В ситуации, когда электричества нет, но необходимо полить грядки или откачать воду из затопленного подвала, на помощь может прийти устройство, известное с древности — винт Архимеда. Этот простой механизм, который был изобретён ещё в Древней Греции, работает без электричества и топлива, что делает его идеальным решением в экстренных условиях. Подробности об этом устройстве можно найти на сайте Progorod58.Ru.
Принцип работы винта Архимеда достаточно прост. Механизм состоит из наклонной трубы, нижний конец которой помещается в воду, а верхний выводится над бочкой или канавой. Вокруг трубы или внутри неё расположена спираль, напоминающая шуруп. При вращении трубы спираль захватывает воду и поднимает её вверх. Вода поднимается благодаря тому, что при каждом обороте оказывается в нижней точке витка, которая постепенно смещается вверх, и вода движется за ней.
Важно, чтобы между порциями воды оставался воздух. Если винт полностью заполнить водой, насос перестанет функционировать. Воздушные прослойки создают необходимую тягу. Винт Архимеда может справляться с грязной водой, содержащей ил, листья и ветки, в отличие от электрических насосов, которые быстро засоряются в таких условиях.
Объём поднимаемой воды зависит от трёх факторов: диаметра трубы, скорости вращения и угла наклона. Существует специальная формула для расчёта:
Q = π × (D²− d²) / 4 × S × N × ηГде:
- D — внешний диаметр винта;
- d — диаметр вала;
- S — шаг витка;
- N — число оборотов в секунду;
- η — коэффициент наполнения (примерно 0,85).
Для наглядности можно рассмотреть пример: если взять трубу диаметром 110 мм и намотать на неё шланг с шагом 110 мм, вращая механизм со скоростью 40 оборотов в минуту, можно получить около 35–40 литров воды в минуту. Этого объёма вполне достаточно для полива небольшого участка.
Крутить такой насос не требует особых усилий. Человек на велосипеде может без труда создать необходимую мощность, что позволяет подключить насос к педалям и качать воду без особых усилий.
Создание винта Архимеда своими руками достаточно просто. Для этого понадобятся:
- труба ПВХ диаметром 110 мм;
- прозрачный шланг диаметром 20 мм;
- пластиковые стяжки для крепления.
Прозрачный шланг позволяет сразу видеть, идёт ли вода. Шланг плотно наматывается на трубу с расстоянием между витками примерно в 110 мм и крепится стяжками каждые 15–20 см. Нижний конец шланга должен быть на 10–15 см ниже трубы, чтобы захватывать воду, а верхний выводится в нужное место для слива.
Готовую конструкцию устанавливают под углом 25–30 градусов и опускают нижний конец в воду. При вращении трубы через несколько оборотов вода начнёт подниматься. Хотя вращать насос вручную можно, это может быть утомительно. Существуют различные способы сделать процесс более удобным:
- Велосипедный привод. Устанавливается старый велосипед, с которого снимается заднее колесо, и педали соединяются с валом насоса цепью.
- Ветряк. К верхнему концу крепятся лопасти, что позволяет насосу работать в ветреную погоду.
- Водяное колесо. Если рядом есть ручей, вода сама может вращать колесо, приводя в движение насос.
Среди недостатков данного устройства стоит отметить, что высоко поднимать воду с его помощью не получится — выше 5 метров напор резко падает. Если угол наклона превышает 45 градусов, вода может просто стечь обратно. Поэтому для глубоких колодцев данный насос не подойдёт. Также, если резко прекратить вращение, вода в трубе начнёт двигаться вниз, раскручивая механизм в обратную сторону. На самодельном насосе это не страшно, так как просто будет всплеск. Рекомендуется плавно останавливать вращение.
Зимой из насоса нужно сливать воду, иначе она может замёрзнуть и повредить шланг. Слить воду просто: нужно прокрутить в обратную сторону, пока вода не перестанет течь снизу.
Применение винта Архимеда выходит далеко за пределы дачного хозяйства. В Лондоне такие насосы активно используются в канализации. На рыбных фермах они помогают качать воду в бассейнах. В некоторых странах их применяют как мини-электростанции, пропуская воду через винт в обратном направлении для получения электричества.
Для дачников винт Архимеда — это простое и надежное решение. Он не требует электричества или бензина, и при правильном обслуживании может служить долгие годы.