Самодельный ветряной насос | Мастер
С давних времен люди используют энергию ветра. При буме технической революции, различные ветряки отошли на второй план. Но невосполнимых ресурсов становится все меньше, поэтому цена на них начинает расти в геометрической последовательности. Ветряной насос не требует электричества и других видов энергии, кроме энергии ветра, которая пока не иссякает и не требует материальных затрат. Еще такой насос идеально подойдет для подъема воды со скважины или колодца на даче, в случае отсутствия электричества. Предлагается довольно простая, классическая схема — рабочее колесо, стабилизатор, вал отбора мощности. Тем не менее, данная установка испытанная не одним годом эксплуатации, потому и рекомендуется.
Рабочее колесо установки через угловой редуктор и кривошипно-шатунный механизм приводит в движение поршень насоса. Можно применить любой ручной бытовой насос. В принципе, не обязательно использовать угловой редуктор, можно поставить кривошипный механизм прямо на рабочее колесо и использовать поступательное движение шатуна для привода насоса.
В случае же с угловым редуктором Вы сможете использовать энергию вращения для других различных целей. Например, если поставить еще один понижающий редуктор, получится мощная лебедка, с ее помощью можно выкорчевывать пни, поднимать груз (из погреба) и даже пахать. Можно приспособить генератор и получать электроэнергию с Вашего ветряка, по ссылке более подробно.
Проще ветряк, конечно, роторный, но по сравнению с лопастным и при одинаковых условиях он явно уступает ему по мощности, поэтому предпочтение было отдано второму. При относительно небольших размерах и весе он обладает довольно хорошими параметрами: накачивает емкость объемом в 3 м3 за несколько часов при среднем ветре, а при сильном за час-полтора. Изменяя радиусы кривошипов, можно заставить ветряк качать воду даже при слабом ветре, правда с меньшей производительностью.
Работает насосная ветроустановка в автономном режиме, то есть поливает грядки и выключается самостоятельно. Схема для полива в таком режиме следующая: в накопительной емкости вблизи максимального уровня воды врезана дренажная труба, которая соединяется с трубопроводом поливной системы.
Вода, умеренно поступающая в емкость, уходит через дренаж в систему и выливается через переносную длинную трубу с многочисленными отверстиями на предназначенный для полива участок, где надо много воды, — например, земляники или малины. Если же ветер усилится и поступление воды больше, чем ее уходит в систему полива, то повышающийся уровень в баке изменит положение поплавка, который через тягу включит тормозное устройство рабочего колеса и оно остановится. Чтобы снова включить ветряк, необходимо понизить уровень воды в емкости и перевести рычаг спускового устройства тормоза в положение «Выключено». А в тех случаях, когда нет ветра (хотя в нашей местности такое случается редко), выручит ручной насос, включенный последовательно с насосом ветроустановки; а в основном он нужен только лишь для того, чтобы в любое время можно было накачать воды для бытовых нужд.
Эксплуатация ветроустановки в течение пяти лет показала ее преимущества перед другими системами, потребляющими какую-либо энергию, особенно бензиновыми.
Во-первых, это прежде всего безопасность, во-вторых — автономность и независимость источников энергии, в-третьих — не требуется постоянного ухода и, наконец, что немаловажно, — ветряк экологически чист. Кроме того, эта своеобразная конструкция украсит территорию сада.
Ветроустановка состоит из ветрового колеса с тормозным устройством, углового редуктора, стабилизатора, мачты, ящика с насосами и системы привода тормоза ветряка, связанной с поплавком емкости для воды.
Рабочее колесо установки собирается из двенадцати лопастей из жесткого дюралюминия толщиной 1 мм, приклепанных на несущие спицы из нержавеющей трубки диам. 12 мм. Для прочности в несущие спицы со стороны ступицы на длину 200 мм вбиты трубки диам. 10 мм, также из нержавейки. Несущие спицы вставлены в направляющие гнезда разборной ступицы и зажаты болтами. Гнезда несущих спиц обработаны цилиндрической фрезой, зажатой в патрон токарного станка.
Стабилизатор выполнен из листа дюралюминия толщиной 0,5 мм; для жесткости он слегка согнут проволочными стяжками и соединен с редуктором дюралюминиевой трубкой диам.
32 мм с толщиной стенки 1 мм и двумя поддерживающими тягами.
Тормозная система состоит из барабана, колодок, привода (шток, рычаг), нажимной шайбы с амортизатором, тяги спускового устройства, спускового устройства и поплавкового привода.
Принцип работы тормозной системы следующий. При наполнении емкости водой до максимального уровня поплавок через тягу выводит рычаг спускового устройства за ось равновесия, в результате чего последний перестает удерживать пружину амортизатора в сжатом состоянии. Пружина начнет толкать нажимное кольцо с нажимной шайбой вверх к толкателю с роликом. Нажимная шайба, упираясь в ролик толкателя, поворачивает рычаг с разжимным кулачком, который прижимает тормозные колодки к тормозному барабану. Рабочее колесо останавливается. Ролик толкателя, катаясь по поверхности нажимной шайбы, удерживает в заторможенном состоянии рабочее колесо при любом повороте при изменении направления ветра. Нажимная шайба сверху закрыта кожухом, предохраняющим поверхность шайбы от намерзания льда и попадания грязи.
Амортизатор взят от мотоцикла «Восход» и подвергнут небольшой доработке. Чтобы происходило медленное торможение, обратный клапан зачеканивается и в нем сверлится (можно прямо в поршне) отверстие диам. 1 мм, для медленного перетекания масла. Прямой клапан остается. Порог срабатывания тормозной системы регулируется винтом, расположенным на спусковом устройстве.
Корпус редуктора сварной, из стального листа толщиной 5-6 мм. Вертикальный и горизонтальный валы также стальные. Так как первый является одновременно и несущим, то его желательно выполнить из одной заготовки. Шестерни углового редуктора взяты от дифференциала автомобилей ВАЗ, но можно использовать и другие шестерни с передаточным отношением примерно 1:2. Полость редуктора заполнена до шестерен литолом, разжиженным до кашеобразного состояния любым нейтральным маслом (например, МС-20).
Мачта изготовлена из трубы диам. 97 мм, она разъемная, соединена фланцами.
Насосный ящик сварен из уголков и листового железа толщиной 1,5 — 2 мм.
Внутри закреплен бытовой ручной насос с диаметром цилиндра 76 мм. Чтобы он мог работать в горизонтальном положении, его клапаны были заменены на резиновые подпружиненные — как в общем обратном клапане, а детали кривошипно-шатунного механизма заменены на усиленные каленые диам. 12 мм, ширина шатуна увеличена до 10 мм, сальниковая втулка под набивку заменена чугунной — с двухрядным резиновым сальником. С такими переделками насос проработал четыре года. Поршневые кольца из чугуна со временем поменял на полиэтиленовые диам. 77 мм. За четыре года они почти не износились, и после замены сальника и пальцев оставлены в прежнем комплекте. Снаружи на ящике укреплен ручной насос. Единственный измененный узел в нем — сальниковая втулка, сюда поставлен также двухрядный сальник.
Насосный ящик установлен на две опоры и крепится к ним 3-4 болтами.
Вода для полива поступает из скважины глубиной 12 м. Так как насосы должны быть постоянно заполнены водой, обратный клапан колодца выполняется очень тщательно и должен держать воду в течение всего поливного сезона.
Осенью вода из всей системы и скважины сливается.
Бестопливный ветрогенератор своими руками из пластиковых бутылок
Этот проект – очень простая ветровая турбина с вертикальной осью вращения из подручных деталей. Ветрогенератор своими руками очень легко собрать, при этом почти не используются инструменты. Просверлить несколько дырок – куда уж проще.
А, главное, — так вы дадите вторую жизнь нескольким пустым пластиковым бутылкам, которых полно валяется вокруг.
Шаг 1: Основная идея
Из Википедии: бестопливный генератор с вертикальной осью вращения – тип ветровых турбин с валом привода несущего винта установленным в поперечном ветру направлении (не обязательно вертикально), с основными компонентами, установленными в основании турбины.
В такой турбине лопасти вращаются вокруг центрального вертикального вала. Лопасти часто чашеобразной формы, углубления лопастей по очереди попадают под удар ветра, из-за чего лопасти начинают вращаться и вращать центральный вал.
В нашей ветровой турбине лопасти сделаны из трех пустых пластиковых бутылок из-под лимонада, разрезанных пополам и установленных на дешевом пластиковом подносе. Поднос фиксируется на длинном болте (ось), на котором гайками закреплены подшипники от скейтборда, для легкого вращения. Болт закреплен на основании.
На видео показано, как работает наш ветряк из пластиковых бутылок.
На фото показана базовая конструкция оси турбины. Справа налево (верх): пластиковые прокладки (они понадобились из-за того, что стержень болта под головкой ровный, примерно 5 мм без резьбы). Затем пластиковый поднос (на фото его заменила кусок деревянной дощечки), зафиксированный гайкой между двух средних шайб. Ниже два подшипника фиксируются с наружных сторон гайками, еще одна гайка разделяет их, это увеличивает монтажную высоту и повышает устойчивость.
Шаг 2: Нужные детали
На фото показаны все составные части турбины:
- Пластиковый поднос, диаметр 30-35 см
- 8мм болт, длиной 125 мм
- 4 8мм гайки (или больше, если вы хотите законтровать их)
- 2 средних шайбы с отверстием 8 мм
- 2 подшипника от скейтборда с внутренним отверстием 8 мм (я использовал подшипники с внешним диаметром 22 мм и высотой около 7 мм)
Конечно, турбину нужно будет крепить на каком-то основании, дальше я покажу, какое основание я сделал.
Шаг 3: Делаем лопасти
Подойдут любые три двухлитровые пластиковые бутылки из-под лимонада. Разрежьте их пополам как показано на первом рисунке. Я резал ленточной пилой, это было громко, грязно и, местами, опасно, зато быстро. Это можно сделать ножницами, острым канцелярским ножом или ручной пилой.
Крышки от бутылок пригодятся, чтобы крепить бутылки к подносу. В них нужно сделать отверстия для стока дождевой воды (второй рисунок).
Шаг 4: Сверлим отверстия в подносе
Поднос лучше взять из гибкого пластика, который не потрескается во время сверления или сгибания.
Нужно просверлить три отверстия на равном расстоянии друг от друга, рядом с краем подноса, такого размера, чтобы резьба на горлышке бутылки могла пройти. Это значит, что отверстия расположены под углом 120° относительно друг друга. На первом фото показано измерение углов 120°, на втором – нанесение меток под отверстия шилом.
Диаметр отверстий должен быть между 26 и 29 мм. Оптимальный размер – 26 мм, но если будет больше, то тоже пойдет.
Я сверлил отверстия 29мм кольцевой насадкой. На последнем фото показано высверливание отверстий. Оставшиеся пластиковые диски я использовал как прокладки на ось турбины.
В центре подноса нужно сделать 8мм отверстие для оси (болта).
Шаг 5: Сборка
Теперь нам нужно просто собрать вместе все детали.
Сначала надеваем на болт шайбу и поднос нижней стороной к головке (первое фото), поднос будет расположен дном кверху, чтобы в нем не скапливалась дождевая вода. С другой стороны фиксируем поднос еще одной шайбой и гайкой.
Потом на ось надеваем подшипники и гайки, в том же порядке, что и на втором фото. Расстояние между подносом и подшипниками зависит от высоты бортика подноса. Когда турбина будет крутиться, она не должна задевать основание, на которое установлена.
Теперь закрепляем бутылки на подносе. Их нужно просто прикрутить, как показано на третьем и четвертом фото. Открытое «лицо» бутылок должно быть повёрнуто перпендикулярно краю подноса. все три бутылки должны быть развернуты одинаково относительно центра и краев подноса (пятое фото).
То, в какую сторону будут развернуты бутылки, определит будут они крутиться по часовой стрелке, или же против. Турбина на пятом фото будет крутиться по часовой стрелке.
Если диаметр отверстий в подносе больше 26 мм, вы можете снять белое фиксирующее кольцо на горлышке и посадить его на место снова, но вверх ногами. Диаметр основания кольца шире, чем диаметр вершины, это даст более плотную посадку в отверстии.
Шаг 6: База
Основная часть турбины собрана, осталось сделать основание для ее крепления.
Тип основания определяется местом, где вы хотите установить турбину. Может быть, вы хотите закрепить ее на заборе или на шесте, или просто на открытом пространстве.
Я решил установить свою турбину на опоре ограды, поэтому покажу вам какое основание нужно сделать для крепления на эту опору. Вы легко приспособите его под свой вариант.
Как можно увидеть на первом фото, Т-образное основание сделано из 18мм доски. Нога основания закреплена на опоре кабельными стяжками, протянутыми через четыре отверстия, просверленных в доске.
Подшипники на оси турбины плотно посажены в 22мм отверстие, просверленное в перекладине основания (второе фото).
На последнем фото продемонстрирован «зажим» для подшипников. Перьевым сверлом я просверлил 22мм отверстие. Затем я сделал прорезь шириной 2 мм от края перекладины, проходящую ровно через центр 22мм отверстия и уходящую на 80 мм вглубь доски. Эта прорезь помогает вставить подшипники в отверстие без усилий и затем стянуть края отверстия винтом, как показано на последнем фото, чтобы подшипники зажало. Болт и гайка кажутся мне более надежным креплением, чем винт, и позже я заменю его.
Теперь турбина полностью собрана, но у меня еще есть вариант ее усовершенствования, возможно вам будет интересно.
Шаг 7: Повышаем устойчивость
Хотя бутылки из-под лимонада сами по себя довольно устойчивы к давлению ветра, есть один вариант повысить их устойчивость. Это можно сделать путем закрепления центров донышек на общем каркасе.
Я собрал этот каркас из того, что было: кусок черенка щетки, несколько бамбуковых шпажек и маленьких хомутов.
Я просверлил три 4мм отверстия в кусочке черенка на равном расстоянии друг от друга (по 120° между ними), в них вставил бамбуковые шпажки и залил их клеем (второе фото). Потом я просверлил 3мм отверстия в донышках бутылок, под хомутики, и закрепил шпажки на донышках с помощью хомутиков и клея (фото три и четыре). Естественно, бамбуковые шпажки были обрезаны до нужной длины.
Вот теперь ветряная турбина готова к использованию! Если вы хотите использовать силу ветра, можно присоединить прибор к резьбе на оси (заметка: пока турбина испытала лишь умеренный ветер, и я не знаю, какие порывы она способна выдержать).
Ветряные мельницы для откачки воды — Backwoods Home Magazine
| Дороти Эйнсворт | |
| Выпуск № 90 • ноябрь/декабрь 2004 г. |
Возвышаясь подобно гигантскому подсолнуху в море волнистых трав прерий или в любой сельской местности, ветряная мельница — это нечто прекрасное.
История ветряной мельницы
Ветряные мельницы существуют со времен Средневековья. Первые зарегистрированные свидетельства того, что ветряные мельницы использовались для перекачивания воды и измельчения зерна, относятся к 7 году нашей эры в Персии. Затем этой идеей завладел Китай, и она распространилась на Азию, Африку и Средиземноморье. Европейская мельница, по-видимому, развивалась независимо от других, потому что ее конструкция сильно отличается. Предшественник нашей современной ветряной мельницы восходит к Франции в 1105 году и Англии в 1180 году. В 14 веке голландцы подняли ветряные мельницы на совершенно новый уровень с их «башенными» мельницами, использующими брезентовые паруса, натянутые на четыре деревянные решетчатые рамы, похожие на большую букву X.
Их целью было перемещение огромного количества воды в более высокие бассейны и каналы. К концу 16 века в Западной Европе качали и перемалывали тысячи ветряных мельниц. К концу 1920-го века их было 30 000, и, как ни странно, ветра все еще было достаточно, чтобы ходить.
Деталь сборки штока насоса ветряка
Американский ветряк
Американский многолопастный ветряк мало похож на европейский аналог. В отличие от голландских «ковшовых» мельниц, которые могли перемещать 16 000 галлонов в час, но поднимать их только на 16 футов, новая конструкция Yankee могла поднимать воду с глубины в сотни футов. Он был изобретен в Коннектикуте в 1854 году молодым механиком по имени Дэниел Халладей. Его колесо, сделанное из деревянных «парусов», можно было транспортировать по частям и собирать на месте.
Он изобретательно спроектировал колесо, чтобы оно автоматически поворачивалось лицом к ветру за счет давления ветра на вертикальное хвостовое оперение позади него. Если оно начинало вращаться слишком быстро, в дело вступал утяжеленный механизм, который частично поворачивал колесо по ветру, чтобы замедлить его.
Халладей продал тысячи своих станков, и вскоре появилось 300 конкурирующих производителей, производящих подобные красавицы с деревянными лезвиями. Затем, в 1886 году, Томас Перри разработал более аэродинамическую ветряную мельницу со стальными лопастями, с изогнутыми лопастями (чтобы поймать больше ветра), и эта конструкция используется до сих пор.
Цилиндр насоса ветряка. При каждом ходе вверх (рисунок справа) в цилиндр втягивается определенное количество воды, а при ходе вниз (слева) обратный клапан в нижней части не дает ей вытолкнуться наружу, поэтому воде некуда деться. но вверх со следующим ходом вверх.
В конце 1880-х и начале 1900-х годов ветряные мельницы были разбросаны по всему американскому ландшафту. Они были незаменимы для опоздавших поселенцев, которые были вынуждены двинуться дальше на запад, на выжженные солнцем отдаленные равнины, после того как были заняты все более желанные места у рек и ручьев. На Великих равнинах и на обширной территории, известной как Великая Американская пустыня, вода была дороже золота.
Ветряные мельницы также были незаменимы при строительстве железных дорог для обеспечения питьевой водой бригад и подачи воды для паровозов. Рабочие установили ветряную мельницу и примыкающий к ней резервуар для хранения через каждые три мили вдоль путей. Некоторые из железнодорожных мельниц были 30 футов и более в диаметре.
Вся эта глава истории написана ветром, ветром, который приводил в действие эти ветряные мельницы. Без воды не было бы жизни, а значит, и прогресса.
Когда-то ветряные мельницы были символом статуса. В 1910 году у фермера или владельца ранчо, который мог позволить себе лучшую «Модель насоса Kenwood с обратным редуктором из оцинкованной стали» от Sears & Roebuck с красными наконечниками на лопастях и хвостовой части (25 долларов), было о чем кукарекать. Более бедные поселенцы должны были делать свои собственные мельницы и башни из дерева.
Ветряная мельница чаще всего используется для орошения пастбищ и садов, поения скота, а также снабжения и аэрации прудов.
Для чего-то большего требуется накопительный бак на «сваях» или водонапорная башня, чтобы обеспечить достаточное давление, чтобы быть «на кране» для домашнего использования.
Ветряная мельница, колючая проволока и шестизарядный пистолет были «большой тройкой» технических достижений того времени.
Великий бум ветряных мельниц длился более 50 лет. Между 1880 и 1935 годами около 20 производителей продали более 6 миллионов ветряных мельниц. Но, к сожалению, большие прялки резко остановились в начале 30-х годов с появлением федеральных субсидий на отдаленные фермы и приусадебные участки. REA (Управление электрификации сельских районов) позволило людям использовать электрические насосы, подающие от 20 до 30 галлонов воды в минуту, и это заглушило эру ветряных мельниц. К 1970, только три компании в США производили водяные ветряные мельницы: Aermotor, Dempster и Baker Monitor, и они существуют до сих пор.
|
Я отсоединяю цепь и зацепляю 25 футов вверх.Как работает ветряная мельница
Колесо ветряной мельницы (вентилятор) имеет от 15 до 40 лопастей из оцинкованной стали, которые вращаются на валу. Вал приводит в движение зубчатую передачу, которая преобразует вращательное движение в движение вверх-вниз, как поршень в двигателе автомобиля. Это движение приводит в движение длинную насосную штангу (также известную как насосная штанга), которая движется вверх и вниз внутри трубы в скважине. К концу трубы прикреплен цилиндр с герметичным плунжером, который движется вверх и вниз и нагнетает воду вверх по трубе. Уплотнения (чашеобразные уплотнения, которые перемещаются вверх и вниз в цилиндре насоса) называются «кожаными». (Сегодня в большинстве цилиндров используется неопрен вместо кожи.) Каждый ход вверх втягивает определенное количество воды в цилиндр, но при ходе вниз обратный клапан (он же донный клапан) в нижней части не позволяет этому выталкивается наружу, поэтому воде некуда идти, кроме как вверх (при следующем ходе вверх).
Средняя ветряная мельница (колесо диаметром от 6 до 8 футов), вращающаяся при сильном ветре (от 15 до 20 миль в час), выкачивает около трех галлонов в минуту всякий раз, когда дует ветер (около 35 процентов времени во многих районах). В сумме получается около 1500 литров в день. Другой пример производительности можно рассчитать, используя откачку колеса от 10 до 12 футов против теоретического 100-футового напора (столб воды, поднимаемый от статического уровня воды до резервуара). Эта более крупная ветряная мельница будет перекачивать в среднем 4500 галлонов воды в день, или 1,63 миллиона галлонов воды в год. Эта цифра основана на умеренном ветре (8–12 миль в час), дующем часть времени, когда мельница работает на половине номинальной мощности, и при сильном ветре (15–25 миль в час), дующем примерно 30 процентов в год, и при работе насоса на максимальной мощности. .
Скорость ветра сильно влияет на производительность насоса.
Ниже определенных скоростей мельница не может «запуститься». На скорости выше 25-35 миль в час (в зависимости от модели) средства контроля превышения скорости ветряка ограничивают выходную мощность, поворачивая (закручивая) прямую поверхность колеса в сторону от основного направления ветра. Эта конструктивная особенность защищает механизм ветряной мельницы, но также ограничивает скорость накачки независимо от скорости ветра.
|
Для каждого размера и модели ветряка существует оптимальная скорость ветра. Количество лопастей (парусов) в колесе увеличивает его чувствительность к низким скоростям ветра (для начала), но другие факторы, такие как диаметр вентилятора, глубина статического уровня воды в колодце и размер цилиндра, играют роль.
Применение ветряной мельницы
Ветряная мельница чаще всего используется для орошения пастбищ и садов, поения скота и снабжения, а также для аэрации прудов. Для чего-то большего требуется накопительный бак на «сваях» или водонапорная башня, чтобы обеспечить достаточное давление, чтобы быть «на кране» для домашнего использования. Я разместил свою систему водоснабжения на вершине холма, поэтому вода подается самотеком для всех моих потребностей в собственности. (Подробнее о моей системе позже). Мне нравится идея, что если отключится электричество, у меня все еще будет свежая вода — много пресной воды. Для меня это самодостаточность и хорошее чувство безопасности. Очевидно, многие люди из глуши чувствуют себя так, потому что ветряные мельницы возвращаются. Aermotor утверждает, что продажи ветряных мельниц, как для выработки электроэнергии, так и для перекачки воды, растут во всем мире, и сегодня больше ветряных мельниц перекачивает воду, чем на рубеже веков.
Вам подойдет ветряная мельница?
Если вы планируете установить на своем участке ветряную мельницу, в первую очередь нужно определить, можно ли разместить ее на вашем участке и в вашем бюджете, а затем найти наилучшее место для нее. Основное эмпирическое правило заключается в том, чтобы разместить ветряную мельницу как минимум на 25 футов выше любых препятствий в радиусе 150 футов.
|
Затем установите анемометр или анемометр для измерения скорости и силы ветра за определенный период времени (подойдет год). Вы можете купить или арендовать ветровой одометр, который будет измерять количество миль ветра, проходящего мимо вашего участка. Разделите эту цифру на общее количество часов работы, и вы получите среднюю скорость ветра для участка.
Вы также можете позвонить в местный аэропорт и на метеостанцию, чтобы получить исчерпывающие данные о ветре в вашем районе.
Бурение скважины
Сначала вам нужно получить разрешение в местных отделениях округа.
Затем позвоните хорошему уважаемому бурильщику скважин (из Желтых страниц под скважинами и насосамиили из уст в уста) и узнайте, что он может сделать для вас. Если он предсказывает, что вода находится где-то еще на вашей территории, а не в том месте, которое вы выбрали, вам придется пойти на компромисс.
Текущая ставка на бурение скважины составляет около 15 долларов за фут здесь, в южном Орегоне (на удивление, столько же, сколько в 1981 году, когда я пробурил две скважины). Эта цифра включает в себя стальную обсадную трубу длиной от 10 до 50 футов (в зависимости от почвы) и, возможно, обсадную трубу на всю глубину (труба из ПВХ диаметром от 4 до 6 дюймов). Некоторое расслоение почвы требует обсадной колонны, чтобы предотвратить обрушение трещиноватых слоев на скважине.
Скорее всего, вы наткнетесь на хороший уровень грунтовых вод на глубине от 100 до 400 футов, при средней глубине 250 футов. Подумайте, скважина обойдется вам где-то между 1500 и 6000 долларов. (Конечно, нет никаких гарантий; это всего лишь средние приблизительные цифры, которые я получил от бурильщиков скважин в этой засушливой и пятнистой долине. глубоко вы бурите или сколько у вас денег, вы можете вообще никогда не попасть в воду.)
|
Хорошей новостью является то, что вам не придется бурить в Китай в поисках огромных объемов воды, потому что ветряная мельница все равно качает всего несколько галлонов в минуту.
Вы можете заранее сказать своему бурильщику прекратить бурение, когда он достигнет глубины, удовлетворяющей вашим ограниченным требованиям.
Даже колодца с производительностью пять галлонов в минуту (галлонов в минуту) будет достаточно для небольшой ветряной мельницы. Будет очень небольшая «просадка», если она вообще будет, потому что скорость обновления будет больше, чем скорость накачки. Просадка – это измерение статического уровня воды, который снижается, снижается, снижается по мере использования воды из колодца. Колодец с ветряной мельницей постоянно пополняется (статический уровень воды поднимается, поднимается, поднимается), когда нет ветра.
Существует два совершенно разных метода бурения скважины. Существует вращательный метод, при котором большой шнек на самосвале бурит глубокую чистую скважину (мало чем отличается от сверла в ручной дрели) и «ударяет» по воде, когда она попадает в водоносный слой (уровень грунтовых вод). Другой метод называется «канатным бурением» и, по сути, «пробивает» отверстие в породе и других слоях, разрушая все на своем пути, заставляя каждый слой, через который он проходит, высвобождать воду (если она есть).
Сторонники этого метода утверждают, что они получают больше воды на всем пути вниз, чем доставляет традиционный вращательный метод. Геологические дебаты по этому «сухому» предмету могут разгореться.
Поиск, установка и техническое обслуживание ветряной мельницы
После того, как ваша скважина пробурена, обсажена и закрыта герметиком (и вода проверена, чтобы убедиться, что она безопасна), пришло время определить размер ветряной мельницы, который будет соответствовать вашей скважине и твои нужды. Если вам нужна новая ветряная мельница, свяжитесь с тремя основными производителями (упомянутыми ранее) и запросите брошюры, прайс-листы и стоимость установки.
|
Если ваш бюджет решает, что вы должны купить подержанный, есть источники в Интернете и объявления в сельскохозяйственных журналах и т.
д., которые помогут вам найти его. Тысячи хороших подержанных доступны по всей территории США. Проведите исследование, и оно окупится. Имейте в виду, однако, что большинство бывших в употреблении ветряков потребуют некоторой работы по восстановлению, но запчасти доступны для большинства моделей, и нет проблем с получением запчастей для Aermotor, Dempster и Baker Monitor.
Здесь, в южном Орегоне, есть парень, которого я называю «Человек с ветряными мельницами». Он увлечен ветряными мельницами и знает почти все о каждой когда-либо созданной модели. Он не только продает, устанавливает и ремонтирует бывшие в употреблении ветряные мельницы, но и имеет огромную коллекцию во дворе. (См. фотографии)
Он настоящий мастер, заслуживающий доверия, знающий и опытный. Если у ветряной мельницы есть сломанная деталь, которую невозможно найти, он ее изготавливает. Если система ветряной мельницы нуждается в настройке или импровизации, он делает это. В течение многих лет он выполнял работы по техническому обслуживанию моего 1942 «Дэвид Брэдли», старая модель Sears, которую я купил в 1982 году за 450 долларов, и она до сих пор пользуется спросом.
Техническое обслуживание ветряной мельницы
Техническое обслуживание ветряной мельницы минимальное: масло 10-го веса или ATF (жидкость для автоматических трансмиссий) в шестернях следует менять каждый год, немного смазки в подшипниках в «поворотном круге» (между коробкой передач и верх башни) применялись одновременно, а кожу заменяли каждые два-шесть лет, в зависимости от того, сколько песка в вашей воде.
Вещь, называемая «сальниковая коробка» (обычно цельная латунь), должна быть переуплотнена и время от времени подтягиваться. Этот любопытно звучащий компонент имеет простой дизайн и простую для понимания концепцию, если вы видите, что она работает, но ее трудно объяснить на бумаге. Это то, что закрывает верхнюю часть трубы колодца (цилиндр находится внизу трубы).
|
Шток насоса поднимается и опускается через отверстие в сальниковой коробке (которая «набита» графитовым канатом). Эта набивка (также известная как набивка) позволяет воде вытекать из отверстия только в количестве, достаточном для смазки движения удилища вверх и вниз.
Когда набивка изнашивается, из нее вытекает слишком много воды. Затем пришло время открутить гайку на блоке, положить еще немного уплотнения и хорошо и туго затянуть гайку. Без сальника металл будет тереться о металл, быстро изнашивая стержень. То же самое было бы и без уплотнений на плунжере цилиндра.
Сальник необходим на ветряной мельнице только в том случае, если вам нужно перекачивать воду вверх в резервуар, но не нужен, если ваша вода будет спускаться вниз в резервуар для хранения или горизонтально в поилку или пруд.
Дешевый бак для орошения и флаг резервуара для воды
Моя собственность представляет собой холмистый участок с колодцем внизу и резервуаром для хранения воды наверху.
Между ними четверть мили трубы и 165 футов подъема. Бурильщик уверенно предсказал, что моя «большая вода» находится у подножия холма, поэтому после того, как скважина была заложена, мне пришлось выкопать длинную траншею, чтобы закопать водопровод до резервуара на вершине холма. Этот изнурительный труд оказался скрытым благословением, потому что теперь гравитация работает в мою пользу.
Я построил резервуар для хранения воды на 10 000 галлонов из бетона (12 футов x 12 футов x 12 футов), положил на него крышу и экранировал пространство между резервуаром и стропилами для вентиляции. Затем, чтобы я мог мгновенно проверить уровень воды из любой точки участка, я повесил яркий флаг на шест, который поднимается и опускается через дыру в крыше. Деревянный стержень и его направляющая из ПВХ (втулка) помещаются в пятигаллонное ведро с воздухом с герметичной крышкой. Ведро плавает на уровне воды. (См. фото.) Веху можно откалибровать, но для этого потребуется достать бинокль, поэтому для меня достаточно просто «высокий» и «низкий».
|
Когда флаг почти волочится по крыше, я знаю, что пришло время нажать на 35-галлоновый насос мощностью 2 л.с. внизу и установить таймер примерно на четыре часа. Когда флаг танцует на ветру в трех футах над крышей, это означает, что бак для воды полон — и я счастлив.
Я построил накопительный резервуар, чтобы исключить необходимость в резервуаре с закрытым воздухом в насосной станции (небольшой стальной резервуар для воды с «воздушной камерой» внутри). Он работает на системе манометра, которая постоянно включает и выключает погружной насос, когда камера сжимается или расширяется (когда резервуар наполняется и опорожняется).
Это действие в конечном итоге изнашивает пусковой конденсатор насоса. При орошении 10 акров воды насос должен был включаться и выключаться каждые несколько минут в течение всего лета.
Мой запас воды распределяется самотеком для орошения и бытового использования по требованию через лабиринт трубопроводов и двухпозиционных клапанов (не сифонного типа), что поражает даже мое воображение, и это сделал я. По мере того, как я развивал эту собственность на протяжении многих лет, я пересекал землю, прокладывая тысячи футов дополнительных водопроводных линий по мере необходимости. Я использовал недорогую 3/4-дюймовую универсальную политрубку (около 7 центов/фут) для орошения ландшафта и проделывал пару отверстий ледорубом везде, где сажал кусты или деревья. Это ответ бедняка на капельное орошение.
Эта система подачи самотеком и оповещения о флагштоке прекрасно работает уже 20 лет. Я так рад, что купил холм, чтобы жить на нем. Гравитация бесплатна и дает мне 70 фунтов. давления воды внизу и 40 фунтов.
в доме (на полпути к холму), которых предостаточно. (Каждые 100 футов напора равны 43 фунтам давления). Так как я использую систему капельного орошения, даже низкое давление возле бака работает нормально.
Для дальней автономности и на случай отключения электроэнергии я поставил второй колодец (малой емкости), примыкающий к накопительному баку, и поставил на него небольшой ветряк (колесо диаметром шесть футов). Всякий раз, когда дует ветер, что бывает часто, он закачивает два галлона в минуту в резервуар и дополняет запас воды. Переливная труба, выходящая из верхней части резервуара, питает небольшой пруд, который природа щедро населила лягушками и комарами. Окружной вектор поставляет бесплатных «рыб-комаров», выносливых маленьких тварей, которые пылесосят личинок комаров быстрее, чем они успевают вылупиться, так что все уравновешивается.
|
Несмотря на то, что танк и флаг находятся далеко, нет проблем увидеть флаг даже в снежную бурю зимой.Я посадил гибридные тополя вокруг пруда, и они очень быстро выросли, так что теперь у меня есть тенистый оазис, в котором можно спрятаться от летнего солнца, пока собаки прыгают в пруду и остывают. Жизнь на горе хороша. Мурлыкает ветряная мельница и квакают лягушки.
Много лет назад я чуть не позволил болтливому продавцу уговорить меня купить сложную и дорогую систему измерителей уровня воды, состоящую из латунных и медных шаровых кранов и рычагов, плавающих в баке (наподобие механизма для смыва унитаза), которая поворачивала бы мой насос. автоматически включается и выключается, когда уровень воды поднимается выше или ниже определенного уровня. «Пока вы сидите в кресле и едите шоколад», — сказал он. Это звучало как хорошая идея (шоколадная часть), но для этого потребовались бы четверть мили проложенного под землей электрического кабеля и сложная система подключения.
Моя вода богата кальцием и другими минералами, так что каждая деталь уже заржавела до неузнаваемости и заклинила. Будучи «экономически неуравновешенным», я придумал дешевое решение и отправил «г. Звонки и свистки» на его пути. (Вместо того, чтобы есть конфеты, я бегу вниз, чтобы включить насос и оставаться стройным.)
Мой совет новым землевладельцам: хорошенько подумать, прежде чем покупать гаджеты, которые в конечном итоге нуждаются в ремонте или замене. Мыслите дальновидно, думайте о простоте, думайте о самодостаточности. Вот в чем заключается философия «Дом в глуши».
Три иллюстрации к этой статье взяты из книги Гэри Хиршберга «Новая алхимическая ветряная мельница». Авторское право принадлежит автору и перепечатано с разрешения St. Martin’s Press, LLC.
Узнайте больше о Дороти и/или свяжитесь с ней на ее веб-сайте www.dorothyainsworth.com
Сделайте свой собственный простой водяной насос ветряной мельницы – Новости Матери-Земли
Итак.
Вы наконец-то переехали на свой участок земли. . . «добираться туда» честным потом своего лба. Единственная проблема заключается в том, что у вас есть источник воды где-то на глубине от 50 до 250 футов под вашими ботинками, но нет простого или доступного способа вывести эту живительную жидкость на поверхность, где вы, ваш скот и ваши посевы сможете ее использовать. .
Проклятый сын. Если у вас , то только у был водяной насос ветряной мельницы! Не сложная машина с большими деньгами, которую мог понять только Руб Голдберг, а Рокфеллер мог себе позволить. Нет, то, что вам на самом деле нужно , так это простой ветряк, который вы, может быть, с небольшими навыками работы с металлом и небольшой помощью ваших друзей, сможете собрать, может быть, за пару сотен долларов ( минус , если вы будете рыскать, а какой поселенец этого не сделает?!).
Что ж, дети, это именно тот вид водяной ветряной мельницы, которую парень по имени Дик Стэнли недавно строил в регионе Аруша в Танзании, Африка.
Теперь, если вы еще не знаете, регион Аруша в Танзании, нации третьего мира, не совсем то, что вы бы назвали садовым уголком мира, когда дело доходит до разработки чего-то вроде ветряной мельницы. У людей в этом районе не так много денег, чтобы вкладывать их в экспериментальную работу над такими вещами (или тратить на готовые машины даже после того, как дорогостоящая экспериментальная работа будет завершена). . . ветер может быть очень переменчивым вверх по Аруше. . . колодцы иногда имеют глубину 250 футов. . . есть, в общем, только самые элементарные инструменты и материалы и навыки для работы. . . и даже после того, как ваша базовая машина будет запущена и запущена, чертовски мало (а может быть, и вообще никого) сервисных специалистов, которые могут выйти и отремонтировать гнилушку, когда ураган сжимает ее хвост.
Сложите все эти факты вместе, и вы получите настоящую задачу. Удивительно, но вызов, с которым Дик Стэнли более чем справился, спроектировав ветряную мельницу с водяным насосом, а именно: Цена машины от 2000 до 6000 долларов.
Высокая адаптивность
Благодаря большому хвостовому оперению и легким лопастям водяная помпа Stanley с приводом от ветра реагирует на переменчивый ветер гораздо быстрее, чем обычные ветряные мельницы.
Способность «достигать пути вниз»
Благодаря своему уникальному «эксцентриковому колесу» ветряная мельница Аруша может поднимать воду с глубины до 250 футов. Это гораздо большая производительность насоса, чем может предложить любая другая недорогая машина, и фактически она соответствует грузоподъемности очень дорогих, серийно выпускаемых агрегатов.
Изготовлено из местных материалов
Дизайн Дика Стэнли полностью изготовлен из обычных водопроводных труб стандартных размеров и других материалов, которые можно найти почти в каждом маленьком городке в любой части мира.
Сборка с помощью местных инструментов
Ветряная мельница в Аруше легко строится с использованием самого простого оборудования для сварки, резки и т. д.
. . . вид, который широко доступен сегодня даже в самых примитивных поселениях третьего мира.
Изготовлено с местными навыками
Для постройки ветряной мельницы в Аруше нужны только самые простые методы металлообработки, которые, опять же, легко найти в наши дни даже в самых отсталых деревнях почти всего мира.
Простота обслуживания и ремонта
Водяной насос Дика Стэнли — в отличие от многих машин, которые в настоящее время разрабатываются и производятся в «развитых» странах — чрезвычайно легко ремонтировать прямо в полевых условиях, используя только самые элементарные инструменты, навыки и материалы. .
Иными словами, ветряная мельница Дика Стэнли в Аруше была задумана и усовершенствована специально для недорогой и бесперебойной работы в самых примитивных условиях. Что, конечно же, делает его идеальной помпой для Танзании и других стран третьего мира. И что — возможно, не так очевидно — также делает его почти идеальной водяной помпой с ветровым приводом для многих жителей Северной Америки!
И если вы думаете, что это звучит хорошо, вы еще даже не слышали самое лучшее: добрые люди из VITA (Волонтеры технической помощи) и VIA (Волонтеры в Азии) убедили Дика Стэнли — с небольшой помощью Кена Дэрроу, чтобы поместить все свои знания, опыт и знания о ветряных мельницах в Аруше в действительно изящном маленьком 58-страничном справочнике — Ветряная мельница в Аруше: Руководство по строительству — доступном на Amazon.