Vatnsdælur eru til af ýmsum stærðum og gerðum, en við val á dælu skiptir mestu máli hversu mikið vatn þarf að komast á áfangastað og við hvaða lyftihæð. Stór lítratala á kassanum segir ekki ein og sér hvort dælan henti kerfinu.
Það er því gott að byrja á ræktunarkerfinu og reikna sig þaðan að dælunni. Flóð og fjara, dropavökvun og næringarfilmutækni gera ólíkar kröfur. Öll vatnsrækt þarf heldur ekki vatnsdælu; Kratky-aðferðin er dæmi um kerfi sem kemst af án hennar.
Mynd: RBHMMX · CC BY 4.0.
Hvernig vinna þessar dælur?
Þið hafið kannski séð litlu dælurnar sem sitja á botni fiskabúrs eða vatnstanks. Margar þeirra eru með lítið hjól með spöðum sem snýst inni í dælunni. Vatnið kemur inn að miðju hjólsins, þeytist út til hliðanna og fer þaðan út um stútinn. Þetta kallast miðflóttadæla. Nafnið er snúnara en hugmyndin!
Önnur gerð er himnudæla. Þar hreyfist sveigjanleg himna fram og til baka, tekur vatn inn og þrýstir því svo út. Einstefnulokar halda vatninu á réttri leið. Slíkar dælur eru meðal annars notaðar þar sem þarf þrýsting eða stýrða skömmtun, en velja þarf gerð sem hentar vökvanum og verkefninu.
Mynd: RBHMMX · CC BY 4.0.
Kafdæla segir hins vegar að dælan sé ætluð til að vera niðri í vatninu. Það lýsir staðsetningunni, ekki því hvernig hún vinnur. Kafdæla getur því alveg verið miðflóttadæla. Athugið alltaf hvort dælan megi fara á kaf eða eigi að standa utan tanksins.
Fyrir einfalt heimaræktunarkerfi er oft nóg að skoða litla vatnsdælu sem hentar tankinum og skilar nægu vatni upp í ræktunina. Við þurfum ekki að verða dæluverkfræðingar. En við þurfum að skilja tvær tölur á kassanum: rennsli og lyftihæð.
Rennsli og lyftihæð fara saman
Rennsli segir hversu mikið vatn dælan flytur á tilteknum tíma. Hér er þægilegast að nota lítra á klukkustund, L/klst. Lyftihæð er gefin upp í metrum og lýsir því hversu mikla mótstöðu dælan getur unnið gegn, mælda sem hæð vatnssúlu.
Á litlu dælunum með dæluhjólinu er mikilvægt að lesa þessar tvær hámarkstölur rétt. Þær fást ekki samtímis. Hámarksrennslið er við litla mótstöðu, en við hámarkslyftihæð er rennslið komið niður að núlli. Dæla merkt 1.000 L/klst og 2 m er því ekki að lofa 1.000 lítrum á klukkustund upp í tveggja metra hæð. Tveir metrar eru einmitt hæðin þar sem hún er hætt að skila vatni.
Með mörgum dælum fylgir línurit sem sýnir samband rennslis og lyftihæðar. Finnið þá hæð sem kerfið krefst og lesið hversu mikið rennsli dælan gefur þar. Það er sú tala sem þarf að bera saman við þörf kerfisins.
Mynd: RBHMMX · CC BY 4.0.
Á grafinu byrjum við við hæðina vinstra megin, förum lárétt að línunni og svo niður að lítratölunni. Í fullbúnu kerfi bætist við mótstaða í slöngum og tengjum. Þess vegna er lokaprófið alltaf að sjá hvað kemur í raun út úr slöngunni.
Mælið frá vatnsyfirborðinu
Í opnu kerfi með dælu á kafi er lóðrétta lyftingin mæld frá vatnsyfirborðinu í forðabúrinu að þeim stað þar sem vatnið á að renna út. Hún er ekki mæld frá botni dælunnar. Það að dælan standi djúpt í tankinum bætir ekki sömu dýpt við lyftinguna.
Vatnsborðið getur þó lækkað á meðan dælt er. Í flóð- og fjörukerfi er því gagnlegt að miða líka við lægsta vatnsborð sem verður í tankinum þegar beðið er að fyllast. Ef útstreymið er undir vatnsborði í öðru opnu íláti miðast hæðarmunurinn við vatnsyfirborð þess íláts.
Við þessa lyftingu bætist mótstaða í slöngum, beygjum, tengjum og síum. Langar eða þröngar lagnir geta dregið talsvert úr rennsli. Línurit dælunnar eitt og sér segir því ekki nákvæmlega hvað kemur út úr slöngunni í fullbúnu kerfi.
Dæmi um flóð og fjöru
Segjum að rótarbeðið sé 100 L og fyllt með leirkúlum. Fyrsta verkefnið er að mæla hversu mikið vatn þarf til að ná fyrirhuguðu flóðborði. Ekki gera ráð fyrir að það sé alltaf helmingur af rúmmáli beðsins: kornastærð, pökkun, pottar og flóðhæð breyta því.
Ef mælingin sýnir að 50 L þarf í beðið og við viljum fylla það á 15 mínútum er reikningurinn:
50 L ÷ 0,25 klst = 200 L/klst.
Þessi 200 L/klst þurfa að skila sér í beðið við raunverulegar aðstæður. Ég myndi miða við að fyllingin í þessu dæmi tæki ekki lengur en korter. Það er hönnunarviðmið fyrir dæmið, ekki almenn regla um lengd vökvunar hjá öllum plöntum.
Ef hæðarmunurinn frá lægsta vatnsborði tanksins að útrennslinu er 60 cm þarf dælan að skila að minnsta kosti 200 L/klst við þá lyftingu og mótstöðuna í lögnunum. Tölurnar 40 cm fyrir tankdýpt og 20 cm fyrir beðdýpt duga ekki einar til að finna þann hæðarmun.
Sé vatn jafnframt að renna úr beðinu meðan fyllt er þarf meira innrennsli en þessi einfaldi reikningur sýnir. Tankurinn þarf líka að rúma vatnið sem rennur til baka þegar beðið tæmist, án þess að yfirfylla.
Dæmi um dropavökvun
Í dropakerfi þarf fyrst að vita hversu margir vökvunarstútar eiga að vera í gangi samtímis og hversu mikið vatn kemur úr hverjum þeirra. Hér er átt við litlu stútana sem láta vatn drjúpa við hverja plöntu. Tíu stútar sem hver gefur 2 L/klst þurfa saman 20 L/klst. Það er rennslið meðan kerfið er í gangi, ekki vatnsþörf plantnanna yfir sólarhring.
En lítratala dugar ekki. Uppgefið rennsli stútsins gildir við tiltekinn þrýsting eða innan tiltekins þrýstisviðs. Dæla getur haft ríflegt hámarksrennsli og samt ekki gefið þann þrýsting sem stútarnir þurfa.
Skoðið því gögn bæði dælunnar og stútanna. Prófið svo raunverulegt rennsli við nálæga og fjarlæga potta. Mismunandi slöngulengdir, hæðir eða stíflaðir stútar geta valdið því að pottarnir fái ólíkt magn.
Prófið í fullbúnu kerfi
Einfalt próf segir oft meira en ágiskun. Látið vatnið renna um sömu slöngu, tengi og síu og verða í ræktuninni, við þá hæð og það vatnsborð sem á að nota. Safnið vatninu í mæliílát í tiltekinn tíma.
Ef 5 L safnast á 90 sekúndum er rennslið:
5 L × 3.600 ÷ 90 = 200 L/klst.
Í flóð- og fjörukerfi er einnig gott að mæla raunverulegan fyllingar- og tæmingartíma. Athugið að tankurinn tæmist ekki niður fyrir inntak dælunnar og að yfirfall og frárennsli ráði við rennslið. Endurtakið mælingu ef búnaði eða lögnum er breytt.
Hávaði, rekstur og viðhald
Innandyra skiptir hávaði máli. Hljóð frá dælu, titringur sem berst í tank eða hillu og vatn sem fellur til baka geta öll heyrst. Eitt almennt desibelviðmið segir ekki hvort kerfið verði þægilegt í herberginu. Staðsetning og uppsetning skipta líka máli.
Veljið dælu sem er ætluð fyrir viðkomandi vökva og þann rekstrartíma sem þarf. Dæla sem á að ganga allan sólarhringinn þarf að vera gerð fyrir þann rekstur. Athugið líka tengistærðir, aðgengi að síu og hversu auðvelt er að hreinsa dæluna.
Það getur borgað sig að kaupa aðeins dýrari gæðadælu, sérstaklega ef hún á að ganga mikið inni á heimilinu. Þá myndi ég skoða hávaða, endingu, ábyrgð og hvort hægt sé að fá varahluti. Verðmiðinn einn segir samt ekki alla söguna. Ódýr dæla getur alveg verið fín, en þegar lítið er vitað um framleiðandann og gæðin getur þetta verið svolítið happa og glappa. Hún gæti reynst hávær eða bilað fyrr en maður vonaði, eða bara gengið prýðilega árum saman.
Ódýr dæla getur líka verið sniðug til að eiga til vara. Ef aðaldælan bilar er miklu betra að geta skipt strax en að byrja þá að leita að nýrri. Prófið varadæluna fyrirfram í kerfinu, svo þið vitið að hún skili nægu vatni upp í rétta hæð og að slöngur og tengi passi. Varadæla hjálpar þó bara þegar maður tekur eftir biluninni. Hún tekur ekki sjálfkrafa við.
Raforkunotkun má reikna út frá raunverulegu afli og gangtíma. Dæla sem notar 20 W og gengur allan sólarhringinn notar 0,48 kWh á dag. Kostnaðurinn fæst með því að margfalda þá notkun með eigin raforkuverði.
Fylgist með rennslinu eftir að ræktunin hefst. Rætur og plöntuleifar geta stíflað inntak eða síur. Hversu fljótt dælustopp skaðar plönturnar fer svo eftir kerfinu og hversu mikill raki er eftir við ræturnar. Í kerfi þar sem rætur treysta á stöðugt rennsli þarf að taka stöðvun alvarlega.