Изчисляване на напоителната система

Много собственици на селски къщи все повече изоставят градината в обичайния смисъл на думата. Това се дължи на големите трудности в съдържанието му. По-специално, тя се отнася до напояване на отглеждането на плодове, зеленчуци и плодове. Оптималното решение на този проблем може да бъде автоматичната система за напояване на целия обект, т.е. капково напоителна система, работеща в автоматичен режим. За компетентната инсталация на такава система е необходимо да се изчисли тя, която може да включва няколко отделни изчисления наведнъж.

Схема, свързваща възлите на капковата напоителна система.

Основни понятия

За да изчислите напоителната система е ефективна и правилна, трябва да знаете някои понятия, т.е. термини, които се използват в тази област на дейност. Така че, обичайно е да се нарича източник на водоснабдяване всеки резервоар с определено количество вода, от който се използва оградата му за напояване на обекта. Източникът може да бъде и близко езеро, обикновен кладенец и централна водоснабдителна система.

Помпената станция е система от няколко помпи или помпа и няколко сензори, включително контролни панели, през които се изтегля вода. В най-проста концепция, помпена станция може да се нарече дори обикновена помпа, спуснато в кладенец.

Схема за капково напояване с ръце с помощта на пластмасови бутилки, чаши и катран.

Филтриращата станция е необходима за пречистване на водата и привеждането й в съответствие с установените норми, ако има такива. Филтърните станции могат да имат един или няколко типа филтри или комбинация от тях, което зависи от напояването и от първоначалното качество на водата. Филтрите могат да бъдат:

• меша;
• диск;
• чакъл;
• хидроциклони и други.

Специални торове се добавят към водата в мястото за нанасяне на тора. Такова устройство може да се състои от дозатор и инжектор и в допълнение, контейнер за приготвяне на състав на тор.

Контролерът служи за автоматично регулиране на цялата капково напоителна система.

Контролната схема включва също устройства като регулатори на налягането, които служат за поддържането й на дадено ниво.

Емитери са тези устройства, които пръскат вода и торове на цялата територия, т.е. те са крайните устройства за автоматично напояване.

Капково напояване в оранжерията

Тръбите и лентите са проводници на водата, те са разположени успоредно един на друг и всички са свързани с обща магистрала на автоматичната напоителна система.

По свой тип такива канали могат да имат следната класификация:

• лента или маркуч (спрямо типа тръба);
• с мек или твърд капкомер (като капкомер);
• Твърди и меки (според самия тип тръби).

Приблизителният състав на такива системи

Системите за капково напояване могат да имат следните основни компоненти:

• приложението на торови възли (може да не е);
• филтриращ възел (може да не е);
• тръбопроводи (основни и разпределителни);
• регулатори на налягането (понякога не са);
• заключващи и свързващи фитинги;
• контролен и управляващ възел и освен това дисплеен възел (възможно е да няма такъв).

Трябва да се отбележи, че ако системата за капково напояване няма автоматизация, т.е. контролна и управляваща единица, тогава тя не е автоматична напоителна система. Това може да се нарече ръчно, тъй като включването на водата ще се извърши ръчно.

Има предимства за това, например, консумацията на вода е значително намалена.

Методи за изчисляване на системите и техните индивидуални възли

От всичко казано по-горе става ясно, че изчислението ще се състои от няколко елемента наведнъж, например изчисляване на водния поток и изчисляване на налягането в системата. Ще трябва да изчислите количеството материали и т.н.

Последователност на автоматичната напоителна конструкция

Схема за монтаж на капковата напоителна система.

Преди да се създаде такъв механизъм за автоматично напояване, както вече беше споменато, трябва да се извършат няколко действия, включително изчисляването на някои параметри:

• Първо, трябва да се изчисли приблизителен воден поток;
• След това трябва да зададете броя на тръбите за конкретна област;
• Освен това се прави условно разделяне на целия участък на отделни блокове в зависимост от мощността на помпата, дължината на редовете и т.н. Трябва да кажа, че понякога това не се прави, ако парцелът е достатъчно малък;
• избор на филтриращата станция;
• избор на главен тръбопровод и разпределителни тръбопроводи.

Директни изчисления

Първо е необходимо да се определи необходимото дневно количество вода. Това се прави, за да се определи дали източникът на вода може да осигури цялата система за автоматично напояване с точното количество вода. За това изчисление трябва да се изчисли пропускателната способност на филтъра. Това лесно се прави с помощта на формулата:

PS = (40 * P) / Bp, където:

• PS - капацитета на филтриращата станция (неизвестна стойност), изразена в кубически метри на хектар;
• 40 - постоянно, показващо необходимото количество вода на единица площ, изразено в кубически метри на хектар;
• П - площта на напоителния участък, изразена в хектари;
• Bp е очакваното време на напоителната система, изразено в часове.

Трябва да кажа, че времето се приема само за един ден, например 2 часа на ден.

Пример за изчисление

Спринклерна схема в оранжерията.

Да предположим, че има парцел от 10 ar. Системата за капково напояване работи средно около 3 часа на ден. Необходимо е да се знае производителността на филтриращата станция, т.е. необходимото количество вода.

Като заменим всички априори данни във формулата, получаваме:

PS = 40 * 0.1) / 3 = 1.3 кубически метра на час. Това е доста малко количество, което може да се управлява от най-често използваната централна система за водоснабдяване или малка водна помпа.

Така че, ако в резултат на изчислението се оказа, че източникът на водоснабдяване може да осигури механизъм за автоматично напояване с вода, тогава е възможно да продължите с по-нататъшни изчисления. В противен случай е необходимо да се търси алтернативен източник на водоснабдяване или да се раздели цялата система на две подсистеми и да се направи изчисление за всеки от тях.

След това трябва да направите изчислението на тръбите, т.е. да настроите необходимия брой тръби за автоматичното напоително устройство. Можете да направите това с помощта на формулата:

Д = (Pk * 10000) / P, където:

• D - необходимия брой тръби, изразен в метри;
• PC е площта на поливния блок, т.е. на всяка култура или площта, която попада на един тръбопровод. Тя се изразява в квадратни метри;
• P е разстоянието между две паралелно подредени тръби съгласно схемата на полагане, изразено в метри.

Разделяне на напояването на блокове

Схема на система за капково напояване.

При изготвянето на такава операция трябва да се използват няколко данни едновременно.

Необходимото минимално количество вода в една секция не трябва да бъде по-голямо от максималния капацитет на тръбопровода в този раздел.

Ако това условие не е изпълнено за всеки блок, той просто няма да получи необходимото количество вода.

Заслужава да се отбележи, че производителността на тръбопровода до голяма степен се определя от неговия диаметър:

• с диаметрално напречно сечение на тръбопровода от 2,5 см, неговата максимална производителност е 4 кубични метра на час;
• при 3.2 cm - 6 m³ / h;
• при 6.3 - 23 m³ / h;
• при 7.5 - 40 m³ / h;
• при 11-80 m³ / h;
• при 12.5 - 88 m³ / h;
• при 14 - 110 m³ / h.

Така че, знаейки областта, заета от всеки отделен растителен вид и диаметъра на тръбопровода, можете да определите площта на поливния блок. По принцип тази стойност може да бъде установена с помощта на формулата:

P = (PS * P * Pe) / 10 * PSe, където:

• PS - капацитетът на тръбопровода, изразен в кубически метри на час;
• р е разстоянието между тръбите, изразено в метри;
• Re е разстоянието между емитерите, изразено в метри;
• 10 е константа;
• PSe е пропускателната способност или изпускането на вода от един емитер, изразен в литри на час.

Пример за разделяне

Нека разстоянието между напоителните тръби е 1,3 м, а разстоянието между емитерите е само 30 см. В резултат на изчислението е установено, че един емитер консумира около 1,4 литра вода за един час работа. Капацитетът на тръбопровода е 80 кубически метра на час.

Замествайки всички стойности във формулата, получаваме:

(80 * 1.3 х 0.3) / 10 * 1.4 = 2.22 хектара.

Въз основа на тази стойност, както и на общата площ за поливане, е възможно да се определи броят на тези блокове.

Изчисляване на главния тръбопровод

Така че, ако изчисляването на разпределителните тръбопроводи стане ясно, тогава е необходимо да разберете как да направите подобни операции за главния тръбопровод.

Значението на изчислението е, че е необходимо да се определят диаметрите на тръбопровода за капково напояване на участъка, както и стойността на минималното налягане на входа на автоматичната напоителна система.

Определете диаметралното напречно сечение, като използвате следната формула:

• D = 1,13 SQRT (P / 3600 * C), където
• 1.13 е константа;
• SQRT () е коренната функция;
• P е обемът на водата, преминаващ през тръбопровода за автоматично напояване, изразен в кубически метри на час;
• 3600 е константа;
• C - скорост на потока, която е в диапазона от 0,9 м / сек до 1,9 м / сек.

В резултат на изчисляването можете да получите диаметър, който не съществува, например, ако има някакво частично число. В този случай ще бъде правилно да го закръгнете до най-близката цяла стойност на съществуващия диаметър. Например, ако се оказа 29,58 мм, трябва да се вземе тръба с диаметър 32 мм.

Като знаете тази стойност, можете точно да определите скоростта на водата в тръбопровода капково напояване. За да направите това, използвайте формулата:

C = П / Пс, където:

• П - воден поток;
• PS е реалната област на напречното сечение, която може да бъде изчислена от математическата формула на училището.

Пс = (пД * Д) / 4, където:

• n е константа равна на 3.14;
• D е диаметърът на тръбопровода.

Освен това, знаейки стойността на P (дебита на вода за капково напояване в тази секция), лесно е да се изчисли загубата на налягане. За да направите това, използвайте формулата:

Пд = Vc * Дт * П2 * К, където:

• Vc е съпротивлението, което е различно за всеки материал;
• Дт - действителна дължина на целия тръбопровод за капково напояване;
• P2 - воден поток в квадрат в оранжерия или върху даден терен;
• К е коефициентът на корекция.

Избиране на филтърната станция

Както вече споменахме, не всички напоителни системи могат да съдържат филтри. Въпреки това, в много случаи и особено когато става въпрос за големи капкови напоителни системи, проектирани за големи площи, е необходима филтрационна станция.

При избора му е целесъобразно да се фокусира върху източника на водосборния басейн. Ако се използва естествено водно тяло за капково напояване, филтрите трябва да са достатъчно здрави.

Необходимо е да се вземат под внимание редица други параметри, например пропускателната способност на филтрационната станция на капковата напоителна система, капацитета на помпата, степента на замърсяване на водата и т.н.

Ако това е естествен резервоар, тогава трябва да изберете филтър за пясък и чакъл. Когато капковото напояване е направено от кладенец, е достатъчен прост дисков филтър.

Струва си да обърнете специално внимание на честотната лента. Капковото напояване не може да се извърши в правилното количество, ако филтриращата станция има по-малък капацитет, отколкото е необходимо. Ето защо при избора трябва първо да направите изчисление на минималния капацитет за нормално капково напояване и само тогава да изберете подходяща филтърна станция.