Проектируем систему автоматического полива самостоятельно.

Проектируем систему автоматического полива самостоятельно.

ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО
по проектированию 
системы автоматического полива.

В данном руководстве подробно изложена методика проектирования современных систем автополива. Используя эту методику вы можете спроектировать и собрать систему автополива используя оборудование любого из известных мировых брендов: Hunter, Rain Bird, Irritrol, K-Rain. 

Этапы работы над проектом

 

 План участка

Прежде чем приступить к расчетам, требуется создать чертеж участка, где с достаточной точностью должны быть отображены все строения и зоны озеленения.  Такой чертеж можно создать самостоятельно и все, что для этого понадобится - лист бумаги, карандаш, линейка и рулетка. Вместо бумаги можно взять более удобную для работы  "миллимитровка" - это специальная бумага для чертежей, разлинованая через каждый миллиметр. Ее можно купить в канцелярских магазинах или распечатать разлинованный лист здесь

Требуется выбрать масштаб переноса размеров - это отношение реального размера к размеру на чертеже. Например, 1 сантиметр на бумаге будет равен 1 реальному метру на участке. 

Замеры производятся от базовых линий, что позволяет свести к минимуму ошибки в чертеже. Базовыми линиями должны быть две перпендикулярные  самые длинные стороны участка. Все размеры снимаются от базовых линий. В крайних случаях, когда доступ к базовым линиям затруднен, замеры производятся от противоположных сторон участка или от ближайших объектов.


 

На эскизе изобразите все строения, деревья и группы растений и так же обозначьте их размеры. Определите зоны с дождевальным и капельным поливом и переходите к выбору дождевателей. 
 

Выбор дождевателей

Прежде чем перейти к выбору дождевателей, несколько слов об устройстве и принципах работы системы автоматического полива.
Современные системы автополива, какими мы их сегодня знаем, были придуманы в 60-х годах прошлого века и были призваны повысить визуальное качество ландшафта за счет перемещения труб и оборудования под землю.
Систему называют автоматической, потому, что все процессы происходят без участия человека. Емкость наполняется от водопровода и уровень наполнения контролируется автоматикой. Полив производится по программе, которая занесена в контроллер. В момент старта полива контроллер открывает определенный клапан и включает насос, который, под давлением подает воду из емкости к дождевателям. Дождеватели под давлением воды выдвигаются из своего подземного сложенного положения на поверхность и производят полив. 

В состав системы автополива так же могут входить капельный полив и сеть гидрантов или водорозеток для подключения шлангов.
 



Дождеватели


Основным оборудованием в системах автоматического полива явлются дождеватели. Различают два основных типа дождевателей: роторы и статические дождеватели.


Роторы

 Роторы поливают одной мощной струей и их основное преимущество - дальность. Однако одиночная мощная струя ротора может повредить цветы и другие нежные растения, поэтому роторы используют для полива открытых газонных прощадок. 

В комплектацию каждого ротора входят 8-10 для того, чтобы можно было подобрать требуемый радиус полива. 
 

Статические дождеватели.

Статические дождеватели - наиболее популярный тип оборудования в системах автоматического полива. При помощи их поливаются как газон, так и все прочие виды насаждений.  Статические дождеватели имеют съемные форсунки, ассортимент которых позволяет выбрать радиус полива от 1,5 до 11 м. Сектор полива так же регулируется от 0 до 360о . Мягкие струи форсунок позволяют использовать их для полива любых типов растений.

Все производители выпускают дождеватели и форсунки с одной стандартной резьбой, поэтому форсуку одного производителя можно применять с дождевателями (корпусами) другого производителя.

 

 

Как работает дождеватель?


Все дождеватели для систем автоматического полива имеют внутреннюю подвижную часть - шток. Под давлением воды (1,5 - 4 Атм) внутренняя часть дождевателя выдвигается и вода выходит сквозь форсунку.


 

Правило "перекрытия" дождевателей.

Особенность каждого дождевателя в том, что вода от начала до конца радиуса полива распределяется неравномерно. Чем дальше от дождевателя, тем больше осадков. Поэтому соседние дождеватели размещают на расстоянии радиуса друг от друга для того чтобы нивелировать неравномерность осадков. Например, если радиус дождевателя равен 6 м., то следующий дождеватель должен находиться от него на расстоянии 6 м. Это правило очень важно. Благодаря этому достигается равномерность распределения воды и качественный полив.



Так же следует учитывать тот факт, что растения являются препятствием на пути струй воды и создают некие "тени". В этом случае нужно компенсировать созданные "тени" установкой встречных дождевателей.



Выбираем форсунки для дождевателей.

Принцип подбора форсунок одинаков как для одноструйных роторов, так  и для статических дождевателей. В данном руководстве будем рассматривать в качестве примера статические дождеватели и форсунки  Hunter MP Rotator 


Пару слов нужно сказать о форсунках MP rotator. В начале 2000-х эти иновационные форсунки произвели революцию в сфере автоматического полива и теперь в большинстве проектов используются только эти форсунки. Их главное преимущество - это экономичность и высокая дальность. В ассортименте RainBird и остальных производителей так же есть форсунки такого типа.
РотАторы потребляют в 5 раз меньше воды чем веерные форсунки - их предшественники. За счет меньшего расхода воды стало возможным в одной зоне полива использовать большее количество дождевателей, соответственно покрывать бОльшую площадь. Это, в свою очередь,  ведет к уменьшению расходов на прочее оборудование - трубы, клапаны, контроллер, провода и т.д.  


Ассортимент форсунок MP rotator

Пояснение: 
Сектор 90-210 означает, что минимально возможный сектор этой форсунки - 90о, а регулировка возможна в пределах от 90о до 210о . То же относится и к сектору 210-270 и к угловым форсункам 45-105.  Сектор же 360о не регулируется.
 

Применение различных типов форсунок.

Как выбрать форсунку?

 Для начала вам понадобится выбрать радиусы действия форсунок. Из каталога (таблица ниже) форсунок MP Rotator видно, что есть форсунки 5-ти радиусов, а так же есть форсунки так называемые, специальные - полосовые и угловые. Каждой из моделей форсунок: 800, 1000, 2000, 3000, 3500 соответствует свой радиус. Рекомендуется в расчеты вносить характеристики, содержащиеся в строчках, выделенных жирным шрифтом - это характеристики при нормальном давлении 2,8 Бар. 

Радиус действия форсунки нужно выбирать таким образом, чтобы "мокрое пятно" от форсунки покрывало как можно больший участок газона, при этом не задевая строения и объекты, которые вы не хотите поливать. Ничего страшного, если часть сектора будет попадать на заборы или дорожки -  это допустимо. Соответственно месту выбирайте и сектор охвата форсунки. Не забывайте про принцип перекрытия дождевателей и избегайте "затенения", о которых было сказано выше.
Таким образом равномерно заполняйте форсунками всю территорию


Пример выбора форсунки из каталога

  1. Сначала выбирайте сектор полива, соответствующий месту
    Допустим сектор 180 градусов.

  2. В следующем столбце выбирайте давление воды, которое предполагается в системе автополива. В среднем система должна работать на давлении от 2,5 до 3,5 Бар. Выбирайте то, что выделено жирным шрифтом.

  3. Найдите радиус, который наиболее близок к тому, который вам нужен - это и будет искомая форсунка

  4. Значение расхода (потока) понадобится, когда будем  считать расходы и группировать дождеватели по зонам.

В таблице есть еще один столбец с параметром Норма - он говорит о том, сколько осадков создают форсунки при совместном их расположении  относительно друг друга. Расположение форсунок треугольником дает больше осадков, чем квадратом (это очевидно). Этот параметр будет нужен при выборе длительности полива в контроллере. На данном этапе проектирования он не понадобится.
 

Таблица характеристик форсунок MP Rotator

Для нанесения форсунок на эскиз удобно будет взять циркуль, отмерить радиус действия форсунки и нарисовать секторы покрытия форсунок начиная с любого места на эскизе и постепенно заполнять всю территорию максимально стараясь придерживаться принципа "перекрытия" дождевателей.



Полив дорожек

Опыт показывает, что сохранять дорожки сухими (то есть ставить дождеватели так чтобы они не попадали при поливе на дорожки ) не имеет большого смысла, т.к. полив обычно осуществляется ночью или рано утром, когда дорожки не эксплуатируются.

Имеет смысл обходить лишь дорожки шириной более 1,2-1,5 м., т.к. на широких дорожках уже становится заметным неэфеективное использование воды при поливе. Какой-либо урон материалу или целостности дорожек поливочная вода не нанесет, - негативное влияние  природных осадкав куда более значительное .
 

 Деление на зоны полива

Почему автополив делят на зоны? Вся система автоматического полива может включать в себя 50, 100 и более дожевателей, каждый из которых потребляет достаточно много воды. Например, 100 дождевателей с форсункой MP Rotator 2000 360°, при одновременном включении, будут потреблять 30 м.куб/ч воды. Это весьма значительный расход воды! Магистральная водопроводная труба, к примеру, которая имеется на среднестатистическом участке в коттеджном поселке, может выдавать максимум 3-5 м.куб/ч., а насос который мог бы создать такой напор в 30 м.куб/ч потребует 8 кВт 3-х фазного электричества и цена его будет около 1500 долл. Но и это еще не все. Чтобы передать всю эту воду от насоса в систему полива потребуется труба диаметром более 100 мм! Поэтому запускать одновременно все дождеватели на участке будет затратно и  невыгодно. 

Поэтому придумали делить всю систему полива на зоны (отдельные группы дождевателей), каждая из которых будет потреблять ограниченное количество воды. Зоны отделяются электро-магнитными клапанами и включаются поочередно по заданной программе от контроллера полива.

Когда время полива одной зоны закончится, то  доступ воды к этой зоне будет приостановлен и открыт уже к другой зоне, и так далее. Таким образом вся вода, производимая насосом, отправляется только в одну зону полива. Расход воды в этой зоне равен тому, что производит насос. Иными словами, насос должен производить не меньше воды, чем требуется одной зоне.



Не используйте в одной зоне разные типы дождевателей!

Роторы за одинаковый промежуток времени производят меньшее количество осадков, чем форсунки статических дождевателей. В свою очередь веерные  форсунки производятбольше осадков чем многоструйные (ротаторы). Если использовать в одной группе дождевателей разные их типы, то будет наблюдаться "перелив" в одних местах и "недолив" в других. 


 

Размер одной зоны полива

 1. Норма полива

 Норма полива для газона - 5 л/сутки на м.кв. газона в средней полосе России., а в более засушливых районах, как например, в Краснодарском крае, расчетная норма составит уже 10 л/сутки.

Исходя из нормы полива можно высчитать, какой объем воды в сутки потребуется именно для вашего газона.
Приведем некий пример:
10 соток (1000 м.кв) - площадь газона
- норма полива 5 л/сутки на 1 м2 (для Москвы)

- 5х1000= 5000 л - требуемый объем в сутки

Значение нормы полива вам потребуется, когда система полива уже будет собрана, чтобы рассчитать время (длину) полива каждой зоны. Об этом чуть позже.

 2. Количество и размер зон.

Приведем пример параметров системы полива на участке 12 соток:
- размеры участка для полива 40х30 м 
- зон дождевального полива - 4
- зон капельного полива - 1
- расход одной зоны - 3 м3/ч

- магистральная труба - 1" (один дюйм)
- размер клапанов - 1"


Чтобы определить количество зон полива дождевателями, нужно общий расход всех дождевателей поделить на расход одной зоны. Возникает вопрос: какой именно расход одной зоны выбрать? Будем опираться на имеющийся ассортимент оборудования, в частности эл.магнитные клапаны. В ассортименте имеются следующие размеры клапанов: 3/4"; 1"; 1 1/4"; 1 1/2"; 2" и даже 3" 
Каждый размер клапана имеет свои расходные характеристики, которые можно соотнести с расходами труб соответствующего диаметра.

Труба ПНД Клапан Расход, м3/ч
25 3/4" 1,8
32 1" 3,2
40 1 1/4" 5
50 1 1/2" 7,7
63 2" 12

Итак, посчитайте расход всех дождевателей и поделите это число на расход одной зоны. При выборе размерности одной зоны вы должны обеспечить в будущем именно такой расход зоны. Например, если вы выбираете размер зоны 1" (один дюйм), то соответствующий расхд 3,2 м3/ч (при давлении 2-2,5 Атм) должен быть обеспечен источником воды, который вы планируете использовать (насос, водопровод), и в каждой из этих зон должно присутствовать количество дождевателей с тем же общим расходом 3,2 м3/ч (=/- 20%). Надо сказать, что подавляющая часть всех систем автополива для приусадебных участков площадью до 20 соток используют 1"-дюймовые зоны полива с соответствующим расходом 3,2 м3/ч.

Приведем расчет системы полива с источником не от насоса, а от водопровода с расходом воды 1,5 м3/ч и давлением 2,5 Атм
Параметры водопровода:
- производительность (расход) 1,5 м3/ч
- давление 2,5 Бар,
Возьмем к примеру участок, где суммарный расход всех форсунок составит 9 м3/ч
Размер одной зоны определяется  возможностями водопровода, т.е. 1,5 м3/ч.
Отсюда легко оределить общее число зон  9 / 1,5 = 6 зон

Выбираем из таблицы размер клапана исоответственно магистральной трубы, которые соответствууют расходу одной зоны - 3/4" (труба 25)

Рассмотрим этот же случай, но с использованием насоса
Параметры насоса:
- производительность (расход) 3 м3/ч
- давление 2,5 Бар,
- общий расход всех дождевателей 9 м3/ч
число зон  9 / 3 = 3 зоны 
размер клапана (зоны) - 1"

 

3. Группирование дождевателей в зоны.

Зная расход одной зоны и расход каждого из дождевателей, нужно объединить дождеватели в группы (зоны), каждая из которых суммарно не должна превышать рассчетный расход одной зоны.

Принцип группировки дождевателей.

 


Стремитесь устанавливать (дождеватели) равномерно и равновесно от магистральной трубы, как ветви у дерева равновесны относительно ствола.

Такая равновесная схема снижает разницу давления по всей зоне полива и снижает потери на сопротивление. Избегайте последовательного расположения дождевателей.

 

Расчет диаметров труб внутри зон

Внутри зоны применяются трубы разного диаметра , т.к. потребление воды неравномерно внутри зоны. Так же как и ствол у дерева уменьшается от основания к вершине, т.к. с высотой остается все меньше веток, которые нужно снабдить питанием. Так же и с трубами: чем ближе ко входу в зону (основание дерева) тем толще труба. Однак при поливе принято не использовать больше двух диаметров труб в целях уменьшения трудоемкости.


 

Пример расчета диаметров труб одной зоны
с дождевателями расходом 0,2 м.куб/ч 
каждый


В таблице указаны основные диаметры ПНД труб, используемые в системах полива.

 

Электромагнитные клапаны.

Клапаны выполняют роль кранов, которые отделяют зоны полива от напорной магистрали. Клапаны размещаются на глубине залегания трубопроводов (25-30 см) и часто группируются сразу по несколько штук для удобства технического обслуживания, хотя одиночное расположение клапанов так же возможно.

Для справки соответствие диаметра трубы к резьбе клапана:
-труба 25 - 3/4"
- труба 32 - 1" (один дюйм)
- труба 40 - 1 1/4"
- труба 50 - 1 1/2"

Клапаны размещаются в специальных пластиковых коробах, которые бывают разного размера и могут размещать в себе от 1 до 5 клапанов. Большие типоразмеры коробов  Standart или Jumbo

 

Магистральная труба

Магистральная трубу от источника воды (насоса или водопровода) прокладывается вдоль клапанных коробов. Можно сказать,что, короба с клапанами стараются располагать непосредственно рядом с магистралью. Диаметр магистральной трубы выбирают в соответствии с производительностью насоса. В таблице выше можно видеть соответствие расходов воды с диаметрами труб.

Однако, когда расстояние от последнего клапана по пути к насосу превышает 100 м, то диаметр магистральной трубы нужно увеличить до следующего номенклатурного размера, т.к. возрастают потери давления по  длине и полив не будет  достаточно качественным.  То есть, если магистраль была 32-го размера, то после 100 метров труба должна быть увеличена на 40 мм, это увеличит давление к последнему клапану и полив будет равномерным .

Водорозетки и гидранты

Автоматическая система полива полностью исключает ваше участие. Но, могут возникнуть ситуации, когда потребуется набрать воды в ведро и помыть дорожки, или полить кустарник из шланга и тп. В таком случае не обязательно пользоватся единственным водопроводным краном на участке - можно воспользоваться водорозеткой. Водорозетка (или иначе гидрант) - это устройство для ручного полива устанавливленное в напорную магистраль, которое всегда под давлением.
Специальные водорозетки устанавливаются так же под землю, как и дождеватели, они производятся в двух вариантах; с шаровым краном и быстроразъемные.


Гидранты устанавливаются равномерно по участку и для их использования достаточно использовать короткий шланг. 
Лучше всего располагать водорозетки на расстоянии друг от друга 10-15 метров устанавливая их у бардюров дорожек, чтобы можно было подключать шланг не сходя с дорожки на мокрый газон.Отметьте их местоположение на вашем чертеже. 

Электропроводка

Для управления клапанами используется двухжильный кабель типа ПВС. Провода прокладываются в гофротрубах ПНД или ПВХ в одних траншеях с трубами. Требуемое сечение провода 0,75 мм². При длине провода свыше 100 м используют сечение 1,5 мм²

Траншеи прокапываются на глубину 20-30 см. Все трубы, провода и все клапанные сборки располагаются так же на этой глубине. 

Контроллер полива располагается традиционно там же, гда расположен насос полива или, если система от водопровода, то там, где имеется подключение к водопроводу. Все провода от клапанов подводятся к контроллеру.

Продолжительность полива 

Все чертежи на бумаге,   в конце всех расчетов материализуются в установку системы полива. После завершения утановки системы полива вам понадобится одно заключительное действие, связывающий проект с рабочей системой - это настройка.

Выше мы уже затронули тему нормы полива и теперь мы к ней вернемся.

Итак, у нас есть некие данные:

- норма полива в Москве -5 л/сутки на м2
- нам требуется вылить 5000 л/сутки воды.
- есть 6 часов ночного времени для этого.
- имеется емкость с водой 2000 л объемом.
- насос с произв-ю 3000 л/ч
- расход одной зоны полива 3000 л/ч

Вот и давайте определим сколько времени будет работать наш автополив.

В таблице характеристик форсунок есть такой важный сейчас столбец - НОРМА мм/ч
Этот параметр говорит о том, сколько осадков в час выпадает при размещении дождевателей квадратом или треугольником. Треугольником воды выливается больше, т.к. такое размещение плотнее сдвигает дождеватели друг к другу - это очевидно.

Таким образом, зная давление, при котором работает наша система (допустим 3,0 Бар), возьмем из таблицы соответствующее значение нормы полива для квадрата (условно) - 10 мм/ч

Если в час выливается 10 мм осадков. значит для нашей нормы (5 мм осадков в сутки) нам понадобится 0,5 часа, чтобы выполнить суточную норму. 

Допустим у вас  6 зон полива. Кажая из них должна отработать те самые полчаса. Соответственно, совокупное время работы системы полива :  
6х0,5=3 часа

Эти 3 часа можно выработать сразу, задавая каждой зоне продолжительность работы 30 минут или разнести полив на два этапа (два старта в разное время) и задать длину полива одной зоны - 15 минут.

Мы ("Технологии полива") в настройках своих систем разделяем весь полив на 2 старта.

Если запрагроммировать контроллерна два старта полива, то получится что-то типа: 
- старт №1 в 22-00 (он отработает до 23-30)
- старт №2 в 05-00 (он отработает до 06-30)
Каждый из них система проработает 1,5 ч включая поочередно каждую из 6-ти зон по 15 минут

Все эти настройки обязательны в любом из контроллеров. В большинстве контроллеров есть возможность задавать 3-4 старта в течении суток и каждой зоне можно задавать длину полива до 3-10 часов.
Почти у всех контроллеров есть возможность управления по календарю и само собой автоматического отключения по датчику дождя. 

Как рассчитать объем емкости?

Если производительности водопровода не хватает для системы автополива, то применяют емкости. В зависимости от размеров системы полива и мощности насоса, объем запаса воды может достигать 20-30 тонн. Для среднего участка площадью 10-15 соток требуется емкость до 4000 л.

 Объем емкости кроме прочего зависит от скорости ее наполнения и количества стартов полива. 

Скорость расходования - Скорость наполнение = Скорость расходования емкости

Допустим емкость наполняется со скоростью 1000 л/ч 
Тогда в нашем случае, при расходе 3000 л/ч (расход насоса), мы получим

3000-1000 = 2000 л/ч - скорость опустошения емкости

2000 л/ч нам явно не хватит, т.к наша система расходует 3000 л/ч и один старт длится 1,5 часа (90 минут). Нам требуется 4500 л. для одного старта. Что можно стделать?
1) Увеличить емкость.
2) Увеличить количество стартов, тем самым уменьшив объем воды, расходуемый за один старт. Однако нужно помнить об ограниченном времени для всего полива с 22 до 07 утра. Хотя, нужно признаться, что системы полива на площадях 1 Га и больше работают круглые сутки - там невозможно успеть полить за ночное время. Возможно и вы сможете себе позволить увеличить временные рамки.

Факторы, влияющие на скорость заполнения емкости
1) Диаметр трубы для заполнения емкости должен быть не меньше той, где была врезка. Желательно не использовать диаметр меньше ПНД 25-го диаметра. Если врезка находится дальше 50 м., то диаметр стоит увеличить.
2) Не заужайте канал по пути прокладки трубы. Используйте краны того же диаметра, что и труба.

Для справки:, в среднем, водопровод частного дома дает около 3000 л/ч, если нет разбора воды внутри дома.



Как выглядят проекты автоматического полива   смотреть 




Вернуться ко всем статьям ►

Статьи по теме:
>> Как подбирать насос по параметрам
>> Как монтировать систему полива
>> Как выбрать контроллер
>> Капельный полив


 

Ваш город - Москва,
угадали?
Перейти на мобильную версию сайта
Да, перейти Остаться на основной версии