Что лучше: компенсированное или некомпенсированное

Слово «компенсированная» при продаже капельниц, капельных трубок или (внимание) капельных лент употребляется сейчас примерно в том значении, как слова «живое», «экологически чистое» и «сварено под контролем» при продаже некрафтового пива. То есть — ни  живости, ни чистоты, ни контроля там нет, а продажи дэцел увеличиваются. Некоторые потребители даже специально ищут, чтобы было написано «живое». Или «компенсированное».

Смысл капельницы при поливе — в ограничениии скорости потока воды, чтобы вода не лилась неконтролируемой струёй, что происходит в случае «я сам дырок в шланге понатыкаю и будет поливать». Если в шланге сделаны дырки, то по мере удаления от источника воды вылив из дырок снижается. Проще говоря, вся вода выливается ближе к началу шланга, а до конца если и доходит, то в разы меньше. Надо предвидеть ход мысли кулибиных — сделать диаметр дырок увеличивающимся по мере удаления от источника воды. Здесь они вплотную подходят к идее компенсированных капельниц, но упираются в реализацию — требуется уж очень сложный гидравлический расчёт, набор свёрел с шагом в доли миллиметра, и индивидуальный подход к каждой поливаемой грядке. Это долго, муторно, и не масштабируется. Рациональным является установка в дырку лабиринта. Крутясь в лабиринте, поток воды снижает скорость засчёт трения о стенки, и выливается наружу уже не мощной струёй, а тонкой струйкой или отдельными каплями.

Тем не менее, лабиринты имеют тот же недостаток, что и дырки — чем больше давление на входе в лабиринт, тем больше воды на выходе из лабиринта выливается. К примеру, на 50-метровом участке шланга с проколотыми через 1 метр дырками разница в выливе дырок в начале и в конце будет раз в 10-12, а в случае установки капельниц с лабиринтами — всего лишь 5-7%, и то засчёт потери давления в трубе от трения о стенки. Но, 5-7% — это тоже разница. Для точного полива разница в 7% не всегда приемлема. Не только длина линии является проблемой, на вылив капельниц влияют неровный рельеф или необходимость полива растений, находящихся на разных уровнях и ярусах. В понижениях воды выливается больше, на верхних ярусах — меньше. Для решения этих проблем были придуманы компенсированные капельницы.

В компенсированной капельнице, помимо лабиринта (а иногда и вообще без него, но об этом ниже) установлена мембрана из мягкого материала, которая обычно называется силиконовой мембраной. Под действием давления воды мембрана способна деформироваться, перекрывая в большей или меньшей степени выходное отверстие из лабиринта. Простыми словами, чем больше давление в трубе — тем больше мембрана перекрывает отверстие, уменьшая его сечение. Таким образом, на участках магистрали с высоким давлением вода в капельницах проходит через узкое сечение, но с большей скоростью, а на участках с низким давлением — через широкое сечение, но с низкой скоростью.

Например, в нашей системе рядом с насосом давление в трубе — 3 атм., а в 200 метрах от насоса — 1 атм. Обычная капельница с лабиринтом выливала бы в конце системы втрое меньше, чем вначале. Капельница с мембраной выливает одинаково, потому что при 3 атм. через сечение в 1 мм2 вода проходит со скоростью 3 м/с, а при 1 атм. через 3 мм2 — со скоростью 1 м/с. Цифры, конечно, утрированы для наглядности, но смысл именно такой — потеря давления воды в трубе компенсируется увеличением площади сечения выходного отверстия. Именно поэтому капельницы называются «компенсированными«. Легко предположить, что подобную конструкцию с мембраной в обычную эмиттерную капельную ленту засунуть нельзя, поскольку толщина эмиттера должна быть очень велика. Подобная конструкция реализуема в капельных трубках.

Абсолютная, как бы сказала владелица интернет-магазина «Лето в деревне», аксиома — компенсированные капельницы применяются только в системах с принудительным давлением, и не применяются при самотёке. Даже если вам удалось продавить (об этом ниже) компенсированную капельницу самотёком от еврокуба, никакой компенсации у вас не будет, потому что для адекватной работы мембраны нужно давление. Экзерсисы на ютубе московского интернет-магазина «Минифермер» с компенсированными капельницами PCT0108 самотёком от еврокуба, как и советы достать из капельницы мембрану и подрезать её ножом (воды-то не хватает, естественно) — вопросы исключительно дилетантизма. Я, например, тоже ничего не понимаю в инкубаторах. Хотя, поэтому и не продаю их.

Внешние компенсированные капельницы делятся на разборные и неразборные, но это не самое главное их свойство. Компенсированные внешние капельницы бывают двух видов:

  1. Содержащие и лабиринт, и мембрану. Такие капельницы трудно «продавить», давление открытия может достигать 1 атм. Однако, положительное свойство — эти капельницы  самые точные по выливу. Пример — израильская ClickTif.
  2. Содержащие только мембрану. Эти капельницы мы называем «капельницы-дырки», потому что вылив их предсказуем менее, чем погода на Ладожском озере. Та же упомянутая в связи с «Минифермером» китайская капельница PCT0108, внешне напоминающая разборную капельницу от NaanDan, может лить и 8, и 10, и 16 литров в час, причём соседние капельницы будут лить по разному. Китайцы, выпуская её, наверняка копировали NaanDan, но что-то пошло не так — не верится, что в Израиле могли выпускать такую дрянь. Разобрав капельницу, вы видите, что никакой точности в зазорах мембраны с корпусом нет, значит и точности вылива быть не может. Но бывают капельницы и хуже — испанские LAGO, например. Там зазоры ещё больше. Тем не менее, основная масса компенсированных капельниц на рынке — именно такие, не содержащие лабиринта.

Все капельницы, не содержащие мембрану, стали называться некомпенсированными — не потому, что они плохие, а потому, что в них потеря давления не компенсируется увеличением сечения выходного отверстия с помощью подвижной мембраны. Плюс некомпенсированных капельниц — они не просто работают при самотёке, а работают ещё точнее, чем компенсированные капельницы без лабиринта. При самотёке потери давления в трубах невелики (скорость маленькая, трение соответственно маленькое), поэтому на участках 20-30 метров разницу в выливе вы не увидите, за исключением уж очень неровного рельефа или склонов.

В заключение несколько прямых советов, потому что все хотят именно прямой совет, а не намёки.

  1. Если вы поливаете самотёком — забудьте о компенсированных капельницах или капельных трубках. Вы можете использовать некомпенсированные или регулируемые капельницы — и это будет лучше, чем компенсированные.
  2. Если вам продают капельную ленту, утверждая, что она компенсированная — можете купить, но продавцу скажите, что он жулик. Лента эта не компенсированная.
  3. Если хотите точного полива, который возможен только при хорошем давлении — не покупайте дешёвые компенсированные капельницы, в которых нет лабиринта.

Вот в целом и вся основная информация о компенсированности, у кого будут вопросы — пишите.

UPD Конечно, я забыл упомянуть т.н. «ручную компенсацию» — это о регулируемых капельницах. По сути, они некомпенсированные, но возможность регулировки теоретически позволяет выровнять вылив по всей неровной системе. Из практики же, выставить вылив регулируемых капельниц хотя бы с допуском 20% — то ещё занятие…

Капельные трубки

Капельными трубками принято называть полиэтиленовые трубки, используемые в капельном орошении.
В иностранных каталогах капельная трубка — это HDPE pipe, drip line или drip pipe.
Трубки отличаются от капельных лент круглым (или, иногда, овальным) сечением в состоянии «без воды». Соответственно, капельные трубки имеют сравнительно толстую, в среднем — 1 мм, стенку.
Капельной трубка называется потому, что в неё либо уже установлены интегрированные внутренние капельницы на заводе, либо предполагается монтаж в слепую трубку внешних капельниц. Хотя, использовать капельную трубку в качестве соединительной и магистральной также можно.
Размерность капельных трубок устанавливается по наружному диаметру, опять же в отличие от лент.
Самая распространенная капельная трубка — диаметром 16 мм, реже используется трубка 20 мм, а также 25 мм.
Часто возникает вопрос, чем импортная капельная трубка, являющаяся HDPE-pipe, то есть — трубой ПНД, отличается от обычной российской ПНД-трубы, которая также бывает наружным диаметром 16, 20 и 25 мм.
Некоторые моменты:
— физические свойства полиэтилена российской ПНД-трубы и импортной HDPE pipe принципиально разные. Российская «питьевая» труба с полосами — жёсткая. Российская «техническая» труба — мягкая, но не держит давления и разрушается от солнечных лучей за 1-2 сезона. Импортные трубки — мягкие, держат высокое давление, эксплуатируются на солнце круглогодично не менее 7 лет.
— толщина стенок российских ПНД-труб не менее 2 мм. Толщина стенки импортных капельных трубок диаметром 16 мм — 0т 0,8 до 1,2 мм, диаметром 20 мм — от 1 до 1,5 мм, диаметром 25 мм — от 1,2 до 1,8 мм.
Российских аналогов импортных HDPE-pipes нет ни по качеству материалов, из которых изготавливаются трубки, ни по толщине стенок.
Важным отличием является принцип монтажа капельных трубок и труб ПНД. Если российская ПНД-труба соединяется компрессионными фитингами (электросварные фитинги в поливных системах — редкость, из-за особенностей монтажа), то импортная эластичная трубка может монтироваться просто на «ёршики» — бородки без каких-либо гаек, если давление в системе не предполагается выше 2 бар. Если давление 3-4 бар, то трубки можно закрепить пластиковыми хомутами, либо использовать компрессионные фитинги. Качественная капельная трубка выдерживает многократный монтаж-демонтаж с «ёршиков» без нарушений герметичности соединения.
Таким образом, эксплуатационные свойства капельной трубки — нечто среднее между садовым шлангом и жёсткой ПНД-трубой, при этом трубка достаточно мягкая, чтобы монтировать в неё внешние капельницы и отводы, и достаточно жёсткая, чтобы держаться на соединениях-ёршиках при давлении 2 бар (садовые шланги могут слетать при давлении менее 1 бар).
Интегрированные внутренние капельницы, установленные в капельные трубки, могут быть некомпенсированными или компенсированными. Некомпенсированная капельница — это простой лабиринт для торможения воды, она может быть выполнена в виде цилиндра, как в трубках Irritec Junior, так и в виде плашки наподобие эмиттеров капельной ленты — как в трубках Toro Blueline.
Компенсированная капельница может быть выполнена только в виде цилиндра, поскольку её устройство предполагает работу мембраны. Естественно, что компенсированная капельница не может быть интегрирована в капельную ленту, а только в трубку.
Трубки, предназначенные для самостоятельного монтажа внешних капельниц, не имеют отверстий и обычно называются «слепыми трубками». В них прокалывают отверстия с помощью специальных пробойников-прокалывателей, и устанавливают капельницы в нужных местах. При необходимости демонтажа капельницы оставшееся отверстие можно заткнуть пробкой.

Почему капельную ленту надо укладывать водовыпусками вверх

Это также относится и к капельным трубкам, и к внешним (наружным) капельницам.
Есть две причины, по которым капельную ленту надо укладывать водовыпусками вверх.
Во-первых, когда вы подаёте воду в ленту, из нее должен выйти воздух. Если лента будет лежать водовыпусками вниз, воздух через водовыпуски выйти не сможет, и будет выходить обратно по ленте в направлении источника воды. То есть, если это самотёчная система — в лучшем случае пойдут пузыри в бочке, в худшем просто не будет капать из ленты; если система напорная — порвётся лента.
Во-вторых, несмотря на использование фильтров, в капельной ленте всегда накапливается грязь. Это могут быть химические осадки из воды, мелкий ил, прошедший через фильтр, или размножающиеся в ленте микроорганизмы. Эта грязь оседает в нижней части ленты. Если бы там были водовыпуски, они бы забились очень быстро.
Иногда в интернете попадаются фото внешних (врезных) капельниц, воткнутых в трубку снизу. Это возможно в том случае, если на конце трубки стоит воздушный клапан. Но лучше так не делать.
На одном поливном сайте на вопрос «Почему капельную ленту надо укладывать водовыпусками вверх?» начинающие продавцы отвечают: «Это аксиома». Аксиома — это то, что не требует доказательства и очевидно. Но укладка ленты вверх водовыпусками далеко не очевидна, большинство людей положили бы ее водовыпусками вниз. А некоторые, как например я, специально бы клали вверх ногами вопреки рекомендациям, которые должным образом не обосновываются.
Следует также заметить, что присыпание капельной ленты землёй или мульчой никак не влияет на работу водовыпусков. В самотёчных системах с низким давлением можно передавить ленту большим комком земли, но засорения водовыпусков лент землёй происходить не будет. Почему — наверное, аксиома…

Насосы для капельного полива, часть 2

После публикации первой заметки про насосы для капельного полива, из поисковых систем на сайт стали приходить люди, ищущие именно такие насосы. Мы в своей заметке говорили, что насосов для капельного полива не существует. Для капельного орошения можно использовать любые насосы из существующих в природе, способные перекачивать холодную воду. А выбор конкретной модели зависит от конкретной системы капельного полива, вариантов которых почти столько же, сколько людей, организующих у себя полив — миллионы. Давайте это рассмотрим более подробно.
Насосы, способные перекачивать холодную воду, имеют две основные характеристики: производительность (в единицах объёма на единицу времени, например в литрах в час, кубических метров в секунду и т.д.) и высота подъёма (это давление на выходе насоса: давление меряют в атмосферах или барах, приблизительно 1 атмосфера или 1 бар равны 10 метрам подъёма).
Какая производительность насоса нужна для системы капельного полива? В дачной теплице с 20 метрами капельной ленты или с 20 наружными капельницами — примерно 100 литров в час, используется обычно циркуляционный насос от систем отпления. А на поле площадью 120 гектаров мы использовали горизонтальный центробежный насос производительностью 500 кубических метров в час, то есть 500 000 литров. Разница в 5000 раз, но и там и там система капельного полива. Итак, производительность насосов для капельного орошения может быть любая, от самой большой до самой маленькой.
Какое необходимо давление на выходе насоса, обслуживающего систему капельного полива? Капельные ленты рабтают при давлении, как правило, не превышающем 1 атмосферу (для толстостенных лент 2 атмосферы). Внешние капельницы, как правило, не используют при давлении выше 4 атмосфер. Казалось бы, насосы с большим подъёмом не нужны. Но очень часто для систем капельного орошения используют насосы с давлением на выходе и 10, и 15 атмосфер (а горизонтальные центробежные насосы редко могут дать более 15 атмосфер). Почему? Потому что есть потери давления в трубах, например на 1 километр 100-миллиметрового лэйфлета теряется более 6 атмосфер. А на 50 метрах садового шланга 1/2″ вы потеряете атмосферы 4, при том что насос «Ручеек» как раз выдает около 4 атмосфер, будучи новым (по мере эксплуатации мощность насоса падает). Поэтому, давление на выходе насоса может быть очень разным — от самого маленького, близкого к самотёку, до самого большого — когда поливаемый участок далеко от источника воды.

Подводя итог — если вы ищете насосы для капельного орошения, определитесь сначала с необходимыми вам производительностью и подъёмом, а потом ищите насос с этими характеристиками, но уж никак не по запросу или объявлению «Насосы для капельного полива».

Испанские аналоги израильских SuperTif (супертиф)

В магазине agrorus.org появились комплекты внешних капельниц с разветвителями, собранные на основе испанских компенсированных капельниц LAGO.
Комплект
Такой комплект на 4 точки полива — аналог израильских комплектов SuperTif (супертиф).
Есть варианты на 2, 4 и 8 литров в час. Колышки использованы с лабиринтами, тормозящими воду, что гарантирует равномерность вылива между поводками. Микротрубки по 50 сантиметров.