Үржүүлэгт усны насосын шилдэг сонголт гэж юу вэ?

Үржүүлэгт усны насосын талаарх ойлголт ба тойргоор тэжээх үр ашгийн хувьд нөлөөлөл

Орчин үеийн хөдөө аж ахуйн үйл ажиллагааг явуулж буй гол хүчин зүйл бол цэвэр усыг байгалаас авч ургамлыг хөрсний шимийг нь тооцон усалгааны талаарх 2024 оны судалгааны мэдээний дагуу нийт авсан усны ойролцоогоор 70 хувийг хөдөлгөж байгаа цахилгаан насос юм. Шинэ насосны технологи нь дэлхийн олон газар үлээх нөхцөл бүрэн болж байгаа нөхцөлд хүнсний дутагдлыг арилгахад туслах зорилготойгоор хуучин системүүдээс харьцуулахад усны хэрэглээг 40%-иар бууруулах боломжтой юм. Эдгээр насосууд нь хөдөө аж ахуйн үйл ажиллагааны 30%-ийг эзэлдэг усалгааны үед гардаг энергийн зардлыг бууруулдагтаа онцлогтой. Ургамлын төрөл бүрийн усалгааны усны урсгал ба даралтыг тохируулж өгснөөр зардлыг хэмнэж, хүрэх ёстой чийгийг хүргэдэг. Талбайн шалгах үр дүнгээс харахад оюун сэтгэцийн насос руу шилжсэн тариачид нь ургац 15-22 хувиар нэмэгдсэн байна. Мөн усны нөөц багатай бүс нутгуудад газрын доорхи усны эх үүсвэрт бага ачаалал өртдөг. Иймд ихэнх тариачид насосны ажиллагааг сайжруулах нь ургацын чанар, урт хугацааны тэгш бус байдалд тулгарсан хэцүү үеийг даван туулж чадна гэсэн үг юм.

Хөдөө аж ахуйн усан насосны төрлүүд болон тэдгээрийн ашиглагдах тохиромжтой тохиолдол

Оновчтой ашиглалт, цахилгаан эх үүсвэрийг харьцуулахын тулд орчин үеийн тариаланчдын хувьд усан насос сонгох нь маш чухал юм. Насосны төрөл тус бүрийн давуу талыг мэдэж байх нь үржлийн үр дүнтэй ажиллагааг хангах, ашиглалтын зардлыг бууруулахад тусална.

Төвийн хүчний насос ба Дэгээний насос: Ажиллагаа болон ашиглагдах тохиолдол

Хамгийн их фермүүд нь ажиллагаагаа явуулахдаа төвөөс зугтаж буй насосыг ашигладаг бөгөөд эд нь хөдөө аж ахуйн бүх насосны 72% эзэлдэг. Энэ нь нэгэн зэрэг том хэмжээний усыг зөөх чадвартай байдаг тул энэ төрлийн насосыг сонгодог. Заримдаа минут тутамд 1500 галлоны усыг шилжүүлдэг. Тэдэнд их даралт шаардлагагүй үед маш сайн ажилладаг. Тиймээс тариалангийн усалгааны улиралд талбайнуудыг усны цацрагаар бүрхэх зэрэг ажлуудад энэ төрлийн насосыг ашигладаг. Нөгөө талаас, дэлгүүрт байрлах насосууд нь усны доор шууд ажиллахаар зохион бүтээгдсэн бөгөөд газрын доорх 80 фут гүндээс усыг татах чадвартай. Энэ нь винчелдэг газар болон жимсний модны талбайгуудад маш чухал байдаг. Усны эх үүсвэр нь газрын урд харагдахгүй гүнээр байдаг учраас ийм насосууд маш чухал ач холбогдолтой. Фермерууд судалгаа хийж, өөрт нь тохирох насосыг сонгож ашиглавал энергийн зардлаа өмнөх байдлаар 1/3 хэмнэдэг байна.

Алсын хөдөө аж ахуйн газруудад зориулсан дизель эрчим хүчний насос

Дизель хөдөлгүүр нь цахилгаан шугамгүй бүс нутагт үнэнч ус тээвэрлэх боломжийг олгодог бөгөөд хамгийн ихдээ 250 PSI даралт үүсгэж, тарих төхөөрөмжийг ажиллуулдаг. Тэдгээрийн гар утасгүй чанар болон өндөр эргэлтийн момент нь холын тариалангийн талбайд улиралын поливын ажилд тохиромжтой боловч үйлчлэгчид шатахууны зардлыг ($0.45/галлоны дундаж) болон ялгаруулалтын дүрэм журамыг тооцоолох шаардлагатай.

Бохир усны эх үүсвэрт зориулсан хог хаягдал шахагч насосууд

Их бага хэмжээтэй импеллер болон бат бөх хөндий бүхий бүтцээр зохион бүтээгдсэн хог шахагч насос нь навчит, тунамал болон жижиг чулуу агуулсан 500–2,000 GPM хэмжээний бохир усыг зөөвөрлөдөг. Арвайн тариачид болон шивээ усанд хамааралтай үйл ажиллагаанууд энэхүү эрчимтэй системд тулгуурлан сайрхай орчинд хамрахгүйгээр бөглөөг арилгахад тэтгэдэг.

Гүн шур нь усалгаанд зориулсан босоо турбин насосууд

Олон шатлалтай босоо турбин насосууд нь 300 футаас илүү гүн худагнаас усыг сороход ашигладаг бөгөөд хамгийн их гүнд ч 85% ашигтай ажилладаг. Тэдгээрийн модуль баганы дизайны дээр тухайн газрын усны нөхцөлд тохируулан өөрчлөлт оруулах боломжтой бөгөөд хатуу усны бүс нутагт эрдэсээр хэт корроз үүсэхээс тэсвэртэй нержавеющих зэвэрдэггүй гангаар хийгдсэн байдаг.

Цахилгаан станцын хүрээгүй талбайн насосуудын нарны хүчний болон холимог системүүд

Нар-дизель холимог системүүд нь нар ихтэй уур амьсгалын нөхцөлд дизелийн хэрэглээг 60%-иар бууруулж, цахилгаан батерейн агуулах замаар 24 цагийн турш үргэлжилсэн ажиллагааг хангаж байна. Эдгээр насосууд нь нэгж минутанд 20–100 галлоны урсгалын хурдтай ажиллах бөгөөд цацраг урсуулах шим тэжээлийн системд түгээмэл ашиглагддаг. Цахилгаан шугам холболтын өртөг өндөртэй бүс нутгуудад эргэлтийн хугацаа нь дөрөвтэй жилд хүрэхгүй байна.

Хөдөө аж ахуйн ус татуурын зөв сонголтын гол шалгуур

Усны эх үүсвэр болон гүнд тулгуурлан зөв насос сонгох

Хөдөө аж ахуйн салбарт ашигладаг усан насосууд нь байгаа усны эх үүсвэртэйгээ зохицсон үед илүү сайн ажилладаг. 50-300 фут гүн хүртэл очдог урт нүхтэй усны эх үүсвэрт дэлбээн насос ашиглах нь сайн сонголт байдаг бол эргэлтийн насосууд нь гол мөрөн, жижиг нөөрс шиг гүн багатай газруудад илүү сайн ажилладаг. Өнгөрсөн жилхэг хийсэн нэгэн судалгаагаар тусгайлан тодорхойлж үзвэл, усны эх үүсвэрийн гүнтэйгээ зохицсон насос сонгож ашиглаж байсан тариачид нь зохицоогүй насос ашиглаж байснаасаа 22% илүү энерги хэмнэсэн байдаг. Харин их хэмжээний бүрхэг, бохирдолтой усыг ашиглах үед онцгой загварын бохир усны насосууд нь илүү үр дүнтэй байдаг. Эдгээр насосууд нь хаагдах асуудлыг урьдчилан сэргийлж, ижил нөхцөлд стандарт загварынхнаас илүү урт хугацаагаар ажилладаг.

Усны хэрэгцээг тооцоолох ба урсгалын хурдны шаардлагатай тааруулах

Урсгалын хурд (минутанд галлоны хэмжээнд хэмжигддэг) нь тариалангийн шаардлага, усжуулах арга зүйтай таарч байх ёстой:

• Цэвэршүүлэгч тогтолцоо : 1 аралд 5–15 GPM
• Галын шугамын систем : 1 аралд 20–30 GPM
• Талбайн полив : 1 аралд 50–80 GPM

Хэмнэлттэй тариалангийн судалгаагаар жижиг хэмжээний насос нь хуурайшилтын стрессийг үүсгэх бол том хэмжээний насос нь 30%-иар илүү их энергийг алдагдуулдаг. Цахилгаан хувьсах хурдны насос нь шорооны чийгийн мэдрэгчдээс хамааран урсгалыг бодит цагт тохируулж байна.

Шүршиг, таримал полив, талбайн поливын системд даралтын шаардлагыг ойлгох

Даралтын шаардлагууд маш их ялгаатай байдаг:

Системийн төрөл	PSI муж	Насосны төрлийн жишээ
Зуух	15–30 PSI	Нарны энергиэр ажилладаг диафрагм
Цуглуулах шаргал	40–80 PSI	Төвөөс зугтаж буй хүчний насос
Усны шинжилгээ	5–20 PSI	Шулуун урсгалын винт

Бөөрөнхийн талбайн хувьд босоо турбин насос нь тогтвортой даралтыг бий болгодог бол том талбайн хувьд дизель хөдөлгүүртэй насос нь их хүчин чадлыг үзүүлдэг.

Энерги хэмнэлт ба урт хугацаат ажиллагааны зардлыг үнэлэх

Энерги нь насосны 10 жилийн зардлын 65%-ийг эзэлдэг (FAO 2022). Дизель насосны харьцацаар 40–60% -иар бага зардлыг бүрдүүлдэг ч анхны үнийн хувьд 25% өндөр байдаг. Цахилгааны хямд үнэтэй цагт насосны ажиллагааг зохицуулах ухаалаг контроллер нь цахилгаан насосны зардлыг жилд 18% -иар бууруулж болно.

Хатуу нөхцөл бүхий талбайд зориулсан насосны бат бөх чанар, үйлчилгээ, засварын асуудлууд

Шүлтэн усны эх үүсвэрт цахилгаан насос ашиглахад нержавеюшчая гулзмай (нүүрстөрөгчийн гангаас 3-аар урт нас) ба керамик сэлбэстэй загварыг сонгох нь чухал. Элсэрхэг бүс нутагт орших аж ахуйн нэгжүүд насосны элэгдсэн хавтанг солих боломжтой загварыг эрхэмлэх нь насосыг бүхэлд нь солих шаардлагыг 90%-иар бууруулна. Насосны төрөл хэлбэрээс хамааран жилийн үйлчилгээний зардал дунджаар 120-400 ам.доллар байдаг бөгөөд урьдчилан сэргийлэх үйлчилгээ нь аварийн зогсолтын 80%-ийг сэргийлнэ.

Эрчим хүч хэмнэлттэй хөдөө аж ахуйн усны насосны технологийн шинэчлэл

Хөдөө аж ахуйн тэсвэртэй байдалд чиглэсэн орчин үеийн түлхэлт нь эрчим хүч хэмнэлттэй хөдөө аж ахуйн усны насосны системд томоохон дэвшил хийж байна. Эдгээр шинэчлэл нь фермерүүдийн үйл ажиллагааны зардлыг бууруулахад тусалж байгаа бөгөөд ус дутагдах, нүүрстөрөгчийн хийн ялгаралтын асуудлыг шийдвэрлэхэд чиглэгдэж байна.

Нарны гэрлийн цахилгаанаар ажилладаг шороороо услах систем ба эрчим хүч хэмнэлттэй насосны шийдлүүд

Одоогоор түүхий эрчим хүчний хэрэгслийн насос нь түүхий эрчим хүчний хэрэгслийн бүс нутагт эзлэх хувь нь 2016 оны харьцуулбал 62% буурсан фоторац фотозуурхай (NREL 2023) болон баттерейн технологийн дэвшлийн дүнд 24 цагийн ажиллагааг хангаж байна. Орчин үеийн систем нь 85% энергийн хувиргах үр ашигтай байдаг тул урт нүхтэй нөхөн усыг тэжээх болон томоохон тарих төхөөрөмжинд тохиромжтой байдаг.

Насосны ажиллагааг оновчлохын тулд хувьсах давтамжийн хөдөлгүүр (VFD)

VFD нь насосны шаардлагатай усны бодит цагийн эрэлтийг хангахын тулд моторын хурдыг динамик аргаар тохируулдаг бөгөөд иймдээ илүү их энергийн алдагдлыг буруу хурдтай насосноос багасгадаг. VFD ашигладаг тариаланчид нь цацраг урсгалын системд нарийн даралтыг хянах боломжийг хадгалж байгаа үед цахилгааны зардлыг 22–30% бууруулдаг.

Бодит цагийн удирдлагын ухаалаг нөхөн усын тэжээл болон автоматжуулалтын технологи

Хөрсний мэдрэгч болон цаг агаарын API-тэй холбогдсон IoT-ийг ашигласан насос нь усны төлөвлөгөөг автоматаар тохируулж, илүүдэл усны тэжээлийг 35%-иар багасгадаг. Ургамлын өсөлтийн мэдээллийг ашиглан усны тараалтыг илүү нарийвчлан тооцоолох алгоритмууд нь жилд 1000 акр талбайд жилд 150–200 акр фут усыг хэмнэдэг.

Калифорнигийн тариалангийн талбайд наран эрчим хүчний VFD гибрид насос ашиглан 40% эрчим хүчний хэмнэлттэй туршилт

2023 онд Төв хөндийн бадам тариалангийн талбай нь наран цахилгааны самбар болон VFD-ээр хялбарчилдаг насосыг хослуулснаар 40% эрчим хүч хэмнэсэн. Гибрид систем нь 650 акр талбайд даралтыг тогтмол 5.2 бар байлгаж, дизелийн зардлыг бүрэн арилгасан бөгөөд ус их шаарддаг бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэлд томруулах боломжийг баталгаажуулсан.

Тариалан Усжуулах Системд Тохирох Тариалан Насосыг Сонгох

Шүрших Системийн Ашигтай Байдлыг Дэлгэрүүлэхийн Тулд Төв Орлуулах Насосыг Тохируулах

Хөдөө аж ахуйн салбарт усны шахуурга ашиглах үед төвийн зүгээс түлхэх шахуургууд нь их хэмжээний усыг хурдан шахаж чаддаг тул онцлог шинж чанарынхаа хувьд давуу талтай байдаг. Эдгээр шахуургууд нь их талбайн дагуу даралтыг тогтвортой байлгаж чаддаг тул талбайн жигд нөхөн дуусгах үйл явцыг хангахад тусалдаг. Мөн эдгээр шахуургууд нь цөөн хэмжээний усны эх үүсвэрт холбогдож байх үед сайн ажилладаг. Эдгээр шахуургуудын хэвтээ байршил нь том талбайн дагуу усыг түгээхэд энерги хэмнэхэд тусалдаг. Хөдөө аж ахуйн салбарт хийгдсэн туршилтын дүнгээс үзвэл төвийн зүгээс түлхэх шахуургын хэмжээг зөв сонгосон үед усны ашиглалтын үр ашгийг 20%-иар сайжруулж болох байна.

Баганы шахуургууд нь дусаа шахуургын системд нарийн туршлага болон даралтын хяналтыг хангаж байна.

Нэвчих насоснууд нь 15-60 PSI дундах даралтыг хялбархан зохицуулдаг тул нэвчих полифит системд маш чухал ач холбогдолтой байдаг. Эдгээр насоснууд усан дотор байрлах үед урт нумны хийн хөндийн асуудлыг арилгадаг. Мөн эдгээр нь ургамлын үндэс рүү шууд шаардлагатай хэмжээний усыг нийлүүлдэг. Энэ нь ууршилтаар алдагдах усыг багасгадаг бөгөөд онцлог нь хуурай орчинд нэг ч бөглөм ус чухал байдаг. Ямар нэг судалгаагаар эдгээр насоснуудыг хуучин цагийн таймерийн оронд хөрсний чийглэгийн датчиктай хамт ашиглавал энерги зарцуулалтаа 18% хэмжээгээр багасгадаг байна. Газар нь чийглэгтэй байхад усыг хаяхгүйгээр цахилгааныг нь хэмнэдэг.

Талгай ус ашиглах үед их хэмжээний насос шаардлагатай

Талбайгаа усжуулахын тулд тариачид минут тутамд 5-15 фунт/кв.дюйм бага даралтанд ойролцоогоор 10,000 галлоны усыг шахах чадвартай насос хэрэгтэй байдаг. Энэ салбарт ажилладаг хүмүүс ихэвчлэн 2-4 метр зай хүртэл том хэмжээний усыг их энергийн алдагдалгүй шилжүүлэх чадвартай учраас тэнхлэгийн урсгалын насосыг сонгодог. Зөв насос сонгох нь талбайн хөрсийг угаагдахаас хамгаалахад маш чухал байдаг. Өнгөрсөн жил Байгаль хөдөлмөрийн байгууллага гаргасан сүүлийн судалгаагаар сайн зохион бүтээсэн систем ашигласан тариаланчид уламжлалт аргаар байгуулсан системд харьцуулахад ойролцоогоор 42%-иар бага хөрс угаагдсан бөгөөд талбайн бүх хэсэгт усыг зохистойгоор хүргэж чаджээ.

Ихэнх асуултууд

Хөдөө аж ахуйн усны насосын үндсэн төрлүүд юу вэ?

Хөдөө аж ахуйн усны насосны үндсэн төрлүүдэд төвийн хүчээр ажилладаг насос, дэлгүүрт урсдаг насос, дизель хөдөлгүүртэй насос, бохир усны насос, босоо турбин насос, нарны эрчим хүчээр эсвэл гибрид эрчим хүчээр ажилладаг насосууд ордог. Тус бүр нь тодорхой поливын шаардлагуудад болон орчин үеийн нөхцөлд тохиромжтой байдаг.

Нарны эрчим хүчээр ажилладаг насос нь поливын үр ашгийг хэрхэн сайжруулах вэ?

Нарны эрчим хүчээр ажилладаг насосууд нь усны тээвэрлэлтийг офф-гридээр хангах замаар поливын үр ашгийг сайжруулдаг. Эдгээр насосууд нь нарны гэрлийг ашиглан уламжит түлшний хэрэглээг бууруулах, үйл эксплуатацийн зардлыг бууруулах, орчныг хамгаалахад тусалдаг. Эдгээр насосууд нь нар ихтэй бүс нутагт онцгой үр дүнтэй байдаг бөгөөд батерейн хадгалах төхөөрөмжтэй хослуулбал тасралтгүй ажиллагааг хангана.

Цацрагийн поливын системд төвийн хүчээр ажилладаг насосыг яагаад илүүд үздэг вэ?

Шүүлтүүрт тойргоор урсгах насосууд нь том хэмжээний усыг тогтмол даралтанд байлгаж чаддаг тул тэдгээрийг тарнаас шүршигчийн системд илүүдэл хэрэглэдэг. Тэдгээрийн хөндлөн байршил нь гадаргуугийн усны эх үүсвэр ашиглах үед энергийн хэмнэлтийг бас оновчтой болгодог.

Усны насосоор хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрийг (VFD) ашигласнаар ямар ашиг орж ирэх вэ?

Усны насосоор хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрийг ашиглах нь бодит цагийн усны эрэлтийг хангахын тулд хөдөлгүүрийн хурдыг тохируулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь энерги хэмнэхэд ихээхэн нөлөөлдөг. VFD нь даралтын хяналтыг нарийвчлан сайжруулдаг ба улмаар уламжит тогтмол хурдтай насосуудтай харьцуулахад цахилгааны зардлыг бууруулдаг.

Эрчимт орчин үеийн тариаланчид өөртөө тохирох усны насосыг хэрхэн сонгох вэ?

Хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэгчид усны эх үүсвэр, гүн, урсгалын хурд болон даралтын шаардлага, энерги хэмнэлт, бат бөх чанар зэрэг хүчин зүйлсийг тодорхойлж тохирох усны насосыг сонгодог. Жишээлбэл, гүн худагт дэлбээн насос, гадаргуу усны эх үүсвэрт төвөөс зугтах насос зэрэг тодорхой шаардлагад нь тохирох насосыг сонгох нь ашиглалтын үр дүнг сайжруулахад чухал байдаг.