HI5000 – napajalnik za manjše kmetije
Veliko pridelovalcev rastlin na manjših kmetijah, ki s hranjenjem zagotavljajo intenzivni razvoj rastlin, še danes ročno pripravljajo hranilno raztopino. To pa zahteva veliko natančnost, pozornost in je treba to opravljati vsak dan. Tega ne moremo prepustiti drugim – če se to pokvari, lahko povzroči veliko škodo. Rešitev bi lahko bil avtomatski krmilnik, vendar bi bilo treba za to vložiti 2-3 milijone forintov, kar ni enostavno za male kmete. Prehodna rešitev je lahko na primer sistem za krmljenje HI5000 mini, ki spada v cenejšo kategorijo krmilnikov, vendar so nekateri elementi zelo profesionalno rešeni. Prednost HI5000 je, da se namesti na obstoječi namakalni sistem, kar omogoča maksimalno izrabo obstoječih delov. V tem članku bomo predstavili znanje, ki je potrebno za delovanje HI5000 – to je univerzalna baza znanja o zalivalnih računalnikih. V tem članku ne moremo povedati vsega, kar bi želeli povedati o delovanju zalivalnih računalnikov, vendar bomo nadaljevali v naslednjih člankih.
Deli in funkcije napajalnika
Ne glede na to, katero napravo za fertirigacijo uporabljamo, imajo vse skupne elemente. Hranilne raztopine pripravljamo iz vode in gnojil. Če želimo postopek mehanizirati, moramo vnaprej pripraviti eno ali več matičnih raztopin (A+B+…). V tem članku ne obravnavamo priprave ali sestave matičnih raztopin; ugotavljamo le, da je njihova vsebnost soli približno stokrat večja od koncentracije hranilne raztopine, ki jo potrebuje rastlina. Naprava za fertirigacijo torej zagotavlja njihovo redčenje z vodo. Stokratno redčenje je ugodno tudi zato, ker iz 100 litrov matične raztopine po stokratnem redčenju dobimo 10 m3 Zahvaljujoč temu je enostavno zagotoviti osnovno snov za hranjenje do enega tedna vnaprej.
Najpomembnejši elementi napajalnih sistemov, ki funkcionalno opravljajo enake naloge v preprostih in avtomatskih sistemih, so (glej sliko spodaj):
- Dovajanje vode v rezervoar
- Absorpcija in doziranje matičnih raztopin v hranilno raztopino
- premikanje vode in hranilne raztopine v sistemu,
- Merjenje pH in EC
- Krmiljenje procesa: krmiljenje doziranja na podlagi izmerjenih rezultatov, dokler ni dosežena nastavljena vrednost pH in EC
- črpanje hranilne raztopine v rastline.
Postopki priprave hranilne raztopine v HI5000 Mini hranilniku
Številna podjetja ponujajo hranilne računalnike, ki se med seboj razlikujejo po tem, kako so razvijalci rešili posamezne faze. Razumljivo je, da je nalogo mogoče rešiti s preprostimi in bolj zapletenimi orodji. Cilj je, da hranilni računalnik z sprejemljivo natančnostjo pripravi hranilno raztopino po zahtevanem receptu.
2.Delovno načelo napajalnika: na primer HI5000 napajalnik
HI5000 Mini Power Meter je zasnovan tako, da ga lahko prilagodite svojim potrebam. Na spodnji sliki so prikazani elementi Power Meterja. Na tej sliki ni prikazan rezervoar, merilnik nivoja črpalke, ker ti deli niso vključeni v komplet HI5000.
Zelena puščica na levi strani prikazuje pot hranilne raztopine iz rezervoarja v sistem, zelena puščica na dnu pa, kako zapusti hranilno napravo. EC in pH senzorji hranilne naprave so vgrajeni v cevovod v skladu s pravili (o tem smo že pisali v našem blogu, glejte tukaj …Senzorji so priključeni na merilnik pH/EC HI9913 in krmilnik. Nato se hranilna raztopina pretaka skozi dve venturijevi cevi. Vakuum, ki nastane v venturijevih ceveh, sesava hranilne raztopine iz posod. Da bi bil vakuum zadosten, je treba zagotoviti ustrezen tlak na vhodu venturijeve cevi, kar je odvisno od tlaka vode, ki ga ustvari črpalka. Vstopne raztopine, ki se premikajo navzgor (modre puščice), najprej prehajajo skozi merilnik pretoka, nato skozi magnetne ventile in na koncu skozi vhod v venturijev kozarec. Krmilnik HI9913 nadzira vklop/izklop magnetnih ventilov glede na razliko med vrednostjo, ki jo meri EC senzor, in vrednostjo, ki je bila vnesena med programiranjem.
V sistemu HI5000 se za dovajanje kisline uporablja dozirnik kisline BL10-2. Na dozirniku kisline je mogoče natančno nastaviti hitrost pretoka kisline. Napajalna napetost dozirnika kisline prihaja iz krmilnika HI9913, ki se odloči za vklop/izklop glede na to, kaj je pH sonda izmerila na vhodu v primerjavi s predprogramirano vrednostjo pH. Če se vrednosti ne ujemata, se dozirnik vklopi. Če je pH nižji od nastavljene vrednosti, se dovajanje kisline izklopi.
Kot smo že omenili, je ena od glavnih prednosti HI5000 fleksibilnost, kar pomeni, da ga lahko uporabnik prilagodi svojemu sistemu ali svojim potrebam.
Premer plastičnih cevi se lahko spreminja in s tem se lahko spreminja tudi hitrost pretoka. Krmiljenje se praktično ne spremeni, če želimo doseči mešanje hranilne raztopine 1000 l/h ali 3000 l/h. Senzorji delujejo do 6 barov, kar je dovolj za zelo širok razpon hranilne raztopine. Tudi venturije in merilnike pretoka je mogoče spremeniti (povečati njihovo zmogljivost), kar ni preveč drago v primerjavi s ceno sistema.
Zgornje slike so le nekaj primerov iz omrežja, kako so uporabniki spremenili sistem.
3.Priključitev krmilnika HI5000 na obstoječi namakalni sistem
Na spodnji sliki je prikazan možni način izvedbe s pomočjo HI5000 napajalnega kompleta. Na shemi so elementi, brez katerih bi sistem lahko deloval (npr. časovni programer ali regulator nivoja vode), vendar na splošno velja pravilo, da delo, ki ga stroj ne opravi, opravi človek.
Če kmet že ima mešalo in že preizkušeno črpalko za namakanje in hranjenje, lahko z vgradnjo dveh pipov za nadzor pretoka uporabi svoj obstoječi sistem za delovanje hranilnika. Če potrebujete sistem z večjo zmogljivostjo, morate povečati premer cevi in zmogljivost črpalke, zamenjati venturije z večjimi, vendar se elektronika ne bo spremenila. To pomeni, da lahko z relativno majhnim denarjem podvojimo zmogljivost sistema.
4. Izračunavanje: izračunati količino materiala, ki se premika.
Priprava hranilne raztopine je v bistvu postopek redčenja, ki vključuje vodo (razredčevalnik) in osnovno raztopino (trdna raztopina, ki jo je treba razredčiti). Končni rezultat je srednje razredčena raztopina (v našem primeru končna hranilna raztopina). Če torej spremenimo razmerje med vodo in osnovno raztopino, Lahko pripravimo hranilno raztopino katere koli vrednosti (vendar ne večjo vrednost EC kot vrednost EC matične raztopine).
Poglejmo, kako bo deloval naš sistem, če imamo 1000-litrski mešalni rezervoar, vendar želimo našim rastlinam zagotoviti vsaj 3000 litrov hranilne raztopine na uro.
Če želimo pripraviti hranilno raztopino z EC = 2,0 mS/cm iz vode z EC = 0,5 mS/cm in matične raztopine z EC = 200 mS/cm, moramo dodati 3000 litrov vode X 200 mS/cm na uro (v skladu z X (Izberite vrednost, ki jo želite izračunati.)
Začetni podatki.
Prevodnost vode EC= 0,5 mS/cm in odvzamemo 3000 litrov vode (v 1 uri)
Prevodnost osnovne raztopine EC = 200 mS/cm in jo vzamemo X liter (no, to je tisto, kar želimo izračunati)
Končna hranilna raztopina mora imeti prevodnost EC = 2,0 mS/cm
Prostornina končne hranilne raztopine (3000 + X ) litrov, ker se vodi doda matična raztopina.
Enačba za postopek redčenja je preprosta:
Vnesite ustrezne številke:
3000 x 0,5 + X x 200 = (3000+X) x 2,0
Izvedimo izračune:
1500 + 200 X = 6000 + 2 X
198 X = 4500,
X= 22,7 litra.
Če torej želimo na uro pripraviti 3023 litrov hranilne raztopine z vrednostjo 2,0 mS/cm, moramo na uro zmešati 22,7 litrov matične raztopine z vrednostjo 200 mS/cm s 3000 litri vode z vrednostjo 0,5 mS/cm.
Hitrost procesov v rezervoarju.
Za lažjo nastavitev je koristno, da naredimo še nekaj izračunov (tisti, ki jim ta del ni všeč, naj preberejo zaključek na koncu in potem bodo razumeli, zakaj so izračuni pomembni) in Razumemo logiko procesov.
Če naša mešalna črpalka kroži hranilno raztopino v rezervoarju s hitrostjo 1000 litrov/uro, je pretok skozi napravo za fertirigacijo 16,7 l/min. Sesalna hitrost Venturija se spreminja glede na tlak, vendar ob povprečnem razmerju 1:30 to ustreza sesalni hitrosti približno 0,56 l/min.
Izračunajte dva primera.
Začetek.
Če je na začetku v rezervoarju samo 500 litrov vode z vrednostjo EC 0,5 mS/cm in želimo izhodno vrednost EC=2,0 mS/cm, moramo k 500 litrom dodati 3,8 litra matične raztopine s prevodnostjo 200 mS/cm. Če uporabimo zgoraj dobljeni podatek 0,56 l/min, dobimo, da sistem za fertirigacijo potrebuje približno 6,8 minut za črpanje potrebne matične raztopine.
V teku
Ko je že v našem rezervoarju 500 litrov hranilne raztopine, katere EC Vrednost 1,5 mS/cm in želimo, da je izhodna vrednost EC=2,0 mS/cm, potem je 500 litrom je treba dodati 1,26 litra 200 mS/cm matične raztopine. Z uporabo zgoraj pridobljene 0,56 Za izračunavanje p-vrednosti je potrebno izračunati p-vrednost. 2,3 minute za črpanje potrebne matične raztopine.
Če pa ima 500 litrov raztopine v rezervoarju že na začetku vrednost EC 1,8 mS/cm, mora sistem za fertirigacijo dodati samo 0,5 litra matične raztopine, da dosežemo želeno vrednost, za kar potrebuje približno To lahko opravi v 0,9 minut.
Sklep:
- Bližje kot je vrednost EC hranilne raztopine nastavljeni vrednosti, krajši čas potrebuje krmilnik za dosego točne vrednosti.
- Da bi bil krmilnik natančnejši, ga morate najprej zagnati v načinu mešanja, preden začnete z razprševanjem. Sistem bo potreboval približno 5-8 minut, da doseže vrednost EC, ki jo želite. Če razlika ni več velika, bo avtomatski krmilnik krmilnika hitreje sledil spremembam in nežno in natančno vzdrževal vrednost EC. Šele nato dodajte vodo in na rastline nanesite pripravljeno raztopino.
PREDVIDENO: Kaj je proporcionalna regulacija in kako delujejo profesionalni napajalniki, bomo razpravljali v našem naslednjem članku.
