Для большинства владельцев загородных домов наличие свободного участка земли ассоциируется с возможностью организации небольшого огорода или сада, позволяющих иметь на своем столе собственноручно выращенные овощи, ягоды, фрукты. Другие хозяева предпочитают отдать территорию под ухоженные газоны с клумбами. Но в любом случае никак не обойтись без регулярного полива своих угодий. Если поблизости есть естественный водоем, колодец или на участке имеются специальные гидранты, в которых скапливается пригодная для орошения вода, то потребуется насос для полива огорода.
Но вот ситуация: приобрели насос, подключили шланги, включили, а вместо ожидаемого фонтана на поливальной установке – какие-то жидкие струйки воды, захватывающие совсем небольшую площадь. Причина проста – выбор модели произведен неправильно, без учета особенностей системы полива, а создаваемого насосом напора явно недостаточно для корректной работы оросительных устройств. Чтобы избежать подобных неприятностей, предлагаем применить калькулятор расчета напора насоса для полива огорода, размещенный ниже.
Соответствующие разъяснения по применению калькулятора приведены под ним.
Капельный полив: структура типовых систем
Капельный полив дает хорошие результаты практически во всех отраслях сельского хозяйства, для подавляющего большинства сельскохозяйственных культур. С этим связано и динамичное развитие данного способа орошения.
Чтобы понять принципы работы систем капельного полива, необходимо разобраться в их устройстве.
Использование методики капельного орошения сформировало новый подход к поливу вообще, а также изменило и подход к выстраиванию цепочки между тремя базовыми составляющими: водой, почвой и растением.
Что представляет собой система капельного полива и какова ее терминология?
Под понятием источник водоснабжения в системе капельного полива подразумевается любой канал, из которого поступает вода. Это может быть скважина или бассейн или любой другой источник (например, обычная дачная бочка с водой).
Для перекачивания воды используется насосная станция, а в ряде случае - водозабор. Важно создать минимальное давление, которое требует данная система капельного орошения, чтобы вода начала поступать из источника в каналы системы.
Для создания определенных качеств воды используется фильтрационная станция. Используются фильтры разных типов (дисковые, сетчатые, гидроциклонные, гравийные).
Создание питательных свойств воды в системе капельного полива возможно, благодаря наличию узла внесения удобрений. В его составе – удобрительная головка, а также инжектор или дозатрон. Входит в его конструкцию и специальная емкость, где можно приготовить удобрение.
Контролирует систему капельного орошения специальный автоматический контролер.
При помощи регулятора давления поддерживается постоянное заданное давление в системе.
Одна из самых ключевых составляющих системы капельного орошения – капельные линии, состоящие из оросительных трубок или лент. Эти линии укладываются параллельно, а соединяет их трубопроводная магистраль.
Дозировать выпуск воды система может с помощью специальных эмитеров (капельниц), которые скреплены с водопроводом. Именно благодаря эмиттерам система капельного полива выпускает воду малыми дозами.
Виды оросительных трубок в системе капельного полива
Оросительные трубки классифицируются по типу трубок, по виду капельницы и по жесткости.
По различиям в типе трубки выделяются ленты и шланги.
По различия в типе капельницы различаются оросительные трубки с мягкими и жесткими капельницами, компенсированные или не компенсированные.
По степени жесткости различаются мягкие однолетние трубки или жесткие (более прочные и долговечные)
Базовая комплектация систем капельного полива
В базовой комплектации систем капельного полива – все перечисленные составляющие, которые и обеспечивают полноценное функционирование системы.
Это источник водоснабжения, фильтростанция, узел подготовки удобрений, магистраные и разводящие трубопроводы, регуляторы давления. В базовую комплектацию также обязательно входит соединительная и запорная фурнитура.
Дополнить базовую комплектацию могут системы автоматического контроля системы и отслеживания расходов воды.
Фильтрационная станция: виды фильтров для капельного полива
Наиболее важный элемент системы капельного полива – фильтрационная станция. Выбор фильтров зависит от состава воды и наличия в ней примесей, а также от орошаемой площади.
Фильтры бывают дисковые, сетчатые, гидроциклонные, гравийные. Сетчатый фильтр выполняет очистительную и предупредительную функцию. Такой фильтр представляет собой сетку с мелкими ячейками. Его применяют при не очень высоком содержании в воде неорганических частиц. Степень очищения воды напрямую зависит от размера ячеек. Площадь фильтра определяет пропускную способность системы капельного полива.
В случае засорения фильтр промывается методом запуска обратного потока воды.
Дисковые фильтры созданы для более глубокой степени очистки воды. Их конструкция представляет собой соединенные вместе диски с радиальными канавками. Такие фильтры используют в случае, если вода качается из скважин. Засорения промываются запуском обратного потока воды.
Гравийный фильтр используется в качестве фильтрующего вещества обычный песок. Это позволяет удерживать неорганические органические частицы в больших количествах. Для повышения эффективности фильтрации используется крупнозернистый и мелкозернистый песок (соответственно 1,2-2,4 см и 0,5-0,8 см). Мелкая фракция засыпается сверху. При засорении фильтр промывается обратным потоком воды.
Такие фильтры целесообразно использовать при заборе воды из открытых водоемов
Гидроциклонные фильтры применяются для очищения воды от большого количества тяжелых частиц. Они необходимы для проведения предварительной очистки.
Расчет систем капельного полива: методика
Шаг первый: определить потребность в воде, соотнести с заданной площадью и количеством оросительных трубок
В агрономии все расчеты не являются высоко точными. Абсолютно точное прогнозирование процессов здесь не возможно. Здесь нет четких зависимостей, на основе которых можно создавать некие формулы. Но скорректировав некоторые факторы, можно значительно повлиять на урожайность. Один из важнейших факторов – орошение. В овощеводстве самым эффективным методом можно считать капельный полив полей.
Для проведения расчетов необходимо иметь данные о видах культур и площади полей. В свою очередь эти данные получают, исходя из проведенных исследований в сфере маркетинга, а также на основе анализа почвенных и водных ресурсов.
Проектирование систем капельного полива включает следующие этапы:
Расчет потребления воды;
- определение количества оросительных трубок, исходя из схемы посадки;
- разделение участка на отдельные поливные блоки (с учетом длины рядов, мощности насоса и дебета скважины);
- учет расхода воды по блокам и желаемого времени полива для подбора фильтростанции;
- выбор материалов для разводящих и магистральных трубопроводов;
- каждодневная потребность в воде определяется по максимуму, чтобы наверняка протестировать возможности источника, фильтростанции и других элементов системы капельного полива.
Для этого используется формула Q = 60 × S ÷ T.
(Q – искомая пропускная способность, S – площадь, T – время (как правило, это 16 – 20 часов).
Полученные данные соотносятся и с мощностью источника водоснабжения. Если ресурсы источника позволяют нести рассчитанную нагрузку, то можно перейти к следующему этапу расчета. Далее определяем количества оросительных трубок в соотношении с перечнем выращиваемых культур.
Для каждого вида культур потребность в орошении рассчитывается индивидуально. Учитывается схема посадки и площадь.
Используется формула Lt = Sк × 10000 ÷ L.
(Lt – потребность культуры в орошении и длина оросительной трубке в метрах, Sк – площадь культуры, L – расстояние между трубками в соответствии со схемой посадки.)
Шаг второй: разделение участка на поливочные зоны
При разделении участка на поливочные зоны и блоки учитывается пропусканая способность той или иной системы капельного орошения. Берутся максимальные показатели. Это делается для того, чтобы в дальнейшем потребление воды на каждом участке не превышало пропускные возможности самого трубопровода. За контрольные показатели при разделении на блоки берутся данные о пропускной способности отводных трубопроводов с учетом их жесткой части из ПНД.
Допустим мы рассчитываем систему капельного орошения для помидоров, и пропускная способность трубопроводов составляет 80 кубических метров в час, расстояние между лентами – 1,8 метров, дистанция между эмиттерами – 0,3 метра и расход воды на один эмиттер составляет 1,1 литр в час.
Размеры поливочного блока рассчитываются по формуле: S = Qt × L× X ÷ 10q.
В этой формуле S – площадь поливочного блока в гектарах, Qt – пропускные возможности разводного трубопровода (метры кубические в час), L – дистанция между трубками (в метрах), исходя из схемы посадки, X – дистанция между эмиттерами (в метрах), q – норма полива для одного эмиттера (литры в час).
Затем предварительно устанавливается число поливочных блоков. Для этого нужно разделить общую площадь, отведенную под данную культуру, на рассчитанную площадь блока. Полученное число нужно округлить в сторону увеличения.
Расход воды на гектар воды на каждый гектар рассчитывается по формуле W =10q ÷ L×X.
(W – расход воды, q – норма полива эмиттера, L и X дистанция между трубками и эмиттерами соответственно).
На следующем этапе нужно определить геометрические размеры поливочных блоков. Варианты прохождения магистрального трубопровода через поливной блок: строго по середине, со смещением от центра или по границе.
Самый рациональный способ размещения – по середине блока,чтобы можно было развести оросительные трубки в две стороны. Это поможет сэкономить на стоимости трубопровода. При этом нужно помнить об ограничениях длины в капельных лентах.
Для ряда случаев более рационально организовать одностороннее размещение оросительных трубок. Это относится к полям с неудобной конфигурацией.
На геометрические параметры поливных блоков влияют также технические характеристики поливных трубок. При разбивке полей на поливочные блоки рациональнее всего применять поливочные линии с длиной 70-90 % от максимальных показателей. Когда длина поливочных блоков определена, рассчитывается длина магистрального трубопровода.
При расчетах нужно также учитывать неравномерность полива (от 5 до 15 %). Например, для оросительной трубки диаметром 16 миллиметров и норме вылива на каждый эмиттер 1,2 литров в час при расстоянии между эмиттерами 0,№ метра и неравномерности полива 10 % длина поливной линии составит 150 метров.
Важно не допустить, чтобы в одном блоке выращивались разные сельскохозяйственные культуры,особенно если для них требуются разные нормы полива и различные составы удобрений. В случае, если такая необходимость соединения в одном блоке разных культур возникает, можно использовать специальные соединительные фитинги. Еще одна типичная ошибка – использовать разные схемы посадки по разные стороны от одного и того же разводного трубопровода.
Шаг третий: уточнить потребность в воде и составить схему полива
Когда количество поливочных блоков и их размеры установлены, уточняется расход воды дл каждого блока. Нудно определить сколько кубических метров в час будет затрачено каждым блоком.
Для расчета используется формула Wi= W × Sб.
Wi – это расход воды в конкретном поливочном блоке. W – расход воды на каждый гектар в данной схеме посадки. Sб – площадь самого поливочного блока.
На следующем этапе создается схема полива. Максимальная норма полива делится на расход воды по каждому гектару. Таким образом определяется время осуществления полива в конкретном блоке. Едина измерении нормы полива и расхода воды– кубический метр на гектар.
Если вспомнить о примере с расчетом системы орошения помидоров, то за час работы системы орошения расход воды на каждый гектар составит 26 кубических метров. Время полива составит 3 часа (максимальный показатель), если дневная норма будет 70 кубических метров на гектар.
Как выбрать фильтростанцию для капельного полива
Чтобы выбрать фильтростанцию, нужно учесть характеристики источника водоснабжения (скважина, открытый источник), степень его загрязненности и вид загрязняющих веществ. Кроме того, учитывается часовая потребность в воде, производительность конкретной насосной станции, наличие других потребителей воды и их количество.
Для проведения расчетов могут понадобиться анализы химического состава воды на предмет наличия механических или биологических загрязнителей. Это поможет определить, насколько пригодна вода из данного источника для орошения.
Вода из открытых водоемов, как правило, содержит большое количество примесей в виде различных биологических загрязнений. Поэтому такая вода для очистки потребует песчано-гравийный фильтр. Если в воде содержится большое количество песчаных частиц, понадобится гидроциклонный фильтр. Наряду с песчано-гравийным фильтром в системе капельного полива, работающей от открытых водоемов, нужно использовать и другие виды фильтров (сетчатые или дисковые).
При использовании воды из скважин достаточно использовать лишь сетчатые или дисковые фильтры.
После того, как тип фильтров выбран, нужно рассчитать их количество.
При выборе фильтров, нужно учитывать и экономические факторы. Для этого берутся в расчет и показатели мощности насосной станции. Если мощность недостаточна и потребуются дополнительные траты на подачу воды, то нужно будет скорректировать количество фильтров.
Когда определена пропускная способность фильтростанции с учетом всех факторов, начинаем ее укомплектовывать. Выбирается марка фильтра, определяется необходимое количество. Подбирается и удобрительный узел. Он включает в себя инжекторов, задвижку, соединительно-запорную арматуру. При выборе инжектора обязательно учитывается пропускная способность фильтростанции.
Для гидравлического расчета используемой водопроводной сети учитывается диаметр трубопроводов, установленные расходы воды, минимальное давление при входе в систему.
Чтобы определить диаметр трубопровода, нужно знать скорость движения воды V и объем потока Wi. Целесообразная скорость потока воды в трубопроводе – от 0,6 до 1,9 метров в секунду. Эту цифру надо умножить на 3600. Далее нужно взять данные расчетного потока воды и разделить на полученную цифру. (Wi ÷ 3600V). Из полученного числа нужно извлечь квадратный корень,а затем умножить эту цифру на 1,13. Полученный результат округляют до большего значения.
Затем нужно определить реальную скорость воды в трубопроводе – Vf (измеряется в метрах в секунду).
Vf = Wi ÷ w
Отдельно рассчитываются потери напора. Для этого используется отдельная формула:
hn=A×Lt×b×Wi2
(A – сопротивление труб, указывается в секундах на метр в квадрате, Lt – длина трубопровода в метрах, b – специальный поправочный коэффициент).
Расчет трубопровода производится в следующем порядке:
- определение диаметров трубопроводов (расход воды и скорость потока на каждом участке);
- определение потерь напора на каждом участке;
- определение максимальных потерь напора;
- определение минимального входного давления;
- сравнение ресурсов источника водоснабжения и потребностей системы капельного орошения.
Перед установкой систем капельного орошения предварительно проводится обработка почвы. Если есть необходимость, вносятся почвенные гербициды. Затем производится монтаж систем капельного полива.
Последовательность:
- монтаж фильтростанции, магистральных трубопроводов;
- после проведенного посева укладываются оросительные трубки (может вестись ручную или автоматически при помощи специальных укладчиков на рамке сеялки);
- прокладка распределительного трубопровода и подсоединение его к магистральному;
- подсоединение через фитинги оросительных трубок (предварительно под фитинги с помощью перфоратора делаются отверстия в трубопроводе);
- промывка системы от 10 до 15 минут, сначала промывается фильтростанция, а затем оросительные трубки;
- после завершения промывки концы трубок закрываются;
- регулирование давление в соответствии с паспортными данными системы капельного полива.
Системы капельного полива имеют относительно высокую стоимость, поэтому важно организовать их грамотную эксплуатацию для продления срока службы. Это поможет окупить затраты на организацию капельного орошения и получить максимально высокие прибыли.
Применение системы капельного полива относится к наиболее передовым методам и требует поддерживать столь же высокий уровень технологий на всех стадиях процесса выращивания той или иной культуры. Применение комплексных передовых методов по защите и удобрению растений, по уходу за ними дает возможность получить желаемый высокий результат и значительно повысить показатели урожайности.
Испортить систему капельного орошения не гарантирует высоких результатов, если была проведена неверная обработка почвы или неграмотный уход за растениями.
Качество самой системы орошения зависит от плотности оросительных трубок и лент. Чем выше плотность лент и трубок, тем они долговечнее. Минимальный срок службы самых тонких оросительных лент равен одному году. При этом ленты с невысокой плотностью необходимо закапывать в землю на точную глубину 5 см для пордления срока их эксплуатации. Трубки с более высокой плотностью укладываются поверх земли.
При подземной укладке тонких лент важно следить за точным соответствием глубине в 5 см. Если лента пройдет глубже, это повлияет на давление в системе капельного орошения. При более глубоком расположении могут возникнуть и трудности с извлечением ленты из почвы при завершении сезона культивации.
При расположении ленты слишком близко к поверхности могут появиться проблемы с почвенными вредителями (медведка или проволочник).
Для борьбы с вредителями важно сразу после укладки ленты пустить по системе воду вместе с инсектицидами. Пропорции добавления инсектицидов: денис форте нужно добавить в расчете 0,1 литр на га, базудина – 1,5 литра на га, золона – 1,5 литров на га.
Против почвенных вредителей эффективных препаратов не разработано. Еще один враг поливных лент – вороны. В связи с этим, нужно организовать круглосуточное обслуживание систем капельного орошения, в несколько смен.
Кроме того, нужно регулярно промывать фильтростанцию и контролировать давление во всей системе орошения. При появлении утечек нужно своевременно их устранять.
После завершения сезона полива нужно провести демонтаж всех элементов системы капельного орошения. Если использовали многолетние трубки, их укладывают на хранение. Если применялись однолетние ленты, их передают на утилизацию. Перед утилизацией извлекается ремонтная фурнитура, которая в дальнейшем может быть использована для хозяйственных нужд.
Очень важно убирать все остатки оросительной ленты с полей, чтобы не нарушать экологию. Системы капельного орошения исзтовлены из полимерных материлов, которые не разлагаются в почве. Не стоит загрязнять этими остатками свои поля. Это важный фактор дальнейшей успешной эксплуатации почв.
Многолетние трубки после завершения сезона полива требуют промывки и удаления всех частиц, накопившихся в системе. Технология предельно проста: на концах трубок открываются заглушки и пускается поток воды. Эта процедура должна проводиться для каждого поливного блока. Если для орошения использовалась вода из открытых водоемов, возникает опасность зарастания капельниц слизью из-за многочисленных водорослей и бактерий. Поэтому для промывки используется вода с раствором хлора (концентрация – 20 мг/л). Промывать системы капельного полива хлором можно из инжектора. Длительность промывки – от 30 до 60 минут.
Еще одна опасность – закупорка солевыми остатками из-за применения удобрений с содержанием солей магния и кальция. Чтобы удалить эти соли, применяется техническая азотная, хлорная или ортофосфорная кислота (концентрация – 0,6 %). Промывка кислотой должна продолжаться около часа.
Кислование оросительной трубки может поризводиться с использованием двух методов. Первый метод сводится к тому, чтобы определить количества кислоты, исходя из расхода воды и временного периода кислования. Затем готовится маточный раствор и закачивается в систему в течение получаса. Промывка системы капельного полива осуществляется в течение 30 минут.
Второй метод сводится к тому, чтобы определить количество воды, исходя из заданного объема кислоты. Затем нужно определить производительность оросительных трубок и ее зависимость от рабочего давления. Далее устанавливается рабочее давление, которое необходимо для нужно производительности. Затем готовится маточный раствор, настраивается расчетное давление в системе и проводиться кислование так, как описано в первом методе.
Как расчитать Капельный полив???
Методика расчета и эксплуатация систем капельного орошения
Основные термины и определения
Капельное орошение применяется в овощеводстве в промышленных масштабах на юге Украины с 1997 года.
Источник водоснабжения - канал, бассейн или скважина, откуда производится забор воды;
Насосная станция и водозабор предназначены для забора воды из источника;
Фильтрационная станция? предназначена для доведения качества воды до установленных параметров. В зависимости от наличия в воде определенных примесей и величины орошаемой площади, фильтрационная станция может включать сетчатые, дисковые, гравийные, гидроциклонные фильтры или их комбинации;
Узел внесения удобрений - предназначен для дозированно го внесения, совместно с поливной водой, удобрений и СЗР. Может состоять из удобрительной головки и инжектора или дозатрона, а также емкости для приготовления раствора удобрений;
Контроллер - устройство для автоматического контроля и управления работой системы капельного орошения;
Регулятор давления - устройство для поддержания постоянного давления в системе, согласно паспортных данных;
Оросительные трубки или ленты - капельные линии, укладываемые параллельно друг другу, согласно технологии, и соединенные с поперечной магистралью трубопровода;
Эмиттеры - капельные увлажнители (капельницы) скрепленные с трубопроводом или составляющие с ним единое целое, в зависимости от конструкции. Их назначение - дозированный выпуск воды из трубопровода в небольших количествах.
Классификация и типы оросительных трубок
Трубки классифицируются:
По типу трубки - лента или шланги.
По типу капельницы - с жесткой капельницей и мягкой. Компенсированные и не компенсированные.
По жесткости - мягкие (тонкие, однолетние) и жесткие (прочные).
Комплектация систем капельного орошения. Основные составляющие системы капельного орошения.
В настоящее время базовая комплектация системы капельного орошения состоит из:
Источника водоснабжения;
Узла подготовки и внесения удобрений;
Фильтростанции;
Магистральных трубопроводов;
Регуляторов давления;
Разводящих трубопроводов;
Соединительной фурнитуры;
Запорной фурнитуры.
Дополнительно система может содержать узлы автоматического контроля и управления системой, а также учета расхода воды.
Фильтрационная станция - один из важнейших элементов системы. В зависимости от наличия в поливной воде определенных примесей и величины орошаемой площади, фильтрационная станция может включать сетчатые, дисковые, гравийные и гидроциклонные фильтры. Сетчатые фильтры устанавливаются не только с очистительной целью, но и с предупредительной, после гравийного. Состоят из корпуса и фильтрующего элемента в виде мелкоячеистой сетки. Применяют для фильтрования воды при невысоком содержании неорганических частиц. Степень очистки воды зависит от размеров ячейки фильтрующей сетки, а пропускная способность от площади. При засорении фильтрующий элемент промывается обратным потоком воды.
Дисковые фильтры разработаны для более глубокого фильтрования. Состоят из корпуса и фильтрующего элемента в виде набора плотно сжатых тонких дисков с радиальными канавками. Они сочетают надежность и наименьшую себестоимость обслуживания. Используются для удаления неорганических и органических частиц. Обычно используются при заборе воды из скважин. При засорении могут промываться обратным потоком воды.
Гравийные фильтры используются для удаления органических и неорганических частиц. Применяемый в качестве фильтрующего элемента песок, за счет своей высокой удельной фильтрационной поверхности, позволяет удерживать большие количества взвешенных частиц. Используются при заборе воды из открытых водоемов. Промывка производится обратным потоком воды. Засыпаемая гравийно-песчаная смесь используется двух фракций: крупная (1,2-2,4 мм) засыпается снизу, а мелкая (0,5-0,8) засыпается сверху. Гидроциклоны используются для разделения и удаления тяжелых частиц из воды (в основном песка). Используются при большом загрязнении воды тя желыми частицами, для предварительной очистки.
Методика расчета систем капельного орошения
Определение потребности в воде, на заданную площадь, и количества оросительной трубки
Агрономия не является точной наукой, как, например математика. И не смотря на то, что, на протяжении нескольких веков в этой области проводились масштабные исследования, получен значительный объем ин формации о влиянии орошения, удобрений и т.д. на развитие растений, мы не можем говорить о полном прогнозировании и планировании процессов в с/х производстве. Тем не менее, даже при отсутствии четких зависимостей, мы можем, исходя из имеющейся информации, оказывать значительное влияние на урожайность с/х культур путем корректировки определенных факторов. Одним из таких факторов является орошение. А если речь идет об орошении в овощеводстве, то на сегодняшний день можно с уверенностью говорить о том, что наиболее эффективным является капельное орошение.
Выбрав на основе почвенных, водных, маркетинговых иссле дований набор культур, их площади и фирму - производителя оборудования переходят непосредственно к расчету самой системы, используя следующий порядок проектирования.
Предварительный расчет водопотребления;
Расчет количества оросительной трубки на участок, согласно схемы посадки;
Деление участка на поливные блоки (учитывается длина рядов, мощность насоса, дебет скважины)
Подбор фильтростанции (учитывается расход воды по блокам, желаемое время полива участка)
Подбор материалов магистральных и разводящих трубопроводов.
Для начала определяют максимальную ежедневную потребность в воде с целью проверки возможностей водоисточника, выбора фильтростанции и остальной фурнитуры. На юге за максимальную ежедневную оросительную норму принимают 60-70 м3/га. Исходя из этого, и производят предварительный расчет пропускной возможности фильтростанции по формуле:
Q=60м³/га*S/Т
Где: Q - пропускная способность фильтростанции, м3/ч; S - планируемая площадь орошения, га; Т - планируемое время работы системы в сутки, 16-20 ч.
Если источник водоснабжения позволяет расчетный расход воды, следует переходить к следующему этапу расчета проекта. Расчет количества оросительной трубки ведется, с учетом перечня возделываемых культур.
Для каждой культуры, с учетом возделываемой площади и схемы посадки, рассчитывается потребность в оросительной трубке:
Lt=Sk*10000/L
Где: Lt - потребность в оросительной трубке, м; Sк - площадь возделываемой культуры; L - расстояние между оросительными трубками (схема посадки).
Разбивка участка на поливочные блоки или зоны.
При разбивке участка на поливочные блоки необходимо знать, что максимальная пропускная способность магистрального рукава LAY FLAT 4" составляет 80м3/ч, а пропускная способность - LAY FLAT 3" - 40м3/ч. В особых случаях возможно повышение пропускной способности на 10-15%. Следовательно, водопотребление одного поливного блока, не должно превышать пропускной возможности трубопровода. Поскольку, в качестве отводного трубопровода используются, помимо гибких рукавов, и жесткие трубопроводы из ПНД, то за контрольные показатели для разбивки на блоки, следует брать значения пропускной способности трубопроводов (табл. 1).
Таблица 1. Максимальная пропускная способность трубопроводов
Пример: Культура - томаты.
Расстояние между оросительными лентами - 1,8 м.
Магистральный трубопровод - LAY FLAT - 4".
Расстояние между эмиттерами - 0,3 м.
Расход воды на один эмиттер - 1,1 л/ч.
Зависимость для расчета размеров поливочного блока, Га:
S=Qt*L*x/10q
где: Qt - Пропускная способность разводного трубопровода, м3/ч;
L - Расстояние между оросительными трубками (схема посадки), м;
х - Расстояние между эмиттерами оросительной трубки, м.
q - норма вылива одного эмиттера л/ч.
Далее определяется предварительное количество поливочных блоков. Для этого общую площадь возделываемой культуры делят на расчетную площадь блока и округляют в сторону увеличения. При невозможности размещения или экономической нецелесообразности расчетного количества поливочных блоков идут на увеличение их количества.
Для определения расхода воды на гектар пользуются следующей зависимостью, м3/ч:
W=10*q/L*x
Следующий этап - определение геометрических размеров поливочных блоков. Магистральный трубопровод, может проходить через поливной блок по середине (или со смещением), или по границе поливного блока. Более выгодно, в большинстве случаев, разводной трубопровод располагать по середине орошаемого блока с двусторонней разводкой оросительных трубок, из-за высокой стоимости трубопровода. Однако, нельзя забывать, что у капельной ленты есть ограничение максимальной длины. В отдельных случаях экономически более целесообразно одностороннее расположение оросительных трубок относительно разводного трубопровода при неудобной конфигурации поля и высоких затратах на магистральные трубопроводы.
Второй фактор, влияющий на геометрические размеры поливных блоков - это техническая характеристика оросительной трубки. Можно задавать 5-15% неравномерностью полива. Для самой массовой, оросительной трубки (диаметром 16 мм, норме вылива на эмиттер 1,2 л/ч и расстоянием между эмиттерами 0,3 м) при неравномерности 10% максимальная длина поливных линий составляет около 150 м. Таким образом, необходимо изучить технические характеристики предлагаемой оросительной трубки. Разбивая поле на поливочные блоки, экономически целесообразно использовать поливочные линии длиной 70-90% от максимальной. Определив длину поливочных блоков, рассчитывают длины магистральных трубопроводов.
Следует не допускать выращивания в одном блоке разных культур, особенно с разными нормами полива и нормами удобрений. Если возникает такая необходимость, используют соединительные фитинги с кранами. Также нельзя использовать различные схемы посадки с разных сторон одного разводного трубопровода.
Уточнение потребности в воде и составление схемы полива
После определения количества и размеров поливочных блоков уточняют расход воды на каждый поливочный блок, м3/ч:
Wi=W*Sб
где Wi - расход воды конкретного поливочного блока;
W - расход воды на гектар используемой схемы посадки;
Sб - площадь конкретного поливочного блока.
Следующий этап составление схемы полива. Для этого максимальная поливная норма (60-70 м3/га) делится на гектарный расход воды (м3/га в час), используемой схемы посадки и определяется максимальное время полива конкретного блока. Для рассматриваемого примера (томаты) гектарный расход воды (за один час работы системы) составляет 26 м3, а максимальное время полива (при максимальной дневной норме 70 м3/га) около 3 часов.
Выбор установки фильтростанции
При выборе фильтростанции необходимо учитывать источник водоснабжения (открытый водоем или скважина), степень загрязненности воды и вид загрязнителя, часовую потребность в воде (пропускную способность), а также производительность насосной станции и количество других потребителей.
Следует иметь ввиду наличие необходимости проведения анализов воды на химический состав, наличие биологических и механических загрязнителей с целью определения пригодности для орошения и подбора фильтростанции. При использовании поливной воды из открытых водоемов, следовательно, имеющей большое количество биологических загрязнителей, необходимо включать в состав фильтростанции песчано-гравийный фильтр, а при большом количестве взвешенных песчаных частиц целесообразно использование гидроциклонов. Также, помимо песчано-гравийного, в состав фильтростанции (при заборе воды с открытых водоемов) входит страхующий сетчатый или дисковый фильтр.
Если используется вода со скважины то, обычно достаточно одного дискового или сетчатого фильтра. При большом количестве взвешенных песчаных частиц целесообразно использование гидроциклонов. Определившись с типом фильтростанции, на основании анализа источника водоснабжения, переходят к выбору типа фильтров и расчета их количества.
Перед выбором пропускной способности фильтростанции, необходимо уточнить производительность (при наличии) насосной станции и наличие других потребителей воды. При избыточной мощности насосной станции возможна ситуация когда дополнительные затраты на подачу воды превысят стоимость дополнительных фильтров. Поэтому необходимо также экономическое обоснование пропускной способности фильтростанции.
Определившись с максимально необходимой пропускной способностью фильтростанции и ее типом, начинают комплектацию. По пропускной способности подбирают марку фильтра и их количество. Также выбирается удобрительный узел. Удобрительный узел обычно состоит из задвижки, инжектора и соединительно-запорной арматуры. В зависимости от пропускной способности фильтростанции инжектор может быть от 0,5" до 1,5".
Расчет магистральных трубопроводов
Гидравлический расчет водопроводной сети заключается в определении диаметров трубопроводов по известному расходу воды и потерь напора на всех ее участках, а также определения минимального давления на входе системы.
Диаметр трубопроводов D, определяется по формуле, м:
D=1,13√Wi/3600*V
где: 1,13- коэффициент получаемый при переходе от живого сечения потока к диаметру трубопровода;
Wi - Расчетный поток воды, протекающий по данному участку трубопровода, м3/ч;
V - Экономически целесообразная скорость движения воды в трубопроводе - 0,9...1,9 м/с.
Полученные фактические значения диаметров труб округляем до ближайшего большего стандартного значения.
После определения диаметров трубопроводов определяем фактическую скорость движения воды в трубопроводах Vf, м/с:
w=∏*D*f²/4
w - площадь живого сечения трубопровода м2;
Df - принятый диаметр трубопровода, м.
Потери напора hn, м (примерно 0,1 бар), определяются по формуле:
hn=A*Lt*β*Wi²
где: А - удельное сопротивление труб, (с/м2),
Lт - расчетная длина трубопровода, м;
b - поправочный коэффициент
Порядок расчета трубопроводов:
Определяются диаметры трубопроводов по расходу воды и скорости потока для каждого участка;
Определяются потери напора по участкам;
Определяется максимальная потеря напора;
Определяется минимальное входное давление;
Сравниваются возможности источника водоснабжения с потребностями системы.
Порядок и основные требования к монтажу
На участке предназначенном для размещения системы капельного орошения предварительно проводится предпосевная обработка почвы и, при необходимости, внесение почвенных гербицидов. Монтаж производится в следующей последовательности:
Монтируется фильтростанции и магистральные трубопроводы, согласно проекта;
Производится посев и укладка оросительной трубки при сеяной культуре, или укладка трубки при рассадной культуре (производится вручную или с помощью укладчиков расположенных на раме сеялки или культиватора);
Укладывается распределительный трубопровод и подсоединяется к магистральному трубопроводу;
Оросительные трубки, через фитинги, подсоединяются к распределительному трубопроводу. Для этого в трубопроводе, с помощью перфоратора, делаются отверстия под фитинг;
Промывают систему водой в течении 10-15 минут. Для этого в начале промывают фильтростанцию до появления чистой воды, а затем промывают оросительные трубки;
По окончании промывки закрывают концы оросительных трубок;
Производят регулировку давления согласно паспортных данных.
Эксплуатация системы
Стоимость систем капельного орошения довольно высокая, поэтому очень важно правильно спланировать все работы по эксплуатации системы. Если планирование будет осуществлено неверно, что повлечет за собой неправильную эксплуатацию системы, затраты не окупятся, так как прибыль будет низкой. Выращивание овощей на капельном орошении предполагает применение самых передовых технологий, поэтому получение высоких урожаев возможно только при обязательном выполнении всех агротехнических мероприятий по защите растений, внесению удобрений, уходу за растениями. Система капельного орошения не защищена от неправильной обработки почвы и ухода за растениями, поэтому все работы необходимо выполнять своевременно и качественно.
Качество каждой из систем зависит от толщины (плотности) трубки или ленты. Трубка или лента с высокой плотностью может использоваться несколько лет. Срок использования наиболее тонкой ленты составляет один год. Лента с наименьшей плотностью закладывается в почву на глубину 5 см. Более плотная трубка или лента может использоваться на поверхности почвы. При эксплуатации самой тонкой ленты важно проследить, чтобы она была уложена в почву точно на глубину 5 см. К сожалению, ещё нет техники для точной укладки ленты в почву, различия в глубине составляют ± 5 см. Если лента расположена слишком глубоко, есть риск изменения давления и объема воды в ленте, так как после сильных дождей почва существенно уплотняется. Так же будет трудно убрать ленту из почвы после окончания сезона, если она находится слишком глубоко в почве.
Если лента с наименьшей плотностью расположена слишком мелко, могут возникнуть проблемы с почвенными вредителями (проволочник, медведка). Очень важно сразу же после укладки ленты внести в почву с поливной водой инсектициды в следующей пропорции:
Децис форте- 0,1 л/га.
Базудин -1,5 л/га.
Золон - 1,5л/га.
К сожалению достаточно эффективных препаратов по борьбе с почвенными вредителями ещё нет. Наряду с этим тонкая лента может повреждаться воронами. Обслуживание системы проводится как в дневное, так и в ночное время, поэтому важно организовать работу операторов в несколько смен. Необходимо регулярно осуществлять промывку фильтростанции и постоянно контролировать давление в системе, устранять возможные утечки.
По завершению поливного сезона проводится демонтаж и закладка всех элементов на хранение. При использовании однолетней капельной трубки или ленты, она демонтируется и убирается с поля с дальнейшей утилизацией. Предварительно необходимо извлечь ремонтную фурнитуру, которая применялась в течение сезона для текущего ремонта, с целью дальнейшего использования. Важным экологическим фактором является зачистка поля от остатков капельной ленты и других полимерных отходов. Пластик в почве не разлагается, поэтому у многих фермеров поля, где применялось капельное орошение, загрязнены остатками этой системы. Для нормальной эксплуатации таких почв в будущем, крайне важно очищать поля от пластика любого вида.
Если использовалась многолетняя трубка её необходимо промыть, чтобы удалить все микро и макро частицы, накопившиеся за период эксплуатации. Для этого, на концах трубки открываются заглушки, и потоком воды промывается система до тех пор, пока не пойдет чистая вода. Эта работа проводится по поливным блокам операторами. Если для полива использовалась вода из открытых водоёмов, возникает угроза распространения сине-зеленых и других водорослей и бактерий, которые образуют слизь, забивающую капельницы. Поэтому на таких системах необходимо ввести в поливную воду хлор в концентрации 20 мг/л. Такая промывка производится через инжектор в течение 30-60 минут. Так как, в течение сезона для подкормки растений применяются удобрения содержащие соли кальция и магния, может произойти блокировка капельниц этими солевыми остатками. Для удаления этих солей в конце сезона применяют техническую азотную, ортофосфорную или хлорную кислоту в концентрации 0,6 % по действующему веществу. Продолжительность кислотной ирригации около одного часа.
На фото, в дополнение, приведены схемы автоматического полива.
| Создан 15 фев 2015 | |||||||||
Огород на даче нуждается в особом внимании и, от частоты и качества его полива будет зависеть, оправдают или нет труд хозяева дачные грядки. Когда-то для обеспечения растений необходимым количеством воды использовали всевозможные хитрости: использовали лейки, ведра, носили воду из речек и водоемов. Но прогресс на месте не стоит. И сейчас, очень популярными являются насосы для полива огорода, значительно облегчающие жизнь дачника. Но здесь из-за большого ассортимента появляется еще один вопрос: «Как выбрать насос повышения давления?». Давайте рассмотрим этот вопрос.
Сейчас есть довольно большое количество разных видов насосов для полива огорода на даче. По способу забора воды насосы могут быть:
- Погружные;
- Поверхностные.
При этом погружные разделяются на дренажные, колодезные и скважинные . По способу работы они делятся на:
- Вихревые;
- Центробежные.
Все перечисленные виды водяного оборудования характеризуются легкостью, компактностью, удобством и монтажа и эксплуатации.
Как выбрать насос повышения давления для дачи
Если ваш дачный участок расположен около водоема и вам необходим насос лишь для полива огорода, то смело приобретайте поверхностную модель. В случае же, когда вам нужно «добывать» воду не только для огорода, но и для питья, то лучше выбрать погружные модели.
Источник воды
Выбор насоса для дачи значительно зависит от находящегося поблизости источника воды. Например, если около вашего участка находится какой-либо водоем или же невысокий колодец (не более 9 метров)
, то смело можно выбирать поверхностные изделия.
При помощи погружных моделей можно перекачивать воду из глубоких колодцев и скважин, причем источник всасывания расположен непосредственно в воде.
Вид и температура жидкости
Также во время приобретения необходимо учитывать температуру и тип перекачиваемой жидкости. Просто некоторые модели для полива огорода могут использоваться лишь для всасывания чистой воды, а некоторые – смогут перекачивать и грязную. Помимо этого, любой вид оборудования подразумевает и определенную температуру жидкости. Например, если вы начнете работать с грязной водой насосом, который предназначен для чистой, то его время службы будет значительно короче.
Технические характеристики
Немаловажным показателем при выборе насоса повышения давления являются его технические характеристики. Производительность, количество пользователей, компактность, уровень напора, шумность, экономичность – эти и множество других критериев необходимо внимательно проанализировать при покупке оборудования.
Погружные насосы повышения давления
В случае, когда на вашей даче находится колодец или скважина, у которых глубина имеет более 9 метров, то без погружных моделей, чтобы повышать давление, просто не обойтись. Их опускают непосредственно в источник забора
, а на поверхность воду достают с помощью обычных шлангов. Важно при выборе погружных насосов обратить внимание на такой критерий, как уровень подъема воды. Одни модели ее могут повышать до 50 метров высоты, а другие – до 90 м.
Погружные насосы имеют отличную производительность, из-за того, что коэффициент потерь во время перекачки воды довольно низкий.
Невзирая на все преимущества, есть и недостаток: оборудование необходимо демонтировать в зимнее время в том случае, если оно используется лишь для полива огорода, а не полностью для водоснабжения дачи.
Установка погружных насосов повышения давления требует определенных профессиональных навыков, потому для решения данного вопроса желательно вызвать мастера.
Корпус устройства частично либо полностью опускается в воду, а это требует надежной и качественной изоляции управляющей электроники и проводки. Для этого применяются материалы из нержавейки, а также различные влагостойкие полимеры. Из-за особенностей эксплуатации корпус устройства ограничен в диаметре, например, для перекачки воды с глубины 30 метров размер цилиндра обязан быть меньше 15 см. Именно из-за ограничения в площади для получения нормального давления воды применяют многоступенчатую систему всасывания, что, естественно, повышает стоимость насосного оборудования.
Скважные насосы
Скважные модели, или, их еще зачастую называют, глубинные насосы характеризуются такой особенностью, как большое давление воды. Чаще всего корпус изготавливаются из нержавейки, и имеет цилиндрическую форму диаметром 10 см. Для обеспечения довольно высокого давления воды при перекачке устанавливают многоуровневою конструкцию.
Колодезные насосы
Эти аппараты используются для откачки воды из различных резервуаров и колодцев. В отличие от скважных, они не имеют таких четких ограничений по диаметру, что увеличивает потенциал двигателя.
Конструкция этого вида имеет специальный поплавок оповещения. Он необходим для того, чтобы в случае сокращения уровня воды ниже установленного выключать механизм для избегания перегрева и холостого хода. Также нужно обращать внимание и на то, что устанавливать насос необходимо выше дна минимум на 1 метр, чтобы не происходило всасывание грунта или песка, разрушающие конструкцию системы.
Дренажные насосы
При наличии около дачи грязного водоема, для оборудования требуется фильтрационная система, так как во время попадания большого количества твердых частиц устройство быстро сломается. Но возможен и иной выход – установить дренажный насос, он будет идеальным решением для полива огорода с грязного водоема. Эти системы также используются для откачки затопленных выгребных ям или подвалов. Данному оборудованию не страшны даже большие твердые части, так как оно имеет измельчитель. А во время попадания в систему всасывания, например, листьев, он их измельчит, и одновременно с водой на огород еще будут дополнительно попадать удобрение.
Поверхностные насосы
Эти аппараты устанавливают непосредственно на земле и выкачивают воду при помощи шланга, который подведен к источнику воды. В отличие от погружных моделей, установка поверхностных насосов не составляет большой сложности. Достаточно установить конструкцию около источника воды и подключить шланги
. Но важно, чтобы место было теплым и сухим, если же его выбрать не удалось, то можно соорудить небольшое закрытое помещение. Также надо заметить, что шумность этого оборудования довольно велика, поэтому специалисты рекомендуют ставить его на резиновый коврик, он будет частично поглощать колебания.
Центробежные насосы
Этот вид оборудования является самым популярным. Принцип работы происходит с помощью центробежной силы, она и способствует забору воды. Вращающее колесо, установленное внутри корпуса, изготовлено из 2 дисков. В роли соединительных частей дисков выступают лопасти, выгнутые в противоположную сторону вращению колеса. Во время включения оборудования вода проходит между лопастями и при кручении колеса появляется центробежная сила – в середине давление низкое, а сверху – высокое. Из-за разницы давления вода и выбрасывается в трубопровод.
Вибрационные насосы
Данный насос имеет корпус, с разделенной мембраной внутри. Одна ее часть наполнена водой, а вторая, это механизма, приводящий мембрану в движение. За счет этого увеличивается или снижается в размерах, что и приводит к снижению или повышению давления. Во время снижения давления вода из источника переходит в середину
, а при повышении – выходит наружу. Основное достоинство данного оборудования для полива огорода – относительно низкая стоимость, но при этом время эксплуатации тоже небольшое.
Бочковой насос
Этот насос для дачи перекачивает воду из различных резервуаров, к примеру, еврокубов или бочек. Конструкция имеет малый вес (около 4 кг), потому установив на всей территории небольшие емкости (глубиной около 1,3 метра) с водой, можно легко носить его в руках.
Для начала полива нужно только зафиксировать бочковой насос на крае емкости и подключить электропитание. Аппарат оборудован регулятором давления , потому вы сами сможете снижать или увеличивать напор воды. Кроме того, в конструкции есть фильтр, задерживающий всевозможные твердые части. Небольшой уровень шума – основное преимущество этих моделей.
Автоматические насосы
Если не хватает времени на долгие поливы, то есть смысл поставить автоматический капельный полив. Для этой системы подходит центробежный либо радиальный насос. Последний обязан работать лишь в условиях скважин, а первый должен быть оборудован двумя рабочими колесами.
Эти системы также нужно оборудовать манометром, гидроаккумулятором и реле давлением . Режим полива задает владелец, при этом уровень давления требуется минимальный.
Производители
Выбирать какого-то одного изготовителя насосов нет смысла, потому что и отечественные и зарубежные производства довольно качественны и долговечны. Самыми популярными среди дачников считаются насосы: Aquario, Хонда, AL-KO, Субару, Gardena , Elpumps, Агидель.
Модели Gardena имеют наибольшую мощность, потому могут подавать воду под большим давлением из водоема, находящегося ниже огорода. Насосы Агидель для дачи тоже довольно популярны среды поверхностного оборудования. Погружные модели AL-KO целесообразно использовать для продолжительного полива, они гарантируют хорошее давление и достаточную подачу воды.
Что вызывает поломку насосов:
Подводя итог
Все части насосной станции, как правило, располагают в одном месте. Блок автоматического управления подсоединяют к напору насоса, а в мембранный накопитель жидкость закачивается по отдельной трубе либо шлангу. Если из-за нехватки места насос и емкость нельзя поставить рядом, то блок автоматики желательно установить возле бака, сделав трубопровод от коллектора до насоса. Если в схеме есть распределительная гребенка подачи холодной воды, то автоматику ставят рядом с ней, это дает возможность поддерживать в ней нужное давление.
