การออกแบบระบบน้ำและการเลือกปั๊มน้ำการเกษตร

ปั๊มน้ำ

ปั๊มน้ำสำหรับการเกษตรนิยมใช้แบบปั๊มหอยโข่ง ซึ่งอาจขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์ตามความเหมาะสม เช่น ปั๊มน้ำขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า ขนาด 2HP(แรงม้า) จะให้น้ำเฉลี่ย 25,000-30,000 ลิตร/ชั่วโมง ปั๊มน้ำขับด้วยเครื่องยนต์ แบบใช้เครื่องยนต์เบนซิลขนาด 5-7HP(แรงม้า) หรือแบบใช้เครื่องยนต์ดีเซลขนาด 8-12HP (แรงม้า) จะให้น้ำเฉลี่ย 20,000-50,000 ลิตร/ชั่วโมง แล้วแต่อัตราเร่ง

ทั้งนี้เราสามารถดูรายละเอียดเพื่อคำนวณอัตราต่างๆ ได้จาก Name Plate ของปั๊ม เช่น อัตราการไหลสูงสุด , แรงดัน , แรงม้า เป็นต้น ในการเลือก ปั๊มน้ำเบื้องต้น ถ้าต้องการปริมาณน้ำมาก จะต้องเลือกเครื่องสูบน้ำที่บอกปริมาณน้ำ (Q) ที่มีค่ามากๆ แต่ถ้าต้องการส่งน้ำไปไกลมาก และส่งขึ้นที่สูงต้องเลือกเครื่องสูบน้ำที่บอกค่า H สูง ซึ่งโดยปกติแล้วนั้นถ้าค่าของ Q มาก ค่าของ H จะต่ำ และถ้าค่า Q น้อย ค่าของ H ก็จะสูง

การเลือกขนาดของปั๊มน้ำ ให้ความสำคัญ 2 ส่วนคือ ปริมาณการจ่ายน้ำ(Q) และ แรงดันน้ำ(H) ปริมาณการจ่ายน้ำ(Q): คือปริมาณน้ำที่ต้องจ่ายในแต่ละครั้ง เช่นถ้าต้องการจ่ายน้ำครั้งละ1โซน Q = 6 ลบ.ม./ชม. แรงดันน้ำ(H): ในพื้นที่ขนาดเล็ก ราบลุ่ม และใช้ท่อเมนไม่เกิน 100 เมตร จะต้องการแรงดันน้ำ H = 25 เมตร

ในพื้นที่ซึ่งระยการออกแบบระบบน้ำและการเลือกปั๊มน้ำการเกษตระท่อเมนยาวกว่าปกติ คือมากกว่า 100 เมตร จะต้องเพิ่มค่าแรงดันมาตรฐาน(H=25)ขึ้นอีกเท่ากับ 4 เมตรทุกๆระยะท่อเมน 100 เมตร เช่น ระยะท่อเมน 300 เมตร ดังนั้นแรงดันน้ำที่ต้องการ(H) = 25 + (4*300/100) = 25+12 = 37 เมตร

ในพื้นที่เป็นเนินลาดชัน จะต้องเพิ่มค่าแรงดันมาตรฐาน(H=25)ขึ้นอีกเท่ากับระดับความสูงระหว่างพื้นที่กับปั๊มน้ำ เช่น พื้นที่เป็นเนินสูงขึ้น 5 เมตร ดังนั้นแรงดันน้ำที่ต้องการ(H) = 25+5 = 30 เมตร

** ในการเลือกปั๊มน้ำควรเพิ่มค่าแรงดันน้ำ(H)ขึ้นอีก ~30% เพื่อชดเชยแรงดันน้ำที่สูญในระบบ(Head Loss)

การเลือกซื้อปั๊ม

1.รู้รายละเอียดการใช้น้ำ เช่น ถ้าจะติดตั้งสปริงเกอร์ต้องรู้ปริมาณน้ำและแรงดันของสปริงเกอร์แต่ล่ะชนิด เช่น หัวจ่ายน้ำแบบเหวี่ยงรูจ่ายน้ำ4 หมุนจ่ายปริมาณน้ำ 200-400ลิตร/ชั่วโมง หัวฉีดสเปรย์ รูน้ำผ่านขนาด2-3มิลลิเมตร จ่ายปริมาณน้ำ 80-120ลิตร/ชั่วโมง เป็นต้น

2.เลือกปั๊มน้ำ ให้เหมาะสมกับการใช้งาน เช่น ปั๊มทะเล/เคมีสำหรับสูบน้ำทะเลหรือเคมี, ปั๊มหอยโข่งสำหรับงานเกษตร,งานสปริงเกลอร์,งานประปาหมู่บ้านหรืองานดับเพลิง , ปั๊มแช่สำหรับงานดูดน้ำบาดาล,น้ำดีหรือน้ำเสีย

3.เลือกขนาดของปั๊ม ในการเลือกปั๊มต้องดูว่าปั๊มสามารถจ่ายปริมาณน้ำได้มากแค่ไหนเพียงพอกับการใช้งานหรือไม่ และที่แรงดันน้ำที่ต้องการ เช่น

- ปริมาณน้ำ 280 ลิตร/นาที หรือ 30 m3 / h (ลูกบาศก์เมตร / ชั่วโมง)

-แรงดัน5บาร์(10 m=1bar ) ระยะทางส่ง50เมตรเท่ากับ 5บาร์

- ขนาดมอเตอร์ 220 V.หรือ380 V (Volt แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายเข้ามอเตอร์)

-50 Hz. (Hertz ความถี่ไฟฟ้าที่มอเตอร์ใช้)

- 400 W. (Watt กำลังไฟฟ้าที่มอเตอร์ใช้)

- 1.6 A. ( Amp กระแสไฟฟ้า ที่มอเตอร์ใช้)

ตัวอย่างการเลือกปั๊มน้ำการเกษตร ครอบคลุมพื้นที่ 5ไร่ (8,000 ตารางเมตร)

ในที่นี้จะคำนวณระบบเพื่อหาขนาดของปั๊มน้ำ โดยกำหนดว่าเป็นสวนเกษตรผสมผสานมีการปลูกพืชและเลี้ยงสัตว์ร่วมกัน

1.ปลูกมะนาว 200ต้น ใช้พื้นที่2ไร่ เลือกหัวจ่ายน้ำแบบ มินิสปริงเกอร์ Pro Series Set (หัวมินิสปริงเกอร์ พร้อมขาปัก 40 cm.+สายยาวสายไมโคร พีอี 60 cm.) ท่อแยกเป็นท่อPE 20มิลลิเมตร หัวมินิสปริงเกอร์เป็นแบบกระแทกด้านบนจ่ายน้ำลงมาเป็นรูปกรวยด้านล่าง อัตราการจ่ายน้ำ 70ลิตร/ชั่วโมง(1.16ลิตร/นาที) รัศมี 0.5-1.5เมตร

ความต้องการน้ำรวมเป็นเวลา10นาที 1.16ลิตร/นาที x 10 นาที x 200จุด= 2,320ลิตร(232ลิตร/นาที)

2.ปลูกผักหวานบ้าน ใช้พื้นที่1ไร่ เลือกหัวจ่ายน้ำแบบ สปริง เกอร์ใบ PVC (หูช้าง) ปริมาณน้ำ 360 ลิตร / ชม(6ลิตร/นาที). สวมใน ขนาด 1/2" ลักษณะน้ำกระจายเป็นเม็ดใหญ่กระจายทั่ว มุมน้ำ 45 องศา รัศมีน้ำ 5 เมตรท่อจ่ายน้ำสูง 1เมตร ท่อแยกเป็นท่อ PVC ขนาด1นิ้ว ติดตั้งทั้งหมด 50จุด เปิดน้ำเป็นเวลา 20นาที

ความต้องการน้ำรวมเป็นเวลา 20นาที 6ลิตร/นาที x 20นาที x 50 จุด = 6,000ลิตร(300ลิตร/นาที)

3.ปลูกไผ่ ใช้พื้นที่ 1ไร่ เลือกหัวจ่ายน้ำแบบ มินิสปริงเกอร์ โรเตอร์ Pro Series Set (หัวมินิสปริงเกอร์ พร้อมขาปัก 40 cm.+สายยาวสายไมโคร พีอี 60 cm.) ท่อแยกเป็นท่อPE 20มิลิเมตร หัวมินิสปริงเกอร์เป็นแบบหมุนรอบตัว อัตราการจ่ายน้ำ 70ลิตร/ชั่วโมง(1.16ลิตร/นาที) รัศมี 1-2เมตร ติดตั้งทั้งหมด 100จุด เปิดน้ำเป็นเวลา 10นาที

ความต้องการน้ำรวมเป็นเวลา10นาที 1.16ลิตร/นาที x 10 นาที x 100จุด= 1,160ลิตร(116ลิตร/นาที)

4. ปลูกผักสวนครัว ใช้พื้นที่1ไร่ เลือกหัวจ่ายน้ำแบบ มินิสปริงเกอร์ โรเตอร์ Pro Series Set (หัวมินิสปริงเกอร์ พร้อมขาปัก 40 cm.+สายยาวสายไมโคร พีอี 60 cm.) ท่อแยกเป็นท่อPE 20มิลิเมตร หัวมินิสปริงเกอร์เป็นแบบหมุนรอบตัว อัตราการจ่ายน้ำ 70ลิตร/ชั่วโมง(1.16ลิตร/นาที) รัศมี 1-2เมตร ติดตั้งทั้งหมด 100จุด เปิดน้ำเป็นเวลา 10นาที

ความต้องการน้ำรวมเป็นเวลา15นาที 1.16ลิตร/นาที x 15 นาที x 100จุด= 1,740ลิตร(116ลิตร/นาที)

รวมความต้องการน้ำจากข้อ 1-4 ภายใน 1 นาที =232+300+160+160 =852ลิตร (51,120ลิตร/ชั่วโมง)

ในการหาขนาดปั๊มเกษตรกรทราบแล้วว่าต้องการปั๊มน้ำที่จ่ายปริมาณน้ำต่ำสุดที่ 51,120ลิตร/ชั่วโมง แต่ในการใช้งานจริงจะมีการระบบจะมีการลดประสิทธิภาพความสามารถในการส่งน้ำของปั๊มน้ำหลายปัจจัย เช่น ความลึกของท่อด้านดูดของปั๊ม หรือระยะทางและขนาดของท่อเมนเป็นต้น รวมถึงส่วนต่อขยายเพิ่มในอนาคตดังนั้นจึงเพิ่มความต้องการไปอีก30% จะได้ 51,120+15,336 =66,456 ลิตร/ชั่วโมง(1,107ลิตร/นาที)

ในขั้นตอนนี้เกษตรคงทราบแล้วว่าต้องการปั๊มน้ำที่สามารถจ่ายปริมาณน้ำที่1,107ลิตร/นาที จากตัวเลขนี้ก็มาเทียบเคียงกับตารางมาตรฐานของปั๊มน้ำได้เลยจ้า~

pakwanban cr.