Капельное орошение в доме.

Возможно ли такое?

Оказывается что да.

Мы получили запрос от одного из посетителей нашего сайта, и этот запрос как нам показалось может оказаться интересным для многих. Поэтому, я решил написать статью и разместить на нашем сайте.

Здравствуйте!

Планирую автоматизированную систему капельного полива горшечных цветов в частном доме. Помогите,пожалуйста, определиться с архитектурой и компонентами.

Исходные данные:
дом 600 квадратов:цоколь+1+2 этажи+мансарда утепленная (зимняя).
Необходимо поливать цветы в автоматическом режиме по расписанию: на подоконниках (по несколько горшков на каждом) и внутри помещения (на полу, на полках).
С автоматизацией имею непосредственное дело, но поливом никогда не занимался.

Первоначальные мысли по проекту:

1. Установить на мансардном этаже в тех помещении бочку для полива и подключить ее к водопроводу таким же образом, как организован смывной бачок унитаза (т.е. запорный клапан механический).

2. Разводку сделать двумя вертикальными стояками через все этажи, и по этажам горизонтально от этих двух стояков разводить по комнатам под потолком (в слое штукатурки и за натяжными/гипсокартонными (где как в зависимости от отделки). Непосредственно к потребителям
опускать по стенам, оканчиваться разводка должна в лючке в районе скопления цветов, в котором будет распределительная гребеночка и далее к каждому цветку по трубочке.

3. Полив растений осуществляется через капельницы на конце каждой трубочки, капельницы над землей на держателе.

4. Материалы:
капельницы, капиллярные трубки и тройники,
магистральные трубопроводы.
Бочка.
Электромагнитные клапаны,
Фитинги,
Контроллеры - см."Автоматизация".

5. Автоматизация:
В бочке.
На полу в тех помещении установить датчик протечек воды.
На подающий трубопровод перед баком и перед механическим клапаном установить электрический клапан аварийного отключения воды.
Также на подающем трубопроводе установить счетчик воды с импульсным выходом.
На каждом выводе из бочки (2 стояка) установить электромагнитные клапаны для включения/выключения полива с помощью контроллера.
Для управления системой полива использовать свободно программируемый контроллер с цифровыми входами/выходами и счетным входом(считать импульсы счетчика): тут на вкус и цвет: ОВЕН, Segnetics, Siemens LOGO, Wago, Beckhoff, Phoenics Contact и пр. Я остановлюсь наверное на российском Segnetics с приемо-передатчиком Modbus для включения в сеть автоматизации дома, дисплеем и кнопками для локального управления/контроля так как по соотношению цена/функционал/качество он мне подходит (цифровые входы,выходы), а для съема измерений счетчика подберу попозже контроллер с интерфейсом Modbus.
Автоматизация позволит поливать растения по расписанию и предотвратить аварийную ситуацию утечке воды: датчики протечки контролируют протечку в помещении с бочкой, а счетчик позволяет соизмерять кол-во использованной воды во время полива с эталонным (если превысит - значит протечка), в случае аварии контроллер закрывает аварийный клапан на подаче воды в бочку.

Вопросы:

1.Подбор материалов и оборудования - см. выше вопросы и мнение на счет выбранного мной.

2. Одобряете ли мой вариант разводки?

3. Какие гидравлические расчеты нужны для того, чтобы система работала?

4. Необходимо ли применять клапана, которые регулируют давление? Если да, то какие и в каких местах?

5. Какую трубку подобрать для горизонтальной разводки (по потолку и по стенам), если: хочется чтобы возможность протечки в стене была исключена (либо отсутствие соединений, т.е. разветвления в лючках на стенах в незаметных местах, либо соединения, которые 100% не потекут, либо к каждой группе потребителей своя ветка от стояка). Тут важен вопрос соотношения цена/качество. Наверное либо полипропиленовые трубы, у которых соединения завариваются и опрессовываются, либо тонкие армированные ПВХ трубки до каждой группы потребителей (тогда если опускать ее с потолка на стену без соединения, то нужно будет делать плавные дугообразные изгибы. И хватит ли ее упругости, чтобы при прокладке в штукатурке ее не деформировало)?

6. Подскажите, есть ли такие маленькие гребенки, чтобы выполнить разветвление по капиллярным трубкам непосредственно к цветам?

7. Критика/советы/ваше мнение в целом?

Как видите, письмо очень обстоятельное и требует такого же ответа.

Подобные системы достаточно широко применяются для озеленения жилых и офисных помещений на западе, для орошения оранжерей и зимних садов.

Что должно лежать в основе системы?

Безусловно капельница. Наружная компенсированная капельница высокого качества, которая дает точный нормированный расход воды в единицу времени. К таким капельницам относятся капельницы моделей "Супер-Тиф" и аналогичные.

Они выпускаются с расходом воды в 1, 2, 4, 8 литров воды в час, и оснащенные лабиринтными наконечниками, работают очень четко и надежно.

Лабиринтный наконечник стабилизирует давление на всех наконечниках, присоединенных к одной капельнице, чем выравнивает расход воды на капельницах даже в случае, если отдельные горшки стоят на разной высоте.

Трубы.

Для монтажа системы нужно использовать полиэтиленовые трубы. Два основных стояка, это труба диаметром 1 дюйм (25мм), или же 3/4 дюйма (16мм).
Можно также порекомендовать армированные мягкие пластиковые трубы, но стоит обратить внимание на их качество. К сожалению, иногда попадаются слабые, которые с трудом выдерживают даже невысокое давление.
Для монтажа мы рекомендуем специальные фитинги соответствующего размера. На фото показаны примеры монтажа гибкой трубы. (Шланга). Так же легко эти фитинги монтируются на жесткую полиэтиленовую трубу с толщиной стенки до 1,5мм. Для упрощения монтажа, мы рекомендуем нагревать полиэтиленовую трубу в горячей воде.

Для монтажа капельниц, используются два типоразмера трубок из полиэтилена или ПВХ. Конечная разводка трубками 3/5 мм (3мм внутренний и 5 наружный) и распределительная разводка трубками диаметром 4/7 мм.
Такие трубки выпускаются как черные, так и цветные: белые, красные, желтые, зеленые и синие. Иногда, в декоративных целях, дизайнеры предпочитают использовать цветные трубки.

Трубки классические черные.

Трубки цветные.

Фитинги.

Для соединения водоподающих и водораспределительных труб с устройствами для полива, например капельницами, используется несколько видов фитингов.

Простые, недорогие и надежные фитинги группы TV000. Эти фитинги монтируются на трубы с помощью специального инструмента и соединяются между собой за счет прецизионного конусного соединения.
К категории этих фитингов относятся также различные переходники, краники, запорные клапана и наконечники на капельницы.

Фитинги группы TV000, краны, плунжеры.

Различные наконечники.

Обрезаем кончик на вертикальном разветвителе и надеваем сверху второй разветвитель.
В итоге, можем подключить 8 наконечников и поливать к примеру 8 горшков с цветами.

Ниже, фитинги группы TF000.

Автоматика

Автоматику можно использовать различного уровня сложности, от простых контроллеров до серьезной компьютерной системы.
Тем не менее, мы можем порекомендовать несложную систему, использующую многоканальный контроллер "МЕРАВ" и соленоидные краны "ГЕВА-75".
Есть два варианта контроллера, один с питанием от сети, второй -от батареи "Крона".

Контроллер управляет до 8 независимыми кранами,соответственно можно сделать до 8 зон орошения. Кроме этого, есть и центральный кран, который перекрывает подачу воды,если ни одна из поливных зон (групп полива) не включена.
Дополнительно, можно подключить датчик, например датчик разлива воды, который заблокирует систему, если например на полу появится лужа.

Монтаж контроллера.

На стене закрепляется панель, на которую навешивается контроллер.
При необходимости контроллер легко снять, например для подключения кранов и датчика.

Соленоидные краны.

Вариант автоматики на контроллерах ГЕВА-75.

Фертигация

Ну и уж совсем чтобы было хорошо, стоит подумать о том, как не только поливать цветочки, но и удобрять их вместе с поливом.

Для этого есть системы фертигации на основе пропорциональных насосов дозаторов. Для этого и подобных проектов, может подойти простая сборка из 1го насоса.

Дополнительное оборудование и рекомендации.

Для того, чтобы система работала надежно и безотказно, на входе необходимо поставить редуктор,который понизит давление в системе до 1,2-1,5 атм.
Для надежной работы капельниц, необходимо давление порядка 1,0 атм. Так как проект рассчитан на работу в двухэтажном доме, следует учесть потери давления связанные с высотой.
Например, при высоте комнат 3 метра, разница давления составит 0,3 атм., то есть давление воды на втором этаже будет на 0,3 атм. ниже.
Значит в этом случае, желательно ставить регуляторы давления на каждом этаже. Это позволит обеспечить равное давление независимо от этажности.

Установка фильтров - ОБЯЗАТЕЛЬНА.

И последнее устройство, которое желательно смонтировать в системе. Это воздушный клапан. Он позволяет безопасно сбрасывать воздух из системы при ее пуске, что не допускает возникновение гидроударов и система работает надежно и бесшумно.

Если в домашнем водопроводе недостаточное давление или оно колеблется в значительных пределах, можно использовать пластиковую емкость для воды и небольшой насос. Требуемая производительность насоса рассчитывается исходя из производительности подключенных капельниц. Например, в определенный период времени одновременно включены 50 капельниц, производительностью 2 литра воды в час. Суммарное потребление составит 100 литров воды в час, значит для вас вполне подойдет небольшой аквариумный насос.

Идея сделать автоматическую систему полива в доме или офисе достаточно интересна. Здесь большое поле для творческой фантазии как для дизайнера, который хотел бы воплотить на практике свои творческие фантазии, так и для технаря, который используя различные материалы и комплектующие, может сконструировать гибкую и одновременно универсальную систему орошения.

Пример офисного озеленения.
Холл здания районого совета Хоф Ашкелон.