การออกแบบระบบสปริงเกอร์เบื้องต้น

การออกแบบสปริงเกอร์เบื้องต้น

มีคำถามมากมายเกี่ยวกับระบบสปริงเกอร์ หรือระบบการให้น้ำ หรือระบบรดน้ำต้นไม้ ว่าต้องใช้อุปกรณ์อะไร ขนาดเท่าไหร่ จำนวนเท่าไหร่

ในการออกแบบระบบสปริงเกอร์ ควรทำการเลือกลักษณะการรดน้ำของแต่ละพื้นที่ก่อนว่าต้นไม้เป็นพืชชนิดไหน ต้องการการรดน้ำอย่างไร วันละจำนวนเท่าไหร่ ก่อนที่จะไปเลือกอุปกรณ์ซึ่งเป็นปลายทางของการออกแบบ การให้น้ำแต่ละแบบส่งผลอย่างมากกับการออกแบบระบบสปริงเกอร์ ยกตัวอย่างเช่น ที่ดินขนาดเท่ากัน สวนหนึ่งต้องการการให้น้ำแบบน้ำหยด กับอีกสวนหนึ่งเป็นสนามหญ้า ขนาดของอุปกรณ์ที่ใช้อาจต่างกันถึง 10 เท่า 

จุดประสงค์ในการออกแบบระบบสปริงเกอร์ที่ดี

 * ให้การรดน้ำต้นไม้ทั่วถึง เพียงพอ มีประสิทธิภาพ

 * ประหยัดค่าใช้จ่าย ได้แก่ค่าอุปกรณ์ ค่าแรงติดตั้ง ตลอดจนค่าพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการรดน้ำ

 * ติดตั้งง่าย มีความซับซ้อนให้น้อยที่สุด

ขั้นตอนในการออกแบบระบบสปริงเกอร์เบื้องต้น

1. เลือกหัวจ่ายน้ำที่เหมาะสม

การเลือกใช้หัวจ่ายน้ำเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญที่สุดที่จะต้องตัดสินใจ เนื่องจากมันจะมีผลต่อเนื่องในการออกแบบระบบสปริงเกอร์ที่เหลือทั้งหมด เรามีข้อแนะนำในการเลือกหัวจ่ายน้ำดังนี้

ควรเลือกหัวจ่ายน้ำที่รัศมีการรดน้ำครอบคลุมบริเวณที่ต้องการ รัศมีการรดน้ำเพียงพอ ความละเอียดของหยดน้ำ หรือฝอยน้ำไม่ทำให้พืชบอบช้ำ หรือไม่เล็กและเบาเกินไปและปลิวไปกับลม จนพืชไม่ได้น้ำ

ควรเลือกหัวจ่ายน้ำที่มีอัตราการกินน้ำต่ำๆ คือรูเล็กๆ ทั่วไปจะเรียกเป็นหน่วยลิตรต่อชั่วโมง เช่นหัวมินิสปริงเกอร์ขนาด 90 ลิตรต่อชั่วโมง หมายถึงใน 1 ชั่วโมงจะมีน้ำไหลออกปริมาณ 90 ลิตร แต่ในเวลาเดียวกันก็ต้องไม่เล็กจนทำให้เศษสิ่งสกปรกที่มากับน้ำอุดตันหัวจ่ายน้ำได้ง่าย ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับคุณภาพน้ำ แหล่งน้ำ ระบบกรองน้ำ เป็นต้น เหตุผลที่เราแนะนำให้ใช้หัวที่มีอัตราการกินน้ำต่ำ เพื่อเป็นการประหยัดค่าอุปกรณ์ค่าท่อน้ำที่ใช้ติดตั้ง เราขอยกตัวอย่างการเลือกหัวจ่ายน้ำที่แตกต่างกันเพื่อให้ความแตกต่าง

สวนนาย ก. และ นาย ข. ปลูกต้นพืชเหมือนกัน (สมมติพืชต้องการน้ำ 150 ลิตรต่อวัน) จำนวนต้น 300 ต้นเท่ากัน ที่ดินขนาดเท่ากัน

จากตารางข้างต้น จะเห็นได้ว่าเพียงแค่เรื่องการเลือกใช้หัวจ่ายน้ำที่ต่างกัน จะมีค่าใช้จ่ายที่แตกต่างกันได้ถึง 2-3 เท่าเลยทีเดียว โดยที่ต้นไม้ได้น้ำเท่ากัน คือ 150 ลิตร/วัน

2. เลือกระบบการรดน้ำที่เหมาะสม

การเลือกระบบการรดน้ำต้นไม้นั้นมีความสำคัญมากๆ ต่อการออกแบบระบบรดน้ำต้นไม้โดยรวมทั้งหมด ระบบการรดน้ำแบบหนึ่งอาจจะเหมาะสมกับสวนชนิดหนึ่งๆ แต่อาจจะไม่เหมาะสมกับสวนอีกชนิดหนึ่งก็ได้ เราขอแบ่งระบบการรดน้ำออกคร่าวดังนี้

- ระบบการดน้ำขนาดเล็ก ระบบนี้ใช้น้ำจากก๊อกน้ำ และติดตั้งตัวตั้งเวลาเพื่อเปิดปิดน้ำให้เราแบบอัตโนมัติ
- ระบบการรดน้ำขนาดกลาง
- ระบบการรดน้ำขนาดใหญ่

เราได้เขียนบทความเกี่ยวกับการเลือกระบบรดน้ำต้นไม้ไว้แล้ว สามารถกดลิงค์เพื่ออ่านรายละเอียดในแต่ละรายการ

 คลิ๊ก >>ระบบสปริงเกอร์แบบไหนเหมาะกับสวนของคุณ<< คลิ๊ก  

 คลิ๊ก>>รดน้ำต้นไม้ที่กว้างๆไม่จำเป็นต้องใช้ปั๊มขนาดใหญ่ ได้อย่างไร<<คลิ๊ก

3. เลือกขนาดปั๊ม ท่อ และวาล์ว 

ตัวอย่างการคำนวน และเลือกใช้อุปกรณ์ระบบสปริงเกอร์ สวนนาย ก.

3.1 คำนวนอัตราการกินน้ำทั้งหมด (โหลด Load) = จำนวนต้น x จำนวนหัวต่อต้น x อัตราการกินน้ำของหัวสปริงเกอร์ 
                                                 = 100 ต้น x 2 หัวต่อต้น x 180 ลิตรต่อ ชม.
                                                 = 36,000 ลิตรต่อ ชม.

3.2 เลือกปั๊มน้ำ มีทางเลือก 2 แนวทางที่ต่างกัน แต่ให้ผลการรดน้ำเท่ากัน คือ
เลือกใช้ปั๊มเล็ก ท่อเมนเล็ก โซลีนอยวาล์วเล็ก จำนวนโซนมาก ใช้เวลารดน้ำนานกว่า
เลือกใช้ปั๊มใหญ่ ท่อเมนใหญ่ โซลีนอยวาล์วใหญ่ จำนวนโซนน้อย ใช้เวลารดน้ำเร็วกว่า

ข้อควรระวังในการเลือกใช้ปั๊มน้ำสำหรับพื้นที่เกษตรกรรมที่อยู่ห่างจากหม้อแปลงไฟฟ้าของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค เช่นอยู่ปลายสายส่งไฟฟ้า ซึ่งมีกระแสโวล์ทต่ำกว่ามาตรฐาน ควรเลือกใช้ปั๊มน้ำที่ไม่ใหญ่เกินไป เนื่องจากปั๊มขนาดใหญ่จะเกิดไฟกระชาก โดยเฉพาะขณะที่มันเริ่มสตาร์ท ทำให้โวล์ทไฟฟ้าต่ำลงมากว่าค่าที่จะทำให้ระบบคอนโทรลสปริงเกอร์อาจไม่ทำงาน

วิธีเลือกปั๊มแบบง่ายๆ 
หาแรงดันใช้งาน H (m.) : พิจารณาว่าหัวสปริงเกอร์ที่ใช้ต้องการแรงดันใช้งานที่กี่เมตร (หน่วยวัดเป็นเมตร คร่าวๆ 10 ม.= 1 บาร์) 
                                  เลือกปั๊มที่มีค่าแรงดันที่ต้องการอยู่ที่ประมาณ 50-80 % ของแรงดันสูงสุด (H max)
                                  เช่นหากต้องการแรงดันใช้งานที่ 15 ม. (1.5 บาร์) ควรเลือกปั๊มที่มี H max ที่ 30 ม. ( 3 บาร์)
                                  15/0.5 = 30

หาปริมาณน้ำของปั๊ม Q pump (L/H) :   เมื่อได้ปั๊มข้างต้นแล้วจะได้ ปริมาณน้ำสูงสุดของปั๊มนั้น (Q max)
                                    เลือกใช้ปริมาณน้ำใช้งานเพียง 50-80% ของปริมาณน้ำสูงสุด (Q max)
                                    เช่นปั๊มมี Q max = 18 m3/H = 18,000 L/H  เราจะได้ปริมาณน้ำใช้งานของปั๊มที่ 50% ของ 18,000 L/H
                                   = 0.5 * 18,000 = 9,000 L/H
 

3.3 คำนวณจำนวนโซน  : จำนวนโซน = อัตราการกินน้ำทั้งหมด (โหลด Load) หารด้วยปริมาณน้ำใช้งานของปั๊ม (Q pump)
                                  Zones = Load / Q pump
                                  จากตัวอย่างที่คำนวนข้างต้นจำนวนโซน = 36,000/9,000 = 4 โซน
                                  ดังนั้นจะได้จำนวนวาล์ว และสามารถเลือกรุ่นตัวตั้งเวลาได้ (Controller)

3.4 เลือกขนาดวาล์ว และขนาดท่อ : ให้ใช้หลักง่ายๆ คือใช้ปริมาณน้ำใช้งานของปั๊ม (Q pump) ให้มีค่าอยู่ที่ประมาณ 80-100% ของความสามารถสูงสุดที่สามารถรองรับได้ (Q max ของท่อ)
กล่าวคือ ท่อ และวาล์วที่เลือกจะต้องรองรับปริมาณน้ำได้ไม่ต่ำกว่าปริมาณน้ำใช้งานของปั๊ม ในตัวอย่างคือไม่ต่ำกว่า 9,000 L/H = 9 m3/H

 by : Kittipong J.
        www.smartgardenthailand.com
        Tel. 0925438887
        Line ID : @smartgarden