農業取水

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灌溉的第一步就是從溝渠或蓄水池取地下水或地表水給作物使用。 用於取水的泵浦需滿足地上及地下不斷改變的狀況,這些狀況會對每日、每季所需的壓力及流量產生影響。

泵浦系統必須能在噴嘴處提供正確的壓力與流量。 傳統上是使用單速運轉的泵浦從低壓或恆壓的水源配水,其中的簡易解決方案會採用特大型泵浦。 但這會浪費能源、水及農夫的投資。

葛蘭富可提供能調整揚程及流量的變速泵浦,以抵銷水位的變動,減少水電帳單。 若需要在取水處進行過濾,智慧型泵浦控制功能可確保噴嘴處的壓力不會隨著時間下降。

專用於現代農業灌溉

葛蘭富可提供能降低能源成本、捍衛水資源,以及維持最佳生產力狀態的灌溉泵浦解決方案。 我們泵浦專業知識及技術可確保即使在狀況不斷變動時,仍可維持一致的灌溉範圍。葛蘭富提供業內最齊全的灌溉泵浦系統產品線。 我們的泵浦系統有效率、經過可靠性測試,可與現代的農牧作業完美搭配運作。

無論應用規模大小,葛蘭富均可為現代的農業灌溉提供所需的壓力及流量。 變速泵浦與易於整合的控制器自動因應不斷變化的狀況及需求,以減少運轉成本。 系統內的每項組件事先均經過工程設計,能完美搭配下一個組件運作。





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相關應用
現代化泵浦系統

適用於現代農業灌溉的現代泵浦系統

現代化農業灌溉為持續耗電量、用水、市場情勢,以及知識經驗應用之間錯綜複雜的交互作用,以確保達成最佳的灌溉應用設計。 瞭解過往的實務、現今的水及能源問題,以及泵浦科技的發展,將可打造出最能符合現代農業需求的泵浦系統。

農業面臨需要採取新技術才能增進生產力的挑戰。 農業市場變動快速,現今的農夫不可再仰賴過往的科技及實務。
農產品若要維持高生產力並在市場上保持競爭力,農夫需要越來越重視獲利能力,其中包括能源最佳化與更妥善的運用水資源。 泵浦系統在此扮演著重要的角色

何謂灌溉?
簡單來說,灌溉就是以人為的方式將水送到植物的根部,協助農作物成長。 肥料及農業可加入灌溉系統中,而且灌溉在防霜工作上也具有一定的影響力。

成功的農業取決於農夫是否能使用充足的水。 回顧上世紀中期,大眾的普遍的認知是,水是無窮無盡的資源。 現今,我們瞭解到,水是需要管理的資源。 這不只是有更多人需要養活的問題,而是現今的人攝取更多卡路里、更多肉,因此需要更多的水來生產食物。

現代農夫也要煩惱耗能的問題。 灌溉泵浦的能源是目前農夫最高的成本之一,而且許多農夫尚未意識到,如何透過以更有效率的能源使用方式,省下大筆金錢。

現代農業需要可最佳化灌溉均勻度、減少能源成本、保護水資源,以及讓生產力維持在巔峰狀態的灌溉解決方案。 農業市場不斷變動,而且為追上這些變動,需要更注重知識經驗的應用與整合所有元件的整體灌溉解決方案。

取水給作物時需要考量哪些因素
灌溉的第一步就是從溝渠或蓄水池取地下水或地表水給作物使用。 必要時,下一步為水處理作業,或許也要添加肥料或農藥。 最後使用各種不同的技術將水送到作物,例如淹灌 (Flooding)、噴灌或滴流/微量噴灑應用。

機械化噴灌系統 (如支軸式灑水灌溉) 能有效的涵蓋大面積的作物。 此類系統通常會安裝於可供應所需水量與壓力 (以及更多其他功能) 的泵浦。 閥門一般將會處理過多的流量及壓力。

滴流及微量噴灑灌溉適合低壓應用,其中需要盡可能的減少蒸發及徑流。 維持恆壓對於確保系統每個區域內統一應用方面非常重要,而且若正確管理,則可以是最具能源效率的灌溉方法。 為達成此目的,系統需要能補償流量的變化以確保可隨著區域切入與切出,保持恆壓。

配備葛蘭富 CRE 的葛蘭富 Hydro MPC 加壓器 − 以變頻器控制的泵浦 - 能根據不斷改變的情況進行調整,並確保恆壓。

傳統方法及泵浦解決方案
地下水抽水作業一般涉及能將水帶來地面上的沉水式或立式渦輪泵浦。 進行地表水取水時,採各種不同配置的離心泵浦、中開式及端吸式泵浦為傳統的解決方案。

這些泵浦需滿足地上及地下不斷改變的狀況,這些狀況會對每日、每季所需的壓力及流量產生影響。 泵浦系統必須能在噴嘴處提供正確的壓力與流量。 簡易的解決方案會採用特大型泵浦,以便能處理最糟的情況。 但卻會造成泵浦幾乎從未以其最佳工作點運轉的結果。 此將產生過大壓力,耗費過多能源,因此無法以合乎生產力的方式使用。

傳統上是從水源地配水 - 從溝渠或許水池的地下水或地表水 - 使用以單速運轉的泵浦以低壓或恆壓進行配水。 從噴嘴送到作物的輸水作業主要著重於地面覆蓋率上,而不重視徑流、植被層蒸發及風漂流。 為確保平均散佈於灌溉區的土壤水分監控屬於較新的學科領域。

然而,壓力管理為長期以來的問題,數年來,減壓閥常用於降低系統壓力。 但閥門的安裝成本昂貴,並需要經常維修及替換,運轉時也會耗費大量能源。

若我們將現代農業灌溉系統視為是一部汽車,泵浦是一台發動機,那麼持續以全速開車,並用煞車來控制車速,會是合理的做法嗎? 此為灌溉泵浦非常常用的方法。

若泵浦持續以最高速運轉,例如轉角型材 (Corner Section) 開啟時,能源就會被浪費掉。 使用變頻泵浦即可輕鬆滿足支軸式應用不斷改變的最佳能源運用需求。 此可省下大量能源,同時維持壓力。

面對現代農業的挑戰
未來的趨勢為用完整的泵浦系統取代大型、獨立的泵浦。 例如,投資可有效管理壓力的泵浦控制器,即可不需使用所費不貲、耗時的減壓閥來維持恒壓。 此可節省長期的成本及維修,並減少耗電量。

在噴灌系統使用閥門時,也適用相同的原則。 在支軸上使用變頻泵浦及壓力感測器會是比較好的方法,以便自動調整泵浦性能,滿足支軸的需求。 此可確保較高的灌溉均勻度,減少能源成本。 泵浦控制器提供另一項優勢,可避免泵浦空轉或電源異常,延長泵浦的使用壽命。

地下水位與地表水的升降基本上會改變泵浦系統的規格,因為這些變化會改變揚程。 能從最低水位抽水的定速泵浦,在水位高時會耗掉不少電力成本。 另一方面,變頻泵浦能調整揚程與流量,補償水位的變化,減少水電帳單。

在農業灌溉中,有許多不同的泵浦應用範圍。 成功的關鍵在於,使用專為特定應用所設計的智慧型泵浦控制。

設計現代化灌溉系統
我們必須以新思維仔細考量灌溉中的特定應用,尤其是需要思考應用中的灌溉設計。 泵浦必須更能與灌溉系統的其餘部分整合。 亦即泵浦的設計必須滿足其餘灌溉設備的需求,或灌溉設備必須滿足泵浦的需求。

目前的方法只是安裝隨時能夠提供超過所需水量的泵浦,因此最後會浪費金錢及能源。 回到我們將泵浦視為發動機的比喻: 事後再採購特大型發動機,安裝於汽車內,會讓您的荷包失血,且不保證能舒適的乘坐或具備燃油效率!

將此想成是灌溉系統,除了供水給管路之外,泵浦還須具備其他功能,才能發揮效用。 例如,加裝變頻器可在直接抽水給灌溉系統時,提升地下水抽水的效率。 使用多泵浦加壓系統可增進地表水取水及配水作業,而監控系統則可避免泵浦空轉、馬達損壞或電源異常,全面確保水流流量穩定可靠。

所有這些元件必須完全整合至設計內,才可如現代灌溉泵浦系統一樣,提供相同的效益給農夫。 若能在管內及噴嘴處維持正確的壓力及流量,即表示每 kWh 可提供更多水量並節約能源。能源為農牧中最高的成本項目之一。

我們之前探討過支軸式灌溉系統維持恆壓的重要性。 若支軸配備末端噴槍 (End Gun),甚至是轉角型材,就與此事非常有關係。 末端噴槍或轉角型材開啟時,支軸的主管線壓力將會下降,對灌溉均勻度產生影響。

解決方法為用變頻泵浦取代支軸主泵浦,在末端噴槍或轉角型材切入時立即因應壓降。 採用此類配置時,所有灑水器均可保持相同的壓力,以提供高均勻度。

現代的泵浦系統不只與泵浦有關。 變頻器、智慧型控制,甚至是遠端管理,全都需要在灌溉系統內整合所有組件。

未來: 為應用量身打造的整體解決方案
從上述的發展趨勢來看,應審慎考量整體灌溉系統與為應用量身打造的每個組件的整合。 此需要豐富的知識及經驗,以及密切監控從水源輸水到作物的能力 - 從取水、水處理及配水到灌溉應用,全都都需仔細的監控及調節。

現代農業需要更瞭解灌溉的構成要素,且系統必須確保農夫能劃分可節省能源及成本的區域,以因應耗電量及供水問題。

這不是可在劃分區域時可以進行的練習; 所有當地相關的條件均需加入方程式內,例如土壤條件、作物、地形及天氣型態。 包括監控與智慧型管理功能的泵浦控制是未來的趨勢。

將可節省大量能源。 除了降低作業成本之外,農夫還可獲得以下的附加效益:以更精準的方式供水給作物,使收成增加、提高獲利能力,以及更佳的水管理,確保可在未來永續經營農業。

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