Hydrostatische Schlauchbewässerung DIY

djnele

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Hallo Zusammen


Habe mich schon lange nicht mehr gemeldet.

Ich habe mir überlegt, wie man z.B. ein Gewächshaus oder ein paar Töpfe möglichst gleich bewässern kann.

Ich habe in der Badewanne einen Versuch durchgeführt, und daraus eine Berechnung gemacht.
(Sanitäre und Lüftungsunternehmer, werden hier gewisse Formeln erkennen)

Die Idee war eine Analogie zur Tropfbewässerung.

Ich habe dazu folgende Materialien besorgt:
  • Kunststoffbehälter
    ca. 1Liter
  • 2 Stk. Kabelverschraubung
    für den Übergang in den Schlauch
  • Aluminiumrohr für in die Kabelverschraubung
    Aussendurchmesser 10mm
  • Kunststoff Gartenschlauch transparent
    Innendurchmesser 10mm Mantel 2mm (aussen 14mm), 1.5m lang
In den Schlauch wurden mittig 5 gleiche Löcher gebohrt für 4 folgende Versuche:
  • 0.8mm
  • 1.0mm
  • 1.2mm
  • 1.5mm
Der Schlauch wurde dann über das, in der Kabelverschraubung abgedichtete, Alu-Rohr aufgesteckt,
Beidseitig, so dass von beiden Seiten Wasser abfliessen konnte und über die 5 Löcher herausgespritzt wurde.

Die Kabelverschraubungen waren unten in den 1Liter Kunststoffbehälter eingeschraubt.
Bei dem Kunststoffbehälter, habe ich 3 Linien eingezeichnet:
0.2, 0.5 und 1.0Liter.

Versuchsablauf:
Ich habe Wasser eingefüllt, bis zur 1.0 Liter Linie, welches dann über den Schlauch durch den hydrostatischen Druck (Wassersäulendruck) heruntergedrückt und durch die kleinen Löcher herausgepresst wurde.

Bei der 1.0Liter Linie wurde die Stoppuhr gestartet und bei der 0.5Liter Linie gestoppt.
So wurde die Zeit für 0.5Liter Wasser gestoppt, was schlussendlich einen Volumenstrom ergab (Liter pro Stunde).

Für die 4 Aufsteigenden Durchmesser, sahen die Zeiten wie folgt aus resp. Volumenströme:
  • 105s
    3.4l/h pro Loch
  • 80s
    4.5l/h pro Loch
  • 49s
    7.3l/h pro Loch
  • 34s
    10.6l/h pro Loch

Daraus habe ich auch die Fluidgeschwindigkeit am Austritt berechnet.
Und aus der Austrittsgeschwindigkeit die Druckverlustbeiwerte (Zeta-Werte).
Der Impuls blieb dabei immer erhalten. (Schöner Strahl)

Die Zeta-Werte lagen zwischen 2.6 und 3.7.
Für weitere Berechnungen habe ich den Wert 3 angenommen.

Für einen gleichen Schlauch, habe ich dann im Excel für verschiedene Höhen 0.1 ... 2.5m den Volumenstrom pro Loch berechnet.
Durch die Eingabe der Behältergrösse und Anzahl Löcher (Pflanzen), konnte ich ungefähr die Bewässerungszeit berechnen.

Im Experiment, ist das Wasser so langsam abgeströmt, dass ich die Rohrreibung im vernachlässigt habe.
Diese wird im Verhältnis irrelevant sein. (Falls nicht, wird die Bewässerungszeit länger, was nicht wirklich dramatisch ist)


Wie kann man das Weiter Ausbauen?

Wenn man nun den Wasserabfluss, mit einem Heber (Heberglocke resp. umgekehrter Siphon) ausstattet.
So wird nach überschreiten des Hebers (Siehe Wikipedia Hebwerwehr), der Tank bis zur Eintritt in die Heberglocke geleert.
(Sozusagen wie eine Toilettenspülung Iniziert ganz von selbst)

Diesen Tank mit Heber, kann man manuell befüllen, bis er auslöst.

Eine alternative, wenn man länger weg ist.
Eine 12V Tauchpumpe, welche über eine Zeitsteuerung, den Tank füllt.
Zur Tauchpumpe, kann ein Solarladeregler (z.B. Victron) 12V mit einem 30W Modul und einem 7Ah Blei-Akku ausgestattet werden.
Morgens um 4:00 Uhr, kann dann die Tauchpumpe eingeschaltet werden.
z.B. eine Tauchpumpe von Comet, kann sicher 10L/min fördern über eine max. Förderhöhe von 5..10m.
So könnt ihr einen 5 oder 10 Liter Tank in knapp einer Minute befüllen. Bei etwa 10-20W (1..2A)Leistung.
Das System ist Autark (Solange die Tauchpumpe Wasser hat).


Liebe Grüsse
 

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  • Bewässerungssystem Berechnung_220518.pdf
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