DAMLATICILAR
Lateral boru hattı üzerine yerleştirilen ve suyu lateral boru hattından toprak yüzeyine veren araçlardır. Damla sulama sisteminin etkinliğinin belirlenmesi ve sistemde çok sayıda yer alması ( çoğunlukla 200-2000 adet/da ) nedeniyle sistem maliyetinde oldukça yüksek paya sahip olduğundan, sistemin en önemli ve çok dikkatle seçilmesi gereken unsurudur.
Lateral borulardaki basınçlı su, damlatıcıya girdikten sonra, akış yolu boyunca ilerlerken, suyun enerjisi sürtünme ile önemli derecede kırılır. Bunun sonucunda, su damlatıcılardan damlalar biçiminde çok düşük debi ile çıkar ve toprak yüzeyine verilir. Buradanda infiltrasyonla toprak içerisine girer.
Damlatıcılar genellikle, PVC ( polivinil-klorit ), PE ( polietilen ) ve ABC’den ( aknilo-nitril-stril ) yapılmaktadır.
İşletme basıncı:
Damla sulama sistemlerinde işletme basıncı, lateral boru içerisinde, damlatıcı girişinde istenen basınçtır. İşletme basıncı, 0.2-0.3 atm arasında değişebilmektedir. Genellikle, 0.5-2.0 atm arasında seçilir. Zorunlu kalmadıkça, 1 atm’den az seçilmemelidir. Aksi durumda, damlatıcı içerisindeki akış yolu boyunca, kimyasal madde birikimi ve organik materyal oluşumu hızlanmakta, damlatıcıların daha çabuk tıknması ve debilerinin düşmesi sorunuyla karşılaşılmaktadır.sistem debisinin pompa birimi ile sağlandığı koşullarda, basıncın 1 atm’den daha yüksek seçilmesi, enerji masraflarını arttırır. Başka bir deyişle, gerekli basıncın pompa birimi ile sağlandığı sistemlerde, işletme basıncı sabittir ve bu değer 1 atm alınmaktadır. Sistem basıncının yerçekimi ile sağlandığı koşullarda ise, su kaynağı ile proje alanı arasındaki yükseklik farkına bağlı olarak işletme basıncı belirlenir. Bu koşulda, işletme basıncını olanaklar ölçüsünde yüksek tutmak, damlatıcılarda kimyasal madde birikimi ve organik materyal oluşumu sorununu azaltır. İşletme basıncının 2.0 atm’den fazla seçilmesi durumunda ise, daha yüksek basınca dayanan boru hatlarının döşenmesini gerektirebilir. Bu da sistem maliyetini arttırır.
Damlatıcı debisi:
Damlatıcı debisi, 1-70 L/h arasında değişebilmektedir. Yeterli ıslatma koşulunun elde edilmesi koşulunda, sistem debisini arttırmamak için, olanaklar ölçüsünde, düşük debili damlatıcılar tercih edilmektedir. ayrıca, özellikle su alma hızı düşük ağır bünyeli topraklarda, yüksek damlatıcı debisi yüzey akışa neden olabilmektedir. Yalnız, damlatıcı debisi azaldıkça damlatıcı içerisindeki akış yolu daralacağından, damlatıcıların daha çabuk tıkanması sorunuyla karşılaşılmaktadır. Bu nedenlerle, uygulamada yaygın olarak debisi 2-8 L/h arasında değişen damlatıcılar kullanılmaktadır.damlatıcılarda nominal debi, standart işletme basıncındaki ( çoğunlukla 1 atm ) yaklaşık damlatıcı debisidir.bu basınçta, laboratuar testleri ile elde edilen gerçek debi biraz daha farklı olabilmektedir. Nominal debi, ortalama debi olarak alınabilir ve kaba yaklaşımlarda kullanılabilir. Damla sulama sistemlerinin tasarımında, gerçek debi değerleri göz önüne alınır.
Damlatıcı debisi, su sıcaklığı ile değişebilmektedir. Damlatıcı içerisindeki akış yolunda, laminar akım olduğunda, debinin su sıcaklığına göre değişimi, oldukça önemli boyutlardadır. Ancak, kısmi türbülanslı ya da tam türbülanslı akım koşullarında, su sıcaklığının her 1 C değişmesine karşılık, debideki değişim %1’i pek geçmemektedir.bu nedenle, damlatıcı içerisinde kısmi ya da tam türbülanslı akım koşullarında, damlatıcı debisinin su sıcaklığına göre değişimi damla sulama sistemlerinin tasarımında ihmal edilmektedir. belirli işletme basıncındaki damlatıcı debisi, 20 C su sıcaklığı için verilmektedir.
Damlatıcı içerisinde akış yolu kesit alanı dar olduğundan, belirli bir kuruluşun ürettiği aynı tip damlatıcılarda, sabit işletme basıncındaki damlatıcı debileri arasında farklılık olabilmektedir. Bu farklılık, yapımcı farklılığı olarak adlandırılmakta ve farklılık düzeyi, değişim (variyasyon) katsayısı (CV) ile ifade edilmektedir. Variyasyon katsayısı düşük damlatıcıların kullanıldığı sistemlerde, eş su dağılım yüzeyi ve dolayısı ile su uygulama randımanı düşebilmektedir. Bu nedenle, damlatıcılarda yapımcı firmanın, olması istenir.
Damlatıcı tipi:
Uygulamada,damlatıcı içerisindeki su akış yolu, kısa ya da uzun olabilmekte, bunun yanında, delikli boru, geçirgen boru ve çift çeperli borular da kullanılabilmektedir. Akış yolu kesit alanı, 0.5-2.0 mm arasında değişebilmektedir.
Kısa akış yollu damlatıcılar, orifis tipi damlatıcılardır. Genellikle, 0.2-0.5 atm gibi düşük basınçta çalıştırılır. Akış yolu çapı dar (0.5-1.0 mm) ve debileri yüksektir (6-70 L/h). Bu tip damlatıcılarda yapımcı farklılığını belirten variyasyon katsayısı düşüktür. Kimyasal madde birikimi ve organik materyal oluşumu nedeniyle çabuk tıkanırlar. Ayrıca, debileri yüksek olduğundan, su alma hızı düşük olan topraklarda yüzey akışa neden olabilirler. Buna karşın, basit ve ucuzdurlar. Tıkanan damlatıcılar, kolaylıkla değiştirilebilir. Basınç değişimlerinde, debideki değişim düşük düzeydedir. En basit biçimi, boru çeperini delerek yerleştirilen memelerdir (delikli boru). Delikli borular, tek çeperli olabildiği gibi, çift çeperli de olabilmektedir. Çift çeperli borularda, içteki debi ve basınç yüksektir. Su dış boruya, küçük delikler aracılığıyla geçmektedir. Dış boru üzerine, debileri 1-5 L/h arasında değişen ve aralıkları toprak özelliklerine göre belirlenen memeler monte edilmektedir. delikli borularda nispeten ucuzdur ve bir iki sulama mevsimi kullanıldıktan sonra atılmaktadır. Orifis tipi damlatıcılar ve delikli borular uygulamada sınırlı olarak kullanılmaktadır.
Uzun akış yollu damlatıcılarda, akış yolu düz, labirent yada zigzag biçiminde olabilmektedir. Düz akış yollu olanlara mikro tüp adı da verilmektedir. Uygulamada en çok, labirent yada zigzag akış yoluna sahip damlatıcılar kullanılmaktadır. Bu tip damlatıcılarda, işletme basınçları 0.5-2.0 atm, debileri 2-8 L/h ve akış yolu çapı 0.5-1.0 mm arasında değişmektedir. Lateral boru içerisindeki yüksek basınç, uzun akış yolu boyunca sürtünme nedeniyle kırılmakta ve damlatıcı çıkış basıncı atmosfer basıncına yaklaşmaktadır. Orifis tipi damlatıcılara oranla, variyasyon katsayıları daha yüksek, akış yolunda kimyasal madde birikimi ve organik materyal oluşumu daha düşük, servis ömürleri daha uzun, buna karşın, daha pahalıdırlar.
Geçirgen boruların çeperlerinde çok küçük porlar vardır. Su lateral boru hattı boyunca sızmaktadır. Bu borular, sızdırma sulama sisteminde kullanılmaktadır. Çok çabuk tıkanmaları ve genellikle toprak altına gömülmeleri nedeniyle, kullanımları son derece sınırlıdır.
Uygulamada, yaygın olarak kullanılan lbirent yada zigzag biçiminde uzun akış yoluna sahip olan damlatıcılar, lateral üzerine geçik (on-line) ve lateral boyuna geçik (in-line) olmak üzere iki tipte yapılmaktadır. Lateral üzerine geçik damlatıcılarda, damlatıcı girişi lateral boru içinde ve gövde borunun dışındadır. Lateral boyuna geçik damlatıcılarda ya lateral boru damlatıcının iki ucuna bağlanmakta yada yaygın olarak damlatıcılar üretim sırasında lateral boru içerisine sabit aralıklarla ve boylamasına yerleştirilmektedir.
Lateral üzerine geçik tiplerde çok çıkışlı damlatıcılarda söz konusudur. Bu damlatıcılarda, çıkış sayısı 2-8 arasında değişmektedir. Genellikle, saksıda yetiştirilen bitkilerin ve meyve ağaçlarının sulanmasında kullanılmaktadır. Her çıkıştan alınan su, kılcal borularla istenen noktaya verilmektedir.
Damlatıcılarda basınç-debi ilişkisi:
İşletme debisi ile damlatıcı debisi arasında, aşağıdaki gibi bir ilişki vardır.
Eşitlikte;
= Damlatıcı debisi,L/h
= Damlatıcı yapım biçimi ve akış yolu kesit alanına bağlı kat sayı,
= İşletme basıncı,m ve
= Damlatıcıda akış rejimine bağlı katsayıdır.
Damlatıcılarda akış yolunun biçimine bağlı olarak akış rejimi, uzun akış yollu mikro tüplerde laminar, labirent yada zigzag biçiminde uzun akış yollu damlatıcılarda kısmi türbülanslı (laminara yakın), kısa akış yollu orifis damlatıcılarda türbülanslı yada kısmi türbülanslı (türbülanslıya yakın) olabilmektedir. Teorik olarak değeri, laminar akımda 1.0 ve türbülanslı akımda 0.5’tir. Ancak, yukarıdaki eşitlikle verilen basınç-debi ilişkisi, laboratuar denemeleri ile farklı işletme basınçlarında damlatıcı debileri ölçülerek saptanmaktadır. Laboratuarda deneysel olarak elde edilen gerçek değerler, çoğunlukla, orifis damlatıcılarda 0.38-0.56 ve uzun akış yollu damlatıcılarda 0.56-0.81 arasında değişmektedir. Basınç değişimlerindeki debi farklılığı, değerinin 1.0’e yaklaşma düzeyi ile orantılı olarak artmaktadır. Bu nedenle, damlatıcılarda, değerinin 0.5’e yakın olması, istenen bir özelliktir.
Bunun yanında, kendinden basınç regülatörlü damlatıcılarda üretilmektedir. Bu tip damlatıcılarda, belirli basınçtan itibaren işletme basıncı değişse bile, debi, kabul edilebilir sınırlar içerisinde, sabit kalmakta ve değeri 0 olmaktadır.
Yaygın olarak piyasada damlatıcı üretimini yapan firmalar Sunstream, Netafim, Ecodrip, Palaplast, Eurodrip, Ege yıldız, İrritec ve İrritrol’dür.
Lateral boyuna geçik ( in-line ) damlatıcılar piyasada lateral boru tipine göre üretilirler. Lateral boru tipi iki tanedir.
1. Yassı lateral borular
2. Yuvarlak lateral borular.
Yassı lateral borulara ve yuvarlak lateral borulara geçik damlatıcıları gösteren firma katalogları aşağıda verilmektedir.
Bu kataloglarda, firmaların ürettikleri damlatıcıların basınç-debi çizelgeleri, yarleştirildikleri damlama aralıklarına göre damlama miktarları ve damla sulama sistemine kattıkları yararlardan bahsedilmektedir.
İn-line damlatıcılar içerisinde Sunstream firması tarafından üretilen kendinden basınç ayarlı damlatıcılar (K-4) görülmektedir. Bu kendinden basınç ayarlı in-line damlatıcılar arazinin engebeli olduğu durumlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
Bu kataloglar içerisinde Ege yıldız firması tarafından bir in-line damlatıcı içerisinden suyun gaçişini gösteren katalog (K-5) bulunmaktadır.
Damla sulama sistem unsurlarını en çok satan ve üreten firma olan Netafim firmasının ürünleri içerisinde “Toprak üstü yada toprak altı basınç ayarlı sürekli kendini temizleyen in-line damlatıcı” bulunmaktadır. Netafim firmasının ürettiği bu in-line damlatıcıların K-9, K-10 ve K-11’de özellikleri, faydaları, uygulama şekilleri ve hidrolik verileri görülmektedir.
Yuvarlak lateral borulara geçik olan damlatıcıların, kısa akış yollu ve uzun akış yollu olanı vardır (katalog 6 ). Aralarındaki fark kısa akış yollu damlatıcıların daha çabuk tıkanmasıdır.
Lateral üzerine geçik (on-line) damlatıcılar :
Piyasa da lateral üzerine geçik damlatıcıların (on-line) üretildiği firmalar ve ürünleri aşağıdaki gibi kataloglar halinde sunulmaktadır. Mikro sulama sisteminde kullanılan damlatıcılar da boru üzerine geçik oldukları için bu damlatıcıları üreten firmalar ve ürünleri de kataloglar içerisinde bulunmaktadır.
Kataloglarda on-line damlatıcıların renk renk olduğu görülmekte ve her katalog içerisinde, üretilen bu damlatıcıların basınç-debi çizelgeleri verilmiştir. Bu renkli damlatıcıların kapakları dönebilmekte ve her su çıkışında klik olarak atmaktadır. Bu tip damlatıcılar içerisinde “ayarlanabilir klikli” olanları da bulunmaktadır. On-line damlatıcıların da kendi içerisinde kendinden basınç ayarlı on-line tipi damlatıcıları bulunmakta ve bu ürünlerin tüm özellikleri ile üretildiği firmayı gösteren kataloglar aşağıda verilmektedir.
Araştırmalar sonunda firmalardan alınan in-line ve on-line damlatıcı tipleri ek olarak sunulmaktadır.
Lateral boru hatları :
Bitki sıraları boyunca döşenen ve üzerinde damlatıcılar bulunan boru hatlarıdır. Çogunlukla toprak yüzeyine serilirler yada özellikle bağlarda olduğu gibi, bitki sıraları boyunca tesis edilen direkler üzerindeki en alt tele bağlanırlar. Lateral boru hatları, genellikle, 4 atm işletme basınçlı, güneşin ultraviyole ışınlarına dayanıklı esnek (yumuşak) PE borulardan oluşturulur. Boru dış çapları, 12-32 mm arasında değişebilir. Çok yaygın kullanılanları 16 mm ve 20 mm dış çaplı borulardır.
Laterale boyuna geçik (in-line) damlatıcılar, çogunlukla üretim sırasında lateral içine sabit olacak biçimde yerleştirilir. Lateral üzerine geçik (on-line) damlatıcılarda ise boru, belirlenen damlatıcı aralığında, özel araçla delinir ve damlatıcı giriş kısmı delik üzerine yerleştirilerek, bu kısım boru çeperine geçinceye kadar bastırılır.
Lateral boru hatlarının başlangıcında T, dirsek ve nipel, sonunda ise kör tapa gibi sert PE’den yapılmış bağlantı elemanları kullanılır.bu bağlantı elemanları, boru içerisine geçen yivli tipte olabildiği gibi, boruyu dıştan sıkarak bağlayan kilit yada kaplin tipte de olabilir. Lateral boru hatlarının periyodik olarak yıkanmasına yıkanmasına olanak sağlaması açısından, hat sonlarına yerleştirilen kör tapaların kolaylıkla sökülüp takılabilen özellikte olması istenir. Kör tapanın en basit biçimi, lateral boruyu bükerek bağlamaktır.
Piyasada yapılan araştırmalar sonucunda, lateral boru hattında kullanılan boruların genelde 16 mm-20 mm dış çaplı ve iki türde üretildiği görülmüştür.
Lateral boru tipleri ;
1. İn-line tipi damlatıcıların yerleştirildiği borular.
1.a.) Yassı borular
1.b.) Yuvarlak borular
2. On-line tipi damlatıcıların yerleştirildiği borular.
1. İn-line tipi damlatıcıların yerleştirildiği borular.
1.a.) Yassı borular :
Yuvarlak borular kadar sert olmayan, çok rahat bükülebilen ve kırılmayan borulardır. İçerisine küçük akış yollu, uzunlamasına tek çıkışlı üretilen in-line tipi damlatıcılar takılmaktadır. Damlatıcıların anlatılmasında kullanılan katalogların içerisinde aynı zamanda lateral borularda bulunmaktadır. 1.katalogdan da görüleceği gibi, Sunstream firmasının üretmiş olduğu 16 mm dış çaplı yedi adet farklı yassı boru tipleri bulunmaktadır. Katalogdaki bu boruların teknik özellikleri yanlarında bulunan tablolar da verilmiştir. 2.katalogda ise aynı firmanın ürettiği bu yassı boruların nasıl ambalajlandığı görülmektedir. Yuvarlak borulara göre toplanması ve depo edilmesi çok kolaydır.
1.b.) Yuvarlak borular :
Uzun akış yollu ve birden fazla (1-4 adt) çıkışa sahip olan in-line tipi damlatıcıların yerleştirildiği yumuşak PE’den yapılan borulardır. 4.katalogun arka sayfasında, Sunstream firmasının ürettiği yuvarlak borular ve teknik özellikleri tablolar halinde verilmektedir. 5.katalogda ise, Ege Yıldız firmasının ürettiği yuvarlak borular için çizelge.1 ve 2’de yuvarlak boruların değişik işletme ve eğim koşullarındaki eş su dağılımını sağlayacak optimum lateral uzunlukları verilmiştir. Bu firmaların dışındaki firmalarda üretmiş oldukları yuvarlak borular hakkında aynı şekilde bilgi verici tablolar ve teknik özelliklerini içeren kataloglar bulunmaktadır.
3. On-line tipi damlatıcıların yerleştirildiği borular :
On-line damlatıcıların bir delici alet yardımıyla delindiği borulardır. Piyasada genelde 16mm -20mm dış çaplı sert PE borular olarak üretilirler. Katalog.21 ve 23’te bu tip borular ve et kalınlıkları gösterilmektedir.
Araştırmalar sonucunda firmalardan alınan yuvarlak ve yassı boru tipleri ek olarak sunulmaktadır.
Manifold boru hatları :
Bir işletme biriminde belirli sayıdaki lateral boruya, aynı anda su veren boru hattına manifold denir. Damla sulama sistemlerinde, her işletme birimine genellikle bir manifold boru hattı hizmet eder. Bu boru hatları, toprak yüzeyine serilebildiği gibi toprak altına da döşenebilir. Tarım makinelarını engellememesi açısından, toprak altına döşenmesi tercih edilir. Yüzeye serildiğinde, 4 atm işletme basınçlı esnek (yumuşak) yada sert PE borulardan, toprak altına döşendiğinde ise, genellikle, 6 atm işletme basınçlı sert PVC borulardan oluşturulur. Özellikle küçük işletmelerde, toprak altına döşenen küçük çaplı manifold boru hatlarının, 6 atm işletme basınçlı, esnek (kangal tipi) yada sert PE borulardan oluşturulması söz konusu olabilir. Manifold boru çapları, genellikle, 32-110 mm arasında değişmektedir.
Manifold boru hattı, sert PVC yada PE borulardan oluşturulduğunda, lateral boru hatlarına geçiş için, manifold boru, lateral boru çapına uygun olacak biçimde, matkapla delinir. Deliğe conta yerleştirilir ve lateral bağlantısı (start connector) monte edilir. Lateral boru hattı, doğrudan bu elemana bağlanır. Toprak yüzeyine serili yumuşak PE manifold borudan laterale geçiş ise, T parçası ile yapılır.
Ana boru hattından manifold boru hattına geçişte,en azından sırasıyla, hava boşaltma aracı, kontrol vanası ve manometre bulunur. Özellikle, manifold boru hatlarının geniş alana hizmet ettiği büyük işletmelerde, bunlara ek olarak, su sayacı, basınç regülatörü, elek filtre ve hatta gübre tankı ve gübre enjeksiyon pompası da yerleştirilebilir. İşletmenin otomatik yapıldığı damla sulama sistemlerinde, manifold girişine otomatik çalışan hidrolik yada selenoit vanalar konur.
Ana boru hattı :
Suyu, kontrol biriminden manifold boru hatlarına iletir. Basit tek hat olabildiği gibi, kollara da ayrılabilir (dallı ana boru hattı). Genellikle gömülüdür ve 6 atm işletme basınçlı sert PVC borulardan oluşturulur. Bu amaçla, kimi zaman sert yada esnek (kangal tipi) PE borular kullanılabilir. Küçük damla sulama sistemlerinde, ana boru hattı toprak yüzeyine döşenebilir. Bu koşulda, 4 atm işletme basınçlı sert yada yumuşak PE borular kullanılır. Dallı ana boru hatlarında, her dalın başlangıcına, değer hatlarda sulamaya ara vermeksizin onarım yapabilmek için hat vanası konur.
Çok sayıda tarım işletmesine hizmet götüren toplu damla sulama sistemlerinde, su kaynağı ile her tarım işletmesinin girişindeki kontrol birimi arasında su iletimini sağlamak amacıyla, su dağıtım ağı oluşturulur. Su dağıtım ağı gömülüdür ve hatlarda en az 10 atm işletme basınçlı sert PVC yada asbestli çimento borular (AÇB) kullanılır.
Manifold ve ana boru hattı hakkında yukarıda verilen tüm bilgiler ışığında piyasa araştırması yapılmış ve aşağıdaki gibi sonuçlar elde edilmiştir. PVC ve PE malzemeden kullanılan ana boru ve yan ana boru (manifold)’ların çap ve uzunlukları arazi şekli ve geçireceği sulama suyu miktarına bağlı olarak değişir. Genelde, 32mm’den 110mm’ye kadar borular kullanılmaktadır.
Gönderen: Faruk YILMAZ
