З давніх часів люди використовують енергію вітру. При бумі технічної революції, різні вітряки відійшли на другий план. Але непоправних ресурсів стає все менше, тому ціна на них починає рости в геометричній послідовності. Вітряний насос не потребує електрики та інших видів енергії, крім енергії вітру, яка поки не вичерпується і не вимагає матеріальних витрат. Ще такий насос ідеально підійде для підйому води зі свердловини або колодязя на дачі, в разі відсутності електрики. Пропонується досить проста, класична схема - робоче колесо, стабілізатор, вал відбору потужності. Проте, дана установка випробувана не одним роком експлуатації, тому і рекомендується.
Робоче колесо установки через кутовий редуктор і кривошипно-шатунний механізм приводить в рух поршень насоса. Можна застосувати будь-який ручний побутовий насос. В принципі, не обов'язково використовувати кутовий редуктор, можна поставити кривошипний механізм прямо на робоче колесо і використовувати поступальний рух шатуна для приводу насоса. У випадку ж з кутовим редуктором Ви зможете використовувати енергію обертання для інших різних цілей. Наприклад, якщо поставити ще один понижуючий редуктор, вийде потужна лебідка, з її допомогою можна викорчовувати пні, піднімати вантаж (з погреба) і навіть орати. можна пристосувати генератор і отримувати електроенергію з вашого вітряка , По посиланню більш докладно.
Простіше вітряк, звичайно, роторний, але в порівнянні з лопатевим і при однакових умовах він явно поступається йому за потужністю, тому перевага була віддана другому. При відносно невеликих розмірах і вазі він володіє досить хорошими параметрами: накачує ємність об'ємом в 3 м3 за кілька годин при середньому вітрі, а при сильному за годину-півтора. Змінюючи радіуси кривошипів, можна змусити вітряк качати воду навіть при слабкому вітрі, правда з меншою продуктивністю.
Працює насосна ветроустановка в автономному режимі, тобто поливає грядки і вимикається самостійно. Схема для поливу в такому режимі наступна: в накопичувальної ємності поблизу максимального рівня води врізана дренажна труба, яка з'єднується з трубопроводом поливної системи . Вода, помірно надходить в ємність, йде через дренаж в систему і виливається через переносну довгу трубу з численними отворами на призначений для поливу ділянку, де треба багато води, - наприклад, суниці або малини. Якщо ж вітер посилиться і надходження води більше, ніж її йде в систему поливу, то підвищується рівень в баку змінить положення поплавця, який через тягу включить гальмівний пристрій робочого колеса і воно зупиниться. Щоб знову включити вітряк, необхідно знизити рівень води в ємності і перевести важіль спускового пристрою гальма в положення "Виключено". А в тих випадках, коли немає вітру (хоча в нашій місцевості таке трапляється рідко), виручить ручний насос, включений послідовно з насосом вітроустановки; а в основному він потрібен тільки для того, щоб в будь-який час можна було накачати води для побутових потреб.
Експлуатація вітроустановки протягом п'яти років показала її переваги перед іншими системами, що споживають будь-яку енергію, особливо бензиновими. По-перше, це перш за все безпека, по-друге - автономність і незалежність джерел енергії, по-третє - не потрібно постійного догляду і, нарешті, що не менш важливо, - вітряк екологічно чистий. Крім того, ця своєрідна конструкція прикрасить територію саду.
Ветроустановка складається з вітрового колеса з гальмівним пристроєм, кутового редуктора, стабілізатора, щогли, ящика з насосами і системи приводу гальма вітряка, пов'язаної з поплавком ємності для води.
Робоче колесо установки збирається з дванадцяти лопатей з жорсткого дюралюмінію товщиною 1 мм, приклепаних на несучі спиці з нержавіючої трубки діам. 12 мм. Для міцності в несучі спиці з боку маточини на довжину 200 мм вбиті трубки діам. 10 мм, також з нержавіючої сталі. Несучі спиці вставлені в напрямні гнізда розбірний маточини і затиснуті болтами. Гнізда несучих спиць оброблені циліндричної фрезою, затиснутою в патрон токарного верстата.
Стабілізатор виконаний з листа дюралюмінію товщиною 0,5 мм; для жорсткості він злегка зігнутий дротяними стяжками і з'єднаний з редуктором дюралюмінієвої трубкою діам. 32 мм з товщиною стінки 1 мм і двома підтримують тягами.
Гальмівна система складається з барабана, колодок, приводу (шток, важіль), натискний шайби з амортизатором, тяги спускового пристрою, спускового пристрою і поплавкового приводу.
Принцип роботи гальмівної системи наступний. При наповненні ємності водою до максимального рівня поплавок через тягу виводить важіль спускового пристрою за вісь рівноваги, в результаті чого останній перестає утримувати пружину амортизатора в стислому стані. Пружина почне штовхати нажимное кільце з нажімной шайбою вгору до штовхача з роликом. Натискна шайба, впираючись в ролик штовхача, повертає важіль з розтискним кулачком, який притискає гальмівні колодки до гальмівного барабану. Робоче колесо зупиняється. Ролик штовхача, катаючись по поверхні натискної шайби, утримує в загальмованому стані робоче колесо при будь-якому повороті при зміні напрямку вітру. Натискна шайба зверху закрита кожухом, що оберігає поверхню шайби від намерзання льоду і потрапляння бруду. Амортизатор узятий від мотоцикла «Восход» і підданий невеликому доопрацюванню. Щоб відбувалося повільне гальмування, зворотний клапан зачеканівают і в ньому сверлится (можна прямо в поршні) отвір діам. 1 мм, для повільного перетікання масла. Прямий клапан залишається. Поріг спрацьовування гальмівної системи регулюється гвинтом, розташованим на спусковому пристрої.
Корпус редуктора зварної, із сталевого листа товщиною 5-6 мм. Вертикальний і горизонтальний вали також сталеві. Так як перший є одночасно і несучим, то його бажано виконати з однієї заготовки. Шестерні кутового редуктора взяті від диференціала автомобілів ВАЗ, але можна використовувати і інші шестерні з передавальним відношенням приблизно 1: 2. Порожнина редуктора заповнена до шестерень литолом, розрідженим до кашоподібного стану будь-яким нейтральним маслом (наприклад, МС-20).
Щогла виготовлена з труби діам. 97 мм, вона роз'ємна, з'єднана фланцями.
Насосний ящик зварений з куточків і листового заліза товщиною 1,5 - 2 мм. Усередині закріплений побутової ручний насос з діаметром циліндра 76 мм. Щоб він міг працювати в горизонтальному положенні, його клапани були замінені на гумові підпружинені - як в загальному зворотному клапані, а деталі кривошипно-шатунного механізму замінені на посилені розжарені діам. 12 мм, ширина шатуна збільшена до 10 мм, сальниковая втулка під набивання замінена чавунної - з дворядним гумовим сальником. З такими переробками насос пропрацював чотири роки. Поршневі кільця з чавуну з часом поміняв на поліетиленові діам. 77 мм. За чотири роки вони майже не зносилися, і після заміни сальника і пальців залишені в колишньому комплекті. Зовні на ящику укріплений ручний насос. Єдиний змінений вузол в ньому - сальниковая втулка, сюди поставлений також дворядний сальник.
Насосний ящик встановлений на дві опори і кріпиться до них 3-4 болтами.
Вода для поливу надходить зі свердловини глибиною 12 м. Так як насоси повинні бути постійно заповнені водою, зворотний клапан колодязя виконується дуже ретельно і повинен тримати воду протягом усього поливного сезону. Восени вода з усієї системи і свердловини зливається.
