상쾌한 아침에 생기 넘치는 토마토, 잎이 무성한 허브 또는 균일한 간격의 물방울로 반짝이는 다채로운 침구 식물이 있는 상업용 온실을 거닐어 본 적이 있다면 잘 설계된 점적 관개 시스템의 작동을 보고 있을 가능성이 높습니다. 이러한 시스템의 공급업체로서 제가 온실 운영자로부터 듣는 가장 일반적인 질문 중 하나는 그들이 1,000제곱미터의 취미 공간을 관리하든 10헥타르의 상업 시설을 관리하든 관계없이 다음과 같습니다.온실 점적 관개 시스템이 커버할 수 있는 최대 거리는 얼마입니까?덮는 것이 잘못되면 고르지 못한 물주기, 물과 비료 낭비, 작물에 스트레스를 주고 심지어 과도한 물주기로 인해 해충이나 질병 위험이 증가할 수 있기 때문에 이는 매우 중요한 질문입니다. 다양한 기후와 작물 유형에 걸쳐 재배자를 위해 이러한 시스템을 수년간 설치, 문제 해결 및 개선한 결과, 모든 것에 딱 맞는 숫자는 없지만 드립 시스템이 얼마나 멀리 도달할 수 있는지, 그리고 특정 공간에 맞게 최적화하는 방법을 결정하는 명확하고 과학적으로 뒷받침되는 요소가 있습니다.
먼저, 온실 점적 관개 시스템이 어떻게 작동하는지 분석해 보겠습니다. 공기 중으로 물을 뿌리는 오버헤드 스프링클러와 달리 점적 관개는 튜브를 따라 배치된 작은 방출기를 통해 각 식물의 뿌리 부분에 직접 물을 전달합니다. 이 시스템은 수압, 파이프 직경, 방출기 유속 및 레이아웃 설계의 조합에 의존하여 주 수로에서 가장 먼 플랜트까지 물을 일관되게 이동시킵니다. 시스템이 커버할 수 있는 최대 거리는 단지 임의의 숫자가 아닙니다. 이는 방출기가 정격 유속(대부분의 온실 작물의 경우 시간당 0.5~2리터 사이)으로 물을 전달하기에는 압력이 너무 낮게 떨어지는 지점입니다. 압력이 해당 임계값 아래로 떨어지면 방출기가 작동을 멈추고, 물의 양이 고르지 않게 전달되거나, 관개하는 데 너무 오랜 시간이 걸려 결국 에너지를 낭비하거나 온실 일부가 건조한 상태로 남게 됩니다.
그렇다면 일반적인 최대 거리는 얼마나 됩니까? 신뢰할 수 있는 수압(보통 1~2bar 또는 100~200kPa)에 접근할 수 있는 대부분의 표준 온그리드 온실 설정의 경우 단일 드립 튜브 실행으로 50~100m를 덮을 수 있습니다. 하지만 이는 일반적인 규칙이며, 그 숫자를 바꾸는 수많은 변수가 있습니다. 보장 범위에 영향을 미치는 가장 큰 요소에 대해 이야기해 보겠습니다. 이러한 요소를 이해하면 귀하의 운영에 적합한 것이 무엇인지 파악하는 데 도움이 되기 때문입니다.
첫 번째이자 가장 영향력 있는 요소는 다음과 같습니다.수압. 이것은 모든 드립 시스템의 중추입니다. 압력은 파이프를 통해 물을 밀어내는 요소이므로 메인 라인의 압력이 높을수록 물을 더 멀리 밀어낼 수 있습니다. 그러나 여기에는 미세한 선이 있습니다. 압력이 너무 높으면 방출기가 손상되거나 누출이 발생할 수 있으며, 압력이 너무 낮으면 물이 이동하는 거리가 제한됩니다. 예를 들어, 온실에 0.8bar의 압력만 전달하는 우물이 있는 경우 최대 적하 길이는 100m가 아닌 50m에 가까울 것입니다. 그러나 압력 조절기를 사용하여 메인 라인 압력을 1.5bar(대부분의 적하 시스템의 최적 지점)로 높이면 해당 구간을 80m 또는 심지어 100m까지 확장할 수 있는 경우가 많습니다. 물이 파이프를 통해 이동할 때 압력이 떨어지는 현상을 주목할 가치가 있습니다.마찰 손실. 파이프가 길수록 더 많은 마찰 손실을 경험하게 되므로 높은 압력으로 시작하더라도 100미터의 튜브 이후에는 압력이 일관된 관개에 필요한 최소값 이하로 떨어질 수 있습니다.
다음,파이프 및 튜브 크기큰 역할을 합니다. 얇은 튜브는 두꺼운 튜브보다 더 많은 마찰 손실을 발생시킵니다. 물이 흐를 수 있는 공간이 적기 때문에 파이프 내벽에 더 많이 마찰되어 속도가 느려지고 압력이 잃기 때문입니다. 예를 들어, 직경 16mm의 드립 튜브는 12mm 튜브보다 마찰 손실이 적기 때문에 압력이 너무 낮아지기 전에 물을 더 멀리 운반할 수 있습니다. 그렇기 때문에 장기적으로 작업할 경우 거의 항상 16mm 또는 심지어 20mm 메인 라인을 사용하고 개별 작물 행에 연결되는 더 작은 12mm 보조 라인을 사용하는 것이 좋습니다. 100미터 달리기에 12mm 튜브를 사용하려고 하면 끝에 도달할 때 0.5bar 이상의 압력 강하를 볼 수 있습니다. 이는 맨 끝에 있는 방출기가 예상되는 물의 절반을 전달하기에 충분합니다.
그럼 거기에이미 터 유량. 더 적은 양의 물(예: 0.5L/h)을 전달하는 이미터는 더 높은 유량의 이미터(예: 2L/h)보다 마찰 손실이 적습니다. 이렇게 생각해보세요. 각 이미터가 작은 병목 현상을 일으키는 경우 미터당 병목 현상이 적다는 것은 저항이 적다는 것을 의미합니다. 따라서 30cm 간격으로 0.5L/h 이미터가 있는 시스템은 30cm 간격으로 2L/h 이미터를 사용하는 동일한 설정보다 더 긴 거리를 커버할 수 있습니다. 자주 소량의 물을 주어야 하는 상추나 허브와 같은 작물의 경우 저유량 이미터가 장기간 사용하기에 이상적입니다. 1.5~2L/h가 필요한 토마토와 같이 많이 먹는 작물의 경우 시스템을 더 짧은 실행으로 분할하거나 더 높은 메인 라인 압력을 사용하여 보상해야 할 수도 있습니다.
자르기 레이아웃은 흔히 간과되는 또 다른 요소입니다. 작물의 행이 직선이고 간격이 균일한 경우 각 행을 따라 단일 라인의 드립 튜브를 설계할 수 있으며, 메인 라인은 행과 평행하게 이어져 파이프 회전 수를 최소화할 수 있습니다. 파이프가 회전할 때마다 물의 방향이 바뀌기 때문에 추가적인 압력 손실이 발생합니다. 지지대나 기타 구조물 주위를 구불구불하게 둘러싸는 줄이 있는 온실이 있는 경우 회전을 추가해야 하며, 이로 인해 최대 적용 거리가 10~20% 줄어듭니다. 예를 들어, 100미터 직선 행은 완벽하게 작동할 수 있지만 동일한 길이의 지그재그 행은 압력이 너무 낮아질 때까지 80미터의 드립 튜브만 지원할 수 있습니다.
이제 실제 사례를 통해 이 모든 것을 종합해 보겠습니다. 작년에 우리는 스페인 알메리아에서 120m 길이의 토마토 식물이 줄지어 있는 12헥타르 규모의 온실을 보유한 상업용 토마토 재배자와 협력했습니다. 그는 처음에 1L/h 방출기가 있는 표준 12mm 드립 튜브를 설치했으며 몇 주 내에 각 줄의 맨 끝에 있는 토마토가 더 작고 꽃 끝 부분이 썩는 것을 발견했습니다. 이는 모두 드립 시스템이 120미터를 고르게 덮을 수 없었기 때문입니다. 우리 팀이 시스템을 평가했을 때 압력이 메인 라인의 1.5bar에서 120미터 줄 끝의 0.7bar로 떨어졌다는 사실을 발견했습니다. 이는 일관된 흐름을 유지하기에는 너무 낮은 수준입니다. 우리는 그의 시스템을 재설계하여 12mm 튜브를 16mm 드립 튜브로 교체하고 각 행의 시작 부분에 압력 조절기를 추가했으며 가장 긴 행 중 일부를 2개의 60미터 길이로 분할했습니다. 결과는? 각 줄의 양쪽 끝에 있는 토마토는 같은 양의 물과 비료를 얻었고 그 시즌 수확량은 18% 증가했습니다.
이 예는 또 다른 핵심 사항과도 연결됩니다.통합 시스템스마트 물과 비료 통합은 적용 범위를 확장하고 성능을 향상시킬 수 있습니다. 표준 드립 시스템을 지능형 제어 장치와 결합하면 압력, 유량 및 토양 수분을 실시간으로 모니터링하고 압력과 관개 시기를 조정하여 장기적으로 마찰 손실을 보상할 수 있습니다. 이것이 바로 우리가 작은 취미 공간이든 대규모 상업 시설이든 상관없이 온실의 특정 요구 사항에 맞게 설계한 맞춤형 온실 점적 관개 시스템에 구축한 것입니다. 당사의 시스템은 장거리에서도 일관된 흐름을 제공하는 정밀 방출기를 사용하여 압력 손실을 최소화하도록 설계되었으며 휴대폰이나 컴퓨터에서 성능을 추적할 수 있는 모니터링 도구와 완벽하게 통합됩니다.
작물 건강을 희생하지 않고 최대 적용 범위를 위해 시스템을 최적화하려는 경우 과학적으로 뒷받침되는 몇 가지 모범 사례를 따라야 합니다.
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설치하기 전에 마찰 손실을 계산하십시오.: 튜브의 길이가 어느 정도일지 추측만 하지 마세요. 파이프 크기, 유량 및 압력을 설명하는 마찰 손실 차트(고객을 위한 맞춤형 차트 제공)를 사용하여 설정에 대한 최대 실행 길이를 파악하십시오. 예를 들어, 1L/h 이미터가 있는 16mm 튜브는 미터당 약 0.01bar의 마찰 손실을 가지므로 100미터가 넘으면 1bar의 압력 강하가 발생합니다. 즉, 작동하려면 최소 2bar의 메인 라인 압력이 필요합니다. 1.5바만 있으면 75미터로 제한됩니다.
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긴 행을 더 짧은 영역으로 분할: 행이 권장되는 최대 실행 길이보다 긴 경우 전체 길이를 통해 물을 밀어내려고 하지 마십시오. 행을 각각 자체 밸브와 압력 조절기가 있는 두 개 이상의 구역으로 분할합니다. 이는 과도한 마찰 손실을 제거하고 전체 줄에 균일한 물 공급을 보장합니다.
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압력 보상 이미터 사용: 드립 튜브를 50미터 이상 실행하려는 경우 압력 보상 이미터가 획기적인 역할을 합니다. 이 방출기는 튜브를 따라 압력이 변하더라도 일정한 양의 물을 유지하기 위해 유속을 조정합니다. 따라서 100미터 지점에 있는 방출기는 압력이 아무리 떨어지더라도 줄 시작 부분에 있는 것과 동일한 양의 물을 공급합니다. 우리는 대부분의 상업용 온실 드립 시스템에 압력 보상 방출기를 포함하고 있으며 이는 우리가 제공하는 가장 인기 있는 업그레이드 중 하나입니다.
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정기적으로 시스템을 유지 관리하십시오.: 시간이 지남에 따라 파이프에 미네랄이 축적되면 마찰 손실이 20~30% 증가하여 최대 도달 거리가 단축될 수 있습니다. 순한 세척액을 사용하여 드립 라인을 정기적으로 세척하고 이미터에 막힌 부분이 있는지 확인하면 압력을 일정하게 유지하고 시스템이 수년간 최고의 성능으로 작동할 수 있습니다.
이제 궁금하실 것입니다. 100미터보다 더 긴 거리를 커버할 수 있는 시나리오가 있습니까? 예, 하지만 전문적인 설계와 장비가 필요합니다. 매우 긴 온실(예: 대규모 꽃 생산에 사용되는 온실)의 경우 일부 재배자는 물이 줄의 양쪽 끝에서 중앙을 향해 흐르는 루프형 물방울 시스템을 사용합니다. 이렇게 하면 유효 달리기 길이가 절반으로 줄어들어 200미터 줄이 두 개의 100미터 달리기가 되고 압력은 전체 길이에 고르게 분산됩니다. 루프형 시스템은 대규모 상업 공간에 적합하지만 열 중앙에서 물 흐름이 겹치는 것을 방지하려면 더 많은 배관과 세심한 압력 균형이 필요합니다.
또 다른 옵션은 메인 라인 압력이 너무 낮은 경우 부스터 펌프를 사용하는 것입니다. 에너지 효율적인 소형 부스터 펌프는 압력을 0.5~1bar 증가시켜 최대 작동 길이를 30~50% 연장할 수 있습니다. 여기서 핵심은 시스템에 맞는 크기의 펌프를 선택하는 것입니다. 너무 강력하면 이미터가 손상될 위험이 있습니다. 너무 약하면 별 개선이 보이지 않을 것입니다.
결국 온실 점적 관개 시스템이 커버할 수 있는 최대 거리는 허공에서 끌어내는 숫자가 아니라 특정 작물과 공간에 맞게 조정된 압력, 파이프 크기, 방출기 유형 및 레이아웃의 균형입니다. 그렇기 때문에 시스템을 적절하게 설계하는 데 시간을 투자하거나 이러한 변수를 이해하는 공급업체와 협력하는 것이 매우 중요합니다.
새로운 드립 시스템을 설치하거나 기존 시스템을 업그레이드하여 보다 효율적으로 장기간 작동할 계획이라면 당사 팀이 귀하의 요구 사항에 맞는 맞춤형 솔루션을 설계하는 데 도움을 드릴 수 있습니다. 우리는 일관된 압력과 균일한 적용 범위를 위해 설계된 온실 점적 관개 시스템을 포함하여 관개에서 추측을 없애는 지능형 시스템을 구축하고 최대 작물 건강과 수확량을 위해 물주기와 영양분 전달을 자동화할 수 있는 스마트 물 및 비료 통합 시스템과도 통합합니다. 고르지 못한 물 공급으로 인해 온실의 잠재력이 제한되지 마십시오. 우리 팀에 연락하여 프로젝트에 대해 논의하면 공간 규모에 관계없이 적합한 시스템을 만들 수 있도록 도와드리겠습니다.
참고자료
- 스마트 관개: 상업용 온실을 위한 가이드. USDA 농업연구청, 2021.
- 점적 관개 설계 매뉴얼. 관개 협회, 2019.
- 플라스틱 관개 파이프의 마찰 손실 계산. 미국 농업생물공학회, 2020.
- 온실 작물 용수 요구 사항: 현대 관개 관행에 대한 검토. 응용원예학회지, 2022.
