Waterwinning voor de landbouw

Overzicht

Overzicht

Irrigatie begint met het winnen van water voor de gewassen uit grondwater of oppervlaktewater uit een kanaal of opslagbassin. Pompen die worden gebruikt bij de waterinlaat moeten voldoen aan veranderende condities boven en onder de grond, die een invloed hebben op de druk en flow die van dag tot dag en van seizoen tot seizoen is gewenst.

Een pompsysteem moet in staat zijn de juiste hoeveelheid druk en doorstroming te leveren bij de spuitmond. Traditioneel is water gedistribueerd van de waterbron bij een lage of constante druk van pompen die draaien met één toerental, waarbij de eenvoudige oplossing het overdimensioneren van de pomp is. Echter, dit is erg verspillend - qua energie, water en de investering van de boer.

Grundfos kan pompen met variabel toerental leveren die in staat zijn de opvoerhoogte en het debiet aan te passen aan wijzigingen in waterpeilen, waardoor energierekeningen worden gereduceerd. Wanneer filtratie nodig is bij de waterinlaat, zorgen intelligente pompbesturingen er voor dat er in de loop van de tijd geen lagere druk optreedt bij de spuitmond.

Toegewijd aan moderne irrigatie voor de landbouw

Grundfos kan irrigatie pompoplossingen leveren die energiekosten reduceren, de waterbron beschermen en de productie optimaal houden. Onze pompexpertise en -technologie waarborgen een uniforme dekking, ondanks wijzigende omstandigheden. Grundfos biedt het meest uitgebreide programma irrigatiepompsystemen in de sector. Onze pompsystemen zijn efficiënt, getest op betrouwbaarheid en ontworpen om naadloos samen te werken met moderne landbouwbedrijven.

Ongeacht hoe groot of klein de applicatie, Grundfos kan de noodzakelijke druk en debiet leveren voor moderne landbouwirrigatie. Pompen met variabel toerental en gemakkelijk geïntegreerde regelaars reageren automatisch op wijzigende omstandigheden om de bedrijfskosten laag te houden. Elk component in het systeem is zo ontworpen dat het naadloos met het volgende component samenwerkt.





    Facebook Twitter LinkedIn Technorati
Gerelateerde toepassingen
Moderne pompsystemen

Modern pompsysteem voor moderne landbouwirrigatie

Moderne landbouwirrigatie is een complex samenspel tussen duurzaam energieverbruik en afvalwatergebruik, marktomstandigheden en de toepassing van ervaring en kennis om het beste ontwerp voor irrigatietoepassingen te waarborgen. Het begrijpen van de praktijken uit het verleden, de hedendaagse water- en energieproblematiek en de ontwikkelingen in de pomptechnologie dragen allemaal bij tot het bouwen van pompsystemen die het beste aansluiten op de behoeften van de moderne landbouw.

Uitdagingen in de landbouw vragen om nieuwe technologieën om de productiviteit te verhogen. De landbouwmarkt verandert in hoog tempo, en de boeren kunnen tegenwoordig niet vertrouwen op de technologie en praktijken uit het verleden.
Om de productiviteit hoog te houden en concurrerend in de markt voor landbouwproducten te blijven, moeten boeren in toenemende mate zich richten op winstgevendheid en dat omvat ook de energie-optimalisatie en beter gebruik van waterbronnen. En hier spelen pompsystemen een cruciale rol

Wat is irrigatie?
Eenvoudig gesteld, is irrigatie een kunstmatige toevoer van water naar de wortels van de plant met als doel het ondersteunen van de groei van landbouwgewassen. Kunstmest en chemicaliën kunnen worden toegevoegd aan een irrigatiesysteem en irrigatie speelt ook een rol bij vorstbescherming.

Succesvolle landbouw is afhankelijk van boeren die voldoende toegang hebben tot water. In het midden van de vorige eeuw was de algemene perceptie dat water een oneindige bron was. Tegenwoordig zien we in dat water een bron is die beheerd moet worden. Dit is niet alleen een kwestie van meer monden die gevoed moeten worden, mensen consumeren tegenwoordig meer calorieën en eten meer vlees en dat vereist meer water om voedsel te produceren.

Energieverbruik is ook een punt voor de moderne boer. Energie voor de irrigatiepompen vormt nu één van de grootste kostenposten voor boeren en toch zijn velen zich er niet van bewust hoe groot de potentiële besparingen kunnen zijn door een doelmatiger energiegebruik.

De moderne landbouw vraagt om irrigatie-oplossingen die de irrigatie-uniformiteit optimaliseren, de energiekosten reduceren de waterbron beschermen de productie optimaal houden. De landbouwmarkt verandert en deze veranderingen vragen om een grotere focus voor het toepassen van kennis, ervaring en totale irrigatie-oplossingen waarbij alle componenten worden geïntegreerd.

Waar moet rekening mee gehouden worden om water bij de gewassen te krijgen
Irrigatie begint met het winnen van water voor de gewassen uit grondwater of oppervlaktewater uit een kanaal of opslagbassin. De volgende stap is waterzuivering, indien nodig, en wellicht het toevoegen van kunstmest of chemicaliën. Tot slot wordt het water aan de gewassen toegevoerd, middels verschillende technieken, zoals bevloeiing, sprinkler irrigatie of drip/micro neveltoepassingen.

Mechanische sprinklersystemen, zoals cirkelirrigatie, zijn doelmatig voor het beslaan van grote gebieden. Dergelijke systemen zijn doorgaans aan een pomp bevestigd welke de noodzakelijke hoeveelheid water en druk kunnen leveren - en aanzienlijk meer, voor het geval dat. Een klep regelt typisch de overtollige hoeveelheid debiet en druk.

Drip- en micronevel irrigatie zijn bedoeld voor lagedruk toepassingen, waar de noodzaak bestaat om de potentiële verdamping en runoff zoveel mogelijk te reduceren. Het constant houden van de druk is van vitaal belang om een gelijkmatige verdeling in elke zone van het systeem te waarborgen en dit kan de meest energie-efficiënte manier van irrigatie zijn, mits goed gemanaged. Om dit te bereiken moet het systeem in staat zijn de variaties in de flow te compenseren teneinde een constante druk te waarborgen, wanneer zones worden in-/uitgeschakeld.

Een Grundfos Hydro MPC drukverhogingssysteem kan worden uitgerust met Grundfos CRE − variabele toerental aangedreven pompen − is in staat om aan te passen aan veranderende condities en een constante druk te waarborgen.

Traditionele benaderingen en pompoplossingen
Voor het winnen van grondwater worden doorgaans dompelpompen of verticale turbinepompen gebruikt om het water naar het oppervlakte te brengen. Voor de inname van oppervlaktewater zijn centrifugaalpompen in diverse configuraties, split case en blokpompen traditionele oplossingen geweest.

Deze pompen moeten tegemoet komen aan de veranderende condities boven en onder de grond, welke een invloed hebben op de benodigde druk en debiet van dag tot dag en van seizoen tot seizoen. Een pompsysteem moet in staat zijn de juiste hoeveelheid druk en doorstroming te leveren bij de spuitmond. De eenvoudige oplossing is de pomp te overdimensioneren, zodat de pomp het zwaarst denkbare scenario aan kan. Het resultaat is echter dat de pomp vrijwel nooit op het optimale werkpunt draait. Het zal te veel druk produceren en te veel energie verbruiken, welke op geen enkele manier productief wordt gebruikt.

Traditioneel is water gedistribueerd vanaf de waterbron - grondwater of oppervlaktewater uit kanaal of opslagbassin - bij lage of constante druk van pompen die werken met een vast toerental. Toevoer naar de gewassen was vaak via spuitmonden, waar het accent lag op het beslaan van oppervlak, zonder dat er veel aandacht werd besteed aan het weglopen, verdamping en verwaaien door de wind. Bodemvochtigheidsbewaking om een gelijkmatige verdeling over het geïrrigeerde gebied te waarborgen is een relatief nieuwe discipline.

Drukmanagement is echter al langere tijd een aandachtspunt en in de loop der jaren zijn drukreduceerventielen algemeen toegepast om de druk in het systeem te verlagen. Echter, kleppen zijn duur om te installeren en vereisen frequente service en vervanging en hun werking kost veel energie.

Als we een modern landbouwirrigatiesysteem vergelijken met een auto en de pomp is de motor, is het dan verstandig om de auto volgas te rijden en de snelheid te regelen met de remmen? Dit is een gangbare aanpak bij irrigatiepompen.

Wanneer een pomp is gespecifieerd om continu op maximum vermogen te draaien - bijvoorbeeld wanneer de hoeken besproeid moeten worden - dan wordt energie verspild. De variërende vereisten voor een optimaal energiegebruik op een cirkelvormig gebied kunnen gemakkelijk worden vervuld met een pomp met variabel toerental. Dit levert aanzienlijke besparingen op terwijl de druk blijft gehanhaafd.

Het beantwoorden van de uitdagingen van de moderne landbouw
Complete pompsystemen in plaats van grote, geïsoleerde pompen zijn de toekomst. Het kostbare en tijdrovende gebruik van reduceerkleppen bijvoorbeeld om een constante druk te handhaven kan worden geëlimineerd door een investering in pompregelaars voor een doelmatig drukmanagement. Dit bespaart op de lange termijn kosten, ook qua service, en reduceert het energieverbruik.

Hetzelfde kan worden gezegd van kleppen bij sprinklerirrigatie. Een veel betere benadering is het gebruik van een variabele toerental pomp en een druksensor op de sproeibalk, welke automatisch de pompprestaties aanpast aan de vereisten voor de sproeibalk. Dit waarborgt een grotere gelijkmatigheid van de irrigatie en houdt de energiekosten laag. Een pompbesturing biedt tevens als voordeel dat de pomp wordt beschermd tegen drooglopen of onregelmatigheden in de spanningstoevoer, waardoor de levensduur van de pomp wordt verlengd.

De stijgingen en dalingen in het waterpeil onder de grond en voor oppervlaktewater veranderen in feite de specificaties van het pompsysteem, omdat door deze variaties de opvoerhoogte wijzigt. Een pomp met vast toerental gedimensioneerd om water op te pompen van het laagste niveau zal geld verspillen wanneer het peil hoog is. Een pomp met variabel toerental daarentegen is in staat de opvoerhoogte en debiet aan te passen aan de veranderingen in het waterpeil en reduceert zo de energiekosten.

Het programma van pomptoepassingen voor landbouwgrondirrigatie is groot en veelzijdig. De sleutel tot ons succes is het gebruik van intelligente pompbesturingen die zijn ontworpen voor de betreffende toepassing.

Ontwerpen van een modern irrigatiesysteem
We moeten de specifieke toepassingen bij irrigatie op nieuwe wijzen bekijken en we moeten met name het irrigatiesysteemontwerp opnemen in de toepassing. De pompen moeten veel geïntegreerd worden met de rest van het irrigatiesysteem. Dit betekent dat de pomp moet zijn ontworpen voor de rest van de irrigatie-apparatuur, of de irrigatie-apparatuur moet zijn ontworpen afgestemd op de pomp.

De huidige benadering van het gewoon installeren van een pomp die altijd in staat is om meer dan genoeg water te leveren betekent geld en energie verspillen. Terugkomend op onze pomp als motor metafoor: Het kopen van een overgedimensioneerde motor om in uw auto te monteren is een dure grap en biedt geen garantie op comfortabel of zuinig rijden!

Vertaal dit naar een irrigatiesysteem, waar de pomp meer moet doen dan alleen maar water toevoeren naar de leidingen om effectief te zijn. Het toevoegen bijvoorbeeld van frequentie-omvormers om de efficiëncy van het winnen van grondwater te verbeteren bij het direct pompen in een irrigatiesysteem. De inname en distributie van oppervlaktewater kan worden verbeterd door toepassing van multi-pomp drukverhogingssystemen, en over de hele breedte, bewakings- en besturingssystemen voor het verder waarborgen van een betrouwbaar debiet van water door de pomp te beschermen tegen drooglopen, motorstoring of onregelmatigheden in de voedingsspanning.

Al deze elementen moeten volledig geïntegreerd zijn in het ontwerp om de voordelen te creëren welke een modern irrigatiesysteem de boer kan bieden. Het handhaven van de juiste druk in de leidingen en spruitmonden betekent meer water per kWh en besparingen op elektriciteit, wat één van de grootste kostenposten is in de landbouw.

Eerder bespraken we het belang van het handhaven van een constante druk in een cirkelvormig irrigatiesysteem. Dit wordt heel relevant wanneer de draaiarm is uitgerust met een eindspuitmond en misschien zelfs een hoeksectie. Zodra de eindsproeimond of hoeksectie wordt ingeschakeld, zal de druk in de hoofdleiding van de arm dalen en dit heeft invloed op de gelijkmatigheid van de irrigatie.

De oplossing is het vervangen van de hoofdpomp in de arm door een pomp met variabel toerental, welke direct zal reageren op een drukval wanneer een eindsproeimond of hoeksectie wordt ingeschakeld. In een dergelijke configuratie is het mogelijk om exact dezelfde druk te handhaven op alle sprinklers, en zo zeer gelijkmatig te irrigeren.

Een modern pompsysteem gaat niet alleen over pompen. Variabele toerental aandrijvingen, intelligente besturingen en zelfs beheer op afstand maken het stuk voor stuk nodig dat alle componenten van een irrigatiesysteem worden geïntegreerd.

De toekomst: totaaloplossingen, op maat afgestemd op de toepassing
De hierboven omschreven ontwikkeling toont de noodzaak aan voor het zorgvuldig analyseren van het gehele irrigatiesysteem en de integratie van elk component, op maat gemaakt voor de toepassing. Dit vraag om expertise en kennis en de capaciteit om water te volgen van de bron naar het gewas – van de waterinlaat, via waterzuivering en distributie tot de irrigatietoepassing en wordt gedurende het hele proces zorgvuldig gereguleerd.

Moderne landbouw vereist een breder begrip van de integratie van componenten en het systeem moet waarborgen dat de boer in staat is te reageren op aspecten zoals het energieverbruik en de watertoevoer, met name door het afsluiten van gebieden waar besparingen mogelijk zijn, waardoor meer winst per hectare wordt gegenereerd.

Dit is niet een inspanning die geïsoleerd kan worden uitgevoerd; alle relevante lokale omstandigheden moeten worden meegenomen in de evaluatie, zoals bodemcondities, het gewas, de topografie en weerpatronen. Pompbesturing, inclusief bewaking en intelligent management vormt dan de weg vooruit.

De energiebesparingen zijn realiseerbaar – en zijn substantieel. Het extra voordeel voor de boer is, naast lagere bedrijfskosten dat het water nauwkeuriger wordt toegevoerd aan het gewas, hetgeen resulteert in een beter gewas, hogere winstgevendheid en een beter watermanagement, waardoor duurzame landbouw in de toekomst wordt gewaarborgd.

Contact
Verkoopkantoor

Telefoonnummer

03 870 73 20

Adres

Boomsesteenweg 81-83
B-2630 Aartselaar
BELGIUM

Salesverantwoordelijke voor:

  • België
  • Luxemburg
Service center

Telefoonnummer

03 870 73 50

Adres

Boomsesteenweg 81-83
B-2630 Aartselaar
BELGIUM

Salesverantwoordelijke voor:

  • België
  • Luxemburg