Iratkozzon fel hírlevelünkre
Milyen típusú hírlevelet szeretne?
Vegye fel a kapcsolatot velünk
tovább
Csináld magad öntözés
tovább

Öntözés - Az öntözés technológiája

Az automatikus öntözőrendszerek
(megjelent a Műszaki Kiadványok 67., Vizellátás, csatornázás IV. évfolyam - 2001 áprilisi számában)

A címben foglalt megnevezés csalóka, sokkal tágabb fogalmat kellene, hogy takarjon, mint valójában nálunk jelent. Tudniillik, automatizálni mindent lehet, a csirkeitatástól kezdve a napernyő-kihúzásig. Amit mi az automatikus öntözésen értünk, az a földből kiemelkedő, úgynevezett pop-up díszkerti öntözés, amely mint sok mai újítás, az Egyesült Államokból származik. Tény, hogy az öntözés legmagasabb fokát épp ezen rendszerekben érte el, és az újdonságok éppúgy, mint a Formula 1 esetében innen szivárognak át más területekre. Ma a pop-up öntözést három nagy cég uralja, alfabetikus sorrendben: Hunter, Rain Bird és Toro, de szorosan mögöttük, a második vonalban ott van a Hardie, Irritrol (Toro érdekeltségek), Orbit, Nelson és K-Rain márkák. A csepegtető és mikroöntözési ágazatban erős az izraeli, olasz, görög és spanyol jelenlét. A pop-up öntözés kezdete a harmincas évekre datálódik, ezekben az években gyártották az első bronz, földbe visszahúzódó fejeket. Az ötvenes években megjelentek a különböző műanyagok, és forradalmasították a gyártástechnológiát. Elkészültek az első műanyag fogaskerék-hajtóműves forgó fejek, amelyek öntözési egyenletességben nagyságrendekkel felülmúlták a kalapácsos vetélytársakat. Kialakították azokat a tervezési módszereket, létrehozták azokat a mérési metódusokat, amelyek az alkatrészek további fejlesztéséhez hozzájárultak. A következő nagyobb ugrást a mikroprocesszor-technika megjelenése jelentette, így lehetővé vált a hidromechanikus vezérlők és szelepek leváltása és kiszorítása a kínálatból. Ma már csak elvétve találunk ilyen vezérlőket a gyártók katalógusaiban, és piaci hányaduk elenyésző. A világ öntözéstechnikában vezető országa az Egyesült Államok, a forgalma európai mértékkel szinte felfoghatatlan, csak a Kalifornia államban eladott alkatrészek mennyisége nagyobb, mint az egész európai kontinensé. Magyarországon 1989 óta kaphatóak ilyen jellegű öntöző-alkatrészek, és ma a világ vezető márkáinak majd' mindegyike hozzáférhető. A forgalom is jelentős mértékben megnövekedett az elmúlt években, és a környező országokéval összevethető, esetenként nagyobb, mint a szomszédos Ausztriáé.

Miért is jó egy földből kiemelkedő automatikus öntözőrendszer?

Kinek-kinek miért. Számomra a legfontosabb szempont, hogy kézben tarthatók az öntözési folyamatok, egy jól tervezett rendszerben ott avatkozunk be és úgy, ahogy akarunk. A megrendelők leginkább a kényelmet helyezik előtérbe, ami szintén jelentős megtakarítást eredményez mind időben, mind munkaerőben, hisz' sokan nem öntözéssel szeretnék tölteni a szabadidejüket, nem is beszélve a nyaralásról. Egy drágán, gyakran milliókért elkészített kert öntözése gazdaságosan szinte megoldhatatlan ilyen rendszerek nélkül. Talán a legfontosabb szempont a költségmegtakarítás és a környezetvédelem. Egy helyesen megtervezett-kivitelezett, és jól beállított rendszerrel rengeteg vizet takaríthatunk meg. Kánikulában, nappali locsolás esetén a kijuttatott víz akár 70%-a is elpárologhat, ami éjszakára 10%-ra, vagy akár kevesebbre is lecsökkenhet. 200-500 Ft/m3-es vízdíj esetén, ha négyzetméterenként csak három liter, azaz három milliméter csapadékkal számolunk, akkor a megtakarítás jelentős, olyannyira, hogy a telepítés költségei egy-öt év használat után megtérülnek. A rejtett kivitel esztétikussá teszi a rendszert, segít a karbantartásban, és közterületek esetében a vandalizmus elleni legjobb védelemnek bizonyul. Értéknövelő is egy ilyen rendszer, nem beszélve egy új kert építése esetén arról a biztonságról, amit a víz garantált kijuttatása jelent, ellenkező esetben a nyári melegben csak komoly élőmunkával lehetne a növényeket megóvni a kiszáradástól. Labdarúgópályákon, ahol napi ciklusban kell a vízkijuttatásról gondoskodni, plusz egy ember foglalkoztatását jelentené ez a munka. Egy két-hárommillió forintos beruházás nagyságrendben összevethető egy alkalmazott járulékos költségeivel.

Az automatikus, földből kiemelkedő öntözőrendszerek építőelemei

Vezérlő automatikák
Feladatuk a beprogramozott értékeknek megfelelően a mágnesszelepek nyitása és zárása, a szivattyú(k) elindítása, a tápoldat-adagolók vezérlése. Ma már szinte kivétel nélkül mikroprocesszoros vezérlőket gyártanak, amelyek legtöbbször 24 V váltakozó feszültséget, ritkább esetben 9 V egyenfeszültséget kapcsolnak a mágnesszelepek meghúzó tekercseire. Felépítésük az egyszerű egyprogramostól a négyprogramos modulrendszerűn keresztül az igen bonyolult, önálló működésre képes, talajszondás PC-alapú rendszerekig terjed. Általában mindegyikhez kapcsolható esőérzékelő is, de ma már a szél- és fagyérzékelő sem ritka. Gyakori kérdés, hogy vajon ezek a vezérlők a talaj nedvességét figyelik-e. A legdrágábbakat kivéve nem, nekünk kell meghatározni, hogy mennyi ideig szeretnénk öntözni az adott területen.

Mágnesszelepek
1/2"-tól 3"-ig, külső vagy belső menettel gyártják őket, akár 1400 l/perc átfolyó vízmennyiségre, és 12 bar nyomásra méretezve (1. kép). Anyaguk lehet PVC, üvegszál erősítésű műanyag, ABS, vagy a legdrágábbak bronzból is készülhetnek. Leggyakrabban 24 V váltakozó feszültségről, ritkábban 9 V egyenfeszültségről működnek, de kaphatóak más áramnemű változatok is.

Csövek
Európában inkább a polietilén, Amerikában a PVC az elterjedtebb, fém csöveket csak ritkán használnak.

Spray típusú szórófejek
2-6 m öntözési sugárban, fix vagy állítható szögtartományon belül viszonylag egyenletesen és egyszerre öntözik be a területet. Használatuk a keskeny, kisebb területek esetében indokolt. Nagy a csapadékintenzitásuk, ezért csak rövidebb ideig járatjuk őket. 1,5-3 bar nyomástartomány között használhatók.

Kisebb turbinahajtású, úgynevezett rotoros szórófejek
4-10 m öntözési sugárban teljes kört, vagy egy beállítható szögtartományt öntöznek és már nem egyszerre az egész területet nedvesítik, hanem egy, esetenként több sugárban öntöznek, és a vízsugarat egy fogaskerékhajtómű forgatja. Közepes csapadékintenzitással, de még mindig elég nagy vízfelhasználással (3-10 l/perc), 2-5 bar tartományon belül üzemeltethetők.

Középkategóriás, turbinahajtású szórófejek
Lényegesen elterjedtebbek, mint az előző modellek (amelyeket a középkategóriából fejlesztettek ki). Öntözési távolságuk 6-16 m közé tehető, vízfelhasználásuk 1,5-60 l/perc között változik, 2-6 bar nyomáson. Hasonlóképpen állítható a szögtartományuk, mint a kisebb modelleknél, de már lényegesen gazdaságosabb öntözést valósíthatunk meg velük. Meghajtásuk, mechanikai felépítésük kiforrott, vandalizmusellenálló-képességük jó. Az egyenletességük a legjobb, sok karbantartást nem igényelnek.

Nagy távolságú turbinás szórófejek
Általános felhasználásuk korlátozott, ezért nem térünk ki rájuk.

Mikroszórófejek
Cserjék, sziklakertek, évelőágyások, melegházak, veteményesek öntözésére alkalmasak, legtöbbször fix telepítésűek, és a föld felszínén jól láthatók. Csapadékintenzitásuk kicsi és a mechanikai felépítésük gyenge.

Csepegtető- és izzadócsövek
A felszínen futó 16-25 mm átmérőjű csövek, amelyeken bizonyos távolságonként nyílások találhatók. Ezeken keresztül meghatározott intenzitással és alacsony nyomással csepeg ki a víz. Cserjék, fák, vetemények öntözésére szolgál, és olyan helyeken alkalmazzuk, ahol hosszú idő alatt, koncentráltan, sok vizet kell kijuttatni.

A tervezés alaplépései

Magyarországon, ahogy tízmillióan értenek a focihoz, éppúgy mindenki azt gondolja, hogy az öntözésben is otthonosan mozog, vagy még jobban ért hozzá, mint a szakemberek. Sajnos szomorú tapasztalat, hogy korántsincs ez így, sőt még a kertészek sem tudnak mit kezdeni azzal az egyszerű kérdéssel, hogy hogyan is állítsák be az öntözési időt. A tervezéssel hasonló a helyzet. Egyenletes, jó hatásfokú rendszert tervezni nem is olyan egyszerű feladat, mert az nem elég, hogy beteszünk egy szórófejet középre, aztán majd jól megöntöz mindent. Alapvető tervezési követelmény, hogy csak egyfajta öntözőfejek működtethetők egyszerre. Alapvető, mégis számtalanszor elkövetik azt a hibát, hogy spray és rotoros fejet is egy zónára szerelnek, sőt találkoztam már olyan esettel is, hogy egyszerre öntözött a csepegtető, a spray szórófej, illetve a rotoros szórófej is. Ez olyan jellegű hiba, mintha valaki egy fát gyökérrel fölfelé ültetne el (hogy erősebb hasonlattal ne is éljek).
A szórófejek elhelyezésére a négyszög, illetve a háromszög elrendezés a mérvadó, de alapvető szempont, hogy a szórófejek egymástól mért távolsága megegyezzen az öntözési távolságukkal. Miért van erre szükség? Az 1. rajzon egy rotoros szórófej által kijuttatott vízmennyiség látható a távolság függvényében, alatta négyszög elrendezésű öntözés csapadékeloszlása látható, ahol is a kijuttatott víz mennyiségét az egyre sötétedő árnyalatok jól mutatják. A szórófejek távolsága megegyezik az öntözési távolsággal, az egyenletesség 150%-on belül van. Abban az esetben, ha a szórófejeket eltávolítjuk egymástól, az egyenletesség leromlik (2. rajz), és erősebben, illetve gyengébben nedvesített területek jönnek létre. Ha a gyenge vízellátású területeket is kellő csapadékkal szeretnénk ellátni, akkor a jobban öntözött területek már túllocsolódnak, vizet pocsékolunk, pénzt dobunk ki, és a kertünk sem lesz egyenletesen zöld, sőt szélsőséges esetekben a növényállomány pusztulását is okozzuk.
A legnehezebb mégis a vízkapacitás felmérése, illetve a megfelelő csőhálózat megtervezése. A rendelkezésre álló vízmennyiség mérésére vannak műszerek, adottak módszerek, léteznek táblázatok, de igazából a tapasztalat az, ami segítséget nyújt. Nem lehet mindent megmérni, nem engedhetünk ki percenként 100-200-500 liter vizet egy nagy rendszer esetén, csak azért, hogy valóságban is megismerjük a forrásunk paramétereit. Sajnos jelentős eltérések adódhatnak a napszakok között is. Ezt az ingadozást nem lehet mindig előre kalkulálni, és emiatt sokunknak voltak már álmatlan éjszakái. Amennyiben módunk van rá, használjunk alternatív vízforrásokat is, gondolok itt elsősorban kutakra és esővíz-gyűjtőkre. A szivattyúk beépítése egy jobban tervezhető, de nehezebben megvalósítható rendszerrel ajándékoz meg bennünket. Vannak, akiknek ez kihívást, és vannak, akik számára inkább gyötrelmet jelent. A csőhálózat méretezésénél minden esetben a veszteségek csökkentése és a költségek optimalizálása a legfontosabb két, gyakran ellentmondó követelmény. Szabályként elfogadható, hogy a közeg áramlási sebessége nem lehet 2-2,5 m/s-nál nagyobb, mert ellenkező esetben a veszteségek exponenciálisan nőnek. A fizika törvényszerűségeinek betartásán kívül a tervező/kivitelezőnek figyelembe kell vennie a terep, a talaj, a növényzet és a megrendelő igényeit, és ez a négyes sajnos nem minden esetben hozható közös nevezőre.

Végezetül bemutatnék egy korszerű Windows alapú tervezőprogrammal készített tervet, aminek lassan-lassan minden öntözési szakember számítógépén futnia kellene.

Remélem, sikerült a cikkel gyors áttekintést nyújtanom az automatizált, földből kiemelkedő öntözőrendszerekről, de evvel a témával, mint minden mással, könyveket lehetne megtölteni.

Hordós László Gergely
okleveles mérnök