ТЕМА 2.Конструкція та компоненти систем краплинного зрошення.

Системи краплинного зрошення можна класифікувати за кількома критеріями, залежно від особливостей їх конструкції, способу монтажу, способу подачі води, а також від типу використовуваного обладнання. Така класифікація допомагає вибрати найбільш ефективну систему для конкретних агрономічних умов, забезпечуючи оптимальне зволоження і максимальну економію води. Розглянемо основні варіанти класифікації, що застосовуються у практиці зрошення.

Одним із основних критеріїв класифікації є спосіб монтажу та конфігурація трубопроводів. Залежно від цього, системи краплинного зрошення поділяються на кілька основних типів:

Надземні системи краплинного зрошення. Вони передбачають монтаж трубопроводів і крапельниць безпосередньо на поверхні ґрунту. Такі системи зручні для швидкого монтажу і демонтажу, а також дозволяють легко регулювати подачу води, але вимагають обережності, щоб уникнути механічних пошкоджень обладнання під час сільськогосподарських робіт. Надземні системи використовуються переважно на невеликих ділянках, таких як теплиці, поля для вирощування овочів, а також на садових ділянках.

Краплинні системи на шпалері. Це спеціалізована форма надземних систем, де крапельниці або крапельні стрічки монтуються на вертикальних конструкціях, таких як шпалери або опори. Цей тип зрошення зазвичай використовується для культур, які ростуть у вертикальному напрямку, зокрема для виноградників, помідорів або огірків у теплицях. Краплинні системи на шпалері дозволяють забезпечити рівномірне зволоження навіть на значних висотах, підтримуючи правильний водний режим без перевищення або дефіциту вологи. Такі системи особливо ефективні на площах з обмеженим простором, оскільки вони дозволяють максимально використовувати вертикальний простір.

Підземні системи краплинного зрошення. Ці системи передбачають укладання трубопроводів і крапельниць безпосередньо в ґрунт, що забезпечує подачу води без механічних пошкоджень, навіть під час обробки або збирання врожаю. Підземне зрошення має низку переваг, таких як захист від вітрових і температурних коливань, а також менші втрати води через випаровування. Такий тип зрошення зазвичай використовується на великих площах сільськогосподарських угідь, а також у теплицях, де ґрунт потребує постійного зволоження на певній глибині.

Система краплинного зрошення є складним комплексом технічних елементів, які взаємодіють між собою для забезпечення ефективної подачі води безпосередньо до кореневої системи рослин. Кожен елемент цієї системи має своє специфічне призначення і відіграє важливу роль у досягненні оптимальних результатів зрошення. Загалом система краплинного зрошення складається з трубопроводів, крапельниць, фільтрів, насосів, а також різноманітних допоміжних елементів, таких як регулятори тиску та пристрої для контролю за водним потоком.

Основним елементом системи є трубопроводи, які забезпечують транспортування води від джерела до рослин. Вони можуть бути виготовлені з різних матеріалів, зокрема з поліетилену, полівінілхлориду (ПВХ) або інших полімерних матеріалів, що мають високу стійкість до впливу ультрафіолетового випромінювання та механічних пошкоджень. Вибір матеріалу трубопроводів залежить від специфіки використання системи, розміру ділянок та умов експлуатації. Трубопроводи можуть бути різного діаметру в залежності від потреби в подачі води та довжини лінії зрошення.

Крапельниці є найбільш важливим елементом, оскільки саме вони забезпечують точне і рівномірне зволоження кореневої зони рослин. Крапельниці мають різні конструкції та характеристики, які визначають швидкість подачі води і її рівномірність. У сучасних системах використовуються крапельниці з вбудованими фільтрами, які допомагають уникати забивання крапельних отворів при використанні води з підвищеним вмістом часток або домішок. Крапельниці можуть бути розміщені на трубопроводах з різними інтервалами залежно від типу рослин, розміру площі зрошення та інших агрономічних факторів.

Краплинна стрічка

Краплинна стрічка складається з набору відносно недорогих крапельниць, вбудованих в тонкостінну трубку. Вода рівномірно подається до рослин уздовж всієї трубки через вбудовані крапельниці (емітери), які можуть бути розташовані на відстані від 10 см до 60 см один від одного. Для того щоб використовувати крапельну стрічку при зрошенні різних   культур і при різному ландшафті місцевості, доступні краплинні трубки з товщиною стінок від 4 mil до 15 mil, витратою крапельниці від 0.3 до 1.5 літрів на годину.   Крапельна стрічка випускається як в стандартних моделях, так і в моделях для підвищеного тиску (компенсації тиску), і використовується для зрошення овочів,     садових і польових культур. Крапельна стрічка може встановлюватися як над землею, так під нею, також може використовуватися протягом кількох сезонів зі     складанням в кінці сезону або з залишенням в ґрунті на зиму. Крапельна стрічка відносно недорога і встановлюється власними силами без залучення професіоналів.

Врізні (зовнішні, тупикові) крапельниці

Зовнішня крапельниця є маленьким пластиковим пристроєм, через який подаються невеликі порції води безпосередньо до кореня рослини. Вода до крапельниць подається через ПВХ трубки. Таким чином вода просочується в ґрунт до кореневої системи через капілярні потоки і утворюється зволожена область навколо кореня рослини, розмір якої залежить від типу ґрунту, витрати води та іригаційного графіка. Зовнішня крапельниця прикріплюється до стінки шланга (крапельної трубки) за допомогою спеціальних     зубців на крапельниці, вставлених в заздалегідь пророблений (спеціальним дироколом) отвір в стінці крапельної трубки. Зовнішні крапельниці мають   перевагу   перед іншими способами поливу, так як установка крапельниці в трубку можлива в будь-якому місці (на будь-якій відстані один від одного), де це   необхідно для   рослини. Основним недоліком є те, що потрібно кожну крапельницю вручну вставляти в крапельну трубку. Незважаючи на здатність   крапельниці до   самоочищення, цей процес не є повноцінною альтернативою для постійної фільтрації і обслуговування системи крапельного зрошення.   Системи крапельного   зрошення можуть використовувати сотні або навіть тисячі крапельниць (емітерів) і таку кількість вкрай важко встановлювати вручну.   Тому зовнішні крапельниці   більше застосовуються на відносно не великих ділянках.

Інтегровані (вбудовані) крапельниці

Вбудовані крапельниці, складаються з маленьких пластикових пристроїв емісії, з функціями по аналогії з зовнішніми крапельницями, але в цій конфігурації вони попередньо вставлені в ПВХ шланг крапельної трубки в певних інтервалах між собою. Емітери можуть бути циліндричними або плоскими "в формі човна", і прикріплюються   до стіни крапельної трубки за допомогою контрольованого процесу нагрівання. Економія робочої сили при установці такої крапельниці буде значна, так як вони   вже попередньо вставлені в крапельну трубку. Така конструкція, так само як і зовнішні крапельниці, дозволяє гнучко планувати кількість і відстань між   крапельницями, так як додаткові емітери можуть легко бути додані в крапельну трубку при необхідності. Основним недоліком такої технології є те, що крапельниці   можуть бути спочатку там де в них немає необхідності, і це вже не виправити. На відміну від інших технологій крапельного поливу, вбудована регульована   крапельниця може бути встановлена під землею і поверхня ґрунту при цьому залишиться сухою.

У найбільш узагальненому вигляді всі крапельниці поділяють за способом розміщення щодо поливного трубопроводу на два основних типи (види): тупикові (ON LINE), що монтують на зовнішньому боці трубопроводу, та інтегровані (IN LINE), що розміщені всередині самого трубопроводу при його виробництві. Тупикові крапельниці з’явились першими і останнім часом поступаються місцем крапельницям інтегрованим, а точніше – трубопроводам з інтегрованими крапельницями. Вони є зручнішими в роботі на всіх етапах їхнього використання, насамперед, завдяки меншим трудовитратам на монтаж і демонтаж систем.

Серед крапельниць, як тупикових, так і інтегрованих, розрізняють крапельниці з регульованою та нерегульованою витратаю води. Перші з них характеризуються постійними витратами в певному діапазоні зміни робочого тиску. Їх застосування дає можливість забезпечити вищу рівномірність водорозподілу вздовж поливних трубопроводів більшої довжини на рівнинних ділянках і в умовах змінного рельєфу. З технічної точки зору вони є більш складними, а значить, і дорожчими. В нерегульованих крапельницях витрата є функцією тиску. Тому вони можуть застосовуватися здебільшого на рівнинному рельєфі, або на силових землях при використанні спеціальних схем розміщення поливних трубопроводів і засобів регулювання тиску на кожному поливному трубопроводі. Це робить такі схеми більш громіздкими, а системи краплинного зрошення з їхнім застосуванням – дорожчими.

Крапельниці можуть також розрізнятися за способом регулювання витрат, режимом течії води, формою, розмірами, іншими конструктивними особливостями. В практичній роботі знання таких технічних тонкощів не є необхідним. Більш важливим, є те, що тупикові крапельниці можна застосовувати лише за умови монтажу на жорстких, переважно поліетиленових трубах циліндричної форми діаметром 12, 16, 20 та 25 мм з товщиною стінки від 0,7 до 2,2 мм. А інтегровані крапельниці можна встановлювати як у жорстких трубах, так і плівкових. При цьому в жорстких трубах можуть монтуватися інтегровані крапельниці, як правило, двох видів за формою – плоскі та циліндричні. При рівності всіх інших умов, застосування перших є більш доцільним, оскільки вони створюють менший опір всередині труби, а, отже, при їхньому застосуванні втрати тиску вздовж трубопроводу будуть меншими. Це дає можливість використовувати трубопроводи більшої довжини при одній і тій самій рівномірності водоподачі, особливо за умови застосування крапельниць з нерегульованими витратами. Що стосується плівкових трубопроводів з інтегрованими крапельницями, то за конструкцією і принципом їхнього розміщення можна виділити два основні типи: трубопроводи з крапельницями, що розміщуються дискретно, через певний інтервал всередині трубопроводу, та крапельниці, що мають форму суцільного лабіринту з регулярно влаштованими впускними та випускними отворами, розташованими з внутрішнього та зовнішнього боків трубопроводу, відповідно. При цьому крапельниці першого типу можуть бути як регульованими, так і нерегульованими; другого – здебільшого нерегульовані.

Плівкові трубопроводи обох типів є сьогодні найбільш поширеними. Завдяки появі плівкових трубопроводів з інтегрованими крапельницями краплинне зрошення отримало широке і практично безальтернативне використання для поливу овочевих, баштанних і багатьох цінних технічних культур у відкритому ґрунті.