Том талбайн тариалангийн хувьд усны насосыг хэрхэн сонгох вэ?

Хөдөө аж ахуйн усны насосны үндсэн зарчмыг ойлгох

Хөдөө аж ахуйн усны насос гэж юу вэ ба том масштабтай полошыг хэрхэн дэмждэг вэ?

Хөдөө аж ахуйд ашигладаг усны насосууд нь гол төлөв элс шороо, мөрөн гол, цэвлэг болон бусад хуримтлуураас шахалттай системийн тусламжтайгаар тариалангийн талбайд усыг зөөх үүрэгтэй. Төвдийн насос, усан доорх насос, турбины олон янзын загвар зэрэг янз бүрийн төрлийн насосууд байдаг. Эдгээр нь том талбайд усыг жигд тараахад тусалдаг. Шинэ дэлгэрэнгийн зарим загварууд минутанд 4000-15000 галлоны хооронд ус шахаж чадах боловч энэ нь ихэвчлэн ямар төрлийн тайлган хийх системийг ашиглаж байгаанаас хамаарна. Дэлхийн банкны саяхны тайлангийн мэдээллээр үзвэл насосны системээ шинэчилсэн тариаланчдын талбайд усны алдагдал 28 хувийн хэмжээтэй буурсан бөгөөд үр тарианы гарц буураагүй байна. Энэ нь өнгөрсөн жилд дэлхийн хэмжээнд ойролцоогоор 12 сая гектар талбайд ажиглагдсан.

Хөдөө аж ахуйн усны насосны гол онцлог: Бат бөх чанар, Үр ашгийн ажиллагаа, Тохируулагддаг чанар

Шилдэг үзүүлэлттэй насосууд хүнд нөхцөлд удаан хугацаагаар үр дүнтэй ажиллах зориулалттай бөгөөд дараах онцлогуудтай:

• Зэврэлтээс хамгаалсан материалууд (жишээ нь, зэсгүй зэс эсвэл чулуун) 10 000 цагаас дээш хугацаатай
• Эрчим хүчний үр ашиг 85%-аас дээш , DOE 2023 стандартад нийцсэн, үйл ажиллагааны зардал багасгах
• Нөхцөлжүүлэх хөдөлгөөнч цэвэр гүнт (<50 хөл) -ээс гүн гүнт усны гүнд (>300 хөл) -ийн усны эх үүсвэрийг ашиглах чадвартай

Энэ нь маш чухал. 62%дэлхийн газар тариалангийн газар нутгийн усны хангамжийн улирал улирал өөрчлөгдөж байна (FAO 2023 оны усалгааны тайлан).

Өндөр хэмжээний тариалангийн газарт үр ашигтай ургамлын систем хэрэгцээ нэмэгдэж байна

-той 40% тариалагдсан газар одоо даралттай услалтаас хамааралтай (UNEP 2022), тариаланчид урсгалын хурд, эрчим хүчний хэрэглээг тэнцвэртэй болгох насосыг эрэлхийлж байна. 2024 оны шинжилгээгээр хэлбэлзэх хурдны насосоор шилжүүлэх нь усны хэрэглээний үр ашгийг 19%цагаар тодорхойлогдох загваруудтай харьцуулахад уур амьсгалын өөрчлөлт, газрын доорх усны түвшин буурах зэрэг шалтгаанаар

Хөдөө аж ахуйн усны шахуургын төрлүүдийг үнэлэх болон тэдгээрийн хэрэглээ

Төвд хүрэлзэх, дотроо байрлах, турбины шахуургууд: давуу ба сул тал, хэрэглэх тохиолдлууд

Төвөнхий шахуургууд нь гол, чулуулаг гэх мэт гадаргын эх үүсвэрээс дунд зэргийн даралттайгаар их хэмжээний усыг шахахад сайн ажилладаг. Гэхдээ илүү гүн усны эх үүсвэрүүдэд тэдгээр нь сул талтай байдаг нь хамгийн ихэвчлэн загварууд 25-30 фут хүртэлх усыг л татаж чадах бөгөөд түүнээс хойш ажиллагаа нь эрс буурдаг. Дусал шахуургууд нь 400 фут хүртэл гүн ухалгад усанд бүрэн дүрэгдэж ажиллах замаар өөр арга хэрэглэдэг. Эдгээр шахуургууд жинхэндээ усыг доороос дээш түлхэх замаар гравитацийн эсрэг татахыг оролддоггүй тул хугацааны туршид харьцангуй их энергийг хэмнэдэг. Эдгээр төхөөрөмжүүд анхны үнэ өндөр байх хэдий ч олон үйлчилгээ үзүүлэгчид үр ашгийг нь хамгийн ихээр тооцох гүн усны хэрэглээнд хийсэн хөрөнгө оруулалт нь үнэ цэнэтэй гэж үздэг. Турбины шахуургууд томоохон үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагааны хувьд шаардагдах маш их урсгалын хурдыг зохицуулдаг, гэхдээ эдгээр амьтдыг хариуцлагаар хангадаг нь хурдан нарийн товчоор хүнд болж, тэдгээрийн амьдралын туршид хэт их зардал гаргадаг. Өнгөрсөн жил гаргасан саяхны судалгаанд тусгагдсан байдлаар вертикаль чиглэлд 50 футаас илүү зайнаар ус зөөх үед төвөнхий шахуургууд дусал шахуургын загваруудтай харьцуулахад ойролцоогоор 15-20 хувийн илүү их чадал хэрэглэдэг байна.

Төвдэг тээвэрлэгч, дотор нь байрладаг болон турбины насосыг хэзээ сонгох вэ

• Центрифуг : Гадаргуугийн ус ашиглан талбайг усалгаанд зориулж тохиромжтой
• Хурц үзүүлэх : Гүн худагнаас цацлага эсвэл дусаан усаар усалгааны системд зориулж илүү тохиромжтой
• Турбин : 500 арал болон түүнээс дээш талбайтай сав багтаамжийн усалгааны системд зөвлөгдөнө

2024 оны Хөдөө Аж ахуйн Усны Насосны Зах зээлийн Тайлангийн мэдээгээр, турбины насос ашигладаг Небраска мужийн 62% тариалангийн талбай нарны энерги хэрэглэдэг дотор нь байрлах насос руу шилжсэн бөгөөд цацрагийн үрэлтийг бууруулах, цахилгааны зардлыг хэмнэх зорилготой байна.

Чиг хандлага: Алслагдсан бүс нутагт нарны энерги дээр ажилладаг дотор нь байрлах насосыг өргөнөөр хэрэглэж эхлэх

Нарны энерги дээр ажилладаг дотор нь байрлах насос нь 2020 оноос хойш фотожонхны самбарын үнэ 40%-иар буурсанаар цацрагт болон цахилгаан хангамжгүй бүс нутгийн шинэ суурилуулалтын 34%-ийг эзлэх болсон. Эдгээр системүүд дизелийн түлшний хэрэгцээг бүрэн арилгаж, Аризона болон Суб-Сахарын Африк зэрэг нарлаг бүс нутагт 85% ажиллагааны цагийг хангаж чаддаг.

Олон шатламт турбины насосны үр ашгийн талаарх мэдээлэл ба бодит дээрх ажиллагааны үзүүлэлт

Олон шатламжтай турбины насосын үр ашгийг 78–82% гэж үйлдвэрлэгчид мэдээлж байгаа хэдий ч, 128 тариан талбайн бодит өгөгдлүүд жинхэнэ үзүүлэлт нь 63–71% байгааг харуулж байна. Энэ нь голдуу элс, хуйбар хуримтлагдах, хүчдэлийн тогтворгүй байдлаас шалтгаалсан. Иоу Государственный их сургууль (2023) судалгаагаар жигд үелэлтэй цилиндрийн цэвэрлэгээ хийснээр үр ашгийг 12–18%-иар сайжруулж болохыг харуулсан.

Насосны сонголтыг усны эх үүсвэр, чанарын нөхцөлтэй нийлүүлэх

Усны эх үүсвэрээр насос сонгох: Худаг, гол эсвэл чулуулаг

Зөөлнийг зөв сонгох нь ямар төрлийн усны эх үүсвэртэй ажиллаж байгаас хамаарна. Худагтай ажиллахад дотор нь бүрэн дүрэгдэх зөөлнүүд маш сайн ажилладаг. Нөгөө талаас, гол эсвэл нуурас ус авах үед төвөөс зугатах зөөлнүүд том хэмжээний усыг илүү сайн хөндлөн шилжүүлдэг. 50 метр болон түүнээс илүү гүн усийг өргөх шаардлагатай гүнзгий суурилуулалтын үед турбины зөөлнүүд ихэвчлэн хамгийн сайн үйлдэл үзүүлдэг. Материалын асуудлыг ч бас анхаарах шаардлагатай. Элсэрхэг орчинтой голд ашиглагдах зөөлнүүд элсэлтийг эсэргүүцэх чадвартай байх ёстой, үгүй бол маш хурдан износ хүлээж авна. Ийм тохиолдолд цагаан тугалган хэсгүүд эсвэл керамик давхаргууд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Усны эх үүсвэрийн гүн ба хангадаг байдлын зөөлний сонголтонд үзүүлэх нөлөө

Өндөрлөл бүрт 10 метрээр нэмэгдэх тусам даралтын шаардлага 14.5 PSI-аар нэмэгдэж, шууд энерги хэрэглээнд нөлөөлдөг. Ууланд эх авах эх үүсвэрт тулгуурладаг тариалангийн талбайнууд эндэгдлийн өндөрлөл болон хоолойн үрэлтийн улмаас ихэвчлэн 15–30% илүү өндөр энерги зардалд тулгардаг. Хандах боломж ч засвар үйлчилгээнд нөлөөлдөг бөгөөд Небраска мужийн судалгаагаар хүрэхэд хэцүү насоснуудад хялбархан хандах боломжтойгоос 40% илүү ихээр зогсох цаг шаардагддаг байв.

Усны чанарын сорилтуудыг удирдах: Тунамал, давстай байдал, бөглөрөх эрсдэл

500 ppm-аас дээш тунамал агуулсан ус нь импеллерийг хамгаалахын тулд олон шатны шүүлтүүр шаарддаг. Давстай эсвэл хүчиллэг орчинд стандарт шүлтэн хальснаас харьцуулахад коррозийн эрсдэлийг 60%-иар бууруулахын тулд шингэн зэвэрдэггүй ган эсвэл полимерийн давхаргатай деталиудыг ашигладаг. 2024 оны судалгаагаар усны чанарын тогтмол шалгалт хийдэг тариалангийн талбайнууд материал сонголтоо мэдээлэлд суурилан хийснээр жилдэх насос солих зардлыг 1200 ам.доллароор бууруулсан байна.

Энергийн үр ашгийг хамгийн их байлгах ба удаан хугацааны үйлчилгээний зардлыг бууруулах

Насосны үр ашгийн хэрхэн энерги хэрэглээ болон зардлын хэмнэлтэнд нөлөөлөх талаар

2023 онд Небраска их сургуурийн судалгаа ёсоор төв тойргоор усалгааны системд зориулсан насосны үр ашгийг зөвхөн 10%-иар нэмэгдүүлснээр гектар тутамд жилд 1,200-2,800 ам.доллар хэмжээгээр хэмнэлт гардаг. Шинэ, өндөр үр ашгийн насосны загварууд нь импеллер ба волют доторх дотоод налуурыг багасган цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээг бууруулж, усны урсгалын хурдны түвшинг хадгалж өгдөг. 500 гектараас дээш талбайтай тариалан эзэмшигч фермерүүд 70% орчим гидравлик үр ашгийг бодвол 85% ба түүнээс дээш гидравлик үр ашигтай өндөр чанарын насос сонгосноор хөрөнгө оруулалтаа хурдан буцааж авдаг болсон. Зарим хүмүүс хуурай улиралд усны эрэлт хурдан нэмэгдэх үед илүү их ашиг орлого авдаг болсныг хэлж байна.

Хөдөө аж ахуйн усны насосны энергийн үр ашиг

Үйлдвэрлэгчид одоо танигдсан стандартуудыг ашиглан үзүүлэлтийг харьцуулан үздэг:

*Жилдэх 8,000 цагийн үйл ажиллагааны хувьд кВтцаг бүрт $0.11-ийн өртөгтэй

Стратеги: Эрчим хүчний хэрэглээг оновчлохын тулд хувьсах давтамжийн хөдөлгүүр (VFD) нэгтгэх

Хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрүүд нь үйлдвэрлэлийн систем бүрэн чадал дээр ажиллахгүй үед энергийн алдагдлыг бууруулахын тулд тухайн агшинд усалгаанд шаардагдах хэмжээнд тохируулан насосны эргэлтийн хурдыг зохицуулдаг. Небраскагийн соёолсон байцааны талбайд явуулсан зарим талбайн туршилтууд нь вихрэх насоснуудыг хувьсах давтамжийн технологитой хослуулахад жигд хурдтай загваруудтай харьцуулахад үерийн үеэр ойролцоогоор 31 хувиар бага энерги хэрэглэснийг харуулсан. Эдгээр хөдөлгүүрүүдийг нарны энергиэр ажилладаг дотоод насостой хослуулсан тариачид өндрийн ялгаа 150 метр хүртэл байхад ч усны даралтыг хангаж чадах ба цэнэглэгчид нь ойролцоогоор 40% илүү их хугацаа ажиллаж байна гэсэн нэмэлт давуу талыг мөн тэмдэглэж байв. Энэ нь нийт энергийн хэрэглээг бууруулж, найдвартай ажиллагааг хангаснаар эдийн засгийн болон орчин үеийн хувьд логиктай байна.

Түгээмэл асуулт

Ямар төрлийн хөдөө аж ахуйн усны насосууд байна вэ?

Төвийн зүтгэлт, дотор нь дүрэгдэх, турбины насос гэх мэт хэд хэдэн төрөл байдаг. Эдгээр төрөл бүр усны эх үүсвэр болон гүнд хамааран тодорхой хэрэглээ болон давуу талтай байдаг.

Хөдөө аж ахуйн усны насосууд үр тарианы поллын үр ашгийг хэрхэн сайжруулах вэ?

Эдгээр насосууд ургамлын талбайд усыг илүү үр дүнтэй жигд тараахад тусалдаг бөгөөд Зөвлөх банкны тайлангийн мэдээллээр зарим загвар нь боргошлын орлогыг бууруулалгүйгээр усны алдагдлыг хүртэл 28%-иар бууруулдаг.

Хөдөө аж ахуйн насос сонгохдоо ямар хүчин зүйлсийг анхаарах ёстой вэ?

Усны эх үүсвэрийн төрөл, шаардлагатай урсгалын хурд, байгаа поллын систем, энерги хэрэглээ болон өртөг зэрэг үйлчилгээний үр ашиг гэх мэт хүчин зүйлсийг авч үзэх шаардлагатай.

Яагаад дотор нь дүрэгдэх насосууд гүн худгийн хэрэглээнд түгээмэл хэрэглэгддэг вэ?

Дотор нь дүрэгдэх насосууд усанд дүрэгдэж ажиллах зориулалттай тул усны доорх чийдийг дээш түлхэх замаар энергийг хэмнэж, бусад насосуудтай харьцуулахад илүү үр ашигтай байдаг.

Нарны энерги дээр ажилладаг дотор нь дүрэгдэх насосны давуу талууд юу вэ?

Тэд дизелийн хэрэгцээг арилгаж, нарлаг бүс нутагт өндөр ажиллагаатай байдаг бөгөөд фотожонхор модулийн үнийн бууралтаас үүдэн зардал хэмнэлттэй байдаг.