Принципы расчета систем автоматического полива

При движении воды в трубопроводе из-за сил трения происходит снижение давления воды. Эти потери давления зависят от скорости движения воды внутри трубы, от протяженности трубопровода, от наличия поворотов, разветвлений и т.д.

С помощью исследований определена оптимальная скорость движения воды внутри трубы.

Эта скорость равна Vопт ~ 1.5 м/с.

При этой скорости, с одной стороны обеспечивается хорошая пропускная способность трубопровода и, с другой стороны, не очень высокая величина потери давления.

Существует формульная зависимость :

Расход Q (м3/час) = (D вн (мм))² * V (м/с) / 353.86, где

D вн – внутренний диаметр трубы
V (м/с) – скорость движения воды в трубе
Q (м3/час) – пропускная способность трубы с внутренним диаметром D вн (мм) при скорости воды V (м/с)
Приняв V = Vопт = 1.5 м/с, получим

Q опт (м3/час) = (D вн (мм))² / 235.79 – оптимальная пропускная способность трубы

Расчет оптимальной пропускной способности трубы ПНД стандарта ПЭ 80 приведен в таблице ниже.

Если расчет диаметров трубопроводов произведен, исходя из их “оптимальной пропускной способности, то величина потерь давления в трубопроводе не превысит 1.5 - 2 Бар.

Более точно величину потерь давления можно определить с помощью специальных таблиц, примеры которых приведены ниже.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ПОЛИВА. РАСЧЕТ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ПОЛИВА ДЛЯ ЗАДАННОГО УРОВНЯ УВЛАЖНЕНИЯ ГАЗОНА.

Эксплуатация системы автоматического полива предполагает следующие действия :

• Задание и поддерживание с помощью контроллера нужной продолжительности и частоты полива для всех групп (зон) дождевателей, в зависимости от солнечной освещенности и потребности растений.
• Соблюдение мер предосторожности при проведение земляных работ на участке.
• Ежемесячная (при необходимости чаще) проверка состояния фильтрующих элементов на дождевателях и трубопроводе системы полива.
• Своевременная консервация системы полива на зимний период.
• Тестирование всех элементов системы полива при первом весеннем запуске.

Расчет продолжительности работы системы полива для заданного уровня увлажнения газона.

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

В таблице ниже приведены примерные дневные нормы водоснабжения различных растений. (по данным зарубежной литературы)

Так, например, средняя норма полива газона для жаркого климата составляет
5 л/м2 (5 мм) осадков в сутки. Для расчета продолжительности полива воспользуемся данными, приведенными в каталоге поливочного оборудования. Найдем в каталоге характеристики той сопловой насадки, которая установлена на дождевателях на газоне.

Для примера возьмем разбрызгиватели торговой марки NELSON (Signature).

В таблице с характеристиками, колонка “precipitation rate” показывает приблизительную скорость выпадения осадков (мм/час) при размещения дождевателей на газоне по схеме “прямоугольник” (друг напротив друга) или “треугольник” (в “шахматном” порядке).

Как видно из таблицы выше для дождевателя с некоторым соплом 7284, скорость выпадения осадков составляет 48.2 мм/час (для схемы “прямоугольник”) Тогда продолжительность работы дождевателей для получения осадков 5 мм будет равна

T = 60* 5 мм / 48.2 мм/час ~ 6.5 мин

То есть дождевателя с данным соплом должны работать 6 – 7 мин в сутки для обеспечения потребности газона в воде. Полученное время полива (6-7 мин) может быть как несколько увеличено, так и уменьшено в процессе опыта эксплуатации. На это могут повлиять индивидуальные особенности поливаемого участка : находится ли он на солнечной или теневой стороне и т.п.

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

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

Внимание : для роторных дождевателей данные по скорости выпадения осадков соответствуют сектору их работы на 180 град.

При работе дождевателей на полный круг (360 град) скорость выпадения осадков необходимо разделить на 2, а при работе на 90 град скорость выпадения нужно умножить на 2. Это связано с принципом работы роторных дождевателей.

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

Т = 60*5 мм / 6.4 мм/час ~ 47 мин в сутки.

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

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

Консервация системы на зимний период

Консервации системы полива заключаются в освобождении от воды всех элементов системы полива (трубопроводов, дождевателей, э/м кранов и т.д). Освобождение может быть произведено за счет :

• • Слива воды в наиболее низком месте газона (возможно только в случае естественного уклона поверхности)
  • Установкой при монтаже на трубопроводах определенного количества дренажных клапанов, которые будут сами автоматически сбрасывать воду в дренаж после каждого полива. В этом случае трубопроводы всегда будут сухими.
  • С помощью продувки сжатым воздухом. Сжатый воздух подается с помощью воздушного компрессора через специальный присоединительный кран.

Если в системе полива используется накопительная емкость, то необходимо слить из нее оставшуюся воду. Необходимо также слить воду из насоса и при возможности демонтировать его и перенести его в закрытое помещение для зимнего хранения.

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