Гідравлічний розрахунок — це основа надійної системи автоматичного поливу. Без нього ви ризикуєте отримати зони з недостатнім тиском, де форсунки не досягають проєктного радіусу, і зони з надлишковим тиском, де виникає туман замість рівномірного поливу.
Навіщо потрібен гідравлічний розрахунок?
Вода, рухаючись трубами, втрачає тиск через тертя. Чим довша труба, менший діаметр або більша витрата — тим більші втрати. Якщо тиск на найдальшому спринклері впаде нижче мінімуму, він не буде працювати правильно. Наприклад, Hunter MP Rotator потребує мінімум 1,7 бар, а Rain Bird 5000+ — 1,7 бар. Без розрахунку неможливо гарантувати ці значення.
Формула Хейзена-Вільямса
Основна формула для розрахунку втрат тиску в пластикових трубах:
hf = 10.67 × L × Q1.852 / (C1.852 × d4.87)
Де: hf — втрати напору (м), L — довжина труби (м), Q — витрата (м³/с), C — коефіцієнт шорсткості, d — внутрішній діаметр (м).
Коефіцієнт C залежить від матеріалу: ПВХ = 150, ПЕ (поліетилен) = 140, мідь = 130, оцинкована сталь = 120.
Приклад розрахунку
Дано: труба ПЕ 25 мм (внутр. 21 мм), довжина 20 м, витрата 15 л/хв (0.00025 м³/с). C = 140.
hf = 10.67 × 20 × 0.000251.852 / (1401.852 × 0.0214.87) ≈ 1.2 м ≈ 0.12 бар.
Бюджет тиску
Бюджет тиску — це баланс між доступним тиском та всіма втратами в системі: Читайте також наш гайд з підбору труб.
Pфорсунки = Pстатичний − Pвисота − Pтертя − Pпристрої
- Статичний тиск — тиск без витрати (манометр на закритому крані)
- Втрати на висоту — 0.1 бар на кожен метр підйому
- Втрати на тертя — за формулою Хейзена-Вільямса
- Втрати на пристроях — клапан (~0.3 бар), фільтр (~0.2 бар), зворотний клапан (~0.2 бар)
Приклад: 3.5 бар (статичний) − 0.3 бар (висота 3 м) − 0.5 бар (тертя) − 0.7 бар (клапан + фільтр + backflow) = 2.0 бар на форсунці. MP Rotator потребує 1.7 бар — запас є ✓
Крок 1: Визначте параметри джерела
- Статичний тиск — тиск без витрати (манометр на закритому крані)
- Динамічний тиск — тиск при робочій витраті
- Максимальна витрата — метод відра: повний кран у 10-літрове відро, засікти час. Робоча витрата = 75% від максимальної
Крок 2: Обмеження швидкості потоку
Швидкість води в трубі не повинна перевищувати 1.5 м/с (5 фт/с). Формула: V = Q / (π × r²). Перевищення призводить до гідроударів, шуму в трубах та прискореного зносу фітингів.
| Діаметр труби | Макс. витрата при 1.5 м/с | Рекомендація |
|---|---|---|
| 25 мм (внутр. 21 мм) | ~18 л/хв | 1–3 MP Rotator |
| 32 мм (внутр. 27 мм) | ~30 л/хв | 4–6 MP Rotator |
| 40 мм (внутр. 35 мм) | ~47 л/хв | Магістральна лінія |
| 50 мм (внутр. 44 мм) | ~73 л/хв | Магістральна лінія великих систем |
Крок 3: Перевірте кожну зону
Для кожної зони: підсумуйте витрату всіх форсунок, розрахуйте втрати від джерела до найдальшого спринклера, перевірте бюджет тиску. Якщо залишковий тиск нижче мінімуму форсунки — зменшіть кількість форсунок або збільшіть діаметр труби.
Практичний приклад
Джерело: 3.5 бар, 25 л/хв. Магістраль: ПЕ 32 мм × 15 м. Відгалуження: ПЕ 25 мм × 8 м. Зона: 4 × Hunter MP2000 (180°) = 4 × 2.8 = 11.2 л/хв.
Втрати тертя магістраль: 0.15 бар. Відгалуження: 0.18 бар. Клапан PGV-101: 0.14 бар. Backflow: 0.3 бар. Висота: 0 бар.
Залишок: 3.5 − 0.15 − 0.18 − 0.14 − 0.3 = 2.73 бар — достатньо для MP Rotator (мін. 1.7 бар). Запас 1 бар — ідеально ✓
Наш планувальник SmartPluvia виконує ці розрахунки автоматично для кожної зони. AI-аналіз попереджає про проблеми з тиском ще до монтажу. Стандартні PE/PVC труби та фітинги Generic — бюджетний варіант для більшості систем.