Автополив что это и как работает
Автолейка: обзор возможностей системы автополива растений для дома или офиса
Есть задача — полив маминых цветов, когда она уезжает надолго. Она может быть решена хождением к ней раз в несколько дней, но не всегда для этого есть время и возможность. Требуется решение – автоматизировать этот процесс.
Я уже начал выстраивать в уме комбинации ардуино и водяных насосов через исполнительные реле или системы электромагнитных клапанов на 3/8 дюйма и электрических программируемых таймеров… Однако оказалось, что в Сети есть готовое решение – Автолейка. Ее прелесть в том, что она (в отличие от всяких ардуин и прочего увлекательного гик-колхоза) имеет законченный, эстетически приемлемый вид и простое управление, а значит, может быть подарена маме на грядущий день рождения.
В общем, Автолейка нуждалась в проверке функционала – не могу же я подарить маме гаджет, который непонятно как работает? Результатами оной проверки я и хочу поделиться с информационным полем Вселенной.
Комплект «Автолейки» выглядит вот так:
Основной исполнительный блок представляет собой неразъемную сборку сложной конфигурации:
…включающую в себя погружной насос, гидравлический распределительный узел и блок управления. Инсталлируется на любое ведро, зацепом за край:
Система питается от четырех элементов формата АА:
Здесь я увидел сразу два, хотя и не очень существенных, но недостатка.
Во-первых, я не очень понимаю вот эту принципиальную установку на автономное питание. Это не мобильный гаджет, в идеале его пристроил на ведро – и забыл, только воду подливай. Почему нельзя предусмотреть разъем для внешнего стандартного БП на 5V? Водяной насос – это вам не кварцевые часы, потребление заметное. Ситуация, когда вы уехали на месяц в отпуск, понадеявшись на автополив, а по приезду обнаружили высохшие цветы и залитый электролитом от потекших батарей гаджет, отнюдь не выглядит невероятной. Да, производитель обещает работу до полугода от одного комплекта, но мы-то с вами прекрасно понимаем, что это сферический срок в вакууме – батарейки бывают разные, режим полива тоже.
Второй недостаток кому-то покажется вообще незначимым, или вовсе не недостатком, но для меня он важен – это крепление крышки батарейного отсека на винтах-саморезах. Они настолько тугие и плотные, что я даже не смог их до конца закрутить дежурным мультитулом:
Пришлось лезть в заветный сундучок с профессиональным инструментом, за хорошей отверткой с твердосплавным наконечником правильного профиля. Что это означает в моем случае? Что моя мама сама поменять батарейки не сможет, это придется каждый раз делать мне. Не могу же я маме еще и отвёртку дарить в комплекте? В общем, опять же не понимаю, какая-такая технологическая необходимость запретила сделать крышку батарейного отсека на защелке.
Я задумался о том, чтобы сразу по окончании гарантии врезать в корпус какой-нибудь разъем питания, и пусть от розетки работает. Если заморочиться чуть сильнее, то можно реализовать внутри крошечную подзаряжаемую автономку, чтобы в случае отключения электричества не сбросилась программа – но я бы его просто от UPS-а запитал на время отпуска.
Ладно, вернемся от тюнинга к стоку. Блок управления представляет собой коробочку с дисплеем и кнопками, на которую слегка небрежно наклеена пластинка с русскими надписями.
У меня сразу зачесались руки оторвать ее и посмотреть, что там, под ней – но, к счастью, это не нужно – на упаковке блок изображен в оригинале:
Ничего интересного, то же самое, но на языке потенциального противника. Поскольку на индикаторе все равно все по-английски, необходимость этой наклейки спорна.
Внутри блока видим одну плату одностороннего монтажа:
На которой капелькой компаунда залит чип таймера, есть обрезиненные кнопки его программирования и зуммер сигнала.
Отдельно через контактную площадку подсоединяется простенький дисплей. Конструктивно-элементное решение родом из 90-х, но, впрочем, тут высокие технологии особо и ни к чему. Пищалка на плате сообщает о низком заряде батарей или об отсутствии воды в емкости – насос я вскрывать не стал, но то, что от него приходят четыре провода (плюс\минус питания и еще два), намекает на наличие соответствующего датчика. Непосредственно насосом управляет по команде таймера транзистор B772.
Конструкция не очень любит разборку, заделанный в обычный термоусадочный кембрик жгут проводов к насосу тут же показал внутренности:
Что, впрочем, никак не влияет на работоспособность устройства и является следствием моих манипуляций, а не конструктивным дефектом.
Таймер полива программируется легко и просто, достаточно установить две цифры: «N раз в день» (может быть дробным) и длительность работы насоса в секундах. Так, скажем, если установить в поле Day число 0,1 – то поливать будет 10 раз в день, а если в поле Sec поставить 30 – то каждый полив будет длиться полминуты. Верхняя строчка сначала было поставила меня в тупик, но потом я сообразил, что она показывает время в часах и минутах до следующего полива.
Гидравлический распределитель устроен совсем просто – это трубочка с 10-ю дырочками, как флейта. К каждому отверстию может быть присоединен тонкий шланг для полива одного растения, или же это отверстие должно быть заглушено комплектной затычкой.
Все соединения – строго на трении, но при таком слабом давлении в системе этого хватает. Шланжика в комплекте 10 метров, каналов полива тоже десять – так что, если растений много, их придется ставить по кругу на расстоянии не более метра от автолейки.
Забавные металлические закруточки на фото – это штатные крепления шланга в горшке. В них продевается шланжик:
И они втыкаются в почву:
Опять же – просто, но эффективно.
Какова производительность системы? Проверяем:
За тридцать секунд из одной трубочки налилось 80 миллилитров воды. Из двух – 160 и так далее.
Ограничивает не производительность насоса, а сечение трубки.
Соответственно, можно рассчитать, какое время полива требуется каждому из растений, и сколько воды в ведре нужно оставить на месяц отпуска. (Чтобы исключить испарение, ведро можно закрыть полиэтиленовой пленкой, пропустив сквозь нее шланги насоса).
Изменять пропускную способность можно наконечниками капельного полива. Вот такими:
Их возможность пропускать воду ограничивается заворачиванием головки-распылителя с примитивным игольчатым регулятором:
Они надеваются на шланг:
…и устанавливаются в горшок:
Но тут есть проблема – надо либо использовать их на всех ветвях поливальной системы, либо не использовать вовсе – иначе вода пойдет только по открытой ветви, а из ограничивающего напор распылителя разве что пару раз капнет. Гидравлика!
Забавная деталь – при работе насоса из подающего шланга обратно в ведро бьет тонкая струйка:
Я было подумал, что это повреждение шланга, но нет – отверстие явно штатное:
Видимо, это такой «балансировочный жиклер», разгружает насос по давлению.
Итак, вот система полива двух растений:
Можно добавить еще восемь – но не более того. А жаль. Как по мне, в комплект весьма не помешало бы добавить несколько маленьких тройничков, чтобы поделить, при необходимости, подачу с одной ветви на несколько малотребовательных к поливу растений. Надо попробовать по диаметру тройнички с автомобильного омывателя. Они, вроде, на взгляд потолще, но, может, натянется? Тогда и шланги можно удлинить за счет автомобильных омывательных трубок… Да и клапаночки автомобильные низковольтные… Интересная мысль… *ушел размышлять о дальнейшем тюнинге системы*
Это практичное решение, которое работает сразу, «из коробки». Читатели сайта имеют возможность приобрести Систему автоматического полива растений «Автолейка» с 10%-й скидкой, используя код GEEKT-LEIKA, который действует 14 дней со дня публикации этой статьи. Как по мне, недорого – особенно в формате подарка. Я сходу могу предложить несколько более дешевых и универсальных самопальных решений «из глины и палок», но как подарок, это уже не пойдет.
Достоинства:
• Готовое решение, все в комплекте.
• Просто настроить даже для пенсионерки-гуманитария
• Не испортит интерьер, если найти симпатичное ведро.
• Недорого.
Недостатки:
• Отсутствие возможности питания от сети
• Неудачное крепление крышки батарейного отсека
• Ограниченная масштабируемость системы (Мало шланга! Нужны тройнички!)
Я, в целом, приобретением доволен. Посмотрим теперь, как понравится маме.
Система автоматического полива своими руками: от составления схемы до монтажа оборудования
Строительство сложных систем автоматического полива, позволяющих орошать территории с большой площадью – это задача профильных узкоспециализированных компаний. Заинтересованному хозяину по силам построить на своем участке систему, которая в автоматическом режиме обеспечит все насаждения живительной влагой. А если все правильно рассчитать, то высаженные на участке растения будут получать воду с учетом индивидуальных потребностей.
Организация автополива на участке: разновидности поливальных установок
1. Дождевальные системы – оросительные установки, имитирующие естественное выпадение осадков в виде дождя. Такие установки распространены благодаря своей простоте и удобству в эксплуатации. Они используются для полива газонов и цветников. Основной принцип организации и расстановки распылителей в дождевальной системе состоит в том, что радиус полива соседних распылителей должен полностью перекрываться. То есть после полива на территории практически не должно оставаться сухих участков.
В идеале, поливалки должны стоять по вершинам треугольников. Каждую поливалку должна поливать хотя бы еще одна поливалка.
2. Установки для прикорневого капельного (точечного) полива – это оросительные системы, доставляющие воду непосредственно в зону высадки растения, направленно орошая его корневую систему. Подобная система орошения участка в основном используется для полива деревьев, кустарников, теплиц и огородных растений (для полива представителей флоры, обладающих глубокой корневой системой). Принцип расстановки поливального оборудования в подобных системах заключается в том, что водяные магистрали с поливочными капельницами (капельные ленты) располагаются вдоль посадочных рядов на небольшом расстоянии от стволов растений.
3. Установки для подземного (внутрипочвенного) орошения – поливальные системы, функционал которых аналогичен капельному поливу. Эти автоматические поливочные системы отличаютс от прочих тем, что пористые трубы для полива прокладываются под землей и доставляют воду непосредственно к корневой системе растений.
Увлажнители для внутрипочвенного полива (трубы с круглыми или щелевидными отверстиями) располагаются на глубине 20…30 см. Расстояние между двумя соседними магистралями составляет 40…90 см (зависит от индивидуальных особенностей орошаемой культуры и от типа почвы). Промежуток между отверстиями увлажнителя равен 20…40 см. Система внутрипочвенного орошения проблематична в плане эксплуатации, поэтому мало кто решается ее устанавливать на собственном участке.
Независимо от того, какой способ полива вы выбрали, конструкция автоматической системы орошения будет строиться по одним и тем же принципам. Существенные отличия будут состоять только в использовании разных элементов для полива и в том, что разные по типу системы имеют различное рабочее давление.
Так, самотечные капельные системы могут функционировать даже при давлении – 0,2 атм.
Первые работают на очень маленьком давлении от 0,2 до 0,8 атм. Грубо говоря, у кого нет подачи воды на участке, можно подсоединиться к баку или к бочке. Правда, бочку надо поднять на 1,5 – 2 метра.
В дождевальных установках этот показатель значительно выше (несколько атмосфер). И зависит он от особенностей используемого оборудования.
Принципиальная схема оросительной установки
Основные элементы организации комбинированной (имеющей контуры капельного и дождевого полива) установки автоматического орошения показаны на схеме.
Функционирует такая схема следующим образом: вода из источника (с помощью насоса или самотеком) доставляется к зонам полива посредством магистральных трубопроводов диаметром 1 – 1 1/2 дюйма. Зоны полива комплектуются трубками небольшого диаметра (3/4 дюйма).
Имеется участок на 18 соток и скважина в кольце-приямочке (насос там же). В системе установлена полипропиленовая трубы на 1″ и на 3/4″.
Помимо источника подключения, в состав оросительной системы рекомендуется включать накопительный бак. Им может стать затемненная емкость, имеющая объем от 2 м³ и выше (в зависимости от расхода воды при поливе). Емкость оснащается поплавковым датчиком заполнения. Если ее поставить под прямыми лучами солнца, то она будет выполнять двойную функцию: сможет накапливать и подогревать воду в количестве, достаточном для одного полива. Наполняется резервуар водой из водопровода, скважины или колодца. Для того чтобы предотвратить размножение водорослей внутри накопительной емкости, ее можно затемнить черной пленкой.
Зоны дождевого полива комплектуются роторными (динамическими) или веерными (статическими) распылителями. В зонах капельного полива прокладываются капельные ленты.
Электромагнитные клапаны, установленные в блоке распределения воды, в заданный момент времени включают в работу определенный контур орошения.
Открытие и закрытие электромагнитных клапанов осуществляется с помощью контроллера (его еще называют программатором или компьютером полива) в соответствии с заданным расписанием. Программатор устанавливается рядом с блоком распределения воды. Насос начинает нагнетать воду в систему автоматически (в момент падения давления в магистрали). А давление падает, как только открывается электромагнитный клапан.
Чтобы система работала безотказно, ее оснащают фильтрами, устанавливаемыми непосредственно в магистральный водопровод.
Чтобы не засорялись фильтры спринклеров, необходимо установить дисковый фильтр на входе или, лучше, на выходе из бака.
Насосная станция, обозначенная на схеме, включает в себя накопительный резервуар, фильтр тонкой очистки, обратный клапан, продувочный узел (для консервации системы на зиму), а также насос, подающий воду в оросительную магистраль.
На рисунке изображена простейшая комплектация оросительной установки. В зависимости от конкретных потребностей, система может быть оснащена дополнительными элементами, а некоторые устройства (магистральный насос, датчик дождя, продувочный узел, электромагнитные клапаны и т. д.), могут отсутствовать.
Создавая систему автополива, нам придется выполнить несколько обязательных этапов.
Хочу проинформировать о шагах, которые мы проделаем для достижения цели:
Пункты 3-5 выполняются как бы параллельно, поскольку изменение какого-либо параметра ведет к необходимости изменения остальных. Если спринклеров в одной зоне становится больше, нужен более мощный насос, а это, в свою очередь, приводит к увеличению сечения труб.
Рассмотрим эти шаги более подробно.
План участка
План участка нам понадобится для составления схемы расстановки поливального оборудования.
План чертится в масштабе. На нем должны быть обозначены зоны полива, источник воды, а также отдельно стоящие растения (деревья и т.п.), которые планируется орошать.
Разработка схемы автополива
Когда план участка будет готов, на нем можно прорисовывать трассы магистральных трубопроводов. Если планируется создавать зону дождевого полива, то на схеме необходимо обозначить места установки дождевателей, а также радиус их действия.
Если на участке будет создаваться зона капельного полива, то его линии тоже следует обозначить на общей схеме.
Расчет системы
Начертив подробную схему полива, можно определить длину трубопроводов и подсчитать точное количество точек орошения (количество дождевателей и капельниц).
В плане расчета сечения труб, а также определения объема накопительного резервуара и мощности насосного оборудования все очень неоднозначно. Для осуществления правильных расчетов вам понадобится знать норму полива всех растений, высаженных на участке. За основу вычислений должны браться теоретические знания гидродинамики, а этот вопрос требует отдельного изучения. Следовательно, для того чтобы избежать ошибок, лучше обратиться к услугам соответствующих специалистов или к представителям компании, торгующей комплектующими к системам автополива. Они смогут подобрать оборудование и элементы системы, которые подойдут именно к вашему участку.
Если же вы хотите все сделать самостоятельно, то простое решение проблемы, касающейся расчета оросительной системы, предлагает пользователь нашего портала.
Сделать так, что бы все поливалось, достаточно просто. У каждой поливалки указан расход воды. Сложив расход всех поливалок, вы получите суммарный расход. Далее подбирается насос, где этот суммарный расход находится в напоре 3–4 Атм. Это получается т.н. «рабочая точка».
Ход мысли правильный. Только при расчете следует учитывать высоту поднятия воды и силу сопротивления жидкости, возникающую при движении воды по трубам, а также при ее прохождении через разветвления (с большого диаметра на меньший). Если система полива является комбинированной (с дождевальным и капельным контуром), то ошибки в расчетах могут привести к неприятным последствиям.
Из «выстраданных мелочей»: все и всегда определяется дебетом скважины (источника воды) и давлением в подающем шланге! Нет давления – не работают спринклеры, слишком большое давление – рвет капельный шланг.
Подобная проблема легко решается установкой понижающего редуктора на входе в капельную линию. Редуктор позволяет снизить рабочее давление в капельном контуре до 1,5…2 Бар. Линия дождевального полива останется полностью работоспособной.
Если речь идет о небольшой системе капельного орошения, то рассчитать ее гораздо проще. Тем более, что такая система, как мы уже говорили, может работать без насоса.
У меня стоит уже 3 года простая капельная система: стальная ванна (200 л), и от нее протянуты шланги с капельницами. Примерно 17 кустов огурцов в теплице поливаются круглосуточно. Вода идет самотеком.
Монтаж трубопровода
Начиная строительство системы, первым делом определяем оптимальный способ прокладки труб. Таких способов всего два:
1. По поверхности земли – подходит для сезонного полива (на даче). Такой способ прокладки труб позволяет полностью демонтировать систему по окончании оросительного сезона и уберечь ее элементы от повреждений (или от кражи).
2. Под землей – подходит для участков, предназначенных для постоянного проживания. Трубы в этом случае прокладываются на глубину не менее 30 см. Это делается для того, чтобы их невозможно было повредить мотоблоком, культиватором или лопатой.
Я для своего участка хочу сделать основную трубу по центральной дорожке, а от нее шланги с разбрызгивателями – в стороны. Чтобы на зиму их можно было собрать и отправить на хранение, а потом осенью и весной спокойно пахать мотоблоком.
Рытье траншей осуществляем по заранее разработанной схеме. Если магистральная трасса проходит по уже растущему газону, то вдоль будущей траншеи следует постелить целлофан, на который будет выниматься грунт.
Или вот какой вариант предлагает один из пользователей FORUMHOUSE.
Закапывал на один штык лопаты. С трех краев втыкаешь лопату, а потом этот кубик травы с землей поднимаешь, прокладываешь трубу и закрываешь обратно. Эффект потрясающий. Через неделю, после дождика, как будто ничего не было! А труба-то уже лежит – приятно смотреть.
Разводку автополива чаще всего монтируют из полимерных труб. Они не подвержены коррозии, обладают низким внутренним сопротивлением и легко монтируются. В идеале следует использовать трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД). Они устойчивы к воздействию ультрафиолета и могут соединяться посредством резьбовых компрессионных фитингов. В этом состоит их выгодное отличие от полипропиленовых труб, которые соединяются сваркой. Ведь в случае аварии работоспособность системы на основе полипропилена трудно восстановить.
Кстати, если элементы системы не спрятаны под землю, то резьбовые соединения на трубах ПНД по окончании поливочного сезона можно быстро демонтировать и убрать все комплектующие на зимнее хранение.
Для того чтобы система автополива смогла перезимовать «без потрясений», в ее нижней точке организуют сброс воды. Для этих целей можно использовать клапаны для сброса воды, которые срабатывают при понижении давления в системе ниже определенного значения. После срабатывания клапана вода из системы удаляется самотеком. Если система имеет несколько контуров полива, то клапаны целесообразно ставить на всех подающих магистралях. Если нижней точки на участке нет (если участок ровный), то она создается искусственно.
Копаю на глубину промерзания с маленьким уклоном. Самая нижняя точка – в самом колодце-приямке. На зиму почти вся вода должна туда стечь.
Сливной клапан лучше устанавливать не просто в «колодце-приямке», а в обустроенном дренажном колодце.
Законсервировать систему на зиму помогает продувка всех ее магистралей сжатым воздухом (рабочее давление 6…8 Бар), которая осуществляется без снятия дождевателей и капельниц. Во всех системах орошения, которые не предполагается демонтировать на зиму, следует использовать морозостойкое оборудование (спринклеры со сливными клапанами).
В каждой водной розетке и поливалке есть антизамерзающий клапан, так что я вот уже 5 лет, как ни разу не стравливал воду!
Монтаж соединений
Все ответвления от магистральных трубопроводов, а также периферийные соединения, краны и тройники следует располагать в специальных лючках. Ведь эти элементы системы являются наиболее проблемными (протечки возникают в местах сочленений). А если расположение проблемных мест известно, и доступ к ним открыт, то обслуживание системы становится проще.
После того, как все подземные элементы системы будут собраны и уложены на свои места, систему нужно промыть. Это поможет удалить мусор, который будет мешать нормальному функционированию автополива.
Насосная станция со всеми ее элементами, блок распределения воды и программатор – все эти устройства устанавливаются в заранее запланированном месте, к которому подведены электричество и вода из основного источника.
Автополив на участке: необязательные элементы
Основную магистраль оросительной системы бывает целесообразно оснащать водяными розетками, позволяющими подключать шланг для ручного полива, для мытья машины и для других нужд. Датчики дождя и температуры позволят отключить систему, если производить полив нецелесообразно. Все эти устройства устанавливаются исключительно по желанию.
Если вас заинтересовало создание системы автополива своими силами, то вы всегда можете ознакомиться с мнением других пользователей нашего портала, имеющих практический опыт строительства подобных систем. Если вы интересуетесь схемами и проектами систем автоматического орошения, то на форуме для вас имеется соответствующая тема. Тем, кто желает создать своими руками простую систему капельного или спринклерного полива, мы рекомендуем посетить соответствующий раздел FORUMHOUSE. Также о преимуществах и об особенностях систем капельного полива вы можете узнать из нашего видео.