Особенности скважины без насосного оборудования. Водяной насос без питания Этапы обустройства автономной системы водоснабжения

29 Июня 2017 Евгений Аникиенко Фото: Владлена Шваб

Насос для дачных и фермерских хозяйств требует немалых затрат электроэнергии, и полив влетает в копеечку. Оказывается, если пораскинуть мозгами, эта задача вполне решаема. Челябинские ученые поставили на службу поливному земледелию… маятник.

Используя силу текучей воды, гравитации и инерции, он может работать в качестве движителя в самых разных сферах АПК. Как научить маятник стать «тяговой силой» агропрома? Об этом - наш разговор с автором ноу-хау, старшим преподавателем ЮУрГАУ Вадимом Бакуниным .

Маятниковый мотор

- Как родилась идея создать маятниковый двигатель?

Изначально она принадлежит сербскому изобретателю Велько Милковичу. Он изобрел двойной маятник, который приводит в движение насос, кузнечный пресс, ударный инструмент… Суть ноу-хау в том, что качающийся маятник воздействует на свою ось качания с переменной нагрузкой. Она качает кулису и совершает полезную работу. Причем по сравнению с простым архимедовым рычагом при тех же габаритах импульс силы увеличивается в несколько раз!

Взяв за основу эту идею, мы разработали алгоритм расчета оптимальных параметров маятникового мотора. Наша математическая модель позволяет создать конструкцию, работающую с максимальным КПД. Мы, например, смоделировали работу такого маятника в качестве привода для насоса, и результаты обнадеживают. Постоянный магнит создает поле, меняющее полюсность подкачивающего устройства насоса.

- А будет ли продолжение?

Мы по схожему принципу придумали так называемый насос на приводе с дебалансным ротором, который может стать хорошим помощником для наших овощеводов. Это тоже маятник, только вращательного типа. На это изобретение получен патент. Впрочем, при этом можно использовать и альтернативные источники энергии, когда колесо приводит в движение сила ветра или падающей воды. А если изготовить колесо в виде ковшовой турбины, то и при отключении электродвигателя насос будет качать воду за счет так называемой гидравлической обратной связи. Как результат, бесперебойный полив и солидная экономия электричества.

- Такой принцип можно использовать в самых разных сферах?

Инерционный движитель, к примеру, есть резон использовать на автотранспорте. В свое время Велько Милкович сконструировал самоходную повозку, которая едет за счет работы маятника! И никаких выхлопов, загрязнения окружающей среды! Этой идеей заинтересовался профессор ЮУрГАУ Геннадий Круглов, он предложил по этому принципу сконструировать экологичный автодвигатель совершенно нового типа, лишенный минусов бензиновых моторов.

Гидравлический таран

- Возможно ли применить ваши ноу-хау в плотинах, для полива сельхозкультур?

Для этого мы разработали так называемый гидравлический таран, который работает как бы сам по себе, энергоподпиткой является сама текущая вода. В основе его конструкции лежит принцип гидроудара, открытый еще в конце ХVIII века изобретателем воздушного шара Жаком-Этьенном Монгольфье. Если жидкость резко остановить, то возникнет скачок давления, это может привести к поломкам в трубах. Но этот эффект может приносить и немалую пользу. В 1968 году советский физик В. Овсепян доработал алгоритм расчета гидротарана, но не учитывал инерционность ударного клапана.
Мною был придуман способ поддержания максимально возможной производительности гидротарана при переменном входном напоре. Это дает возможность не перенастраивать гидротаран потребителю, а сразу использовать на любом перепаде воды. Гидравлический таран преобразует ударное давление в постоянное, обеспечивая оросительные системы водой. Для этого даже не нужна подкачка электромотором, вода сама себя качает!

Вода в гору потечет!

- Можно ли применить гидроудар, если плотины и уклона нет?

Во дворце царя Кноссоса на Крите обнаружили водопроводную систему, которой 4 тысячи лет. По ней вода поднималась без насоса из долины к вершине горы, на которой стоял дворец! Все терракотовые трубы имели коническую форму - суживались на одном конце. Вода впрыскивалась из суженного конца трубы в следующую трубу - нам это известно по пневмозагрузочному соплу. Тем самым в следующей трубе образовывалось пониженное давление, которое импульсивно всасывало воду вперед и вверх на гору. Древнеегипетские гидравлики тоже могли поднимать воду без насоса на высокие горные вершины.

- А что можно придумать, если нет потока воды, например, в озере?

В 2005 году в Испании начали проводить опыты с гидроударом в стоячей воде. Зарубежные ученые используют эффект резонанса в ударной трубе, и уже появились первые разработки резонансного гидротарана. Известно, что, когда солдаты идут в ногу по деревянному мосту, есть опасность, что он может рухнуть, поскольку энергия их шагов входит в резонанс со структурой материала - поэтому офицер командует «идти вразброд». Но эту разрушительную энергию можно превратить в полезную работу, заставить, например, качать воду из пруда. Но я планирую пойти дальше - использовать этот принцип и для создания подводного гидротарана. Одно из предложений - с его помощью откачивать воду из получивших пробоину кораблей.

Мальстрим из ручейка

- Есть ли у вас изобретения, так сказать, на стыке этих ноу-хау?

Мы получили патент на преобразователь напора воды в системе турбина - насос. Он, как и гидротаран, преобразовывает меньший напор в больший, но с более высоким КПД за счет оптимальных конструкций составляющих. Высокоскоростная турбина в паре с низкоскоростным насосом способны подавать воду под высоким давлением на высоту большую, чем ее уровень на входе плотины! Мы убираем лишние детали - генератор и электродвигатель, и преобразователь напора качает воду без всяких затрат, только за счет энергии воды. На выходе - весомая экономия, что для аграриев очень важно.

- А если вместо жидкости газ? Например, в колесах авто…

Физические законы работают и для жидкости, и для газа. К примеру, в составе творческой бригады ученых ЮУрГАУ, возглавляемой кандидатом технических наук Ириной Старуновой, я делал расчет опрокидывающего момента и автоматической перекачки газа в колесах трактора для придания ему устойчивости даже при подъеме в гору. Чтобы он не опрокинулся на склоне, нужно уменьшить давление в передних колесах и перекачать часть газа в задние. Мы составили математическую модель движения в этих условиях и справились с этой задачей. А главное, модернизация может предотвратить аварии, спасти жизнь и здоровье людей.

- Какие еще подобные ноу-хау у вас в активе?

Мы запатентовали нашу разработку по сочетанию гидротарана и сифона, так сказать, в одном флаконе. Гидротаран работает на перепаде уровней воды, а как сделать так, чтобы не прокладывать трубу сквозь тело плотины? Мы нашли решение - перекинули через нее трубу-сифон. Для его запуска на входе специальным устройством создается начальное избыточное давление, а затем вода идет самотеком.

Perpetuum mobile?

- Создается впечатление, что вечный двигатель уже на подходе…

Мы не изобретаем perpetuum mobile, а используем законы физики - гравитацию, круговорот воды в природе… Правда, стремимся повысить КПД, что вполне реально. К примеру, недавно украинский изобретатель Андрей Ермола сконструировал генератор, работающий на силе тяжести груза и эффекта волчка Софьи Ковалевской (она составила уравнение его движения). При воздействии на ось волчок словно теряет ориентацию - начинает «танцевать кругами». Это явление, названное эксцентриситетом, происходит из-за нарушения баланса. Андрей Ермола утверждает, что «ручка волчка» в таких условиях сама поднимается вверх, совершая работу. На первый взгляд, это невозможно, поскольку противоречит нашим представлениям о сохранении энергии. Ведь такое может произойти, если вечный двигатель все же существует!

- Как можно это объяснить? И использовать на пользу человечеству…

На мой взгляд, это связано с эффектом резонанса. Такое может быть, если система не закрытая, а как‑то связана с гравитацией, воздействием резонанса. Если это так, то в будущем возможно создать насосы и кузнечные прессы, которые станут работать сами по себе! Хотелось бы провести исследования, составить математическую модель этого явления. Я верю: когда‑нибудь мы сможем подчинить, казалось бы, необъяснимые силы природы, поставить их на службу человеку.

Вам необходимо выбрать насос для полива огорода, но из-за разнообразия предложений на рынке тяжело подобрать подходящую модель? В данной публикации мы расскажем какие есть виды насосов, их характеристики, на какие показатели стоит обратить внимание при выборе.

Если загородные владения имеют приусадебный участок, то, скорее всего, он используется либо в сельскохозяйственных, либо в декоративно-цветоводческих целях. И в том, и в другом случае не обойтись без регулярного проведения определенных агротехнических работ. А на первом плане всегда будет стоять орошение – без эффективного полива, особенно в засушливое лето, добиться высокого урожая, красивых цветших клумб или даже просто сочного зеленого газона – вряд ли возможно.

Даже в том случае, когда на участок заведена водопроводная магистраль, использовать воду из нее для полива - отнюдь не лучшее решение. Во-первых, это очень расточительно, а во-вторых – такая вода проходит определенную обработку, в том числе – хлорирование, и не слишком полезна для растений. Для полива же лучше использовать какой-либо естественный источник, но чтобы пользоваться им потребуется специальное оборудование – насос.

Однако, если покупатель отправится в магазин или зайдет в интернет-каталог неподготовленным, то может столкнуться с массой вопросов, которые сделают оптимальный выбор чрезвычайно сложным. Насосное оборудование – очень «многолико» и различается не только по техническим характеристикам, но и по эксплуатационным возможностям. Необходимо заранее учесть немало критериев, чтобы оставить свой выбор на наиболее подходящей к имеющимся условиям модели. Этому и посвящена настоящая публикация – покупаем насос для полива огорода: разновидности, выбор, монтаж, основные правила эксплуатации.

Оцениваем общие характеристики и возможности насоса

Откуда будет забираться вода?

Невозможно правильно подобрать насос, если заранее не определиться, откуда будет производиться забор воды для полива. Вариантов здесь может быть немало.

• Самый удачный «расклад», когда участок имеет собственный или же расположенный в непосредственной близости водоем естественного происхождения – пруд или озерко, питающийся из подземных источников или ручья и обладающий достаточным дебетом воды. Можно осуществлять полив из протекающей поблизости речки. В любом из этих случаев может потребоваться поверхностный насос или же погружной (полупогружной) дренажного типа.

Если на участке имеется искусственный водоем – пруд или бассейн, то он тоже может стать источником воды для полива. Все равно вода в нем должна регулярно меняться, и можно совместить эти две операции – подавать в бассейн свежую воду, откачивая на огород уже требующую замены. Правда, при одном условии – что не применялись никакие химические реагенты.

• Даже несколько заболоченный водоем может послужить источником воды для орошения участка, но в этом случае придется приобрести особую разновидность дренажного насоса, которая предназначена для перекачки именно грязной воды.

Однако, такие идеальные условия встречаются достаточно редко. Чаще всего приходится прибегать к искусственно созданным источникам воды.

• Для полива можно использовать воду из колодца или скважины. Для колодцев могут применяться как поверхностные насосы (при неглубоком залегании водоносного слоя), так и погружные. Для скважин, где вода обычно находится на большой глубине, подойдут только погружные насосы особого типа.

Забор воды из скважин требует особого насосного оборудования.

Поднять воду с большой глубины и при этом обеспечить ее достаточный напор и требуемый расход для дальнейшего использования – с этим справится не любое оборудование. Как подойти к – читайте в отдельной публикации нашего портала.

Однако, следует сразу сделать важное замечание. Любой опытный огородник или садовод скажет, что применять для полива воду непосредственно из колодца или скважины – крайне нежелательно, так как подобное орошение растений может принести им больше вреда, нежели пользы. Оптимальный вариант – необходимый объем для регулярного полива заранее перекачивают в емкости, установленные на приусадебном участке. Вода за день прогреется, избавится от растворенных в ней химических соединений, и станет вполне пригодной для полива. Кстати, такой подход открывает широкие возможности грамотного использования удобрений и подкормок с точным соблюдением рекомендуемых пропорций разведения составов.

Для набора емкостей применяются уже упомянутые колодезные или скважинные насосы. А вот непосредственно для полива придётся обзавестись компактным огородным насосом поверхностного типа или специальными погружными моделями, предназначенными именно для забора воды из емкостей (бочек, еврокубов, самодельных баков и т.п.).

• У хорошего хозяина ничего не должно пропадать, в том числе и дождевая вода, сбор которой в садовые емкости очень часто организуют с систем водостока. А кроме того, если на участке организована грамотная ливневая канализация, то источником воды для полива может стать и накопительный ливневый коллектор. В этом случае помощником опять же станет погружной дренажный насос.

Как устроена ливневая канализация?

К сожалению, про эту систему отвода воды с придомовой территории помнят не все, или же игнорируют ее создание в надежде, что все как-нибудь само собой «рассосётся». Почему такой подход – ошибочен, и как правильно создать – читайте в отдельной статье нашего портала.

Итак, выбор насоса для полива в первую очередь будет зависеть от типа используемого источника воды.

Какие требуются показатели производительности и создаваемого напора?

Какой бы тип насоса ни выбирался, этот агрегат должен полностью справляться с возложенными на него функциями.

1. Во-первых, он должен обеспечить перекачку требуемого объема воды в определённое время – это показатель производительности.

Рассчитать данный параметр совсем несложно. Исходят из того, что по существующим правилам для качественного орошения одного квадратного метра участка требуется от 3 до 6 литров воды (в зависимости от местных условий климата, особенностей выращиваемых сельскохозяйственных культур, установившейся погоды). Лучше всего рассчитать по максимуму – так создастся определённый резерв производительности, но каждый волен этот вопрос решать самостоятельно.

Безусловно, в расчет принимается только та площадь участка, которая отведена под культуры, требующие регулярного полива. Если культивируются газон или цветочные клумбы, их площадь также принимается в расчет.

Следующая величина, необходимая для расчета – это время, которое планируется затрачивать на полив всего участка. Обычно это мероприятие проводят вечером, после спадания дневного зноя и агрессивности прямых солнечных лучей, так что, наверное, будет достаточно часа – двух.

Чтобы найти требуемую производительность (обычно она обозначается в техдокументации символом Q) остаётся перемножить площадь орошаемого участка и норму его полива, а полученное значение разделить на выделяемое для полива время.

Q = S уч × N / t

S уч – площадь орошаемого участка (м²).

N – принятая норма полива – от 3 до 6 л/м² (для отдельных культур может быть и больше).

t – время, отводимое на полив участка.

Для удобства расчета можно воспользоваться предлагаемым калькулятором. Площадь в нем указывается в сотках – так многим огородникам привычнее.

Покупка насоса для обслуживания загородного дома избавит от массы проблем. Относительно недорогая компактная техника наберет воду в емкости для полива, доставит ее в баню, на кухню, в обустроенный на участке пруд или бассейн. Согласитесь, столько дел осилить вручную слишком сложно, да и практически невозможно.

Насосное оборудование с легкостью выполнит за вас всю перечисленную работу, если перед его приобретением были учтены все технические и гидрогеологические нюансы. Мы рады помочь вам разобраться в этом непростом вопросе. В представленной к ознакомлению статье приведены все характеристики и обстоятельства, необходимые для грамотного выбора.

Предложенная нами информация поможет досконально разобраться в том, чему следует уделить внимание перед покупкой, какой насос лучше для колодца, что нужно предусмотреть для подключения. Мы перечислили лидеров производства насосной техники для частных целей. Сведения подкреплены видео и фото-примерами.

К покупке колодезного насоса необходимо тщательно подготовится.

Без сведений об источнике водоснабжения даже гениальный продавец не сможет с точностью сказать, какой аппарат подойдет идеально.

Характеристики насоса подбираются исходя из расчетного значения расхода воды и вида источника, из которого предстоит вести извлечение воды

Для безупречного подбора насоса необходимы следующие сведения:

• Расстояние от точки ввода до дна колодца. Для дачных сборно-разборных водопроводов его отсчитывают от верхнего края оголовка, потому что подающий воду шланг обычно заводится через него. Для постоянных водопроводов указанное расстояние откладывают от точки ввода через стенку колодца. Определить можно простейшим измерительным приспособлением, сделанным из бечевки и привязанного к ней груза.
• Статический уровень или иначе зеркало воды. Это расстояние от линии земли до поверхности воды в колодце. Для собственноручного определения вышеописанное приспособление нужно модернизировать путем замены произвольного груза на увесистую гайку. Привязать ее надо за две противоположные стенки, чтобы соприкоснувшееся с поверхностью воды отверстие гайки издавало нечто похожее на хлопок.
• Динамический уровень. Определяется аналогично, но перед его замером производится откачка воды из выработки. Перед выяснением статического показателя, воду откачивать нельзя.
• Полная высота колодца. Это значение можно найти сложением высот использованных в строительстве колец.
• План участка с размерами. Он необходим для определения расстояний от места водозабора до точек водоразбора. Подойдет вычерченная от руки схема с точно нанесенными расстояниями.
• Разница между динамической и статической уровневой характеристикой . Значение дает право определить дебит колодца.
• Высота столба воды. Равна расстоянию между дном и динамическим уровнем.
• Степень загрязнения воды. Кристально чистая она или с мелкой взвесью, относится к технической или питьевой категории.

Вооружившись измеренными и расчетными данными можно смело отправляться в профильный магазин.

Вода на дачном участке требуется не только владельцам для соблюдения санитарно-гигиенических норм. Она необходима для полива растений, ухода за территорией и питомцами, освежения и купания в знойную летнюю пору. Согласитесь, что весь требующийся объем тяжело поднимать из источника вручную ведрами.

Однако есть способ облегчения нелегкой участи дачников – это самодельный насос для воды. Даже если нет средств для покупки насосного оборудования, вы можете стать счастливым обладателем полезного технического устройства. Чтобы его соорудить иногда достаточно буквально одной силы мысли.

Мы собрали и систематизировали для вас ценную информацию об изготовлении практически бесплатных самоделок. Представленные к рассмотрению модели прошли опробование на деле и заслуженно получили признание хозяев. Доскональное описание технологии изготовления дополнено схемами, фото- и видеоматериалами.

Этот насос скорее всего окажется самым простым и самым дешевым, ведь исходные материалы буквально бросовы, т.е. не стоят вообще ничего.

Для реализации задумки по его сборке необходимы следующие материалы:

• пластиковая бутылка с пробкой;
• пластиковая бутылка без пробки;
• кусочек пластиковой трубы подходящего диаметра;
• изливной шланг.

Для начала, необходимо изготовить лепестковый клапан.

Вынимаем прокладку из крышки пластиковой бутылки. Обрезаем по кругу, чтобы прокладка в диаметре стала меньше горлышка бутылки. При этом, нужно оставить нетронутым узкий сектор, около 15-20 градусов.

Сектор необходимо оставить такой ширины, при которой он сможет легко качаться, но не отрываться

В центре крышки от пластиковой бутылки сверлим отверстие, примерно 8 мм. Вставляем прокладку и завинчиваем обрезанное горлышко.

Цель ввинчивания горлышка – зажать мембрану и получить лепестковый клапан

В готовый клапан вставляем пластиковую трубу. Со второй пластиковой бутылки отрезаем верх. Должно получиться что-то похожее на заборную воронку. Закрепляем ее поверх пластиковой трубы.

На второй конец пластиковой трубы надеваем изливной шланг. Самый простой самодельный насос для откачки воды готов.

Конусообразная часть поможет жидкость открыть лепесток. Кроме того, не будет происходить удара клапаном о дно

Резким движением руки вверх-вниз заставляем жидкость подниматься по пластиковой трубе до излива. Дальше жидкость потечет самотеком.

Есть еще другие варианты:

Галерея изображений

Как качать воду из скважины