Солнечный насос своими руками

Обновлено: 07.07.2024

В свое время на сайте был опубликован проект солнечной водокачки. Проект достаточно сложный и плохореализуемый из-за трудности выбора рабочего тела. Так же была опубликована статья о системе автоматического проветривания теплиц . Система весьма остроумная и чрезвычайно простая и дешевая, проверенная и легко воспроизводимая.

Кинематическая схема такой солнечной водокачки чрезвычайно проста. Это коромысло на опоре, на разных концах которого расположены резервуары. Резервуары частично заполнены водой (или другой жидкостью, например, легкокипящей) и соединены между собой трубкой.

Для того, что бы система не остановилась в некоем равновесном положении, надо придать ей триггерный эффект. Т.е. коромысло должно иметь только два устойчивых положения. Поэтому применим простейший способ достижения этого эффекта — установим небольшие магнитные защелки на каждом плече коромысла. Тогда коромысло не опрокинется до тех пор, пока сила тяжести не станет сильнее силы магнитного притяжения. После этого плечо отрывается от магнита и резко устремится вниз.

Если к такому коромыслу прикрепить рычаг простого поршневого водяного насоса, то он запросто будет качать (поднимать) воду. Производительность такой водокачки может достигать несколько десятков литров воды в сутки. А при соответствующих размерах резервуаров — и нескольких сотен…

Как может быть устроена такая солнечная водокачка. Ведь сложность тут в том, что зона нагрева резервуаров расположена внизу, а зона охлаждения — вверху. Для этого достаточно установить защитные экраны на стойках, затеняющие поднятые резервуары. В тоже время резервуары находящиеся внизу освещены солнцем.

Поскольку рабочим телом у нас является все же воздух, а не жидкость (жидкость – всего лишь поршень), то возможно имеет смысл теплоизолировать воздух от жидкости внутри резервуара. Тогда воздух при нагреве не будет охлаждаться при контакте с жидкостью. Сделать это несложно. Надо взять пенополистирол и раскрошить его на возможно мелкие крошки и шарики. Шарики эти ввести в резервуары. Эти шарики создадут весьма эффективный термобарьер между воздухом и жидкостью в резервуаре.

Разумеется, это пока только идея, проект. Но проект легкореализуемый. Потребуется всего то пара ПЭТ-бутылок да метр трубки – кембрика. И все уже должно заработать.

Если сделать резервуары металлическими и соединить их металлической же трубкой, то можно будет использовать не только солнечную, но и любую другую тепловую энергию. Например, развести под резервуарами пару небольших костров (или поставить мангалы). Тогда даже сжигание мусора можно будет обратить на пользу.

Первый действующий солнечный насос был изобретен в 1615 г. инженером Соломоном де Коси. Одно из первых упоминаний о солнечной кухне принадлежит шведскому философу де Сосюру (1740-1799).

Французский физик Бернар Форе Белидор (1697- 1761) изобрел солнечный насос, или непрерывно действующий фонтан. Цикл работы насоса начинается, с того, что сферический резервуар заполняют не полностью водой. Днем резервуар нагревается Солнцем, оставшийся воздух расширяется и выталкивает воду, которая через трубу, снабженную клапаном, поступает в верхний резервуар, и клапан закрывается. При охлаждении, искусственном или в ночное время, внутреннее давление воздуха в нижнем резервуаре падает ниже атмосферного и вода начинает всасываться в резервуар тоже через клапан из источника водоснабжения. Простота конструкции насоса Белидор а и возможность всяческого его усовершенствования так заманчивы, что вплоть до наших дней он служит прототипом всевозможных изобретений в области гелиотехники.

Первое упоминание о патентах, связанных с использованием солнечной энергии, относится к 1854 г. Но очень сомнительно, что патенты эти были хоть как-то практически реализованы. В 1860 г. француз Огюст Мушо сконструировал параболическое фокусирующее зеркало, которое он использовал для приведения в действие небольшого парового двигателя, на который и получил патент в 1861 г. Наибольший успех выпал на долю, изобретателя, когда на Всемирной выставке 1878 г. в Париже он продемонстрировал солнечный холодильник, получив при этом брикет льда. Кстати, перу О. Мушо принадлежит первая книга, посвященная использованию солнечной энергии.

На дачном участке или в частном доме часто возникает необходимость перекачивать жидкость в накопительные емкости из различных источников: открытые водоемы, колодцы, скважины и т.д. Для этих целей применяется довольно дорогостоящее насосное оборудование, как электрическое, так и механическое. Если данного оборудования нет в наличии, то возникает вопрос: как сделать насос своими руками с минимальными материальными затратами? Эта задача может быть решена различными способами.

Простейший насос из пластиковых бутылок

Простую помпу для перекачки жидкости буквально за несколько минут можно изготовить из пластиковой бутылки.

Процесс изготовления простейшего насоса выглядит следующим образом.

Данный самодельный насос можно усовершенствовать, если в боковой части бутылки не делать отверстие, а вставить шланг в дно бутылки.

Только после выдавливания воздуха из нее для подсоса жидкости потребуется перекрыть (согнуть) выпускной шланг.

Волновой насос

Данная конструкция работает за счет энергии волн и способна перекачивать воду из ближайшего водоема.

Основная рабочая часть насоса – это полый цилиндр в виде гармошки. Сокращаясь и растягиваясь, гармошка меняет свой внутренний объем. Один конец гофрированной трубы подсоединяется к бревну, находящемуся в воде, а другой – к держателю на свае, которая вбивается в дно. С обеих сторон гармошка имеет клапаны, установленные во втулки. При набеге волн бревно начинает подниматься и опускаться, тем самым передавая колебательные движения на гофру, сжимая и разжимая ее. Если в нее залить воду, то клапаны начнут работать, и насос станет качать воду.

Если используется гофрированная труба диаметром 50-60 мм, то бревно должно быть массой 60-80 кг. Чтобы бревно не сломало подъемник при возникновении высоких волн, к свае следует прикрепить ограничитель. Через него пропускается болт и закрепляется в бревне. Головка болта должна находиться под накладной пластиной, благодаря чему бревно будет свободно вращаться в разных направлениях и не сломает сваю при возникновении нежелательного крутящего момента.

Важно! Если возникают проблемы с поиском гофрированной трубы, то существует конструкция волнового насоса, который работает без нее. Вместо гофры применяются резиновые кольцевые диафрагмы, последовательно соединенные в единый пакет.

Кольцевые диафрагмы стягиваются кольцами из металла по краям, внутри и снаружи. Внутренние кольца изготавливают и металла и проделывают в них отверстия. Между кольцами прикрепляется шнур, который будет ограничивать чрезмерное растяжение насоса. Также в верхней и нижней части насоса устанавливаются клапаны.

При движении бревна вверх, пакет из мембран растягивается, нижний клапан открывается, и насос начинает наполняться водой. Когда бревно опускается, пакет сжимается, нижний клапан закрывается, а верхний – открывается. Через него вода и выдавливается наружу.

Насос “печь”

Собрать насос, работающий на огненной тяге, можно с использованием металлической бочки на 200 литров.

Данная конструкция собирается следующим образом.

Постройте из кирпичей простую печку. При желании, ее можно снабдить колосниками.
В нижней части бочки необходимо закрепить выходной кран.
Через отверстие в крышке бочки залейте несколько литров воды. Кран при этом должен быть закрыт.
Далее, плотно закрепите в отверстии верхней крышки резиновый шланг. Очень важно, чтобы вокруг шланга не подсасывался воздух.
На другом конце шланга установите сетчатый фильтр.
Опустите шланг с фильтром в водоем.
Разожгите дрова под бочкой (кран должен быть закрытым). По мере нагревания бочки воздух, находящийся в ней, начнет расширяться и уходить по шлангу в водоем.
Когда воздух перестанет выходить из бочки, загасите костер. При остывании бочки в ней образуется вакуум, и вода начнет засасываться в нее из водоема.

Насос на солнечной тяге

Кроме энергии огня для перекачивания воды можно использовать энергию солнечных лучей.

Чтобы сделать насос на солнечной тяге, выполните следующие действия.

Найдите или сделайте самостоятельно решетку из трубок. Выход из решетки должен быть один.
Покрасьте решетку черной краской для лучшего поглощения солнечных лучей.
Герметично вставьте трубку, выходящую из решетки, в боковую часть какой-либо емкости, например, бидона.
На крышке бидона установите впускной и выпускной клапаны. В качестве клапанов можно установить ниппели от шин. Выпускной клапан должен иметь патрубок для подсоединения к нему шланга.
К трубке, идущей от решетки, находящейся внутри емкости, нужно присоединить резиновый баллон, который можно сделать из куска автомобильной камеры.
К выходному патрубку подсоедините шланг, соединенный через отвод с трубой, как показано на рисунке выше.
Погрузите шланг с подсоединенной трубой в водоем, колодец или скважину.
Труба, выходящая из скважины, направляется в накопительную емкость. При этом от трубы нужно сделать отвод и установить на его конце садовую лейку.

При нагревании решетки солнечными лучами воздух, находящийся в ней, расширяется и поступает в резиновый баллон. Он, в свою очередь, раздувается и выталкивает воздух из бидона в выходной шланг. Воздух, проходя по шлангу, достигает нижней точки и попадает в трубу. Поднимаясь по трубе, воздух увлекает за собой воду, находящуюся в ней. Одна часть жидкости поступает в накопительную емкость, а вторая – охлаждает решетку. После охлаждения решетки баллон сдувается, в бидоне создается разрежение, в результате чего открывается впускной клапан. В бидон поступает новая порция воздуха и цикл повторяется.

Скважинный поршневой насос

Ручной поршневой насос собирается из подручных средств в следующем порядке.

Корпус. Изготавливается из металлической трубы. Длину последней можно выбрать в пределах 60-80 см. Диаметр цилиндра должен быть не менее 80 мм. Чтобы обеспечить более легкое передвижение поршня по цилиндру, трубу рекомендуется проточить на токарном станке. Сбоку корпуса делается отверстие и устанавливается труба для отвода воды.
Кронштейны. Привариваются к корпусу насоса для установки на них рычага. Изготовить кронштейны можно из уголка.
Крышка. Крышка насоса изготавливается из листового пластика или металла. В ней проделывается отверстие для штока. Также нужно сделать нижнюю крышку, и установить на ней обратный клапан. К нижней крышке необходимо приварить или прикрутить патрубок, к которому будет крепиться водозаборная труба.
Поршень. Поршень можно сделать из металла, пластика или дерева. Он имеет форму пластины и состоит из двух частей: корпуса толщиной 20-30 мм и куска резины, которая перекрывает его. В корпусе поршня необходимо просверлить несколько отверстий диаметром 10 мм. Эти отверстия накрываются резиной, которая будет выполнять роль клапана. В центре резины проделывается отверстие для штока. К последнему крепится и сам поршень.
Нижний клапан. Впускной клапан можно изготовить из толстой резины или другого тяжелого материала. Клапан должен иметь конусообразную форму и перекрывать впускное отверстие. По центру клапана следует установить направляющую, позволяющую ему возвращаться на прежнее место после открывания. Ниже приведен чертеж, на котором показаны места установки клапанов.
Шток насоса. Можно изготовить из металлического прутка диаметром до 10 мм. Одним концом шток крепится к поршню, а другим – к рычагу.
Рычаг. Для изготовления рычага подойдет труба диаметром 3 см. Верхнюю часть трубы следует сплющить и просверлить в ней отверстие для болта, с помощью которого будет закреплен шток. В средней части трубы также сверлится отверстие. Оно нужно для закрепления рычага между двумя кронштейнами с использованием длинного болта.

Когда все детали будут готовы, остается лишь собрать насос:

подсоедините к корпусу нижнюю крышку;
вставьте в корпус нижний обратный клапан;
вставьте поршень со штоком;
закройте верхнюю крышку;
установите рычаг;
подсоедините к низу насоса водозаборную трубу и опустите ее в колодец или скважину;
закрепите насос на платформе.

Ручная помпа

Водяной насос помпа — это очень простое и недорогое устройство, с помощью которого можно быстро перекачивать воду из колодца, бочки и т.д. Для сборки помпы потребуются следующие детали:

труба Ø 50 мм из ПВХ – 1 шт.;
труба Ø 24 мм из ППР – 1 шт.;
муфта Ø 50 мм из ПВХ – 1 шт.;
отвод Ø 24 мм из ППР – 1 шт.;
кусок резины толщиной 3-4 мм и Ø 50 мм – 1 шт.;
заглушка Ø 50 мм из ПВХ – 2 шт.;
пустой баллон емкостью 330 мл (можно использовать баллон от силикона) – 1 шт.;
обратный клапан диаметром 15 мм – 1 шт.;
хомут стяжной – 1 шт.;
гайка диаметром 15 мм – 1 шт.;
заклепка или пара винт-гайка – 1 шт.

Изготовление обратного клапана

Обратный клапан делается из заглушки Ø 50 мм, в которой просверливается несколько отверстий диаметром 5-6 мм. В самом центре заглушки проделывается отверстие для заклепки или винта с гайкой. Внутрь заглушки необходимо вложить резиновый круг диаметром 50 мм.

Важно! Данный диск не должен тереться о стенки заглушки, но должен перекрывать просверленные в ней отверстия.

Резиновый диск крепится к центру заглушки с помощью заклепки или винта с гайкой.

Изготовление гильзы насоса

Длина гильзы выбирается с учетом глубины колодца или какой-либо емкости, чтобы она доставала до воды. Труба Ø 50 мм обрезается до нужных размеров, после чего в нее вставляется обратный клапан, изготовленный ранее. Его можно закрепить парой саморезов по бокам. На второй конец трубы одевается заглушка с предварительно просверленным отверстием Ø 24 мм для трубы из ППР.

Сборка поршня

Отрежьте носик от пустого баллона, после чего нагрейте его и вставьте в гильзу. Диаметр баллона должен соответствовать диаметру трубы ПВХ. Далее, насадите баллончик на обратный клапан. Отрежьте лишнюю часть баллона и закрепите его гайкой Ø 15 мм.

Изготовление штока для помпы

Шток должен быть длиннее гильзы приблизительно на 50 см. Один его конец разогревается и вставляется в обратный клапан. Стяните соединение хомутом, пока труба окончательно не остыла.

Сборка помпы

Вставьте шток в гильзу, после чего закрепите через муфту заглушку (выполняет роль опоры скольжения). Далее, на верхний конец штока крепится отвод Ø 24 мм из ППР.

Отвод будет служить в качестве опоры для руки.

Мембранный насос

Диафрагмальный насос изготавливают в домашних условиях из тормозной камеры от какого-либо грузовика, например, от МАЗ-200.

Изготавливается мембранный насос следующим образом.

Камера разбирается, и все отверстия на основании (1) заделываются. Отверстия для болтов заделывать не нужно.
В нижней части основания сверлятся отверстия для впускного и выпускного клапанов.
Мембрана (4) изготавливается из автомобильной камеры и закрепляется с помощью латунного штока с двумя латунными шайбами. Диафрагма приклеивается по периметру к корпусу и дополнительно прижимается болтами.
Насос собирается согласно чертежу, приведенному выше.

Электрический насос

Простой насос с электрическим двигателем на 12 вольт способен поднимать воду на высоту около 2 метров. Изготавливается электрическая помпа следующим образом.

приобретите электромотор омывателя стекол от автомобиля ВАЗ;

снимите крышку с омывателя и отпаяйте пару контактов от электромоторчика;

далее, следует припаять к контактам двигателя провода и вывести их через крышку;
нанесите герметик в место подсоединения крышки и плотно оденьте ее на двигатель;

хорошо загерметизируйте отверстия, через которые выходят провода;
удалите остатки герметика с корпуса и крышки насоса и оденьте на его патрубок, силиконовую трубку.

Насос готов к работе. Осталось подключить электрический водяной насос к источнику питания 12 В.

Совет! Для этих целей можно использовать блок питания от телевизионной антенны с регулятором. Последний позволит регулировать обороты двигателя и, соответственно – напор воды.

В случаях, когда нет возможности приобретения качественной и соответственно дорогой техники, на помощь приходят подручный материалы. Из них можно сделать практически что угодно, главное проявить смекалку или порыться в интернете. В данной статье будет рассказано, как сделать ручной насос.

Водяной насос

Трубки и шланги.
Горлышки от бутылок с пробкой.
Канцелярский нож.

В пробке есть тоненькая прокладка. Ее нужно вынуть и убрать с краев полоску в 2 мм, небольшой участок, толщиной в 3 мм нужно оставить. В итоге получится кружок с выпирающим лепестком.
В центре крышки нужно высверлить дырку диаметром в 1 сантиметр. Вставляем порезанную прокладку на место и прикручиваем горлышка. В результате горлышко должно прижать лепесток к крышке.
Полученный клапан нужно установить в шток-трубку. К ней подсоединяется юбка изготовленная из обрезанной бутылки.
С другой стороны подсоединяется отводящий шланг.

Изготовленный таким образом аппарат позволит избавиться от некоторого мусора на участке.

Помпа

Классическая схема помпы, которая применяется уже несколько десятков лет во многих селах и населенных пунктах без водопровода.

Простота конструкции позволяет применять ее в неблагополучных районах без лишних затрат. Отличный вариант для земельного участка, в котором есть скважина.

Труба ПВХ 5 см в диаметре и заглушкой и отводами.
Обратные клапаны 0,5 2 штуки.
Труба ППР 2,4 см в диаметре.
Резиновые прокладки и несколько пар болтов с гайкой 6-8 мм.
Дополнительные детали.

Чтобы конструкция работала, нужно обеспечить надежность и герметичность конструкции. Ручка соединена с поршнем, который создает давление в рабочей камере. Под воздействием повышенного давления, вода проходит через два клапана и попадает на вывод. Если не обеспечить надежность корпуса, и плотность прилегания прокладки, усилия будут напрасными

Солнечный насос

Металлическая полая решетка.
Баллон с пропан-бутановой смесью.
Резиновая груша.

Принцип работы такого устройства крайне прост. Металлическая решетка заполняется газом и соединяется с резиновой грушей. Грушу помещают в резервуар и герметично запаивают щели. В резервуаре необходимо расположить два клапана, на вход и на выход.

Под воздействием солнечной энергии газ будет увеличиваться в объеме, выталкивая через выпускной клапан воздух, который будет в свою очередь создавать перепад давления в емкости с водой. Некоторая часть воды будет направлена на устройство полива над решеткой.

Под воздействием воды, смесь будет остывать, и уменьшаться в объеме, в этот момент в резервуаре с грушей будет восстановлен объем выдавленного воздуха. Главным условием работы данной установки является расположение в освещаемом солнцем месте.

Ручной насос

Собрать самодельный велосипедный насос на самом деле весьма просто. Для того, чтобы он работал нормально и не требовал приложения излишнего количества усилий, нужно тщательно подбирать размеры рабочих деталей.

Труба длиной до полуметра, произвольного диаметра.
Металлический диск на 2 мм уже диаметра трубы.
Клапан.
Шлаг.
Толстая арматура.

Это будет скорее стационарный насос. При желании его можно сделать меньше и из более легких материалов.

С одной стороны трубу нужно запаять. В центр металлического диска приваривается арматура, удобной для эксплуатации длины. Высверливается отверстие, через которое будет закачиваться воздух. В него устанавливается клапан.

Для того чтобы диск двигался в строго вертикальном направлении немного выше клапана необходимо добавить подшипник, который будет контролировать движение. На боковой стороне трубы, около запаянного конца, просверливается отверстие для шлага вывода воздуха.

При желании можно установить крестовину с нижней части для большей устойчивости агрегата. Если происходят утечки воздуха вокруг круглого диска, можно использовать резиновую или силиконовую прокладку.

Водяной насос для бассейна

Движок от стиральной машины.
Лепестковый клапан.
Пробка.
Шланг.
Трансформатор разделительный.

При помощи пробки необходимо закрыть одно отверстие клапане.

Перед тем, как сделать насос для бассейна своими руками, необходимо приобрести именно лепестковый клапан. Его нужно подсоединить к шлагу и опустить в источник воды. Второй конец шланга подсоединяется к насосу.