Hajtatás vészterhes időkben (7.) - A szivattyúk teljesítményének szabályozása

Cikksorozatunk előző részében eljutottunk odáig, hogy ha rendszeresen, hosszabb ideig kell nagyteljesítményű gépet üzemeltetni, például az öntöző szivattyút, akkor nem kifizetődő elektromos generátorról üzemeltetni azokat. 

E helyett érdemesebb benzinmotoros szivattyút vásárolni, így az öntözés önköltsége a töredékébe fog kerülni a generátoros módszerrel szemben. De csak akkor, ha megfelelő teljesítményű szivattyút választottunk, aminek a paraméterei (nyomás, vízleadás) összhangban van az öntözőrendszerünk igényeivel. Sajnos, nagyon gyakran vagy nem tudunk pont megfelelő szivattyút vásárolni, vagy a már meglévő, nagyobb teljesítményű szivattyúnkkal szeretnénk megoldani kisebb területek öntözését. Ilyenkor kénytelenek vagyunk valamilyen módon leszabályozni annak vízleadását és nyomását olyan szintre, ami már nem tesz kárt az öntöző rendszerünkben.  Ebben a cikkünkben a három a lehetséges módszert: a fojtást, a megkerülő ágat és a fordulatszám szabályozását vesszük górcső alá.

A „fojtás” 

Ez a módszer talán a legegyszerűbb, legközismertebb módszere a szivattyú kimenő paramétereinek szabályozására. A módszer lényege nagyon egyszerű: a szivattyú kimenő végére szerelt vízcsapon keresztül kapja az öntözőrendszer a vizet. Ennek a vízcsapnak az elfordításával (a szivattyú „lefojtásával”) tudjuk lecsökkenteni a szivattyúból kimenő öntözővíz nyomását és mennyiségét olyan szintre, amelyen az öntözőrendszerünk már megfelelően tud üzemelni. Azonban ennek a fojtásnak ára van! A kimenő víz nyomása és mennyisége lecsökken ugyan, de a szivattyú belsejében olyan magas nyomás fog kialakulni, ami hosszú távon már kárt okozhat a szivattyú szerkezetében, miközben a szivattyút meghajtó benzinmotor terhelése, ezzel együtt a fogyasztása, nem hogy csökkenne, hanem növekszik. Így azt érjük el, hogy sokkal kevesebb öntözővíz kijuttatásához sokkal több benzint pazarolunk el. Ráadásul ezt a fojtást csak viszonylag szűk keretek között lehet elvégezni, ugyanis olyannyira megemelkedhet a hőmérséklet a szivattyú belsejében, hogy az végül fel is forrhat.

A „megkerülő ág” 

Ez a módszer több egyszerűbb, közismert megoldás ötvözete. Az első felhasznált megoldás lényege az, hogy a szivattyúból kiáramló vizet két részre osztjuk. Egyik része megy az öntözőrendszerre, a másik pedig „oldalra”. Az oldalra folyó víz mennyiségének szabályozásával tudjuk beállítani, hogy mennyi víz, milyen nyomással menjen az öntöző rendszerhez. Természetesen, ezt az „oldalra” vezetett vizet (tápoldatot) nem a földre engedjük ki, hanem visszavezetjük a „megkerülő ágon” a szivattyúnak a szívó oldalára. Ezzel, természetesen, nem csak azt érjük el, hogy nem pocsékolódik el a drága tápoldat, vagy, hogy vízbe-sárba álljon a szivattyú környéke! Egyrészt a szivattyú belső nyomása sokkal alacsonyabb lesz, mint a fojtásos módszernél, másrészt a szivattyúnak a szívó oldalára a „megkerülő ágon” visszavezetett víz már eleve nyomással érkezik, így a benzinmotoros szivattyúnkra sokkal kisebb terhelés fog hárulni. Hogy ne kelljen nekünk egy nyomásmérőt figyelgetve folyamatosan felügyelni  és szabályozgatni a kimenő víz nyomását, a szabályozó csap helyett érdemes egy túlnyomásszelepet beszerelni. Így, ha a nyomás a szivattyú kivezető ágán magas, akkor automatikusan nyílik a  szelep és a víz egy része a fent leírt módon, a megkerülő ágon át visszafordítódik a szivattyú szívó ágára. Ezáltal önműködően fenntartódik a megadott nyomás, miközben a szivattyú sem terhelődik túlzottan. Természetesen ez a módszer sem tökéletes!  Az öntözővíz egy részének felesleges pörgetése a megkerülő ágon keresztül szintén jelentős energiát igényel, ami a végén a feleslegesen elhasznált üzemanyagban jelentkezik majd.  

A fordulatszám szabályozása   

Több gazdának is eszébe jutott már, hogy miért ne lehetne a „gáz-adással”, azaz a szivattyút meghajtó benzinmotor fordulatszámának változtatásával szabályozni a szivattyú által kiadott víz mennyiségét és nyomását? A kérdés felvetése logikus és helyes, olyannyira hogy a szakkönyvek külön fejezetben foglalkoznak ezzel a lehetőséggel. Ráadásul itt van a közismert példa a fűtési rendszerek keverő szivattyújával, ahol egy kis kapcsoló elfordításával három különböző fokozatban tudnak üzemelni ezek a kis szivattyúk, amit a fordulatszám szabályozásával érnek el. Aztán a gyakorlatban kiderült, sajnos ez a módszer sem tökéletes, és csak viszonylag szűk határok között lehet vele hatékonyan szabályozni a szivattyú vízleadásának paramétereit. Ennek több oka is van. Az első az, hogy a szivattyút meghajtó benzinmotorok hatásfoka nagyban függ a fordulatszámtól. 

A gyárilag beállított optimális fordulatszámtól való eltérés jelentősen megnövelheti a szivattyú fogyasztását. Voltak gazdák, akik az autók sebességváltójának mintájára próbálták lecsökkenteni a szivattyú fordulatszámát. Így a szivattyút meghajtó benzines motor a gyárilag beállított optimális fordulatszámon üzemelhet, miközben a szivattyú fordulatszámát bármennyire lecsökkentethetik. Nagy meglepetésükre ez a módszer csak viszonylag kis határok között működött, ugyanis ha a szivattyú fordulatszáma egy kritikus érték alá csökkent, akkor hirtelen teljesen leállt a szivattyú vízleadása. Ez a jelenség abból adódik, hogy ezeknek a benzinmotoros öntöző szivattyúknak a túlnyomó többsége önfelszívó „JET” típusú. Az ilyen szivattyúknál a szívó hatást a szívattyú belsejében lévő Venturi-csövön („ezsektor”-on) átáramló víz biztosítja. Amennyiben túlságosan lecsökkentjük a szivattyú fordulatszámát, akkor ez a szívó hatás gyorsan csökken, és a szivattyú nem tudja felszívni a vizet a kútból. A fűtési rendszerek keringtető szivattyújánál ez a probléma nem léphet fel, hisz ott a teljes rendszer nyomás alatt van, valamint a szivattyúk belső felépítése is más.

Mint a fentiekből látható, érdemes egy kicsit odafigyelni, és olyan szivattyút vásárolni, amilyet az öntözőrendszerünk igényel. Ugyanis hiába áll a rendelkezésünkre három különböző módszer is a már meglévő szivattyúnk paramétereinek szabályozására, azok használhatósága korlátozott, valamint jelentős hatásfok-csökkenéssel, azaz magasabb üzemanyag-fogyasztással járnak.  

Pro Agricultura Carpatika Alapítvány