Trả lời ngắn gọn
Hệ thống ống tưới là mạng lưới ống chính, ống nhánh chính, ống nhánh tưới và ống vi dẫn đưa nước từ máy bơm đến từng đầu nhỏ giọt hoặc béc tưới. Ống chính chôn ngầm thường bằng PVC (Class 160/200 hoặc Schedule 40), ống đặt trên mặt đất và ống tưới nhỏ giọt bằng PE có chất ổn định chống tia UV, còn ống vi dẫn có kích thước 1/8 đến 1/4 inch. Chọn kích thước ống để giữ vận tốc nước ở mức khoảng 1.5 m/s (5 ft/s) hoặc thấp hơn; ống chính 2 inch dẫn được khoảng 11 m³/h (50 gpm).
Ống tưới là gì và nên dùng loại nào?
Hệ thống ống tưới là mạng lưới ống chính, ống nhánh chính, ống nhánh tưới và ống nhỏ đưa nước từ máy bơm hoặc bộ lọc đến từng đầu nhỏ giọt hoặc béc tưới, thường sử dụng PVC (polyvinyl chloride) cho ống chính cứng chôn ngầm và PE (polyethylene) cho ống mềm đặt trên mặt đất cũng như ống tưới nhỏ giọt. Lựa chọn ống tưới phù hợp phụ thuộc vào lưu lượng, áp suất, điều kiện chôn ngầm, mức độ tiếp xúc với ánh nắng và tần suất di chuyển đường ống.
Hướng dẫn này trình bày phần đường ống của hệ thống: vật liệu, cấp áp suất, kích thước từ ống vi dẫn 1/8 inch đến ống chính 2 inch và lớn hơn, các phụ kiện nối ống và cách lắp ống góp tưới. Riêng các đầu nhỏ giọt được trình bày trong hướng dẫn riêng của chúng tôi về đầu nhỏ giọt và phụ kiện nối.
Cách bố trí hệ thống đường ống tưới
Mỗi hệ thống đường ống tưới đều giảm dần kích thước từ nguồn nước đến cây trồng, và mỗi cấp đường ống có loại vật liệu ưu tiên riêng. Xem xét theo bốn cấp này giúp dễ xác định thông số đường ống tưới và đặt đúng linh kiện:
- Ống chính: dẫn toàn bộ lưu lượng hệ thống từ máy bơm và cụm thiết bị đầu nguồn, thường có kích thước 50–160 mm (2–6 in), thường bằng PVC hoặc HDPE chôn ngầm.
- Ống nhánh chính: cấp nước từ một van cho một khu tưới hoặc lô trồng, thường bằng PE hoặc PVC kích thước 32–90 mm (1–3 in), hoặc dùng ống mềm dẹt để cấp nước cho băng tưới nhỏ giọt ngoài đồng.
- Ống góp hoặc ống phân phối: đoạn ống ngắn có các cửa ra để phân phối lưu lượng từ một van đến nhiều ống nhánh tưới.
- Ống nhánh tưới và ống vi dẫn: băng tưới nhỏ giọt, ống nhỏ giọt hoặc ống PE trơn kích thước 12–20 mm (khoảng 1/2–3/4 in), cùng với ống vi dẫn dạng sợi kích thước 3–6 mm (1/8–1/4 in) đến từng chậu và que cắm tưới.
Hướng dẫn của chúng tôi về cách thiết kế hệ thống tưới nhỏ giọt trình bày các phép tính thủy lực cho từng cấp đường ống; bài viết này tập trung vào việc lựa chọn và kết nối các bộ phận.
Ống tưới PVC và PE: Vật liệu và áp suất định mức
PVC và PE là hai vật liệu chủ lực dùng cho ống tưới; PVC cứng và tiết kiệm chi phí khi dùng cho ống chôn ngầm kích thước lớn, còn PE mềm dẻo, bền và có chất ổn định chống tia UV để sử dụng trên mặt đất. Ống mềm dẹt và ống PVC mềm đáp ứng các nhu cầu chuyên biệt.
| Vật liệu | Kích thước phổ biến | Cấp áp suất điển hình | Phương pháp nối | Ứng dụng phù hợp nhất |
|---|---|---|---|---|
| PVC Schedule 40 | 1/2–6 in (20–160 mm) | Áp suất định mức giảm khi kích thước tăng; ống nhỏ có mức định mức cao hơn nhiều so với 10 bar | Dán keo dung môi hoặc nối ren | Cụm thiết bị đầu nguồn, ống góp, đoạn ống chính ngắn chôn ngầm |
| PVC Class 160/200 (SDR 26/21) | 1–8 in | Khoảng 11–14 bar (160–200 psi) | Dán keo dung môi hoặc nối bằng gioăng | Ống chính và ống nhánh chính chôn ngầm |
| PVC-U hệ mét | 20–315 mm | PN 6–16 (6–16 bar) | Dán keo dung môi hoặc nối bằng vòng đệm cao su | Ống chính tại các khu vực ngoài Bắc Mỹ |
| Ống PE / HDPE | 16–160 mm (1/2–6 in) | PN 4–10 hoặc 80–125 psi | Nối siết, nối cắm hoặc hàn đối đầu | Ống nhánh chính trên mặt đất, ống chính mềm, nhà kính |
| Ống tưới nhỏ giọt PE | 12–25 mm (1/2–3/4 in) | Thấp, khoảng 1–3.5 bar | Phụ kiện nối gân, nối siết hoặc nối khóa | Ống nhánh tưới nhỏ giọt và ống phân phối |
| Ống vi dẫn (dạng sợi) | 3–6 mm (1/8–1/4 in) | Thấp | Phụ kiện nối gân cho ống vi dẫn | Que cắm nhỏ giọt, chậu, xô Hà Lan (Dutch bucket) |
| Ống mềm dẹt | 2–6 in (50–150 mm) | Thấp đến trung bình | Đầu nối khởi thủy, khớp nối | Ống nhánh chính tạm thời ngoài đồng để cấp nước cho băng tưới nhỏ giọt |
Luôn xác nhận áp suất làm việc trên bảng thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, vì áp suất định mức phụ thuộc vào độ dày thành ống, kích thước và nhiệt độ nước. PVC đặt trên mặt đất phải được bảo vệ khỏi tia UV hoặc sơn phủ; PE đen chứa muội than để chống tia UV, đó là lý do hầu hết ống tưới PE có màu đen. Ống tưới và ống nhỏ giọt màu nâu chủ yếu được dùng để hòa màu với lớp phủ gốc trong cảnh quan; chúng hoạt động tương tự.
Tôi cần ống tưới kích thước bao nhiêu?
Chọn kích thước ống tưới sao cho vận tốc nước duy trì ở mức khoảng 1.5 m/s (5 ft/s) hoặc thấp hơn; dòng chảy nhanh hơn gây tổn thất áp suất do ma sát và tăng nguy cơ búa nước. Bảng đưa ra lưu lượng tối đa xấp xỉ tại vận tốc đó. Sử dụng bảng tổn thất ma sát của nhà sản xuất ống để chốt kích thước cho các tuyến ống dài.
| Ống | Đường kính trong xấp xỉ | Lưu lượng xấp xỉ tại 1.5 m/s |
|---|---|---|
| Ống PE 16 mm / ống tưới nhỏ giọt 1/2 in | 13–15 mm | 0.7–0.9 m³/h (3–4 gpm) |
| PVC Sch 40 3/4 in | 21 mm | 1.9 m³/h (8 gpm) |
| PVC Sch 40 1 in / PE 32 mm | 27 mm | 3.1 m³/h (13 gpm) |
| PVC Sch 40 1-1/2 in / PE 50 mm | 41–43 mm | 7.2 m³/h (32 gpm) |
| Ống tưới 2 inch (Sch 40) / PE 63 mm | 52–55 mm | 11.6 m³/h (51 gpm) |
| PVC Sch 40 3 in / 90 mm | 78 mm | 26 m³/h (115 gpm) |
| PVC Sch 40 4 in / 110 mm | 102 mm | 45 m³/h (198 gpm) |
Ống tưới 2 inch thường được dùng làm ống chính cho trang trại nhỏ và nhà kính có diện tích khoảng 0.5–2 ha (1–5 ac), vì có thể dẫn ổn định khoảng 10–12 m³/h (45–50 gpm). Các lô trồng lớn hơn thường tăng kích thước ống chính lên 3–4 in hoặc chia thành nhiều khu tưới hơn. Hướng dẫn về máy bơm tưới của chúng tôi giải thích cách tính ma sát đường ống khi lựa chọn công suất máy bơm.
Kích thước ống tưới nhỏ giọt: 1/2, 5/8, 3/4, 1/4 và 1/8 inch
Cách gọi kích thước ống tưới nhỏ giọt không hoàn toàn thống nhất, vì vậy luôn kiểm tra đường kính ngoài và đường kính trong thực tế trước khi mua phụ kiện nối. Các kích thước chính gồm:
- Ống tưới 1/2 inch: kích thước tiêu chuẩn cho ống nhánh tưới nhỏ giọt và ống phân phối. Các nhà sản xuất sử dụng đường kính ngoài từ khoảng 0.600 đến 0.710 in, vì vậy phụ kiện nối cho ống tưới nhỏ giọt 1/2 inch phải khớp chính xác với đường kính ngoài.
- Ống tưới 5/8 inch: dùng cho băng tưới nhỏ giọt (16 mm) và các tuyến tưới dài hơn đôi chút trong khu dân cư.
- Ống tưới nhỏ giọt 3/4 và 1 inch: dùng làm ống phân phối và ống nhánh chính ngắn trong các hệ thống nhỏ.
- Ống tưới nhỏ giọt 1/4 inch: ống tưới nhỏ giọt vi dẫn, còn gọi là ống dạng sợi, dẫn nước từ ống nhánh tưới đến từng cây. Ống 1/4 inch có đầu nhỏ giọt tích hợp cách nhau 6 in (15 cm) được bán để tưới chậu và luống nhỏ.
- Ống tưới nhỏ giọt 1/8 inch: khoảng 3 mm, dùng với que cắm nhỏ giọt và đầu nhỏ giọt nhiều cửa ra trong nhà kính.
Giữ các tuyến ống 1/4 inch ngắn, thường dưới khoảng 3–4 m (10–12 ft), vì lòng ống nhỏ gây giảm áp suất nhanh. Trong sản xuất thương mại bằng chậu và xô, cấu hình phổ biến là ống nhánh tưới 16 mm kết hợp các đoạn ống vi dẫn ngắn đến từng cây.
Ống mềm dùng trong nhà kính
Ống mềm tưới nhà kính thường gồm ống tưới nhỏ giọt PE có chất ổn định chống tia UV và ống vi dẫn cho các hàng cây, cùng với ống PVC mềm trong suốt hoặc có lớp lưới gia cường cho đường hồi dung dịch dinh dưỡng và các đoạn nối ngắn với máy bơm. Ống trong nhà kính dùng để dẫn dung dịch dinh dưỡng nên là loại không xuyên sáng, vì ánh sáng đi qua ống trong suốt làm tảo phát triển và gây tắc đầu nhỏ giọt. Các hệ thống giá thể đặt trên máng thường sử dụng ống nhánh tưới 16–20 mm với que cắm nhỏ giọt, như mô tả trong hướng dẫn về hệ thống tưới nhà kính của chúng tôi.
Các phụ kiện nối ống tưới chính gồm những loại nào?
Phụ kiện nối ống tưới dùng để nối ống, đổi hướng, giảm kích thước, chia nhánh tưới và bịt cuối đường ống; mỗi vật liệu sử dụng một nhóm phụ kiện riêng. Các loại phổ biến gồm:
- Phụ kiện PVC dán keo dung môi: măng sông, cút, tê, đầu nối giảm và rắc co được dán bằng chất lót và keo dán ống. Rắc co và đầu chuyển ren cho phép tháo van và bộ lọc về sau.
- Phụ kiện nối siết PE: đai ốc có ren và vòng đệm chữ O ôm giữ ống PE hệ mét, có thể tái sử dụng và lắp nhanh mà không cần dụng cụ.
- Phụ kiện nối cắm và nối gân: được đẩy vào trong ống PE và cố định bằng đai kẹp đối với kích thước lớn; đầu nối gân cho ống tưới nhỏ giọt 1/2 inch.
- Phụ kiện nối khóa hoặc khóa vặn: vòng khóa được vặn phủ lên ống, tạo mối nối kín chắc chắn cho băng tưới nhỏ giọt và ống nhỏ giọt.
- Đai khởi thủy và đầu nối khởi thủy: tách một nhánh tưới từ ống nhánh chính PVC hoặc PE qua lỗ khoan và gioăng cao su.
- Khớp nối và đầu nối ống tưới: khớp nối thẳng, đầu nối sửa chữa và khớp nối nhanh hoặc van trụ cấp nước phục vụ việc di chuyển ống mềm và béc tưới.
- Đầu chuyển tưới nhỏ giọt: đầu chuyển từ ren sang nối gân và từ ống mềm sang ống tưới để kết nối ống tưới nhỏ giọt với van, bộ lọc và bộ điều áp.
- Phụ kiện bịt cuối: khóa cuối hình số 8, nắp bịt cuối và van xả rửa.
Đối với đầu nối ống tưới 1/4 inch, các loại thông dụng gồm khớp nối gân, tê và nút bịt lỗ. Đầu nối ống béc tưới thường là cút nối gân hoặc cút ren dùng để nối béc tưới pop-up hoặc béc tưới đập với ống đứng mềm.
Ống góp tưới là gì?
Ống góp tưới là ống phân phối tập trung nhiều van hoặc cửa ra tại một vị trí, chia một nguồn cấp nước đến nhiều khu tưới hoặc ống nhánh tưới. Cấu hình này giúp dễ tiếp cận các van, đơn giản hóa việc đi dây điện và dễ cô lập từng khu tưới để sửa chữa.
Cụm ống góp van tưới và ống góp tưới nhỏ giọt
Ống góp có hai nhóm chính, và người trồng sử dụng cả hai:
- Cụm ống góp van tưới (ống góp tưới phun): một dãy van điện từ hoặc van tay trên ống phân phối PVC hoặc PE, mỗi van cấp nước cho một khu tưới. Cụm ống góp tưới phun PVC thường được lắp bằng tê, rắc co và van, đặt trong hộp hoặc trên mặt đất ở đầu cánh đồng.
- Ống góp tưới nhỏ giọt (ống góp nhỏ giọt): đường ống sau van khu tưới, cấp nước cho nhiều ống nhánh tưới nhỏ giọt, thường có bộ lọc và bộ điều áp tại đầu vào. Trong nhà kính, ống chạy dọc đầu các gian; trong vườn cây ăn quả, ống chạy ngang qua các hàng cây.
- Bộ chia nhiều cửa: một khối chia nhỏ có nhiều cửa ra, thường là 4–12 cửa, cấp nước qua ống vi dẫn đến từng chậu; đây là bộ chia nước tưới phổ biến cho vườn ươm và bàn trồng phục vụ nghiên cứu.
Van tưới gồm những bộ phận nào?
Các bộ phận của van tưới gồm thân van, nắp van (nắp phía trên), màng cao su đóng mở dòng chảy, cuộn điện từ với lõi chuyển động và lò xo để xả áp phía trên màng, tay điều chỉnh lưu lượng và vít xả áp thủ công. Hầu hết van điện từ nông nghiệp hoạt động bằng nguồn 24 VAC từ bộ điều khiển; phiên bản chốt giữ DC phù hợp với bộ điều khiển dùng pin và năng lượng mặt trời. Hướng dẫn về van tưới của chúng tôi so sánh chi tiết các loại van.
Cách lắp cụm ống góp van tưới nhỏ giọt
Cụm ống góp van tưới nhỏ giọt dễ lắp nếu bố trí các bộ phận theo thứ tự dòng chảy và chừa không gian bảo trì. Trình tự điển hình cho một khu tưới thương mại như sau:
- Bắt đầu bằng van bi để cô lập toàn bộ cụm ống góp với ống chính.
- Lắp một rắc co, sau đó lắp các van điện từ khu tưới trên ống phân phối PVC, chừa khoảng cách đủ để tháo từng van.
- Sau mỗi van, lắp bộ lọc nếu không có hệ thống lọc trung tâm, tiếp theo là bộ điều áp phù hợp với lưu lượng khu tưới.
- Lắp một cổng gắn đồng hồ áp suất sau bộ điều áp để có thể kiểm tra áp suất làm việc.
- Chuyển từ PVC sang PE bằng đầu chuyển ren, sau đó bố trí ống góp tưới nhỏ giọt chạy ngang các ống nhánh tưới và kết nối bằng đầu nối khởi thủy.
- Bổ sung van xả khí và phá chân không tại các điểm cao, cùng van xả rửa hoặc ống góp xả rửa ở đầu xa.
- Thử áp khi các đầu cuối ống nhánh tưới đang mở, xả sạch cặn bẩn, sau đó đóng các đầu cuối.
Khi nhiều khu tưới dùng chung hệ thống tưới kết hợp bón phân, một cụm thiết bị đầu nguồn trung tâm với bộ lọc đĩa tự động và máy tưới kết hợp bón phân thông minh sẽ thay thế các bộ lọc riêng từng khu và giữ cho các ống góp ngoài đồng có cấu hình đơn giản.
Danh mục kiểm tra linh kiện và vật tư tưới
Danh mục linh kiện rõ ràng giúp tránh phụ kiện nối không tương thích, lỗi phổ biến nhất khi mua vật tư tưới. Khi yêu cầu báo giá linh kiện và vật tư tưới, hãy nêu rõ:
- Vật liệu ống, đường kính ngoài, độ dày thành ống hoặc SDR và cấp áp suất cho từng cấp đường ống.
- Tổng lưu lượng khu tưới tính bằng m³/h hoặc gpm và áp suất cần thiết tại cửa ra xa nhất.
- Đường kính ngoài (OD) và đường kính trong (ID) của ống tưới nhỏ giọt, cùng yêu cầu phụ kiện nối phù hợp với băng tưới, ống thành mỏng hay ống thành dày.
- Số khu tưới, kích thước van, điện áp (24 VAC hoặc loại chốt giữ DC) và có tích hợp điều áp hay không.
- Độ sâu chôn ống và mức độ tiếp xúc với tia UV, là những yếu tố quyết định lựa chọn PVC hay PE.
- Phụ kiện tưới như van khí, đồng hồ áp suất, van xả rửa, dụng cụ đục lỗ và khớp nối dự phòng.
Lựa chọn kỹ ống tưới ngay từ đầu, với kích thước chính xác và phụ kiện nối tương thích, giúp duy trì áp suất đồng đều và sửa chữa nhanh về sau.
Yêu cầu báo giá
Mars Vertical Farm cung cấp cụm thiết bị đầu nguồn tưới hoàn chỉnh, bộ lọc, máy tưới kết hợp bón phân và bộ tưới nhà kính với ống cùng phụ kiện nối ống góp tương thích. Xem danh mục thiết bị tưới và tưới kết hợp bón phân, hoặc gửi cho chúng tôi bản bố trí, lưu lượng từng khu tưới và tiêu chuẩn ống (hệ mét hoặc inch) để nhận báo giá trực tiếp từ nhà máy với cấu hình phù hợp với dự án của bạn.
