Irrigatieproject

[frankie]

Hallo beste mensen,

Ik ben bezig met een irrigatieproject in boven Suriname, om te weten of dit project succesvol zal worden of niet moet ik een kostenberekening laten maken. Mijn vraag aan jullie is zouden jullie me hiermee kunnen helpen ?

Het project is als volgt er moet gedurende een bepaalde tijd elke dag 20 kuub water uit een rivier naar boven gepompt worden in een watertank die 3 meter boven maaiveld en 150m van de rivier af staat. Vervolgens zal door de hydrostatische druk een areaal ter grootte van een hectare geirrigeerd gaan worden doormiddel van een sprinkler systeem.

Mijn vraag is hoeveel energie kost het om 20 kuub water 150 meter te verplaatsen/verpompen om vervolgens 10 meter omhoog te pompen. Is een brandstofmotor van 5 pk voldoende of is 15 pk een betere optie, hoeveel brandstof gaat dit kosten ?

Een lastige vraag om uit te zoeken is hoeveel dit gaat kosten als er met zonneenergie wordt gewerkt, zonnepanelen hebben een beperkte levensduur en ik denk corrigeer me als het niet zo is dat er gewerkt moet worden met batterijen die ook weer aan afschrijving onderhevig zijn.

Als jullie me met deze vragen kunnen helpen dan zou dat super zijn.

Alvast bedankt,

Frank

[JohnB]

Dit onderwerp past beter in het forum Praktische en overige technische wetenschappen en is daarom verplaatst.

[frankie]

Hallo,

Kijk alsjeblieft nog een keer naar deze som, het is geen schoolopdracht, jullie kunnen er mensen mee helpen die het hard nodig hebben.

[Jan van de Velde]

Kijk alsjeblieft nog een keer naar deze som

Dat komt heus wel goed. Ten eerste is het hierheen verplaatst juist om te proberen een fatsoenlijk antwoord te krijgen, ten tweede is het momenteel vakantietijd en dus rustig op internet.

Om te beginnen: ik zie niet hoe je met een hydrostatische druk van 0,3 bar (watertoren van 3 m hoogte) sprinklers aan de gang denkt te krijgen. Ik ken geen sprinklers die op zo'n lage druk werken. Zelfs voor druppelirrigatie is dat ruim aan de lage kant.

[Fred F.]

Je hebt het over 20 kuub per dag, maar om het motorvermogen te bepalen moet je weten wat de werkelijke (naamplaat)capaciteit van die gekozen pomp is. Draait dat ding continue dag en nacht dan zou een pomp van 20/24 = 0,83 m3/uur genoeg zijn, maar wat is de pompcapaciteit werkelijk? En is het een centrifugaalpomp of een zuigerpomp of wat? Weet je het rendement van die pomp?

.... elke dag 20 kuub water uit een rivier naar boven gepompt worden in een watertank die 3 meter boven maaiveld en 150m van de rivier af staat. Vervolgens zal door de hydrostatische druk een areaal ter grootte van een hectare geirrigeerd gaan worden doormiddel van een sprinkler systeem.

Mijn vraag is hoeveel energie kost het om 20 kuub water 150 meter te verplaatsen/verpompen om vervolgens 10 meter omhoog te pompen. ...

De tank staat 3 meter boven het maaiveld en je hebt het over 10 meter omhoog pompen. Betekent dit dat het grondwaterniveau 7 meter onder het maaiveld ligt, of wat bedoel je precies?

De drukval over die 150 meter leiding hangt af van de diameter van die leiding en het aantal bochten wat erin zit, dus wat zijn die?

[frankie]

Je hebt het over 20 kuub per dag, maar om het motorvermogen te bepalen moet je weten wat de werkelijke (naamplaat)capaciteit van die gekozen pomp is. Draait dat ding continue dag en nacht dan zou een pomp van 20/24 = 0,83 m3/uur genoeg zijn, maar wat is de pompcapaciteit werkelijk? En is het een centrifugaalpomp of een zuigerpomp of wat? Weet je het rendement van die pomp?

De tank staat 3 meter boven het maaiveld en je hebt het over 10 meter omhoog pompen. Betekent dit dat het grondwaterniveau 7 meter onder het maaiveld ligt, of wat bedoel je precies?

De drukval over die 150 meter leiding hangt af van de diameter van die leiding en het aantal bochten wat erin zit, dus wat zijn die?

************ die 20kuub is voor 1 ha om 2mm mee te besproeien, by the way

* motortype, duur pompen per dag, maakt niet uit, zelf dacht ik aan een oude diesel uit een auto gesloopt, deze hebben een rendement van rondom de 25%, correct ?

* die rivier staat 7 meter beneden maaiveld, de de watertank 3 meter boven maaiveld, 10 meter verschil dus.

* die 150meter later is aan geen tot nauwelijks bochten onderhevig. Deze gaat via een brug de rivier een maakt vervolgens, recht, recht, zijn weg naar de watertank.

********** Overigens Jan Van der Velde benoemde die 3 bar, maakt het nu een aanzienzienlijk verschil f die sprinkler op een waterslang van 12 cm diameter gekoppeld is of een van bv 1 cm ?

************ die 20kuub is voor 1 ha om 2mm mee te besproeien, by the way

* motortype, duur pompen per dag, maakt niet uit, zelf dacht ik aan een oude diesel uit een auto gesloopt, deze hebben een rendement van rondom de 25%, correct ?

* die rivier staat 7 meter beneden maaiveld, de de watertank 3 meter boven maaiveld, 10 meter verschil dus.

* die 150meter later is aan geen tot nauwelijks bochten onderhevig. Deze gaat via een brug de rivier een maakt vervolgens, recht, recht, zijn weg naar de watertank.

********** Overigens Jan Van der Velde benoemde die 3 bar, maakt het nu een aanzienzienlijk verschil f die sprinkler op een waterslang van 12 cm diameter gekoppeld is of een van bv 1 cm ?

[Jan van de Velde]

die 20kuub is voor 1 ha om 2mm mee te besproeien, by the way

Dat is een daghoeveelheid die op een hectare geen deuk in een pakje boter slaat.

Overigens Jan Van de Velde benoemde die 3 bar,

ik benoemde NULKOMMAdrie bar, want dat is de druk vanuit een watertoren van 3 m boven het maaiveld. En dat is véél te weinig.

maakt het nu een aanzienzienlijk verschil f die sprinkler op een waterslang van 12 cm diameter gekoppeld is of een van bv 1 cm ?

hangt er helemaal vanaf wat het debiet van die sprinkler is. Ga er in elk geval van uit dat onderbemeten leidingen energie kosten, véél energie.

Een fatsoenlijk irrigatiesysteem ontwerpen is niet zo eenvoudig.

• Je begint met vast te stellen wat de capaciteit van dat systeem moet zijn. 20 m³/ha/dag is minstens de helft te weinig, toch zeker in een tropisch land als Suriname.
• Dan kijk je hoe je dat water daar wil brengen waar het nodig is,
• hosereel
  
  overhead beams
  
  sprinklers of drip, vast systeem of mobiel,
• Dan bepaal je in hoeveel tijd je dat moet geven, verdeeld over de dag of niet, heel de oppervlakte gelijk of in secties van ..... m²
• je bekijkt wat daarvan het debiet moet wezen, en je sprinklers bepalen dan de benodigde einddruk.
• Vervolgens ontwerp je een leidingsysteem dat liefst het optimum zoekt tussen lagere investering nu (dunnere leidingen) en lagere energiekosten straks (dikkere leidingen).
• Tenslotte kies je een pomp die zo goed mogelijk bij het voorgaande past

of, het goedkoopst van al in landen waar arbeid niet duur is:

ditch.jpg (71.26 KiB) 1017 keer bekeken

ditch irrigation (maar wel goed geëgaliseerd land vereist)

Dit laatste is vooral een prima oplossing in een lowtech-lowdollar omgeving.

[frankie]

**Zelf denk ik dat die overhead beams in vereenvoudigde vorm het beste systeem is.

*Ditch irrigation, ik heb mijn twijfels erover, gaat er niet teveel water verloren ?

* Een drip systeem aan de grond wil ik zowieso niet hebben omdat er dan voor zeker met onkruid wieden er met een tjappie ingehakt wordt. Kwantatief veel matriaal gebruiken betekent ook torenhoge transportkosten.

**Inderdaad denk ik ook dat die 2 mm aan de lage kant is, in de droogste maanden in Suriname/Paramaribo valt er altijd nog 2.5 mm per dag. Echter ik ben uitgegaan van de literatuurgegevens over de pindateelt, weet je meteen over welk gewas het gaat.

**In het geval van 4mm gaat het vaste kostenplaatje geheel uit de hand lopen. Alleen al een stellage bouwen voor die 20 kuub van galvaan met durotanks erop is 11000 US excl transportkosten. Een stellage bouwen op hout is vragen om problemen, ivm houtrot en bij een overstroming kan in zo'n geval het gehele zaakje nog eens wegdrijven ook.

*In dit geval van overhead beams denk dat rechtstreeks uit de rivier pompen in de overhead beams de beste oplossing is, dit moet dan in gebeuren in de ochtend tussen 5 en 9u denk ik. Dat betekent 10 kuub water per uur, 7 meter omhoog, + de nodige extra druk om te besproeiing over te gaan. Overigens een vraag hierbij aansluitend, als er aan beide kant van dit systeem water wordt gepompt is de druk over de gehele lengte van 100 meter hetzelfde en daarbij weer aansluitend is die 100m niet te lang en moet deze niet worden opgesplitst in verschillende overhead beams zeg maar.

**** Betreft die 0.3 bar dat het een onmogelijkheid is om hier een sprinkler op te zetten en los staat van de diameter van de waterslang waaraan deze gekoppeld is. Svp leg eens uit, werkelijk ik heb 2 ingenieurs over de vloer gehad die het tegendeel beweren en bij hoog en laag beweren dat het op die manier wel kan bij 3 meter en die druk dus kunnen opvoeren doormiddel van een brede diameter slang te gebruiken. (Die 3 bar van de vorige quote was een typfoutje) Is het niet hoeveelheid * druk * grootte opening ? in die trand ?

Ik heb geen formules hierover gezien, indien mogelijk geef ze svp. Tot op heden heb ik deze nog niet kunnen traceren

***********Kan er uitgaande van 40 kuub water volgens het overheadbeams en ditch irrigation systeem uitgerekend worden hoeveel liters brandstof dit gaat kosten.

Alvast super bedankt

[klazon]

Je kunt al een belangrijke indicatie van het benodigde pompvermogen krijgen door alleen maar naar het hoogteverschil te kijken.

Je wilt 20 ton water 10 meter omhoog brengen. Je vergroot dan de potentiële energie met 20.000*10*10 = 2000 kNm

(gemakshalve heb ik voor de gravitatieversnelling 10 ingevuld)

2000 kNm = 2000 kWs = 0,55 kWh. Met een pomp van 550 watt zou je dit klusje dus in een uur kunnen klaren, mits de pomp die capaciteit heeft.

Ik vind dit overigens verrassend weinig, dus het zou kunnen dat ik ergens een rekenfout maak.

[Fred F.]

2000 kNm = 2000 kWs = 0,55 kWh. Met een pomp van 550 watt zou je dit klusje dus in een uur kunnen klaren, mits de pomp die capaciteit heeft.

Om 20 m3/uur 10 meter op te pompen zou theoretisch een vermogen van 550 Watt nodig zijn als de pomp een rendement van 100% zou hebben. In de praktijk zal het iets van 1 kW zijn.

Maar het idee om een tank te gebruiken is inmiddels al verlaten door de topicstarter, krijg ik de indruk, omdat die 0,3 bar niet genoeg is voor de sprinklers plus leidingen/slangen.

*In dit geval van overhead beams denk dat rechtstreeks uit de rivier pompen in de overhead beams de beste oplossing is, dit moet dan in gebeuren in de ochtend tussen 5 en 9u denk ik. Dat betekent 10 kuub water per uur, 7 meter omhoog, + de nodige extra druk om te besproeiing over te gaan.

Als ik wat google krijg ik de indruk dat de sproeiers van de sprinklers zo'n 2 - 3 bar drukval zullen hebben. Tel daarbij nog zeg 1 bar voor leidingen en slangen en 10 meter hoogteverschil en de pomp moet een opvoerhoogte in de orde van 50 meter hebben. Voor 10 m3/uur en een pomprendement van zeg 50 % vergt dit een asvermogen van 2,8 kW oftewel bijna 4 pk. Die 1 bar die ik hierboven gebruik voor de leidingen en slangen komt voorlopig uit mijn duim en hangt sterk af van de totale lengte en de gekozen diameter.

**** Betreft die 0.3 bar dat het een onmogelijkheid is om hier een sprinkler op te zetten en los staat van de diameter van de waterslang waaraan deze gekoppeld is. Svp leg eens uit, werkelijk ik heb 2 ingenieurs over de vloer gehad die het tegendeel beweren en bij hoog en laag beweren dat het op die manier wel kan bij 3 meter en die druk dus kunnen opvoeren doormiddel van een brede diameter slang te gebruiken.

Die 0,3 bar druk kan niet opgevoerd worden door een brede diameter te gebruiken. Men kan hiermee slechts zorgen dat de slang nauwelijks drukval heeft en die volledige 0,3 bar beschikbaar is voor de sproeiers. Als die sproeiers tenminste op grondniveau zouden staan, maar als die sproeiers op zeg 2 meter hoogte staan dan heb je nog maar 0,1 bar beschikbare drukval.

* motortype, duur pompen per dag, maakt niet uit, zelf dacht ik aan een oude diesel uit een auto gesloopt, deze hebben een rendement van rondom de 25%, correct ?

Ik vroeg naar het pomprendement, niet het motorrendement. Als je een dieselmotor uit een auto wilt gebruiken zal zijn vermogen vééééél te groot zijn. Dat betekent moeilijk regelen en een motorrendement dat bij laag toerental heel laag kan zijn.

Pomptype maakt wel uit want bij een centrifugaalpomp is zowel de capaciteit als de opvoerhoogte en persdruk afhankelijk van het toerental. Gebruik je een dieselmotor die veel te groot is dan kunnen de leiding en slangen barsten als je het toerental niet laag genoeg houdt.

Bij een zuigerpomp neemt de capaciteit toe en daardoor ook de druk want de sprinklers zullen meer drukval hebben bij meer debiet. Zo'n systeem zal een veiligheidsklep hebben maar de capaciteit daarvan zal groot genoeg moeten zijn voor het maximum vermogen van de dieselmotor, haast ondoenlijk.

Je zult eerst moeten kiezen welk irrigatiesysteem je nou eigenlijk wilt. Is het met sprinklers dan zul je via fabrikanten moeten achterhalen wat het verband (tabel of grafiek) tussen debiet en drukval van verschillende sprinklers is, hoe ver die sprinklers uit elkaar geplaatst moeten worden, hoe ver boven de grond, etcetera.

[Jan van de Velde]

Al eens een literatuurstudie gedaan?

Betreft die 0.3 bar dat het een onmogelijkheid is om hier een sprinkler op te zetten en los staat van de diameter van de waterslang waaraan deze gekoppeld is. Svp leg eens uit, werkelijk ik heb 2 ingenieurs over de vloer gehad die het tegendeel beweren en bij hoog en laag beweren dat het op die manier wel kan bij 3 meter en die druk dus kunnen opvoeren doormiddel van een brede diameter slang te gebruiken.

"ingenieurs"??? Of je begrijpt ze verkeerd, of ze moeten hun titel maar beter inleveren. Ken je de wet van de communicerende vaten?



Er bestaat niet zoiets als wonderbaarlijke drukvermenigvuldiging. Dat je er geen formules voor vindt is logisch, want die zijn er niet.

[frankie]

Daily water use

is about 0.25 inches per day and 0.4 inches

if the weather is extremely hot (Baker et al.,

2000).

Geen rekening houdend met wind of luchtvochtigheid. In het semi aride klimaat als bv Curacao, drogen zaadbedden en plantzakken veel sneller uit dan in de droge tijd van Suriname. Als er met deze hoeveelheden water wordt gewerkt dan is er een groot risico op wortelrot denk ik.

Idem risico met ditch irrigation.

Vooralsnog ga ik voor een dieselmotor die het water direkt naar de sprinklers pompt, (jawel je hebt me omtrent die hydrostatische druk overtuigd).

Nu is het zo ik begrepen heb dat je met 1 liter diesel 16 kuub water kan beproeien uit praktijk ervaring, zou dit nagerekend kunnen worden svp of dat dit correct is.

[frankie]

Als ik wat google krijg ik de indruk dat de sproeiers van de sprinklers zo'n 2 - 3 bar drukval zullen hebben. Tel daarbij nog zeg 1 bar voor leidingen en slangen en 10 meter hoogteverschil en de pomp moet een opvoerhoogte in de orde van 50 meter hebben. Voor 10 m3/uur en een pomprendement van zeg 50 % vergt dit een asvermogen van 2,8 kW oftewel bijna 4 pk. Die 1 bar die ik hierboven gebruik voor de leidingen en slangen komt voorlopig uit mijn duim en hangt sterk af van de totale lengte en de gekozen diameter.

diesel = 9,8 kWh/ l

Die 16 kuub kan aardig kloppen

[frankie]

Overigens TOP, Jan VDV, deze links heb ik nu bij mijn favorieten staan.

[Jan van de Velde]

Die 16 kuub kan aardig kloppen

als orde van grootte wel ja. Zoals FredF al zei, alles hangt af van de juiste keuzen voor de combinatie motor-pomp-leidingen-sprinklers.