Какое давление воды нужно для капельного полива. Автополив. Источник воды

Гидравлический расчет -Основы проектирования

Несколько слов о том как соотносится диаметр трубы к объему потока и скорости движения воды.

Гидравлический расчет в системах автоматического полива нужен для того, что бы правильно рассчитать диаметр всех труб будущей системы автоматического полива и определить рабочее давление воды на концах поливочных линий, это наиглавнейшая задача! Легко справиться с ней вам поможет эта таблица потерь рабочего напора в трубах ПНД-80.
Откройте эту таблицу : Левый столбец показывает объем потока в кубометрах и литрах/минуту (в системах автоматического полива все расчеты в литрах/минуту). Самые верхние ячейки указывают диметр труб ПНД (Ø20, Ø25, Ø32, Ø40 и т.д.), под диаметрами труб расположены столбцы показывающие скорость движения заданного объема воды в трубе нужного диаметра и потери напора на 100 метров пробега. Пользоваться таблицей очень просто. Например: вы хотите использовать оптимальный диаметр трубы для своей системы.

Оптимальным диаметром центральной трубы системы автоматического полива на участках до 1 га. считается диаметр 40Ø. Такая труба идеально подходит для подключения к ней дюймовых (самых не дорогих) электромагнитных клапанов, стоит она реальные деньги, стоимость фитингов к ней тоже не космическая и с такой трубой легко работать. Посмотрите какой объем воды проходит по такой трубе со скорость 1 метр/сек. (1 метр/сек. это азбука гидравлических расчетов по воде. Такая скорость исключает гидравлические удары, завихрения, турбулентность и т.п. и, как следствие, дает оптимальное значение величины потерь напора на 100 метров пробега.) По трубе ПНД Ø40 нормально проходит 50 литров/минуту (если правильно подобрать насосную станцию, то на больших участках можно увеличить это значение мксимум до 70 л/мин. теоретически, — а практически, под такой литраж закладывается труба Ø50). Значит поливочные линии вашей системы автоматического полива должны работать с производительностью 50л/мин.

После этого вам надо только объединить расставленные на плане участка поливочные точки с заданным радиусом и сектором полива (для статических поливочных головок), а значит и с заданным расходом (см. таблица расхода на статические и роторные поливочные головки стандартного и среднего радиуса) в группы по 50 л/мин. и вы узнаете сколько электромагнитных клапанов вам надо установить в системе автоматического полива и какой пульт управления будет таким количеством клапанов управлять. Если в электромагнитный клапан входит 50 л/мин., то удобнее и правильнее будет подключить проходящий через него поток к середине поливочной линии. Таким образом вы разделили один большой поток в 50 л/мин. на два меньших, по 25 л/мин. Это значит, что диаметры труб, идущих нраправо и налево после электромагнитного клапана, вам следует подбирать под проход 25 л/мин. т.е. меньшие диаметры. После выхода в рабочее положение каждой поливочной головки, объем общего потока в трубе уменьшается и, что бы сохранить постоянную скорость, надо уменьшать следующие диаметры. При этом не забывайте следить за потерями рабочего напора на каждый отрезок трубопровода до каждой поливочной головки.

Не забывайте, что данные по потерям напора в таблице приведены на 100 метров пробега. До самой отдаленной поливочной головки вы должны довести, как минимум, рекомендованный производителем рабочий напор. Играя различными диаметрами труб, сделать это не представляет труда. Напор, чуть выше рекомендованного, совершенно не повредит. Запас прочности по напору у всех поливочных головок составляет +2-3 атм.

Так вы узнаете какое рабочее давление должно быть у вас в начале центральной трубы системы автоматического полива, подсоединенной к водоисточнику (насос, водопровод и т.п.), что бы довести до самой отдаленной поливочной головки необходимый рабочий напор.

Незначительные конструктивные отличия практически мало влияют на уровень качества изделий широко применяемых в системах автоматический полив любого производителя.
Но поскольку техническая литература на русском языке посвящена в основном оборудованию систем автоматический полив фирмы «HUNTER», то в дальнейшем будем рассматривать особенности профессиональной поливочной техники ведущих мировых фирм на примере именно этой компании.
Итак, поливочные головки, наиболее широко применяемые в системе автоматический полив, это статические головки с фиксированным или регулируемым сектором полива. Если взять за основу усредненный вариант подмосковной усадьбы в 15 — 30 соток, то количество статических головок необходимых для равномерного полива этого участка будет примерно в три раза больше чем роторных головок или поливочных устройств любого другого типа. Большое число статических поливочных головок объясняется очень просто.

Возвращаясь к применению в системах автоматического полива статических поливочных головок с радиусом полива в 5 метров и рабочим сектором в 360°, становится очевидным, что используя всю воду Вашего источника водоснабжения, возможно поднять не более четырех — пяти таких головок. Это значит, что на каждые 4-5 статических поливочных головок такого радиуса полива, вам придется ставит отдельный электромагнитный клапан . Это приводит к увеличению числа поливочных линий и, как следствие, значительному удорожанию системы автоматического полива в целом. Более емкий и дорогой пульт управления , больше затрат на электромагнитные клапаны , соединительные фитинги, клапанные короба, электрокабель, гофрорукав и, безусловно, растет стоимость монтажных работ. Некоторые подрядчики умело пользуются этими обстоятельствами, завышая общую стоимость системы автоматического полива там, где можно обойтись более скромными средствами. Причем выглядит это, для занятого своими делами заказчика, очень убедительно: цена статической поливочной головки 180-200 рублей, а роторной 1 тыс. и более. Цифры, на первый взгляд, сами определяют выгоду. На следующей странице мы детально разберем подобную ситуацию.

Избежать лишних затрат помогает разумное комбинирование поливочных устройств (статических и роторных поливочных головок) на стадии разработки схемы автоматического полива участка и гидравлического расчета создаваемой системы автоматического полива. Чтобы добиться равномерного полива (а это главная цель и задача системы автоматического полива), необходимо устанавливать поливочные устройства одного типа на расстоянии радиуса их действия. Это связано с тем, что в начале и в конце струйного потока выпадает не одинаковое количество осадков. Земное притяжение действует на струю поливочной головки таким образом, что под самой головкой осаждается минимум воды, дальше больше, на расстоянии 80% от точки излива выпадает максимум осадков и затем это значение опускается к минимуму. Для того, что бы автоматический полив был равномерным, необходимо обеспечить полное перекрытие струй рядом стоящих поливочных головок. Кроме того, из-за разной производительности роторных и статических поливочных головок в единицу времени, при сравнимых радиусах полива, необходимо включение каждой группы таких головок через отдельный электромагнитный клапан. Роторные поливочные головки, установленные согласно международной методике равномерного полива, вносят норму полива на 1 кв.метр газона (4 — 5 литров) за 10 минут работы, а статические поливочные головки выливают норму полива на такую же площадь за 5 минут. Поэтому нельзя подключать к одному электромагнитному клапану (или крану в полуавтоматических системах полива) разные типы головок — это не только бессмысленно, но и вредно для газона.

Из всего выше сказанного становится понятным что большое количество статических поливочных головок на участке объясняется высокой плотностью их установки (через каждые 3-5 метров, т.е. на расстоянии рабочего радиуса, а не диаметра , полива). Поэтому статические поливочные головки устанавливают только на узких участках усадьбы, не превышающих 4 метра. А там где есть возможность установить роторные поливочные головки с радиусом от 4 до 10 метров и более (после 11 метров сильно увеличивается расход воды), используют только роторные поливочные головки стандартного или среднего радиуса полива. На следующей странице мы рассмотрим пример разумной комбинации различных поливочных устройств на одном и том же участке и подсчитаем все конкретные “плюсы”, которые приносит вдумчивое отношение к созданию схемы автоматического полива полива.
Участок на следующем рисунке имеет размер 7 метров в ширину и 25 метров в длину.

1. Основные элементы системы полива 2

2. Схемы построения автоматического управления системой полива 3

3. Статические дождеватели 4

4. Роторные дождеватели 6

5. Электромагнитные клапаны 8

6. Контроллеры управления поливом 9

7. Водозаборные колонки (гидранты) 10

8. Фильтры 11

9. Монтаж системы автоматического полива 12

10. Способы монтажа дождевателей 15

11. Фитинги сборки трубопровода 16

12. Насосное оборудование 17

13. Подбор насоса для системы автоматического полива 19

14. Автоматика управления насосом 21

15. Использование накопительной емкости 22

17. Консервация системы на зимний период 25

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ ПОЛИВА .

1. Дождеватели – закапываются в землю на участке в количестве, необходимом для

равномерного покрытия зоны полива, изготовлены из полимерного материала, имеют

выдвижной шток. В нерабочем положении шток спрятан внутри дождевателя. В момент

полива шток поднимается вверх на 6 – 30 см, в зависимости от модели. В верхней части

штока устанавливается сопло, которое определяет радиус и сектор полива

2. Электромагнитный клапан – запирающее устройство. По команде от контроллера он

открывает или прекращает доступ воды к группе дождевателей. Устанавливается на

участке в специальном пластиковом коробе. Управление клапаном происходит по

проводам с помощью переменного тока ~24 В, 0.35 А

3. Контроллер – блок автоматического управления системой полива, является таймером – программатором, выдает команды для электромагнитных клапанов, блокирует систему полива по сигналу от датчика дождя или датчика влажности почвы. Может размещаться как внутри, так и снаружи помещений, требует электропитания 220 В.

4. Датчик дождя – сравнительно простое устройство, реагирует на намокание от дождя и отключает полив, размещается на открытом месте.

5. Датчик влажности почвы – находится в земле, разрешает полив участка в случае снижения влажности почвы ниже заданного значения.

6. Трубопровод – как правило используются трубы ПНД диаметром 20, 25, 32, 40, 50, 63 мм. Они укладываются в траншеи на глубине 30 – 40 см, между собой соединяются

быстросборными компрессионными фитингами.

7. Электропровод - соединение э/магнитных клапанов с контроллером осуществляется с помощью 2 ,3 или 4 жильного провода сечением 0.75 кв. мм. Электропровод размещается в гофротрубке и укладывается в землю вместе с трубопроводом.

8. Гидранты - обеспечивают быстрый доступ к воде в случае необходимости полива плодовых деревьев, кустарников, огорода, либо для бытовых нужд. Гидранты размещаются в

земле и имеют внутренний запорный механизм, который открывает доступ к воде только

при помещении в гидрант специального «ключа». К «ключу» с другой стороны может

присоединяться подающий шланг со всевозможными распыляющими насадками.

9. Насосное оборудование - насосная станция обеспечивает подачу воды для системы полива с требуемой производительностью и заданным давлением.

Схемы построения автоматического управления системой полива.

Автоматическое управление работой э/м кранов системы полива осуществляется по двум принципиальным схемам: саттелитной и декодерной.

Саттелитная схема чаще используется в системах полива на небольших участках. При саттелитной схеме управления каждый э/м кран соединен с контроллером собственным «управляющим» проводом, «вторые» провода объединены в общую шину и также подходят к соответствующему разъему контроллера.

Саттелитная схема управления

Декодерная схема имеет преимущества в сложных системах полива с большим количеством э/м кранов. В этой схеме э/м краны присоединяются через специальные декодеры к двухпроводной шине, идущей от контроллера. Управление э/м кранами происходит по цифровому адресу декодера. Декодерная схема позволяет, в случае необходимости, легко добавлять новые э/м краны в существующую систему полива с целью расширения площадей полива. Использование декодерной схемы позволяет существенно сэкономить на электрических проводах.

Декодерная схема управления

Статические дождеватели

Статические дождеватели конструктивно представляют из себя пластиковые цилиндры с выдвижным не вращающимся штоком. Внутреннее устройство и примеры статических дождевателей показаны рисунке.

При отсутствии подачи воды шток под действием пружины находится внутри корпуса дождевателя. При открытии воды шток выдвигается. Длина выдвижного штока дождевателя, в зависимости от модели, может быть 6, 10, 15, 30, 45 см. Более высокий шток нужен для того, чтобы цветы или высокие растения не мешали распылению воды. В верхней части штока дождевателя либо находится встроенное сопло, либо имеется резьба для присоединения специальной сопловой насадки. Через сопло верхней части штока происходит распыление воды. Большое разнообразие сопловых насадок определяет разнообразие способов распыления воды, а также различие секторов и дальностей полива.

Примеры сопловых насадок показаны на рисунке.

Работа статических дождевателей с обычными соплами

Работа статических дождевателей с соплами «MP-ROTATOR»

Роторные дождеватели

Роторные дождеватели по своему устройству намного сложнее статических. Вода из таких дождевателей выбрасывается в виде мощной струи под углом 15 – 25 0 к горизонту. При работе выдвижной шток дождевателя медленно вращается за счет энергии поступающей воды. В зависимости от модели дождевателя, высота его штока может быть от 15 до 45 см. Более высокий шток необходим для того, чтобы цветы или другие посадки не мешали работе дождевателя.

Устройство и примеры роторных дождевателей показаны на рисунке.

Роторный дождеватель может работать как на полную окружность, так и на угловой сектор. Нужный сектор полива задается специальными регуляторами под крышкой дождевателя. Дальность полива роторными дождевателями составляет от 6 до 30 метров. Информация о моделях роторных дождевателей, их расходах, рабочих давлениях, радиусах содержится в специальных таблицах каталога поливочного оборудования

Работа роторных дождевателей

Электромагнитные клапаны

Электромагнитный клапан – открывает и прекращает доступ воды к дождевателям системы полива по командам от блока управления (контроллера). Разные модели электромагнитных кранов отличаются друг от друга:

размерами присоединительной части (3/4”, 1”, 1 ½” 2”) и пропускной способностью

внутренним устройством и материалом корпуса

электрическими параметрами управления, например одни управляются переменным током с напряжением 24 В, другие постоянным током в 3 В.

Внешний вид и устройство электромагнитных кранов показано на рисунках.

Пример размещения группы клапанов в грунте показан на рисунке.

Контроллеры управления поливом

Контроллер управления поливом – небольшой блок автоматики. Он с помощью удобного интерфейса на передней панели позволяет запрограммировать график и продолжительность полива растений в течении 1 суток и по дням недели. Контроллер также получает и анализирует данные от внешних датчиков дождя, заморозков, ветра. В случае срабатывания какого – либо из датчиков контроллер приостанавливает выполнение программы полива. Контроллер может быть оснащен дополнительным оборудованием для дистанционного внесения изменений в программу полива (радиомодуль, модем, сеть). Различные модели контроллеров отличаются функциональными возможностями по программированию полива, количеством обслуживаемых зон полива, защищенностью от атмосферных условий (размещение внутри и снаружи помещений).

Внешний вид стационарного контроллера показан на рисунке:

Данный контроллер для своей работы требует подключения к сети электропитания ~ 220 В.

Автономный контроллер управления поливом – полноценный по функциональным возможностям программирования блок автоматики. В отличии от стационарных устройств автономные контроллеры работают на батарейках. Такая автономность работы дает им в ряде случаев неоспоримые преимущества. Например, автономные контроллеры позволяют расширить существующие системы полива с минимальными затратами. Автономные контроллеры позволяют создать систему автоматического полива на городских газонах и скверах в условиях невозможности или значительной трудности подключения к сети электропитания.

Внешний вид контроллеров показан на рисунках.

Как правило данные контроллеры имеют герметичные корпуса и могут размещаться в коробе рядом с электромагнитными клапанами

Водозаборные колонки (гидранты)

ВОДОЗАБОРНЫЕ КОЛОНКИ – используются в системах полива для получения быстрого доступа к воде. Это может быть необходимо по следующим причинам:

для полива деревьев, кустарников, цветников не оборудованных автоматическим поливом

для того, чтобы помыть дорожки или автомобили

для наполнения и пополнения водой открытых искусственных водоемов.

Конструктивно водозаборные колонки могут быть выполнены в виде скрытых шаровых кранов или в виде клапана, который открывает воду при помещении в него специального ключа.

Примеры водозаборных розеток показаны на рисунке.

Фильтры

ФИЛЬТР – используется в системах полива для предотвращения загрязнения дождевателей, сопел, электромагнитных клапанов примесями, содержащимися в воде. Фильтр обязательно устанавливается на входе в трубопроводную сеть системы полива. Кроме этого, дополнительные фильтры могут устанавливаться на входе в линии капельного орошения, в линию наполнения накопительной емкости, перед насосом на линии водозабора. Различные модели фильтров отличаются друг от друга:

пропускной способностью (5 м3/час, 10 м3/час, 20 м3/час)

материалом корпуса и величиной максимального рабочего давления

типом и материалом фильтрующего элемента (полимерная сетка, стальная сетка, диск)

размером ячейки

Размер ячейки определяет степень очистки воды. Этот размер может обозначаться либо в микронах, либо с помощью параметра частоты решетки. Параметр частоты решетки показывает сколько линий решетка находится на длине равной 1 дюйму (25. 4 мм).

Для работы спринклерных дождевателей оптимально использовать фильтры с частотой решетки 80 – 100 единиц и производительностью 5 – 20 м3/час

Внешний вид фильтров показан на рисунке

Монтаж системы автоматического полива

Качество, работоспособность и надежность системы полива зависит не только от этапа проектирования, но и от монтажа.

Опыт монтажа автоматических оросительный систем показывает, что монтажные работы лучше начинать после выполнения работ по благоустройству территории, завершения планирования плодородного слоя, но до посева газонов и высадки цветов. Осуществление монтажных работ на территориях со сформированным газоном, высаженными и ухоженными цветниками, кустарниками, деревьями также возможно. В этом случае требуется соблюдение особых мер предосторожности при вскрытии дернового покрова и его восстановлении.

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ МОНТАЖА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЛИВА:

Разметка участка с помощью флажков.

На этом этапе в соответствии с проектом системы полива определяются и отмечаются специальными флажками положения всех дождевателей, места размещения коробов под э/м краны, производится трассировка будущих траншей с помощью шпагата. Этот этап очень важен, так как в процессе работ происходит «подгонка» проектных решений под реальные условия и размеры участка. Этот этап, как правило, выполняется опытными мастерами или бригадирами.

Сборка трубопроводов, узлов установки дождевателей и э/м клапанов. Устройство траншей.

Порядок следования работ по сборке и работ по рытью траншей не имеет принципиального значения. Они могут выполняться разными бригадами параллельно.

Чаще всего при сборке трубопроводов работы ведутся поэтапно в соответствии с зонами полива. Для упрощения сборки трубы и уменьшения количества ошибок, фасонные части и компрессионные фитинги выкладываются рядом с местом их будущей установкой. Монтаж осуществляется методом контактно-стыковой сварки в раструб или с помощью компрессионных фитингов. В местах пересечения трубопроводов с препятствиями (дорожки, мощения, и др. сооружения) пропуск труб и кабеля управления осуществляется в заранее установленных "гильзах".

Электромагнитные клапана размещаются в грунте на глубине 15 - 30 см на песчано-гравийном основании с толщиной 5 - 10 см, с целью дренажа. Монтаж клапанов осуществляется в специальных пластиковых коробах - боксах для удобного доступа и обслуживания. Верхние крышки короба точно выставляются по уровню газона.

Устройство траншей, в большинстве случаев осуществляют вручную, значительно реже, механическим способом, на не сформированном газоне, при однородной почве. При рытье траншеи на участке с существующим газоном вскрытие грунта осуществляется вручную послойно. Вынимаемый грунт укладывается на полиэтиленовую пленку вдоль трассы.

Ширина траншей для труб системы полива должна быть около 30 см, глубина - не менее 25 см и не более 50 см. В большей глубине нет необходимости, так как система автоматического полива функционирует лишь в теплое время и на зимний период консервируется. Меньшая глубина не сможет в полной мере защитить трубопровод при выполнении земляных работ на участке. Дно траншеи следует выравнять, удалить камни и другие предметы с острыми краями для исключения повреждений труб и кабеля управления.

Прокладка кабеля управления системой

Электрические кабели системы управления помещаются в гофротрубки и укладываются в траншеи вместе с трубопроводами. Гофротрубки рекомендуется поместить под трубопроводы, для их большей защищенности от случайного повреждения. Все соединения проводов с клапанами рекомендуется выполнять с помощью водонепроницаемых контактов

Установка контроллера, датчиков дождя, ветра

Контроллеры с питанием от сети устанавливаются в местах, согласованных с Заказчиком, вблизи от линии электропитания с напряжением 220В. Для удобства работы с контроллером его рекомендуется устанавливают на высоте 160 см от пола.

В целях блокирования полива в период, когда полив не требуется или не желателен (дождь, заморозки, ветер и т.п.) к контроллеру присоединяются соответствующие датчики (дождя, заморозков, ветра). Каждый тип датчиков должен устанавливаться в определенном месте. Датчик дождя устанавливается в местах, обеспечивающих беспрепятственное попадание осадков на чувствительную часть (на столбе, боковой поверхности строения, крыше и т.д.).

Сборка узла подключения и соединение системы полива с источником водоснабжения.

Конструктивно узел подключения к источнику водоснабжения, чаще всего состоит из:

центрального крана, который обеспечивает открытие и закрытие подачи воды в систему полива

обратного клапана, который исключает возможность обратного тока воды из системы полива в систему водоснабжения при падении напора в последней

продувочного узла, предназначенного для подключения воздушного компрессора и консервации системы автоматического полива на зиму

фильтра, предназначенного для дополнительной очистки воды от примесей и предотвращения загрязнения дождевателей и кранов

При этом врезка в систему водоснабжения должна осуществляется в местах, защищенных от воздействия отрицательных температур.

Установка насосной станции и накопительных емкостей

Насосная станция (насос и соответствующая автоматика) устанавливается вблизи накопительной емкости и источника воды. Насосная станция обеспечивает необходимое давление и подачу напор воды для полива.

Наиболее благоприятным местом для установки накопительных емкостей и насосов является помещение с ровной поверхностью. Емкости и насос могут также размещаться вне помещений как на поверхности земли, так и под землей в котловане. Стоимость и объем работ в случае подземного размещения значительно выше, так как появляется необходимость подготовки котлована, изготовления опалубки, бетонирования, крепления емкости. При установки накопительных емкостей следует предусматривать наличие устройства для автоматического наполнения и контроля уровня воды.. Это могут быть либо поплавковый выключатель, либо датчики реле уровня. В емкостях также следует обеспечить возможность по сливу воду на зимний период.

Запуск системы, установка и регулировка сопел, контроллера.

После соединения системы полива с источником водоснабжения без установки сопловых насадок производится поочередное открытие э/м кранов в ручном режиме для промывки труб. Одновременно с промывкой труб водой производится проверка всех соединений на герметичность. Выявленные дефекты устраняются.

После промывки труб и устранения дефектов трубопроводные траншее засыпают грунтом. Засыпка трубопроводов осуществляется аккуратно, грунт утрамбовывается, восстанавливается дерновое покрытие.

Технические заглушки на дождевателях заменяются на сопловые насадки, соответствующие проекту системы полива. При последующих пробных пусках системы полива происходит регулирование секторов полива сопел на дождевателях.

Завершает процесс монтажа программирование контроллера и окончательное тестирование работы всех элементов системы полива.

Способы монтажа дождевателей

1. Монтаж дождевателей на трубе с помощью гибкого соединения

Гибкое соединение – пластиковая трубка имеет такое же назначение, что и «колено», её преимущество в большей степени свободы размещения дождевателя относительно трубы, так как длина гибкой трубки может быть любой.

Схема монтажа показана на рисунке.

2. Монтаж дождевателей непосредственно на трубе –

Этот способ установки дождевателя отличается простотой и низкой стоимостью узла установки, хотя и имеет определенные недостатки.

Фитинги сборки трубопроводов

Компрессионные фитинги – применяются для труб из полиэтилена, обеспечивают надежное, быстросборное, герметичное соединение и пересечение труб. Компрессионные фитинги допускают многократную сборку и разборку соединения. При сборке труб небольших диаметров (до D=50 мм) не требуется использование специального инструмента.

Внешний вид компрессионных фитингов показан на рисунке

Насосное оборудование

Поверхностные насосы устанавливаются вне источника и могут обычно поднимать воду с глубины до 7-8 м. Поверхностные насосы в свою очередь делятся на самовсасывающие, предназначенные для забора воды непосредственно из источника, и так называемые насосы с нормальным всасыванием, которые используются для повышения давления в существующем водопроводе. Самовсасывающие аппараты перед запуском необходимо заполнять водой; для этого предусмотрено специальное отверстие с пробкой. При подборе поверхностного насоса необходимо учитывать следующие параметры:

Требуемую производительность

Потери давления

Глубину зеркала воды

Максимальную производительность поверхностный насос выдает при подъеме воды с глубины до 9 м. (из речки, озера, неглубокого колодца). Чтобы хоть как-то компенсировать потерю мощности при работе на большой глубине, производители стали комплектовать насосы эжекторами, поддерживающими циркуляцию воды.

Погружной насос внешне очень похож на скважинный, но предназначен для подъема воды с глубины не больше 10 м, а это уже роднит его с поверхностным насосом. При одинаковых технических характеристиках двух типов насосов сразу встает вопрос, а какой лучше купить - поверхностный или погружной? Выбор зависит от глубины водоема. Для работы погружного насоса нужна глубина не меньше метра, иначе он начнет всасывать со дна ил и песок, которые довольно быстро выведут его из строя. Поверхностный насос может качать воду с глубины в несколько сантиметров. Если Вы берете воду для питья из колодца, а для полива участка - из речки или озера, то лучший вариант – поверхностный насос. Можно перенести сам насос, либо переставить шланг. С погружным насосом так не поступишь. Надо отсоединять шланг, вытаскивать насос из колодца, потом делать все в обратном порядке. Для добычи воды только из колодца обычно покупают насос погружной. Он висит в колодце, не шумит, его не видно. Важно только, чтобы уровень воды не снижался, так как работа всухую для насоса быстро приведёт к его выходу из строя.

Как выбрать скважинный насос .

Насос подбирается по двум основным параметрам: производительность (расход) - сколько литров в минуту или кубометров воды в час может перекачать насос, и напор - на какую высоту в метрах насос может доставить эту воду.

Расход. Для нормального комфортного существования обычно достаточно 1000 литров воды в сутки на человека (если даже дважды принимать ванну). Поэтому легко получить необходимое количество: умножьте количество людей, постоянно проживающих в этом доме, на 1000 литров (1 м3) в сутки. Например, для трех человек вполне достаточно 3000 литров. Дополнительный показатель - максимальный расход. Он определяется возможностью одновременного пользования несколькими точками потребления воды. Например, если у Вас три человека могут одновременно пользоваться: душем (ванной) - 8-10 литров в минуту краном в кухне - 6 литров в минуту туалетом - 6 литров в минуту то максимальный расход воды составит 22 литра в минуту. Наш опыт показывает, что для семьи из 4-5 человек вполне достаточно, если максимальный расход составляет 30 литров в минуту (1800 л = 1,8 м3 в час), и общее суточное потребление равно 3000 л = 3 м3 воды в сутки.

Отдельно надо рассмотреть случай выбора насоса, если Вы используете его и для полива огорода. З десь все определяется размерами Вашего хозяйства и погодой. Обычно 2000 л в сутки для этого случая вполне достаточно.

Напор. Для определения минимально необходимой для Вас напорной характеристики насоса, возьмите высоту Вашего дома в метрах и добавьте 6 метров. Затем умножьте это число на 1,15(коэффициент потерь напора в трубопроводе). Например, Ваш дом имеет высоту 10 м, тогда минимально необходимая напорная характеристика Вашего насоса равна (10+6)х1,15=18,4м. Если у Вас колодец, то Вам необходим насос с напором 18,4 м., обеспечивающий расход при этом напоре 1800 литров в час (30 литров в минуту). Если у Вас скважина, то к этому напору Вам надо добавить глубину скважины. А точнее, расстояние от поверхности земли до зеркала воды в скважине. Например, если это расстояние равно 30 метрам, то для рассматриваемой системы водоснабжения Вам необходим насос с напором 30+18,4=48,4 метров и расходом при этом напоре 1800 литров в час. Если источник водоснабжения удален от дома,то надо учесть, что на 10 метрах длины горизонтального трубопровода теряется примерно 1 метр напора насоса. В реальности более важно правильно определить напорную характеристику, а расход вполне достаточно принять исходя из величины в 800 - 1000 литров в час, так как одновременное пользование всеми точками потребления воды бывает очень редко, и обеспечить максимальный расход в этом случае можно с помощью гидроаккумулятора.

Подбор насоса для системы полива

Насосная станция должна обеспечить подачу воды для системы полива с требуемой производительностью и заданным давлением.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ насосной станции (м3/час, л/мин) должна полностью соответствовать производительности системы полива. Производительность системы полива определяется при проектировании на основе анализа данных о мощности источника водоснабжения и площади участка под систему полива.

ДАВЛЕНИЕ , которое должен создать насос на выходе можно рассчитать по следующей зависимости.

Р (насоса, бар) = Р (дождевателей, бар) + Δ P (потери давления, бар) +
+ 0.1* Δ H (м) – P (источника, бар), где

P (дождевателей) – давление, которое должно присутствовать внутри дождевателей, установленных на участке, для обеспечения их работы в расчетном режиме на заданный радиус полива. Эта информация содержится в каталогах поливочного оборудования.

Δ P (потери давления в трубопроводе) – потери давления зависят от длины трубопровода, его диаметра, скорости движения воды, количества изгибов. Потери определяются в процессе проектирования трубопроводов на основании расчета или таблиц.

Δ H (м) – максимальный перепад высоты в метрах между местом установки дождевателей и местом установки насоса.

P (линии) = давление воды, которое присутствует в источнике водоснабжения, например в трубе центрального водоснабжения.

Таким образом, если для работы дождевателей необходимо давление 2 бар, потери давления в трубопроводе равны ~ 2 - 2.5 бар, перепад высоты между насосом и дождевателями составляет 10 м и давление в трубе центрального водоснабжения равно 1.5 бар, тогда

ДАВЛЕНИЕ P (насоса) = 2 бар + 2.5 бар + 0.1*10 м – 1.5 бар= 4 бар .

Найденный значения давления и производительности определяют рабочую точку насоса. Рабочая точка – это основная характеристика для подбора насоса.

Например, рабочая точка требуемого насоса составляет

Производительность – 3 м3/час,

Давление - 4 бар

На основании характеристик насосов из каталога насосного оборудования, находим конкретную модель, соответствующую данной рабочей точке.

Кроме рабочей точки на выбор той или иной модели насоса влияют такие факторы как:

Тип насоса (погружной или поверхностный)

Условия водозабора (нормально - или самовсасывающий насос)

Наличие и величина имеющегося давления на заборной линии

Характеристики электропитания (одно - и трехфазное напряжение)

В системах полива, где используются дождеватели различных типов с разными требованиями по давлению существует несколько рабочих точек насоса. Подбираемый насос должен удовлетворять всем рабочим точкам.

Автоматика управления работой насоса

Реле защиты от сухого хода – отключает насос в случае отсутствия воды на входной линии. У многих погружных насосов защита от сухого хода выполнена в виде поплавкового выключателя, который отключает насос при падении уровня воды ниже критического.

Электронные блоки управления – могут устанавливаться в любом месте напорного трубопровода как поверхностных, так и погружных насосов. Электронные блоки управления выполняют защиту от сухого, от работы на закрытую задвижку (реле протока), защиту от подсоса воздуха

Электронные блоки защиты – отключает насос в случае отсутствия фазы, перегрузки или перенапряжения (тепловое отключение), выполняется контроль уровня воды с помощью контроля коэффициента мощности

Использование накопительной емкости.

Накопительная емкость - это наземный или подземный резервуар из полимерного материала объемом от 1 м3 до 10 м3 и более.

Использование накопительной емкости часто является единственным выходом для построения системы автоматического полива на участках с ненадежным или маломощным источником водоснабжения. Другая цель установки накопительной емкости на участке – это нагрев воды солнечной энергией, так как некоторые растения плохо переносят полив холодной воды.

Объем требуемой накопительной емкости может быть приблизительно рассчитан по следующей формуле

V (м куб) = S (м кв) 0.007 / n , где

S (м кв) примерная площадь газонов, поливаемых системой полива

0.007 мм – средняя норма осадков в сутки для полива газонов

n – число запусков системы полива в течении суток

Работа системы полива на участке должна обеспечить необходимые потребности в воде разных групп растений. Зная суточные или недельные нормы водоснабжения растений можно определить продолжительность работы системы полива для каждой группы растений.

Так например средняя норма полива газона составляет 6 – 7 мм осадков в сутки. Для расчета продолжительности полива воспользуемся данными, приведенными в каталоге поливочного оборудования. Найдем в каталоге характеристики той сопловой насадки, которая установлена на дождевателях на газоне.

В таблице с характеристиками колонка «precipitation rate»показывает приблизительную скорость выпадения осадков при размещения дождевателей на газоне по схеме «прямоугольник» или «треугольник». Как видно из таблицы для сопла 7284, скорость выпадения осадков составляет 48.2 мм/час (для схемы «прямоугольник») Тогда продолжительность работы дождевателей для получения осадков 5 мм будет равна

T = 60* 7 мм / 48.2 мм/час ~ 6.5 мин

То есть дождевателя с данным соплом должны работать 6 – 7 мин в сутки для обеспечения потребности газона в воде.

Если для полива газона используются роторные дождеватели, то из подобной таблицы с характеристиками находим скорость выпадения осадков нужной модели роторов

В приведенной выше таблице для роторного дождевателя с дальностью полива 11.6 м, скорость выпадения осадков при размещении по схеме «прямоугольник» составляет 6.4 мм/час, при размещении по схеме «треугольник» - 8 мм/час.

Примечание: для роторных дождевателей данные по скорости выпадения осадков соответствуют сектору полива 180 град, то есть половине окружности. При работе дождевателей на полный круг (360 град) скорость выпадения осадков необходимо разделить на 2, а при работе на 90 град скорость выпадения нужно умножить на 2. Это связано с устройством и принципом работы роторных дождевателей.

Таким образом получаем, что продолжительность работы роторных дождевателей для полива газона, настроенных на сектор 180 град составляет

Т = 60*7 мм / 6.4 мм/час ~ 47 мин в сутки

Расчет продолжительности капельного орошения растений проще. Например, для полива некоторого кустарника требуется 10 л воды в сутки. В прикорневой зоне кустарника проложена наземная капельная линия с производительностью капельниц 2 л/час, причем в непосредственной близости с растением находятся 2 капельницы, тогда продолжительность полива данного кустарника будет составлять

Т = 10 л/ (2* 2 л/час) = 2.5 часа в сутки

О том как лучше распределить полив в течении дня и по дням недели необходимо проконсультироваться у специалистов по растениям. Наиболее часто используется вариант двухразового полива в течении дня (утром и вечером).

В этом случае продолжительность утреннего или вечернего полива будет составлять половину от суточной нормы. Возможен также вариант одноразового полива, например в ночное время.

Консервация системы на зимний период

Работы по консервации системы полива заключаются в вытеснении воды из всех элементов (трубопроводов, дождевателей, э/м кранов и т.д). Вытеснение происходит с помощью продувки сжатым воздухом. Для продувки используется воздушный компрессор со следующими параметрами:

производительность - ~ 200-250 л/мин

максимальное давление - ~ 8 Атм

мощность - ~ 2 – 2.5 кВт.

Примерный внешний вид такого компрессора показан на рисунке.

Последовательность действий при консервации системы:

Перекрыть подачу воды в систему полива от источника водоснабжения

Обесточить насосную станцию повышения давления (при её наличии)

Присоединить воздуховод от компрессора к узлу продувки на трубопроводе системы полива

Запустить воздушный компрессор, дождаться момента, когда компрессор накачает давление в ресивере до максимального и отключится

Открыть подачу воздуха из компрессора в трубопровод системы полива

Поочередно открыть каждый э/м кран системы полива либо с помощью контроллера (в режиме ручного управления), либо с помощью ручного открытия э/м кранов и дождаться пока воздух выдавит всю воду через дождеватели.

Перевести выключатель контроллера управления поливом в выключенное положение.

Если в системе полива используется накопительная емкость, то необходимо слить из нее оставшуюся воду.

Необходимо также слить воду из насоса и при возможности демонтировать его и перенести его в закрытое помещение для зимнего хранения

При консервации системы полива НЕ ТРЕБУЕТСЯ снимать сопла с дождевателей или демонтировать сами дождеватели, также НЕ ТРЕБУЕТСЯ демонтировать э/м краны и контроллер управления поливом (при внешнем его размещении) .