Dlaczego na końcu ogrodu spada ciśnienie wody i zraszacze słabo podlewają?

Dlaczego ciśnienie jest tak ważne dla zraszaczy

Zraszacze pracują prawidłowo tylko w określonym zakresie ciśnienia.
Gdy ciśnienie spada, zmniejsza się również promień podlewania.

Ponieważ powierzchnia koła rośnie z kwadratem promienia, nawet niewielki spadek ciśnienia może znacząco zmniejszyć powierzchnię podlewania.

Wpływ ciśnienia na powierzchnię podlewania

Poniżej około 2 bar wiele zraszaczy może pracować nieprawidłowo lub nie wynurzać się w pełni.

Wpływ ciśnienia na pracę zraszacza

3,5 bar   ████████████  pełny zasięg
2,5 bar   ██████████░░  lekko zmniejszony zasięg
2,0 bar   ███████░░░░░  praca na granicy poprawności
< 2 bar   ████░░░░░░░  ryzyko nie wynurzenia się zraszacza

Skąd biorą się straty ciśnienia

Straty ciśnienia powstają przede wszystkim w:

• rurach instalacji
• elektrozaworach
• filtrach
• złączkach i innych elementach armatury

Kalkulatory hydrauliczne zwykle pokazują straty w samej rurze, jednak w rzeczywistej instalacji należy uwzględnić również inne elementy.

Typowy elektrozawór instalacji nawadniania powoduje spadek ciśnienia około:

0,2–0,4 bar

Filtr również wprowadza spadek ciśnienia, który zależy m.in. od jego stopnia zanieczyszczenia.

Straty na złączkach są trudne do dokładnego oszacowania, ponieważ zależą od ich konstrukcji i sposobu wykonania instalacji.

Dlaczego średnica rury ma ogromne znaczenie

W hydraulice opory przepływu rosną bardzo szybko przy zmniejszaniu średnicy rury.

W równaniu Hazen–Williams średnica występuje prawie w piątej potędze, dlatego nawet niewielkie zwiększenie średnicy rury może znacząco ograniczyć straty ciśnienia.

Przykład obliczeniowy

Założenia:

• długość rury: 50 m
• przepływ: 1 m³/h

Widać wyraźnie, że zwiększenie średnicy rury kilkukrotnie zmniejsza straty ciśnienia.

Dlaczego wąż ogrodowy powoduje duże straty

Wąż ogrodowy jest wygodny do podlewania ręcznego, ale w instalacjach nawadniania często powoduje duże straty ciśnienia.

Główne przyczyny to:

• mniejsza średnica wewnętrzna niż w rurach instalacyjnych
• większa chropowatość powierzchni wewnętrznej
• większa podatność na zmiany kształtu pod wpływem ciśnienia i ułożenia
• trudność nw doborze złączek do podłączenia zraszaczy

Przykład porównawczy

Założenia:

• długość przewodu: 50 m
• przepływ: 2 m³/h

Oznacza to, że przy zasilaniu instalacji przez długi wąż ogrodowy do zraszaczy może docierać nawet o ponad 1 bar mniej ciśnienia.

Dlaczego ogranicza się prędkość wody w rurach

W instalacjach wodnych przyjmuje się praktyczną zasadę, że prędkość przepływu wody nie powinna przekraczać około 2 m/s.

Większa prędkość powoduje:

• większe straty ciśnienia
• silniejsze uderzenia hydrauliczne
• większe obciążenie instalacji

W skrajnych przypadkach może to prowadzić nawet do uszkodzenia rury.

Podsumowanie

Projektując instalację nawadniania warto pamiętać o kilku zasadach:

• straty ciśnienia mają ogromny wpływ na skuteczność podlewania
• zbyt mała średnica rury powoduje duży spadek ciśnienia
• długi wąż ogrodowy może znacząco ograniczyć wydajność sekcji
• oprócz strat w rurze trzeba uwzględnić elektrozawór, filtr i armaturę

Odpowiedni dobór średnic rur pozwala ograniczyć straty ciśnienia i zapewnić prawidłową pracę zraszaczy.