Научно-технический обзор Ресурсосбережение как важнейший фактор повышения конкурентоспособности . мелиоративного сектора АПК (стр. 10 )

– уменьшение сброса чистой воды в канализацию на 2…4 %;

– снижение вероятности возникновения гидравлических ударов в трубопроводах;

– улучшение условий труда персонала.

* Экономическая эффективность средств гидроавтоматики

При механизации водоподъема обычно рассматривают вопросы о выборе типа водоподъемника и источника энергии для привода. Наиболее широко применяют в водоснабжении различного типа насосы с электроприводом, но это не всегда оправдано экономически. В ряде случаев для подъема воды предпочтительным  является применение возобновляющихся источников энергии.

Использование компактных, автономных водоподъемных устройств, использующих вместо электрической энергии гидравлическую, позволяет частично решить проблему водоснабжения хотя бы для нужд орошения. Особенно актуально это для садоводческих и огородно-садоводческих кооперативов, крестьянских хозяйств и т. п. 

Подходящими для этих целей являются, например, объемные насосы и гидротараны.

Трудовые и финансовые ресурсы

* Основные направления совершенствования технологий и техники полива

ФГНУ ВНИИ “Радуга”

Совершенствование существующей поливной техники идет в следующих направлениях:

улучшения качества дождя и повышения степени соответствия процесса полива агроэкологическим требованиям, снижения материалоемкости и энергоемкости, автоматизации систем управления на базе компьютерных технологий, информационно-советующей системы оперативного планирования орошения по агрометеопараметрам, а также создания машин с изменяемой шириной захвата, применения новых технологий и материалов, компоновочных решений, уменьшения воздействия ходовых систем на почву.

Одним из направлений комплексного совершенствования дождевальных машин является их модификация для многоцелевого использования (внесение минеральных и органических удобрений, микроэлементов, химических веществ с поливной водой, мелкодисперсное и аэрозольное дождевание).

На данный момент отечественный парк дождевальной техники на 35 % состоит из машин первого поколения (ДДА-100М и ДДН-70, 100), которых, скажем, в США – не более 2 %. Например, по Московской области таких машин 80 %, по Ростовской области – 54 %. На дождевальные машины второго поколения приходится 63 % (“Фрегат” – 40 %, “Волжанка” – 20 %, “Днепр” – 3 %), а на машины третьего поколения, соответствующие современному техническому уровню серийных зарубежных образцов (ДМ “Кубань”), не более 1,4 %.

В России имеются мощности для производства следующих образцов техники: серийные ДМ “Фрегат”, широкозахватные машины с пониженным напором – ДМ “Фрегат-Н”, ЭДМ “Кубань-Л”, “Кубань-ЛК” и комплект малогабаритных дождевальных машин на базе “Кубань” и “Фрегат”, дождевальная машина ДКШ-64 “Волжанка”, дождевальные агрегаты ДДА-100ВХ и шланговые дождеватели “Агрос”, дождевальная техника для орошения мелкоконтурных участков с площадью от 1 до 5 га, ДШ-1, ДШ-0,6П, КИ-5, КИА-5, КСИД, импульсно-капельные системы.

На российском рынке активно действуют и зарубежные фирмы: Rain Bird и Valley (США), Sigma (Чехия), R. Bauer (Австрия), OCMYS (Италия), France Pivot и T-Systems Europe (Франция), Netafim (Израиль) и др.

По показателям производительности энергоемкости, материалоемкости, трудозатрат, качеству полива  однотипные отечественные научно-технические разработки и зарубежные серийные дождевальные машины существенно не  различаются (серийно производимая отечественная техника уступает современным зарубежным образцам в эксплуатационной надежности, оснащенности техническими средствами контроля и управления).

К недостаткам зарубежной техники можно отнести следующее: средняя стоимость на 30...50 % выше отечественных аналогов; после ее приобретения в процессе эксплуатации возникают проблемы с запасными частями; отсутствует информация об агроэкологическом качестве дождя; приходится дополнительно оплачивать информационно-консультационную службу и техническое обслуживание.

С учетом большого опыта работы современных широкозахватных дождевальных машин фронтального действия (ЭДМФ “Кубань-Л”, МДФА “Таврия”), двухконсольных дождевальных агрегатов ДДА-100ВХ, ДДА-100В и результатов сравнительных испытаний насадок различного типа в ФГНУ ВНИИ “Радуга” предложены технические решения по модернизация дождевого пояса ДМ “Фрегат”. Модернизация заключается в замене серийных дождевальных  аппаратов на малоинтенсивные, экологически безопасные, энерговодосберегающие и почвощадящие дождеобразующие устройства, основными частями которых являются современные дождевальные короткоструйные  насадки секторного действия со сферическим дефлектором и регулируемым съемным соплом, которые являются модернизацией насадки по авторскому  свидетельству № 000.

Конструкция этой насадки отличается тем, что с целью улучшения расходно-напорной характеристики и повышения равномерности распределения образуемого слоя дождя, проходной канал выполнен в форме конического конфузора и с регулируемым съемным высокоточным (до тысячных долей миллиметра) соплом второго уровня в плоскости истечения струи в атмосферу, при этом высота сопла не превышает половины его диаметра.

Эта насадка является менее энергоемкой по сравнению с дождевальными аппаратами, обеспечивает непрерывное образование высокодисперсного мелкокапельного моросящего дождя (средний диаметр капли дождя уменьшается до 0,7…0,8 мм), приближающегося по качеству и структуре к естественному, что приводит к улучшению качества полива по сравнению со среднеструйными дождевальными аппаратами за счет повышения равномерности распределения слоя дождя при повышении коэффициента полива до 0,85 и более. За счет уменьшения диаметра капли дождя в 1,8…2,1 раза, уменьшается в 4…5 раз сила ударного воздействия капель дождя на почву и растения, что повышает экологическую безопасность технологического процесса полива, особенно при поливе рассады и всходов на мелкоструктурированных почвах.

В результате использования  сменного высокоточного сопла второго уровня получается фактический расход дождевальной насадки, который максимально приближен или равен расчетному. Это достигается за счет технологии изготовления сопла второго уровня (отверстия вырезаются лазерным станком с точностью до тысячных миллиметра).

Благодаря сменному соплу получаем возможность изменения поливной нормы как в экстренных ситуациях (в моменты сильной засухи возникает необходимость резкого увеличения нормы полива), так и при годовых сменах выращиваемых культур. Исключается человеческий фактор при “ручном” подборе дождевальных насадок с калиброванным отверстием.

Сокращается время проектирования дождевальной машины на стадии подбора дождевальных устройств. Исключаются перерасходы оросительной воды вдоль дождевого пояса дождевальной машины, которые, как правило, составляют не менее 10…15 % для самых последних модернизированных образцов ДМ “Фрегат”, “Кубань-ЛК”.

[В целом вопросы совершенствования и развития систем и техники орошения должны рассматриваться в двух аспектах:

– стратегическом, ориентированном на поддержание качества новых российских разработок на уровне мировых достижений и направленности исследований в соответствии с требованиями научно-технического прогресса;

– тактическом, ориентированном на повышение качества организации и управления, максимальное использование уже имеющегося потенциала науки и техники, стабилизацию и модернизацию существующих систем орошения при минимизации затрат.

В стратегическом плане основная цель – создание автоматизированной, высокопроизводительной, экологически безопасной поливной техники при минимизации затрат.

Главные направления совершенствования техники:

– расширение функциональных возможностей машин и создание машин многоцелевого назначения;

– повышение экологической надежности, эргономичности, улучшение условий и безопасности труда;

– уменьшение материало - и энергоемкости, поиск новых компоновочных решений, применение новых технологий и материалов, уменьшение воздействия ходовых систем на почву;

– создание машин интегрального типа с изменяемой шириной захвата, реализация принципов блочно-модульного конструирования, повышения универсальности и расширения номенклатуры;

– применение электроники и микропроцессорной техники, разработка автоматизированных систем контроля и управления, обеспечивающих оптимальный режим работы.

В тактическом плане первоочередными направлениями являются:

– реконструкция имеющегося парка дождевальной техники за счет капитального ремонта машин с истекшим сроком службы для продления сроков эксплуатации на 5-8 лет с одновременной их модификацией (актуально для ДМ “Фрегат” и ДДА-100МА);

– проведение ревизии разработанных ранее технологий и технических средств с адаптацией их к современным многоукладным формам организации сельскохозяйственного производства (невостребованные научно-технические разработки в области систем микроорошения, периода внедрения широкозахватной техники) и их производство на имеющихся заводских мощностях;

– доработки конструкторской документации, проведение ведомственных и государственных испытаний, освоение производства комплексов дождевальных машин, предназначенных для использования при реконструкции оросительных систем (типа “Мини-Фрегат”, “Мини-Кубань”, “Ладога”, “Агрос” и др.);

– организация производства группы новых прошедших государственные испытания и рекомендуемых к внедрению дождевальных машин и установок для орошения мелкоконтурных участков.]

* Технология работы дождевальной техники при многоцелевом использовании

ГНУ ВНИИГиМ

Дождевальные машины можно использовать в режиме дождевания, опрыскивания и опыливания. Технология многоцелевого применения поливной техники предусматривает дооснащение машин дополнительным оборудованием для мелкодисперсного дождевания и опрыскивания, внесения сухих мелиорантов в неполивной период путем распыливания, проведения внекорневых подкормок, обработки посевов агрохимикатами и биостимуляторами.

* Технология автоматизации локальных систем орошения

ФГНУ ВНИИ “Радуга”

Для оросительных систем, особенно локальных, эффективность автоматизации выражается в: