ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО
по проектированию 
системы автоматического полива.

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

Этапы работы над проектом

Дождеватели

Дождеватели  являются главными исполнительными устройствами, через которые и выливается вода. В системах автополива дождеватели располагаются под землей вмете с трубами проложенными на глубине 25-30 см. В России получили распространение два главных типа дождевателей: Роторы и Статические дождеватели. Об отличиях читайте ниже. В целом сам принцип работы дождевателей такой: внутренняя часть дождевателя (шток) выдвигается на поверхность под воздействием давления воды и вода выливается сквозь отверстия на верхней части выдвижного штока. Нужные дальность полива и сектор полива задаются настройками форсунок на самом дождевателе. 

Роторы
Роторы поливают одной струёй, выбрасывая воду на большую дальность - это главное преимущество роторов перед статическими дождевателями. Роторы используют для полива газонов большой площади (напр. гольф-поля), где требуется большая дальность выброса струи. Надо понимать, что вместе с ростом дальности растёт и расход воды. Например, только один ротор с радиусом (дальностью) полива 25 м. расходует 8 м.куб/ч воды. 
Ротор состоит из корпуса и выдвижного штока. Шток, под действием давления воды, выдвигается и его верхняя часть вращается вогруг вертикальной оси. Шестеренчатый механизм внутри штока заставляет шток вращаться за счет пробегающей воды.  На верхушке штока есть форсунка, сквозь которую и выходит вода. Обычно к каждому ротору в комплекте прилагается набор  форсунок под разные радиусы полива.
 

Статические дождеватели
Статические дождеватели - наиболее популярный тип оборудования для газона и всех видов растений. Их применяют сегодня в 90-95% проектов автополива.
Здесь есть внешний стакан с подпружиненым штоком внутри. Нет никаких механизмов. Есть только форсунка на верху штока, которую можно заменить на нужную с требуемыми параметрами дальности полива и сектора полива.
 Шток выдвигается под действием пробегающей воды. 

Форсунки для статических дождевателей бывают двух основных типов :
- веерные (щелевые. Поливают сквозь щель в форсунке.  Ничего не вращается)
- ротаторы (многоструйные с вращением верхней части форсунки)  
Резьба присоединения форсунки одинакова у всех производителей, что позволяет заменять форсунки на подобные от разных производителей.
 Форсунки отличаются по радиусу полива от 1,5 до 11 м. и по сектору полива  от 0 до 360^о . Ниже подробно рассмотрим, как это рабатает.

Далее в проекте мы будем использовать сопла типа РОТАТОР от производителя HUNTER (США). С такими же параметрами сопла у фирмы K-RAIN (тоже США).
К слову, рынок автоматических систем полива в мире, в основном, занимают американские производители. Китайцы пока не могут уверенно состязаться в качестве. 

 

 

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

 

Расстановка дождевателей.

На плане указаны размеры - они будут определяющими для подбора форсунок из каталога. А пока немного о самих форсунках.

В данном руководстве мы будем использовать только статические дождеватели и только форсунки "ротаторы" от производителя HUNTER. Хотя эти же принципы проектирования и подбора форсунок применимы и к роторам и к любым другим дождевателям и форсункам, для которых известны параметры (радиус полива, расход воды, и давление при котором эти параметры работают). Никакие другие поливочные устройства, которые не имеют точных параметров, применить в расчетах не получится именно потому, что у них нет точных характеристик, которые нужны для проектирования системы полива.   

---

Hunter MP Rotator. - наиболее часто используемые форсунки для статических дождевателей, т.к. они  потребляют до 5 раз меньше воды чем веерные (щелевые) форсунки. С ротаторами можно в одной зоне полива разместить бОльшее количество дождевателей, соответственно охватить бОльшую площадь, чем это позволяют веерные форсунки. Система становится "легче"за счет уменьшения количества клапанов, применения труб меньшего диаметра, насоса меньшей мощности и т.д. Кроме того MP ротаторы более ветроустойчивы и "дальнобойны". Например, форсунка MP3500 имеет радиус полива 10,5 м, что сравнимо с радиусом средних роторов типа PGP и PGJ
Полный аналог MP ротаторам по характеристика являются форсунки типа Ротатор от K-Rain (USA) - они так же предложены к продаже.

---

Ассортимент форсунок MP rotator от Hunter

Следует, последовательно двигаясь по чертежу расставить подходящие по радиусу и сектору форсунки, выбирая подходящие из каталога. 

 Нажмите на картинку, чтобы открыть каталог

 

1. Сначала выбирайте сектор полива, соответствующий месту

2. В следующем столбце выбирете давление воды, при котором будет работать форсунка. Нормальное рабочее давление для форсунок MP Rotator - 2.8 Бар. В каталоге соответствующие строчки с этим давлением выделены жирным шрифтом

3. Найдите радиус полива, который соответствует искомому - это и будет искомая форсунка.
   Радиус полива можно уменьшить регулировочным винтом на верхней части форсунки на 15-20%

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

5.  Норма - этот параметр говорит о том, сколько осадков создают форсунки при совместном их расположении  относительно друг друга. Расположение форсунок "треугольником" дает больше осадков, чем "квадратом". Параметр "норма" будет нужен при выборе длительности полива в контроллере. На данном этапе проектирования он не понадобится.

 

 

Сведите в таблицу данные о форсунках. В дальнейших расчетах потребуется значение расходов воды.

 

 

 

Основные плавила расстановки дождевателей.

1) Обеспечить "НАЛОЖЕНИЕ" 
Картина осадков одного отдельного дождевателя неравномерна - ближе к дождевателю осадков меньше, дальше от дождевателя осадков больше (технологическая особенность). Кроме того на плане картина осадков каждого дождевателя - это окружность, и чтобы улучшить картину осадков, единственно верным будет максимально сдвинуть дождеватели друг к другу, чтобы они касались друга краями своих "поливочных кругов". (см. схему)
Такая схема размещения дождевателей дает наиболее равномерный полив.



1) Избегать "ЗАТЕНЕНИЯ"
Растения являются препятствием на пути струй воды, поэтому следует либо подбирать дождеватели с длинным штоком, чтобы "перебрасывать" через растения, либо размещать дождеватели вокруг растений. 
Максимально длинный штатный дождеватель выпускается со штоком 30 см., но существуют удлинители штоков, которыми можно еще удлинить дождеватель, хотя при этом нужно помнить, что удлинитель будет торчать из земли, когда после полива дождеватель уйдет под землю. 
На заметку: угол наклона струи относительно горизонта - 27⁰

 

Поливать дорожки или нет?

При проектировании вы  столкнетесь с вопросом "Поливать дорожки, или оставить сухими?" 

Имеет смысл не поливать дорожки, если ширина их более 1,5 м., т.к. в этом случае уже становится заметным неэффективное использование воды, которая уходит на полив дорожек. Если дорожки узкие , то не нужно их обходить дождевателями - это увеличивает количество дождевателей и удорожает проект. 
 

Расход воды. Зоны полива

Теперь, когда дождеватели расставлены, переходим к следующим этапам - разделению всей системы полива на отдельные зоны, что определит и размеры (диаметры) труб и мощность насоса и объем емкости для воды.

 Для того, чтобы понять сколько воды потребляет наша система. нужно отталкиваться от того, сколько воды вообще нужно растениям на участке. Для этого существуют установленные НОРМЫ ПОЛИВА для тех или иных климатических зон .

Для кустарников, цветников и прочих растений можно индивидуально подобрать норму полива, но для стриженого газона требуется соблюдать минимальную норму полива. 

В Московской области  норма полива газона - 5 л/м2 в сутки. Для Астрахани или Краснодара, например, эта норма будет - 10 л/м2 в сутки.
Зная норму полива и площадь газона можно высчитать требуемый суточный объем воды для всей территории.

Суточная норма полива
V=n*S

V - суточный объем воды для полива
n- норма полива
S- площадь газона

Посчитаем норму полива для нашего участка

Общие размеры участка, который мы рассматриваем в этой статье примерно  4,6 сотки (463 м2)
Для данной площади 463 м2, расположенного в Подмосковье, где норма полива 5 л/м2 сутки, потребуется

463х5=2315 л/сутки 

Сколько же времени должны поливать наши дждеватели, чтобы вылить эту норму? Теперь воспользуемся сводными данными из той таблицы с нашими форсунками.

ИТОГОВЫЙ Суммарный расход всех наших 40 форсунок = 5 200 л в час

Найдем, сколько времени должны работать все форсунки, чтобы обеспечить расчетные 2315 л/сутки.

2315/5200=0,4 часа,

то есть потребуется 24  минуты (60х0,4) работы всех форсунок в сутки, чтобы обеспечить расчетный объем полива.

 

Разделение на зоны полива.

Однако все форсунки одновременно использовать не выгодно экономически. Для работы всех форсунок одновременно (5200 л/ч) потребуется использовать излишне мощный насос и трубы большого диаметра, когда куда более разумно разделить всю систему на равные малые зоны (группы дождевателей) и в один момент использовать только одну из зон, затем другую и т.д. 

 Если бы мы задействовали бы все 40 дождевателей в нашем проекте, то потребовался бы насос производительностью 6000л/ч  и магистральная труба от насоса била бы диаметром 50 мм. Это абсолютно неразумно! Но если разбить всю систему на зоны с размером труб 32 мм, которая может пропустить через себя в два раза меньше воды (3000 л/ч), но она дешевле и с ней убобно работать из-за малого диаметра и насос потребуется меньше и дешевле и т.п...  

 

---

Используйте в одной зоне полива форсунки одного образца!

Если использовать в одной зоне полива форсунки разного типа - это приведет к неравномерным осадкам.
Роторы за одинаковый промежуток времени производят меньшее количество осадков, чем форсунки статических дождевателей. В свою очередь веерные  форсунки производят больше осадков чем многоструйные (ротаторы). Если использовать в одной зоне дождеватели разных типов, то будет "перелив" в одних местах и "недолив" в других. 

---

 

Чем больше система полива, тем большие диаметры труб в ней используются, тем большего размера будет одна зона полива, тем большей мощности будет насос и тем больше будет запас воды в емкостях.
И соответственно, чем меньше система, тем на меньшие зоны можно разбить всю систему и использовать трубы меньшего диаметра. Иногда даже не требуется насос, т.к. с требуемыми расходами воды может справится местный водопровод.  Иными словами,  разделение на зоны - процесс творческий, но для участков площадью до 20 соток можно ограничиться данными статистики - все проектировщики делают в таких проектах ДЮЙМОВЫЕ зоны. Это значит, что применяют на входе в зону клапаны 1" (один дюйм) и трубы 32 мм. Это классика! Все остальное подгоняется под эти размеры. 
Однако, все по порядку.
 

В России для летних водопроводов всегда применяют трубы ПНД. Это черные трубы, которые продаются в бухтах и обжимные фитинги к ним. Каждому диаметру трубы соответствует расход воды, который может пропустить сквозь себя труба. Попытки увеличить расход выше этих значений приводят к резко возрастающей потребности в мощности насоса. Так же каждому диаметру соответствует размер электромагнитных клапанов. 
Есть табличные данные:

Труба ПНД,  диаметр в мм.	Клапан, диаметр резьбы	Максимум расход воды, л/ч
25	3/4" (1")	1800
32	1"	3200
40	1 1/4"	5000
50	1 1/2"	7700
63	2"	12000

Как уже было сказано выше, для участков площадью до 20-30 соток можно применять размер зоны дюймового размера. Труба ПНД 32 мм и клапаны 1" и расчетный максимальный расход - 3200 л/ч. То есть суммарно все дождеватели в одной зоне расходуют не более 3200 л/ч. 

Для небольших систем, таких как в данной статье, можно рассматривать даже разделение еще на более маленькие зоны с применением труб 25 мм и использование водопровода напрямую (без насоса), если параметры водопровода совпадают с требуемыми для 25-й трубы ( 1800 л/ч с давлением не менее 2,5 Атм)

Проработаем для нашего проекта оба варианта: с насосом и без.

Суммарный расход всех форсунок 5200л/ч

Вариант 1 
Выбираем размер зоны с расходом 1800 л/ч для 25-й трубы и клапан 3/4". 
Делим всю систему полива на 4 зоны по 1300 л/ч (можно и на 3 зоны по 1740 л)
(5200/4= 1300 л/ч)
Кстати, размер клапана 3/4" сильно непопулярен - обычно используют 1". Расход одной такой зоны (1300 л/ч) может обеспечить среднестатистический водопровод, но прежде чем применять  эту схему обязательно нужно убедиться в достаточных характристиках водопровода.

Вариант 2
Выбираем размер зоны с расходом 3200 л/ч для 32-й трубы и клапан 1". 
Делим всю систему полива на 2 зоны по 2600 л/ч
 (5200/2= 2600 л/ч).
Если напорных характеристик водопровода не хватает,то применяю дополнительный насос и промежуточную накопительную емкость. Подробней о подборе насоса ЗДЕСЬ

 

 

Принцип группировки дождевателей

Стремитесь устанавливать (дождеватели) равномерно и равновесно от магистральной трубы. Образные примеры - тонкие ветви дерева и на них плоды, как внутренние трубы в системе полива и на них дождеватели. Ствол дерева - главная труба, по которой вода входит в зону полива. Принцип гребёнки так же является примером равномерного распределения потоков.  Такая равновесная схема снижает разницу давления по всей зоне полива и снижает потери на сопротивление. Избегайте последовательного расположения дождевателей.

 

Магистральная трубу от источника воды (насоса или водопровода) прокладывают обычно по периметру участка. В любой точке магистрального водопровода можно подключить как клапан, так и водорозетку или гидрант. Магистральный водопровод всегда находится под давлением. Если давление создет насос, то давление в магистрали поддерживает автоматика насоса, включающая насос по протоку и минимальному давлению.

Диаметр трубы магистрального водопровода должен совпадать  с диаметром напорного патрубка насоса, но если длина магистрали превышает 100 м, то диаметр ближе к насосу нужно увеличить. Если, например, магистральный трубопровод 32-го диаметра имеет длину 150 м, то первые 100 метров от насоса нужно сделать диаметром 40 мм. Это правило связано с потерями на сопротивление в трубах по их длине. При расчетах нужно учитывать, что через каждые 100 м в пластиковых трубах даления снижается на 1 Бар из-за сопротивления в трубах.

Подробнее о выборе насоса 
 

Капельный полив

В некоторых случаях капельный полив бывает более эффективен, чем дождевальный. Капли дождевателей, например, будут останвлены листвой разросшихся кустарников и большая часть капель испарится на листьях, не достигнув корневой зоны.. Кустарники и деревья требуют больше воды, чем может дать распределенный по площади дождевальный полив. Для огородных растений будет намного полезней принимать воду непосредственно в прикорневую часть, чтобы избежать множества болезней (мучнистой росы и тд). Любимые дачные культуры: малина, смородина, крыжовник, вишня, клубника, и все виды овощей требуют воду непосредственно в прикорневую часть, а это - капельный полив.

Капельный полив в системах автополива подключается отдельной зоной (или зонами, если их больше одной) и работает на пониженом давлении (до 2 Бар). Для капельных зон используют специальную связку клапан+фильтр+редуктор давления, имеющий название "Пусковой комплект"
Хоть для капельного полива придумано много разных видов оборудования, но в ландшафтном поливе применяют только капельную трубку. Ее можно укрывать под мульчей, но нельзя закапывать в землю. Срок службы такой трубки более 10 лет. 

Побробнее о капельном поливе ЗДЕСЬ

 

Водорозетки и гидранты

Для подключения садового шланга в системах автополива предусмотрены такие устройства как гидранты и водорозетки. 
Водорозетки имеют для подключения шланга шаровый кран, а гидрант - быстроразъемное соединение. Ответный "ключ" гидранта с силой вставляется в сам гидрант, замок фиксирует ключ в рабочем положении и открывает проход воде.

 

Гидранты подключаются к напорной магистрали, которая всегда под давлением. Лучше будет подключить магистраль непосредственно к линии домового водопровода, чтобы не зависеть от насосного оборудования системы полива. 
Водорозетки следует размещать на расстоянии друг от друга 10-15 метров устанавливая их у  края дорожек для удобства подхода к водорозеткам..

 

Электропроводка

Провода  управления клапанами прокладываются в гофротрубах ПНД или ПВХ (можно и без гофры) в одних траншеях с трубами. Требуемое сечение провода 0,75 мм². При длине провода свыше 100 м используют сечение 1,5 мм² 
Напряжение на клпанах - 24 Вольта переменного тока
Управляющий ток - 0,1 А на один клапан
Контроллер подключается к сети 220 В
Связки клапанов удобнее подключать кабелем с количеством жил "+ одна к количеству клапанов". То есть, если в коробе 3 клапана, то имеет смысл "тянуть" к коробу 4-х жильный кабель , т.к. "условно минусы" от клапанов объединяются и присоединяются к одной из жил и крепятся к клемме "СОМ" в контроллере, а остальные три присоединяются к адресным клеммам "1,2,3..."

 

1- Магистральная труба
2- Мастер-клапан (закрывает доступ к остальным клапанам. Преимущество - можно игнорировать мелкие протечки. Недостаток - нельзя подключить гидранты на клапанной магистрали - требуется отдельная гидрантная магистраль до мастер-клапана)
3- Клапаны зон полива
4- Выход к дождевателям
5- Черный - общий. Цветные - управляющие жилы кабеля

 

 

Расчет насоса

Тип и модель насоса выбирается исходя из:
- типа поливающих устройств
- производительности одной зоны
- длины напорной магистрали
- параметров водопровода и тд.
Более подробно о расчете параметров насоса чичтайте в стаьях:
КАКОЙ НАСОС ВЫБРАТЬ
и РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ НАСОСА

 

 

---

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