HI5000 – alimentator pentru ferme mici
Mulți cultivatori de plante, care sunt ferme mici, care asigură dezvoltarea intensivă a plantelor prin soluții nutritive, fac chiar și astăzi prepararea soluției nutritive cu muncă manuală. Deși acest lucru necesită o mare precizie, atenție și trebuie făcut în fiecare zi. Nu poate fi încredințat altora - dacă este stricat, pot face daune uriașe. Soluția ar fi un alimentator automat, dar pentru aceasta ar trebui să investiți 2-3 milioane de forinți, ceea ce nu este ușor în cazul micilor fermieri. O soluție temporară poate fi, de exemplu, sistemul de alimentare HI5000 mini, care aparține categoriei mai ieftine de alimentatoare, dar unele elemente ale acestuia sunt rezolvate foarte profesionist. Avantajul HI5000 este că se instalează pe sistemul de irigare-computerizare existent, astfel încât se pot utiliza la maxim părțile deja existente. În articolul nostru prezentăm cunoștințele necesare pentru operarea HI5000 – este, la rândul său, o bază de cunoștințe universală despre computerele de irigare. În acest articol nu încap tot ce am vrea să spunem despre funcționarea computerelor de irigare, dar vom continua în articolele noastre ulterioare.
Componente şi funcţii ale datelor de alimentare
Indiferent de dispozitivul folosit pentru fertirigare, toate au elemente comune. Soluțiile nutritive sunt preparate din apă și îngrășăminte, dar pentru mecanizarea procesului trebuie pregătite în prealabil una sau mai multe soluții concentrate (A+B+…). În acest articol nu discutăm prepararea și compoziția acestora; constatăm doar că soluțiile concentrate utilizate au un conținut de săruri de aproximativ o sută de ori mai mare decât concentrația soluției nutritive necesare plantei. Dispozitivul de fertirigare asigură diluarea lor cu apă. Diluarea de o sută de ori este avantajoasă și deoarece, dacă pregătim 100 litri de soluție concentrată, după diluare de o sută de ori obținem 10 m3 Datorită acestui fapt, este ușor să se asigure materialul de bază pentru soluția nutritivă cu până la o săptămână în avans.
Cele mai importante elemente ale calculatoarelor de alimentare îndeplinesc aceleaşi sarcini funcţionale atât în sistemele simple, cât şi în cele automate. Acestea sunt funcţiile (vezi diagrama de mai jos):
- Alimentarea cu apă a rezervorului
- Aspirarea și dozarea soluțiilor de bază pentru soluția nutritivă
- Deplasarea apei și a soluției nutritive în sistem
- Măsurarea pH-ului și EC
- Controlul procesului: controlul dozării pe baza rezultatelor măsurătorilor până la atingerea valorilor setate ale pH-ului și EC
- Pomparea soluției nutritive la plante.
Procese de preparare a soluției nutritive în HI5000 Mini
Multe companii oferă calculatoare de nutriție, care diferă în modul în care dezvoltatorii au rezolvat fiecare fază. Este de înțeles că sarcina poate fi rezolvată cu instrumente simple și mai complexe. Scopul este ca calculatorul de nutriție să pregătească soluția nutritivă pe baza rețetei dorite cu o precizie acceptabilă.
2. Principiul de funcționare al alimentatorului: prin exemplul alimentatorului HI5000
HI5000 Mini Power Meter este conceput pentru a fi personalizat de către utilizator. Imaginea de mai jos ilustrează componentele Power Meter-ului. În această imagine nu sunt vizibile rezervorul, pompa și indicatorul de nivel al apei, deoarece aceste componente nu sunt incluse în setul HI5000.
Săgeata verde din stânga arată calea soluției nutritive din rezervor în sistem, iar săgeata verde din partea de jos arată cum soluția nutritivă părăsește dozatorul. Senzorii EC și pH ai dozatorului sunt încorporați în conductă în conformitate cu regulile (am scris despre acest lucru pe blogul nostru, vezi Aici...Senzorii sunt conectați la pH/EC Meter and Controller HI9913. Soluția de alimentare trece apoi prin două tuburi Venturi. Vidul generat în tuburi Venturi aspiră soluțiile de alimentare din rezervoare. Pentru a asigura un vid suficient, trebuie să se asigure o presiune adecvată la intrarea în tuburi Venturi, deci depinde de presiunea apei generată de pompă. Soluțiile principale care se deplasează în sus (săgeți albastre) trec mai întâi prin debitmetru, apoi prin electrovalve și ajung la intrarea Venturi. Electrovalvele sunt pornite/oprite de controler HI9913 în funcție de diferența dintre valoarea măsurată de senzorul EC și valoarea introdusă în timpul programării.
Sistemul HI5000 utilizează un dozator de acid BL10-2 pentru dozarea acidului. Dozatorul de acid are posibilitatea de a regla cu precizie debitul de acid. Tensiunea de alimentare a dozatorului de acid vine de la controlerul HI9913, iar controlerul decide pornirea/oprirea în funcție de ce a măsurat sonda de pH la intrare în comparație cu valoarea pH-ului preprogramat. Dacă pH-ul este mai mic decât valoarea setată, se oprește alimentarea cu acid.
După cum am menționat deja, unul dintre cele mai mari avantaje ale HI5000 este flexibilitatea, adică faptul că utilizatorul poate varia în funcție de propriul sistem sau de propriile idei, nevoi.
Diametrele tuburilor din plastic pot fi modificate, iar astfel se poate modifica și viteza de curgere. Controlul nu se schimbă în mod substanțial dacă se dorește o amestecare de 1000 litri/oră sau 3000 litri/oră. Senzorii funcționează până la o presiune de 6 bari, suficientă pentru o gamă foarte largă de soluții de alimentare. De asemenea, venturii și debitmetrele pot fi modificate (creșterea capacității lor) și acest lucru nu este prea scump în comparație cu prețul sistemului.
Imaginile de mai sus sunt doar câteva exemple de pe net despre cum au fost modificate sistemele de către utilizatori.
3.Conectarea calculatorului de alimentare HI5000 la sistemul de irigare existent
În imaginea de mai jos este prezentată o posibilă implementare cu ajutorul setului de alimentare HI5000. Există elemente în schemă fără de care sistemul poate funcționa (de exemplu, programatorul de timp sau regulatorul nivelului apei), dar în general regula este că ceea ce nu face mașina, cu siguranță o face omul.
Dacă fermierul are deja un rezervor de amestecare și o pompă puternică și bine stabilită pentru irigare și alimentare, atunci prin adăugarea a două robinete de reglare a debitului, poate utiliza sistemul existent pentru a opera alimentarea. Dacă aveți nevoie de un sistem de capacitate mai mare, va trebui să măriți diametrul conductelor și capacitatea pompei, înlocuiți venturi cu altele mai mari, dar electronica nu se schimbă. Cu alte cuvinte, cu un cost relativ mic, capacitatea sistemului poate fi chiar dublata.
4. Calculul de flux: calculează fluxul de materie din sistem.
Prepararea soluției nutritive este în esență un proces de diluare care implică apa (diluant) și soluția de bază (soluția solidă care trebuie diluată). Rezultatul final este o soluție diluată de valoare medie (în cazul nostru soluția nutritivă gata preparată). Astfel, dacă schimbăm proporțiile dintre apă și soluția de bază, Putem produce orice soluție nutritivă de valoare (dar nu mai mare decât valoarea EC a soluţiei de bază).
Să vedem cum va funcționa sistemul nostru dacă avem un rezervor de amestecare de 1000 de litri, dar dorim să eliberăm plantelor noastre cel puțin 3000 de litri de soluție nutritivă pe oră.
Pentru a obţine o soluţie nutritivă cu EC = 2,0 mS/cm din apă cu EC = 0,5 mS/cm şi soluţie de bază cu EC = 200 mS/cm, trebuie adăugat la 3000 litri de apă X 200 mS/cm pe oră (în funcţie de X (Dacă doriţi să calculaţi valoarea).
Date de bază.
Conductivitatea apei EC= 0,5 mS/cm, iar din apă se prelevează 3000 litri (în 1 oră)
Conductivitatea soluţiei de bază EC = 200 mS/cm şi se ia din ea X litru (Ei bine, asta vrem să calculăm)
Conductivitatea soluției de nutriție finită trebuie să fie EC = 2,0 mS/cm
Volumul soluției nutritive gata (3000 + X ) litri, deoarece soluția de bază este adăugată la apă.
Ecuația pentru procesul de diluare este simplă:
Introduceți valorile numerice corespunzătoare:
3000 x 0,5 + X x 200 = (3000+X) x 2,0
Să efectuăm calculele:
1500 + 200 X = 6000 + 2 X
198 X = 4500,
X= 22,7 litri.
Astfel, pentru a produce 3023 litri de soluție nutritivă de 2,0 mS/cm pe oră, trebuie amestecați 22,7 litri de soluție de bază de 200 mS/cm cu 3000 litri de apă de 0,5 mS/cm pe oră.
Viteza proceselor din rezervor.
Pentru a facilita setarea, este util să facem unele calcule (dacă nu vă place această parte, citiți concluziile de la sfârșit și veți înțelege de ce sunt importante calculele) și Înțelegem logica proceselor.
Dacă pompa de amestecare rotește soluția nutritivă în rezervorul nostru cu o viteză de 1000 litri/oră, atunci viteza de curgere a soluției prin alimentator este de 16,7 l/min. Viteza de aspirare a venturi-ului variază în funcție de presiune, dar luând în medie raportul 1:30, atunci aceasta corespunde unei viteze de aspirare de aproximativ 0,56 l/min.
Să calculăm două cazuri.
Începutul.
Dacă inițial, în rezervorul nostru doar 500 Există litri de apă, care este EC Valoare 0,5 mS/cm și vrem ca valoarea de ieșire să fie EC=2,0 mS/cm, atunci 500 litri trebuie adăugați 3,8 litri 200 mS/cm soluție de bază. Folosind soluția obținută mai sus 0,56 l/p, obținem că sistemul de alimentare are nevoie de aprox. 6,8 minute pentru a pompa soluția de bază necesară.
În curs de desfășurare
Când este deja în rezervorul nostru 500 litri de soluție nutritivă, a cărei EC Valoare 1,5 mS/cm și vrem ca valoarea de ieșire să fie EC=2,0 mS/cm, atunci 500 litri trebuie adăugați 1,26 litri 200 mS/cm soluție de bază. Folosind soluția obținută mai sus 0,56 l/p, obținem că sistemul de alimentare are nevoie de aprox. 2,3 minute pentru a pompa soluția de bază necesară.
Dacă însă cei 500 litri de soluție din rezervor au de la început o valoare EC de 1,8 mS/cm, dispozitivul de fertirigare trebuie să introducă în sistem numai 0,5 litri de soluție concentrată pentru a atinge valoarea dorită, iar aceasta durează aproximativ Poate face acest lucru în 0,9 minute.
Concluzie:
- Cu cât valoarea EC a soluției de alimentare este mai apropiată de valoarea setată, cu atât mai puțin timp are nevoie calculatorul de alimentare pentru a atinge valoarea corectă.
- Pentru ca calculatorul de fertilizare să funcționeze mai precis, trebuie să porniți calculatorul de fertilizare în modul de amestecare și să nu dați soluția de fertilizare plantelor. Sistemul va avea nevoie de aproximativ 5-8 minute pentru a atinge valoarea EC dorită. Dacă diferența nu este mare, controlul automat al calculatorului de fertilizare va urmări mai repede schimbările și va menține cu ușurință valoarea EC. Doar după aceea, adăugaţi apă şi distribuiţi soluţia nutritivă pe plante.
ATENTIE: Ce este reglarea proporțională? Cum funcționează calculatoarele de alimentare profesionale? Ei bine, despre asta vom vorbi în următorul nostru articol.
