Dysponujesz mocą ok. 100W? To koszt kilkudziesięcu złotych, jeśli chodzi o używane panele fotowoltaiczne, dostępne na portalu aukcyjnym. Może masz wiatrak o średnicy śmigła metr lub więcej? Masz też studnię o głębokości nie większej niż 7 metrów? Zbudujemy pompę ssawną, sprawną, niezniszczalną, łatwą w użyciu i konserwacji..
Pompa ssawna.
Zbudujemy pompę, która będzie umieszczona na powierzchni, nie gdzieś w studni. Czyli prostota budowy i łatwość konserwacji w zamian za ograniczenie wydobywania wody do ok. 7 metrów. Pompy ssawne (umieszczone na wylocie konstrukcji) nie wyciągną wody z głębszych jam, bo zasysana woda zacznie wrzeć i słup wody się przerwie. Tak, tak - fizyka jest bezlitosna.
Na moje oko łatwo zaadaptować omawianą pompę do pracy na dnie studni i nie być ograniczonym 7 metrami. Jednak nie mam tak głębokiej studni i odkładam ten wariant na trochę później.
Pompa pracująca od świtu do nocy nad studnią o głębokości 7 metrów dostarcza 2 000 litrów wody / dobę.
Budowa pompy.
Pompa składa się z dwóch krytycznych elementów: korpusu, czyli rury, najlepiej metalowej i zintegrowanego zespołu zawór - tłoczek. Rzecz w tym że tłoczek musi być spasowany z rurą, tzn. średnica tłoczka musi odpowiadać wewnętrznej średnicy rury.
Reszta to elementy łatwo dostępne w sklepach z hydrauliką. Pompa składa się z:
- dolnego zaworu zwrotnego zapewniającego, że pompa jest stale zanurzona w wodzie
- rury wodociągowej - polecam najtańszą rurę PE 20mm (niebieska)
- fittingów do zastosowanej rury - wszystko wysokiej jakości, bo ssanie w przeciwieństwie do tłoczenia stanowi wysoki wymóg dla szczelności instalacji
- rury - korpusu pompy z wkejonymi na końcach odpowiednimi przejściówkami
- tłoczka z zaworem i uszczelniaczem
- popychacza tłoczka
- mimośrodu na wale silnika
- no i oczywiście napędu czyli silnika lub turbiny wiatrowej
Napęd pompy.
Pompa wymaga napędu posuwisto - zwrotnego o okresie ok. 1 sekundy i skoku kilku centymetrów. Doskonałym rozwiązaniem jest silniczek od wycieraczek samochodowych, który na szrocie powinien kosztować kilkanaście zł. Silniczek taki zaopatrujemy w kilkucentymetrowy mimośród i napęd gotowy.Kwestie związane z napędem wymagają budowy całej, dwupiętrowej konstrukcji. Na górnym piętrze będą silniki, na dolnym pompy.
Silnik musi być umieszczony nad pompą, w odległości ok. 1 metra. Dlaczego? Napęd mimośrodowy powoduje wyginanie się górnego odcinka pompy i taki metr rury umożliwia kilkucentymetrowe uchyły. Można próbować różnych zawiasowych montaży (na jednym ze zdjęć widać takie uchylne zawieszenie), ale nie mam pomysłu jak zrobić to lekko i dobrze, gdy wystarcza lekko elastyczne mocowanie rury przez warstwę gumy ze starej dętki.
Uwagi ogólne.
Pompa wymaga wody czystej. Nie wystarczy standardowa siatka na dole instalacji. Jeśli masz piasek, należy przed tłoczkiem opracować jakiś filtr "wacikowy", nie zwiększający istotnie oporów.Silnik wycieraczkowy nagrzewa się. Zbudowałem dwie pompy i dwa silniki załączam naprzemiennie po jednej minucie. Daje to czas na stygnięcie. Dwa silniki pracują bez przerwy, woda łączy się na wylewie, zestaw wygląda na niezniszczalny. Przełączaniem silników zajmuje się Arduino.
Pompa pracuje na wylew, tzn. dostarcza wody bez ciśnienia. Pompę należy umieścić jakieś pół metra nad ziemią (czyli wspominana dwupiętrowa konstrukcja musi uwzględniać też ten podwyższony parter) aby woda mogła wylewać się do podstawionej obok wanny. Dalszą dystrybucję wody należy prowadzić w oparciu o liczne, tanie pompki wirnikowe, np do przepompowywania paliwa. Pompkę taką należy zaopatrzyć w pływak, aby załączała się gdy wanna jest pełna i wyłączała, gdy jest pusta.
Mam do dyspozycji ok. 200W mocy, gdy silnik pobiera ok. 50W. Zestaw pracuje nawet przy lekko pochmurnym niebie, nie patrząc panelem w Słońce. Pracuje od świtu do zmierzchu. Ponadto mam kilka urządzeń nawadniających napędzanych małymi pompkami wirnikowymi. Warto przewymiarować trochę moc. Cała instalacja pracuje na napięciu 12V.
Zestaw nie wymaga konserwacji, ale w początkowym okresie użytkowania należy co kilka dni wyjąć tłoczek z korpusu (odkręcenie dwóch śrub między popychaczem a mimośrodem - minuta roboty) i sprawdzić jego stopień czystości. Wszelkie wiórki plastiku, drobinki, należy wypłukać.
Pompa nie może pracować na sucho. Po zmontowaniu zestawu a przed włożeniem tłoczka do korpusu pompy należy zalać zestaw i przez kilka godzin obserwować, czy poziom wody nie obniża się (czyli czy instalacja jest szczelna na połączeniach i czy w szczególności dolny zawór jednodrożny pracuje jak należy).
Kup gotowe elementy.
Dla tych, którzy nie lubią majsterkować wystawiam na Allegro gotowe elementy pompy tłoczkowej:
- Tylko zintegrowany tłoczek z zaworem w cenie ok. 50 złdla tych, którzy sami dobiorą rurę i resztę elementów.
- Zintegrowany tłoczek + rura z wklejonymi podejściami do systemu wodociągowego PVC Nibco 1" w cenie ok. 100 zł. Jest to spasowane serce pompy, reszta to standardowe elementy hydrauliczne.
- Komplet (bez rury wodociągowej, silnika, mimośrodu) w cenie ok. 150 zł.