การออกแบบระบบน้ำเพื่อการเกษตร หัวจ่ายน้ำ

source : http://www.pakwanban.com/article/70/%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%81%E0%B9%81%E0%B8%9A%E0%B8%9A%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%9A%E0%B8%9A%E0%B8%99%E0%B9%89%E0%B8%B3%E0%B9%80%E0%B8%9E%E0%B8%B7%E0%B9%88%E0%B8%AD%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%80%E0%B8%81%E0%B8%A9%E0%B8%95%E0%B8%A3-%E0%B8%AB%E0%B8%B1%E0%B8%A7%E0%B8%88%E0%B9%88%E0%B8%B2%E0%B8%A2%E0%B8%99%E0%B9%89%E0%B8%B3

ความรู้เรื่องระบบหัวจ่ายน้ำ

ในการติดตั้งระบบหัวจ่ายน้ำ มีองค์ประกอบที่ผู้ใช้ควรคำนึงหลักๆดังนี้

1.คำนวณพื้นที่ ที่จะวางระบบหัวจ่ายน้ำว่ามีพื้นที่ทั้งหมดกี่ตารางเมตรหรือกี่ไร่

การกำหนดขอบเขตของการทำเกษตรจะบอกให้เกษตรกรทราบว่าท่านต้องใช้น้ำในปริมาณเท่าใด และในทางเดียวกันจะทำให้เกษตรกรทราบว่าปริมาณน้ำในบ่อเก็บน้ำหรือบ่อพักน้ำเพียงพอตลอดปีหรือไม่ มักไม่มีปัญหาสำหรับเกษตรกรที่มีน้ำใช้ตลอดทั้งปีและเป็นปัญหาของเกษตรกรที่ขาดแคลนน้ำเนื่องจากปลูกพืชใดๆโดยไม่ใช้น้ำหรือใช้น้ำน้อยนั้นเป็นไปไม่ได้ยกเว้นจะปลูกต้นตะบองเพชร

2.เลือกหัวจ่ายน้ำให้เหมาะกับการใช้งาน ของแต่ล่ะพื้นที่นั้นๆ

ในขั้นตอนนี้เป็นเรื่องสำคัญที่เกษตรกรต้องระบุว่าจะใช้หัวจ่ายชนิดใดที่เหมาะสมกับพืชผักของเกษตรกร เช่นปลูกผักสวนครัว พืชยืนต้น พืชไร่ พืชสวน เป็นต้น เพราะพืชแต่ล่ะชนิดต้องการปริมาณน้ำไม่เท่ากัน และตำแหน่งการให้น้ำต้องปรับขยับออกเมื่อพืชเติบโตขึ้นในกรณีที่ปลูกพืชอายุยาวการให้น้ำตำแหน่งเดียวที่โคนต้นนั้นเป็นการกระทำที่ผิดพลาด ดังนั้นจึงต้องขยับตำแหน่งการให้น้ำออกห่างเมื่อพืชโตขึ้น เพราะรากหาอาหารของพืชจะขยายออกเมื่อต้นโตขึ้น

3.เลือกขนาดท่อ ที่จะส่งน้ำ ในกรณีมีพื้นที่มากควรใช้ท่อที่ทนแรงดันน้ำได้สูงหรือออกแบบท่อเป็นระบบลูป

ในการออกแบบระบบส่วนมากจะเป็นการคำนวณกลับ เริ่มจากปริมาณน้ำและแรงดันที่จ่ายในตัวจ่ายแต่ละจุด ท่อจ่าย ท่อแยกและท่อเมนต้องรองรับปริมาณและแรงดันที่เหมาะสม ดังนั้นขนาดความโตของท่อเมน ท่อแยกและท่อจ่าย ต้องมีขนาดที่สัมพันธ์กัน ปริมาณของน้ำที่ออกมาจากท่อ

4.เลือกปั๊มน้ำให้เหมาะสมที่จะใช้ผลักดันปริมาณของน้ำที่ต้องการ

เมื่อเกษตรกรทราบแล้วว่าทั้งระบบต้องการปริมาณน้ำเท่าใด หรือแต่ล่ะพื้นที่ต้องการปริมาณน้ำและแรงดันเท่าใด ก็จะทราบว่าจะเลือกปั๊มน้ำขนาดกี่แรงม้า ชนิดแรงดันสูงส่งน้ำได้ไกลหรือชนิดปริมาณน้ำมากส่งน้ำได้ใกล้ ปั๊มน้ำแต่ล่ะรุ่นจะมีป้ายบอกขนาดแรงม้า ไฟฟ้าและปริมาณน้ำสูงสุดที่ส่งได้รวมถึงแรงดันส่งสูงสุดที่ส่งได้

5.มีระบบปิดเปิดและตั้งเวลาควบคุมน้ำได้แบบอัตโนมัติหรือใช้มือปิด-เปิดใช้งานในแต่ล่ะพื้นที่

ในกรณีที่ใช้พื้นที่เกษตรไม่เกิน5ไร่เกษตรกรอาจใช้ระบบควบคุมการปิดเปิดการทำงานของมอเตอร์ปั๊มน้ำเพื่อรดน้ำอัตโนมัติโดยใช้ระบบตู้คอนโทรลมอเตอร์เข้าควบคุมเวลาการเปิด-ปิดหรือตำแหน่งเปิด-ปิดแต่ล่ะพื้นที่ แต่ข้อเสียคือต้องลงทุนมากในการวางระบบแต่ระยะยาวถือว่าคุ้มค่าเลยทีเดียว ส่วนเกษตรกรทั่วๆไปก็จะใช้มือเปิด-ปิดควบคุมมอเตอร์และเปิด-ปิดวาล์วน้ำในพื้นที่แต่ละส่วน เหนื่อยหน่อยและเสียเวลาในการทำงานแต่ก็ประหยัดอยู่
6.จำเป็นต้องรู้ว่าพืชผักต้นไม้รวมถึงลักษณะพื้นที่ เอียง ลาดและชนิดของดิน จะใช้น้ำเท่าไหร่จึงจะพอเหมาะต่อการรดน้ำ

7.ตรวจสอบราคาของอุปกรณ์เรียนรู้ต้นทุนการลดต้นทุน แต่การทำสิ่งใดให้คิดถึงจุดคุ้มทุนเป็นสำคัญอย่าเห็นแต่ของถูก

หัวจ่ายน้ำนั้นมีหลากหลายรูปแบบแตกต่างกันออกไปตามการใช้งาน ซึ่งสามารถระบุได้กว้างๆ ดังนี้

1.หัวพ่นหมอก (Mist) ลักษณะของน้ำที่ถูกปล่อยออกมาจากหัวจ่ายน้ำแบบนี้จะมีลักษณะเป็นละอองหมอกเล็กๆ อัตราการจ่ายน้ำน้อย ประมาร 7 ลิตรต่อชั่วโมง แต่ต้องการแรงดันในการใช้งานสูงอย่างน้อย 2-4 บาร์ขึ้นไปเพื่อทำให้น้ำที่ถูกพ่นออกมาเป็นละอองละเอียด ใช้ในการเพิ่มความชื้นให้กับอากาศ หรือใช้ในการระบายความร้อนได้ในโรงเรือนเพาะชำ สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในโรงเรือนปศุสัตว์เพื่อลดความร้อนของโรงเรือนได้ ใช้จับละออง ฝุ่นผง เชื้อโรคในอากาศ น้ำที่ใช้จะต้องมีความสะอาดมาก ซึ่งโดยปกติทั่วไปจะมีระบบกรองอีกชั้นก่อนเข้าสู่ระบบพ่นหมอก ท่อจ่ายน้ำจะเป็นท่อไมโครPEขนาด 4/7มิลลิเมตร

ข้อจำกัดของหัวพ่นหมอกคือต้องใช้ในพื้นที่ที่ไม่มีกระแสลมแรงหรือพื้นที่ที่ถูกออกแบบมาเป็นห้อง เช่นโรงเรือนเพาะชำ โรงเรือนเพาะเห็ด เป็นต้น

มีเกษตรกรหลายๆท่านใช้ประโยชน์ของระบบพ่นหมอกในการปล่อยสารชีวภัณฑ์กำจัดแมลงหรือกำจัดเชื้อโรคในโรงปศุสัตว์ และใช้ปล่อยเชื้อราไตรโคเดอร์มารวมถึงบิวเวอร์เรียและสารชีวภัณฑ์อื่นๆรวมถึงฮอร์โมนพืช ปุ๋ยทางใบใโรงเรือนเพาะชำหรือโรงผลิตผักปลอดสารพิษ

 

ชุดหัวพ่นหมอก 4 หัว(Fogger Set 4 Nozzle) 
- ปริมาณน้ำ (Flow) 36 L/H
- แรงดัน (Pressure) 3-4 Bar
- รัศมี 3-4 เมตร
- ชุดหัวพ่นหมอกประกอบด้วยหัวพ่นแบบ 4 หัว, สายยาง, ข้อต่อ, ตัวถ่วงน้ำหนัก, หัวพ่นหมอก

2.สปริงเกอร์แบบน้ำหยด

เป็นสปริงเกอร์ที่มีอัตราจ่ายน้ำน้อยมาก ประมาณ 1-20 ลิตร/ชม. จ่ายน้ำออกมาในลักษณะเป็นหยดหรือถ้าอัตราการจ่ายน้ำสูงก็จะไหลเป็นสายน้ำ เหมาะสำหรับผู้ที่มีประสบการณ์ในการงานระบบน้ำมาก่อน เนื่องจากมีปัจจัยหลายอย่างที่จะก่อให้เกิดการอุดตันได้ง่าย พืชที่เหมาะแก่การใช้หัวจ่ายแบบน้ำหยด ได้แก่ การปลูกพืชระยะสั้น พืชผัก ไม้ดอก ไม้กระถาง เป็นต้น ไม่เหมาะสำหรับการปลูกไม้ผล เพราะอายุการใช้งานสั้น เป็นการลงทุนที่สูงเกินไป ในการออกแบบระบบน้ำทางการเกษตรอยากแนะนำให้เกษตรกรลงทุนเพียงครั้งเดียวในการติดตั้งระบบน้ำ แล้วจึงทำส่วนขยายในกรณีที่ต้องการเพิ่มเติมนั้นหมายความว่าในการออกแบบระบบใดๆเกษตรกรต้องคิดและทบทวนให้รอบคอบสำหรับปัจจุบันและอนาคต โดยส่วนตัวไม่แนะนำให้ใช้ระบบน้ำหยด เพราะเป็นการผิดธรรมชาติของระบบรากพืช และปัญหาที่สำคัญของระบบน้ำหยดคือตะไคร่น้ำที่เกิดขึ้นภายในท่อ อุดตันท่อรวมถึงหัวจ่ายน้ำ ในการให้น้ำกับพืชเกษตรกรจะเสียเวลากับการจัดการกับตะไคร่น้ำ ในกรณีที่เกิดภายในท่อก็จะเป็นปัญหาใหญ่ เวลาที่เสียไปจะไม่คุ้มค่ากับการทำงาน

 

3.หัวมินิสปริงเกอร์ (Mini Sprinklers)  เหมาะสำหรับไม้ผลหรือแปลงผักสวนครัวเนื่องจากมีการกระจายน้ำให้เลือกหลากหลายครอบคลุมการใช้งานตั้งแต่เล็กจนโตเต็มที่ หัวจ่ายน้ำแบบมินิสปริงเกอร์ปกติจะจ่ายน้ำปริมาณที่ 20-280ลิตร/ชั่วโมง ใช้งานที่แรงดันประมาณ 1-3บาร์ รัศมีการจ่ายน้ำ 1.5-4เมตร สปริงเกอร์มีอัตราการจ่ายน้ำที่หลากหลายขนาด การเลือกอัตราจ่ายน้ำน้อยๆมีข้อดีที่ใช้ขนาดท่อส่งน้ำและเครื่องสูบน้ำเล็กได้ แต่มีข้อเสียที่ใช้เวลาในการให้น้ำนานกว่าหัวสปริงเกอร์ที่มีอัตราการจ่ายน้ำสูง และนอกจากนี้ยังมีโอกาสที่จะเกิดปัญหาอุดตันที่รูฉีดหรือนมหนูได้ง่าย เนื่องจากรูฉีดมีขนาดเล็กเป็นหัวกระจายน้ำที่มีลักษณะของเม็ดน้ำที่ฉีดออกมามีขนาดใหญ่ขึ้น มีทั้งแบบติดตั้งบนท่อแขนงโดยใช้ท่อตั้ง (Riser) แยกขึ้นมาเหนือดินและแบบที่มีท่อเล็กๆ จ่ายน้ำจากท่อแขนงมายังหัวจ่ายน้ำ แบ่งออกเป็นสามลักษณะคือ

3.1 แบบมีใบพัดหมุนเหวี่ยงน้ำ ใบพัดจะทำหน้าที่หมุนเหวี่ยงน้ำให้กระจากไปรอบๆ หัวจ่ายน้ำโดยอาศัยแรงดันของน้ำเป็นตัวผลักดันให้ใบพัดหมุนจ่ายปริมาณน้ำ 200-400ลิตร/ชั่วโมง รัศมี 1-5 เมตร ขึ้นอยู่กับขนาดรูออกและชนิดของใบพัด ปกติจะติดตั้งพร้อมชุดขาปัก มีท่อไมโครPEเป็นท่อจ่ายน้ำหรือติดตั้งบนท่อPEขนาด20-25มิลลิเมตร

 

3.2 แบบใช้น้ำกระทบกับผนังด้านบน เป็นแบบที่อาศัยน้ำที่ถูกฉีดออกมาจากหัวฉีดแล้วกระทบกับผนังด้านบนแล้วแตกกระจายออก จ่ายปริมาณน้ำ 60-170ลิตร/ชั่วโมง รัศมี 1.5-3เมตร ขึ้นอยู่กับขนาดรูออกและชนิดของใบพัด ปกติจะติดตั้งพร้อมชุดขาปัก มีท่อไมโครPEเป็นท่อจ่ายน้ำหรือติดตั้งบนท่อPEขนาด20-25มิลลิเมตร

 

3.3 แบบใช้น้ำกระทบด้านบน หรือหัวฉีดสเปรย์ รูน้ำผ่านขนาด2-3มิลลิเมตร จ่ายปริมาณน้ำ 80-120ลิตร/ชั่วโมง รัศมี 0.5-3เมตรขึ้นอยู่กับขนาดรูออกและชนิดของใบพัด ปกติจะติดตั้งพร้อมชุดขาปัก มีท่อไม่โครPEเป็นท่อจ่ายน้ำหรือติดตั้งบนท่อPEขนาด20-25มิลลิเมตร ซึ่งมีด้วยกันหลายรูปแบบ ฉีดเป็นมุมต่างๆได้เช่น 90 180 360 องศา

ชุดมินิสปริงเกอร์ทั้ง3แบบนี้เป็นที่นิยมในปัจจุบันเนื่องด้วยราคาที่ถูกสามารถติดตั้งใช้งานได้สะดวกรวดเร็ว กำหนดจุดที่ต้องการจ่ายน้ำได้เหมาะสมกับชนิดของพืช ผัก จุดเด่นคือมีหลายหลายรูปแบบ หลายชนิดให้เลือกใช้แต่ในการเลือกซื้อเวลาติดตั้งใช้งานจริงความสามารถของมินิสปริงเกอร์ในแบบต่างๆจะลดลงมาเนื่องด้วยแรงดันและระยะทางของท่อจ่าย ข้อเสียอีกอย่างคือเมื่อใช้แรงดันเกิน4บาร์จะฉีดน้ำออกมาเป็นละอองฝอยมากเมื่อกระแสลมแรงจะพัดพาละอองน้ำออกนอกทิศทาง และมีโอกาสที่ตะไคร่น้ำจะเกิดอุดตันระบบนี้ต้องติดตั้งชุดกรองน้ำก่อนจ่ายน้ำเข้าท่อแยกเสมอเนื่องจากรูจ่ายน้ำมีขนาดเล็กนั้นเองและควรเปิดใช้งานอย่างสม่ำเสมอเพื่อป้องกันการอุดตันในระบบท่อจ่าย

4. สปริงเกอร์ใบ PVC  (หูช้าง) ปริมาณน้ำ 360 ลิตร / ชม. สวมใน ขนาด 1/2" x 3/4" ลักษณะน้ำกระจายเป็นเม็ดใหญ่กระจายทั่ว มุมน้ำ 45 องศา รัศมีน้ำ 3-5 เมตร ทดสอบที่แรงดัน 1.5 BARลักษณะการใช้งาน ใช้เป็นอุปกรณ์ให้น้ำภายในสวนผลไม้ สวนยาง สวนหย่อม สนามหญ้า แปลงผัก เป็นต้น

ระบบสปริงเกอร์อื่นๆ

1.สปริงเกอร์สวนเกษตร เหมาะสำหรับพืชผัก ผลไม้ ที่ต้องการปริมาณน้ำปานกลาง
2 สปริงเกอร์ POP-UP เหมาะสำหรับสนามหญ้าที่มีพื้นที่ค่อนข้างกว้าง มีความสวยงามเมื่อติดตั้งเสร็จ ไม่เกะกะพื้นที่ มีความคงทน
3. สปริงเกอร์ IMPACT เหมาะสำหรับพืชไร่ ขนาดใหญ่ ที่มีพื้นที่มากๆหัวมีรัศมีค่อนข้างไกล ทำให้ใช้หัวน้อยลง 
   แต่จะต้องใช้กับท่อใหญ่
4.สปริงเกอร์ BIG GUN เหมาะสำหรับสนามฟุตบอลจ่ายน้ำรัศมีกว้าง ใช้น้ำและแรงดันมาก เป็นระบบใหญ่ที่ใช้งบมาก

วิธีที่จะประหยัดน้ำและใช้น้ำน้อยอีกวิธีหนึ่งคือหาวัสดุที่สามารถอุ้มน้ำได้คลุมบริเวณโคนต้นหรือหน้าดินเช่นปุ๋ยหมัก แกลบ ขุยมะพร้าวเป็นต้น ในการออกแบบระบบท่อจ่ายน้ำเพื่อการเกษตรในชุดหัวจ่ายน้ำนี้ เกษตรกรต้องมีความรู้และประสบการณ์หรือปรึกษาผู้รู้และวิธีที่ดีที่สุดคือการดูงานในสวนที่ปลูกพืชใกล้เคียงหรือชนิดเดียวกับตัวเกษตรกรเองทั้งนี้เพื่อป้องกันความผิดพลาดเพราะสินค้าที่เกษตรกรซื้อไปแล้วมักมีป้ายกำกับว่า “สินค้าซื้อแล้วไม่รับคืน”