W technice ochrony roślin, wykorzystującej opryskiwacze, kluczowe jest wytwarzanie kropel, ich wielkość, jednorodność oraz możliwość regulacji tych parametrów. Istotny jest również sposób emisji w kierunku docelowej powierzchni, z uwzględnieniem odporności na znoszenie, odparowanie, jakość penetracji i równomierne naniesienie cieczy roboczej.
Ewolucja Technologii Rozpylania
Rozpylacze ciśnieniowe
Zdecydowanie najbardziej powszechnym rozwiązaniem są rozpylacze ciśnieniowe, systematycznie doskonalone pod kątem wspomnianych parametrów. Znajdują one zastosowanie również w skojarzeniu z pomocniczym strumieniem powietrza (PSP), polem elektrycznym czy rozwiązaniami rozpylaczy dwuczynnikowych. W opryskiwaczach sadowniczych stosuje się głównie hydrauliczne rozpylacze ciśnieniowe różnych typów. W tych rozpylaczach ciecz pod ciśnieniem przechodzi przez specjalnie ukształtowany otwór wytryskowy, tworząc cienki film, który następnie rozpada się na krople o zróżnicowanych rozmiarach. Średnica kropel zależy od ciśnienia cieczy, budowy rozpylacza oraz wielkości i kształtu otworu wytryskowego. Na wielkość kropel można wpłynąć, dobierając odpowiedni typ i rozmiar rozpylaczy oraz regulując ciśnienie cieczy w instalacji.
Kształt Strumienia i Rozmieszczenie Rozpylaczy
Kształt wytwarzanego strumienia cieczy zależy od budowy rozpylacza i może przybierać formę stożka (rozpylacze wirowe) lub płaskiego wachlarza (rozpylacze płaskostrumieniowe). Do opryskiwania sadów i innych upraw przestrzennych przeznaczone są głównie wirowe rozpylacze ciśnieniowe, standardowo wytwarzające strumień cieczy o kącie rozpylania 80°, choć dostępne są również wersje o mniejszym kącie (od 40°). Rozpylacze płaskostrumieniowe rozpylają ciecz pod kątem 80-90° i mogą być montowane w miejscu rozpylaczy wirowych, głównie w celu ograniczenia znoszenia cieczy, ponieważ wytwarzają większe krople. Należy je montować tak, aby ich strumienie się nie zderzały i były odchylone od kierunku pionowego o kilka stopni.
Typy Rozpylaczy Ciśnieniowych: Standardowe, Antyznoszeniowe i Eżektorowe
Zarówno rozpylacze wirowe, jak i płaskostrumieniowe oferowane są w wersjach standardowych, antyznoszeniowych i eżektorowych. Wersje standardowe wytwarzają najmniejsze krople, natomiast antyznoszeniowe ograniczają powstawanie najdrobniejszych. Rozpylacze eżektorowe generują krople największe (do ekstremalnie grubych), najmniej podatne na znoszenie, dzięki zjawisku Venturiego, gdzie do strumienia cieczy zasysane jest powietrze, a krople mają postać „bąbelków”. Dostępne są również kompaktowe wersje eżektorowe, wytwarzające nieco mniejsze krople, opracowane w celu ograniczenia uszkodzeń długich rozpylaczy.
Wielkość Kropel a Efekt Biologiczny i Rodzaj Zabiegu
Najlepszy efekt biologiczny uzyskuje się przy użyciu rozpylaczy drobnokroplistych (standardowych), zwłaszcza w przypadku preparatów kontaktowych. Do zwalczania chwastów należy dobierać rozpylacze i parametry ich pracy w taki sposób, aby umożliwić stosowanie drobnych kropel na chwasty jednoliścienne, średnich i grubych na dwuliścienne oraz bardzo grubych w zabiegach doglebowych. Zwalczanie chwastów pod koronami drzew przy użyciu herbicydów nieselektywnych zawsze wymaga użycia belek wyposażonych w osłony.
Ciśnienie i Konserwacja Rozpylaczy Ciśnieniowych
Rozpylacze sadownicze uzyskują prawidłowe rozpylenie cieczy przy ciśnieniu od 5 do 30 barów, podczas gdy polowe - od 1 do 8 barów. Najlepiej stosować niższe ciśnienia z polecanego zakresu, co ograniczy powstawanie najdrobniejszych kropel i mniej obciąży elementy układu cieczowego. W celu zwiększenia dawki cieczy lepiej jest zamienić rozpylacze na te o większym wydatku, niż nadmiernie zwiększać ciśnienie. Regularna obsługa i konserwacja obejmuje czyszczenie i płukanie rozpylaczy po każdym użyciu oraz przechowywanie ich zdemontowanych w okresie zimowym.
Rozpylacze pneumatyczne
Zwolenników mają także rozpylacze pneumatyczne, w których szybki strumień powietrza (80-120 m/s) ścina cienką warstwę cieczy, wytwarzając krople o średnicy 100-200 µm. Ciecz podawana jest pod niewielkim ciśnieniem (około 3 barów). Regulacja wielkości kropel jest trudniejsza, ponieważ wymaga zmian prędkości strumienia powietrza, który jednocześnie jest nośnikiem kropel cieczy i decyduje o ich penetracji w uprawach. Zaletą tych rozpylaczy jest prosta budowa oraz praktyczne wyeliminowanie ich zapychania się.
Osadki Rewolwerowe (Rozpylacze Rotacyjne, Atomizery) - Technologia CDA
Niszowym, choć znanym od kilkudziesięciu lat, rozwiązaniem wartym rozważenia w wielu wariantach techniki oprysku jest system rozpylaczy rotacyjnych, zwanych także atomizerami. Technika ta znana jest od lat, była ona przedmiotem badań, stosowana w konstrukcjach i wdrożeniach również w Polsce. System ten jest kojarzony najczęściej z techniką ultraniskich dawek objętościowych (ULV - Ultra Low Volume) stosowaną w agrolotnictwie, a także w różnych rozwiązaniach opryskiwaczy komunalnych, od ręcznych (tzw. kosy herbicydowe) po ciągnikowe.
Zasada Działania i Jednorodność Kropel
W odróżnieniu od rozpylaczy ciśnieniowych, rozpylacze rotacyjne gwarantują jednorodność kropli 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.
Animacja działania pompy łopatkowej ze szczegółowym wyjaśnieniem | TS7STUDYZONE
Napęd i Zastosowania
Napęd wirującego elementu roboczego może być realizowany na wiele sposobów, przy wykorzystaniu silnika elektrycznego (bezpośrednio lub przez przekładnię pasową), silnika hydraulicznego lub strumienia powietrza z wentylatora PSP oddziałującego na łopatki (śmigła) znajdujące się na wspólnej osi z wirującym elementem roboczym atomizera.
Opryskiwacze wykorzystujące atomizery dostępne są obecnie 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, 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, spowodowanej jej cyrkulacją w obiegu przelewu i mieszadła hydraulicznego.
Korzyści ze Stosowania Techniki CDA
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 8 mniejszych. Ośmiokrotne zmniejszenie średnicy kropel daje aż 512-krotne zwiększenie ich liczby, mając do dyspozycji daną objętość cieczy. Ta możliwość precyzyjnej kontroli wielkości kropel w atomizerach siatkowych (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.
Mniejsze ilości zużywanej wody sprzyjają zwiększeniu wydajności, zmniejszeniu zużycia kondycjonerów poprawiających parametry wody oraz adiuwantów. 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.
Przykłady Rozwiązań i Produkty
Opryskiwacz szkółkarski OS-1 OTL Jarocin
Ośrodek Techniki Leśnej w Jarocinie oferuje ciągnikowy opryskiwacz szkółkarski OS-1, wyposażony w elektrycznie napędzane atomizery Micron Electrafan, umieszczone na belce z możliwością ich dowolnego ustawienia. Alternator zamontowano na opryskiwaczu i napędzany jest silnikiem hydraulicznym zasilanym z instalacji ciśnieniowej ciągnika (zapotrzebowanie ok. 25-30 l/min przy ciśnieniu 20-30 barów). Dostępna jest także wersja uproszczona bez alternatora, zasilana bezpośrednio z instalacji ciągnika przez dodatkowe gniazdo (80 A, 12 V). Elektrycznie napędzana jest również niskociśnieniowa pompa zębata podająca ciecz roboczą pod niskim (poniżej 1 bara) ciśnieniem. Pulpit sterowania w kabinie umożliwia załączanie i wyłączanie dowolnego atomizera, regulację dopływu cieczy oraz składanie i rozkładanie ramion opryskiwacza. Opryskiwacz ten został nagrodzony Złotym Medalem Targów Eko-Las 2012.
Atomizery Micron Group
Uznanym producentem atomizerów, a także kompletnych opryskiwaczy w technice CDA, jest Micron Group, reprezentowana w Polsce przez firmę Micro-system Eryka Cieślaka. Oferta obejmuje opryskiwacze polowe, pasowe, sadownicze, belki herbicydowe, komunalne, agrolotnicze, szklarniowe, plecakowe, ręczne i naramienne.
- Atomizer Mikromax: Przeznaczony do opryskiwaczy polowych, wytwarza krople w szerokim, regulowanym przedziale 75-300 mikronów, zapewniając dawkę cieczy roboczej od 20 do 200 l/ha. Wielkość kropel zależy od prędkości obrotowej dysku roboczego, zmienianej za pomocą przekładni pasowej atomizera.
- Micromax 120: Przydatny do oprysków pasowych w polu oraz ugorów herbicydowych w sadach, wyposażony w osłonę, która umożliwia zmianę szerokości roboczej. Umieszczone w osłonach atomizery gwarantują redukcję znoszenia cieczy roboczej nawet do 95%.
- Atomizer Turbofan: Zintegrowany z wentylatorem, napędzany hydraulicznie, stosowany w uprawach sadowniczych. Głowica wyposażona jest w siatkowy atomizer umożliwiający dawkowanie cieczy roboczej w szerokim zakresie (od 0,25 do 8 l/min), co pozwala na opryski nisko- i wysokoobjętościowe.
- Atomizery ELECTRAFAN: Napędzane elektrycznie (12 V DC lub 240 V AC), przydatne do zastosowań w obiektach zamkniętych (ochrona roślin, zamgławianie, aplikacja biopreparatów).
Regulacja i Montaż Atomizerów
Możliwe są trzy zakresy prędkości obrotowych atomizera Mikromax: niskie (2000-2500 obr./min) dla kropel 200-300 mikronów; średnie (3000-4000 obr./min) dla kropel 100-200 mikronów; wysokie (4500-5000 obr./min) dla kropel 75-150 mikronów.
Ważne jest odpowiednie zamontowanie atomizerów na belce w sposób uniemożliwiający samooprysk oraz umożliwiających 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) często konieczne staje się zainstalowanie dodatkowego alternatora w ciągniku.
Dofinansowanie na Inwestycje Przyczyniające się do Ochrony Środowiska i Klimatu
Dofinansowanie na „Inwestycje przyczyniające się do ochrony środowiska i klimatu” obejmuje maszyny i urządzenia do ochrony roślin, pod warunkiem, że spełniają określone wymagania. Opryskiwacze podzielono na trzy kategorie:
- Redukcja znoszenia o 75%: Opryskiwacz musi być zaliczany do klasy 75% redukcji znoszenia. Maszyny marki Horsch z dyszami Lechler IDKN 12.0-03 pozwalają zredukować znoszenie cieczy roboczej o 75% przy ciśnieniu do 1,5 bar, a nawet o 90%, jeśli ciśnienie obniży się do 1,0 bar.
- Systemy zapobiegające nakładaniu środków ochrony roślin i nierównomiernemu nanoszeniu na łukach: Przykłady to system Auto-Select Pro (pneumatyczne przełączanie dysz, automatyczna regulacja wielkości dysz i dawki roztworu) oraz Precision Spray (pulsacyjne sterowanie opryskiem, praca z pulsacją 20 Hz, kontrola czasu włączania/wyłączania oprysku).
- Opryskiwacze rzędowe, pasowe i osłonowe: Stosowane w uprawach polowych, warzywniczych, szkółkarskich lub na plantacjach owoców miękkich. Opryskiwacze marki Horsch mogą być wyposażone w dysze o rozstawie 25 cm, co zapewnia bardziej precyzyjny oprysk.
tags: #osadki #rewolwerowe #opryskiwacz