Расчет геометрического размера блоков для капельного полива
Расчет площади затенения для различных растений и выяснение рентабельности использования капельного полива.
Разводные трубопроводы могут проходить через поливные блоки со смещением, посередине либо по их границам.
В большинстве ситуаций разводные трубопроводы капельного орошения располагаются именно посередине блоков с двусторонними разводками оросительной трубки. Это зависит из-за высоких цен данной системы полива.
Однако в некоторых случаях целесообразным являются односторонние расположения трубок по отношению к разводным конструкциям. Данный вариант учитывает неудобную конфигурацию полей и высокие затраты на проведение магистральных трубопроводов, что делает полив особенно дорогим.
Вторым фактором, влияющим на геометрический размер поливного блока, являются технические характеристики оросительных трубок.
- Для самых массовых оросительных трубок (диаметр 1,6 см, полив на эмиттер – около 1 л/ч и шаг 0,3 м между эмиттерами) при неравномерности 10% длина поливного гона равна примерно 170 м. Исходя из этого, требуется изучение технических характеристик предлагаемых оросительных трубок.
- При разбивке участка на наличие блоков, осуществляющих полив, целесообразным является использование гонов для орошения, длина которых составляет 70 % от максимально возможной.
- После определения длины блоков для орошения рассчитывается протяженность разводного трубопровода. Для этих целей площадь блоков для орошения делится на их размах.
При этом не допускается выращивание в одном блоке разной культуры, тем более с различными нормами удобрений и полива. При необходимости, если это невозможно, используется применение соединительных фитингов с наличием кранов.
Желательно в такой ситуации исключить использование различных схем посадок с разных боков одних и тех же разводных трубопроводов.
Капельный полив своими руками
Системы полива бывают разные, здесь рассмотрено два способа сбора простой капельной системы, в зависимости от источника воды: бочка или водопроводный кран.
Эти два источника отличаются напором воды, поэтому сбора системы немного разная.
В магазине продаются уже готовые системы, собранные под стандартные решения или вы можете собрать ее самостоятельно, купив все необходимые детали.
Перед тем, как собрать систему полива, ее нужно сначала спроектировать на бумаге, чтобы рассчитать необходимое количество капельниц, заглушек, переходников, а также количество шлангов/труб и их метраж.
Источник воды: бочка
1. Для того, чтобы собрать систему для небольшого участка или для теплицы, вам понадобится бочка объемом 100, 200 или 300 л. Бочку нужно установить на высоту, чтобы вода под давлением пошла по всем трубкам.
2. В бочку врезается фитинг с силиконовой прокладкой, чтобы в месте соединения не было протекания.
3. Далее ставится сетчатый фильтр, который подходит для небольшого напора воды.
4. Далее, если вы хотите автоматизировать систему, после фильтра ставится таймер полива и подачи воды. Если автоматизировать не нужно, система работоспособна без таймера. Таймер может быть электронным или механическим.
5. После фильтра ставится таймер полива и подачи воды. Таймер может быть электронным или механическим.
6. К таймеру присоединяется основная трубка ПНД, к трубке присоединяем тройник от которого идет разводка.
7. К трубке присоединяется капельная лента с помощью переходника.
8. В конце капельной ленты ставится кольцевая заглушка.
Источник воды: водопроводный кран или скважина
Если у вас есть выход воды из дома, в виде крана, вы можете подключить капельную систему к нему.
1. Вода из крана подается с большим давлением, чтобы снизить это давление, на выходе из крана нужно поставить редуктор.
2. Далее нужно поставить фильтр для воды, для того, чтобы капельницы не засорились. В тех случаях, когда речь идет о приличном напоре воды, ставят дисковый фильтр. Так же дисковый фильтр ставится в том случае, если в воде есть большое количество микро грязи, например, когда это вода из скважины.
3. После фильтра ставится запорный кран.
4. Далее, если вы хотите автоматизировать систему, после фильтра ставится таймер полива и подачи воды. Если автоматизировать не нужно, система работоспособна без таймера. Таймер может быть электронным или механическим.
5. К таймеру подключается ПНД трубка с помощью переходника. В конце трубы ставится заглушка, для того, чтобы вода не вытекла.
6. К ПНД трубе подключаются капельные ленты с помощью коннекторов, в конце каждой ленты ставится заглушка.
Емкость-насос
Если все выше перечисленные схемы вас по каким-то причинам не устраивают, то остается самая надежная и испытанная схема, которая и самая популярная на сегодняшний день. В отдельно стоящую емкость набирается вода из любого доступного источника, отстаивается, нагревается и дополнительным поливочным насосом подается в систему полива. Емкость желательно ставить на южную сторону, но при этом желательно прятать за строение для сохранения общей эстетики участка. К емкости подводится труба от водопровода диаметром ¾ дюйма( можно 1 дюйм) и устанавливается система контроля уровня воды, чтобы в автоматическом режиме прекращать наполнение. Автоматику для наполнения емкости можно сделать: 1) механической – это поплавковый механический выключатель типа “QuickStop” 2) электромеханической — состоящей из поплавкового выключателя (прерыватель) и электромагнитного клапана (такой же, как в системе полива)
Емкость наполняется с той скоростью, которая возможна при выбранном источнике воды (водопровод от дома, от скважины, от колодца, водоема). Наполненная емкость ожидает начала полива и в это время вода успевает немного нагреться, особенно, если емкость на солнечной стороне и черного цвета.
Во время полива накопленная вода используется насосом в систему полива и одновременно емкость продолжает наполняться из водопровода. Замеры скорости наполнения (расходования) емкости позволяют в последствии выбрать оптимальную программу включения и выключения полива в контроллере.
ПЛЮСЫ использования данной схемы — не требует особенных характеристик водопровода — возможно использовать воду из любого источника — предварительный нагрев воды — обеспечение любых требуемых параметров, благодаря выбору насоса и запасу — возможность реализовать любые современные схемы автоматизации
МИНУСЫ — громоздкость самой емкости — удорожание системы на стоимость оборудования (по сравнению с использованием просто водопровода)
Как подобрать оптимальное давление в капельном поливе?
Для эффективного орошения важно правильно настроить давление в капельной системе полива. Оптимальное давление позволит достичь равномерного и экономичного орошения растений, предотвращая пересушивание или переувлажнение почвы
Ниже приведены рекомендации по выбору оптимального давления в капельном поливе.
- Учитывайте требования культур: разные растения требуют разного объема воды и разных давлений для эффективного полива. Исследуйте требования вашей культуры к воде и давлению и учитывайте их при настройке системы.
- Следите за давлением воздуха: давление воздуха в системе полива должно быть стабильным и подходить для работы системы. Проверьте, что ваша система обеспечивает требуемое давление воздуха.
- Используйте регулирующие клапаны: регулирующие клапаны позволяют контролировать давление в отдельных участках системы полива. Их использование позволяет достичь оптимального давления в каждом сегменте системы.
- Проводите регулярные проверки и настройки: проверяйте давление в системе полива регулярно и вносите необходимые корректировки. Это позволит поддерживать оптимальное давление и эффективное орошение.
- Обратитесь к профессионалам: если вам сложно самостоятельно подобрать оптимальное давление в капельном поливе, обратитесь к профессионалам. Эксперты помогут вам правильно настроить систему полива и достичь оптимальных результатов.
Правильное настройка давления в капельном поливе является ключевым фактором для эффективного орошения растений. Следуя вышеперечисленным рекомендациям, вы сможете подобрать оптимальное давление и обеспечить достойный уход за вашими растениями.
Как правильно выбрать давление для капельного полива?
Для оптимального капельного полива рекомендуется выбирать давление в пределах 1-2 бар (14,5-29 psi). Это давление обеспечит равномерную подачу воды из всех капельниц и предотвратит утечки или разрывы системы полива.
Однако следует учесть, что оптимальное давление может немного различаться в зависимости от типа капельной системы и условий полива. Например, для полива мелких садовых участков или контейнерных растений допустимое давление может быть ниже — около 1 бара (14,5 psi).
Для выбора оптимального давления рекомендуется ознакомиться с инструкциями производителя капельной системы и обратить внимание на следующие моменты:
- Рекомендации производителя по давлению: многие производители капельных систем предоставляют рекомендации относительно оптимального давления для своих продуктов. Ознакомьтесь с этой информацией и следуйте указаниям производителя.
- Размеры и типы капельниц: различные капельницы могут иметь разные требования к давлению. Учтите тип и размеры используемых капельниц и выберите давление, соответствующее их требованиям.
- Расстояние между капельницами: расстояние между капельницами также влияет на оптимальное давление. Чем больше расстояние, тем больше давление нужно для подачи воды на все расстояния.
- Тип почвы и потребности растений: учтите тип почвы и потребности растений воды. Некоторые растения могут требовать больше воды, и, следовательно, более высокое давление может быть необходимо для обеспечения необходимого объема полива.
- Равномерность полива: проверьте равномерность подачи воды из капельных систем на разных участках сада. Если имеются участки с неравномерным поливом, это может быть признаком неправильного давления или неисправности системы.
Важно помнить, что слишком высокое давление может привести к разрыву капельных линий или перекачиванию воды, а слишком низкое давление может вызвать неравномерность полива и недостаточное попадание воды к корням растений. Изучите особенности своего сада, типы растений и характеристики капельной системы, чтобы выбрать оптимальное давление для капельного полива
В случае сомнений или вопросов обратитесь за консультацией к специалистам или производителям капельных систем
Изучите особенности своего сада, типы растений и характеристики капельной системы, чтобы выбрать оптимальное давление для капельного полива. В случае сомнений или вопросов обратитесь за консультацией к специалистам или производителям капельных систем.
Емкость-насос
Если все выше перечисленные схемы вас по каким-то причинам не устраивают, то остается самая надежная и испытанная схема, которая и самая популярная на сегодняшний день. В отдельно стоящую емкость набирается вода из любого доступного источника, отстаивается, нагревается и дополнительным поливочным насосом подается в систему полива. Емкость желательно ставить на южную сторону, но при этом желательно прятать за строение для сохранения общей эстетики участка. К емкости подводится труба от водопровода диаметром ¾ дюйма( можно 1 дюйм) и устанавливается система контроля уровня воды, чтобы в автоматическом режиме прекращать наполнение. Автоматику для наполнения емкости можно сделать: 1) механической – это поплавковый механический выключатель типа “QuickStop” 2) электромеханической — состоящей из поплавкового выключателя (прерыватель) и электромагнитного клапана (такой же, как в системе полива)
Емкость наполняется с той скоростью, которая возможна при выбранном источнике воды (водопровод от дома, от скважины, от колодца, водоема). Наполненная емкость ожидает начала полива и в это время вода успевает немного нагреться, особенно, если емкость на солнечной стороне и черного цвета.
Во время полива накопленная вода используется насосом в систему полива и одновременно емкость продолжает наполняться из водопровода. Замеры скорости наполнения (расходования) емкости позволяют в последствии выбрать оптимальную программу включения и выключения полива в контроллере.
ПЛЮСЫ использования данной схемы — не требует особенных характеристик водопровода — возможно использовать воду из любого источника — предварительный нагрев воды — обеспечение любых требуемых параметров, благодаря выбору насоса и запасу — возможность реализовать любые современные схемы автоматизации
МИНУСЫ — громоздкость самой емкости — удорожание системы на стоимость оборудования (по сравнению с использованием просто водопровода)
Причины неудачного применения системы
Экономия воды при капельном орошении действительно может быть очень существенной (примерно в 2-3 раза по сравнению с обычным дождеванием). И именно это достоинство слишком часто оборачивается главным недостатком метода. Люди, которые впервые устанавливают конструкции такого полива, моментально начинают экономить, недодавая растениям необходимую им влагу. В итоге урожай получается даже ниже, чем при традиционных методах.
Преимущества капельного орошения.
Если брать в расчет расход воды на единицу площади парника, то при капельном поливе никакой экономии не происходит. Но нужно учитывать то, что при использовании таких систем практически вся влага попадает непосредственно к корням растения. Тогда как при дождевании солидная ее часть уходит на испарения, на орошение междурядий, вода стекает по неровностям рельефа, по грунту, не заполненному корневой системой. Поэтому при капельном орошении овощи развиваются гораздо быстрее, а урожай становится больше.
Поэтому водопотребление не становится меньше, и уменьшать расчетные нормы полива не нужно. Реальная экономия на площадь парника получается незначительной (примерно 20-25%). Но вот расход воды при поливе на один кг продукции действительно уменьшается в разы, поскольку капельный полив обеспечивает богатый урожай.
Как составить схему полива
Определив количество и размеры блоков, чтобы правильно осуществить полив, уточняются расходы воды на них.
Gi=G x Sb м3/час;
Схема капельного полива подведенного к лункам с растениями
где:
- Sb – площадь определенного блока для полива;
- G – расходы воды на 1 га используемых посадочных схем;
- Gi – расходы воды определенного блока для орошения.
- Затем переходят непосредственно к составлению схем полива.
Для получения результата максимальную норму полива (примерно 50 м3 на гектар) делят на расход воды, т.е. м3/га в час используемых посадочных схем, и определяют наибольшее время орошения конкретных блоков.
Пример на томатах:
расход воды на 1 га/час работы системы равен 26 м3 , а максимальное время орошения (условная дневная норма 70 м3/га) примерно 3 часа.
Для удобства все результаты заносятся в таблицу.
К примеру:
| Номер блоков | Вид культуры | Площадь, га | Расход воды, м3/час | Max время орошения, ч | Схемы полива | Наибольшее время орошения по схемам, ч | |
| 1 | Лук | 1,1 | 36 | 2,75 | 7 | 3,3 | |
| 2 | Томаты | 2,4 | 57 | 3,3 | 7 | 3,3 | |
| 3 | Томаты | 2,4 | 57 | 3,3 | 7 | 3,3 | |
| 4 | Картофель | 2,75 | 91 | 2,75 | 6 | 2,75 | |
| 5 | Картофель | 2,75 | 91 | 2,75 | 5 | 2,75 | |
| 6 | Морковь | 1,3 | 71,5 | 1,65 | 4 | 1,65 | |
| 7 | Морковь | 1,3 | 71,5 | 1,65 | 4 | 1,65 | |
| 8 | Морковь | 1,3 | 71,5 | 1,65 | 3 | 1,65 | |
| 9 | Морковь | 1,3 | 71,5 | 1,65 | 3 | 1,65 | |
| 10 | Морковь | 1,3 | 71,5 | 1,65 | 2 | 1,65 | |
| 11 | Морковь | 1,3 | 71,5 | 1,65 | 2 | 1,65 | |
| 12 | Морковь | 1,3 | 71,5 | 1,65 | 1 | 1,65 | |
| 13 | Морковь | 1,3 | 71,5 | 1,65 | 1 | 1,65 | |
| Итог | 21,8 | 15,4 (в среднем) | |||||
Проведя анализ таблицы, видно, что максимальное время орошения равно 15,4 ч, а наибольшие расходы воды, согласно схемам полива, составляют 137 м3/час. Данный результат является контрольным при последующих подсчетах.
Давление и напор воды в системе автополива.
Основные параметры, которыми определяют динамические характеристики движения воды — это давление (напор) и расход. Не углубляясь в гидродинамику можно отметить самые значимые моменты, которые можно наблюдать в водопроводных системах: — при одной и той же производительности насоса давление на выходе из трубопровода растет с уменьшением выходного отверстия или падает с увеличением диаметра выходного отверстия. — давление падает в среднем на 1 Атм (для пластиковых труб) через каждые 100 м — каждому диаметру трубы соответствует предельно допустимый расход воды. Или наоборот, труба определенного диаметра способна пропустить сквозь себя ограниченный расход воды. Существуют таблицы для выбора диаметра трубы для определенного расхода воды. В частности, такая таблица есть в данной статье
При проектировании систем полива подбирают такое количество форсунок (дождевателей), чтобы их суммарный расход воды соответствовал производительности насоса при этом сохранив требуемое давление для нормальной работы форсунок.
Рабочее давление для большинства оборудования систем автоматического полива составляет 2,5-3,5 Атм. Форсунки для статических дождевателей работают на давлении до 2,5-3 Атм. Роторы работают при давлении 3-5,5 Атм. Сельскохозяйственный полив мы здесь не рассматриваем, но для сравнения, поливочные пушки потребляют воду под давлением до 15 Атм
Как подобрать правильное давление
Для эффективного капельного полива необходимо подобрать правильное давление в системе полива. Давление влияет на равномерность распределения воды по системе и регулирует скорость выхода воды из капельниц или микрораспылителей.
Оптимальное давление в системе полива зависит от нескольких факторов:
Чтобы подобрать правильное давление, следуйте следующим рекомендациям:
- Изучите рекомендации производителя: каждая система полива имеет свои рекомендации по давлению воды. Обратитесь к инструкции или консультируйтесь с продавцом.
- Учитывайте особенности почвы и растений: если у вас глинистая почва или культурные растения, которые требуют больше воды, увеличьте давление для обеспечения достаточного полива.
- Проведите испытания: установите систему полива и проверьте равномерность распределения воды по всей площади. Если в некоторых местах орошение слабое, увеличьте давление, а если наоборот — снизьте.
Помните, что правильное давление в системе полива является ключевым фактором для эффективного и экономичного использования воды. Подбирайте оптимальное давление, основываясь на типе системы, виде растений и особенностях вашего участка.