Автоматизированные системы полива для чудо-урожая

После завершения дачного сезона все трубопроводы разбирают, тщательно промывают, просушивают и убирают до весны. С помощью капельного полива можно орошать картофель, томаты, перец и другие сельскохозяйственные культуры. Для капусты такая система не годится – ее нужно поливать с помощью дождевания.

Система разового полива

Данная конструкция включает в себя бочку для воды, от нее к системе полива идет шланг с измененным шаровым краном: вместо ручки у него установлен шкив или рычаг-коромысло. Шкив, выполненный из пластмассы, продается в хозяйственных магазинах. К шкиву приматывают прочный шнур таким образом, чтобы у него было два свободных конца, на один конец прикрепляют груз, зачастую это ведро с водой.

На второй конец крепят такое же ведро, только в его днище проделывают маленькое отверстие. В наполненном виде второе ведро должно быть тяжелее первого – благодаря этому кран будет закрыт. Вода станет понемногу вытекать, из-за чего ведро будет подниматься, кран постепенно начнет открываться. Когда вода полностью вытечет из второго ведра, крановая заслонка полностью откроется (рис. 11).

Рисунок 11. Система автоматического полива

Ведро с водой будет выполнять функцию таймера. Чем меньше отверстие в днище ведра, тем больше времени пройдет до полного открытия крана. Принцип работы такой системы следующий: перед отъездом с дачного участка емкость полностью заполняется водой, оба ведра тоже заполняются. Через некоторое время кран откроется, и вода станет подходить к растениям.

У данной системы есть существенный недостаток: в течение длительного времени кран будет открыт не полностью, поэтому вода будет идти очень медленно. От этого можно избавиться, сделав на кране некое подобие тумблера: в данном случае кран сразу будет переходить из закрытого состояния в открытое. Это можно осуществить с помощью бечевки – ее привязывают сверху к балластовому ведру. Пока груз наверху, бечевка находится в свободном состоянии; как только канистра с грузом опустится до определенного момента – она сильно натянется и полностью откроет кран.

По возвращении на приусадебный участок кран закрывают, бочку вновь наполняют. Положительным моментом такой системы является то, что она способна функционировать автономно, не завися от энергоносителей. Ее очень легко изготовить. Главный недостаток – одноразовость подобной конструкции, т. е. она может обеспечить только один полив, пока хозяев нет на даче. Еще одно отрицательное свойство – система не в состоянии реагировать на погодные условия, т. е. она включится как в солнечный день, так и в дождливую погоду. Поэтому часто используют модернизированные системы с триггером.

Триггерная система

Чтобы получить автоматическую систему закрытия-открытия крана, предохранитель заменяют триггером. Его делают из отрезка широкой трубы диаметром примерно 8 см, внутрь него запаивают свинцовый шар, который должен свободно перемещаться в трубе.

Триггер с шаром закрепляют таким образом, чтобы при перекатывании шара кран сразу полностью открывался. Шар в начальном положении будет уравновешивать обе канистры, и держать кран в закрытом состоянии. Когда часть воды из одного ведра вытечет, полное ведро потянет всю конструкцию за собой, шар сначала займет промежуточное положение приблизительно в середине отрезка трубы. Некоторое время спустя он скатится вниз и полностью откроет кран. Поливальная система начнет заполняться водой (рис. 12).

Рисунок 12. Автономная система полива с триггером

Чтобы конструкция получилась полностью автономной, в бочку помещают поплавок, подключенный к насосу для заполнения емкости. Он включит насос, когда уровень воды в бочке упадет до определенного уровня. Чтобы поступившая вода накопилась в бочке и хорошо прогрелась, к ведру с проколотым дном подводят шланг с тонким наконечником – он восстановит уровень воды и перекроется. Некоторое время холодная вода будет заполнять поливальную систему, но при правильном расчете она не успеет дойти до растений и останется в трубах, получая дополнительный прогрев. Когда бочка заполнится водой, кран перекроется и начнется новый цикл полива. Чтобы получившаяся система реагировала на атмосферные осадки, слив с крыши дачного домика можно тоже подвести к бочке. Чем сильнее будет идти дождь, тем быстрее наполнится как сама бочка, так и ведро, регулирующее открытие крана.

Существуют другие системы автоматического полива, однако почти все они функционируют на электронных реле и в определенной степени зависят от электроэнергии, а описанные здесь системы вполне допустимо использовать с применением ручного насоса.

Полуавтоматизированная подача воды к каждой грядке

Главным отличием системы полуавтоматического полива от автоматической является то, что в ней процесс орошения запускается с помощью нескольких кранов вручную. Объем воды, который нужен для полива отмеряется специальным устройством (водомером), устанавливаемым на входе в систему.

Когда нужный объем влаги уже ушел в грунт, клапан, расположенный в водомере, перекрывается, тем самым заканчивая полив.

Системы полуавтоматического полива делятся на две группы: вода подается к поливочным головкам через систему труб под землей (в этом случае система включается за счет последовательного открывания шаровых кранов, которые находятся на разных линиях), в другом случае воду подводят по трубам не к поливочным головкам, а к водозаборным колонкам. К последним крепят мобильные дождеватели. Использование систем полуавтоматического полива позволяет существенно сэкономить на сооружении трубопровода, а также можно поливать отдельные участки требуемым количеством воды.

Наиболее легкой в изготовлении и использовании является конструкция, состоящая из шести металлических бочек, которые соединены друг с другом за счет полуавтоматической системы подачи и наполнения. Для ее получения не придется дополнительно сооружать несущие конструкции. Бочки соединяются в одну систему, общий объем которой будет составлять приблизительно 1,2 кубометра.

Наполнение системы водой получается за счет использования поплавковых клапанов от туалетных бачков, а также специальных переливных труб для бочек, находящихся на одном уровне (рис. 13).

Забор воды из получившейся конструкции производится как самотеком через сливные краны, так и путем применения вибрационного насоса (рис. 14).

Рисунок 13. Система полуавтоматического полива растений из шести бочек

Вода поступает из колодца или водопровода через насос в верхний бак, в котором находится поплавковый клапан. Бочки, находящиеся на среднем ярусе, объединены друг с другом за счет переливных труб, с верхней бочкой соединяются с помощью штуцера с поплавковым клапаном. Бочки в самом низу конструкции соединяются друг с другом и с верхними бочками по аналогичной технологии.

Рисунок 14. Схема системы полива из шести бочек: 1 – шланг водоподачи; 2 – поплавковый клапан верхнего яруса; 3 – поплавковый клапан среднего яруса; 4 – автоматика насоса; 5 – сливной кран среднего яруса; 6 – вибрационный насос; 7 – шланг водоразбора; 8 – сливной кран; 9 – переливные патрубки нижнего яруса; 10 – плиты основания; 11 – поплавковый клапан нижнего яруса; 12 – переливной патрубок среднего яруса

По мере того как вода будет расходоваться, система станет пополняться из водопровода. Если расход воды будет больше по сравнению со скоростью заполнения, она будет поступать в систему за счет сливного крана среднего яруса. Чтобы система могла функционировать автономно, насос делают с автоматикой отключения питания. Вполне допустимо заполнять бочки дождевой водой.

Когда поплавковые клапаны открыты, вода начинает наполнять сначала нижние бочки. После их заполнения вода поступает на средний ярус, а в последнюю очередь – в верхнюю бочку.

Для изготовления подобной конструкции необходимо запастись следующими материалами:

• 6 металлических или пластиковых бочек;

• 3 поплавковых клапана;

• 2 сливных крана;

• 4 переливные трубы диаметром не более 50 мм и длиной 100 м.

У бочек не предусмотрено изготовление каких-либо особых креплений, они устойчиво держатся за счет собственного веса, поэтому при сооружении подобной конструкции особое внимание уделяется фундаменту. Чтобы вода уходила к грядкам самотеком, всю систему бочек поднимают над уровнем земли и ставят на бетонные плиты. Под плиты заранее бетонируют площадку на глубину приблизительно 50 см.

Чтобы вода в бочках быстро и хорошо прогревалась, их окрашивают в черный цвет. Когда начинается холодное время года, всю воду сливают, бочки, находящиеся на верхнем и среднем ярусах, переворачивают кверху дном и ставят на нижние бочки, у которых оставляют открытым сливной кран.

Простые поливные приспособления

Кольцевая система для дождевания

Сегодня существует очень много видов поливных систем, начиная с элементарной лейки и заканчивая сложными автоматическими системами. В мировом сельском хозяйстве при планировании дачного участка сразу устанавливают поливную систему, так как без воды сложно вырастить хороший урожай. Создание проекта оросительной системы – дело очень серьезное. Участок делится на сектора таким образом, чтобы разбрызгиватели объединялись в одну систему, которая смогла бы захватывать всю территорию. При правильном подходе к данному вопросу можно избавиться от разного рода проблем. Простые установки зачастую бывают не менее эффективными по сравнению с автоматическими, однако они будут требовать постоянного участия человека, так как их придется своевременно включать и отключать. Многие поливные механизмы можно изготовить самостоятельно. Практически все они, за исключением тепличных конструкций, предназначены для использования в теплое время года, поэтому их либо углубляют на 30–50 см в грунт, либо прокладывают по поверхности земли. Для создания грамотного проекта оросительной системы сначала выясняют общую потребность участка во влаге.

Разные виды растений потребляют различное количество воды, поэтому необходимо выяснить, каков будет суточный расход воды на каждом участке. Эти расчеты нужны для определения возможностей источника водоснабжения – сможет ли он обеспечить полноценный полив. Если его мощности хватать не будет, придется искать дополнительные способы орошения.

Автоматические поливные системы по сравнению с ручными имеют целый ряд преимуществ, связанных прежде всего с трудовыми затратами. При использовании подобных систем садоводу не придется таскать в руках тяжелую лейку или перемещать по территории сада достаточно тяжелый шланг. Кроме того, автоматические системы полива более экономичные, так как при их использовании расход воды намного ниже, а поливать можно более качественно благодаря точному расчету подачи воды. Еще одним достоинством является экономия времени на полив, так как автоматическая система орошения не потребует постоянного участия человека.

Использование автоматической системы избавляет от таких проблем, как сток воды при переливании, на многих конструкциях установлены датчики, способные вычислять количество осадков, которые отключают полив, если в нем нет необходимости.

Если правильно установить и использовать систему автоматического полива, своевременно проводить профилактические работы, то она прослужит достаточно долго – минимум 10 лет.

Устанавливать автоматическую систему достаточно сложно и дорого, к тому же далеко не каждую конструкцию можно разместить на участке самостоятельно – придется прибегать к помощи специалиста. В связи с этим перед покупкой такой системы лучше всего проконсультироваться со специалистом, который точно определит стоимость установки с учетом всех особенностей дачного участка.

Система автоматического полива может быть автоматизирована как частично, так и полностью. В автоматической конструкции предусмотрен специальный микропроцессор или таймер, его можно запрограммировать на определенное время включения и выключения. Кроме того, с помощью таймера можно управлять участками полива – включать только определенные сектора. При использовании достаточно сложных автоматических систем с прокладкой подземного водопровода дождеватели будут появляться из-под земли, тем самым не затрудняя проведение иных агротехнических работ.

Несмотря на то, что все модернизированные автоматические системы полива разработаны с учетом всех индивидуальных требований как дачника, так и земельного участка, у них есть общая конструкция, включающая в себя контроллер, электромагнитные или электромеханические клапаны и форсунки, а также вентили, которые будут соединять орошение с гидравлической системой.

Контроллер является основным органом управления системой полива. В нем содержатся данные по графикам полива, его программируют на включение и отключение в определенное время, за счет чего управлять данной системой очень просто. Технические показатели моделей контроллера всегда отвечают следующим требованиям:

• подвод воды регулируется нажатием одной кнопки;

• у него должна быть функция, позволяющая производить очень точный полив клумб или грядок, независимо от площади участка, по своему графику;

• такая конструкция снабжена датчиками влажности, чтобы во время дождя полив автоматически отключался.

Другим, не менее важным компонентом такой системы являются клапаны, которые будут реагировать на сигналы контроллера и регулировать мощность потока воды. Допустим, при получении сигнала о прекращении полива вода перестает поступать в форсунки.

Наиболее подходящими являются мембранные клапаны, так как они очень эффективно контролируют подход воды с открытием и закрытием клапанов исключительно по заложенному в контроллер графику.

Чтобы данная конструкция служила в течение длительного периода, необходимо подобрать такой клапан, который будет качественно разработан и выполнен. В нем должна быть предусмотрена защита от перепадов температуры, высокого давления воды, засорения, кроме того, его оснащают контуром направления потока воды.

Форсунки предназначены для распределения потока по разным направлениям. У них могут быть специальные выдвижные стержни высотой до 30 см, а также комплект насадок, способных подавать воду в радиусе до 15 м, причем делать это максимально равномерно.

Монтаж автоматической системы полива – одна из наиболее сложных операций. Подобные работы делятся на несколько этапов: изготовление траншей, прокладка трубопровода с дождевателями, установка автоматических блоков и напорного узла, а также пусконаладочные работы. В плане трудозатрат наиболее сложным моментом является сооружение траншей и монтаж системы труб. Первоначально придется проложить основную магистраль – это делают, как правило, в центре участка. От нее будут отходить трубы к местам расположения дождевателей.

При прокладке трубопровода трубы располагают под небольшим уклоном так, чтобы можно было спустить из них всю воду после окончания дачного сезона. Если этого не сделать, то придется тратить дополнительное время и силы для продувки всей системы сжатым воздухом.

Дождевание – искусственный дождь, который будет увлажнять не только саму почву, но и воздух над ней, создавая комфортные условия для роста растений. При использовании такого метода орошаемый участок полностью сохраняет свою структуру. Кроме того, это один из наиболее недорогих методов полива.

Данная технология применяется на участках, где грунтовые воды подходят достаточно близко к поверхности и есть высокая вероятность их подъема. Очень удобно использовать дождевание на участках с большим уклоном, сложным рельефом, а также на супесчаных грунтах.

При регулировании интенсивности полива во внимание принимают впитывающую способность почвы. У тяжелых почв такой показатель равен 0,1–0,2 мм/мин, у средних – 0,2–0,3, у легких – 0,5–0,8.

Чтобы структура почвы осталась в первозданном виде, а на ее поверхности не начали образовываться лужи, капли дождя должны быть не более 2 мм в диаметре. Слишком крупные капли будут прибивать листья растений к земле и пачкать их. Для решения данной проблемы диаметр насадки делают меньше.

Подобная поливная система очень простая, экономичная и позволяет быстро увеличивать урожайность сельскохозяйственных культур. Для самостоятельной прокладки системы дождевания на дачном участке берут трубы диаметром не более 20 мм, краны и распылители. Если система разборная, то придется использовать и соединительные детали, однако ее можно сделать и единой, соединив все элементы при помощи сварки. Главный водопровод в этом случае пускают по центру участка, а общее количество распылителей зависит от его площади и выращиваемых культур. В саду распылители устанавливают прямо под деревьями, пуская трубы по земле, для огородных растений их необходимо поднять на высоту до 1 м.

Наиболее простым видом системы дождевания является обыкновенный резиновый шланг, согнутый в кольцо. В нем через каждые 10–15 см проделывают отверстия диаметром не более 5 мм. Концы шланга надевают на тройник, который входит в трубопровод, так же крепится кран регулировки напора.

Дождевание на приусадебных участках встречается очень часто. С его помощью можно нормировано и на требуемую глубину увлажнять почву, создавая нужный для растений микроклимат. Такой полив активизирует жизнедеятельность различных микроорганизмов, находящихся в почве. Дождевание используется на участках с самым разным рельефом: террасах, участках со склонами. Дождевальная система прокладывается между рядами овощных и садовых культур, непосредственно на газонах и под кронами деревьев. С помощью дождевания можно качественно полить супесчаные почвы, а также участки с близким подходом к поверхности грунтовых вод. Капли воды будут смывать с растений пыль и вредных насекомых, одновременно облегчая дачнику проведение поливных работ.

При использовании данной технологии внимательно следят за интенсивностью дождя и скоростью впитывания. Если напор воды будет велик, начнут образовываться лужи, вода станет искать сток, тем самым, разрушая самый плодородный слой почвы. Слишком большое количество воды в грунте, в конечном счете, приводит к заплыванию почвы, воздух вытесняется водой, а на поверхности земли возникает корка, не позволяющая воде испаряться и не дающая кислороду поступать к корням растений.

Подобное может случиться из-за использования неотрегулированного разбрызгивания – это крайне негативно воздействует на все растения. Чтобы уменьшить капли воды (особенно это важно для низких растений, так как их листья находятся рядом с поверхностью земли), меняют насадку на выходе из системы дождевального полива или увеличивают напор воды. Кроме того, за счет насадки можно изменить струю, при этом, практически не меняя напора.

Сегодня в промышленных масштабах выпускаются разного рода дождевальные установки с большим разнообразием разбрызгивателей – их использование позволяет получить качественный дождь. Однако может возникнуть достаточно серьезная проблема: для их нормального функционирования потребуется давление в системе, равное 2–2,5 атмосферы, что в условиях индивидуального садоводства далеко не всегда можно реализовать.

Установка для дождевания «Улитка»

Принцип работы такой конструкции очень прост: вода подается через шланг в патрубок, происходит это по касательной. В самом устройстве поток воды завихряется и становится дождем, который выходит в форме зонта, разбрызгивая воду в радиусе 1–2 м.

После того как будет полит один участок земли, «Улитку» перемещают на другой. В конструкции такой системы есть еще и мелкодисперсное, или аэрозольное дождевание. Его целесообразно применять при неблагоприятных климатических условиях, например при засухах или суховеях. При таком дождевании получаются капли величиной 400–600 мкм, способные хорошо держаться на листьях растений.

Максимальный эффект получается при частом или непрерывном распределении воды по всей площади дачного участка. Для аэрозольного дождевания можно применять не только насадки, но и диспергаторы разного типа.

Для мелкодисперсного дождевания используют достаточно высокую мачту (до 5 м), а также поворотную штангу с диспергаторами. Работать такая система будет по аналогии с флюгером, т. е. она станет поворачиваться в зависимости от силы и направления ветра (рис. 15).

Рисунок 15. Система мелкодисперсного дождевания

Установка для распыления воды

Конструкция огородного распылителя представляет собой алюминиевый корпус с кронштейном, на нем крепится крыльчатка-дефлектор, которую можно отрегулировать с помощью специально предусмотренного винта. Радиус разбрызгивания регулируется высотой крыльчатки. Ее меняют за счет винта и контргайки.

На корпусе данной конструкции имеется трубная резьба диаметром 0,5 дюйма – ее соединяют с водопроводной трубой или штуцером. С помощью такого распылителя можно поливать участок радиусом до 8 м с напором до 15–20 м.

Установка для дождевания «Сегнерово колесо»

«Сегнерово колесо» представляет собой конструкцию, способную функционировать на базе реактивного действия воды. Система включает в себя подставку, находящуюся на лыжах, горизонтальную трубку с двумя распылителями на концах, а также небольшую вертикальную трубку, которая идет к шлангу с водой. При поступлении воды трубка начинает вращаться, подавая воду в грунт в радиусе нескольких метров. Чем сильнее будет напор, тем быстрее будет вращаться трубка. Чтобы изменить площадь полива, требуется отрегулировать головки-распылители.

Консольная установка для дождевания

Чаще всего на индивидуальных дачных участках можно встретить консольные дождевальные установки. Их преимущество в том, что подобные конструкции можно с легкостью соорудить в домашних условиям. Если у человека есть опыт в изготовлении таких систем, то по своим техническим показателям они могут значительно превзойти промышленные образцы.

Радиус разбрызгивания консольной установки ограничен 3 м – это очень удобно, если требуется полить небольшой участок почвы.

В конструкцию консольной установки входит дождевальное консольное крыло, снабженное тремя насадками. Это крыло крепят на вертикальной трубке, подводящей воду, кроме того, установка оборудована треножником (рис. 16).

Подводящую трубку и крыло делают из обыкновенной водопроводной трубы диаметром 0,75 дюйма, а участки, где будут размещаться насадки, – из полудюймовой трубы. Торцы дождевального крыла заваривают или же размещают на них заглушки.