Cách thiết kế hệ thống phun nước: Từng bước cho chủ nhà và trang trại

Thiết kế hệ thống phun nước là một công việc thực tế chứ không phải là trò chơi phỏng đoán. Thiết kế phù hợp bắt đầu với ba phép đo : áp lực nước hiện có, tốc độ dòng chảy và hình dạng khu vực của bạn. Khi đã có những thứ đó, bạn có thể chia cảnh quan thành các vùng độc lập, chọn thiết bị phát xạ phù hợp với từng vùng và nối mọi thứ qua các van và đường ống phù hợp. Một hệ thống được thiết kế phù hợp sẽ sử dụng ít nước hơn, giúp cây phát triển khỏe mạnh hơn và ít cần sửa chữa hơn. Đây là lộ trình từng bước mà những người lắp đặt hệ thống tưới chuyên nghiệp tuân theo, được điều chỉnh cho những ai muốn xây dựng một hệ thống đáng tin cậy.

Bắt đầu với áp lực và dòng chảy của nước

Lý do phổ biến nhất khiến hệ thống phun không thành công là do thiết kế được xây dựng mà không biết lượng nước thực sự có sẵn. Chủ nhà và người điều hành trang trại thường bỏ qua bước này và thắc mắc tại sao vòi phun nước cuối cùng trong hàng không bật lên. Cách khắc phục rất đơn giản. Gắn đồng hồ đo áp suất vào vòi ngoài trời, mở vòi hoàn toàn và ghi lại áp suất tĩnh tính bằng psi. Sau đó chạy vòi vào thùng 5 gallon và tính thời gian đổ đầy bằng đồng hồ bấm giờ. Nếu thùng đầy nước trong 30 giây thì dòng chảy là 10 gpm . Nếu nó đầy trong 15 giây, dòng chảy là 20 gpm . Viết cả hai số xuống.

Đừng cho rằng bài đọc buổi sáng cũng như buổi tối. Các hệ thống của thành phố thường giảm áp lực trong thời gian nhu cầu cao nhất và các chuyên gia tưới tiêu thiết kế thận trọng bằng cách sử dụng áp suất thấp nhất mà bạn sẽ thấy trong mùa. Nếu áp suất tĩnh của bạn là dưới 30 psi , một vòi phun nước tác động tiêu chuẩn sẽ không hoạt động ở bán kính định mức của nó. Nếu nó là trên 80 psi , bạn cần một van giảm áp ở phía sau đồng hồ, nếu không hệ thống áp suất cao có thể làm mòn các vòng đệm và gây ra hiện tượng phun sương nghiêm trọng.

Với lưu lượng và áp suất trong tay, bạn có thể đặt giới hạn thiết kế. Một nguyên tắc chung là giữ tổng nhu cầu của bất kỳ vùng van nào dưới mức 80 phần trăm của dòng chảy sẵn có. Ví dụ: nếu đồng hồ của bạn có 10 gpm, bạn không nên đặt vòi phun nước ở một khu vực cần nhiều hơn 8 giờ một phút. Lượng dự trữ này giúp bù đắp tổn thất ma sát trong đường ống và phụ kiện, đặc biệt là khi chạy dài.

Lập bản đồ cảnh quan của bạn và chia thành các khu vực

Một thiết kế phun nước xử lý mọi loại cây theo cùng một cách sẽ làm bạn thất vọng. Chia khu đất thành các khu tưới nhỏ hơn, mỗi khu có van riêng để các cây có nhu cầu giống nhau nhận được lượng nước như nhau. Đây là cách dễ nhất để tránh tưới quá nhiều nước cho một luống trong khi luống khác lại bị bỏ đói.

Bắt đầu bằng cách vẽ một bản đồ thô về tài sản. Bao gồm các cấu trúc, cảnh quan cứng, độ dốc, ánh nắng mặt trời và các loại thực vật. Sử dụng bánh xe đo hoặc thước dây dài 100 feet để đo chiều rộng và chiều sâu của từng khu vực. Đánh dấu vị trí của đồng hồ nước, vòi ngoài trời và mọi tiện ích ngầm hiện có. Bản đồ này trở thành kế hoạch khu vực của bạn.

• Loại thực vật: cỏ, cây bụi, rau và cây có độ sâu rễ và nhu cầu nước khác nhau.
• Ánh sáng: những khu vực có nhiều ánh nắng sẽ khô nhanh hơn những khu vực có bóng râm.
• Độ dốc: nước chảy xuống dốc nhanh nên sườn dốc thường cần có vùng dòng chảy thấp hơn riêng biệt.
• Loại đất: đất cát thoát nước nhanh và cần chu kỳ ngắn hơn, thường xuyên hơn; đất sét giữ nước và cần chu kỳ lâu hơn, ít thường xuyên hơn.
• Hình dạng kỳ lạ: dải hẹp, góc, luống nhỏ cần có thiết bị phun hoặc nhỏ giọt có vòng cung điều chỉnh được để tránh lãng phí nước trên mặt đường.

Đối với những khu vực có gió hoặc dốc, hãy giảm khoảng cách giữa các đầu. Theo nguyên tắc chung, nếu bạn lắp đặt các vòi phun tác động ở độ dốc 10 phần trăm, hãy di chuyển chúng 10 đến 15 phần trăm gần nhau hơn để duy trì sự chồng chéo. Điều này làm giảm các điểm khô và giữ nước ở nơi rễ cây cần. Các loại cây trồng và vật trang trí khác nhau cũng phản ứng khác nhau với việc lựa chọn vòi phun nước, vì vậy bạn nên kiểm tra loại cây nào phù hợp với các loại vòi tưới khác nhau trước khi bạn hoàn thành kế hoạch khu vực.

Chọn đầu phun nước phù hợp

Đầu phun nước được phân loại theo bán kính phun, tốc độ dòng chảy và kích thước giọt nước. Sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào việc bạn tưới một luống hoa dài 5 foot hay một luống rau cao 25 ​​foot. Sử dụng sai loại sẽ làm nước bắn vào đường lái xe hoặc tạo ra một lớp sương mù mỏng bay hơi trước khi chạm tới đất.

Vòi phun tác động

Vòi phun tác động are the workhorses of agriculture and large landscapes. They rotate a rocker arm to produce a heavy, rain-like spray that is highly wind-resistant. Choose a full-circle impact for open fields and a part-circle version when you need to water a corner or a narrow strip. Models with multiple nozzles let you adjust the reach and flow by changing the nozzle size or number of active nozzles. For vegetable farms and rectangular fields, a Đầu phun tác động ren 3/4 inch với thân nhựa là sự lựa chọn bền bỉ phổ biến vì nó chống ăn mòn và có thể chịu được áp suất cao mà không bị hỏng đột ngột.

Vòi phun nước tác động ren 3/4 inch cho trồng rau Vòi phun nước tác động bền bỉ này có ren 3/4 inch và thân bằng nhựa chống ăn mòn và chịu được áp suất cao, khiến nó trở thành lựa chọn đáng tin cậy để tưới cho ruộng rau và lô hình chữ nhật. Xem sản phẩm →

Vòi phun sương tầm trung và phun sương

Đối với các khu vực có quy mô trung bình như vườn cây ăn quả, vườn ươm và luống vườn, vòi phun sương tầm trung và phun sương tạo ra những giọt nhỏ trên bán kính ngắn hơn. Vòi phun sương đặc biệt hữu ích cho các loại cây trồng mỏng manh và nhà kính, nơi cần độ ẩm nhẹ. Chúng hoạt động ở tốc độ dòng chảy thấp hơn so với vòi phun tác động, vì vậy chúng cho phép nhiều đầu phun hơn trên mỗi vùng. Tuy nhiên, chúng nhạy cảm hơn với gió, vì vậy hãy tránh chúng ở những nơi có nhiều gió.

Vòi phun nước bật lên

Vòi phun nước bật lên are designed for turf and low-growing plants. They hide below grade when not in use, which prevents mowers and foot traffic from damaging the heads. Pop-up heads are usually paired with a spray nozzle or a rotary nozzle. They are not ideal for tall crops because the nozzle sits close to the ground and the spray pattern may be blocked by foliage.

Thiết bị nhỏ giọt và vi mô

Bộ phát nhỏ giọt và vòi phun nước siêu nhỏ cung cấp nước trực tiếp đến vùng rễ. Chúng là sự lựa chọn tốt nhất cho các hàng rau, cây bụi và cây trồng trong chậu vì chúng giảm thiểu sự bốc hơi và dòng chảy. Đối với địa hình dốc, nên sử dụng các ống nhỏ giọt bù áp vì chúng duy trì sản lượng ổn định ngay cả khi áp suất nước thay đổi trên một đường dài.

Bạn cũng có thể duyệt qua của chúng tôi trang web của nhà sản xuất để kết hợp các đầu khác nhau cho bố cục cụ thể của bạn.

Tùy chọn tưới nhỏ giọt và tưới vi mô

Tưới nhỏ giọt là một phương pháp thiết kế khác với vòi phun nước, nhưng nhiều cơ sở kinh doanh cần cả hai. Đường nhỏ giọt thường hoạt động ở 10 đến 25 psi , thấp hơn nhiều so với vòi phun tác động. Điều này có nghĩa là bạn cần một bộ điều chỉnh áp suất ở vùng nhỏ giọt. Nếu bạn kết nối nhỏ giọt với khu vực được thiết kế cho vòi phun nước tác động 3/4 inch mà không có quy định, bạn có thể làm nổ các bộ phát.

Một ống nhỏ giọt có thể điều chỉnh có cọc cho phép bạn đặt lượng nước đầu ra cho từng cây. Đầu nhỏ giọt bù áp sử dụng một màng linh hoạt để giữ dòng chảy ổn định trong cửa sổ áp suất, điều này rất có giá trị trên mặt đất không bằng phẳng hoặc các hàng dài. Ví dụ: đầu tưới nhỏ giọt DCM89-360 PC được thiết kế với kiểu đầu ra 360 độ và bù áp suất, khiến nó trở thành một lựa chọn hữu ích cho khu vườn cần phân phối đều trên diện tích rộng. Cọc giữ ống nhỏ giọt thẳng đứng trong đất để đầu ra được hướng chính xác đến nơi cần thiết.

Đầu tưới nhỏ giọt bù áp 360 độ để tưới đều Đầu tưới nhỏ giọt bù áp này cung cấp khả năng phun 360 độ ổn định bất chấp sự dao động áp suất, đảm bảo độ ẩm đồng đều trên các luống trong vườn và giúp duy trì sự phát triển của cây khỏe mạnh. Xem sản phẩm →

Vòi phun nước siêu nhỏ lấp đầy khoảng trống giữa vòi phun nước nhỏ giọt và vòi phun tác động. Chúng phun những giọt nhỏ trên bán kính 5 đến 10 feet , khiến chúng thích hợp cho các luống hoa và cây có múi. Máy chạy bộ thậm chí còn là một lựa chọn tốt hơn, tạo ra sương mù làm ẩm không khí trong nhà kính mà không làm ướt sàn nhà.

Chọn Van, Phụ kiện và Dụng cụ

Trung tâm của bất kỳ hệ thống phun nước tự động nào là van. Van đóng mở cấp nước đến từng vùng dựa trên bộ điều khiển. Các loại phổ biến nhất là van điện từ và van mini thủ công. Van điện từ được vận hành bằng điện và có thể được kích hoạt từ bộ điều khiển kỹ thuật số. Van mini là loại van bi hoặc van bướm đơn giản mà bạn mở và đóng bằng tay, rất hữu ích cho các hệ thống thủ công nhỏ hoặc để cách ly một nhánh cụ thể để bảo trì.

Các phụ kiện tạo ra mạng lưới di chuyển nước từ đường chính đến từng khu vực. Ống và phụ kiện thường được làm bằng nhựa PVC cho đường chính và polyetylen cho đường bên. Sử dụng bảng 40 PVC cho đường điện ngầm và bảng 80 cho khu vực áp suất cao. Khi chọn phụ kiện, hãy cẩn thận chọn loại ren (NPT hoặc BSP); các sợi không khớp có thể bị rò rỉ và gây ra các vấn đề về bảo trì lâu dài. Yên kẹp và van khớp nối nhanh cung cấp cho bạn các điểm truy cập để bạn có thể thêm ống hoặc vùng mới mà không làm rách rãnh.

Công cụ cài đặt cũng quan trọng. Một cú đấm lỗ giúp bạn có thể lắp ống nhỏ giọt vào ống polyetylen mà không bị rò rỉ. Trọng lượng giúp ổn định đường ống nhỏ giọt trong nước hoặc ở cuối đường dây. Các miếng đệm và bộ điều hợp ngăn chặn tiếng ồn và giữ cho các kết nối được an toàn. Mua những món đồ nhỏ này cùng với bộ tưới có nghĩa là sẽ ít bị chậm trễ hơn khi bắt đầu đào rãnh.

Bố trí các đường ống và hệ thống dây điện

Cách bố trí các đường ống quyết định mức độ đồng đều của hệ thống cung cấp nước. Bắt đầu ở đồng hồ đo và chạy đường chính nằm dưới đường băng giá hoặc ít nhất sâu 10 inch ở vùng khí hậu ấm áp. Sử dụng đường chính lớn hơn nếu bạn dự định thêm các vùng sau này. Các đường nhánh có thể nhỏ hơn nhưng vẫn giữ tốc độ dòng chảy ở mức dưới 5 feet mỗi giây để tránh búa nước. Một bảng đơn giản có thể giúp bạn chọn kích thước ống dựa trên lưu lượng và chiều dài.

Sau đường ống là hệ thống dây điện. Công dụng của van điện từ điện xoay chiều 24V tín hiệu từ bộ điều khiển. Sử dụng dây màu 14-gauge hoặc 16-gauge và lắp đặt chúng vào ống dẫn riêng hoặc cáp chôn trực tiếp. Đánh dấu từng dây ở van và bộ điều khiển để xử lý sự cố trong tương lai nhanh chóng. Nếu bạn có hệ thống nhiều dây, hãy dán nhãn số vùng ở cả hai đầu.

Để biết chi tiết lắp đặt, hãy làm theo hướng dẫn lắp đặt từng bước bao gồm đào rãnh, dán ống và đặt van trước khi bật nước.

Lập kế hoạch tưới tiêu của bạn

Một hệ thống được thiết kế hoàn hảo vẫn thất bại nếu chương trình điều khiển sai. Tưới nước sâu nhưng không thường xuyên, do đó rễ mọc hướng xuống dưới và mặt đất thoát nước. Là điểm khởi đầu, hãy áp dụng 0,5 đến 0,75 inch nước mỗi tuần vào mùa sinh trưởng chia làm hai hoặc ba đợt. Trong thời gian khô và nóng, hãy tăng cường tưới nước, nhưng không bao giờ tưới nước cứ sau hai phút. Làm như vậy sẽ tạo ra rễ nông và bệnh tật.

Lịch trình theo khu vực. Các vùng có đường nhỏ giọt sẽ chạy lâu hơn vùng phun vì các thiết bị phát nhỏ giọt cung cấp nước với tốc độ rất thấp. Ví dụ, một Chu kỳ 15 phút cho một vùng phun và một Chu kỳ 45 phút đối với vùng nhỏ giọt là điểm khởi đầu phổ biến. Nhưng thời gian chạy thực tế được xác định bởi tốc độ mưa của thiết bị và loại đất. Đặt bộ điều khiển tưới nước vào sáng sớm, từ 4 đến 7 giờ sáng, để giảm sự bay hơi và tránh nấm vào buổi tối.

Sử dụng cảm biến mưa hoặc bộ điều khiển thông minh điều chỉnh theo thời tiết địa phương. Đây là cách đơn giản để tránh lãng phí nước sau bão. Kiểm tra hệ thống hàng tháng và rút ngắn hoặc kéo dài thời gian chạy khi mùa thay đổi.

Những lỗi thiết kế phổ biến cần tránh

Nhiều thiết kế thất bại do sơ suất nhỏ. Chúng tôi đã tổng hợp các vấn đề lặp đi lặp lại nhiều nhất dẫn đến việc sửa chữa và tưới nước không đều.

Hãy chú ý đến những vấn đề này

• Bỏ qua các bài kiểm tra áp suất và dòng chảy: Sai lầm tai hại nhất. Không có con số đo lường, mọi quyết định sau này đều chỉ là phỏng đoán.
• Sử dụng quá nhiều đầu cho mỗi vùng: Vượt quá lưu lượng sẵn có sẽ làm chết các đầu cuối. Giữ tổng nhu cầu dưới 80% lưu lượng.
• Đặt các đầu quá xa nhau: Khoảng trống gây ra các mảng khô. Sử dụng quy tắc khoảng cách giữa các đầu.
• Không phân vùng theo loại cây: Trộn cỏ khát nước với cây bụi chịu hạn sẽ dẫn đến tình trạng cây bị ngập nước hoặc bị ngập nước.
• Bỏ qua độ dốc: Độ dốc gây ra dòng chảy; sử dụng các vùng dòng chảy thấp hơn riêng biệt và thời gian chạy ngắn hơn.
• Hướng vòi phun nước vào cửa sổ hoặc lối đi: Điều chỉnh vòng cung và vòi phun để tránh lãng phí nước trên mặt đường.
• Sử dụng các phụ kiện và ren không khớp: Rò rỉ phát triển và cần phải làm lại.

Mỗi vấn đề này có thể được ngăn chặn bằng các bước thiết kế ở trên. Khi bạn chọn các thành phần, hãy kết hợp hiệu suất của sản phẩm với áp suất đo được của bạn chứ không phải phỏng đoán chung chung.

Câu hỏi thường gặp

Làm cách nào để tính tốc độ dòng chảy cho hệ thống phun nước của tôi?

Kết nối một thùng 5 gallon tiêu chuẩn với vòi ngoài trời của bạn, bật nước hoàn toàn và đếm từng giây. Chia 5 cho số giây và nhân cho 60. Ví dụ: 5 gallon trong 30 giây là 10 gpm . Con số đó là luồng có sẵn của bạn. Trừ 20 phần trăm làm khoản dự trữ, sau đó thiết kế từng vùng để sử dụng ít hơn lưu lượng còn lại.

Sự khác biệt giữa vòi phun tác động và tưới nhỏ giọt là gì?

Vòi phun tác động spray water into the air over a large radius, so they are better for large plants, lawns, and windy areas. Drip irrigation releases water slowly at the soil surface or root zone, so it is better for rows, shrubs, and containers, and it uses 30 đến 50 phần trăm ít nước hơn trong nhiều trường hợp.

Tôi có thể trộn các đầu phun nước khác nhau trên cùng một khu vực không?

Nói chung là không. Các đầu khác nhau có tốc độ dòng chảy và lượng mưa khác nhau. Trộn một vòi phun nước tác động với một vòi phun nước siêu nhỏ tạo ra độ che phủ không đồng đều. Giữ mỗi vùng dành riêng cho một loại thiết bị.

Tôi có thể đặt bao nhiêu đầu phun nước trên một van?

Chia lưu lượng có sẵn cho vùng cho lưu lượng trên mỗi đầu. Ví dụ: nếu vùng của bạn có thể xử lý 8 gpm và mỗi vòi phun tác động sử dụng 2 gpm, bạn có thể cài đặt bốn cái đầu . Không vượt quá giới hạn lưu lượng của khu vực.

Nên chôn ống phun nước sâu bao nhiêu?

Ở những nơi đáng lo ngại về sương giá, hãy chôn đường ống dưới độ sâu sương giá. Ở vùng khí hậu ấm áp, ít nhất phải chôn đường dây chính sâu 10 inch và các đường bên sâu 6 đến 8 inch để bảo vệ chúng khỏi các thiết bị cắt cỏ.

Tôi có thực sự cần một bộ điều chỉnh áp suất?

Nếu áp suất tĩnh của bạn vượt quá 80 psi hoặc hệ thống của bạn sử dụng đường ống nhỏ giọt thì có. Áp suất cao gây ra hiện tượng phun sương và mòn phớt. Các thiết bị phát nhỏ giọt yêu cầu áp suất thấp hơn, thông thường 10 đến 25 psi , vì vậy một bộ điều chỉnh là cần thiết.