ПОЛИВ РАСТЕНИЙ. Часть 3 (автоматическая стационарная система дождевого полива)

Описанную в предыдущей публикации полуавтоматическую систему полива можно условно отнести к любительским. Автоматическая стационарная система дождевого полива является конструкцией профессиональной и требует соответствующего отношения к проектированию, монтажным работам и обслуживанию. Эта система самостоятельно, без присутствия человека на участке, включает и выключает полив в зависимости от заранее установленных настроек и погодных условий.

Описать подробно все нюансы установки такой системы в рамках одной статьи невозможно. Поэтому здесь мы вкратце рассмотрим, с чем придется иметь дело при желании установить на участке автоматический полив растений.

В автоматической системе полива подача воды также обеспечивается за счет монтажа из полипропиленовых или ПНД труб подземной водопроводной магистрали с ответвлениями, только вместо выходящих на поверхность точек подключения переносных дождевателей в определенных местах напрямую или гибкое соединительное колено к трубам подключаются стационарные спринклеры (англ. sprinkler – разбрызгиватель, ороситель, дождеватель).

СПРИНКЛЕРЫ для АВТОМАТИЧЕСКОГО ДОЖДЕВОГО ПОЛИВА

Автоматические стационарные системы полива рассчитаны на обслуживание участков зеленых насаждений и газонов большой площади, поэтому применяемые спринклеры характеризуются расходом воды от 3 л/мин до 80 л/мин. Их установка относительно поверхности земли возможна в двух вариантах: подземные (pop-up) и надземные (shrub).

Первые имеют телескопическую конструкцию и под напором воды выдвигаются при поливе в зависимости от модели на высоту от 5 см до 30 см. Вторые устанавливают на определенной фиксированной высоте. Выдвижные сринклеры приблизительно в полтора раза дороже фиксированных, но они не мешают играть на газоне, не «украшают» собой пейзаж, вы не повредите их при скашивании травы триммером или газонокосилкой.

Также спринклеры по способу и параметрам разбрызгивания воды можно подразделить на следующие виды. Спреи (spray heads) или веерные спринклеры – неподвижная головка разбрызгивает воду на расстояние от 1.5 м до 5 м. Использование разных форсунок позволяет задавать сектор и изменять геометрию зоны полива таким устройством от круга до прямоугольника. Расход воды у разных моделей таких устройств колеблется от 3.5 л/мин до 20 л/мин.

Баблеры (bubblers) – обеспечиваю в короткое время подачу большого объема воды на маленький участок. Их разновидности: зонтики или грибки (umbrella или mushroom bubblers) – разбрызгивают воду вокруг себя; струйные (stream bubblers) – выдают на короткое расстояние толстую струю. Для работы требуют давление 0.07 – 6.2 бара. Применяются для полива деревьев и крупных кустов.

Роторы (rotors) – определенная площадь орошается вращающейся вокруг своей оси головкой. Сектор полива может быть как круговым, так и ограниченным определенным углом. Предназначены они для полива больших открытых пространств. Роторы, в свою очередь, подразделяются на устройства с непрерывной струей (gear driven head) и импульсные (impact drive head).

У первых поступающая под напором вода вращает расположенную внутри спринклера крыльчатку, от которой посредством зубчатого редуктора вращение передается на головку. Чем выше будет скорость поступающей воды – тем быстрее вращение. Для изменения характеристик струи используются сменные сопла. Радиус полива таких устройств от 4.5 м до 25 м, а рабочее давление 1.7 – 6.9 бар в зависимости от модели.

У импульсных роторов за счет специального ударно-распылительного механизма вода разбрызгивается порциями. Такой принцип работы позволяет увеличить радиус и равномерность полива. Вращение головки в этом случае осуществляется за счет энергии вылетающей воды. Рабочее давление у разных моделей импульсных распылителей колеблется от 2 до 8 бар, а радиус полива может превышать 50 метров.

Есть еще MP-rotator – многоструйная головка-ротор для веерных спринклеров. Производителями она позиционируется как универсальное устройство, способное более равномерно и экономно разбрызгивать воду при поливе. Но специалисты по установке автоматических систем полива не рекомендуют использовать ротатор по ряду причин, основной из которых является их небольшое время штатной работы. У MP-rotator от Gardena проблемы могут начаться через несколько дней эксплуатации, у устройств от Rain Bird или Hunter – через несколько месяцев.

РАЗМЕЩЕНИЕ СПРИНКЛЕРОВ ДЛЯКАЧЕСТВЕННОГО ДОЖДЕВОГО ПОЛИВА

Для достижения качественного однородного орошения (что особенно важно для газонов) спринклеры устанавливают по периметру (и при необходимости – в центре) поливаемого участка согласно принципу head-to-head. Это означает, что радиус разбрызгивания каждого устройства подбирается таким образом, чтобы зона его полива краями доставала до головок соседних с ним спринклеров.

Именно при таком расположении дождевателей достигается оптимальная равномерность полива. Обусловлено это тем, что у спринклеров распределение воды при удалении от головки неравномерное. На расстоянии около 3/5 радиуса полива количество доставляемой устройством влаги ощутимо уменьшается. Для нивелирования этого эффекта и применяется перекрытие краев зоны полива спринклеров.

Оценить качество полива газона можно следующим образом. Включаем на несколько минут смонтированную систему. Если вся зона полива будет увлажнена (земля без растений почернела), то равномерность орошения считаем удовлетворительной. А если при этом вся увлажненная территория еще и высохнет практически одновременно (без образования сухих и рядом мокрых пятен), то мы имеем высококачественный полив газона.

Насос очень редко позволяет обеспечить необходимый для работы дождевателей расход воды, поэтому территории с нуждающимися во влаге растениями разбиваются на зоны, полив которых осуществляется в разное время. К каждой такой зоне идет отдельная линия-ответвление от центральной магистрали подземного водопровода. При проектировании автоматической системы полива роторные и веерные спринклеры нельзя устанавливать на одной линии, поскольку расход воды у них ощутимо различается.

Также для автоматического дождевого полива нужно более тщательно, чем в случае полуавтоматической системы, рассчитывать динамическое давление на входе спринклеров с учетом всех потерь на преодоление водой силы трения. На их величину существенное влияние оказывает длина труб, фитинги и скорость движения воды.

Скорость воды в трубах, которая определяется их внутренним поперечным сечением и объемом проходящей в единицу времени воды, не должна превышать 1.5 м/с. В противном случае возрастают не только потери давления за счет трения, но и увеличивается вероятность разрушающих систему гидроударов при закрытии распределяющих потоки воды электромагнитных клапанов.

Если вы хотите самостоятельно рассчитать диаметр труб, количество зон полива и расположение в них спринклеров, требуемую для этого мощность насоса и объем дополнительной накопительной емкости, то вам придется изучить параметры применяемого оборудования и вникнуть в основы гидродинамики, ознакомившись со специальной литературой. Благо, интернет позволяет сделать это в удобное время, не выходя из дома.

В расчетах вам придется пользоваться формулами и специальными таблицами, которые можно взять, например, здесь www.propoliv.info/opredelenie_gidravlicheskih_poter.html. Также вы можете пообщаться со специалистами на специализированных форумах. Так, зайдя в тему www.forumhouse.ru/threads/132195/ вы имеете возможность, предоставив чертеж, бесплатно получить от профессионалов готовый вариант проектирования автоматической системы полива конкретно для вашего участка и подробные объяснения.

УПРАВЛЕНИЕ РАБОТОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОЛИВА

Как уже упоминалось выше, система автоматического полива подразделяется на отдельные зоны. Для управления подачей воды и, соответственно, временем полива, в начале предназначенного для каждой зоны ответвления трубопровода монтируются соответствующие электромагнитные клапаны. Их устанавливают в специальных колодцах, чтобы в любое время к ним был обеспечен свободный доступ для обслуживания. Если в одном колодце устанавливается несколько клапанов, то нужно обеспечить зазор между ними не менее 15 сантиметров.

Электромагнитный клапан имеет два вывода, к которым подключаются контакты электрического кабеля для управлением его работой (подается напряжение в 24 В – клапан открывается, напряжения нет – закрывается). Для этого вместе с трубами в траншею укладывается специальный электрокабель (типа ВВГ, КВВГ и т.п.), и к выводам клапанов подсоединяются соответствующие жилы – одна общая и по одной для каждого клапана отдельно.

С другой стороны идущий от электромагнитных клапанов кабель подсоединяется к центру управления всей системой – программируемому контроллеру. Именно это устройство несет главную ответственность за обеспечение полной автоматизации работы системы полива.

Согласно с заданной программы контролер включает насос для подачи воды в магистраль и, управляя электромагнитными клапанами, определяет время и длительность полива для каждой из зон орошения.

Относительно газона следует заметить, что помешанные на его культивировании американцы поливают его совершенно в другом режиме, чем это принято у нас. Во-первых, несмотря на изнурительную жару, они поливают газоны раз в неделю, но сам полив длится более десяти часов с небольшими промежутками для впитывания воды. В этом случае почва имеет возможность увлажниться на 30 сантиметровую глубину.

В остальное время земля сохнет от поверхности, а влага к корням поступает из глубины. Корни газонной травы при этом распространяются вглубь более чем на 30 сантиметров. При нашем частом, но мелком поливе корни у травы достигают глубины только около 10 сантиметров.

Во-вторых, в остальные дни в самый разгар жары, полив включается на 30 - 40 секунд, чтобы понизить температуру. Эффекта линзы, которым так часто пугают сторонников дневного полива, на газонной траве можно не опасаться. К тому же, такой режим полива спасет от гибели по причине переувлажнения растущие в зоне полива газона деревья.

Для оптимизации полива к контролеру подключаются также датчики дождя, температуры и силы ветра, которые позволяют корректировать программу работы системы автоматического полива в соответствие с погодой. Здесь следует заметить, что в умеренном климате при непродолжительных летних дождях почва увлажняется на небольшую глубину. Но датчик дождя при этом сдвинет время полива. Поэтому если вы летом бываете на участке постоянно этот датчик лучше всего отключать.

КАКИМ БРЕНДАМ ОТДАТЬ ПРЕДПОЧТЕНИЕ

Остановимся вкратце на том, комплектующим каких мировых брендов следует отдать предпочтение при обустройстве на участке стационарной системы дождевого автоматического полива. Так как мы хотим сделать полив всерьез и надолго, то изделия китайских фирм не рассматриваем. В изобилии и разнообразии присутствующая на полках различных специализированных супермаркетов продукция Gardena и Claber оправдывает себя в категории переносных дождевателей и капельного полива.

А вот для автоматического полива предпочтение следует отдавать американским брендам: Hunter, Rain Bird, Orbit, K-rain или Toro. При этом их комплектующие взаимозаменяемы. То есть вы можете использовать при монтаже спринклеры одной фирмы, форсунки другой, электромагнитные клапана третьей, а контроллер четвертой – и все это будет без проблем работать вместе.