Обычно для перекачки воды мы используем электрические насосы или бензиновые мотопомпы. Однако существует альтернативное, энергонезависимое решение — гидротаран. Это простое, но гениальное устройство, способное поднимать или перекачивать значительные объемы воды, используя лишь естественный перепад уровня воды в месте его установки.
Принцип работы и устройство
При наличии хорошего напора, например, в горной реке, некоторые модели гидротаранов могут поднимать воду на высоту до 40-50 метров. Это не вечный двигатель, а умное применение законов гидравлики. Устройство преобразует кинетическую энергию потока воды, создавая гидроудар.
Работает гидротаран следующим образом: поток воды на перепаде высот создает давление в трубе, что приводит в действие систему клапанов. При открытии нагнетательного клапана вода заполняет воздушную камеру, давление в системе падает, и открывается отбойный клапан для сброса части воды. Его быстрое закрытие вызывает гидроудар. Поскольку жидкость практически несжимаема, создаваемое давление открывает напорный клапан, проталкивая воду в отводящую трубу. Этот цикл повторяется непрерывно.
На анимации выше принцип виден более наглядно. Гидротаран забирает лишь часть основного потока (показанного справа), но подает его под пульсирующим давлением, достаточным для подъема на значительную высоту. Это устройство — эффективный преобразователь энергии движущейся воды.
История и развитие технологии
Принцип гидротарана был открыт в конце XVIII века изобретателями Джоном Уайтхерстом и братьями Монгольфье, которые работали эмпирически. Теоретическую базу под это явление, известное как гидроудар, подвел великий русский ученый Николай Жуковский в конце XIX века.
На Западе устройство известно как ram-pump (таранный насос). В СССР значительный вклад в развитие и внедрение гидротаранов внес инженер Г.В. Рогозин. Под его руководством в Кыргызстане было налажено производство таких насосов для полива полей в горных районах.
И сегодня некоторые производители, опираясь на советские наработки, выпускают гидротараны для мелиорации и водоснабжения.
На фото — современные гидротараны, их производительность и цены. Подробности можно узнать на сайте производителя: https://www.gidrotaran.kg
Пример проекта в Кызыле наглядно показывает, на какую высоту можно перекачивать воду, используя только законы физики и перепад давления, без единого киловатта электроэнергии.
Перспективы и применение в частном хозяйстве
На основе этого принципа создавались даже опытные образцы для выработки электроэнергии, использующие перепад давления на глубине водоема. Хотя такие установки не пошли в массовое производство, они демонстрируют огромный потенциал технологии для автономного энергоснабжения.
Для нужд частного сектора подходят более простые и малопроизводительные модели. Многие умельцы и небольшие фирмы изготавливают гидротараны из доступных деталей.
Конструкция требует минимума деталей. Основные затраты обычно приходятся на трубы или шланги для подвода воды. Известны случаи, когда умельцы организовывали водоснабжение с помощью гидротарана на расстоянии до 250 метров от ручья.
Практическая ценность для дачников и фермеров
В чем главная идея этой статьи? Если ваш дачный участок или дом расположен рядом с ручьем или рекой, имеющей перепад высот в русле, вы можете собрать гидротаран и обеспечить себя водой для полива. Для этого нужно забирать воду выше по течению и подавать ее в устройство, расположенное на 10-15 метров ниже. Насос, в свою очередь, доставит воду в накопительный бак или систему капельного полива — и все это абсолютно бесплатно, без топлива и электричества.
Эта технология идеально подходит для гористой местности, где есть естественные перепады. К сожалению, для озер и равнинных рек с минимальным уклоном гидротаран неэффективен.
***
Фотографии взяты из открытых источников, с сервиса Яндекс.Картинки
Добавляйте статью в закладки браузера (Ctrl+D). Впереди много интересной информации.
