Собираю. Второй клапан, расположенный в центре, выглядит немного иначе. Главное отличие между двумя клапанами заключается в том, что латунный клапан, используемый изначально, всегда остается открытым, в то время как клапан из ПВХ по умолчанию находится в закрытом состоянии.
4 способа поднять воду на высоту для водоснабжения участка, если вы в деревне или на даче, а электричества нет. Как достать воду из скважины без электричества.
Как мне объяснили, обычные поршневые насосы могут использоваться для выкачивания воды с глубины до 10 метров. У меня на даче, к примеру, глубина колодца составляет 15 метров (хотя насос, который я применяю, тоже электрический), а у соседа через дорогу она достигает 25 метров. И это при условии, что обе скважины обеспечивают одну и ту же воду.
На протяжении истории, начиная с древних времен и заканчивая средневековьем, перед человечеством не раз возникала задача поднятия воды на определенную высоту.
Для этой цели использовались разнообразные методы и устройства, что могут вспомнить все домовладельцы, которые оказались надолго на своем участке без доступа к электроэнергии.
В ситуации, когда необходимо добыть воду из глубокого колодца, использование древних технологий может принести пользу не только в расширении кругозора, но также в поддержании физической активности и в приобретении новых технических и строительных навыков.
Архимедов винт (винт Архимеда)
Архимед разработал свой винт около 250 года до нашей эры, чтобы поднимать воду для заполнения поливочных каналов на крышах.
Структура винта Архимеда представляет собой полый цилиндр, внутри которого вращается винт. Это устройство можно рассматривать как аналог современных шнековых насосов.
В процессе работы цилиндр помещается под углом в источник воды. При вращении лопастей винта происходит захват воды, которая затем поднимается вверх по трубе. В верхней части труба открыта, и вытекающая вода попадает в резервуар или оросительный канал. Важно отметить, что поверхность контакта между шнеком и трубой не обязательно должна быть абсолютно герметичной, так как за один полный оборот шнека поднимается относительно значительное количество воды по сравнению с угловой скоростью шнека. Вдобавок, вода, которая выходит из верхней части шнека, может проникать в предыдущую часть, таким образом, достигается динамическое равновесие, что способствует поддержанию механического КПД.
В прошлом рабочее колесо, приводимое в действие с помощью этого устройства, вращали рабы или животные. В настоящее время это может вызвать определенные затруднения, и требуется установить ветряную мельницу для обеспечения механической силы или же задействовать свои физические возможности.
Винт Архимеда также можно варьировать в использовании: винт может вращаться вместе с цилиндром или быть в форме полой трубки, обернутой вокруг стержня.
Гидротаран Монгольфье (гидротаранный насос)
Инженер Жозеф-Мишель Монгольфье разработал в 1797 году устройство, известное как гидравлический поршень. Он использует кинетическую энергию воды, которая под давлением силы тяжести поступает из питающего резервуара (например, из плотины на реке) через питающую трубу к точке выпуска ниже по течению. Благодаря тому, что большая часть воды опускается на меньшую высоту h — разница между выходом и уровнем воды в резервуаре, насос поднимает меньшую часть воды на большую высоту H — разница между верхом выходной трубы и уровнем воды в резервуаре. Эффективность поршневого насоса определяется соотношением H/h, где h — это высота, с которой вода падает в питающий резервуар, а H — необходимый напор. В исходном состоянии мембранный клапан открыт, удерживается в этом положении с помощью пружины или груза. Сила этой пружины превышает давление статического столба воды в подающей трубопроводе на закрытый мембранный клапан, поэтому обратный клапан закрыт, а воздушный колпачок заполнен воздухом. Вода начинает течь по подающей линии и разгоняется до определенной скорости. В этот момент мембранный клапан, под действием потока воды, преодолевает силу пружины и закрывается, тем самым предотвращая дальнейший поток. Возникновение инерции из-за резкой остановки воды в трубопроводе вызывает гидроудар — резкий скачок давления, уровень которого зависит от длины подающего трубопровода и скорости потока. Давление бьющей воды оказывается больше давления столба воды в отводящей трубе, и, следовательно, обратный клапан открывается, что позволяет некоторой части воды из подающей трубы протекать через него в отводящую трубу, особенно в воздушную пробку, поскольку инерция водной массы в отводящей трубе мешает стремительному поступлению воды. Вода в подающем трубопроводе останавливается, давление падает до статического, и обратный клапан закрывается, в то время как мембранный клапан открывается. Вода в подающем трубопроводе снова начинает движение, постепенно увеличивая свою скорость. В то же время давление воздуха в воздушной пробке выталкивает порцию притекающей воды в выпуск. Таким образом, система возвращается в исходное состояние и запускает новый цикл работы.
Основные этапы работ
Для этого устройства потребуется два обратных клапана с резьбой ½ дюйма (хотя для некоторых диаметров труб могут использоваться и другие резьбовые клапаны).
Следующий шаг заключается в том, чтобы разрезать пластиковую трубку на куски подходящей длины и нарезать резьбу на концах, чтобы установить обратные клапаны.
В общем можно использовать готовые переходники для пластиковых труб. Однако если у вас есть токарный станок, резьба может быть нарезана дешевле (хотя на токарном станке это делать не очень удобно из-за мягкости пластика).
Следующий шаг — собрать всю конструкцию. Помимо пластиковых труб, вам будут нужны два тройника и один уголок. Важно учесть, что обратный клапан должен устанавливаться на среднюю трубу с направлением стрелки вверх, тогда как на второй — стрелка должна указывать вниз.
Не пропустите: Как сделать простой электродвигатель своими руками. Как изготовить электродвигатель самостоятельно.
Принцип работы этой самодельной конструкции можно увидеть в видеоролике на сайте. Напишите в комментариях, что вы думаете об этом уникальном устройстве.
Подъем воды из скважины
Итак, у вас есть скважина или колодец, но отсутствует помповое оборудование. Тем не менее, воду нужно достать. Как это сделать? Скважины подразделяются на два типа: песчаные и артезианские.
Песчаная скважина всегда имеет фильтр, который защищает от мелких загрязнений. Ожидаемый срок службы такого источника составляет около 15 лет.
Если у вас артезианская скважина, для подъема воды на поверхность потребуется специализированное оборудование. В таком случае будет разумнее обратиться к профессионалам, которые помогут подобрать подходящее оборудование и произведут все необходимые работы. Следует также учесть, что глубина такой скважины может достигать 200 метров, поэтому важно получить разрешение от местных органов.
Приобрести насос и все необходимые компоненты можно в нашем интернет-магазине.
Как же извлечь воду из скважины, если отсутствует насос? Это совершенно возможно, даже из артезианской скважины, однако нужно учитывать некоторые нюансы. Существует несколько способов поднять воду без насоса.
- Подъем воды с помощью воздушного давления. Этот способ идеально подходит для извлечения воды из шахты без гидравлического оборудования. В данном случае может быть использована любая ручная помпа. Для осуществления данного процесса вначале следует герметично закрыть верхнюю часть источника. Затем надо просверлить две отверстия: в одно вставить трубку от помпы, а во второе — трубку для подачи воды. Этот метод создает давление, которое выталкивает воду наружу. Если объем воздушного давления достаточно велик, то вам не потребуется электрический гидроагрегат.
- Метод гидротарана. Вода из скважины может быть поднята на поверхность благодаря гидравлическому удару. Этот механизм способен поднимать воду даже из артезианской скважины на значительную глубину. Он состоит из следующих компонентов: обратного клапана, возвратного вентиля, питающей и отводящей труб, а также колпака.
Тут представлено схематическое изображение гидротаранного метода добычи воды.
Методы поднятия воды без электричества
Вот несколько способов подняния воды на высоту без использования насоса:
- Архимедов винт — это один из древних способов откачивания воды из ямы без насосной установки. Этот метод был изобретен еще в доисторические времена и включает цилиндрическую основу, в которую помещается винт. Винт Архимеда является прообразом современных шнековых насосов.
Винт Архимеда – это один из самых древних способов подъема воды из источника.
- Метод гидроудара Монгольфье, разработанный механиком Монгольфье, реализует принцип гидравлического удара.
- Также можно добывать воду с помощью аэролифта. В этом случае вода поднимается с использованием воздуха. Конструкция представляет собой вертикальную трубу, погруженную в воду. К нижней части трубы подключается шланг. Воздух поступает через механический гидроагрегат.
Принцип работы водяного насоса
Это действительно кажется удивительным и невероятным, но здесь нет никакого секрета. Такие водяные насосы называются гидроударными и действуют следующим образом:
Когда вода подается, она стремительно движется в открытый клапан.
Как только вода наберет достаточную скорость, этот клапан резко закрывается. Поскольку столб воды в трубе сохраняет инерцию, как любая другая физическая масса, это приводит к возникновению гидроудара, создающего избыточное давление, что, в свою очередь, может открыть второй клапан. В результате вода стремительно устремляется в ресивер, где начинается сжатие воздуха.
Когда избыточное давление будет сброшено и станет ниже исходного, средний клапан закроется, и откроется верхний. Таким образом, вода снова начнет движение через верхний клапан.
Цикл повторяется.
Более подробную анимацию можно увидеть в видеоролике:
Такие насосы способны создавать давление, в десять раз превышающее начальное! Кроме того, в подтверждение этому смотрите видео:
Два оригинальных насоса
Рассмотрим, как поднять воду из скважины без насоса, проявив смекалку и используя законы физики. Оба способа отлично подойдут тем, кто любит и умеет что-либо мастерить своими руками. Затраты при этом будут минимальными, заключаясь лишь в покупке материалов, недостающих в наличии.
Работающий на гидроударе
Для создания необходимой конструкции понадобятся пластиковые трубы, металлические клапаны и два шаровых крана. На тройник навинчивается запорный вентиль, через который будет поступать вода в устройство. Верхний выход тройника заканчивается клапаном, который закрывается на пике давления.
На боковом выходе из тройника устанавливается клапан, открывающийся при достижении нужного давления. Далее следует следующий тройник: верхний выход соединяется с ресивером, а боковой — с шаровым краном. Вот и всё изделие.
Тем не менее, для запуска работы придется сначала создать поток воды, который будет двигаться по трубам, создавая начальное давление. Поэтому насос идеально подойдет для участков, расположенных вблизи протекающих ручьев. Необходимо установить трубу длиной в несколько метров в ручей для создания первичного напора и открыть входной кран.
После этого сработает верхний клапан, так как он изначально открыт, и вода потечет через него. Легкий напор закроет клапан, и благодаря инерции возникнет гидроудар. Направленная сила будет достаточной, чтобы открыть второй клапан и отправить воду в ресивер, где произойдет сжатие воздуха. С созданного давления должно хватить для того, чтобы подать водяной поток на достаточно значительное расстояние. Данный насос для воды без электричества способен поднять поток на высоту, значительно превышающую начальный уровень.
Создание вакуума
Для этого потребуется прочная металлическая бочка, предпочтительно с толстым дном. Её нужно немного модернизировать. На боковую стенку, близко к дну, устанавливается стандартный кран. Он должен быть расположенным так, чтобы при сливе из бочки оставалось не менее литра жидкости.
Емкость должна быть герметично закрыта. В верхней части бочки нужно высверлить отверстие и установить туда штуцер из стали. Он либо обваривается, либо уплотняется специальным герметиком. Бочка устанавливается на небольшом возвышении так, чтобы её дно оставалось открытым.
На штуцер надевается резиновый шланг, опускаемый в неглубокую скважину. Недостаток данной конструкции состоит в том, что она обеспечивает подъем воды без электричества всего на высоту до 6 метров. При этом предварительно в барреле должно находиться не менее одного литра воды.
Процесс действий выглядит следующим образом. При закрытом выпускном кране под бочкой разведен небольшой костер. Когда вода закипит и превратится в пар, она вытеснит весь воздух из емкости и поднимется в колодец. Следите за появлением пузырьков: когда они прекращаются, уберите костер из-под бочки.
В этот момент пар внутри ёмкости быстро конденсируется, что создает вакуум, который и будет вытягивать воду из колодца. Двухсотлитровая бочка наполнится как минимум на две трети. Временные затраты с момента разжигания костра составляют не более 20 минут.
В видео показано, как использовать костер вместо электричества для накачивания воды в емкость из неглубокого колодца:
Добыча воды гидротаранным способом
Еще один нестандартный метод получения воды без насоса: здесь применяется гидравлический таран — устройство, предназначенное для механического подъема жидкости из любого колодца, включая артезианские.
Такое устройство функционирует за счет энергии, получаемой от потока воды. Поднимая воду на большую высоту и свободно опуская ее вниз, жидкость выталкивается наверх. Конструкция включает следующие компоненты:
- отбойный клапан;
- возвратный клапан;
- питающая труба;
- отводящая труба;
- воздушный колпак.
Открытие и закрытие клапанов в определенной последовательности обеспечивает циркуляцию жидкости. Она разгоняется по питающей трубе, создавая гидроудар, который выталкивает жидкость в отводящую трубу. Хотя сложность в самостоятельном создании такого устройства высока, его можно легко приобрести. Это будет самым разумным решением для участков, где нет доступа к электричеству.
Важные моменты
При извлечении воды методом увеличения давления внутри скважины следует учитывать несколько ключевых аспектов. Во-первых, необходимо учитывать геологическую структуру региона, где расположена ваша скважина.
Не менее важным является дебет шахты, который определяет объем жидкости, извлекаемой из земли, и производительность водоносного слоя.
И, кроме того, важно учитывать глубину залегания водоносного горизонта.
Несмотря на все эти моменты, игнорирование может привести к тому, что избыточное давление приведет к выходу скважины из строя. Проще говоря, жидкость из водоносного слоя перестанет поступать в шахту. Это происходит из-за того, что образующийся внутри воздух будет толкать большую часть воды вниз, вдавливая её в землю. Поэтому подача воздуха должна быть оптимально сбалансированной. Его должно хватать лишь для того, чтобы подталкивать воду наружу и не создавать при этом избыточного давления.
