Проектируем систему автоматического полива самостоятельно.

Проектируем систему автоматического полива самостоятельно.

 

Методика

проектирования системы автоматического полива.
 

Что обязательно нужно поливать?

1) Первое и самое важное - это газон.

Газон включается в программу полива обязательно. Газон из-за невозможности создавать плотную тень, подвержен максимально быстрому выветриванию и испарению воды, поэтому требует больше полива. Только автоматический полив способен справится с задачей регулярного и качественного полива газона. Ручным способом газон качественно полить невозможно.


2) Нужен ли полив для кустарников и цветников?

 Цветники и кустарники требуют достаточно много воды, но значительно меньше чем газон. Во время цветения потребность в воде увеличивается.

Иногда приходится делать выбор между капельным и дождевальным способом полива для низкорослых растений и однозначно сказать, где какой тип применить, очень трудно.
Можно сказать определенно, что дождеватель, установленный внутри цветника будет неэввективен, но при этом дождевальный полив возможен, если дождеватели будут выше цветов. 

В кустарниковых зонах и регулярно высаженных посадках (в том числе а огородах) лучше применять капельный полив.


3) Нужно ли поливать деревья?

Деревья декоративные и плодовые одинаково требуют к себе внимания в первый-второй год после высаживания в грунт, поэтому для молодых деревьев выделяют отдельную ветку капельного полива размещая кольца капельной трубки вокруг деревьев.

Особое внимание уделяют плодовым деревьям, особенно во время цветения и плодоношения. Декоративные деревья 3-х лет и старше не требуют индивидуального полива. 


4) Полив в теневых зонах

Известно, что в теневых местах влага в почве сохраняется очень долго, соответственно потребление воды здесь значительно снижено. Зачастую полив в такие места так же подводится, но программа полива для этих зон корректируется в соответствии с условиями. 

 

Эскиз участка

Перед тем как преступить к проектированию полива, потребуется подготовить чертеж участка. Важно соблюдать точность замеров и точность при переносе размеров на чертеж, т.к. в будущем на чертеж будут наноситься дождеватели, которые имеют свои точные размеры. 

Создавать эскиз участка мы рекомендуемпо старинке, на бумаге и лучше всего для этого подойдет миллимитровая бумага. Ее можно купить в канцелярских магазинах, а так же скачать здесь и распечатать разлинованный лист. В графических программах типа АвтоКад (AutoCad) такие чертежи делать значительно легче, но навыки работы в таких программах есть не у каждого.

Для переноса реальных размеров на бумагу нужно выбрать масштаб переноса - это отношение реального размера к размеру на чертеже. Допустим, что 1 сантиметр на чертеже будет равен 1 реальному метру на участке. 

Базовые линии
От базовых линий производятся все замеры и построения на эскизе. Базовые линии нужны для того, чтобы свести к минимуму ошибки при составлении чертежа. Итак, проведите на чертеже первую линию, отражающую самую длинную сторону вашего участка. Следующей базовой линией должна быть соседняя сторона участка, расположенная под прямым углом к первой.

Только в крайних случаях, когда доступ к базовым линиям затруднен, производите замер от противоположных сторон участка. 


 

На эскизе изобразите все строения, деревья и группы растений и так же определите их размеры.


Выбираем тип дождевателей.


Различают два основных типа дождевателей подземного размещения в системах автоматического полива: роторы и статические дождеватели.

Роторы применяют в основном для полива открытых больших газонных территорий, т.к. некоторые модели роторов достигают дальности 30 м. Их стараются не применять для полива цветников, т.к. их одиночная мощная струя повреждает нежные бутоны цветов.

Статические дождеватели, благодаря современным форсункам ротационного типа, вытеснили роторы в сфере полива ландшафтов сложной конфигурации  и наполнения. Форсунки для этого типа дождевателей имеют множество тонких струй, которые не вредят бутонам цветов и вместе с тем покрывают большие расстояния (до 11 м)

Как устроен дождеватель?


Когда система полива выключена, дождеватель и все его элементы скрыты под землей. Когда идет полив то вода под давлением (1,5 - 4 Атм) поднимает внутренн.. часть над землей (шток). На конце штока имеется форсунка со специально профилированными отверстиями, сквозь которые проходит вода, и достигая заявленной дальности равномерно заполняет площадь.

СТАТИЧЕСКИЕ дождеватели используются в системах полива чаще роторов, так как они подходят для полива всех типов ландшафта: открытых газонов, цветников и кустарников. Сопла для этих дождевателей формируют мягкие струи воды, которые не повреждают растения и цветы, в отличии от жестких струй роторов.


Нельзя использовать в одной зоне разные типы дождевателей!

Роторы в единицу времени дают меньшее количество осадков, чем форсунки статических дождевателей. В свою очередь веерные  форсунки дают больше осадков чем многоструйные (ротаторы). В одной зоне должны работать однотипные дождеватели!


В данной статье мы, в качестве примера, рассмотрим применение статических дождевателей PROS-04 от Hunter и форсунок для них  Hunter MP Rotator. Дождеватели и форсунки такого типа выпускаются всеми известными производителями (Rain Bird и Irritrol и пр.) и помимо этого все они взаимозаменяемы.

 

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 дождеватели размещают на расстоянии радиуса друг от друга для того чтобы компенсировать неравномерность осадков. Например, если радиус дождевателя равен 6 м., то следующий дождеватель должен находиться от него на расстоянии 6 м. Это правило очень важно. Именно так достигается равномерность распределения воды.




 


Учитывайте «тень» от кустарников

 

Форсунка (Сопло)

Форсунка - это достаточно высокотехнологичное устройство. В частности, MP Rotator от Hunter имеет множество профилированных пазов, которые делят весь поток воды на множество тонких струй, кажая из которых направлена под разными углами, чтобы обеспечить равномерность распределения по площади. При работе верхняя часть с пазами вращается вокруг вертикальной оси. Эти пазы и вся форсунка надежно защищены от загрязнения благодаря самопромывной конструкции форсунки. Кроме того ротационные (многоструйные)  форсунки имеют ряд значительных преимуществ перед своими предшественниками, веерными (щелевыми) форсунками: высокую дальность, ветроустойчивость и экономичность.


Ротаторы различаются по сектору полива и по радиусу (дальности) полива.

Случаи использования


Весь ассортимент форсунок MP Rotator

 

 

Расставляем дождеватели на чертеже

Радиус дождевателя нужно выбирать таким, чтобы он охватывал как можно больший участок газона не задевая при этом строения и заборы (по возможности). Сектор так же выбираете соответственно месту установки. Форсунка имеет небольшую регулировку: ее можно «ужать» на 10-15%, т.е. уменьшить радиус. Учитывайте такую возможность.

Итак, выбираем из таблицы ниже:

  1. Сначала сектор полива 
    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. 

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

  4. Значение расхода (потока) понадобится, когда будем  объединять дождеватели в группы

В таблице есть еще один столбец с параметром Норма - он говорит о том, сколько осадков создают форсунки при совместном их расположении друг относительно друга. Расположение треугольником дает больше осадков, чем квадратом (это очевидно). Этот параметр будет полезен при настройке в контроллере времени полива каждой зоны. Сейчас 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.



Как быть с дорожками?

Опыт показывает, что сохранять дорожки сухими (то есть огибать их дождевателями) не имеет большого смысла, т.к. полив обычно ведется ночью и ли рано утром, когда дорожки не эксплуатируются. Имеет смысл обходить дорожки шириной более 1,2-1,5 м., т.к. на широких дорожках уже становится заметным неэфеективное использование воды. Какой-либо урон материалу или конструкции дорожек поливочная вода не нанесет, - негативное влияние  природных осадкав куда более значительное.
«Мокрые» дорожки снижают общую стоимость автополива, но только если они узкие. Широкие лучше оставлять сухими.

Разделение системы автополива на зоны

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°, если их включить одновременно, будут потреблять 30 м.куб/ч воды. Это очень большой 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 экономически 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 программе от контроллера полива.

Когда время полива одной зоны закончится, то закроется путь к этой зоне и откроется к другой, и так далее. Таким образом вся вода, производимая насосом, отправляется только в одну работающую в данный момент зону. Расход воды одной зоны 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 в минуту времени дают меньшее количество осадков, чем форсунки статических дождевателей. В свою очередь веерные  форсунки дают больше осадков чем многоструйные (ротаторы).

В одной зоне можно объединять только оборудование одного типа: роторы одной модели, форсунки одной модели!


 

Как рассчитать размер одной зоны полива?

 1. Норма полива

 Норма полива для газона - 5 л/сутки на м.кв. газона в средней полосе. А для засушливых зон, как например, в Краснодаре, расчетная норма 10 л/сутки.

Исходя из нормы полива можно высчитать, какой объем воды в сутки требуется 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 потребуется, когда система полива уже будет собрана, чтобы рассчитать время (длину) полива каждой зоны. Об этом чуть позже.

 2. Количество и размер зон.

Зачастую системы полива требуют установки накопительной емкости и дополнительного насоса со стабильными заданными параметрами. Это связано с тем, что для нужд системы полива параметров водопроводной воды недостаточно. Чтобы не отвлекаться пока на расчеты емкости и насоса, давайте рассмотрим вариант использования водопроводной воды напрямую для обеспечения системы автополива.
Параметры водопровода:
- производительность (расход) 1,5 м3/ч
- давление 2,5 Бар,
Возьмем условный 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

По той же методике расчитывается количество зон для системы в которой применяется не водопровод, а дополнительный насос, что более предпочтительней, т.к. насос выдает стабильные характеристики.
Параметры насоса:
- производительность (расход) 3 м3/ч
- давление 2,5 Бар,
- общий расход всех дождевателей 9 м3/ч
число зон  9 / 3 = 2 зоны

 

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 располагать (дождеватели) равномерно и равновесно от магистральной трубы, как если бы магистральной трубой был бы ствол , а отводящими трубами были бы ветви дерева.

Равновесная схема снижает разницу давления по всей зоне 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 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. Однакв 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 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. Или, можно сказать, короба с клапанами стараются располагать 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.  То есть, если магистраль была 32-го размера, то после 100 метров труба должна быть увеличена на 40 мм.

Водорозетки и гидранты

Автоматическая система полива полностью исключает ваше участие. Но, возникнут ситуации, когда потребуется набрать воды в ведро или помыть дорожки, или полить кустарник из шланга и тп. В таком случае не обязательно проделывать путь к единственному водопроводному крану - можно воспользоваться водорозеткой. Водорозетка (или иначе гидрант) - это устройство для ручного полива, которое устанавливается в напорную магистраль, которая всегда под давлением.
Специальные водорозетки устанавливаются так же под землю, как и дождеватели и есть двух типов: с шаровым краном и быстроразъемные.


Гидранты устанавливаются равномерно по участку и для их использования достаточно использовать короткий шланг. 
Рекомендуется 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 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.

Какая должна быть продолжительность полива ?

Все, что делается на бумаге, когда-то наконец, материализуется в систему полива и тогда вам понадобится еще один этап, связывающий проект с рабочей системой - это настройка.

Выше мы кже 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. 

У нас, допустим, 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


 

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