Соленоид и дождевая арифметика

Русло подземного капилляра высыхает быстрее, чем верхний пласт, а растения судят о жизни по глубокой влаге. Лейка, взятая в руки после жаркого дня, опаздывает минимум на сутки. Поэтому мы доверили график воде, а себе оставили созерцание ровных гряд. Так родилась система автополива, о которой и пойдёт речь.

Водоучёт без сюрпризов

Прежде всего ищем источник. Колодец, скважина, линия от водопровода — любой вариант потребует паспорта расхода. Берём секундомер, десять-литровое ведро и фиксируем, сколько литров поступает за минуту. Полученный литраж сравниваем с суммой потребностей культур: томату хватит 2,5 л в сутки, огурцу понадобится 3,7 л, листовым — 1 л. Расхождение выше 20 % — признак, что придётся ставить накопительный бак-аккумулятор. Для контроля применяем счётчик-турбинку с импульсным выходом: каждый литр подаёт сигнал контроллеру, и программа знает реальный остаток.

Гидравлика в миниатюре

Трубы ПНД 25 мм подают воду к магистральному коллектору. По закону Бернулли скорость внутри круга 25 мм при давлении 2 бар составит 2,2 м/с — поток преобразуется в стабильную плёнку. Ветви к грядкам собираем капельной лентой 16 мм с эмиттерами через 20 см: давление в ней удерживается редуктором на уровне 1 бар, иначе «эмиттер» (лабораторный термин для капельного узла) превратится в фонтанчик. Чтобы исключить заиливание, ставим сетчатый фильтр 120 mesh. Микробиота глины склонна образовывать биоплёнку, поэтому фильтр прочищаем еженедельно обратным смывом. На концах ленты — вентиль-сброс, через который прогоняем воду до полной чистоты.

Электроника во влажном поле

Сердце системы — коконтроллер на базе ESP 32. Чип потребляет 80 мА в активном режиме, что допускает автономию от солнечной панели 20 Вт + LiFePO4 12 А·ч. Датчик влажности «терра-резистометр» погружаем на глубину 10 см. Его керамический корпус демонстрирует смачиваемость 0,6 Н/м и не боится засоления. Контроллер снимает показания каждые 15 минут, если сопротивление превышает 800 кОм — включается реле-транзистор на соленоидном клапане. Клапан открыт до тех пор, пока влажность не снизится до 400 кОм. Для грядок с рассадой вводим коэффициент «младенческий лимит» — 550 кОм.

Зимнее консервирование

Осенью сливаем воду через дренажный штуцер, продуваем магистраль компрессором до давления 4 бар, пока из дальнего вентиля не пойдёт лишь сухой шип. Клапаны переводим в режим «открыто», усилие пружины снимается, мембрана зимует без напряжения. Контроллер помещаем в герметичный бокс, аккумулятор храним при +10 °C, чтобы литий сохранил ёмкость.

Диагностика по звуку

Пластиковая труба передаёт резонанс. Глухой низкий тон сигнализирует о воздушном кармане, звонкий — о кавитации. Вешаем на трубу пьезодатчик, выводим спектрограф на смартфон, пик в области 2–3 кГц — признак турбулентной каверны, пора чистить фильтр. Такой метод называется фоно-косметикой и пришёл из трубопроводов химической промышленности.

Ресурс и апгрейды

Капельная лента живёт три сезона, затем диаметр эмиттера постепенно забивается. Для долгожителей ставим многолетний шланг с лабиринтом. Клапан служит пять лет при 30 000 циклов, уплотнение EPDM переносит слабощелочную воду pH 8,2. На шестой год меняем мембрану и шток, это пять минут работы. При расширении огорода концевой коллектор вовсе не меняем: ставим тройник-адаптер Kamlock, добавляем ветвь — гидравлика останется сбалансированной.

Земля благодарна точному ритму. Система действует незаметно, как утренний туман, и растения отвечают крепким тургором. Мы шагнули от стресса с ведром к спокойной игре воды по трубам — и огород перестал зависеть от человеческой усталости.