«Умный» полив домашних растений: принципы и виды систем

Введение

В настоящее время системы автоматики всё больше мигрируют из промышленности в бытовую среду. Сейчас вряд ли можно кого-то удивить, рассказав про систему автоматического полива, увиденную на соседском участке, — такие системы появились на рынке уже не один год назад. Однако, в процентном соотношении еще не так много людей пользуются данным чудом техники. Причин много: возможно, это скептическое отношение ко всему новому или трудности с выбором конкретной системы. В любом случае, надеюсь, что данная статья поможет развеять все сомнения и  разобраться в таких системах.

Еще одним важным препятствием перед установкой автоматического полива, для тех кто живет в городе, является невозможность следить за процессом удалённо и при необходимости управлять им прямо из своей городской квартиры.

Конечно, для того чтобы сделать систему полностью автоматической, необходимо подвести силовое питание, оборудовать систему насосом,  управлять им для поддержания необходимого уровня воды в поливочном резервуаре и т.д. Из-за наличия опасных факторов (силовое питание, угроза протечки воды), пользователи просто боятся оставить систему без присмотра.  Но можно отбросить все переживания , если иметь возможность постоянного мониторинга состояния системы, оповещения при неисправностях и наличия защитной автоматики — всё это реализуемо, если подключить систему к Интернет. Кроме мониторинга состояния, подключение к сети позволит управлять системой. Это бывает важно когда, например, пошёл дождь и нужно отменить запланированный по расписанию полив, или менять длительность полива в зависимости от погоды.

Конечно же, далеко не на каждой даче стоит роутер для доступа в сеть. В рассматриваемом ниже примере для подключения к Интернету используется GPRS модем, позволяющий «автополивалке» выходить в сеть точно так же, как это делает обычный мобильный телефон. При этом объём передаваемых данных достаточно мал — поэтому система будет работоспособна в даже местах с очень слабым сигналом.

Думаю вступительных слов уже достаточно, перейдём непосредственно к примеру.

Проектирование системы автоматического полива

система автополива

Поливальная установка состоит из двух накопительных резервуаров с поплавковыми датчиками уровня, механизма автоматического поддержания уровня воды в баке и управляемого крана блокировки долива,  системы распределения воды по линиям полива с электро-управляемыми клапанами и насосом.

Накопительный резервуар

Резервуары объединены по принципу «сообщающихся сосудов» — поэтому условно можно говорить, что это одна ёмкость для накопления воды. В качестве резервуаров были применены еврокубы .

Еврокуб для полива
Для объединения баков в крышки их сливных отверстий были врезаны латунные сгоны с прокладками: отвод из бака
Далее сгоны из баков были объединены с помощью полипропиленовых труб. На получившуюся общую выходную трубу установлены фильтр и кран: фильтр-кран

Баки установлены на каркас из профильных труб и швеллеров.

Получилось следующее: система полива

Датчики уровня воды в резервуаре

Накопительные баки оборудованы тремя поплавковыми датчиками уровня .

поплавковый датчик
Сигналы от датчиков поступают в систему управления и используются для регистрации трёх различных уровней воды: «полный бак», «уровень воды менее половины» и «почти пустой бак». Эта информация передаётся на сервер для отображения уровня воды в резервуаре через веб-приложение. По двум последним сигналам сервер формирует соответственно предупредительное и аварийное события для оповещения пользователя по смс или электронной почте.

поплавковые датчики
Поскольку баки — это сообщающиеся сосуды, т.е. уровень в них всегда одинаковый, — все датчики для удобства установлены в одном из них.

По той же причине система долива воды подведена только к одному из баков.

Система автоматического долива воды в резервуар

Для автоматического заполнения водой резервуар оборудован механическим поплавковым клапаном:

поплавковый клапан
Этот клапан работает аналогично клапану унитазного бачка, т.е. при понижении уровня жидкости поплавок клапана опускается, открывая подачу воды.

клапан поплавковый механический
Для блокировки долива на подающую трубу был установлен  электромагнитный клапан нормально-открытого типа.

 Электромагнитный клапан
Такой клапан в отсутствии напряжения питания открыт и даёт возможность системе автоматически заполнять накопительный резервуар. Когда пользователю нужно запретить системе доливать воду, он может  закрыть кран, с помощью веб-приложения или переключателя на шкафу управления.

Блокировкадолива электромагнитным клапаном
Блокировка автоматического долива нужна из-за того, что работающая поливальная установка снижает давление воды в доме. Поэтому, когда нужно помыть посуду, принять душ или включить стиральную машину, можно временно запретить «поливалке» автодолив.

Когда пользователь даёт команду блокировки долива, система управления запитывает клапан управляющим напряжением 220 В и он закрывается — только в этом состоянии клапан потребляет энергию. Большую часть времени (от общего времени работы системы) клапан находится в открытом состоянии и не тратит энергию, именно поэтому был выбран нормально-открытый тип клапана.

Система распределения воды

Система распределения воды по поливочным контурам представляет собой распределительный коллектор с 8-ю отводами, на 7 из которых установлены электромагнитные клапаны, для того чтобы можно было включать/выключать полив электрическим сигналом от системы управления. На 8-ой отвод без клапана установлен быстросъёмный разъём для подключения шланга и полива в ручном режиме.

 

Используемые электромагнитные клапаны SMART SP61355 управляются подачей на них сигнала 220 В.

 SMART SP61355
Данные клапаны нормально-закрытые. Это означает, что в отсутствие сигнала управления они закрыты. Такое состояние наиболее безопасное, т.к. в случае пропадания питания установки клапаны будут закрыты. В противном случае произошло бы вытекание воды из резервуара и затопление участка.

При тестовом опробовании системы выяснилось, что существенным недостатком этих клапанов является узкое внутреннее пропускное отверстие (всего 2,5 мм), поэтому при том давлении, которое создаёт вода, вытекая из резервуара самотёком, расход воды через клапан составляет всего 40 л/час. Согласно паспорту на клапан, для того чтобы обеспечить расход воды 250 л/час нужно создать на нём давление в 1 бар — поэтому в систему был добавлен насос увеличения давления Ksitex CL15GRS-15.

 Ksitex cl15grs-15
О том как он работает и как его правильно выбрать написано в этой статье .

Система управления

Система управления поливальной установкой «собирает» сигналы с датчиков и отправляет из на сервер, а от него получает команды для исполнительных устройств: клапанов и насоса.

Шкаф управления выглядит так:

шкаф управления автополивом
На передней панели шкафа есть переключатель для аварийного закрытия всех клапанов на случай неисправности контроллера и переключатель для включения клапана блокировки долива.

Кроме рассмотренных выше датчиков, контроллер ещё принимает сигнал от термодатчика, измеряющего уличную температуру.

система управления автополивом

Определение количества поливочных контуров

Как известно, разные растения нужно поливать с различной частотой и обильностью. Необходимая температура воды так же может отличаться для разных культур. Поэтому, для того, чтобы система полива была гибкой, — все растения на садовом участке были разделены на группы по режиму полива. Также в отдельные группы были выделены растения с большой площадью посадки, например картофельное поле.

В нашем системе растения были разбиты на следующие группы:

  1. Лук, морковь, зелень (укроп, петрушка, салат), горох, баклажаны и кабачки — все эти культуры умещются на трёх 10-ти метровых грядках и одном 2-х метровом парнике.
  2. Помидоры (в теплице)
  3. Огурцы и перец — тоже тепличные
  4. Картофель
  5. Клубника
  6. Цветы

На следующем рисунке приведён примерный план участка с расположением групп растений:

схема участка автополива

Капельный полив своими руками

В настоящее время существует множество способов орошения- это всевозможные разбрызгиватели, дождеватели и т.д. Для реализации данного проекта был выбран капельный способ полива. Этот вид орошения отличается существенной экономией воды и не требует высокого давления жидкости в подающей магистрали. Можно установить поливочный резервуар на высоте 2-3 метра, и этого будет достаточно для создания необходимого давления в системе, даже если вода будет вытекать «самотёком».

Существует два основных вида капельного полива: капельная лента и точечные капельницы.

Капельная лента

Представляет собой тонкостенную трубку со специальными устройствами — капельницами. Капельницы обеспечивают постепенное вытекание воды с определённым постоянным расходом (например 1,6 л/час).  Использовать капельную ленту удобно тогда, когда необходимо увлажнить определённую площадь почвы, растения на которой расположены достаточно кучно, рядами.

Точечные капельницы

Система полива с точечными капельницами представляет собой магистральный шланг с отходящими от него «усиками» — тонкими трубочками, имеющими капельницы на конце. По своему принципу действия точечные капельницы похожи на капельницы, из которых состоит капельная лента — они так же дозируют воду, поступающую к корням растений.

набор Жук для капельного полива

Такой способ капельного полива хорош тогда, когда растения крупные, посажены на сравнительно большом расстоянии друг от друга и не обязательно рядами (например, томаты, клубника и т.п.).

В данном проекте мы использовали наборы капельного полива «Жук».

Размер и вес



Инструкция





Описание

Вид устройства с разных ракурсов:

Назначение и возможности: устройство предназначено для дистанционного (посредством WIFI) управления поливом в квартире или на даче, хотя, понятно, что не на каждой даче есть WIFI и интернет, даже мобильный. В принципе, делается это только одним способом — открыть или закрыт клапан подачи воды (встроенного насоса нет), но возможности того, как это сделать, с таймерами, задержками и другими временнЫми параметрами — весьма обширны. Управление обеспечивается через специальное приложение «E-CTRL» из Apple Store или Google Play. К программе можно «прикрутить» внешнюю IP-камеру для визуального контроля полива и работы клапана.
ПриложенияApple:

Android:

Читайте также:  Телевизор 4К - что это значит, рейтинг лучших моделей

Я проверял и на той и на другой системе — все работает одинаково. Буду давать скрины с Iphone.
Особенностью аппарата является необходимость стационарного питания устройства от комплектного блока 9V, автономный режим — не предусмотрен:

Я вот долго размышлял, хорошо это или плохо: батарея может в любой момент разрядится, а стационарное питание затрудняет использование устройства в дачно-садовых делах. В общем, спорно. Хотелось бы видеть систему с более низким напряжением и наличием резерва с работой от аккумулятора.
Разъем подключения — влагозащищенный:

При подключении блока питания получается такой вид:

В инструкции прописан один из вариантов подключения:

И вот скажите мне, у кого дома кран с резьбой? ИМХО, самый реальный вариант, если уж Вы рискнете использовать его в квартире, установить клапан на распределительную гребенку (3/4 или через идущий в комплекте переходник 1/2). Хотя опять же спорно, многие ли из читателей уезжая в отпуск, оставляют не перекрытой воду в квартире?
Проверим устройство в работе. Загружаем приложение и подключаем устройство к WIFI:

Делается это через приложение на телефоне. На самом устройстве присутствует только одна кнопка и 2 светодиода. Кнопка нужна для ручного отключения-включения клапана и для включения режима WIFI (нажать и подержать 5сек.):

Левый от кнопки светодиод часто мигает, когда происходит соединение с сетью и горит, когда предаются данные. Правый — включается когда клапан открыт и, соответственно, идет вода.
Запускаем приложение и видим… необходимость регистрации в китайском облаке:

С подтверждением по электронной почте. Хорошо, что хотя бы язык — английский (переведено с ошибками)
После регистрации попадаем в приложение и имеем возможность добавить устройство, естественно, только при наличии WIFI сети (Direct WIFI со смартфоном клапан не поддерживает). Как я уже сказал, чтобы активировать модуль WIFI клапана, нужно нажать и подержать 5 секунд единственную кнопку.
Приложение для смартфона сделано весьма неплохо, все понятно и если вдруг, что-то идет не так, выдается hint, как, например, тут — забыл включить WIFI на телефоне:

Как Вы можете видеть, перечень устройств поддерживаемых приложением весьма обширен и все они наглядно представлены иконками.
Включив WIFI на телефоне и выбрав свою сеть, получаем возможность «достучаться» до устройства. Работать оно будет и если Вы залогинились в облако и если нет (что не может не радовать):

С этого момента контроллер полива уже знает домашнюю сеть и авторизован в ней, управлять с телефона им можно теперь откуда угодно — для проверки, я отключил на смартфоне WIFI и управлял клапаном через GSM — задержка срабатывания практически отсутствует (естественно, все зависит от мобильной сети).
Основной экран после входа в программу (левый скрин); оказывается даже у таких устройств есть firmware, которое можно обновлять:

Можно подключить IP камеру (тут каюсь — нет возможности проверить, но настройки покажу):

Возможности приложения по управлению контроллером весьма разнообразны. Можно просто включать и выключать контрллер в ручном режиме:

На каждое событие приходит уведомление в каком состоянии оказалось после него устройство:

А можно автоматизировать процесс полива, воспользовавшись следующими вариантами задания программы работы:
1: Delay: Установка задержки времени пуска полива с момента активации данной функции:

2. Timer: Существует возможность задать несколько различных таймеров

Причем настройки таймера имеют расширенные функции. Можно задать простой таймер включить-выключить, а можно с заданием времени работы:

Например, если установить время старта в 6:00 и время работы на 2:30 сек. то контроллер включиться ровно в 6:00 и будет открыт ровно две с половиной минуты, затем снова закроется.
Можно вообще запрограммировать расписание на целую неделю (либо только рабочие или выходные дни):

3. Цикл: Циклическое включение/выключение клапана. Устанавливаемые параметры:
— период в течении, которого должен выполняться цикл («с-по»),
— срок (в секундах) в течении которого клапан открыт,
— аналогично, срок в течении которого клапан закрыт,
— недельное расписание,
— задать состояние клапана в котором ему остаться после наступления заданного времени (например, тыкнули случайно на «ON» — затопили соседей, т.к. клапан останется открытым).

4. Record: в этом разделе можно посмотреть всю хронологию работы устройства с данными о времени, какое состояние было задано и пользователе, который подал команду (а их можно прописать несколько для одного устройства)

В общем настроек масса, но как-то не обнаружилась «защита от дурака», можно случайно запрограммировать клапан таким образом, что он останется включенным — то есть вода будет подаваться до тех пор пока не приедет «Водоканал» и не перекроет весь стояк, квартиры которого были затоплены.

Потребляемая мощность

В режиме ожидания:

В момент срабатывания клапана:

Проверка работы

Так уж получилось, что у меня на даче все-таки есть WIFI и мобильный интернет. Да и кран с подходящей резьбой нашелся:

Подсоединяем комплектные коннекторы:

И сам контроллер:

Все установилось без проблем.
Можно подключить питание (опять же где-то рядом должна быть розетка 220В) и подсоединить шланг:

Устройство готово к работе — можно управлять поливом (до тех пор пока есть WIFI или деньги на мобильном счете).
Я для съемки видео соорудил такой краник:


Ну и небольшое видео:

Виды автополива

Для создания автоматизированного полива отнюдь не требуется дорогостоящее оборудование. Рассмотрим основные способы организации подобных систем.

Здесь мы рассматриваем системы, предназначенные исключительно для полива комнатных растений, также на нашем сайте вы можете изучить вопрос организации систем автоматического полива для дачи.

Капельный

Это простейшая «автополивалка», которую можно сделать из обычной пластиковой бутылки. Алгоритм следующий:

  • необходимо взять чисто вымытую изнутри двухлитровую ПЭТ-бутылку с пробкой;
  • срезать ножом дно, чтобы получилась воронка. Она понадобится для удобства заливания воды;
  • в снятой пробке проделать небольшое отверстие. Его можно сделать шилом или сверлом соответствующего размера (3–4 мм);
  • на горлышко следует наложить один слой сетчатой ткани или марли, чтобы не допустить засорение. Саму ткань также обматывают вокруг резьбы;
  • далее пробку нужно накрутить по резьбе на горлышко, чтобы произошла фиксация ткани/марли.

Подготовленный к работе капельный автополив для комнатных растений переворачивается вниз пробкой. После чего можно пойти двумя путями:

  • вкопать бутылку в грунт;
  • подвесить ее, чтобы она едва касалась поверхности;
  • остается лишь наполнить систему водой, и простейший автоматический полив готов.

капельный автополив

Важно: желательно подобрать бутыль такой емкости, чтобы она совпадала с таковой у цветочной кадки или горшка.

Способ с использованием фитиля

Сплетенная из волокон веревка способна переносить воду по своей длине. Это любопытное физическое свойство также полезно в орошении.

Как сделать автополив для комнатных растений при помощи фитиля:

  • взять отрезок веревки, который станет фитилем;
  • один конец опускается в наполненную емкость;
  • второй подводят к растению;
  • фитиль станет впитывать воду и транспортировать ее к цветку.

Веревку-фитиль допускается закреплять прямо на грунте или вводить в дренаж кадки. Первый вариант хорошо подходит для живущих на легком питательном субстрате растений, наподобие фиалок.

Способ с использованием фитиля

Желательно подбирать шнурки из синтетических материалов — они хорошо поглощают и проводят воду. Сделанные из натуральных тканей веревки использовать не рекомендуется: в грунте они довольно быстро начинают гнить, рвутся и перестают выполнять свою функцию.

Важное преимущество фитильной системы — простота регулировки. Если поднять емкость с водой выше, скорость полива также увеличится, если опустить — она снизится. Путем экспериментов можно подобрать оптимальную скорость для отдельного цветка.

Важно: если переводить комнатную растительность на постоянный фитильный полив со введенным в дренаж горшка шнуром, можно обойтись без укладки дренажного слоя.

Гидрогель или глиняные гранулы

Это можно отнести к современным и высокотехнологичным методам. Расставленные вокруг цветов емкости или торчащие бутылки выглядят некрасиво и неэстетично, а гидрогель позволяет обойтись без них. Он представляет собой шарики из особого материала или гранулированной глины — их можно приобрести в магазинах товаров для дома и сада. Данные вещества быстро впитывают воду и постепенно отдают ее грунту по мере высыхания последнего.

Гидрогель

При закладке гидрогеля/глины для автополива важно учитывать, что после впитывания воды они сильно увеличивают объем.

Необходимо подобрать вместительный и широкий горшок для цветов. На его дно засыпается слой выбранного материала, а сверху устанавливается растение с комом земли. Свободные промежутки между стенками кадки и комом также заполняют впитывающей субстанцией. После полива достаточно будет периодически доливать воду, все остальное сделает гидрогель или гранулы.

Важно: после полива горшок следует накрыть пленкой. Это делается во избежание быстрого испарения влаги.

Рассматриваемые материалы многоразовые: они выдерживают много циклов «полив-высыхание», и такой автополив цветов способен служить долгие годы.

Читайте также:  «Любовь с первого прослушивания, прямо в сердечко»

Система автоматического полива из медицинской капельницы

Огородники нередко используют капельницы для обустройства «автополивалок» тепличных грядок. С тем же успехом эти медицинские изделия можно применить для комнатных цветов.

Система автоматического полива из медицинской капельницы

Такой самодельный автополив для комнатных растений чем-то похож на фитильный:

  • берется трубка системы. На один ее конец крепится груз — он нужен для предотвращения всплывания;
  • второй фиксируется у корней цветка над грунтом;
  • наполненный водой сосуд устанавливается выше горшка;
  • далее внутрь него опускается конец трубки капельницы с закрепленным грузом;
  • система открывается, а скорость поступления воды настраивается регулятором.

Полив с помощью колб

В магазинах можно приобрести цветные пластиковые колбочки разных форм с длинным носиком. Они способны не просто стать эффективным комплексом автополива цветов своими руками, но и оригинальным украшением.

Принцип использования прост: следует взять такую колбочку, наполнить ее водой и вставить носиком в землю горшка. Если грунт сырой, вода из сосуда не вытечет. Но при высыхании почвы она станет пропускать кислород, тот будет попадать в колбу и вытеснять воду. Это очень простой метод подачи жидкости растениям с эксплуатацией законов физики.

Полив с помощью колб

Капиллярные маты

Это популярное среди цветоводов решение. Капиллярный мат представляет собой продукт современных технологий полива домашних насаждений — коврик из высокогигроскопичного материала. Он хорошо впитывают воду и эффективно отдает ее грунту с высаженной растительностью.

Для обустройства автополива на матах нужна пара поддонов разных габаритов. В больший наливают воду. После этого в нее погружается малый поддон, низ которого должен содержать перфорацию. На перфорированное дно укладывают капиллярный коврик, а на него ставят нуждающуюся в поливе растительность.

Другой вариант установки, тоже чем-то похожий на фитильный:

  • мат укладывается на плоской поверхности (например, столе);
  • на нем расставляются цветочные горшки с дренажом на дне;
  • край коврика опускается в наполненный водой сосуд;
  • материал станет поглощать жидкость и транспортировать ее к зелени.

Капиллярные маты

Кашпо с автополивом

Энтузиасты часто применяют автополив для комнатных цветов на основе продвинутых сосудов-кашпо, обеспечивающих растительность водой на протяжении примерно месяца. Конструктивно это емкость с двойным дном; можно использовать просто два вставленных друг в друга горшка разной емкости. Какова бы ни была конструкция, принцип один — двойное дно.

Во внешний сосуд наливается вода. Внутренний содержит отверстие для дренажа, через которое жидкость попадает в субстрат. А оттуда вода поглощается корнями цветов.

Кашпо с автополивом

Важно: подобное кашпо непригодно для молодых домашних растений. Их развивающаяся корневая система слишком коротка и не способна «протянуться» на достаточную для питания из дренажного слоя глубину.

Как правильно пользоваться таким устройством:

  • дно внутреннего сосуда выстилается дренирующим субстратом;
  • на него в подготовленный грунт высаживают молодой цветок или другое растение;
  • внешний сосуд водой на первом этапе не заполняется. Высаженный цветок следует поливать обычным способом, сверху, до тех пор, пока корневая система не окрепнет и не достигнет дренажа. Как правило, на этот процесс требуется около двух-трех месяцев — зависит от вида растения;
  • после этого можно приступать к организации автополива. Нижний сосуд кашпо заполняется водой: для этого изделия обычно снабжаются специальной трубкой и поплавком-индикатором. Вода заливается до момента достижения риски MAX;
  • помимо последней риски, имеется также отметка MIN. Когда поплавок достигает ее, необходимо повторить доливку воды. Но можно и отложить процедуру еще через три-четыре дня, почва по-прежнему будет оставаться достаточно влажной.

Кашпо с автополивом

Существуют другие способы определения сухости земли в кашпо:

  • по поплавку. Его нужно вынуть из поплавковой камеры и протереть рукой. Если ощущаются капли влаги, доливать рано. Если же он сухой, то, скорее всего, уже пора;
  • с помощью деревянной палочки. Будучи воткнутой в грунт, она может или остаться сухой и чистой, или облипнуть влажной землей. В первом случае растение нуждается в поливе.

Где купить

Приобрести набор для автополива, а также отдельные комплекующие можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых товаров есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:

Набор для автополива сада с контроллером Садовая система капельного орошения с насосом Шаровый кран с таймером для автополива
Шаровый клапан для полива с таймером на две трубы Разбрызгиватель с сенсорным экраном Набор для капельного автополива Aqualin

Технологичный автополив на датчиках влажности и микроконтроллере

Энтузиасты электроники и программирования могут собрать продвинутую систему автоматического орошения цветочных горшков на основе микрокомпьютера (например, платы Arduino) и специальных датчиков влажности.

ирригатор

Такая система автополива для комнатных растений называется «ирригатор». Рассмотрим пример создания ирригатора на основе Arduino Uno. Необходимы:

  • плата Arduino Uno;
  • шилд Troyka Shield;
  • датчик влажности почвы;
  • помпа для воды;
  • силовой ключ со шлейфом;
  • клеммник;
  • male-male провод;
  • female-female провод;
  • импульсный источник питания;
  • USB-шнур;
  • индикатор со шлейфом (для удобства и наглядности).

Arduino Uno

Процесс сборки

Сборка прибора состоит из нескольких этапов. Следует:

  • установить шилд на контроллер Ардуино;установить шилд на контроллер Ардуино
  • подключить сенсор влажности на пин шилда А0;подключить сенсор влажности на пин шилда А0
  • подсоединить дисплей к Troyka Shield;подсоединить дисплей к Troyka Shield
  • вывести силовой ключ на четвертый контакт;вывести силовой ключ на четвертый контакт
  • вывести провода коммутирующего напряжения на разъемы Р- и Р+;вывести провода коммутирующего напряжения на разъемы Р- и Р+
  • посредством клеммника подключить помпу к ключу на разъемы L+/L-;посредством клеммника подключить помпу к ключу на разъемы L+/L-
  • воткнуть датчик «ножами» в почву;
  • вставить свободный конец шланга в землю;
  • опустить помпу в сосуд;
  • подключить питание.

После правильной сборки автоматическая система полива готова. Итоговый вид схемы:

Итоговый вид схемы

Калибровка прибора

После сборки системы ее следует откалибровать, поскольку показания датчика сильно зависят от кислотности почвы в каждом конкретном случае. Настройка проста:

  • записать показания на сухом грунте. Они станут логическим «минимумом», при котором необходим полив;
  • полить растение и измерить влажность после полного впитывания. Эти показания будут логическим «максимумом»;
  • в прошивке программы полива изменить значения минимума и максимума на измеренные на предыдущих этапах;
  • прошить обновленную программу в память Ардуино.

Расширение системы

Приведенный вариант подходит для полива одного растения. Но он же может быть легко масштабирован на работу сразу с несколькими. Для этого можно пойти двумя путями:

  • подсоединить к контроллеру несколько помп и сенсоров;
  • «развести» одну трубку на несколько горшков.

Расширение системы

Первый способ более интересен технически, но сравнительно дорог и трудозатратен. В целях упрощения модуля автополива можно просто проделать шилом в трубке несколько отверстий (по числу горшков) и воткнуть туда трубки потоньше или стержни от ручек. Далее достаточно будет лишь положить шланг на стоящие в ряд кадки, чтобы стержни «капали» каждый на свой — и система автоматического полива комнатных растений будет обслуживать их все. Для домашних цветков такая методика обычно подходит, поскольку они часто выстроены в линию на балконе или подоконнике, а сами кадки схожей емкости и сохнут примерно с одинаковой скоростью.

Решения можно комбинировать и дорабатывать под различные конфигурации насаждений.

Пример программы для такого полива растений, представлен у нас в статье: «автополив комнатных растейни на Arduino».

Какое нужно оборудование для автополива газонов

Система автоматизированного полива состоит из нескольких элементов. Каждый из них подбирается индивидуально, после осмотра участка.

1. Насос

Обеспечивает подачу воды в дождеватели. При определении оптимальной мощности насоса учитывается расход воды, время работы и тип водоснабжения. Для полива газона чаще всего используется погружное или поверхностное центробежное оборудование. Оно надежно и может долго поддерживать нужный напор воды.

2. Фильтр

Исключает образование засоров из-за частиц грунта, листьев, песка и других микрозагрязнений, попавших в систему вместе с водой.

3. Регулятор давления

Обеспечивает стабильное функционирование системы при перепадах давления воды.

4. Трубопровод

Состоит из основной магистрали и труб, подающих воду к дождевателям. При прокладывании трубопровода нужно избегать лишних поворотов и ответвлений, чтобы избежать резкого снижения напора. Важно грамотно рассчитать диаметр трубы с учетом параметров насоса и электромагнитных клапанов. Чтобы сохранить нужный уровень давления воды, диаметр ответвлений должен быть меньше, чем у магистрали.

5. Электромагнитные клапаны

Открывают и блокируют подачу воды в систему.

6. Фитинги

Соединяют трубы в местах поворотов, сужения и расширения, разветвлений.

7. Контроллер

Управляет всей системой, обеспечивая орошение травы по установленному графику. При наличии датчиков погоды контроллер останавливает полив во время дождя.

8. Водозаборные розетки

Позволяют временно подсоединить к системе шланг, чтобы, например, полить саженцы, помыть машину, наполнить бассейн.

9. Дождеватели

Делятся на две разновидности:
Роторные. Поворачиваются вокруг своей оси, орошая территорию мощной струей. У некоторых моделей можно отрегулировать угол подачи воды. Роторные дождеватели подходят для обширных площадей без помех.
Статические. Распыляют воду на 360 градусов в радиусе до 5 метров. Такой тип дождевателей оптимален для небольших лужаек с препятствиями для орошения.
При установке дождевателей необходимо убедиться, что зоны полива не пересекаются. Кроме того, важно учитывать положение зданий, заборов, деревьев и других объектов, которые могут изменять направление струй и портиться от влажности.

Читайте также:  Биочипы — высокие технологии в медицинской диагностике

Как организовать полив на даче, и что для этого нужно

Какой нужен насос для полива?

Удобнее всего, когда дача или частный дом подключены к централизованной системе водоснабжения с хорошим напором воды. В этом случае можно сэкономить и не покупать насос (с другой стороны, куб водопроводной воды обходится значительно дороже, чем такой же объем из своего колодца). Но за городом водопроводов, как правило, нет, и каждый самостоятельно качает воду для своих нужд.

Выбирая оборудование для подачи воды, необходимо ответить на два вопроса: какую жидкость и откуда мы будем качать, и какой должна быть мощность насоса для полива участка? Принцип действия насоса (центробежный, шнековый, вихревой или вибрационный) особого значения не имеет.

Выбирая станцию или насос, нужно знать качество воды. «Чистой» считается питьевая и техническая вода, которая поступает из водопровода или выкачивается из колодца, скважины, бассейна или резервуара для сбора осадков. «Грязной» называют воду из озер и рек с песчинками и частицами ила. Насосы для чистой воды могут сломаться, если в них попадают примеси размером 3 – 5 мм. А оборудование для грязной воды как раз на такие условия и рассчитано. Для забора воды из очень грязных водоемов (нечищенных озер или болот) следует использовать специальные дренажные насосы с измельчителями, которые могут перемолоть водоросли, листья и стебли травы.

Вторым важным параметром является мощность насоса. Насосное оборудование, которое используется для полива, должно перекачивать не меньше 3 – 5 л/ч на каждый квадратный метр орошаемой площади. То есть, для полива 4 соток (примерная площадь зоны охвата одного большого оросителя) желательно иметь агрегат с производительностью около 2 м³/ч. Это достаточно скромные характеристики, и подавляющее большинство насосов соответствует таким требованиям. Но тут надо учитывать и третий важный параметр — напор. Чтобы дождеватель, установленный в саду или на огороде, бил струей на 5 – 10 метров, а не выливал воду под себя, необходимо создать давление 2 – 4 бара (только редкие модели оросителей смогут работать при давлении 1 бар). Для этого нужен достаточный напор. Напор насоса указывается в характеристиках оборудования. Чтобы рассчитать, хватит ли его для полива, нужно знать глубину, с которой осуществляется забор жидкости из колодца, скважины или водоема, а также длину шланга от насоса к дождевателю. Предположим, что мы берем воду с глубины 5 метров и подаем ее шлангом, имеющим 50 м в длину. Тогда нужно поделить длину на 10 (для перекачивания жидкости по горизонтали тратится раз в десять меньше энергии, чем на ее подъем) и прибавить глубину водозабора. Получаем: 50÷10+5=10 — именно такой напор нужен в этой задаче, если хотим, к примеру, наполнить бочку. Но, поскольку нам требуется разбрызгивать воду сильной струей, а не жалкой струйкой, то нужно прибавить к полученному значению еще 10 – 15 метров напора. Расчет бытовых систем нарочно ведется столь грубо и с большим запасом, чтобы полив работал даже тогда, когда мы поменяем шланг на более длинный или заменим дождеватель на устройство с иным расходом воды.

Какой дождеватель лучше купить?

Существует несколько видов оросителей с разным принципом работы.

  • Осциллирующие дождеватели лучше всего подходят для орошения прямоугольных участков. Они совершают маятниковые движения в одну сторону и другую, равномерно поливая целую полосу. У большинства моделей ширину полосы и дальность биения струи можно регулировать, чтобы настроить поливалку под конкретный участок.
  • Вертушки поливают пространство вкруговую непрерывной струей. Они простые и дешевые, поэтому пользуются наибольшим спросом. Зона охвата у вертушек маленькая (как правило, не больше 1 – 2 соток), и равномерность полива далеко не самая лучшая. Обычно их используют в бюджетных системах орошения на небольших участках.
  • Импульсные дождеватели используются в профессиональных системах полива. С их помощью поливают газоны на спортивных площадках, полях для гольфа и в парках. Неприятной особенностью данного вида оросителей является громкий «цокот» во время работы, из-за чего их неудобно использовать рядом с жилыми домами.
  • Турбодождеватели подходят для орошения участков, которые нужно поливать часто и помногу. Многие из них сделаны в виде цилиндров, которые закапываются в грунт на всю глубину. Установка и обслуживание таких устройств сопряжены с некоторыми трудностями, поэтому покупать оросители данного типа для дачи не всегда целесообразно.
  • Микродождеватели — оптимальный вариант для установки в теплицах и под кустами. Но из-за очень маленькой зоны охвата приходится строить сложные системы полива, включающие с десяток оросителей. Такая овчинка не всегда стоит выделки.

Выбор в пользу того или иного типа дождевателей зависит от сочетания ряда факторов: площади и формы участка, напора в системе, вида растений, климатических особенностей региона и ваших агротехнических приемов.

Какой шланг подходит для полива участка?

Кроме очевидных и всем понятных характеристик (длины и диаметра), при выборе шланга следует учитывать его конструкцию и свойства материала, из которого сделана оболочка. Садовые шланги бывают резиновыми (встречаются реже) и пластиковыми (подавляющее большинство). Резиновые «живут» дольше (такой шланг может прослужить до 20 лет), но они дороже и намного больше весят из-за толстых стенок. Пластиковые делают из ПВХ. Срок службы шланга во многом зависит от производителя и условий эксплуатации. Но даже самые качественные изделия из ПВХ при аккуратном обращении и бережном хранении редко служат дольше 10 лет. Это происходит из-за того, что полимерная оболочка постепенно «стареет» и деградирует, несмотря на присутствие в ее составе присадок, обеспечивающих стойкость к ультрафиолету.

Огромное значение имеет конструкция шланга. Однослойная оболочка из ПВХ не выдержит даже давления в 2 – 3 бара. Поэтому она обычно состоит из нескольких слоев, между которыми находятся нити оплетки. Благодаря армированию полимерными нитями, оболочка шланга не ломается от растяжения или перегиба. Чем больше слоев — тем прочнее изделие, но и цена выше.

Хорошими, надежными и долговечными считаются шланги Gardena, Hozelock, Karcher и Fiskars. Продукция Verto и Cellfast принадлежит к «середнякам» по качеству и цене.

Чтобы шланг прослужил долго, его следует правильно хранить, не скручивая слишком туго и не изгибая слишком резко. Не рекомендуется вешать шланги на стену или связывать их веревками. Лучше использовать специальные катушки и тележки, благодаря которым пластиковая оболочка не перегибается. Спиральные и саморастягивающиеся шланги складываются по-другому, они в катушках не нуждаются.

Какие коннекторы лучше?

Для создания системы полива вам понадобится несколько видов переходников. На входе в шланг можно использовать обычные коннекторы, а на выход лучше поставить коннектор с кнопкой, регулятором потока или автостопом. Последний вариант — самый удобный. Автостоп означает, что внутри коннектора есть стопорный механизм. Когда шланг отключается от оросителя или поливочного пистолета, клапан автоматически останавливает поток воды, и ни одна капля не проливается мимо. То есть, не приходится бежать к крану, вентилю или насосу, чтобы перекрыть воду. Также следует позаботиться о том, чтобы в хозяйстве на всякий случай были переходники, позволяющие соединять шланги разного диаметра, и двухсторонние ремонтные муфты. Целесообразно покупать шланг и набор коннекторов одной марки, чтобы не столкнуться с проблемами в виде их несовместимости.

Как сделать автоматический полив?

В зависимости от того, сколько своего личного времени вы планируете тратить на полив, можно по-разному организовать процесс орошения. Если любите проводить время в саду или на огороде со шлангом в руках, то можно пользоваться обычными пистолетами и насадками на шланг, вручную поливая каждый куст и каждую грядку. Если планируете только включать и выключать воду, то стоит сделать распределенную систему с несколькими дождевателями в ключевых точках участка, соединенных между собой с помощью распределителя и пары-тройки шлангов.

Но, если позволяют финансовые возможности, есть смысл купить автоматику для полива. Производители по-разному подходят к автоматизации орошения. Некоторые из них предлагают простые решения, вроде шаровых задвижек с простейшими механическими таймерами (вроде кухонных), которые по истечению заданного времени перекрывают воду. А у компаний Karcher, Gardena и Hozelock есть сложные электронные блоки управления, которые позволяют программировать включение и выключение оросительной системы по дням и часам на месяц вперед.

Источники

  • http://lazysmart.ru/avtomatika-v-by-tu/sistema-avtomaticheskogo-poliva-s-upravleniem-cherez-internet/
  • https://mysku.ru/blog/aliexpress/55157.html
  • https://VashUmnyiDom.ru/komfort/uxod/avtopoliv-dlya-komnatnyx-rastenij.html
  • https://gazonwill.ru/stati/stati-kak-vybrat-avtopoliv/
  • https://www.e-katalog.ru/post/3415/1038-kak-organizovat-poliv-na-dache-i-chto-dlya-etogo-nuzhno/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Adblock
detector