یک شلنگ استاندارد باغ مسکونی تحویل می دهد بین 9 تا 17 گالن در دقیقه (GPM) که تقریباً 540 تا 1020 گالن در ساعت (GPH) است. ، هنگامی که به یک منبع شهری معمولی با 40 تا 60 PSI متصل می شود. عدد دقیق به شدت به سه متغیر بستگی دارد: قطر داخلی شلنگ، فشار آب در لوله و طول شلنگ. یک شلنگ معمولی 5/8 اینچی با 50 PSI در طول 50 فوت به طور متوسط نزدیک به 17 GPM (حدود 1020 GPH) ، در حالی که یک شیلنگ باریک 1/2 اینچی در شرایط مشابه به اطراف کاهش می یابد 9 تا 10 GPM (540 تا 600 GPH) . درک این عدد اهمیت دارد زیرا مستقیماً تعیین میکند که چه تعداد سر آبپاش، خطوط قطرهای، یا یک واحد آبپاش آبیاری دایره کامل، شلنگ شما میتواند بدون گرسنگی دادن به سیستم آب را بهطور قابلاطمینانی تغذیه کند.
تولیدکنندگان و تکنسینهای آبیاری تقریباً همیشه نرخ جریان را بر حسب گالن در دقیقه منتشر میکنند، زیرا این واحدی است که در اکثر کنتورهای آب و فشارسنجهای مسکونی نشان داده شده است. گالن در ساعت به سادگی رقم GPM ضربدر 60 است، و زمانی که در حال برنامهریزی برنامههای آبیاری، اندازهگیری منطقه آبیاری کامل با دایره کامل، یا محاسبه کل مصرف آب برای یک چرخه صورتحساب هستید، این عدد مفیدتر میشود. به عنوان مثال، شلنگی که با سرعت 12 GPM جریان دارد، 720 GPH حرکت می کند، که برای پر کردن یک مخزن 300 گالنی در کمتر از 25 دقیقه کافی است.
صاحبان خانه اغلب برای رقم GPH جستجو می کنند، زیرا تایمرهای آبیاری، کنترلرهای هوشمند و ابزارهای بودجه بندی آب مصرف را به گالن در ساعت یا گالن در هر چرخه به جای گالن در دقیقه نشان می دهند. تبدیل بین این دو ساده است، اما فیزیک جریان اصلی بدون توجه به اینکه کدام واحد روی برچسب نمایش داده می شود، ثابت می ماند.
قطر داخلی تنها بزرگترین عاملی است که بر تعداد گالن در ساعت یک شلنگ باغچه می تواند حمل کند. حفره عریض تر اتلاف اصطکاک را در داخل دیواره شلنگ کاهش می دهد و به میزان قابل توجهی آب بیشتری را در همان زمان حتی در فشار یکسان عبور می دهد. جدول زیر خروجی معمولی را برای سه قطر رایج شلنگ مصرفی در فشار خانگی متوسط 50 PSI خلاصه می کند.
| قطر شیلنگ | نرخ جریان (GPM) | نرخ جریان (GPH) | استفاده معمولی |
|---|---|---|---|
| 1/2 اینچ | 9 - 10 GPM | 540 - 600 GPH | آبیاری سبک، گلدان های کوچک، پاسیو |
| 5/8 اینچ | 12 - 17 GPM | 720 - 1020 GPH | کاربرد عمومی حیاط، اکثر آبپاش ها |
| 3/4 اینچ | 20 - 23 GPM | 1200 - 1380 GPH | باغ های بزرگ، مخازن پر، سرهای متعدد |
به جهش بین شیلنگ های 1/2 اینچ و 3/4 اینچ توجه کنید: افزایش 1/4 اینچی در قطر تقریباً سرعت جریان را دو برابر می کند. این اتفاق میافتد زیرا جریان آب از طریق لوله استوانهای با قدرت چهارم شعاع تحت شرایط فشار ثابت مقیاس میشود، مهندسین آبیاری رابطهای را اثر Hagen-Poiseuille در زمینههای جریان آرام مینامند، اگرچه جریان شلنگ باغی معمولاً آشفته است که هنوز یک رابطه غیرخطی قوی بین قطر و حجم ایجاد میکند.
فشار آب خانگی در ایالات متحده به طور کلی از 30 PSI تا 80 PSI متغیر است و اکثر شرکتها 50 تا 60 PSI را در کنتور هدف قرار میدهند. هر 10 PSI افزایش فشار منبع، تقریباً 1 تا 2 GPM به یک شیلنگ استاندارد 5/8 اینچی اضافه میکند، به این معنی که خانهای در خط شهری 70 PSI میتواند به طور قابلتوجهی GPH بیشتری را از طریق همان شلنگ عبور دهد تا خانهای با سیستم چاه 35 PSI.
یک آزمایش سطلی ساده، مطمئنترین راه برای بررسی جریان واقعی تحت فشار در خانه باقی میماند: مدت زمانی که طول میکشد تا یک سطل 5 گالنی را با جریان کامل اسپیگوت پر کنید، سپس 300 را بر تعداد ثانیههای ثبتشده تقسیم کنید تا GPM دریافت کنید، یا 18000 را بر ثانیههای ثبتشده تقسیم کنید تا مستقیماً GPH دریافت کنید.
هر پایه شلنگ اضافی باعث ایجاد اصطکاک می شود که ستون آب را کند می کند، به همین دلیل است که یک شلنگ 100 فوتی GPH به طور قابل توجهی کمتر از یک شلنگ 25 فوتی با قطر یکسان متصل به همان اسپریت ارائه می دهد. دادههای صنعت گردآوریشده توسط آزمایشگاههای آزمایش تجهیزات آبیاری نشان میدهد که وقتی طول شیلنگ از ۷۵ فوت بیشتر شود، تلفات اصطکاک بهطور نامتناسبی تسریع میشود، بهویژه در شیلنگهای با قطر ۱/۲ اینچ.
| طول شیلنگ | GPH تقریبی | کاهش جریان در مقابل شیلنگ 25 فوتی |
|---|---|---|
| 25 فوت | 1080 GPH | پایه |
| 50 فوت | 1020 GPH | حدود 6 درصد |
| 75 فوت | 930 GPH | حدود 14 درصد |
| 100 فوت | 840 GPH | حدود 22 درصد |
اتصال دو شیلنگ به یکدیگر این تلفات را بیشتر می کند زیرا هر اتصال کوپلینگ باعث ایجاد تلاطم اضافی و یک محدودیت قطر داخلی جزئی در اتصالات می شود. استفاده از یک شیلنگ پیوسته با طول مورد نیاز، به جای دو شیلنگ کوتاهتر که به هم متصل شده اند، معمولاً 5 تا 8 درصد جریان بیشتر را حفظ می کند.
میانگین های منتشر شده نقطه شروع مفیدی هستند، اما GPH واقعی خانوار با فشار موضعی، سایش شلنگ و شرایط اتصال متفاوت است. روش زیر کمتر از پنج دقیقه طول می کشد و فقط به یک سطل و یک تایمر نیاز دارد.
تست را دو بار تکرار کنید و نتایج را به طور میانگین انجام دهید، زیرا دستگیرههای میلهای که در اولین تلاش کاملاً باز نیستند، معمولاً اولین قرائت را به سمت پایین کج میکنند. شیلنگهای قدیمیتر از پنج سال به دلیل تجمع مقیاس مواد معدنی داخلی و تخریب لاستیک در کوپلینگ، اغلب 10 تا 15 درصد پایینتر از GPH رتبهبندی اولیه خود آزمایش میکنند.
آبپاش کامل دایره ای برای توزیع آب در سراسر یک الگوی کامل 360 درجه طراحی شده است نه قوس های جزئی که توسط سر روتورهای دایره ای استفاده می شود، به این معنی که به طور کلی نیاز به حداقل جریان ثابت تر و کمی بالاتر برای حفظ پوشش یکنواخت در کل دایره بدون نقاط ضعیف در یک طرف دارد. اکثر مدل های آبپاش آبیاری دایره ای کامل موجود در بازار امروزه دارای رتبه بندی کارآمدی بین عملکرد هستند 6 و 12 GPM (360 تا 720 GPH) در هر سر، بسته به اندازه نازل و شعاع پرتاب انتخاب شده.
از آنجایی که یک شیلنگ باغبانی استاندارد 5/8 اینچی تا 1020 GPH با 50 PSI را تامین میکند، به راحتی یک هد دایره کامل را در حالت پرتاب گسترده یا حداکثر دو هد که به طور همزمان در یک پیکربندی نازل باریکتر و جریان کمتر کار میکنند، تغذیه میکند. کوچک کردن شلنگ نسبت به تقاضای نامی آبپاش یکی از شایعترین دلایل آبیاری ناهموار است، جایی که لبه دور دایره رطوبت کمتری نسبت به نزدیکترین ناحیه به رایزر دریافت میکند.
| تقاضای آبپاش (GPM) | تقاضای آبپاش (GPH) | حداقل قطر شیلنگ |
|---|---|---|
| تا 6 GPM | تا 360 GPH | 1/2 اینچ acceptable |
| 6 - 9 GPM | 360 - 540 GPH | 5/8 اینچ recommended |
| 9 - 12 GPM | 540 - 720 GPH | 5/8 اینچ minimum, 3/4 inch preferred |
| بیش از 12 GPM | بیش از 720 GPH | 3/4 اینچ required |
هنگامی که بیش از یک هد آبپاش کامل دایره ای را از یک تقسیم کننده شیلنگ اجرا می کنید، رتبه بندی های GPM هر هد فعال را با هم جمع کنید تا تقاضای کل را بیابید، سپس این رقم ترکیبی را با جدول قطر شلنگ در بالا مقایسه کنید نه اینکه اندازه شلنگ را به تنهایی به یک سر شلنگ اختصاص دهید.
نوع آبپاش نیازهای جریان را مستقل از خود شیلنگ تغییر می دهد، بنابراین به مقایسه آبپاش کامل دایره ای با سایر سبک های رایج مسکونی قبل از نهایی کردن شیلنگ و طرح بندی منطقه کمک می کند.
از آنجایی که یک آبپاش آبیاری دایره کامل وسیع ترین ناحیه پیوسته را در هر موقعیت ثابت پوشش می دهد، اغلب کم مصرف ترین انتخاب به ازای هر فوت مربع آبیاری است، مشروط بر اینکه شلنگ تامین کننده آن بتواند GPH بالاتری را که الگوی دایره کامل نیاز دارد حفظ کند تا فشار را در هر نقطه از چرخش ثابت نگه دارد.
قطر و فشار تنها عوامل فیزیکی در بازی نیستند. موادی که یک شیلنگ از آن ساخته شده است، تعداد لایههای تقویتکننده داخلی و صافی دیواره داخلی، همگی بر میزان اصطکاک آب در حین حرکت از لوله به نازل تأثیر میگذارند. دو شیلنگ با قطرهای اسمی یکسان هنوز هم می توانند با در نظر گرفتن تفاوت مواد، چندین درصد از هم را در GPH واقعی آزمایش کنند.
وینیل سبک ترین و کم هزینه ترین ماده شلنگ معمولی است، اما دیواره داخلی آن کمی خشن تر از لاستیک است، که باعث کاهش اصطکاک در طول های طولانی می شود. وینیل همچنین کمترین مقاومت را در برابر پیچ خوردگی دارد و یک پیچ شدید می تواند GPH را تا زمانی که صاف شود بیش از نصف کاهش دهد.
شیلنگ های لاستیکی معمولاً قطر داخلی خود را بیشتر تحت فشار نگه می دارند و بهتر از وینیل در برابر پیچ خوردگی مقاومت می کنند، که به آنها کمک می کند حتی پس از سیم پیچی و بازکردن مکرر به GPH امتیازی خود نزدیک تر شوند. این یکی از دلایلی است که شیلنگهای لاستیکی برای اتصال مستقیم به آبپاشهای دایرهای کامل مورد علاقه قرار میگیرند، جایی که جریان ثابت و بدون وقفه در سراسر چرخش کامل اهمیت دارد.
شیلنگ هایی با تقویت مش پلی استر بین لایه های لاستیکی یا وینیل در برابر انبساط تحت فشار بالا مقاومت می کنند که قطر داخلی موثر و بنابراین GPH را با افزایش فشار پایدارتر نگه می دارد. شیلنگ های پلیمری هیبریدی، یک دسته جدیدتر که انعطاف پذیری لاستیکی مانند را با پوسته مصنوعی سبک تر ترکیب می کند، معمولاً بین 2 تا 4 درصد از GPH درجه بندی شده حتی پس از چندین فصل قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش در فضای باز آزمایش می شود و از شیلنگ های وینیل پایه که در شرایط مشابه باقی مانده اند، عملکرد بهتری دارند.
| مواد | شیلنگ جدید GPH | بعد از 1 فصل |
|---|---|---|
| وینیل | 1020 GPH | تقریبا 900 GPH |
| لاستیک | 1020 GPH | تقریبا 970 GPH |
| هیبرید تقویت شده | 1020 GPH | تقریبا 985 GPH |
هنگامی که GPH واقعی شناخته شد، تبدیل آن رقم به بودجه آبیاری به حساب ساده ای تبدیل می شود که به جلوگیری از کم آبیاری و استفاده بیش از حد بیهوده کمک می کند. بیشتر چمنها در طول فصل رشد به حدود 1 تا 1.5 اینچ آب در هفته نیاز دارند، که برای یک چمن 2000 فوت مربعی به طور متوسط به 1250 تا 1875 گالن در هفته در صورت استفاده یکنواخت کار میکند.
استفاده از شیلنگی که 1020 GPH متصل به یک سر آبپاش کامل دایره ای که همان مساحت 2000 فوت مربع را پوشش می دهد، رسیدن به 1500 گالن در هفته به نزدیک به 90 دقیقه زمان کل نیاز دارد که معمولاً به دو یا سه جلسه کوتاه تر تقسیم می شود تا یک سیکل متراکم خاک برای کاهش روان آب.
| منطقه چمن | هدف هفتگی | تقریبا زمان اجرا |
|---|---|---|
| 1000 فوت مربع | 625 - 935 گالن | 37-55 دقیقه |
| 2000 فوت مربع | 1250 - 1875 گالن | 74 - 110 دقیقه |
| 4000 فوت مربع | 2500 - 3750 گالن | 147 - 220 دقیقه |
این ارقام GPH ثابت را در طول جلسه فرض میکنند، اما اگر سایر وسایل داخل خانه به طور همزمان آب بکشند، جریان در دنیای واقعی اندکی کاهش مییابد، بنابراین اگر حجم دقیق اهمیت دارد، بهتر است از روشن کردن ماشین لباسشویی یا ظرفشویی در یک چرخه آبیاری زمانبندی شده اجتناب کنید.
فشار آب شهری در سراسر کشور یکنواخت نیست و خانههایی که در ارتفاعات مختلف نسبت به برج آب یا ایستگاه پمپاژ قرار دارند، میتوانند به طور معنیداری PSI پایه متفاوتی را ببینند، که به نوبه خود GPH مورد انتظار را حتی با سختافزار شیلنگ یکسان تغییر میدهد. خانههای نزدیک به پایه یک تپه، نزدیک به یک برج آب، یا روی یک حلقه شهری جدیدتر با فشار بالا اغلب فشار را در انتهای بالاتر محدوده 60 تا 80 PSI گزارش میکنند، در حالی که خانههای روی چاههای خصوصی یا در انتهای خط توزیع روستایی اغلب نزدیکتر به 30 تا 45 PSI هستند.
هرکسی که از فشار پایه خانه خود مطمئن نیست میتواند با یک فشارسنج ساده که مستقیماً به یک اسپیگوت در فضای باز متصل است، که در اکثر فروشگاههای سختافزار موجود است، بررسی کند، که یک PSI مستقیم را در چند ثانیه نشان میدهد و حدسها را از برنامهریزی GPH حذف میکند.
هر کاری آبیاری به بالاترین GPH ممکن نیاز ندارد. قطره چکان های آبیاری قطره ای، بر اساس طراحی، در کسری کوچک از جریان شلنگ استاندارد، معمولا بین 0.5 تا 4 GPH برای هر قطره چکان کار می کنند، زیرا هدف، تحویل آرام و هدفمند رطوبت به طور مستقیم در ناحیه ریشه به جای پوشش سطح وسیع است. شیلنگهای خیساندنی در بین آنها قرار میگیرند و آب را به تدریج در تمام طول خود با تقریباً 60 تا 200 GPH در هر بخش 50 فوتی بسته به تخلخل و تنظیم فشار آزاد میکنند.
| روش آبیاری | GPH معمولی | بهترین مناسب برای |
|---|---|---|
| شلنگ استاندارد باغچه | 540 - 1380 GPH | آبیاری دستی، ظروف پر کردن، آبپاش های تغذیه |
| آبپاش دایره کامل آبیاری | 360 - 720 GPH در هر سر | چمنهای باز، تختهای پهن و بدون مانع |
| شلنگ خیس کن | 60 - 200 GPH در هر 50 فوت | ردیف باغ، کاشت پایه |
| قطره چکان | 0.5 - 4 GPH در هر امیتر | گیاهان گلدانی، تخت های برجسته، درختچه های منفرد |
یک راه حل عملی این است که یک شیلنگ باغی با 1020 GPH بیش از توانایی راه اندازی یک آبپاش آبیاری دایره کامل است و از طریق یک شکاف با دریچه های قطع کننده مجزا، به طور همزمان خط قطره ای را برای بستر سبزی نزدیک تغذیه می کند، زیرا مجموع کشش خط قطره ای به ندرت از ظرفیت کوچک تجاوز می کند.
این معمولاً یک قطر شیلنگ را نشان می دهد که برای طول مورد استفاده بسیار باریک است، یک دریچه اسپیگوت نیمه بسته یا تجمع مواد معدنی در داخل شیلنگ قدیمی تر. جابجایی به شیلنگ 3/4 اینچی یا کوتاه کردن کار معمولاً GPH مورد انتظار را در یک آزمایش بازیابی می کند.
رسیدن ناکافی GPH به سر شایع ترین علت است و به دنبال آن مسدود شدن صفحه نازل ظاهر می شود. ابتدا فیلتر نازل را تمیز کنید، زیرا این مشکل در بسیاری از موارد قبل از نیاز به ارتقاء شیلنگ رفع می شود.
اگر در خانه از آب چاه استفاده می شود، پیچ خوردگی نزدیک اتصال اسپیگ، واشر لاستیکی فرسوده که باعث نشتی آهسته در کوپلینگ می شود، یا جمع شدن رسوب در صافی شکم شیلنگ را بررسی کنید. سیستمهای آب چاه با محتوای آهن یا کلسیم ظرفیت GPH را سریعتر از شیلنگهای تامینشده توسط شهرداری از دست میدهند و از فیلتر داخلی بهره میبرند.
یک شلنگ باغبانی استاندارد 5/8 اینچی با فشار معمولی خانگی 50 PSI تقریباً 1020 GPH را در طول 50 فوت تولید می کند، در حالی که یک شیلنگ باریک 1/2 اینچی در شرایط مشابه، سرعتی نزدیک به 540 تا 600 GPH را ارائه می دهد.
بله، هر چند متوسط. گسترش شیلنگ 5/8 اینچی از 25 فوت به 100 فوت، به دلیل اصطکاک داخلی انباشته شده، جریان را تقریباً 22 درصد کاهش می دهد، بنابراین مسیرهای بسیار طولانی از قطر بیشتر برای جبران تلفات بهره می برند.
نه لزوما. بسیاری از گیاهان و سیستم های قطره ای برای کاربرد آهسته و کنترل شده طراحی شده اند و GPH بیش از حد می تواند باعث رواناب یا فرسایش خاک به جای جذب عمیق ریشه شود. تطبیق جریان با درجه بندی خاص اسپرینکلر یا قطره چکان نتایج بهتری نسبت به حداکثر کردن GPH خام ایجاد می کند.
اکثر هدهای آبپاش آبیاری دایره کامل به طور موثر بین 360 تا 720 گیگا در ساعت کار می کنند، با تقاضای دقیق بسته به اندازه نازل و تنظیم شعاع انتخاب شده برای منطقه خاص در حال آبیاری.
اطمینان از باز بودن کامل شیر اسپیگت، از بین بردن هرگونه پیچ خوردگی، تمیز کردن رسوبات معدنی از نازل و رزوه های اتصال، و اجتناب از اتصالات غیرضروری شیلنگ می تواند بدون تعویض خود شیلنگ چندین درصد جریان از دست رفته را بازیابی کند.
GPM جریان در دقیقه را اندازه گیری می کند و رقمی است که اکثر فشارسنج ها و سازندگان نشان می دهند، در حالی که GPH به سادگی این عدد در 60 ضرب می شود. کنترل کننده های آبیاری و بودجه آب معمولاً از GPH استفاده می کنند زیرا چرخه های آبیاری معمولاً در کسری از یک ساعت برنامه ریزی می شوند تا یک دقیقه.
هر دو مهم هستند، اما قطر معمولاً تأثیر بیشتری دارند زیرا جریان به شدت با اندازه سوراخ داخلی تغییر می کند، در حالی که تغییرات فشار تمایل به ایجاد یک تنظیم متوسط تر و تقریباً خطی برای جریان در محدوده معمولی خانگی 30 تا 80 PSI دارد.
خیر، اتصال دو شیلنگ به یکدیگر عموماً GPH را در مقایسه با یک شیلنگ پیوسته با طول کل یکسان، اندکی کاهش می دهد، زیرا هر کوپلینگ مقدار کمی آشفتگی و محدودیت جزئی در نقطه اتصال اضافه می کند.
آب سرد نسبتاً غلیظ تر و کمی چسبناک تر از آب گرم است، که می تواند کاهش بسیار کمی در سرعت جریان در شرایط سرد ایجاد کند، اگرچه این تأثیر در مقایسه با قطر، فشار و طول ناچیز است و به ندرت نیاز است که در محاسبات آبیاری روزانه لحاظ شود.
رتبهبندیهای جداگانه GPM هر دو هد را با هم اضافه کنید و با ضرب در 60 به GPH تبدیل کنید. دو هد هر کدام با 8 GPM به 960 GPH نیاز دارند که حداقل یک شیلنگ 5/8 اینچی و در حالت ایدهآل، یک شلنگ 3/4 اینچی برای حفظ فشار کامل در هر دو سر به طور همزمان نیاز دارد.
ارقام جریان نامی معمولاً در شرایط آزمایشگاهی در یک فشار مرجع خاص، اغلب 60 PSI، با یک شلنگ کاملاً جدید و بدون اتصالات اندازهگیری میشوند. فشار خانگی واقعی، سن شلنگ، و هرگونه اتصال آبپاش یا نازلی که خروجی را محدود می کند، معمولاً GPH واقعی را کمتر از حداکثر منتشر شده سازنده می کند.