Автоматический полив газона: принцип работы системы и оборудование
Полив газона – это одно из обязательных условий его здорового и красивого вида, особенно в регионах с жарким, засушливым летом. Если дожди идут редко, а полив производится нерегулярно – трава выгорает, на газоне появляются желтые пятна. Чтобы вернуть лужайке былую красоту, потребуется много времени и большой объем воды, так как поверхностного смачивания будет недостаточно: вода должна проникнуть в грунт как минимум на 5-6 сантиметров.
Как поливать газон правильно? Можно, конечно, и из шланга, но лучшим решением для экономии воды и времени, затраченных на полив, будет создание автоматической системы полива. Прокладка труб осуществляется после подготовки почвы под газон, до посева травосмеси! На взрослом газоне потребуется вскрытие дернины и последующее ее восстановление по завершению работ. Более простым решением в этом случае будет организация автоматического полива с помощью системы капельного орошения, но такая система может охватить только небольшую площадь.
1. Система полива с дождевателями
Монтаж системы автополива газона, оснащенной дождевателями, предполагает выполнение работ по определенному плану. Прежде всего необходимо составить проект: нарисовать план участка, отметив на нем зоны, нуждающиеся в орошении. В соответствии с площадью полива и формой газона вычисляется необходимое количество дождевателей, их вид и марка, на план наносится схема их размещения. Следующим шагом будет определение места подключения электропитания системы и водозабора (водопровод, скважина или колодец).
Принцип работы системы заключается в следующем: к точке водозабора подключается насос или насосная станция, которая подает воду через фильтр и электромагнитные капаны по трубопроводу к дождевателям. Если не хватает дебита (мощности) точки водозабора или давления воды, то вода сначала закачивается в накопительную емкость, а из нее подается в систему орошения. Трубы подачи воды укладываются в траншеи. Для автоматического управления система подключается к контроллеру.
Оборудование для полива газона
1. Насос или насосная станция.
С помощью насоса или насосной станции вода доставляется из точки водозабора (скважины, колодца, водопровода) в зону полива. Чтобы система работала правильно, важно не ошибиться с мощностью оборудования.
Для начала определим необходимый расход воды на полив газона.
Расход воды одного дождевателя в минуту умножаем на количество дождевателей. Например, 2 л/мин * 10 шт.= 20 л/минуту расход всех дождевателей системы или 20*60=1200 л в час = 1,2 куб.м в час.
Чтобы дождеватели работали, давление воды в системе должно отвечать требованиям производителя (это значение можно найти в инструкции). При этом радиус поливаемого сектора зависит от величины давления.
Например, роторный дождеватель Hunter PGJ-12:
- рекомендуемый диапазон давления: от 1,7 до 3,8 бар;
- расход воды: 2,2 — 20,5 л/мин,
при минимальном секторе полива расход воды в час 10 дождевателей составит 2,2*10*60= 1320 л/час =1,3 куб.м в час
В инструкции к насосу обычно указывается его производительность (куб м/час) и напор (в метрах). 10 метров примерно равны 1 бар.
Например, насосная станция Джилекс Джамбо 50/28 Ч-14:
- производительность 3 куб.м в час
- напор 28 метров = 2,8 бар
Следует учитывать, что при проходе воды по трубам часть давления теряется. Эта потеря составляет примерно 1-1,5 бара на 100 метров.
В результате расчета мы выяснили, что мощность данной насосной станции с запасом покрывает потребности автоматического полива из 10 дождевателей. (Учтите, что более мощное оборудование стоит дороже.)
Если система автополива подсоединяется напрямую к водопроводу, необходимо замерить давление воды в нем с помощью манометра. Замеры производятся дважды – при одном включенном кране, который обеспечивает только систему полива и при двух-трех включенных кранах. Далее определяем расход воды в минуту с помощью секундомера и емкости с известным объемом (например, 10-литровое ведро).
Если водоснабжение будет обеспечиваться водой из скважины, необходимо учесть ее дебит (указывается в паспорте скважины). Если паспорта скважины нет, измерения проводят также, как в случае с водопроводом.
Вычисляем необходимый суточный объем воды, исходя из нормы полива газона. Норма полива газона — 10 литров на кв. метр, соответственно:
S (площадь газона) м.кв. * 0,01 м.куб. /м.кв. = суточный объем воды для полива м.куб.
Делим суточный объем на время полива (не более 6 часов). Полученный результат не должен превышать максимальный дебит скважины. Если дебита скважины не хватает даже при увеличении времени полива, необходимо установить накопительную емкость. Емкость должна успевать накапливаться за время между поливами.
Какой насос нужен для системы автоматического полива газона?
Наиболее подходящими для организации автополива считаются центробежные насосы. Такие насосы отличаются простотой эксплуатации, способностью поддерживать постоянное давление продолжительное время, надежностью.
Для правильной работы емкость насоса перед включением должна быть наполнена водой.
Насос может быть погружным и поверхностным.
2. Фильтр.
При осуществлении полива из колодца или скважины в систему могут попасть микрозагрязнения – частицы почвы, ила, песка. Чтобы избежать засорения форсунок дождевателей и продлить срок их службы, необходима установка фильтра.
3. Регулятор давления.
Если давление в системе непостоянное, то для правильной работы системы автополива необходим специальный регулятор, который поддерживает предустановленное давление воды на выходе.
4. Трубы.
Трубопровод состоит из двух частей:
- магистральной трубы, которая соединяет источник водоснабжения с электромагнитными клапанами, и
- участков трубы, по которым вода подается к дождевателям.
Прокладывать трубы необходимо по возможности прямо, избегая излишних поворотов и разветвлений, так как на этих участках происходит большая потеря давления воды.
От правильного выбора диаметра трубы зависит давление, с которым вода будет подаваться к дождевателям и ее объем. Так же это параметр согласуется с выходным отверстием на насосе – если диаметр выходного отверстия равен 1 дюйму, то трубу центральной магистрали берут размером 25 мм или 32 мм. На вторичных участках (ответвлениях) диаметр трубы согласуется с диаметром выходного отверстия электромагнитного клапана. Для сохранения давления на ответвлениях могут использоваться трубы меньшего диаметра, чем труба основной магистрали.
5. Фитинги.
Фитинги для автополива нужны для создания разветвлений и поворотных участков, соединения труб, перехода от одного диаметра трубы к другому.
6. Электромагнитные клапаны.
Клапаны открывают и закрывают поступление воды на участки полива. Размеры клапанов подбираются с учетом расхода воды. Располагаются они в земле, в специальных пластиковых коробах с открывающейся для обслуживания верхней крышкой. Управление клапанами осуществляется контроллером.
7. Контроллер.
Прибор, который устанавливается для управления всей системой полива. Вся автоматическая система управляется программой, которая открывает и закрывает электромагнитные клапаны в определенное время, обеспечивает полив по заданному графику. К контроллеру могут подключаться датчики погоды, которые сигнализируют о дожде. Пока идет дождь – полив не работает, как только дождь прекращается – программа возвращается в режим подачи воды на полив.
8. Дождеватели (другие названия: разбрызгиватель, распылитель, ороситель, спринклер)
Существуют два типа используемых дождевателей для полива газона: роторные и веерные (статические). Веерные оросители распыляют воду на 360 градусов. Радиус их полива может достигать 6 метров. Некоторые веерные оросители снабжены съемными (заменяемыми) форсунками.
Роторные дождеватели вращаются, постепенно поливая определенные участки. У продвинутых моделей угол орошения регулируется.
Использование дождевателей разного типа в одной зоне полива нежелательно. Веерные оросители чаще используются для небольших лужаек, тогда как с помощью роторных поливают даже поля для гольфа.
Главное правило расположения дождевателей заключается в том, чтобы зоны орошения пересекались. При выборе их местоположения необходимо следить за тем, чтобы не поливались стационарные объекты, для которых влажность нежелательна – дом, забор, дорожки, а также учитывать размещение деревьев и кустарников, которые будут препятствовать правильному распылению и от высокой влажности могут поражаться различными заболеваниями.
9. Водозаборные розетки.
Это удобная дополнительная опция системы автоматического полива. Водозаборные розетки устанавливаются на магистральный участок системы полива газона и находятся всегда под давлением. Предназначены они для временного подключения шлангов с определенной целью, например: полить деревья или кустарники, пополнить водой пруд, помыть машину или дорожки.
Деление на зоны полива
Иногда дебита источника водозабора может не хватить на одновременный полив большой площади газона. Тогда от магистральной трубы делают несколько отводков, создавая отдельные зоны полива. Перед каждым отводком устанавливают электромагнитный клапан. Контроллер регулирует очередность полива зон. Также отдельные зоны полива необходимо устроить, если часть газона находится на солнечной стороне, а часть в тени. В тени газон поливают реже.
Обслуживание системы
Система полива газона не демонтируется на зиму, поэтому необходимо подготовить ее к зиме. В трубах может остаться вода, которая при замерзании их повредит. Для слива воды в самой низкой точке системы устанавливают специальный кран или клапан (или несколько таких кранов). Если слить всю воду не представляется возможным, необходимо продуть систему сжатым воздухом.
2. Капельное орошение
Система капельного полива прокладывается по поверхности газона и не требует заглубления в землю, поэтому ее легко организовать на взрослом газоне. Обычно такая система применяется на небольших или узких газонах, где неудобно или нецелесообразно устанавливать систему с дождевателями. В основном капельный полив используется для полива кустарников, цветников и огородов ( в том числе в теплицах).
Оборудование для капельного орошения необходимо такое же, как для системы автоматического полива с дождевателями, за исключением труб и самих дождевателей. Вместо них прокладывается специальные шланги или ленты капельного полива. Наиболее современными считаются ленты с эмиттерами. Эмиттеры – это капельницы сложного устройства, которые располагаются внутри шланга на определенном расстоянии друг от друга.
Плюсы системы капельного полива:
- Копать траншеи для укладки труб не требуется.
- Зона полива регулируется более четко и просто, в отличие от полива дождевателями.
- В зону полива могут быть включены те растения, для которых дождевание может быть вредным: цветы, овощные грядки, кустарники.
- Исключено влияние ветра.
Минусы капельного полива:
- Недолговечность ленты.
- Необходимость демонтажа всего оборудования на зиму.
- Существует риск повреждения системы животными.
Система капельного полива может быть подключена к системе полива с дождевателями через специальный редуктор, который уменьшает давление.
Заключение
Правильно смонтированная система автополива газона освободит вас от утомительного и долгого полива из шланга, обеспечит прекрасный вид травяного покрытия. Если участок, отведенный под зеленую лужайку, небольшой, то выполнить монтаж вполне можно своими руками.
Источник статьи: http://sadrium.ru/gazon/avtomaticheskij-poliv-gazona.html
Проектируем систему полива сами
Для начала проектирования системы полива нам будет необходим план участка. Как правило, план участка выполняется в масштабе 1:100, 1:200. На нём необходимо будет указать как можно точнее месторасположение существующих и планируемых объектов (сооружение, деревья и кустарники, подпорные стенки). Если участок имеет сложный рельеф, то желательно отметить перепады высот. Необходимо определить на участке места, где будет работать система автополива, капельного полива, предусмотреть отводы воды (гидранты) для ухода за труднодоступными территориями.
Возьмем, в качестве примера, проект по благоустройству участка. Последовательно рассмотрим все действия.
Рис.1 Проект участка.
На участке необходимо сделать автоматический полив газона, цветников, предусмотреть гидранты.
Выбор места расположения дождевателей и зоны их покрытия.
Для полива будем использовать МР ротаторы. Радиус полива для ротаторных дождевателей колеблется от 4 до 9 метров:
Также они отличаются регулировкой сектора полива:
Теперь расставим дождеватели по плану. Начинать лучше с отмостки около дома и др. строений, а также по границе участка и в углах. В идеале должно быть 100% перекрытия (т.е. любая точка участка должна поливаться 2-мя дождевателями). После этого смотрим какие зоны не поливаются (или поливаются недостаточно) и добавляем дождеватели.
Рассчитаем расход воды, используя данные из таблицы 1.
Таблица 1. Расход ротаторов в зависимости от радиуса действия и сектора полива.
(данные приводятся при рабочем давлении 3 бар.)
На чертеже расставим данные согласно таблице.
Общий расход воды на участок будет равен 5,224 м3/час.
Для стабильной работы насоса необходимо, чтобы производительность разных зон отличалась не более, чем на 25%.
Разобьем участок на 2 зоны. Расход самой большой зоны 2,676 м3/час, самой маленькой 2,548 м3/час.
Теперь можно спроектировать прокладку трубы и установку клапанов.
При подборе диаметра труб учитывается зависимость между скоростью движения воды, гидравлическими потерями в трубопроводе и мощностью насосной станции. Рекомендуемая расчетная скорость воды в трубопроводе из полимерных материалов 2,5-3,0 м/с.
Ниже приведена таблица соответствия скорости и расхода. По ней Вы можете определить необходимый диаметр труб.
| диаметр трубы нд, мм | скорость воды, м/с | расход воды, м.куб./час |
| 25 | 2,5 — 3,0 | 2,94 — 3,53 |
| 32 | 2,5 — 3,0 | 4,43 — 5,29 |
| 40 | 2,5 — 3,0 | 7,47 — 8,96 |
| 50 | 2,5 — 3,0 | 11,7 — 14,0 |
| 63 | 2,5 — 3,0 | 18,7 — 22,32 |
Нам достаточно трубы диаметром 32 мм.
Выбираем место для установки емкости, насосного оборудования и контроллера.
Вода из скважины (местного водопровода или др.) поступает в накопительную емкость (уровень регулируется поплавковым клапаном) , откуда через насосную станцию она нагнетается в магистральную трубу.
Магистральная труба (на рисунке черным цветом) находится всегда под давлением. К ней подсоединяются ветки для полива участка (Кран1, Кран2) и ветка гидрантов (Кран3), на рисунке желтым цветом. Ветки ( на рисунке красным и синим цветом) включаются только в определенное (заданное) время. На них монтируются дождеватели.
Кран1 и Кран2 — электромагнитные клапаны, открываются в заданное время для полива определенного участка.
Гидранты размещены в разных частях участка. Они подсоединены к магистральной трубе через Кран3 (который всегда открыт), соответственно они всегда под давлением. Гидрант расположенный на фасаде может использоваться для мойки брусчатки, машины, а также для полива небольших клумб. Гидрант в огороде незаменим при поливе огорода, там же будет возможность сделать капельный полив.
Подбор насосного оборудования.
Для правильного подбора насосного оборудования необходимо сделать гидравлический расчет. Его целью является определение расхода и напора насосной станции. Расчет производится по самой невыгодной трассе трубопроводов, подводящих воду к самому удаленному от насосной станции дождевателю или дождевателю расположенному на самой высокой отметке.
В нашем проекте это 1-я ветка.
Расход воды, проходящей через 13 дождевателей составит 2,676 м3/ч.
Скорость потока в трубе составит: V = Q/F, (м/с),
Q – расход воды на канал, м3/с;
F – площадь внутреннего сечения трубы, м,
F = π * D2/4 = 3,14 * 0,0252/4 = 0,00049 м,
где D – внутренний диаметр трубы, м.
V = 0,0011/0,00049 = 2,24 м/с
Гидравлические потери на канал (Нпк) сложатся из сумм потерь по длине и потерь на местные сопротивления, т.е.:
Потери по длине.
Потери по длине вычисляются по формуле Дарси:
Нд = ξ * L * V2 / dвн * 2 * g, (м)
Вы можете использовать таблицу потерь напора. (см. Таблицу потерь напора).
| Потери напора в трубопроводах ПНД по ГОСТ18599,2001 PN10 (в метрах на 100 метров прямого трубопровода) | ||||
| диаметр, мм | ||||
| 25 | 32 | 40 | 50 | |
| 0,5 | 1,29 | 0,33 | ||
| 1,0 | 4,27 | 1,09 | 0,36 | |
| 1,5 | 8,67 | 2,21 | 0,73 | |
| 2,0 | 14,37 | 3,66 | 1,2 | 0,42 |
| 2,5 | 21,3 | 5,41 | 1,77 | 0,62 |
| 3,0 | 29,41 | 7,46 | 2,44 | 0,85 |
| 3,5 | 38,65 | 9,8 | 3,2 | 1,11 |
| 4,0 | 49,01 | 12,41 | 4,06 | 1,41 |
| 4,5 | 15,29 | 4,99 | 1,73 | |
| 5,0 | 18,43 | 6,02 | 2,09 | |
| 5,5 | 21,84 | 7,12 | 2,47 | |
| 6,0 | 25,5 | 8,31 | 2,88 | |
| 6,5 | 29,41 | 9,58 | 3,32 | |
| 7,0 | 33,56 | 10,93 | 3,79 | |
| 7,5 | 37,97 | 12,36 | 4,28 | |
| 8,0 | 42,61 | 13,87 | 4,8 | |
| 8,5 | 47,49 | 15,45 | 5,35 | |
| 9,0 | 17,11 | 5,92 | ||
| 9,5 | 18,85 | 6,52 | ||
| 10,0 | 20,66 | 7,14 | ||
При нашем расходе 2,676 м3/час, потери напора в трубопроводе длиной 100 м составят 5,41 метров.
Длина ветки до дальнего дождевателя 30 метров, соответственно потери напора по длине составят 1,8 метра.
Потери на местные сопротивления.
Потери на местные сопротивления вычисляются по формуле Вейсбаха:
Нм = ξм * V2/2 * g, (м)
И в свою очередь разделим их на:
- потери при повороте;
- потери при ответвлении;
- потери в запорной арматуре.
При поворотах значение коэффициента местного сопротивления ξм, в зависимости от угла поворота α, принимаем по таблице:
| α | 30° | 40° | 50° | 60° | 70° | 80° | 90° |
| ξм | 0,2 | 0,2 | 0,4 | 0,55 | 0,7 | 0,9 | 1,1 |
На ветке 3 поворота на угол 90°, принимаем коэффициент местного сопротивления равным 1,1, тогда: Нп = 3 * 1,1 * 2,242/(2 * 9,81) = 0,84 м
При ответвлениях значение коэффициент местного сопротивления ξм принимается в зависимости от угла подсоединения ответвления.
У нас имеется 2 ответвления со значением коэффициента местного сопротивления ξм=1,5, следовательно,
— Нотв = 2 * 1,5 * 2,242/(2 * 9,81) = 0,34 м
Поскольку диаметр трубопровода расчетного канала 32 мм, по каталогу Hunter подбираем электромагнитный клапан диаметром 1″. Потери напора в клапане принимаем по графику, приведенному в каталоге.
Для нашего расхода они составят 1,3 метра.
Нпк = 1,8 + 0,84 + 0,34 + 2 = 4,98 м.
Аналогично рассчитываем потери на напорной магистрали (Нпм) от насосного узла до колодца №1. Они составят Нпм=0,54 метров.
Суммарное значение потерь на участке от насосного узла до наиболее удаленного дождевателя составит:
ΣНп = 4,98+ 0,54 = 5,52 м
Рассчитаем необходимое давление, которое должен выдавать насос на выходе:
Нн = Нг + Нп + Нд, (м),
Нг – максимальный геометрический перепад между отметкой оси насоса и дождевателем;
Нп — гидравлические потери в трубопроводе;
Нд — давление, необходимое для работы дождевателя.
Нн = 1,0 + 10,61 + 30 = 36,52 м = 3,7 атм.
По каталогу оборудования подбираем насос. При подаче 2,7 м3/час, напор на выходе из насоса должен быть не менее 3,6 атм.
Если у Вас уже существует насосный узел или поселковый водопровод, удовлетворяющий рабочим характеристикам оборудования, то их можно использовать в качестве источника для системы полива. В этом случае производительность канала будет определяться производительностью насосной станции или поселковой магистрали. Для расчета можно идти от обратного, а именно, на основании данных о производительности Q источника и создаваемом при этом напоре H определяется давление на самом дальнем дождевателе по каждому каналу.
В оросительных системах, использующих насосное оборудование, желательна установка накопительных емкостей. Применение емкостей позволяет обеспечить объем воды, необходимый на цикл полива, прогретой до температуры окружающей среды. Обычно емкости устанавливаются на участках в хозяйственных зонах и декорируются живыми изгородями.
Источник статьи: http://zgorod-nn.ru/articles/183/
