На сегодняшний день существует большое разнообразие систем орошения, от простой лейки до автоматических устройств. Во всем мире уже давно при планировании участка принято устанавливать оросительную систему, поскольку если не решить каким-либо образом проблему полива, то все усилия по созданию сада, цветника или газона будут напрасны. Установка нескольких дождевальных установок в разных местах сада – это еще не система полива. Проектирование и установка систем полива требует очень серьезного подхода. Прежде всего необходимо разделить участок на секторы так, чтобы разбрызгиватели были объединены в систему водоснабжения, которая сможет полностью охватывать все поливаемое пространство. Грамотно разработанная система инженерных коммуникаций позволит избежать множества проблем и сэкономить средства. Простейшие механические установки не менее эффективны, чем автоматические, но они требуют присутствия оператора, то есть нужно вовремя включить и выключить воду, подаваемую в устройство. Некоторые механизмы для полива несложно изготовить в домашних условиях. Почти все системы полива, кроме тепличных, являются летними коммуникациями, поэтому их прокладывают на глубине 30–50 см или по поверхности земли. Для того чтобы грамотно спроектировать оросительную систему, сначала необходимо определить общую потребность в воде для полива всех насаждений.
Различные виды растений потребляют, соответственно, разное количество воды, поэтому нужно знать нормы полива насаждений, исходя из которых вычисляют суточный и секундный расход воды на каждом участке. Подобные расчеты делают для того, чтобы определить, способен ли ваш источник водоснабжения обеспечить полноценный полив. В том случае, если его мощность явно недостаточна, то необходимо найти дополнительные источники воды.
Автоматические системы полива
Преимущества автоматических систем бесспорны. Во-первых, не нужно переносить довольно тяжелый шланг с места на место, боясь повредить растения, или носить тяжелую лейку. Во-вторых, при автоматическом поливе значительно снижается расход воды и осуществляется более качественное орошение за счет точного расчета дозирования подачи воды. В-третьих, экономится масса времени, которое можно использовать более рационально.
Кроме всего прочего, автоматические системы орошения избавляют садоводов от проблемы стока воды при переливе, а датчики, которыми укомплектованы многие системы, определяют уровень выпадения осадков и отключают орошение, если оно не требуется.
При правильной установке, эксплуатации и свое-временном проведении профилактических мероприятий автоматизированные системы могут служить до нескольких десятков лет.
Хочется обратить внимание на то, что установка автоматизированной системы довольно дорога, а кроме того, монтаж оросительных систем достаточно сложен и может быть выполнен только квалифицированными мастерами. Поэтому перед тем, как покупать автоматизированную систему полива, лучше всего предварительно проконсультироваться со специалистами той фирмы, которая не только продает, но и производит установку систем с учетом особенностей ландшафта и проводит пусконаладочные работы.
Управление системой полива может быть частично или полностью автоматизировано. Подобные системы просты в обращении. Автоматический блок управления включает в себя микропроцессор или таймер, который легко программируется по времени и секторам полива. Он позволяет осуществлять полив нужного сектора в заданное время, а дождеватели появляются из-под земли во время полива и не мешают при проведении агротехнических работ.
Хотя современные системы орошения разрабатываются с учетом индивидуальных требований, тем не менее типовая система должна состоять из контроллера, электромагнитных или электромеханических клапанов и форсунок, вентилей для соединения с гидравлической системой.
Контроллер – главный орган управления или микропроцессор. Его способность к сохранению данных по графикам полива, его включению и отключению в заданное время упрощает программирование и управление системой. Технические характеристики качественных малогабаритных моделей контроллера должны отвечать следующим требованиям:
1) он должен регулировать расход воды при нажатии только одной клавиши;
2) в нем должна быть заложена программа, позволяющая выполнять высокоточное орошение клумб или небольших участков независимо от всего участка по отдельному графику;
3) он должен иметь датчики влажности, с помощью которых происходит отключение полива во время дождя.
Еще одним важным компонентом автоматической системы полива являются клапаны. Они реагируют на приказания контроллера и регулируют поток воды. Например, при получении сигнала на закрытие поток воды, поступающей в форсунки, останавливается. Мембранные клапаны отличаются надежностью и эффективным контролем поступления воды с открытием и закрытием клапанов строго по графику. Для того чтобы продлить срок службы механизма и защитить его от засорения, клапан должен иметь надежную конструкцию и быть снабжен системой защиты от перепадов температуры и высокого давления воды и контуром направления потока воды. Форсунки служат для распределения воды в различных направлениях. Они могут быть снабжены различными выдвижными стержнями высотой от 5 до 30 см и набором сопл (насадок) с радиусом орошения от 5 до 15 м, с равномерным распределением воды.
Одна из наиболее сложных операций – монтаж системы полива. Работы по его выполнению можно разделить на несколько этапов: прокладка траншей, монтаж трубопроводов и дождевателей, монтаж блоков автоматики и напорного узла и пусконаладка. Наиболее трудоемкий процесс – прокладка траншей и трубопроводов. Сначала в соответствии с выбранной схемой прокладывают основную магистраль, от которой отходит разводящая сеть к местам полива.
При закладке трубам придают уклон для спуска воды из всей системы (для подготовки к зимнему периоду) или в сторону источника, или в сторону распылителей. Если уклон труб не позволяет полностью слить воду из системы, то придется использовать метод продувки сжатым воздухом с помощью компрессора.
Немаловажным фактором при установке системы полива является источник водоснабжения. Наилучшим вариантом можно считать коммунальный водопровод с необходимым давлением воды. При наличии любого другого источника забор воды производится с помощью насоса или помпы.
Для полива, как правило, используются полиэтиленовые или стальные трубы. Их диаметр определяется характеристикой материала трубопровода, гидравлическим расчетом и зависит от расхода воды. Поскольку системы полива для открытого грунта функционируют только в летний период, то трубы прокладывают по поверхности или закладывают на глубину не более 30–50 см.
Разводящая сеть заканчивается поливочными кранами, к которым присоединяют разбрызгиватели различных типов. Разбрызгиватель подбирается на основе типа орошаемого участка (сад, огород, цветник), характеристик системы водоснабжения (давление), состава почвы и поливаемой площади. Размеры шлангов, соединяющих разбрызгиватели, устанавливают по размерам, соответствующим силе водяного напора в системе.
Для того чтобы продлить срок службы установки в зимний период, необходимо производить консервацию поливных систем. Прежде всего нужно осушить сеть трубопроводов сжатым воздухом, подготовить к хранению насосное оборудование и устройство управления.
Устройства для полива дождеванием
Дождевание – это искусственно созданный дождь, который увлажняет под действием капиллярных сил слой почвы, воздух над почвой, а также надземную часть растений. К тому же при дождевании не происходит ухудшения структуры орошаемой почвы. Еще одним плюсом этого способа полива являются не слишком большие материальные затраты.
Этот способ используется на участках с близким залеганием грунтовых вод, то есть там, где существует опасность их подъема. Целесообразно применять дождевание на участках с большим уклоном, а также со сложным рельефом и супесчаными почвами.
Учитывая впитывающую способность почвы, регулируют интенсивность дождя. Например, для тяжелых почв – 0,1–0,2, для средних – 0,2–0,3, для легких – 0,5–0,8 мм/мин.
Чтобы не нарушать структуру почвы и избежать образования луж, капли дождя должны быть не более 1–2 мм в диаметре. Крупные капли прибивают листья к земле, и они покрываются слоем грязи. Чтобы избежать этого, необходимо уменьшить диаметр насадки.
Поливная система для дождевания проста в обращении, достаточно экономична и способствует повышению урожайности культур.
Чтобы самостоятельно проложить на участке оросительную систему для дождевания, понадобятся трубы диаметром 20 мм, краны, а также распылители. Если система является разборной, то обязательно потребуются и соединительные детали. Но такая система может быть и сварной. Лучше всего главный трубопровод проложить в самом центре участка. А сколько установить распылителей – это зависит в первую очередь от площади поливаемого участка. В саду распылители обычно размещают на земле под деревьями, а на огороде – в 80 см от поверхности земли.
Очень простым приспособлением для полива дождеванием может служить обычный резиновый шланг, согнутый в кольцо. В нем через каждые 10–15 см проделываются отверстия диаметром 4–6 мм. Концы шланга надеваются на трубки длиной 5–10 см, ввернутые в тройник друг против друга. На отрезке трубки, вставленной в тройник и соединенной с трубопроводом, устанавливается кран регулировки напора воды.
Рис. 33. Шланг, согнутый в кольцо.
Дождевание – один из наиболее распространенных способов полива. Он позволяет нормированно и на необходимую глубину увлажнять почву, не ухудшая ее структуры, и создает благоприятный микроклимат на садовом участке, улучшая жизнедеятельность почвенных микроорганизмов.
Дождевание можно применять на участках с самым разнообразным рельефом: на террасах, участках со склонами и неровным микрорельефом. Дождевальные аппараты устанавливают в междурядьях садовых и овощных культур, на газонах, под кронами деревьев и над ними. Они помогут увлажнить супесчаные почвы и участки с близко залегающими грунтовыми водами, облегчат трудоемкость полива и смоют с растений пыль и вредных насекомых.
При поливе дождеванием очень важно соблюсти соответствие между интенсивностью дождя и скоростью впитывания воды почвой. Слишком обильный полив может привести к образованию луж, и вода начнет искать сток, размывая почвенный слой. Кроме того, излишняя влага приводит к заплыванию почвы, вода вытесняет из нее воздух и на поверхности образуется корка, препятствующая испарению воды и насыщению земли кислородом, что угнетающе действует на растения. Подобный эффект создает неотрегулированное разбрызгивание. Слишком крупные капли дождя прибивают листья низкорослых растений (земляники, рассады овощных культур и др.) к земле, и они покрываются грязью.
Чтобы избежать этого, необходимо или увеличить напор воды, или уменьшить диаметр выходного отверстия дождевального аппарата. Для этого в сопло устройства вставляют шайбу с меньшим отверстием.
Преобразовать струю воды можно, использовав различные типы насадок и аппаратов, которые не требуют большого напора и расхода воды и просты в применении.
На современном этапе промышленностью выпускаются дождевальные установки различных конструкций, также имеется большой ассортимент разбрызгивателей и насадок, которые дают хорошее качество дождя. Но при их использовании может возникнуть проблема: для их эффективной работы необходимо давление воды не менее 2–2,5 атм, а это не всегда выполнимо.
Распылители типа «Улитка», «Сегнерово колесо», РВО-8, СК-16 и другие дождевальные установки с дефлекторными насадками выпускает промышленность, и их можно приобрести в магазинах.
Дождевальная установка «Улитка»
Механизм работы этой установки достаточно прост. С помощью шланга осуществляется подача воды в насадку через патрубок по касательной. В ней струи воды завихряются, и дождевой поток, принимая форму зонта, выходит из отверстия. Установка разбрызгивает воду по кругу в радиусе 1–2 м.
Рис. 34. Дождевальная установка «Улитка».
После полива одного участка земли «Улитку» переносят на другой. Помимо обычного дождевания, применяется и мелкодисперсное (аэрозольное). Его используют при неблагоприятных для растений климатических условиях, например при воздушных засухах и суховеях. При аэрозольном дождевании образуются капли размером 400–600 мк. Они прекрасно удерживаются на листьях растений.
Наилучший эффект достигается при частом или непрерывном распределении воды на орошаемом участке. Для аэрозольного дождевания используются насадки, а также диспергаторы различных конструкций.
Оборудование для мелкодисперсного дождевания включает мачту высотой 9–12 м и поворотную штангу с диспергаторами. Штанга работает по принципу флюгера, то есть в зависимости от силы и направления ветра.
Рис. 35. Система мелкодисперсного дождевания.
Огородный распылитель воды РВО-8
Огородный распылитель состоит из литого алюминиевого корпуса с кронштейном, на котором закреплена крыльчатка-дефлектор, регулируемая винтом. Радиус разбрызгивания регулируется изменением высоты крыльчатки, которое производится с помощью винта и закрепляется контргайкой.
Кроме того, корпус распылителя оснащен трубной резьбой диаметром 1/2 дюйма для крепления с водопроводной трубой или штуцером, соединенным с резиновым шлангом. Распылитель обеспечивает полив в радиусе 8 м с напором воды 15–20 м.
Дождевальная установка «Сегнерово колесо»
Рис. 36. Дождевальная установка «Сегнерово колесо»: 1 – головка-распылитель; 2 – шарнирная трубка; 3 – штуцер для подключения шланга; 4 – опора.
«Сегнерово колесо» – переносная установка, работающая на основе реактивного действия вытекающей воды. Установка состоит из подставки, опирающейся на лыжи, и горизонтальной трубки с двумя головками-распылителями на концах, короткой вертикальной трубки, соединяющей горизонтальную трубку со шлангом, подводящим воду.
При поступлении воды трубка начинает вращаться, разбрызгивая воду в радиусе нескольких метров. Для того чтобы изменить скорость вращения и площадь полива, нужно отклонить головки-распылители.
Дождевальные устройства с дефлекторными насадками
Наибольшей популярностью у садоводов пользуются консольные дождевальные установки и переносной шток-дождеватель. Преимущество этих устройств состоит в том, что их легко сделать в домашних условиях. Выполненные умельцами, они нередко превосходят промышленные образцы. Де-флекторные насадки также просты в изготовлении и отличаются простотой конструкции. С их помощью можно производить полив с небольшим расходом и напором (5–10 м) воды. Радиус разбрызгивания таких насадок от 1 до 3 м, что очень удобно на небольших участках полива.
Консольная дождевальная установка
Консольная дождевальная установка очень проста по своей конструкции и состоит из дождевального консольного крыла с тремя насадками, закрепленного на вертикальной проводящей трубке, и треножника. Одна такая установка орошает участок больше 10 м2.
Рис. 37. Консольная дождевальная установка: 1 – дождевальное крыло; 2 – насадка; 3 – вертикальная подводящая трубка; 4 – треножник; 5 – шланг; 6 – кольцо с винтом.
Подводящую трубку и дождевальное крыло изготавливают из водопроводной трубы диаметром 3/4 дюйма, а отрезки для навинчивания насадок – из трубы диаметром 1/2 дюйма. Торцевые концы дождевального крыла заваривают или ставят на них заглушки. Треножник можно изготовить из стальных уголков размером 20 х 20 мм или прутков диаметром 10–16 мм, соединив их с помощью сварки. В верхней части треножника устанавливают кольцо с винтом для закрепления вертикальной подводящей трубки и регулировки дождевального крыла на нужную высоту. К подводящей трубке присоединяется резиновый шланг.
Конусную дефлекторную насадку изготавливают из нержавеющей стали, бронзы или любого другого прочного металла, не подвергающегося коррозии.
Рис. 38. Конусная дефлекторная насадка: а – корпус; б – пластина-держатель; в – конус.
Конусная поверхность дефлектора должна иметь угол 60°. Особое внимание при изготовлении детали уделяют входной части отверстия конуса. Кромки должны иметь плавные очертания, для этого снимают фаску под углом 45° и тщательно отшлифовывают.
В верхней части конуса следует сделать вырез, в который вставляют, а затем припаивают или зажимают пластину-держатель. Саму пластину изготавливают из металлической пластины толщиной 1–1,5 мм.
Для того чтобы нижние кромки не мешали прохождению воды, их заостряют или делают обтекаемыми. При монтаже конуса нужно учитывать, как правило, расстояние от водовыпускного отверстия до острия конуса, оно должно равняться величине водовыпускного отверстия. Нижнюю часть конуса снабжают резьбой для навинчивания ее на патрубок, по которому подается вода, а в корпусе просверливают 3 отверстия диаметром 4–6 мм для сброса лишней воды.
Переносной шток-дождеватель
Рис. 39. Переносной шток-дождеватель и насадка к нему: а – общий вид дождевателя; б – насадка; 1 – контргайка; 2 – конус; 3– корпус насадки; 4 – патрубок; 5 – тройник; 6 – шланг; 7 – муфта; 8 – стойка; 9 – педаль; 10 – шайба решетчатая.
Установка представляет собой укрепленную на стойке дефлекторную насадку с регулируемой высотой конуса по отношению к выходному отверстию струи. Стойка укрепляется в почве при помощи костыля. Насадка состоит из корпуса, шайбы с отверстиями и подвижного дефлектора в форме конуса с осью. С наружной стороны шайба имеет резьбу для ввинчивания в корпус насадки. В центре шайбы сделано отверстие с резьбой, в которое вворачивается ось конусного дефлектора. Насадку можно изготовить на токарном станке из стали или цветного металла, стойку – из 1/2– и 3/4-дюймовых труб и фасонных частей к ним. Вода к дождевателю подается по шлангу от вентиля на трубопроводе оросительной сети.
Секторные насадки
Иногда необходимо поливать растения вдоль одной из сторон садовой дорожки, а также насаждения около дома или других построек. Чтобы избежать ненужного для некоторых растений полива и для экономии воды применяются секторные дождевальные насадки и дождевальные аппараты с вращением ствола по заданному сектору. Они позволяют поливать сектор разного размера – от 90 до 270°. Кроме того, к секторным дождевальным насадкам можно подходить с противоположной стороны полива и перемещать их на новую позицию по сухой почве.
Короткоструйная секторная насадка
Насадка состоит из корпуса и ложкообразного дефлектора. Корпус можно изготовить на токарном станке, а дефлектор с вогнутой поверхностью – из стальной пластины слесарным инструментом. Дефлектор приваривают или припаивают к корпусу. Вылетающая из отверстия корпуса струя воды попадает в центральную часть вогнутой поверхности дефлектора, отражается от нее и веером капель распределяется по поливаемой площади по сектору.
Секторная насадка со смещенным конусным дефлектором
Подобная насадка является универсальной, так как может работать с распылом воды по сектору и по кругу. Насадка состоит из корпуса конусного дефлектора, кронштейна, винта, экрана, оси. Конусный дефлектор делают диаметром несколько большим, чем при обычных насадках (равным 3–4 диаметрам выходного отверстия насадки); в верхней цилиндрической части он имеет паз для передвижения по кронштейну и отверстие для винта. На кронштейне есть два отверстия: первое – для крепления винтом конуса в положении для полива по кругу и второе – по сектору. Экран выполнен в форме двух крыльевидных отражательных плоскостей и закрепляется на оси, расположенной в нижней части кронштейна. Экран имеет хвостовик, которым он упирается в корпус и удерживается в вертикальном положении при секторном поливе.
Для работы с поливом по сектору конус устанавливают на кронштейне ближе к экрану. Острие конуса должно находиться не по центру, а соосно с краем выходного отверстия корпуса насадки.
Насадка с водовыпускным отверстием 13 мм, диаметром конуса 60 мм, при напоре воды 15 м и расходе 1,6 л/сек. дает распыл воды по радиусу 7–8 м и сектору полива 200–240°. Поэтому потерь воды и переувлажнения почвы под насадкой не происходит.
Для работы насадки с распылом воды по кругу конусный дефлектор устанавливают на кронштейне соосно с центром выходного отверстия насадки, а экран опускают вниз или снимают. Струя воды дробится о конус и равномерно распределяется по площади круга.