Новости espa

Использование насосного оборудования ESPA  в системах полива и автополива 

   Все больше в последнее время возрастает интерес к разного рода приспособлениям и устройствам, предназначенным для обеспечения полива растений. Это и садовые шланги, и насосы (насосные станции), и разного рода разбрызгиватели, и т.п. Не меньшим спросом пользуются и комплектные системы полива, способные автоматически включаться и выключаться, а также подавать на орошаемые участки поверхности порции воды определенного объема. Такие системы монтируются, как правило, "под ключ" и стоят недешево, однако количество компаний, монтирующих системы подобного рода, а также спектр оказываемых ими услуг, растет с каждым годом.
   Объясняется это довольно просто - почти каждая семья сегодня стремится обзавестись участком земли и домиком (пусть даже небольшим) за городом, где можно будет проводить время по выходным на свежем воздухе, отдыхая от привычной городской суеты.
   Ну а какой же загородный дом или дача без приусадебного участка, старательно возделываемого заботливыми владельцами и засаживаемого самыми разнообразными растениями?!
  Однако какими бы ни были растения, их объединяет одно - им всем жизненно необходима вода, которая участвует в процессе фотосинтеза, снабжает питательными веществами и защищает от перегрева. При недостатке воды в почве процесс роста растений начинает замедляться, они начинают увядать и могут погибнуть. Компенсировать недостаток воды в почве, попадающий естественным путем из атмосферы, можно с помощью принудительной подачи воды в почву к корневой системе растений - полива.
  Полив можно разделить на ручной и автоматический.
 Под ручным понимается любой полив, осуществляемый непосредственно самим человеком с помощью простейших приспособлений - ведро, лейка, садовый шланг и т.п. Этот способ полива, безусловно, требует наименьших финансовых вложений, однако он и наиболее трудоемок. При осуществлении полива вручную довольно сложно также добиться равномерного распределения влаги по площади полива, что необходимо, например, при содержании газона. Да и целесообразность этого способа в XXI веке вызывает сомнения.
  В свою очередь, автоматическим называется полив, не требующий непосредственного участия человека и обеспечивающий подачу воды и ее прекращение в автоматическом режиме.
Применение автоматического полива позволяет оптимизировать качество полива с учетом текущей влажности почвы, температуры окружающей среды, солнечной активности, атмосферных осадков и т.д., а также количество подаваемой влаги в почву, исключить человеческие трудозатраты. Автоматический полив можно условно разделить на следующие направления:
1.       Автополив газонов, растений на загородных участках
2.       Полив тренировочных / игровых полей (в спортивных сооружениях)
3.       Орошение сельскохозяйственных угодий (системы ирригации)
4.       Ландшафтный дизайн (декоративные водоемы, водопады, фонтаны)
Основные элементы автоматического полива:
1.       Источник воды (емкость, водоем, водопровод и т.д.)
2.       Основной рабочий орган системы - насос или автоматическая насосная станция - обеспечивающий подачу воды (и/или повышение давления) в системе автополива
3.      Система форсунок («спринклеров», дождевателей) в трубопроводной обвязке, непосредственно подводящая воду на орошаемые участки, а также "водяные розетки" (при необходимости отбора воды из системы полива)
4.       Пульт управления поливом, электромагнитные клапаны зон полива, датчики дождя и т.п., непосредственно управляющие работой автополива
  Как правило, в рабочем состоянии система полностью заполнена водой и находится под давлением на всей своей протяженности - от насоса до электромагнитных клапанов. При получении от пульта управления команды на открытие электромагнитные клапаны открываются и вода под давлением поступает в оросительные форсунки, разбрызгивающие ее на орошаемый участок.
Распределение электромагнитных клапанов по группам запуска обеспечивает возможность выделения зон полива, которые могут орошаться одновременно с другими выделенными зонами и/или отдельно от них в зависимости от настроек пульта управления поливом.
Для водоразбора в ручном режиме используются "водяные розетки" (при наличии). Для этого в "розетке" предусмотрено механическое запирающее устройство, при открытии которого вода из системы поступает в подключенный к "розетке" шланг и используется пользователем для необходимых нужд. 

Насосы для систем полива и автополива
  Для функционирования любой системы автополива, также как и при ручном поливе с помощью садового шланга, необходимо наличие насоса, либо насосной станции (установки повышения давления), обеспечивающей подачу воды в нужном для полива объеме. Однако "любой" насос для этого не подойдет. Ввиду особенностей эксплуатации насосов в системах автополива, насосы должны быть износоустойчивыми, способными эксплуатироваться в течение длительного времени без необходимости технического обслуживания, а их электродвигатели должны выдерживать длительную работу даже в нестабильных сетях электроснабжения.
   Именно поэтому на российском рынке автополива уже много лет доминирует насосное оборудование ESPA, высочайшее качество которого удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым для эксплуатации насосов в системах автополива. Это и насосы, и насосные станции, и установки повышения давления, на любые из которых предоставляется трехлетняя (!) гарантия производителя, и разнообразные устройства управления (автоматика), многие из которых являются ноу-хау компании ESPA.
  Насосы ESPA, применяющиеся в системах автополива, имеют различные конструктивные исполнения и рабочие характеристики. Рассмотрим их подробнее.
Поверхностные насосы
  Наиболее часто в системах автополива используется насосное оборудование на базе поверхностных насосов: горизонтальных многоступенчатых серии ASPRI (PRISMA) и вертикальных многоступенчатых серий MULTI и MULTI VE. Сделать выбор между этими сериями насосов достаточно просто - если вода поступает в насосы самотеком либо ее нужно поднять из источника водоснабжения на высоту не более 1-2 метров, можно использовать вертикальные насосы серий MULTI и MULTI VE. Если же высота подъема воды больше, то целесообразно использовать самовсасывающие горизонтальные насосы серии ASPRI (PRISMA).
   Помимо этого, и вертикальные и горизонтальные поверхностные насосы обладают своими характерными преимуществами. Например, вертикальные насосы требуют минимум площади для размещения (что зачастую бывает очень удобно, особенно в условиях ограниченности пространства для монтажа оборудования), а напорный патрубок любой модели насосов MULTI можно развернуть в любую сторону относительно всасывающего патрубка (под углом 90, 180 или 270 градусов), т.е. вода может подводиться в насос с одной стороны, а отводиться насосом в другую сторону.
  Горизонтальные насосы, в свою очередь, обладают способностью самовсасывания, т.е. поднимать воду из источника, расположенного гораздо ниже насоса. Насосы серии ASPRI при этом дополнительно снабжены самовсасывающим клапаном, позволяющим обеспечить подъем воды насосом даже при незаполненном трубопроводе (достаточно заполнить только насос).
   Уникальной особенностью самовсасывающего клапана ASPRI является его способность автоматически закрываться после полного заполнения всасывающей трубы и не тратить драгоценную энергию на поддержание повышенной силы всасывания. Это позволяет повысить энергоэффективность и общий КПД насоса.
  Основным ограничением при применении поверхностных насосов является высота всасывания (подъема воды), которая для центробежных насосов не превышает 9 метров. Вместе с тем эта величина довольно сильно зависит от целого ряда факторов - температура воды, окружающего воздуха, высоты расположения насоса относительно уровня моря, потери давления на трение в трубопроводе и т.д.     Поэтому для гарантированной возможности подъема воды рекомендуется принимать эту величину равной не более 7 метров. Если же высота подъема больше, необходимо использовать уже погружной насос.
Погружные насосы
   Компанией ESPA производятся и поставляются на мировые рынки погружные насосы двух основных типов - моноблочные насосы (гидравлическая часть и электродвигатель размещены в общем корпусе) серий NEPTUN FL (диаметром 4 дюйма), ACUARIA (диаметром 5 дюймов), и насосы с "жесткой стыковкой" серии ES диаметром 4, 6 и 8 дюймов (раздельное исполнение гидравлической части и электродвигателя, соединяемых между собой).
   Как и в случае с поверхностными насосами, оба типа имеют свои отличительные особенности и преимущества. Благодаря внутреннему охлаждению моноблочные насосы могут использоваться для подачи воды не только из скважин, но и колодцев, водоемов и других резервуаров, в том числе при частичном погружении (не менее, чем на 1/3).
   Скважинные насосы серии ES не имеют внутреннего охлаждения и должны использоваться либо в скважинах своего размера, либо с "рубашкой охлаждения" при эксплуатации в скважинах большего размера либо в резервуарах в наклонном (горизонтальном) положении, однако обладают существенно большим диапазоном гидравлических характеристик (объем перекачиваемой воды и создаваемое давление), чем моноблочные насосы.
   Широкое распространение получили также погружные дренажные насосы серий VIGILA, VIGILEX, DRAINEX, использующиеся в качестве насосов первого подъема (для подачи воды из водоемов), а также в ландшафтном дизайне для обеспечения работы водопадов, водоемов, фонтанов. 

Выбор автоматики
  Ключевой особенностью систем автополива, которую необходимо учитывать, является отсутствие связи между насосом (насосной станцией) и пульта управления поливом. Ввиду наличия этой особенности пульт управления поливом чаще всего не имеет возможности осуществлять запуск и останавливать насос (насосную станцию). В зависимости от настроек пульт выдает команду на открытие либо закрытие электромагнитных клапанов без учета наличия или отсутствия воды в системе.
   Таким образом, одним из важнейших условий обеспечения нормального функционирования системы автополива является выбор автоматики - устройства дляуправления насосом.
   Выбор у потребителя довольно большой - для этой цели могут быть использованы и реле давления, и устройства, контролирующие одновременно с давлением наличие протока воды в системе, и устройства, имеющие встроенный частотный преобразователь.
   Рассмотрим подробнее достоинства и недостатки применения в системах автополива каждого из таких устройств.
Реле давления: это самый доступный способ управления насосом, но в то же время имеющий ряд существенных недостатков. Одним реле давления для управления насосом не обойтись. Для функционирования насосной станции с реле давления необходим гидроаккумулятор (довольно габаритный элемент), требующий не только места для размещения, но и обслуживания, включающего в себя подкачку сжатого воздуха, периодическую замену мембраны либо полностью гидроаккумулятора ввиду коррозии присоединительных элементов.
Кроме того, насос необходимо защитить от возможных перепадов напряжения, превышения потребляемой силы тока, пропадания фаз в питающей сети, а также от работы насоса в режиме "сухого хода". Сделать это возможно только с помощью дополнительных защитных устройств. В линейке ESPA для этих целей идеально подойдет устройство управления и защиты PROTEC, обеспечивающий все необходимые виды защит, и при этом легко и быстро программируемый пользователем. Вместе с тем, PROTEC довольно доступен по стоимости, а в качестве одной из доступных опций может включать в себя комплект запуска насоса по сигналу от системы полива (24 В).
   Однако главным недостатком реле давления является наличие перепадов давления в системе автополива, возникающих при включениях/выключениях насоса, в то время как элементы управления системы автополива, как правило, довольно чувствительны к скачкам давления. В конечном итоге это может приводить к некорректной работе дорогостоящей системы и даже к ее поломке.
   Устройства контроля потока: принцип действия таких устройств довольно прост - включение насоса осуществляется по падению давления в системе ниже порогового уровня, называемого давлением включения, а выключение - после прекращения протока воды в системе (происходящего, как правило, после прекращения водоразбора).
   По совокупности характеристик применение устройств контроля потока в системах автополива является наиболее оптимальным - отсутствуют значимые перепады давления, обеспечивается защита насоса от работы в режиме "сухого хода" и от работы на закрытую задвижку.
   Имеющиеся в продаже на российском рынке блоки контроля потока от ESPA - KIT 01 и PRESSDRIVE - являются на рынке, пожалуй, лучшими в своем роде, сочетая в себе удобство монтажа (в комплект поставки блоков включен комплект быстроразъемного резьбового соединения с насосом - "американка") и функционал премиальных устройств контроля потока - управление насосом, различные виды защит, световая индикация состояния блока, возможность регулировки давления включения, кнопка перезапуска, встроенный перезапуск (в блоках PRESSDRIVE, 4 попытки). При этом блоки KIT 01 и PRESSDRIVE доступны по стоимости, не требуют применения дополнительных защитных устройств, и могут использоваться как с поверхностными, так и с погружными насосами, обеспечивая возможность выбора для потребителя и расширяя его возможности при создании системы автополива.
   При использовании KIT01 и PRESSDRIVE не требуется наличие гидроаккумуляторов. PRESSDRIVE имеет встроенные манометр и гаситель гидроударов, KIT01 может быть доукомплектован и манометром и гасителем гидроудара Espa KIT PRESS AIR (опционально) с помощью имеющихся в его корпусе резьбовых отверстий.
   Несмотря на то, что блоки KIT 01 и PRESSDRIVE предназначены для управления однофазными насосами с величиной потребляемого тока до 10 А, благодаря возможности применения байпасной схемы подключения и электрической коммутации с насосом через электромагнитный пускатель (по рекомендованной производителем схеме), управлять можно также высокопроизводительными однофазными насосами (в том числе с величиной потребляемого тока выше 10 А) и трехфазными насосами серий MULTI35, MULTI55, ASPRI35 (PRISMA35), ASPRI35 (PRISMA35), и MULTI VE94, MULTI VE121, максимальный напор которых не превышает 7,5 бар для PRESSDRIVE либо 10 бар для KIT 01.
   Диапазон производительности в таких системах достигает 30 м3/ч! 

Применение в системах полива насосных станций и установок повышения давления ESPA
   Насосные станции TECNOPRES и ACUAPRES: функционалом, аналогичным применению насосов под управлением блоков контроля потока, обладает еще один вид оборудования от ESPA - насосные станции серий TECNOPRES (на базе поверхностного насоса из нержавеющей стали) и ACUAPRES (на базе 5-дюймового погружного насоса, также из нержавеющей стали). Насосные станции уже имеют в своем составе устройство контроля потока, интегрированное в насос, датчик давления и обратный клапан, обеспечивая дополнительное удобство и комфорт для потребителя при монтаже оборудования.
   На корпусе станции (TECNOPRES) предусмотрена световая индикация состояния и кнопка перезапуска. При использовании TECNOPRES и ACUAPRES не требуется наличие гидроаккумуляторов, в случае использования станций в протяженных системах и системах с трубопроводами большого диаметра для защиты гидравлической части достаточно применения гасителя гидроудара Espa KIT PRESS AIR, для присоединения которого в напорном патрубке станции TECNOPRES предусмотрено специальное резьбовое отверстие (при использовании погружных станций ACUAPRES гаситель гидроудара монтируется прямо в трубопровод). В напорном патрубке TECNOPRES предусмотрено также отверстие для присоединения манометра (опционально).
   Производительность станций TECNOPRES и ACUAPRES достигает 6,5 м3/ч, а напор - до 6 бар (при наличии избыточного входного давления (подпора) напор увеличивается на величину этого давления).
   Насосные станции и установки повышения давления с частотным регулированием: это наиболее современный вид оборудования, позволяющий не только поддерживать установленный пользователем постоянный уровень давления, подстраивая производительность насосов с помощью регулирования скорости вращения валов электродвигателей, но и экономить на электроэнергии.
   Это стало возможным благодаря способности электродвигателя, управляемого частотным преобразователем, потреблять (из сети электропитания) при снижении скорости вращения вала пропорционально меньшее количество электроэнергии.
   Гидравлические параметры при этом также находятся в зависимости от скорости вращения вала (рабочих колес), уменьшаясь при ее снижении, и возрастая при увеличении.
  Таким образом, непрерывно контролируя с помощью датчика текущий уровень давления в системе, автоматика заставляет гидравлику насосов как бы "подстраиваться" под текущий уровень расхода воды, уменьшая либо увеличивая скорость вращения вала электродвигателя при уменьшении/увеличении величины потребления воды. Величина давления в системе при этом остается постоянной.
   Принцип регулирования скорости вращения рабочих колес реализован в насосных станциях ESPA серий TECNOPLUS (на базе поверхностного насоса из нержавеющей стали) и ACUAPLUS (на базе 5-дюймового погружного насоса, также из нержавеющей стали), а также в установках повышения давления серии СКЕ, имеющих в своем составе вертикальные или горизонтальные насосы ESPA серий ASPRI (PRISMA), MULTI, MULTI VE, FN и др., от 1 до 4 насосов в группе. TECNOPLUS, ACUAPLUS либо СКЕ незаменимы, когда объем воды, подаваемой в систему полива, может изменяться как на несколько десятков процентов, так и в разы. Эта ситуация является типичной для площадей полива, разбитых на определенные зоны, орошать которые требуется то одновременно, то по отдельности.
   Производительность станций TECNOPLUS и ACUAPLUS достигает 6,5 м3/ч, напор - до 4 бар. Что же касается установок повышения давления СКЕ, все более набирающих популярность в среде профессионалов на рынке автополива, то их совокупная производительность (в зависимости от типа насосов) может достигать 340 м3/ч, а напор - 24 бар!
   Кроме того, установки СКЕ могут использоваться и для обеспечения хозяйственно-питьевого водоснабжения загородного дома либо группы домов, параллельно обеспечивая потребности в воде системы полива прилегающей территории по всей ее площади, что делает СКЕ чрезвычайно удобными с точки зрения эксплуатации и экономии.
   Еще одним неоспоримым преимуществом установок СКЕ является возможность дополнительно сэкономить на трубах и трубопроводной арматуре. Особенно это актуально для больших площадей полива с протяженной сетью трубопроводов. Дело в том, что в таких системах с увеличением объемов содержащейся в них воды увеличивается и вероятность возникновения больших перепадов давления, вплоть до гидравлических ударов, одинаково губительных и для насосов, и для трубопроводной системы. Перепады неизбежно возникают при открытии, и (что особенно важно) при закрытии электромагнитных клапанов, когда осуществляются прямой пуск насосов и их остановка. Для того, чтобы повысить устойчивость системы к воздействию скачков давления, вынужденной мерой при проектировании и монтаже системы полива является использование трубопроводов и арматуры, рассчитанных на гораздо большее давление, чем предусмотрено в системе, т.е. имеющих значительный запас прочности. В конечном счете эти меры приводят к существенному удорожанию всей системы в целом.
   Эксплуатация в системах автополива установок СКЕ позволяет использовать трубы и арматуру без существенного запаса прочности, фактически "по номиналу", что обеспечивает значительную экономию на капитальных затратах при монтаже систем.
   Немаловажным дополнительным бонусом является экономия электроэнергии при эксплуатации СКЕ - установка потребляет только то количество электроэнергии, которое необходимо, чтобы обеспечить подачу требуемого количества воды при заданном давлении. Как правило, эти параметры довольно далеки от максимальных, а следовательно, экономия также будет внушительной (до 40-45 %).
   В конечном итоге, потребитель имеет широкие возможности по выбору насосного оборудования для систем полива и автополива. Обширная линейка насосного оборудования ESPA и устройств автоматики, обладающих высочайшим качеством, позволит (с учетом финансовых возможностей) удовлетворить практически любые потребности и желания потребителей рынка автополива не только в России, но и в Беларуси, Казахстане и других странах СНГ.