Автополив своими руками

Автоматический полив своими руками или краткая инструкция по созданию схемы автоматического полива.

 

В этой статье собраны только самые необходимые сведения о проектировании автополива. Вы не найдете здесь подробных выкладок по расчетам рабочего давления в разных точках системы и зависимостей потерь давления от перепада высот. Поэтому, данная инструкция позволит собрать несложную систему автоматического полива.
Итак, имеется участок земли, на котором необходимо собрать систему автополива. 
В нашем распоряжении имеется 2 типа дождевателей.
  1. Статические SS-A-10-15A (с изменяемым сектором полива от 25 до 360 градусов), имеющие радиус полива в районе 5 метров.
  2. Роторные SR-10 с изменяемым сектором от 0 до 360 градусов и радиусом от 6 до 15 метров (радиус полива изменяется путем установки форсунки нужного диаметра и регулировочного винта, рассекающего струю).
Для равномерного орошения все головки друг от друга располагаются на расстоянии радиуса их действия (не диаметра, а именно радиуса).

Если Вам необходимо поливать участок менее 5 метров длинной – используйте статические спринклеры, если же больше – роторные. Возьмите план участка с очерченными областями полива и начинайте располагать на нем дождеватели. Первыми отмечайте угловые дождеватели, потом по границам областей, и последними, при необходимости – центральные. В результате у Вас должен получиться подобный план.

Теперь необходимо понять на сколько зон полива необходимо разделить все дождеватели. Т.е. сколько дождевателей будет работать одновременно, управляемые одним клапаном. Помните, что нельзя объединять в одну зону роторные и статические дождеватели! Каждый дождеватель (помимо сектора и радиуса полива) имеет две основные характеристики - это рабочее давление и расход воды. У нашего статического дождевателя SS-A-10-15A рабочее давление от 1 до 2,5 атм, а расход, в зависимости от давления и сектора полива, определяется по таблице (например при рабочем давлении 2,5 атм и секторе 90 градусов получаем расход 4 л/мин, при 180 – 8 л/мин и т.д.).

У роторного SR-10 рабочее давление от 1,4-4,6 атм. Расход так же из таблицы, в зависимости от давления и установленной форсунки (при давлении 2,5 атм. расход составляет от 5 л/мин (форсунка №4) до 24 л/мин (форсунка №11)). Теперь необходимо понять какая производительность (литры в минуту) и какое рабочее давление (атмосферы) дает источник воды (насос). Запросите эти данные у фирмы, монтирующей водопровод на Вашем участке либо измерьте эти параметры самостоятельно. Для этого засеките на секундомере за сколько при полностью открытом кране (на подающей трубе) набирается емкость. Например, если бак 50 литров набирается за 40 секунд, значит производительность источника составляет 75 литров в минуту и т.п. При этом хорошо бы еще замерить давление в системе. Т.е. интересует не давление при закрытом кране, а именно рабочее давление. Теперь объединим дождеватели в зоны, исходя из общей производительности источника. Имея общую производительность 75 л/мин и например 3 атм. рабочее давление (берем 10% запас по расходу) получается, что наши 4 статических дождевателя с сектором 180 градусов (расход одного - 8 л/мин.) потребляют 32 л/мин. и 4 дождевателя с сектором 90 градусов (расход одного - 4 л/мин.) потребляют 16 л/мин. Следовательно, суммарный расход статических дождевателей 48 л/мин. Теперь считаем расход роторных дождевателей. Форсунка №9 у SR-10 дает радиус 12,8 метров и потребляет около 16 л/мин т.е. 6 таких роторов нуждаются в 16х6+10%=105 л/мин. Соответственно, разбиваем их на две зоны (по 3 ротора в зоне).
В результате получаем три линии.
Не подключайте дождеватель к линии в том месте, где уже подключен другой дождеватель.

 
Теперь определим необходимый диаметр подводящих труб и рассчитаем потери давления. Для этого воспользуемся таблицей. 
размер 1/2"   3/4"   1"   1 1/4"   1 1/2"   2"  
  20   25   32   40   50   63  
ID 0,622   0,824   1,049   1,38   1,61   2,067  
поток скорость потери скорость потери скорость потери скорость потери скорость потери скорость потери
л/мин м/с атм м/с атм м/с атм м/с атм м/с атм м/с атм
3,78 0,32 0,11 0,18 0,03 0,11 0,01 0,06 0,00 0,05 0,00 0,03 0,00
7,56 0,64 0,40 0,37 0,10 0,23 0,03 0,13 0,01 0,09 0,00 0,06 0,00
11,34 0,96 0,86 0,55 0,22 0,34 0,07 0,20 0,02 0,14 0,01 0,09 0,00
15,12 1,28 1,46 0,73 0,37 0,45 0,11 0,26 0,03 0,19 0,01 0,12 0,00
18,90 1,61 2,20 0,92 0,56 0,56 0,17 0,33 0,05 0,24 0,02 0,14 0,01
22,68 1,93 3,09 1,10 0,79 0,68 0,24 0,39 0,06 0,29 0,03 0,17 0,01
26,46 2,25 4,11 1,28 1,05 0,79 0,32 0,45 0,08 0,34 0,04 0,20 0,01
30,24 2,57 5,26 1,46 1,34 0,90 0,41 0,52 0,11 0,38 0,05 0,23 0,02
34,02 2,89 6,55 1,65 1,67 1,02 0,51 0,59 0,14 0,43 0,06 0,26 0,02
37,80 3,21 7,96 1,83 2,03 1,13 0,63 0,65 0,17 0,48 0,08 0,29 0,02
41,58 3,54 9,50 1,83 2,42 1,24 0,75 0,72 0,20 0,53 0,09 0,32 0,03
45,36 3,86 11,16 2,20 2,84 1,35 0,88 0,78 0,23 0,57 0,11 0,35 0,03
52,92 4,50 14,84 2,57 3,78 1,58 1,17 0,91 0,31 0,67 0,14 0,41 0,04
60,48 5,15 19,01 2,93 4,84 1,81 1,49 1,04 0,39 0,77 0,19 0,46 0,06
68,04 5,79 0,68 3,30 6,02 2,03 1,86 1,17 0,49 0,86 0,23 0,52 0,07
75,60     3,66 7,32 2,26 2,26 1,31 0,59 0,96 0,28 0,58 0,08
83,16     4,03 8,73 2,49 2,70 1,44 0,71 1,06 0,34 0,64 0,10
90,72     4,40 10,25 2,71 3,17 1,57 0,83 1,15 0,39 0,70 0,12
98,28     4,76 9,59 2,94 3,67 1,70 0,97 1,25 0,46 0,76 0,14
105,84     5,13 13,64 3,17 4,21 1,83 1,11 1,34 0,52 0,81 0,16
113,40     5,50 15,50 3,39 4,79 1,96 1,26 1,44 0,59 0,87 0,18
132,30         3,96 6,37 2,28 1,68 1,68 0,79 1,02 0,23
151,20         4,52 8,16 2,61 2,15 1,92 1,01 1,16 0,30
170,10         5,09 10,15 2,94 2,67 2,16 1,26 1,31 0,37
189,00         5,65 12,33 3,27 3,25 2,40 1,53 1,45 0,45
207,90             3,59 3,87 2,64 1,83 1,60 0,54
226,80             3,92 4,55 2,88 2,15 1,74 0,64
245,70             4,25 5,28 3,12 2,49 1,89 0,74
264,60             4,57 6,05 3,36 2,86 2,04 0,85

Значения потерь трения в полиэтиленовых трубах SDR 7, 9, 11.5, 15. C=140.

SDR – стандартное размерное отношение, то есть отношение наружного диаметра к толщине стенки. Потери приведены на 100 метров трубопровода. Пластик, в т.ч. и полиэтилен, считаются по внешнему диаметру труб, а проход, т.е. внутренний диаметр, для соответствия с металлом, получается так: 20 мм - 1/2" 25 мм - 3/4" 32 мм - 1" 40 мм - 11/4" 50 мм -11/2".

Итак, пойдем от самого дальнего от источника дождевателя группы (розовая). Его расход 4 л/мин (т.е. он раскрыт на 90 градусов). Подставляем это значение в левую колонку таблицы и определяем оптимальный диаметр подающей трубы, при котором скорость потока не будет превышать 1,5-2 м/с (оптимальная скорость потока в системах автополива). Получается, что для потока 7,57 л/мин. необходима труба диаметром 20 (скорость при этом будет 0,64 м/сек), потери же составят 0,4 атм. на 100 метров трубопровода. Далее, прибавим расход следующего по ходу трубопровода дождевателя (8 л/мин) и опять определим необходимый диаметр и потери теперь уже для 4+4 л/мин. По таблице для 11,34 л/мин. так же достаточна труба 20, только потери в этом случае уже составят 0,86 атм. на 100 метров. Следующим по ходу идет дождеватель раскрытый на 180 градусов с расходом и так далее. Теперь сложите все потери давления чтобы определить реальное рабочее давление на каждом дождевателе. Если радиус при рабочем давлении на дождевателе нас устраивает, значит все в порядке, если нет, то надо либо увеличить диаметр труб либо уменьшить количество дождевателей в зоне. Не забывайте, что у статического дождевателя есть возможность регулировки потока, а у роторов — дальности за счет рассекателя. Еще одна возможность регулировки - это установить электромагнитные клапаны с возможность регулировки потока.

В результате получается следующая схема автоматического полива.

 

Подающие трубы обычно соединяются пресфиттингами, закладываются на 30-40 см. от поверхности. Для удобства последующей регулировки спринклеров при движении почвы их устанавливают на гибкие колена.

Сечение кабеля управления для клапанов выбирается из таблицы:

Сечение кабеля, мм2.

Длина кабеля м.

0,5

30

0,75

45

1

200

1,5

300

При необходимости, в схему можно добавить гидророзетки (для ручного полива овощей или мытья машин).