Opryskiwacze do Herbicydów i Technologia Atomizerów Rotacyjnych

W technice ochrony roślin, zwłaszcza z wykorzystaniem opryskiwaczy, kluczowe jest efektywne wytwarzanie kropel. Istotne parametry to ich wielkość, jednorodność oraz możliwość precyzyjnej regulacji tych cech. Ważny jest również sposób emisji cieczy roboczej w kierunku powierzchni docelowej, z uwzględnieniem odporności na znoszenie, odparowanie, jakość penetracji oraz równomierność naniesienia.

Rozpylacze Ciśnieniowe vs. Atomizery Rotacyjne

Zdecydowanie najbardziej powszechnym rozwiązaniem na rynku są rozpylacze ciśnieniowe, które są systematycznie doskonalone pod kątem wspomnianych parametrów. Znajdują one zastosowanie również w skojarzeniu z pomocniczym strumieniem powietrza (PSP), polem elektrycznym czy w rozwiązaniach rozpylaczy dwuczynnikowych. Zwolenników mają także rozpylacze pneumatyczne.

Kolejnym interesującym rozwiązaniem, wartym rozważenia w wielu wariantach techniki oprysku, jest obecnie niszowy, choć znany od kilkudziesięciu lat, system rozpylaczy rotacyjnych, zwanych także atomizerami. Jest on kojarzony najczęściej z techniką ultraniskich dawek objętościowych (ULV - Ultra Low Volume) stosowaną w agrolotnictwie, a także ostatnio w różnych rozwiązaniach opryskiwaczy komunalnych, począwszy od ręcznych (tzw. kosy herbicydowe) po ciągnikowe.

Zasada Działania i Zalety Atomizerów Rotacyjnych

W odróżnieniu od rozpylaczy ciśnieniowych, wytwarzających krople o mniej lub bardziej szerokim spektrum wielkości, rozpylacze rotacyjne gwarantują jednorodność kropel ze względu na ich rozmiar w szerokim zakresie regulacji (nawet od 20 do 400 mikrometrów). Wielkość kropel regulowana jest prędkością obrotową wirującego elementu roboczego, ale zależy także od natężenia wypływu podawanej dawki cieczy roboczej.

Zasada tworzenia kropel polega na wykorzystaniu siły odśrodkowej powodującej odrywanie się kropel z wirującej tarczy (stożka lub walca), najczęściej ząbkowanej, na którą w pobliżu jej osi obrotu podawana jest ciecz robocza. W niektórych rozwiązaniach wyrzucane siłą odśrodkową krople mogą być także emitowane przez siatkę o określonej gęstości.

Napęd wirującego elementu roboczego może być realizowany na wiele sposobów, przy wykorzystaniu:

• silnika elektrycznego bezpośrednio lub przez przekładnię pasową,
• silnika hydraulicznego,
• strumienia powietrza z wentylatora PSP oddziałującego na łopatki (śmigła) znajdujące się na wspólnej osi z wirującym elementem roboczym atomizera.

Technika ta znana jest od lat, była ona przedmiotem badań, stosowana w konstrukcjach i wdrożeniach. Osobiście pierwszy opryskiwacz wykorzystujący tą koncepcję w wersji ręcznej („minikosa herbicydowa” z napędem bateryjnym) nabyłem około 25 lat temu.

Wpływ Wielkości Kropel na Skuteczność Oprysku

W systemie atomizerów rotacyjnych można wytwarzać także krople grubsze, bardziej odporne na dryf. Należy jednak pamiętać, że wtedy nie powinno się stosować bardzo małych dawek cieczy roboczej na hektar, gdyż nie będzie możliwe zapewnienie odpowiedniego stopnia pokrycia. Jeżeli założymy w uproszczeniu, że kropla ma kształt kuli (objętość kuli jest proporcjonalna do trzeciej potęgi z jej średnicy), to zmniejszając jej średnią wielkość o połowę, z jednej kropli zrobi się nam osiem mniejszych. Ośmiokrotne z kolei zmniejszenie średnicy kropel daje aż 512‑krotne zwiększenie ich liczby, mając do dyspozycji daną objętość cieczy.

Szerokie Zastosowanie Opryskiwaczy z Atomizerami

Opryskiwacze wykorzystujące atomizery dostępne są obecnie w zasadzie we wszystkich rodzajach: polowych, sadowniczych, pasowych, ręcznych, szklarniowych, lotniczych, a także użytkowane są w chowie zwierząt do kontroli mikroklimatu z możliwością aplikacji produktów medycznych, fitofarmaceutycznych i biopreparatów, w tym drobnoustrojów. Szczególnie przydatne mogą być właśnie do aplikacji różnych organizmów żywych ze względu na brak zjawiska kompresji i dekompresji występującego w technice z użyciem rozpylaczy ciśnieniowych. Dodatkowo wyeliminowane jest wówczas zjawisko niekorzystnego podgrzewania cieczy roboczej spowodowane jej cyrkulacją w obiegu przelewu i mieszadła hydraulicznego, odbierającej ciepło od chłodzonej przy okazji pompy.

Dostępne są także różne odmiany atomizerów do samodzielnego montażu na klasycznym sprzęcie, co pozwala na modernizację istniejących maszyn.

Przykłady Nowoczesnych Rozwiązań

Opryskiwacz Szkółkarski OS-1 OTL Jarocin

Wśród omawianych rozwiązań warto wspomnieć o propozycji Ośrodka Techniki Leśnej w Jarocinie. Oferowany przez ten ośrodek ciągnikowy opryskiwacz szkółkarski OS-1 wyposażono w elektrycznie napędzane atomizery Micron Electrafan, umieszczone na belce z możliwością ich dowolnego ustawienia w dowolnym kierunku i pod dowolnym kątem. Co ciekawe, alternator zamontowano na opryskiwaczu, a napędzany jest on silnikiem hydraulicznym zasilanym z instalacji ciśnieniowej ciągnika o zapotrzebowaniu wydatku około 25-30 l/min przy ciśnieniu 20-30 barów. Dostępna jest także wersja uproszczona bez alternatora, zasilana bezpośrednio za pośrednictwem dodatkowego gniazda (80 A, 12 V) z instalacji ciągnika, jeżeli jego alternator dysponuje wymaganą mocą.

Elektrycznie napędzana jest także niskociśnieniowa pompa zębata podająca ciecz roboczą pod niskim (rzędu poniżej 1 bara) ciśnieniem. Znajdujący się w kabinie pulpit sterowania umożliwia załączanie i wyłączanie dowolnego atomizera oraz regulację dopływu cieczy z uwzględnieniem ilości czynnych głowic. Za pomocą pulpitu sterowania z kabiny ciągnika dokonuje się także składania i rozkładania ramion opryskiwacza. Możliwość przesuwania atomizerów na belce oraz regulacji ich położenia w trzech płaszczyznach sprzyja optymalizacji dopasowania sprzętu do charakterystyki uprawy. Zbiorniki na ciecz roboczą o pojemności 100 lub 300 litrów umożliwiają przy dawce 40 l/ha opryskanie nawet do kilku hektarów za jednym tankowaniem. Mniejsze ilości zużywanej wody sprzyjają zwiększeniu wydajności, zmniejszeniu zużycia kondycjonerów poprawiających parametry wody oraz adiuwantów. Opryskiwacz ten został nagrodzony Złotym Medalem Targów Eko-Las 2012.

Warto także zauważyć, że OTL Jarocin zastosował opcjonalnie atomizery również w starszej konstrukcji opryskiwacza dalekosiężnego ODW-1 typu „Canon” do drzew wysokich, który może mieć zastosowanie także w uprawach polowych tam, gdzie nie da się wykorzystać sprzętu z klasyczną belką polową ze względu na wysokość uprawy (krzewy, a nawet kukurydza), jak również do zamgławiania tuneli oraz szklarni.

Oferta Micron Group

Uznanym producentem atomizerów, a także kompletnych opryskiwaczy w technice CDA (Controlled Droplet Application), jest firma Micron Group, reprezentowana w Polsce przez Micro-system Eryka Cieślaka. Oferta obejmuje opryskiwacze polowe, pasowe, sadownicze do drzew oraz belki herbicydowe, komunalne, agrolotnicze, szklarniowe, plecakowe, ręczne i naramienne.

Atomizery i Opryskiwacze Micron Group w Szczególności

• Atomizer Mikromax: Do zastosowania w opryskiwaczach polowych, wytwarza krople w szerokim regulowanym przedziale 75-300 mikronów, zapewniając dawkę cieczy roboczej od 20 do 200 l/ha, spełniając wymagania aplikacji zdecydowanej większości środków ochrony roślin. Wielkość kropel zależy od prędkości obrotowej dysku roboczego zmienianej za pomocą przekładni pasowej atomizera. Możliwe są trzy zakresy prędkości:
  • niskie (2000-2500 obr./min), dające krople o wielkości 200-300 mikronów;
  • średnie (3000-4000 obr./min), dające krople o wielkości 100-200 mikronów;
  • wysokie (4500-5000 obr./min), dające krople w zakresie 75-150 mikronów.
  Możliwe zmniejszenie dawki cieczy roboczej na hektar pozwala przy jednym tankowaniu zbiornika opryskanie nawet do kilkudziesięciu hektarów. Ważne jest także odpowiednie zamontowanie atomizerów na belce w sposób uniemożliwiający samooprysk oraz umożliwiający bezpieczne składanie belki do położenia transportowego, a także możliwość regulacji kąta ustawienia dysku względem opryskiwanej powierzchni w celu optymalizacji penetracji. W zależności od szerokości belki roboczej (rozstaw atomizerów na belce wynosi 1 m) trzeba także dysponować odpowiednią mocą alternatora ciągnika, często konieczne staje się zainstalowanie dodatkowego alternatora.
• Atomizer Micromax 120: Przydatny do oprysków pasowych w polu oraz ugorów herbicydowych w sadach, wyposażony w osłonę, która umożliwia zmianę szerokości roboczej.
• Opryskiwacze pasowe Varidome: Wykorzystujące atomizery w systemie CDA, znajdują zastosowanie w uprawach rolniczych i warzywniczych. Opryskiwanie pasowe dobrze wpisuje się w koncepcję integrowanej ochrony oraz rolnictwa precyzyjnego, umożliwiając miejscową aplikację oszczędnych dawek środków ochrony roślin na hektar. Umieszczone w osłonach atomizery gwarantują redukcję znoszenia cieczy roboczej nawet do 95%. Opryskiwacze te montowane są na ciągnikach, samochodach bądź quadach, a nawet w wersji wózkowej mogą być ciągnione przez ogrodową kosiarkę samobieżną.
• Opryskiwacz Herbidome 350: Przeznaczony do oprysku herbicydami, pozwala na wykonywanie stuprocentowo bezpiecznych zabiegów usuwania chwastów w każdych warunkach. Głowica opryskująca osłonięta okrągłą osłoną wykonuje oprysk w pasie 35 cm. Oprysk jest całkowicie osłonięty i zabezpieczony przed znoszeniem przez wiatr. Może także służyć do wykonywania pasów przeciwpożarowych, czy oprysków taśmowych w dorosłych sadach.
• Opryskiwacze serii Microfit Range: Dzięki modułowej budowie umożliwiają wymianę lanc z głowicami opryskującymi, a co za tym idzie są bardziej uniwersalne niż opisane dotąd Herbaflex-4 i Herbi-4.
• Micron Ulva+: Służy do aplikowania insektycydów i fungicydów. Opracowano go do oprysków ULV (bardzo niskiej objętości, najczęściej w oparciu o nośnik olejowy) oraz LV (niskiej objętości, w oparciu o nośnik wodny).
• Micronair AU8000: Spalinowy opryskiwacz plecakowy wykorzystujący atomizer stworzony do oprysków lotniczych.
• Micronex: Przystawka umożliwiająca przekształcenie opryskiwacza plecakowego (typu Stihl, Solo, Aremitsu itp.) w opryskiwacz CDA do insektycydów i fungicydów.
• Atomizer Turbofan: Do zastosowań w uprawach sadowniczych. Zintegrowany z wentylatorem, napędzany hydraulicznie. Głowica wyposażona jest w siatkowy atomizer umożliwiający dawkowanie cieczy roboczej w szerokim zakresie (od 0,25 do 8 l/min), dzięki czemu oprócz niskoobjętościowych oprysków możliwe są również tradycyjne zabiegi wysokoobjętościowe. Należy podkreślić też rolę wentylatora umieszczonego współosiowo z atomizerem, wytwarzającego ukierunkowany strumień powietrza, który sprzyja lepszej penetracji.
• Atomizery ELECTRAFAN: Do zastosowań w obiektach zamkniętych (ochrona roślin, zamgławianie, aplikacja biopreparatów), napędzane elektrycznie (12 V DC lub 240 V AC). Możliwe techniki oprysku to opryski LV (niskoobjętościowe rzędu do 40 l/ha) oraz ULV (bardzo niskie objętości - 3 l/ha).

Opryskiwacze Herbicydowe MINI CYKLON marki Demarol

Profesjonalny opryskiwacz polowy do herbicydów serii MINI CYKLON marki Demarol to wyspecjalizowana baza konstrukcyjna zaprojektowana z myślą o mniejszych ciągnikach i mikrociągnikach. Dzięki zastosowaniu mocowania na zaczep Kat. 1, zestaw idealnie współpracuje z maszynami o mniejszej mocy, oferując stabilność i profesjonalizm znany z największych modeli.

Cechy Zbiornika typu włoskiego:

• Obniżony środek ciężkości: Zaokrąglony kształt zapewnia wyjątkową stabilność, co jest kluczowe przy pracy z lekkimi ciągnikami na nierównym terenie.
• Maksymalne opróżnianie: Specjalnie wyprofilowane dno eliminuje problem „martwej cieczy”, pozwalając na zużycie preparatu do ostatniej kropli i ułatwiając mycie zbiornika.
• Trwałość LLD-PE: Wykonany z grubego polietylenu, jest całkowicie odporny na promieniowanie UV oraz uszkodzenia mechaniczne.

Kluczowe parametry techniczne:

• Kompaktowa Rama Nośna: Wykonana z masywnych profili stalowych, poddana śrutowaniu i malowaniu proszkowemu. Umożliwia montaż własnej pompy, rozdzielacza oraz lancy.
• Standard Premium w wersji Compact: Mimo mniejszych rozmiarów, jakość wykonania nie ustępuje opryskiwaczom wielkoobszarowym - zastosowano ten sam gruby zbiornik i wzmocnioną stal.
• Dostępne litraże: 200l, 300l, 400l.

Inne Rozwiązania Specjalistyczne

Osobną kategorią techniki ochrony roślin, w której rozpylacze rotacyjne zagościły na dobre, są ręczne, plecakowe lub naramienne opryskiwacze do precyzyjnego pasowego lub miejscowego nanoszenia herbicydów, a także do rozpylania biopreparatów w budynkach inwentarskich, np. w celu likwidacji nieprzyjemnych zapachów. Napęd atomizera o minimalnym zapotrzebowaniu mocy (od 1 W), najczęściej elektryczny (bateryjny), ale można spotkać również napędy mechaniczne.

Warto przytoczyć wyniki porównań prototypu sadowniczego opryskiwacza herbicydowego wykorzystującego rozpylacz rotacyjny opracowanego kiedyś w Instytucie Ogrodnictwa w Skierniewicach. Dwuletnie badania eksploatacyjne wykazały wysoką (ponad 90%) skuteczność zabiegów.

Kontrolowana Wielkość Kropel (CDA) - Przyszłość Oprysków

Precyzyjna regulacja wielkości kropel w atomizerze siatkowym (poprzez zmianę prędkości obrotowej za pomocą odpowiedniego ustawienia kąta łopatek napędowych) to istotna przewaga nad popularnymi systemami wykorzystującymi rozpylacze pneumatyczne, wytwarzające niejednorodne spektra wielkości kropel, w tym bardzo drobne, ulegające odparowaniu. System kontrolowanej wielkości aplikowanych kropel (CDA) dzięki swojej uniwersalności zastosowań przy zapewnieniu precyzyjnego i oszczędnego dozowania zasługuje z pewnością na szersze niż dotychczas zastosowanie w rolnictwie. Wyzwanie dla konstruktorów obecnie to ewentualne zapewnienie możliwości zmiennego dawkowania (Precision Farming) w omawianym systemie.

tags: #opryskiwacz #do #herbicydow #micro