Как достигается 2, 4 и 8 л/ч, на примере ClickTif

Компенсированные капельницы изготавливаются с разным выливом, наиболее распространённые 2, 4 и 8 литров в час. При 2 л/ч отдельные капли заметны, при 4 л/ч и выше капли сливаются в сплошную струю. Капельницы с большим выливом используют, как правило, с разветвителями на 2 или 4 направления — тогда в точках полива вылив колышков не превышает 2 л/ч и струи нет.

Разная пропускная способность капельниц обеспечивается конструкцией лабиринта. Вот лабиринт 8-литровой капельницы:

Вставка в ClickTif 8 л/ч

По нижнему ряду 2 зуба, всего зубов 4, расстояние между зубами большое.

Вот лабиринт 4-литровой капельницы:

Вставка в капельницу ClickTif 4 л/ч

По нижнему ряду 5 зубов, всего зубов 11. Вот, для сравнения, 4-литровая вставка в Supertif от Rivulis:

Вставка в Supertif 3,8 л/ч

У супертифа немного другая форма лабиринта, и зубьев на 1 больше. Но и вылив для неё заявляется 3,8 л/ч, а не 4 ровно.

А вот и двухлитровая ClickTif:

 

Вставка в капельницу ClickTif 2 л/ч

По нижнему ряду 8 зубьев, всего их 17.

Капельницы ClickTif и SuperTif отличаются большой точностью. Лабиринты делали инженеры, проводя большое количество испытаний. А бывают компенсированные капельницы, где лабиринта нет вообще, только мембрана. Мы их называем «капельницы-дырки». Точности у них никакой нет, но они дешёвые. Многие покупают.

Что лучше: PC или PCND

Компенсированные капельницы бывают просто PC (pressure compensated) и PCND (preccure compensated non-draining). Для PCND можно встретить аббревиатуру CNL (compensated no leakage). Если видите буквосочетание PCD — это просто pressure compensated dripper. Бывают ещё PCAS (pressure compensated anti-sifon), но про них не в этой заметке.

Функционально PCND отличается от PC тем, что при выключении напора воды в системе капельница PCND сразу закрывается и сохраняет остаточную воду в трубе. Капельница PC продолжает лить, пока в неё поступает вода.

Констуктивное различие между PC и PCND можно увидеть, расковыряв неразборные капельницы ClickTif от NaanDan. Капельница состоит из корпуса в виде чашки, и лабиринтной вставки с мембраной. Заглянув внутрь корпуса, можно увидеть бортик вокруг входного отверстия, который при собранной капельнице упирается в мембрану:

Корпус неразборной капельницы ClickTif
Вставка с лабиринтом и мембраной

Такой же бортик, или выступ, есть у неподтекающей капельницы SuperTif от Rivulis:

 

Корпус неподтекающей капельницы Supertif

У капельниц, которые просто PC, такого выступа-бортика начисто нет, дно корпуса ровное. Мембрана в капельницах PC не прижата к входному отверстию, поэтому они могут лить, пока на входе стоит вода, практически самотёком. Поскольку трубка никогда не лежит ровно — даже на плоском участке возможны локальные прогибы, а что говорить про неровные участки, для которых и предназначены компенсированные капельницы, — остаточная вода выливается в те капельницы, куда ей легче. Для точного полива это неприемлемо.

В связи с такой конструкцией, давление открытия в капельнице PC ниже, чем в PCND (CNL). Многие увидели в предыдущем абзаце «практически самотёком» и обрадовались: ага, можно компенсированные капельницы при самотёке! Лить-то они, может, и будут, но точности никакой не будет, при низких давлениях мембрана не деформируется и своей функции не выполняет. Хотите точности — давайте хотя бы 1 атм., в те же PC. А из капельниц PCND (CNL) при 1 атм. не всякая и откроется!

Насчёт того, что лучше. На ровных участках в открытом грунте лучше PC. Не хватает давления воды — тоже лучше PC. Ну, а для точного полива — PCND (CNL). И давление 1 атм. должно быть непосредственно в трубке у капельницы, а не на входе в систему. А если у вас капельниц на линии много, давления в трубке будет не хватать… Но, про это в отдельной заметке.

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.

Копируя тексты, думайте

Недавно увидел на одном новом, стремящемся развиваться, интернет-магазине капельного полива копию своей заметки с agrorus.org. Речь там была про особенности эксплуатации внешних капельниц с поводками и колышками. Стыренная заметка теперь удостоилась играть роль ответа на якобы «вопрос клиента», придумыванием коих копипастеры с развивающегося сайта регулярно занимаются.
Текста-то мне не жалко, а жалко покупателей: наш текст на agrorus.org был про испанские капельницы, которые несовместимы с китайскими, имеют другие разветвители, совсем другие колышки и другую микротрубку. А упомянутый новый интернет-магазин торгует китайскими капельницами (да еще и по цене вдвое выше испанских, делая наценку 400% от российского опта), для которых мой текст совершенно неактуален.
Плохо, когда копируют не по теме, а от жадности. Там про капельный полив — берём! Пипл схавает… Среди российских предпринимателей это очень распространенная черта.

Новый набор для садового шланга 5/8″

В магазине drip-irrigator.ru появился набор для капельного полива с внешними компенсированными капельницами и арматурой для разводки садового шланга 5/8″.
Капельницы двух номиналов -2 л/ч и 8 л/ч, компенсированные, неразборные, испанские (LAGO), по 20 штук каждого вылива. Тройники, уголки и муфты с кольцами на конусном штуцере против гидроударов, тоже испанские (ABRISA).
Набор для капельного полива