Принцип расчета трубопроводов системы 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.

Наружный диаметр Толщина стенки Внутренний диаметр Оптимальный расход

D нар (мм)

S (мм)

D вн (мм)

Q опт (м3/час)

20

2

16

1.09

25

2

21

1.87

32

2.4

27.2

3.14

40

3

34

4.9

50

3.7

42.6

7.7

63

4.7

53.6

12.18

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.

Таблица расчета потерь для труб ПВХ в системе автополива участка
Потери напора в фасонных частях систем автополива участка

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)

Вид растения.

Дневная потребность растений в воде

Холодный климат

Теплый / влажный климат

Жаркий / сухой климат

Небольшой кустарник (~ 90- 100 см)

1.2 л

1.9 л

3.1 л

Большой кустарник (100 – 150 см)

2.7 л

5.4 л

8.1 л

Небольшое дерево (высотой до 3 м)

10.3 л

20.5 л

20.8 л

Большое дерево (высотой до 6 м)

42.2 л

84.1 л

126.3 л

Трава, цветники

2.5 л/м2

2.5 л/м2

5 л/м2

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).

Таблица расчета выпадения осадков при проектировании системы автоматический полив

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.

Таблица расчета выпадения осадков при проектировании систем автополива

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).