Zbiornik na deszczówkę 3000 l, Mikroretencja i początek mojego autonomicznego systemu podlewania

Około 200 m² dachu, cztery miejsca odbioru wody, niewielka działka, powstający ogród i podziemny zbiornik 3000 litrów. To pierwszy etap projektu, który docelowo ma zakończyć się działającym autonomicznie systemem podlewania z własnym sterownikiem, ESP32, ESPHome i Home Assistant.

Ten projekt nie zaczął się od Home Assistant

Na blogu takim jak MarkLabs łatwo byłoby zacząć tę historię od ESP32, czujników, automatyzacji i YAML-a. Tyle że elektronika wcale nie była początkiem tego projektu.

Na początku był znacznie bardziej przyziemny problem:

W moim przypadku woda z dachu jest odbierana w czterech niezależnych miejscach. Nie miałem jednego wygodnego punktu, do którego można byłoby skierować wszystkie rury spustowe i uznać temat za rozwiązany.

Do tego działka nie jest duża. Ogród dopiero powstaje, ale docelowo będzie miał około 200 m² i oczywiście w cieplejszych miesiącach będzie potrzebował wody.

W pewnym momencie coraz mniej logiczne wydawało mi się więc traktowanie deszczówki wyłącznie jako czegoś, czego trzeba się szybko pozbyć. Przecież kilka dni później mogę potrzebować dokładnie tej samej wody do podlewania.

Jest jeszcze kwestia kanalizacji

Drugi powód całej inwestycji był jeszcze bardziej praktyczny. Nie miałem sensownego miejsca, w które mógłbym po prostu odprowadzić wodę spod wszystkich rynien, a skierowanie jej do kanalizacji sanitarnej nie jest prawidłowym rozwiązaniem.

Polskie przepisy zabraniają wprowadzania wód opadowych i roztopowych oraz wód drenażowych do kanalizacji sanitarnej. Warto tutaj podkreślić słowo sanitarnej, bo jest to ważne rozróżnienie.

U mnie zamiast szukać sposobu na pozbycie się deszczówki coraz bardziej naturalne stawało się pytanie, jak ją zatrzymać i później wykorzystać.

W ten sposób problem z wodą z rynien zaczął zmieniać się w projekt przyszłego systemu podlewania.

Dlaczego tylko 3000 litrów?

To prawdopodobnie pierwsze pytanie, które sam zadałbym po zobaczeniu parametrów całej instalacji:

Tak. I od razu napiszę: gdybym miał odpowiednio dużo miejsca, bardzo chętnie zamontowałbym zbiornik znacznie większy.

Przy takiej powierzchni dachu nie miałbym nic przeciwko 5 m³, 7 m³ albo jeszcze większej pojemności. Z punktu widzenia ilości wody spadającej z dachu większy magazyn zdecydowanie dałoby się wykorzystać.

Problem polega na tym, że zbiornika nie wybiera się wyłącznie na podstawie kalkulatora.

Trzeba go jeszcze fizycznie zmieścić na konkretnej działce. Potrzebny jest wykop, dostęp do włazu, miejsce na wykonanie robót ziemnych, możliwość przeprowadzenia rur i zachowanie przestrzeni na wszystko, co ma znaleźć się później w ogrodzie.

U mnie właśnie dostępna przestrzeń była jednym z najważniejszych ograniczeń.

200 m² dachu potrafi dostarczyć naprawdę dużo wody

Wystarczy bardzo prosty rachunek, żeby zobaczyć skalę.

W przybliżeniu 1 mm opadu na powierzchnię 1 m² odpowiada 1 litrowi wody.

Dla około 200 m² dachu daje to teoretycznie:

To oczywiście wartości teoretyczne. W praktyce występują straty związane między innymi ze zwilżeniem powierzchni dachu, filtracją i samym przepływem przez instalację. Do pokazania skali zjawiska takie przybliżenie jest jednak bardzo użyteczne.

Widać więc od razu, że 3000-litrowy zbiornik przy takim dachu nie jest ogromnym magazynem.

Nie zamierzam tego ukrywać ani udowadniać, że mniejszy zbiornik jest lepszy. Nie jest. Po prostu w moim przypadku był rozsądnym kompromisem między pojemnością i ilością dostępnego miejsca.

Co ciekawe, dopiero po pełnym sezonie będę mógł odpowiedzieć na znacznie ważniejsze pytanie: jak bardzo jego ograniczona pojemność przeszkadza w rzeczywistym użytkowaniu?

I właśnie tutaj później przydadzą się dane zbierane przez Home Assistant.

Mój wybór: płaski Garden FLAT 3000 l

Ostatecznie zdecydowałem się na podziemny zbiornik Garden FLAT 3000 l.

Sam korpus ma około 244,5 cm długości, 160 cm szerokości i tylko 106,5 cm wysokości. Wlot i wylot mają rozmiar DN110, a zbiornik wykonano z polietylenu.

W moim przypadku właśnie niski profil miał duże znaczenie. Im głębszy zbiornik, tym bardziej komplikuje się wykop i sam montaż. Przy małej działce każdy taki parametr zaczyna mieć znaczenie znacznie większe niż na rysunku technicznym.

Wybrany przeze mnie zestaw obejmował również elementy potrzebne do korzystania z deszczówki, w tym pompę, filtr na dopływie, nadbudowę, pokrywę i elementy połączeniowe.

Najwięcej pracy nie widać po zakończeniu montażu

Sam niebieski zbiornik jest najbardziej efektowną częścią całego przedsięwzięcia. Szczególnie na zdjęciach z montażu.

Problem w tym, że zbiornik sam z siebie niczego jeszcze nie zbiera.

W moim przypadku wodę trzeba było doprowadzić z czterech miejsc. Łączna długość instalacji odpowiedzialnej za zebranie jej i doprowadzenie do zbiornika wynosi około 40 metrów.

To oznacza rury, kształtki, wykopy, zachowanie odpowiednich spadków, przejścia pomiędzy poszczególnymi fragmentami instalacji i sporo pracy, której po zasypaniu wszystkiego praktycznie nie widać.

I właśnie dlatego cena samego zbiornika jest dość kiepską odpowiedzią na pytanie, ile kosztuje wykonanie takiej instalacji.

Ile kosztowała całość?

Całość kosztowała mnie około 9 tysięcy złotych, już razem z wykonaniem robót ziemnych.

Podaję tę wartość, bo przed rozpoczęciem takiej inwestycji dużo bardziej interesowałaby mnie właśnie ta liczba niż cena samego plastikowego zbiornika w sklepie.

Oczywiście 9000 zł nie jest żadnym uniwersalnym cennikiem.

Ktoś, kto ma jedną rurę spustową kilka metrów od miejsca montażu i jest w stanie dużą część prac wykonać sam, może zmieścić się w zupełnie innej kwocie.

U mnie cztery miejsca odbioru wody, około 40 metrów instalacji oraz roboty ziemne miały znaczący wpływ na finalny koszt.

Mikroretencja była dodatkowym argumentem

Drugim elementem, który pomógł mi podjąć decyzję o wykonaniu całości właśnie teraz, był program Mikroretencja.

W aktualnej edycji programu osoby fizyczne posiadające nieruchomość z budynkiem mieszkalnym jednorodzinnym mogą ubiegać się o wsparcie instalacji służących między innymi do zbierania, magazynowania i późniejszego wykorzystywania deszczówki.

Na moment publikacji tego artykułu dofinansowanie może wynieść do 90% kosztów kwalifikowanych, maksymalnie 8000 zł na jedno przedsięwzięcie. Program ma charakter refundacyjny, więc dotyczy wykonanych inwestycji spełniających określone warunki.

To istotne także dlatego, że całkowity koszt mojej inwestycji i suma kosztów kwalifikowanych do programu nie muszą być identyczne.

Program dokładnie określa, jakie elementy mogą zostać objęte wsparciem. Przykładowo zwykła instalacja rynnowa będąca odwodnieniem dachu jest wymieniona wśród elementów, które nie są objęte dofinansowaniem.

Przy okazji warto robić dużo zdjęć podczas montażu. Nie tylko dlatego, że mogą być potrzebne jako dokumentacja inwestycji.

Po zasypaniu zbiornika i wszystkich instalacji większość najciekawszych elementów po prostu znika. Zdjęcia z prac są później jedynym sposobem, żeby zobaczyć, co naprawdę znajduje się pod ziemią.

Skoro wszystko było rozkopane, od razu przygotowałem przewody

I właśnie w tym miejscu historia zaczyna powoli przechodzić z deszczówki do automatyki.

Od początku wiedziałem, że zbiornik nie będzie końcem projektu. Ogród ma docelowo otrzymać automatyczne podlewanie podzielone na kilka sekcji.

Jeżeli więc teren i tak był rozkopany, był to najlepszy możliwy moment, żeby przygotować przewody potrzebne do rzeczy, których jeszcze fizycznie nie mam.

W tej chwili mam już przygotowane:

W domu oba przewody kończą się dokładnie tam, gdzie planuję zamontować osobną małą rozdzielnicę systemu podlewania.

To tam znajdą się zasilacze, zabezpieczenia, elementy sterujące elektrozaworami i własny sterownik oparty na ESP32.

Przewód 10 × 0,5 mm² ma jednak jeszcze jedno ważne zadanie.

Między zbiornikiem a przyszłym sterownikiem jest około 15 metrów. Dwie żyły przewodu zostaną przeznaczone właśnie dla czujnika poziomu, a pozostałe będą mogły obsługiwać elementy przyszłego systemu.

I już teraz wiem, że położenie tego kabla podczas robót ziemnych było bardzo dobrą decyzją.

Ogród dopiero powstaje i właśnie dlatego zaczynam tę serię teraz

Mógłbym poczekać dwa lata.

Pokazać gotowy trawnik, kilka skrzynek z elektrozaworami, gotową rozdzielnicę i ekran Home Assistant z kilkoma przyciskami.

Tylko że wtedy zabrakłoby najciekawszej części:

Dlatego chcę opisywać wszystko na bieżąco.

Kiedy będę rozkładał instalację nawadniającą, powstanie artykuł pokazujący jej rzeczywiste prowadzenie. Kiedy przyjdzie czas na sekcje ogrodu, pokażę ich podział i dobór elementów. Kiedy zacznę budować sterownik, powstanie materiał o jego projekcie, zasilaniu, wyjściach, zabezpieczeniach i obudowie.

Jeżeli popełnię po drodze błąd albo zmienię pierwotną koncepcję, nie chcę tego później wygładzać tak, jakby wszystko od pierwszego dnia było oczywiste.

Dla mnie właśnie takie materiały są najbardziej wartościowe.

Docelowo nie chcę zwykłego zegara do podlewania

Najprostszy sterownik ogrodowy może działać według harmonogramu:

I oczywiście takie rozwiązanie działa.

Skoro jednak cały system powstaje od podstaw, chcę wykorzystać automatykę trochę mądrzej.

Pierwszą informacją, którą sterownik powinien znać, jest odpowiedź na bardzo proste pytanie:

Jeżeli w zbiorniku zostało jej bardzo mało, automatyka powinna o tym wiedzieć.

Później do tej informacji będzie można dokładać pogodę, opady, harmonogramy, poszczególne strefy, historię zużycia i kolejne warunki.

Ale zanim zaczniemy podejmować inteligentne decyzje, najpierw musimy nauczyć system wiarygodnie mierzyć to, co już mamy.

A później wychodzimy do ogrodu

Pomiar poziomu będzie tylko pierwszym elektronicznym klockiem.

Kolejne etapy będą już związane bezpośrednio z budową systemu nawadniania.

Będę opisywał przygotowanie poszczególnych stref, prowadzenie instalacji podczas tworzenia ogrodu, dobór elementów podlewania i elektrozaworów.

Równolegle powstanie własny sterownik.

Na dzisiaj zakładam w nim między innymi:

Nie chcę przy tym, żeby podstawowe działanie ogrodu zależało od telefonu albo od otwartej aplikacji Home Assistant.

Home Assistant ma dołożyć bardziej zaawansowaną logikę i wygodne zarządzanie, natomiast sam sterownik powinien zachować sensowną lokalną obsługę.

Co chcę mieć na końcu tej serii?

Dzisiaj gotowy jest pierwszy duży element: magazyn wody.

Na końcu chciałbym dojść do systemu, który nie wymaga ode mnie codziennego zastanawiania się, czy uruchomić podlewanie.

Chcę też zbierać dane przez cały sezon.

Dzięki temu zamiast zgadywać będę mógł sprawdzić, czy 3000 litrów rzeczywiście okazało się zdecydowanie za mało, jak często zbiornik dochodził do pełna, jak szybko zużywaliśmy wodę i ile potrzebowały poszczególne części ogrodu.

Dopiero wtedy będzie można uczciwie odpowiedzieć, jak ten cały pomysł sprawdza się w praktyce.

Na dzisiaj etap pierwszy jest zakończony