- Автоматический полив для дачи своими руками
- Инструктаж по самостоятельному сооружению клапана
- Капельное орошение своими руками: примеры устройства
- Капельные шланги
- Капельный полив: как рассчитать систему
- Логика и силовая часть. разделение
- Плюсы и минусы
- Признаки неисправности электромагнитного клапана карбюратора
- Самодельные капельные шланги и капельницы
- Сферы применения
- Шаровый с электроприводом,
Автоматический полив для дачи своими руками
Некоторое время назад я прикинул, что было бы неплохо автоматизировать полив на даче. Обзоры некоторых пользователей муськи также сыграли не последнюю роль в принятии этого решения. Но поскольку электроника — это не мой профиль, решено было делать аппаратную часть проекта максимально упрощенной, и по возможности обойтись без ЛУТ, травления плат и прочих сложностей. Короче, хотелось реализовать свою систему как некий конструктор, собранный из стандартных компонентов, а получилось это или нет — решать вам.
UPD: добавлен скетч для Ардуино.
1. Осмысление хотелок и упорядочивание мыслей проекта
Проект изначально задумывался примерно в таком виде: 4 мощных разбрызгивателя (в перспективе 8), столько же электромагнитных клапанов, релейный модуль для них, вот такая клавиатура, экран 16×2 символов, часы реального времени и Arduino в качестве мозгов.
Я рассчитывал, что для управления клапанами будет достаточно какого-нибудь простого меню, через которое можно задавать текущее время, время начала полива и длительность работы.
Потом прикинул, что 8 входов ардуины отдавать на клавиатуру — это чересчур. И вообще, не все клавиатуры одинаково полезны везде оправдано использование только цифрового блока; нужно ведь не только вводить циферки, но и реализовать навигацию по меню.
А если так, то лучше использовать джойстик — это более универсальное решение чем цифровая клавиатура, да и управление становится «интуитивным»… разумеется, если его удастся таким сделать… Зимой были куплены релюшки, один 12-вольтовый клапан, один разбрызгиватель, джойстик, ардуина и экран, и в феврале-марте я начал отлаживать скетч для поливалки.
В процессе разработки программной части было внесено еще несколько изменений в первоначальный проект. В частности, я добавил несколько датчиков температуры-влажности и блок ручного управления клапанами. Кроме того, для защиты от работы мотора вхолостую я решил поставить на вход датчик расхода воды, чтобы аварийно отключать мотор в случае длительного отсутствия потока.
Зачем столько датчиков? Да просто стоят они не очень дорого, пустые входы на плате оставались, а знать температуру и влажность на разных частях участка — полезно. Датчики я планировал поставить в теплице, на улице и в приямке для насосной станции, а также где-то в огороде разместить датчик влажности почвы и датчик температуры почвы.
А вообще — покажу я лучше таблицу датчиков и пинов ардуины
2. Закупка необходимых компонентов
Привожу список компонентов системы, купленных в Китае (большинство приобрел на aliexpress, но пару лотов взял на Ebay — там было дешевле). Два лота уже сняты с продаж, поэтому вместо ссылок на них будут снапшоты — чтобы заинтересованные люди знали что искать.
1 датчик расхода воды, цена 6,36$ (лот у другого продавца, т.к. мой продавец снял этот датчик с продаж)
1 понижающий преобразователь на LM2596, цена 0,74$
1 часы реального времени I2C ds1307, цена 0,63$
1 набор прототипов печатных плат, цена 1,16$
1 джойстик, цена 0,56$
1 плата Arduino nano, цена 1,79$
1 водонепроницаемый датчик температуры DS18b20, цена 1,1$
1 I2C модуль для дисплея (снапшот), цена 0,66$
1 выключатель, цена 0,5$
1 экран 1602, цена 1,35$
1 реле 4-канальное, цена 3,56$
1 реле 1-канальное, цена 0,84$
3 датчика температуры DHT11, цена 0,99$ за штуку, всего 2,97$
4 поворотных садовых разбрызгивателя, цена 5,59$ за штуку, всего 22,36$
4 электромагнитных клапана (снапшот), цена 3,62$ за штуку, всего 14,48$. Аналоги легко ищутся здесь
4 кнопки со встроенным светодиодом (снапшот), цена 0,95$ за пару, всего 1,9$
Итоговые затраты в интернетах — 60,96$
В местном строительном магазине были куплены следующие вещи:
2 бухты поливочного шланга 5/8 (по 30м) — 540000 бел.рублей, или примерно 28$
8 муфт 1/2 — 112000 бел.рублей, или примерно 5,8$
3 тройника 1/2 — 60000 бел.рублей, или примерно 3$
8 штуцеров 15*16 — 92000 бел.рублей, или примерно 4,8$
Итоговые затраты в оффлайне — 804000 бел.рублей, или 41,2$
Также стоит упомянуть то, что не вошло в этот список — некоторые вещи из этого списка достались мне условно-бесплатно (старая рухлядь), на какие-то вещи я просто запамятовал цены. Это:
40 метров 4-жильного сигнального кабеля для подключения температурных датчиков;
40 метров самого дешевого 2-жильного медного кабеля для передачи 12 вольт на электромагнитные клапаны;
2 разветвителя RJ-11, которые были использованы в качестве выходов для подключения датчиков температуры и влажности, и 4 коннектора для кабелей с датчиками;
2 разветвителя RJ-45, для связи блока управления, находящегося в доме, с блоком реле и датчиков почвы, находящимся на улице рядом с насосом, и 4 коннектора для кабелей;
старый кабель (витая пара) — метров 30-40, для соединения ардуины с релюшками;
коннектор для подключения дисковода, выпаянный со старой материнской платы, и шлейф от дисковода;
старый блок питания на 24 вольта;
обрезки мебельного щита толщиной 12-16 мм для изготовления коробок для системы.
Фотки разветвителей до применения не сделал, выглядят примерно так:
3. Изготовление того, что не было куплено
Некоторые вещи по тем или иным причинам пришлось делать самостоятельно из подручных материалов. Постараюсь здесь описать, что и как было сделано, и почему именно так а не иначе.
3.1 Датчик влажности почвы (надеюсь, долгоживущий)
Как вы можете заметить, в списке покупок отсутствует датчик влажности почвы, хотя в проекте он заявлен. Дело в том, что сама идея закапывать в землю кусок текстолита с тоненькими полосками металла мне показалась достаточно бредовой, поэтому я решил найти способ получше. Пошарившись по интернету, я нашел вот эту тему на тематическом форуме, там есть хорошие советы и примеры. В общем, решил сделать так же, как там и написано: 2 проводника, резисторы и 3-жильный провод. В качестве катода и анода была использована одна велосипедная спица, безжалостно покусанная на части. Вот для сравнения куски донора и целая спица
Паяем провода, резисторы и куски спицы — в общем, делаем все так, как написано на форуме
Потом временно фиксируем анод и катод на пластилин, чтобы заделать наше рукоделие термоклеем
Далее в качестве формочки был взят маленький стаканчик от детского йогурта, в нем я сделал отверстие для провода, аккуратно установил конструкцию внутрь и залил анкерным составом Ceresit СХ-5
Форумчане рекомендуют гипс, но под рукой его не оказалось, думаю что быстросхватывающийся цемент будет не хуже.
Высохло — вскрываем
По готовому датчику на всякий случай прошелся масляной краской в пару слоев, чтобы датчик измерял именно влажность почвы, а не влажность куска бетона.
Для использования этого мегадевайса требуется предварительная калибровка. Делается это элементарно: берем сухую почву, в нее тыкаем самодельный датчик, проверяем и записываем полученное значение влажности. Затем льем туда столько воды, чтобы получилось небольшое болотце, и снова снимаем значение с датчика.
По-быстрому откалибровался вот этим скетчем с форума:
#define PIN_SOIL_LEFT 6
#define PIN_SOIL_RIGHT 7
#define PIN_SOIL_HUMIDITY 0
void setup(){
Serial.begin(9600);
pinMode(PIN_SOIL_LEFT, OUTPUT);
pinMode(PIN_SOIL_RIGHT, OUTPUT);
pinMode(PIN_SOIL_HUMIDITY, INPUT);
}
void setSensorPolarity(boolean flip){
if(flip){
digitalWrite(PIN_SOIL_LEFT, HIGH);
digitalWrite(PIN_SOIL_RIGHT, LOW);
}else{
digitalWrite(PIN_SOIL_LEFT, LOW);
digitalWrite(PIN_SOIL_RIGHT, HIGH);
}
}
void loop(){
setSensorPolarity(true);
delay(1000);
int val1 = analogRead(PIN_SOIL_HUMIDITY);
delay(1000);
setSensorPolarity(false);
delay(1000);
// invert the reading
int val2 = 1023 - analogRead(PIN_SOIL_HUMIDITY);
reportLevels(val1,val2);
}
void reportLevels(int val1,int val2){
int avg = (val1 val2) / 2;
String msg = "avg: ";
msg = avg;
Serial.println(msg);
}
В моем случае, значение на датчике было чуть больше 200 в сухой почве, и чуть меньше 840 во влажной.
Теперь у нас есть минимальный и максимальный уровни влажности конкретно взятой почвы, их нужно будет внести в соответствующие константы в основном скетче. Вот и все!
3.2 Блок питания для клапанов
Можно было, конечно, купить в Китае обычный блок питания на 12 вольт, выдающий хотя бы 1 ампер, но в закромах Родины куче старого барахла нашелся зарядник от дохлого шуруповерта, выдающий полампера при напряжении 24 вольта. Поэтому был куплен понижающий преобразователь на LM2596, и затем успешно встроен в старый блок. Отдельных фоток процесса я не делал, бо не об этом обзор… Вот модифицированный блок вместе с клапаном, сойдет за пример
В корпусе блока было сделано отверстие, удобной регулировки напряжения. Теперь с помощью отвертки и мультиметра можно выставить любое напряжение от 5 до 24 вольт. Получилось довольно неплохо, как мне кажется. К сожалению, я прощёлкал этот обзор Aloha_ про понижающие преобразователи… Но в моем случае все вроде бы нормально, перегрева не замечено.
3.3 Держатели для разбрызгивателей
Вот эту штуку в магазине купить точно не получится! Потому что сделана она в количестве 4 единиц по спецзаказу:) Хотя здесь все просто: полудюймовая труба высотой один метр, снизу сделан изгиб под 90 градусов и приварен уголок длиной 30-40 см, чтобы держатель можно было воткнуть в землю в нужной части участка. Вверху резьба должна быть внутренняя на полдюйма (в моем случае там просто наварена муфта), внизу — кому как удобнее. В моем случае там наружная полдюймовая резьба, но как показала практика — лучше бы была внутренняя, тогда не пришлось бы навинчивать сначала муфту, потом в нее штуцер или клапан… В общем, не продумал заранее, поэтому получил дополнительные расходы на муфты:(
Наглядные фото держателя — вот:
И еще чуть дальше будет фотка держателя в процессе эксплуатации.
3.4 Коробки для блока управления и реле
Сначала я планировал разместить все части поливатора в одной коробке, и оснастить ее выходами на клапаны (12 вольт), насос (220 вольт) и собственно на датчики. Однако потом решил разнести силовую и слаботочную части поливатора, да и щелканье реле ранним утром будет очень сомнительным удовольствием. Соответственно, плата с ардуиной, джойстик, кнопки, экран и часы реального времени остаются в «домашней» коробочке, а реле будут вынесены в коробку на улицу, поближе к мотору и клапанам.
Для сборки управляющего блока мне понадобился кусок мебельного щита, перьевые сверла для отверстий под кнопки и под джойстик, и лобзик, для отверстия под экран
Далее разветвители (телефонные и под витую пару) вскрываем, паяем к ним провода и садим на термоклей. Здесь видно более подробно
Экранчик и часы реального времени были объединены в одно целое вот таким способом
И далее эта конструкция была торжественно закреплена саморезами в коробке. Так же был прикручен джойстик. Теперь внешне блок управления выглядит так:
Осталось закинуть в коробку мозги — и блок управления готов.
Теперь внимание. Эстетам, детям и беременным женщинам настоятельно не рекомендуется открывать следующий спойлер… Потому что красивых плат, которые умеют делать Yurok, ksiman и прочие известные здесь личности, вы не увидите. Зато вы увидите монтаж платы в лучших традициях КитайПодвалПрома: проводки вместо дорожек, и термоклей, чтобы это все не развалилось. Поэтому еще раз предупреждаю: не надо открывать спойлер! Поверьте на слово, эта плата работает, но лучше ее не видеть:)
Блок управления соединен с блоком реле двумя витыми парами. Для взаимодействия «мозгов» с клапанами и мотором достаточно 5 управляющих линий и еще 2 линии для питания реле (5 вольт и земля), но ведь есть еще расходомер (питание уже есть, значит нужна всего 1 линия), датчик влажности почвы (3 линии) и 4 светодиода, отображающие текущее состояние клапанов. Итого — используется 15 линий из 16 доступных.
В блоке реле помимо самих релюшек встроены розетки для мотора и для блока питания клапанов, а также обычный выключатель для принудительного запуска мотора. Сам блок сделан из тех же обрезков мебельного щита, что и блок управления, а выглядит как обычная деревянная коробочка. На входе две витые пары разведены на плате по коннекторам на реле мотора, реле клапанов, светодиоды, датчик влажности и датчик расхода воды. В стенке предусмотрительно сделаны отверстия под провода на клапаны, на выключатель и на розетку, управляемую через реле мотора.
На клеммнике выведены провода к электромагнитным клапанам
Снаружи я прикрутил розетку для мотора, управляемую ардуиной, и выключатель для ручного включения мотора
Все провода разведены и выведены куда нужно… вроде бы
На внутренней стенке появилась розетка для 12-вольтового блока питания, он тоже здесь виден
В готовом виде все это смотрится примерно так:
Немного объясню что и как. В коробку заведено питание, внутри спрятан блок для 12-вольтовых клапанов, реле мотора и реле клапанов. Наружу выходит питание на мотор (розетка), а также выведен выключатель для ручного управления мотором (он запараллелен с релюшкой). Кроме того, есть возможность подключения датчиков влажности почвы и расхода воды, но они пустуют. Почему — расскажу немного дальше.
4. Описание функционала
Собственно, вот неполный набор электронных компонентов для сборки
Сначала был собран примерно вот такой «осьминог» из ардуины и небольшого набора периферии, именно это чудо я использовал для отладки скетча
Минимальный как я уже говорил, было решено сделать управление джойстиком, и вырисовывался следующий минимально необходимый набор пунктов меню:
1. Настройки даты и времени
2. Настройки расписания полива
3. Информация с датчиков
4. Возможность принудительной перезагрузки
Реализовать его мне удалось, причем получилось даже обойтись англоязычным дисплеем 1602 — помогла библиотека LCD_1602_RUS, которая позволила «сделать» 8 кириллических символов. После этого вперемешку с английскими буквами можно было составить вполне понятные для пожилых людей (моих родителей) русские названия пунктов меню. Конечный размер скетча — чуть меньше 1400 строк, втиснутых в 45 килобайт.
Результат компиляции:
Скетч использует 19 626 байт (63%) памяти устройства. Всего доступно 30 720 байт.
Глобальные переменные используют 1 316 байт (64%) динамической памяти, оставляя 732 байт для локальных переменных. Максимум: 2 048 байт.
Никаких предупреждений о нехватке памяти, к счастью, уже нет.
Самого скетча пока здесь нет, со временем выложу. Хочу немного «причесать» код:)
Что получилось и что не получилось? Ну, на осьминоге получилось все:) К сожалению, жизнь вносит свои коррективы, и после разнесения мозгов, релюшек и сенсоров кое-что работать перестало… Во-первых, аналоговые датчики. Увы, но сейчас из-за длины кабелей они у меня не работают — соответственно, пункт меню «ПОЧВА» показывает нулевую температуру и влажность. Есть определенные мысли, как это исправить, но пока — некогда. У родителей на даче бываю не слишком часто и занимаюсь не только поливатором, а тут еще очередная командировка… В любом случае — я буду рад дельным советам от читателей.
Во-вторых, сходу не удалось подключить расходомер — на этот раз вовсе не из-за длины кабелей. Я сгоряча поставил его на вход в мотор, сразу после обратного клапана, как оказалось — ему там не место. Датчик, видимо, не совсем герметичен, и при подъеме воды идет подсос воздуха через микрощели в корпусе, как результат — насос не тянет воду. Пока снял его, потом попробую поставить на выход насоса — должно работать, но возможно — будет немного подтекать.
Теперь по работающему функционалу. Ну, с расписанием понятно — это именно то, ради чего затевался проект. Но иногда нужно просто включить ненадолго поливалку, и для этого я сделал два режима принудительного полива: ограниченный и бесконечный. Ограниченный режим включается коротким нажатием на кнопку, длительность такого полива можно указать в настройках. Если нажать на кнопку еще раз — полив будет прекращен досрочно. По длинному нажатию включается бесконечный полив — выключить его можно опять таки нажатием на кнопку.
Ну и приятное дополнение — просмотр температуры в приямке с насосной станцией, в теплице и на улице.
Раз в сутки запланирована принудительная перезагрузка ардуины.
5. Собираем поливатор
Здесь я сделаю небольшое отступление и приведу технические характеристики водонапорных компонентов.
Насос JY1000 польской фирмы Omnigena, согласно утверждениям производителя, имеет такие характеристики:
Производительность: 60 л/мин;
Максимальная высота подъема: 50 м;
Потребляемая мощность: 1100 Вт;
Максимальная глубина самовсасывания: 8 м.
Ну и конечно, не стоит забывать, что производительность очень сильно зависит от глубины скважины и забитости фильтров.
Электромагнитный клапан безымянный, но я находил на множестве страниц (например здесь) примерно такие характеристики:
Напряжение: DC 12 В;
Ток: 0.5A;
Давление: 0.02-0.8 МПа;
Производительность 3-25 л/мин.
Кроме того, встречается оптимистичное утверждение: Water pressure: hydrostatic pressure of 1.2 MPa, which lasted 5min, no rupture, deformation, leakage.. Т.е. в течение 5 минут клапан выдерживает даже существенно более высокое давление, чем стандартное «не более 0.8 МПа».
Вот здесь можно рассмотреть клапан в разных ракурсах
Также могу отметить, что тестировал клапан на более слабом блоке питания, и он без проблем открылся при 9 вольтах.
А для того, чтобы клапаны без проблем работали в условиях огородной сырости, мне пришлось включить смекалку и найти применение старым пластиковым бутылкам.
Привет, бонаква!
Вот — один клапан в такой одежке, может здесь видно получше
Производительность разбрызгивателя, согласно данным отсюда, составляет 700 — 1140 л/ч, или примерно 11.7-19 л/мин при давлении жидкости 0,21-0,35 МПа соответственно.
Как видно, в идеальных условиях насос выдает слишком большой поток, который просто физически не «осилит» ни клапан, ни тем более разбрызгиватель. Забегая вперед, скажу, что скважина в моем случае далеко не идеальная и до 60 л/мин она не дотягивала. Потом я прикинул, что напор упадет также и из-за длины шланга от мотора до самого дальнего разбрызгивателя (почти 30 метров), решил сильно не заморачиваться по этому поводу. Потом, в ходе «производственных испытаний», подключил к мотору одновременно три разбрызгивателя. Оказалось, что они льют очень слабо, да еще и давления не хватает на то, чтобы изменилось направление вращения. Выглядело так: разбрызгиватель крутится до тех пор, пока не упрется в ограничитель сектора, и вращение прекращается. Если убрать ограничитель сектора, то по кругу вращение более-менее без проблем, но радиус полива — метра 2-3. Отбросил один разбрызгиватель — стало немного лучше и они даже пытались вертеться, но радиус все равно был максимум метра 4. А вот один разбрызгиватель работает замечательно — бьет очень далеко (замерял рулеткой, на 9 метров брызгает только в путь), и никаких проблем с вращением.
Сами разбрызгиватели можно регулировать под свои нужды:
— разбить струю, выкрутив винт напротив сопла;
— изменить угол и соответственно дальность струи, поднимая или опуская пластину напротив сопла;
— изменить сектор полива с помощью ограничителей, или вообще убрать фиксатор ограничителя.
Вот фотографии «элементов управления» с близкого расстояния
Брызгалка на держателе и с подведенным шлангом/проводом выглядит вот так:
6. Работа
Блок управления, кроме текущего времени, умеет показывать всякую полезную информацию вроде температуры и влажности. Там же задается начало и длительность полива по расписанию, и длительность полива при активации кнопкой.
Коротким нажатием одной из 4 кнопок можно включить полив на определенное время (задается в настройках), длинное нажатие включает «бесконечный» режим, т.е. отключить полив на заданной линии можно будет только этой же кнопкой, или он отключится, если по расписанию линию необходимо отключить. Хотя зачем я повторяюсь? Даешь слайды!
Вот здесь видны настройки:
Вот здесь — смотрим температуру и влажность
Эти датчики пока ничего не говорят, почему — объяснял выше
И, наконец… Семь бед — один ресет:
А теперь — видео, куда ж без него.
1. Мини-экскурсия — что есть в меню поливатора. Датчики были не подключены, поэтому все показывают по нулям.
2. Настройка поливатора на включение 2 и 3 линии длительностью по одной минуте
3. Как выглядит полив по расписанию, которое было задано для теста
4. Как выглядит полив по расписанию на экране поливатора
5. Тестовый полив с кнопки — включение и выключение. Работу разбрызгивателя не показываю, но чесслово — все работает
6. Разбрызгиватель и его настройка: что где крутится, поворачивается и фиксируется
7. Работа разбрызгивателя на небольшом секторе с близкого расстояния
7. Сравнение с рыночными предложениями
Доступный вариант на российском рынке — системы Gardena, продается в OBI. Можно взять блок управления Gardena modular за 13590 рублей и еще 4 клапана по 3990 рублей, итоговая цена будет всего-то 29550. Здорово, конечно, и выглядит красиво. Но отдавать почти 500 американских денег… И насколько я понимаю — здесь в комплекте нет разбрызгивателей, соединителей и шлангов! Ладно, смотрим дальше.
Опять Gardena в том же магазине, но здесь уже система на 6 линий. Состоит из таймера подачи воды Gardena MasterControl за 11190 рублей и распределителя воды за 6990 рублей — итого 18180, или почти 300 бакинских… Шланги и разбрызгиватели, как и в предыдущем случае, нужно покупать отдельно.
Ebay сходу предложил блок управления вместе с клапанами Melnor Aquatimer примерно за 60 долларов, плюс ~35$ стоит доставка — в итоге почти сотня. Как вариант, доступны контроллеры (без клапанов) Rain Bird ESP-RZX Series 4 и Hunter XC 400i по ценам не ниже 75 баксов, не считая доставки. Клапаны отдельно; для хантера, например, они идут от 22 баксов за штуку, оптом дешевле.
И вместо послесловия. Имело ли смысл мне заморачиваться изобретением велосипеда, если он уже есть на рынке? Думаю, что да. Что лично я от этого получил? Во-первых, существенную экономию, во-вторых, возможность реализовать систему так, как это нужно именно мне, в-третьих — мне это просто было интересно. Реализуйте свои проекты и не бойтесь делать ошибки. Не ошибается только тот, кто ничего не делает!
Теперь обещанный код для ардуины. Скачать его можно отсюда, комментарии в тексте я по возможности добавил, но конкретно в этом коде возможно не работает (или неправильно работает) расходомер.
Инструктаж по самостоятельному сооружению клапана
Как вы уже поняли, для создания вентиляционной системы с защитой от обратной тяги совсем необязательно покупать готовую конструкцию. Конечно, полностью обойтись без затрат не получится, поскольку вам придется купить вытяжной вентилятор. Именно он станет основой для обратного клапана.
Перед началом работ вам следует подготовить все необходимые инструменты и материалы. Так, для сооружения мембранного клапана вам понадобится кусок пластика и толстая полиэтиленовая пленка. Также важно сразу подготовить дрель, саморезы, резиновые прокладки и клей.
Чтобы понимать, как правильно сделать обратный клапан для вентиляции своими руками, важно ознакомиться со следующей инструкцией.
Все вытяжные вентиляторы изготавливаются по уже установленным стандартам, соответствующим отверстиям вентиляционного канала в частных и многоквартирных домах
Из плотного пластика выпиливаем пластину строго по форме отверстия вентиляционного канала. Собственно, это и будет основа будущего клапана.
Далее по краям высверливаем несколько отверстий для крепления панели к стене и фиксации вентилятора. Количество отверстий можно регулировать самостоятельно.
В центре пластины также просверливаем несколько отверстий, через которые будет выводиться отработанный воздух. Их количество вам также придется определить самостоятельно, опираясь на личные потребности. Чем больше отверстий в центре пластины, тем больше будет пропускная способность клапана.
Далее закрепляем вытяжку к готовому основанию. Для начала на месте соединения понадобится установить резиновую прокладку, и только после этого можно будет зафиксировать вентилятор. Это позволит обеспечить необходимую герметичность, а значит, улучшить качество работы клапана.
Чтобы избежать назойливого шума, исходящего от вентилятора в процессе работы, рекомендуется подложить небольшие кусочки резины под крепежи устройства.
Толщина пластика для сооружения мембранного клапана должна составлять не менее 4-5 мм, чтобы под давлением даже небольшого воздушного потока гибкие мембраны могли легко сгибаться
Из толстой полиэтиленовой пленки делаем створки для клапана. Прежде всего, понадобится подрезать пленку до размеров основания, и только после этого приклеить к основанию клапана. Обратите внимание, створки должны полностью закрывать вентиляционные отверстия.
Следующий этап – разрезаем створку на две одинаковые части, при этом важно, чтобы срез был максимально ровным. В данном случае рекомендуется использовать канцелярский нож с острым лезвием.
Готовый клапан устанавливаем в вентканал, закрепляя его на стене несколькими саморезами. Поскольку между стеной и клапаном остаются зазоры, от них желательно сразу же избавиться при помощи герметика.
На этом процесс создания и установки мембранного клапана завершается. При последовательном выполнении всех вышеперечисленных действий у вас должно получиться надежное устройство, защищающее помещение от обратной тяги.
Капельное орошение своими руками: примеры устройства
Вариантов устройства системы много — она легко подстраивается под любые условия. Чаще всего возникает вопрос о том, как организовать полив независимый от электричества. Сделать это можно, если установить достаточно объемную емкость для воды на высоте не менее 1,5 метров. При этом создается минимальное давление примерно в 0,2 атм. Его хватает на полив небольшого участка огорода или сада.
В емкость вода может подаваться из водопровода, закачиваться насосом, сливаться с крыш, даже заливаться ведрами. В нижней части емкости делают кран, к которому подключают магистральный трубопровод. Далее система стандартна: на трубопроводе до первого ответвления на линию полива устанавливается фильтр (или каскад фильтров), а дальше идет разводка по грядкам.
Для удобства введения удобрений на магистрали можно предусмотреть установку специального узла. В простейшем случае это, как на фото выше, это может быть емкость на ножках, в дне которой проделано отверстие, и вставлен шланг. Нужен также запорный вентиль (кран). Врезается это в трубопровод через тройник.
При необходимости можно поливать и кустарники и плодовые деревья. Вся разница заключается в том, что лента или шланг укладываются вокруг ствола на некотором расстоянии. На каждое дерево отводят одну линию, кусты могут поливаться по нескольку штук на одной линии. Только в этом случае нужно использовать обычный шланг, в который вставить капельницы с необходимым расходом воды.
Если малое давление в системе вас не устраивает, на магистральном водопроводе можно установить насос для повышения давления (смотрите на фото ниже) или полноценную насосную станцию. Они обеспечит водой даже далеко расположенные участки.
Можно ли подавать воду прямо из источника? Можно, но нежелательно. И связано это не с техническими сложностями — их не так и много, а с тем, что растения холодную воду не любят. Вот потому большинство систем капельного орошения небольших масштабов — для теплиц, огородов, садов и виноградников — используют накопительные емкости. В них вода нагревается, а потом разводится по участку.
О том, как сделать высокие грядки для повышения урожайности читайте тут.
Капельные шланги
Шланги для капельного полива продают в бухтах от 50 до 1000 метров. В них уже встроены точки расхода воды: лабиринты, по которым протекает вода перед тем, как попасть в выпускное отверстие. Эти сочащиеся шланги обеспечивают одинаковое количество воды на всем протяжении линии вне зависимости от рельефа. За счет этого лабиринта расход в любой точке полива практически одинаков.
Различаются они по следующим характеристикам:
- Жесткость трубки. Капельные шланги — бывают жесткие, бывают мягкие. Мягкие называют лентами, жесткие — шлангами. Жесткие могут эксплуатироваться до 10 сезонов, мягкие — до 3-4. Ленты бывают:
- Тонкостенными — с толщиной стенки 0,1-0,3 мм. Они прокладываются только по поверхности, срок их службы — 1 сезон.
- Толстостенные ленты имеют стенку 0,31-0,81 мм, срок службы — до 3-4 сезонов, есть как для наземной, так и для подземной прокладки.
- Жесткость трубки. Капельные шланги — бывают жесткие, бывают мягкие. Мягкие называют лентами, жесткие — шлангами. Жесткие могут эксплуатироваться до 10 сезонов, мягкие — до 3-4. Ленты бывают:
- Диаметр. Влияет на производительность и максимальную длину линии. Внутренний диаметр шлангов может быть от 14 до 25 мм, лент от 12 до 22 мм. Среди лент самый распространенный размер — 16 мм.
- Расход воды. Выбирается в зависимости от требуемой интенсивности полива. Шланги могут выдавать 0,6-8,0 л/час, тонкостенные ленты — 0,25-2,9 л/час, толстостенные ленты 2,0-8,0 л/час. Эта характеристика расхода через каждую капельницу.
- Расстояние между капельницами. Может быть от 10 до 100 см. Его выбирают в зависимости от необходимого количества воды и от того, насколько часто посажены растения.
- Капельницы могут быть с одним выходом или двумя. Расход воды при этом остается стабильным. Меняется только глубина и площадь, по которой распространяется вода. При одном выходе площадь получается меньше, больше глубина, при двух выходах площадь полива увеличивается, уменьшается глубина.
- Способ укладки — надземная, подземная, комбинированная.
- Рабочее давление. Меняется в широких пределах в зависимости от производителя: от 0,4 Бар до 1,4 Бар. Выбираете в зависимости от того, самотечная у вас система, используются насосы для подачи воды или подключено все к водопроводу.
Максимальная длинна линии полива определяется так, чтобы неравномерность выхода воды в начале и в конце ленты не превышала 10-15%. Для шлангов она может составлять 1500 метров, для лент — 600 метров. Для частного использования такие величины не востребованы, но знать полезно)).
Капельный полив: как рассчитать систему
Емкость, из которой подается вода с систему может быть одна — общая, как на картинке выше, или отдельная на каждый участок. При значительном расстоянии между объектами полива это может быть выгоднее, чем тянуть магистральный трубопровод.
Рассчитывается необходимый объем в зависимости от количества растений и объема воды для их нормального развития. Сколько воды нужно на полив овощей, зависит от климата и почв. В среднем можно брать по 1 литру на одно растение, по 5 л на кусты и 10 л на деревья.
Но это то же самое, что «средняя температура по больнице», хотя для ориентировочных расчетов подойдет. Считаете количество растений, умножаете на расход в сутки, все суммируете. К полученной цифре добавляете 20-25% запаса и необходимый объем емкости вы с знаете.
С расчетом длины магистрали и капельных шлангов проблем нет. Магистраль — расстояние от крана на баке до земли, далее по земле до места полива, а там по торцевой стороне грядок. Сложив все эти длины получается необходимую длину магистрального трубопровода.
По количеству трубок определяется число тройников или штуцеров и кранов (если будете их ставить). На каждое ответвление с использованием тройников берем по три хомута: прижимать шланг к фитингу.
Самая сложная и дорогостоящая часть — фильтры. Если вода качается из открытого источника — озера или реки — необходим сначала фильтр грубой очистки — гравийный. Затем должны стоять фильтры тонкой очистки. Их тип и количество зависят от состояния воды. При использовании воды из скважины или колодца фильтр грубой очистки можно не ставить: первичная фильтрация происходит на всасывающем шланге (если использована насосная станция). В общем — сколько случаев, столько и решений, но фильтры нужны, иначе быстро забьются капельницы.
Логика и силовая часть. разделение
Уже на первых порах, при работе с шаровыми клапанами, иногда случались проблемы в виде зависаний контроллера. С внедрением мембранного насоса стало наглядным влияние наводок от мощных нагрузок на работу логики. Тогда у меня ещё не было осциллографа, чтобы увидеть это воочию. Но частота зависаний и сбоев стала невыносимой. То о чём я только читал, подозревал и предполагал, стало закономерным.
Итак, было решено сделать отдельно контроллер, где будет работать логика устройства вкупе с частью измерительных приборов и, отдельно, систему управления силовой частью – насосами, дозаторами удобрений, клапанами. Силовую систему предполагалось сделать модульной, расширяемой.
Чтобы если понадобится изменить количество исполнительных компонентов в аппарате, можно было бы их добавлять/убавлять без переделки схемотехники. Дабы исключить проникновение электрических помех из силовой части в логику, была задумана гальваническая изоляция.
Покумекав над требованиями, набросал первую версию силового модуля и новый контроллер.В первой версии силового модуля для управления нагрузками была неудачно выбрана микросхема L293. Неудачной она оказалась потому, что в её составе использованы биполярные ключи.
Это даёт немалое собственное потребление (и, соответственно, тепловыделение) микросхемы в моменты работы нагрузок. Радиаторы, установленные на микросхемах работали на пределе. В следующем варианте схемы были выбраны драйверы L6205PD. Они выполнены на полевых транзисторах и грелись уже существенно меньше.
При этом, позволяли нагружать на каждый канал значительно больше тока. Кроме того, корпус микросхем с окончанием PD в названии микросхемы имеет хорошее теплоотводящее основание, которое позволяет отводить тепло прямо в плату. В результате, в дизайн платы были заложены приличные площади меди как раз для этой функции.
Испытания показали удовлетворительные результаты, без использования дополнительных радиаторов, в условиях пассивного охлаждения. Следует заметить, что крепилась плата управления нагрузками внутри пластикового короба, вместе с основным контроллером и Raspberry Pi.
Поскольку разделение силовой и логической частей делалось ради снижения влияния помех от мощных нагрузок на логику, то здесь была применена гальваническая развязка. Выполнена она была на ADUM1250. Соответственно, на плате силового драйвера был поставлен I2C-декодер (экспандер) – MCP23017.
Рядом с ADUM разместилась сдвоенная оптопара, которая одним каналом делала декодеру сброс и вторым каналом включала/выключала питание на микросхемы драйверов через мощный полевой транзистор. Для питания MCP23017 изначально использовался MINI360, который впоследствии был заменен на LM317.
Схема драйвера может работать начиная с около 10 вольт и выше. Потолок не проверял, но оценочно можно смело утверждать 24В, может 36В (теоретически, это разумный предел для LM317). Для L6205 заявлены вообще 50В. На практике вся система проверялась в работе на 12В.
На 4 микросхемы L6205, установленных на одной плате, получается 16 каналов управления для исполнительны устройств. Модульность позволяет подключать несколько плат. Для этого необходимо задать разные I2C адреса для MCP23017 при помощи трёх резисторов, предусмотренных на плате.
Одиночные L6205 каналы можно сдваивать (согласно аппноту), чтобы получить больше пропускной способности. Именно так и были запитаны чёрные клапаны (наиболее прожорливые), на минимальной конфигурации системы полива, где одной платы управления нагрузками хватает в самый раз.
Что касается основного контроллера, то его крепежные отверстия были расположены так, чтобы можно было механически и электрически соединить его сразу с силовым драйвером, расположив один над другим, с расстоянием между плат в пару сантиметров. Были сомнения, относительно электромагнитных наводок с одной платы на другую, по воздуху.
На основной, системный насос, поскольку он имеет приличную инерцию и мощность, в паре-другой сантиметров от мотора был поставлен ультрабыстрый диод в обратной полярности, чтобы гасить обратное напряжение (fly back diode). Насос, ввиду хорошего потребляемого тока, был запитан не напрямую в силовой драйвер, а через полевой транзистор, затвор которого уже подключен к силовому драйверу.
На клапанах и дозаторах, подключенных напрямую к L6205PD силового драйвера проводились эксперименты с быстрым (десятки раз в секунду) включением и выключением, без обратных диодов. Ничего не погорело, несмотря на опасения (особенно по части соленоидов клапанов).
Плюсы и минусы
Капельный полив имеет много достоинств и все они значимые:
- Значительно снижается трудоемкость. Система может быть полностью автоматизированной, но и в самом простом варианте орошение требует буквально несколько минут вашего внимания.
- Снижается расход воды. Происходит это за счет того, что влага подается только под корни, другие зоны исключаются.
- Исчезает необходимость в частом рыхлении. При дозированной подаче воды в небольшую зону корка на почве не образуется, соответственно, ее не нужно разбивать.
- Растения лучше развиваются, повышается урожайность. За счет того, что вода подается в одну зону, корневая система развивается в этом месте. Она имеет большее количество тонких корней, становится более комковатой, быстрее впитывает влагу. Все это способствует быстрому росту и более обильному плодоношению.
- Есть возможность организовать прикорневую подкормку. Причем расход удобрений за счет точечной подачи тоже минимальный.
Экономическая эффективность систем капельного орошения доказана уже неоднократно даже в промышленных масштабах. В частных теплицах и огородах эффект будет не менее значительный: расходы на создание системы можно свести к небольшой сумме, а все плюсы останутся.
Минусы тоже есть, но их совсем немного:
- Для нормальной работы необходима фильтрация воды, а это дополнительные расходы. Система может функционировать и без фильтров, но тогда необходимо продумать систему продувки/промывки, чтобы устранять засоры.
- Капельницы со временем забиваются и требуют очистки или замены.
- Если использовать тонкостенные ленты, они могут повреждаться птицами, насекомыми или грызунами. Возникают места внепланового расхода воды.
- Для устройства требуются затраты времени и денег.
- Требуется периодическое обслуживание — продуть трубы или прочистить капельницы, проверить крепление шлангов, поменять фильтры.
Как видите, список недостатков немаленький, но все они не очень серьезные. Это — действительно полезная вещь на огороде, в саду, на газоне, клумбе или в теплице.
Признаки неисправности электромагнитного клапана карбюратора
В карбюраторах последних моделей применяется соленоидный привод управления подачей топлива. Как проверить электромагнитный клапан на исправность?
Его поломку определяют по следующим признакам:
- Двигатель неустойчиво работает на низких оборотах.
- Мотор глохнет при использовании наката.
- После выключения двигателя наблюдается детонация рабочей смеси.
Косвенными признаками неисправности также является снижение оборотов при подключении мощных потребителей электроэнергии, таких, как магнитола, ближний или дальний свет, подогрев стекол.
Проверять клапан карбюратора следует на следующих режимах:
- На холостом ходу. После запуска доводят обороты до 2100 и вслушиваются в работу карбюратора. Должен быть слышен резкий характерный звук, означающий закрытие затвора. Далее плавно снижают обороты до значения в 1900, должен быть слышен щелчок открывания.
- Торможение двигателем. Нужно сбросить газ, не выключая передачу. Исправный клапан в этом случае не сработает, даже если обороты снизились до 1900. Если слышен щелчок – устройство неисправно.
- После остановки двигателя. Если при выключенном зажигании в цилиндрах продолжаются самопроизвольные вспышки детонирующей рабочей смеси, двигатель дергается и вибрирует – значит, клапан не перекрывает подачу горючего в камеры и далее в цилиндры.
- Если при работающем моторе вытащить из разъема провод питания электроклапана- двигатель должен заглохнуть. Если он продолжает работать- значит, клапан неисправен.
Кроме способов проверки электромагнитного клапана «на ходу», можно вывинтить клапан из корпуса карбюратора и попробовать подать на него напряжение с аккумулятора. Один провод от батареи присоединяют к контактной колодке, другой- к корпусу прибора.
При подключении напряжения клапан должен щелкнуть и втянуть иглу внутрь себя. После размыкания цепи слышен еще один щелчок, и возвратная пружина втянет иглу. Заодно можно проверить, не загрязнены ли детали устройства смолистыми отложениями.
Их нужно отмочить в бензине и удалить мягкой ветошью.
Нужно проверить также, подается ли на контакты управляющее напряжение. Его нормальное значение — 10,5-14,4 в. Если на блоке управление напряжение есть, а на контакте –нет, значит, неисправен провод. Его надо отремонтировать или заменить.
Если на разъеме блока управления напряжения нет, то, скорее всего, неисправен сам блок. Его проверяют, подключив клапан к батарее еще одним временным проводом. К выводу блока управления, управляющему клапаном, подключают вольтметр или контрольную лампочку. Далее следует запустить двигатель.
По достижении оборотов в 900 об/мин лампочка должна вспыхнуть, при 2100 об/мин- погаснуть. Если снизить обороны до 1900 об/мин-опять вспыхнуть. Такое поведение лампочки означает исправность блока управления.
Если же лампочка вообще не загорается и не гаснет, а также включается и выключается при других оборотах- блок управления подлежит углубленной проверке и, возможно, замене.
, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl Enter.
Самодельные капельные шланги и капельницы
Одна из самых значительных статей расходов при самостоятельном устройстве системы из готовых составляющих — капельницы или капельные ленты. Они, конечно обеспечивают подачу одинакового количества воды на всем протяжении и расход стабильный, но на небольших площадях это не так и необходимо.
Эту систему капельным орошением назвать сложно. Это скорее прикорневой полив: вода струйкой подводится под корень, но работает она, может, только чуть хуже и больше подходит для растений с корневой системой, развитой вглубь. Этот способ хорош будет для деревьев, плодовых кустарников, винограда.
Во втором видео организуется действительно капельный полив. Сделано это при помощи медицинских капельниц. Если у вас есть возможность запастись таким материалом б/у, она получится совсем дешевой.
Количество подающейся воды регулируется колесиком. От одного шланга можно подавать воду на три и четыре ряда — если взять достаточного диаметра шланг, к нему можно подключать не по три устройства, а больше. Длинна трубок от капельниц вполне позволяет поливать по два ряда с каждой стороны. Так что расходы действительно будут небольшими.
Капельницы можно использовать почти не переделывая. Это в том случае, если система была с мешком. Пример — на фото.
Почти также можно сделать капельный полив для домашних растений. Он подойдет для тех цветов, которые любят постоянное увлажнение.
О том, как сделать пруд на даче можно прочесть тут. Несколько видов красивых и недорогих дорожек можно найти тут (с рекомендациями по их изготовлению)
Сферы применения
Автоматический водопроводный затвор представляет собой достаточно полезное устройство, которое используется в самых различных сферах.
Этот агрегат успешно используют в различных отраслях домашнего и народного хозяйства, а кроме того в различных производственных отраслях.
Множество воздуховодов и водопроводов разной степени сложности конструкции успешно используют данное изделие в своей работе.
Оборудование с соленоидным приводом наиболее популярно в конструкциях, где большая часть приборов работают по принципу автоматического управления.
Главным образом выбор области применения определяется, исходя от материала, из которого изготовлен вентиль.
Подобные устройства можно встретить в стиральных машинах, системах канализации, оросительных системах, для контроля систем гидравлики , системах отопления и многих других.
Наибольшую популярность он получил в:
- Орошении. Используется при поливе огородов, садов, оранжерей. При монтаже такого устройства все процессы становятся автоматическими. Электромагнитное устройство с сервоприводом (220,24,12 В) если к нему подключить таймер, позволит задавать временные интервалы работы и отключения устройства. Он может находиться в нормально открытом или закрытом положении. Такие ритмы позволят руководить регулировкой потоков воды. Преимущества использования такого устройства более чем очевидны – нет необходимости тратить время для постоянного контроля над поливной системой.
- Канализации. Электромагнитный клапан(12, 24 В) для воды довольно широко применяется для того чтобы регулировать подачу воды в общественных душевых и туалетах. Тут так же используется таймер который позволяет автоматически включать и выключать подачу водяного напора.
- Моечных системах. Соленоидный водопроводный клапан(220, 24, 12 В) позволяет обеспечить своевременный слив воды во время мойки автомобиля. Более того подобное устройство в бытовых и промышленных стиральных машинах.
- Крупномасштабных кухнях. Электромагнитный клапан подачи sp6135 (220, 24, 12 В) является поистине неотъемлемым устройством на конвейерных системах изготовления хлебобулочных изделий, регулировки уровня подачи воды к промышленным посудомоечным системам и кофейным комбайнам.
- Точном дозировании. Электромагнитный затвор для горячей воды играет не последнюю роль при процедурах смешивании различного сырья и материалов.
- Отопительных системах. Водяной соленоидный клапан(220, 24,12 В) предотвращает возникновению перебоев при работе систем отопления. Устройство позволяет восполнить потери при постепенном испарении воды на магистральных отопительных трассах.
Кроме того, электромагнитные модели применяются для регулировки и контроля транспортировки различных агрессивных сред на производствах.
Устройства, использующиеся на производстве, могут быть довольно большого диаметра.
Категорически воспрещается использования моделей из латуни при работе с агрессивными веществами, такими как, например, дизельное топливо или кислота.
Шаровый с электроприводом,
Моторизованный вентиль может найти свое применение в современных «умных» системах водоснабжения, отопления и кондиционирования воздуха, создаваемых домашними мастерами с минимальным использованием покупных компонентов. Кроме проверки своих сил, тут будет и существенная денежная выгода- покупное устройство с электроприводом стоит от 2 до 10 тыс. руб.
Для шарового крана с установленным электроприводом, сделанного своими руками, понадобятся следующие материалы и комплектующие:
Рисунок 1: Вентиль 3/4
- привод стеклоподъемника для Лада 1117, 2123 левый LSA;
Рисунок 2: Электропривод стеклоподъемника
- реле автомобильные пятиконтактные – 2 шт.;
- концевые микровыключатели- 2 шт.;
- жесть листовая толщиной 1 мм (для станины и хомутов);
- трубка стальная 10 мм- обрезки (для втулок);
- профиль квадратный 10*10 мм- 10 см;
- полоса металлическая 4 мм толщиной- 10*1 см;
- пружина диаметром 12 мм;
- болт М8*45 с гайкой и шайбами- 2 шт.
Все электрооборудование на 12 вольт. Из инструментов нужны:
- дрель;
- ножницы по металлу;
- верстак с тисками;
- сварочный аппарат;
- ручной слесарный инструмент (молоток, отвертка, гаечные ключи, пассатижи и т.п.)
Создаваемый механизм должен позволять управлять электрическим краном как с помощью привода, так и вручную. Последовательность изготовления следующая:
- Выгнуть П-образную раму из листа металла.
- Из отрезков трубки сделать втулки для крапления привода стеклоподъемника к станине.
- Закрепить привод.
- Станину закрепить на патрубках, выходящих из шарового крана, с помощью хомутов.
- Из квадратного профиля вырезать насадку на ось редуктора.
- Приварить к ней полосу.
- Из полосы и рукоятки собрать рычажный механизм привода, подпружинив его. Пружина прижимает рычаги друг к другу, при необходимости их можно быстро разъединить без использования инструментов и управлять краном вручную.
- Полосу шарнирно закрепить к рукоятке с помощью болта и гайки. Гайку законтрить.
- Квадратный профиль закрепить на валу редуктора стеклоподъемника.
Далее следует опробовать кинематику, подавая напряжение на электродвигатель. Можно использовать автомобильный аккумулятор или блок питания мощностью не менее 50 вт. Рычажная передача должна двигаться плавно, без рывков и перекосов. При необходимости подправить задевающие друг друга детали напильником.
Теперь наступает очередь электрической части привода.
- В крайних положениях рукоятки смонтировать концевые микровыключатели.
- Подключать их следует таким образом, чтобы они размыкали цепь управления реле, через которое включен двигатель, по достижении крайнего положения «Открыто» или «Закрыто».
Такой привод можно подключать к цепям управления системы «умного дома». Электрокран для воды, сделанный своими руками будет экономически эффективен, если привод стеклоподъемника достанется недорого. Новый стоит до 1 тыс. руб., и может съесть половину экономии.
Вместо привода стеклоподъемника можно использовать и любой другой электропривод,
Рисунок 3: Моторизованный кран
близкий по мощности и крутящему моменту.