Тепловой фонтан как работает

Источник

Фонтан герона: диковинный декор, работающий без электричества

Безнапорный фонтан своими руками

Фонтан без подключения к электроэнергии и насоса – реалистичная задача. Модель не потребляет свет, являясь полностью автономной конструкцией. Кроме того, создание устройства не требует специальных навыков, дорогих материалов и специфичного оборудования.

Алгоритм работы

Основная задача мастера – конкретизировать размеры и выбрать тип. Возводить крупную пирамиду нерационально, т. к. технология Герона подразумевает плавное переливание жидкости. После определения местоположения приступайте к работе.

Пошаговая инструкция, как сделать фонтан своими руками на даче использования без насоса:

Технология Герона несовершенна, т. к. не позволяет получить «вечный двигатель» – пользователю нужно контролировать наличие воды в конструкции. Усовершенствовать систему можно, убрав третий резервуар. Две ёмкости соедините короткой и длинной трубкой. При этом первая не должна доставать до дна бутылки – вода стекает вниз. Вторую разместите максимально близко к днищу – по ней жидкость будет подниматься. В результате получается замкнутая цепочка.

Изложенный принцип бесконечного фонтана работает без внешних источников энергии при надлежащей герметизации сосудов в местах соединения. В противном случае ёмкости будут протекать, снижая плавность перелива. В качестве отвода воды используйте дренажную систему или выход на грядки для полива растения и цветов.

Декорирование

Фонтан можно оформить в центре небольшого пруда

При декорировании фонтана без насоса своими руками учитывается месторасположение конструкции – дача, сад или дом. Невзирая на самодельную конструкцию, её внешний вид должен соответствовать ландшафтному дизайну. Эксперты рекомендуют использовать элементы декора, перекликающиеся с общим ансамблем загородного коттеджа и участка.

Если монтаж фонтана происходит на земельном участке, то в указанном месте делается небольшая ямка

30 см в диаметре. Углубление выравнивается, покрывается щебёнкой мелкой фракции или галькой. Над возвышающейся частью производится укладка камней, по форме имитирующей скалы или иной природный ландшафт. Здесь же располагают декоративную чашу.

В качестве оформления используйте следующие идеи:

Диоптра Герона

Если кто-то из вас учился на строительном или лесотехническом факультете, то вас обязаны были научить пользоваться теодолитом, столь необходимом при геодезии. Но этот инструмент изобрёл также Герон! Он назвал своё устройство дипотра.

Главная составляющая диоптры — это линейка, которая вращается по кругу и позволяет намечать горизонтальное и вертикальное положение. Также к прибору присоединяли отвес и уровень. Используя эти инструмент, а также математические приёмы и прямоугольные координаты, Герон был способен решить многие строительные задачи:

Одним из чудес инженерного искусства во времена Герона считался водопровод на острове Самос. Проект этого водопровода придумал Эвпалин. Благодаря этому проекту в город поступала вода из источника горы Кастро. Для ускорения работы было решено рыть тоннель сразу с двух сторон, но вот проблема, как рабочим точно не промахнуться и соединиться в одной точке? Этот проект требовал огромной компетенции инженера. Тем не менее, водопровод был построен и ещё долго удивлял современников Герона. Об этом чудо-водопроводе упоминал также Геродот, благодаря которому мир вообще узнал о существовании туннеля Эвпалина. Правда никто долго не верил, что это правда. Считалось, что древние греки не обладали достаточными технологиями, чтобы возводить такие сложные объекты, но в 1814 году, изучив труды Герона о диоптре и прокладке туннеля Эвпалина при помощи неё, сомнения сошли на нет, а в конец XIX был найден и сам туннель.

Современная диоптра (теодолит)

Геронов фонтан своими руками по физике. “Вечный” фонтан Герона

Вещей, которые способны работать самостоятельно, без внешнего источника энергии, не так уж и много, и особое место среди них занимает фонтан Герона. Его основным достоинством является то, что он работает благодаря естественным законам природы, не затрачивая при этом сторонней энергии. На самом деле все не совсем так – это не вечный двигатель и уж тем более не источник дармовой энергии. Такому фонтану нужна регулярная «перезарядка» – в зависимости от конструкции, она может потребоваться через каждые 15-50 минут. В принципе, это несложная процедура, которая потребует от человека поменять местами пару емкостей.

Фонтан Герона – это диковинный декор, работающий без электричества. Это интересное “сооружение” можно сделать самостоятельно в домашних условиях и удивить своих друзей.

Древнеарабские рукописи донесли до нас рассказ об удивительных творениях античного изобретателя Герона Александрийского. Одно из них — красивая чудо-чаша в храме, из которой бил фонтан. Нигде не было видно никаких подводящих труб, а внутри — механических устройств. Откуда же бралась вода? Почему устремлялась вверх?! Даже современный человек удивился бы. Ведь это вопреки закону всемирного тяготения! Но увидеть прапраправнука героновского фонтана можно было на недавней выставке научно-технического творчества молодежи. Среди ее экспонатов демонстрировался сосуд, очень похожий на древнюю чашу. Из него тоже фонтанировала вода. Сосуд можно было потрогать, взять в руки… Но как и откуда бил фонтан — оставалось секретом. Чудо? — Нет, — ответил автор игрушки Виктор Жигунов. И объяснил нам принцип действия на простейшей модели.

А тут вам объяснит принцип работы фонтана Герона Александр Пушной в начно-популярной передаче “Галилео. Эксперимент. Фонтан Герона”

Именно независимой работой интересен фонтан Герона. Многие современные юные исследователи часто пытаются создать такой аппарат своими руками. Как это сделать, можно посмотреть в роликах и почитать на других сайтах, где подробно показан алгоритм создания фонтана Герона из разных подручных средств.

ФОНТАН ГЕРОНА СВОИМИ РУКАМИ

Как сделать фонтан Герона из пластиковых бутылок

Фонтан Герона без трубок

ЗДЕСЬ ВЫ МОЖЕТЕ НАЙТИ ИНТЕРЕСНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

О СОЗДАНИИ ФОНТАНА ГЕРОНА

Как сделать фонтан Герона из бутылок (полное иллюстрированное описание и расчеты)

Секрет фонтана Нерона спустя 20 веков

Тут вы сможете прочитать о самом Героне Александрийском.

Торговый автомат

Конечно, одно дело убедить людей приходить в твой храм, а совсем другое дело расстаться со своими деньгами, а ведь именно деньги были основой успешной религии. Как сделать так, чтобы прихожане их тратили и как их собрать? Именно такие вопросы Герон задавал себе. И он сумел на них ответить. Первое решение — это раздаточный автомат для святой воды. Это был первый в мире торговый автомат.

Входящие в храм должны были вымыть руки водой освящённой жрецами. Однако освещение воды и её продажа занимали много времени, поэтому Герон оптимизировал эти процессы. Прихожанин бросал в специальную ёмкость через разрез для монет одну драхму и получал свою чашу с водой. Для верующих это было ещё одно чудо, но на деле монетка просто падала на специальную платформу, которая открывала на некоторое время заслонку с водой.

Для тех, кто мог увидеть всё изнутри, это казалось ещё одним шедевром механики. Получается, что Герон изобрёл торговый автомат за 1800 лет до того, как его современный эквивалент был запатентован.

Виды безнапорных фонтанов

Схема фонтана Герона

Организация фонтана без электричества основывается на древних знаниях о гидро- и аэростатике. Технология, разработанная Героном Александрийским, популярна и в 21 веке.

Существует два типа фонтанов, циркуляция воды в которых осуществляется без использования оборудования для нагнетания напора. Оба варианта предполагают установку трёх ёмкостей, расположенных на разных уровнях. Отличие заключается в обеспечении потока жидкости:

Основной недостаток таких фонтанных схем – обязательное формирование отвода на нижнем уровне или самостоятельное переливание жидкости. Однако на даче этот минус легко преобразуется в плюс. Например, конструкцию можно использовать для орошения цветов. Правильная организация работы системы снабдит пруд с рыбами кислородом.

Геронов фонтан своими руками, как сделать простой способ. ГЕРОНОВ ФОНТАН

Геронов фонтан своими руками

Данный Фонтан из пластиковых бутылок не требует никаких денежных затрат. Ведь, гравитация, благодаря которой он работает, пока бесплатна.

Фонтан Герона Александрийского известен уже 2000 лет. Тем не менее, многие с ним знакомятся впервые. Уникальность данного фонтана заключается в том, что его струя бьёт выше уровня воды-источника, и это при отсутствии двигателя!

Фонтан Герона Александрийского является загадкой для непросвещенного человека. Создается впечатление, что нарушается закон о сообщающихся сосудах. Кажется, что фонтан может работать вечно, потребляя свою собственную воду.

Данный фонтан удобно использовать дома в качестве увлажнителя воздуха для цветов.

Инструкция пользования фонтаном:

1. Открутить нижнюю бутылку и заполнить ее водой.

2. Прикрутить бутылку с водой обратно.

3. Перевернуть фонтан чашей вниз и дождаться, когда вода перельется во вторую бутылку.

(Если вода сразу не льется, следует немного нажать на бутылку, чтобы запустить процесс)

4. Поставить фонтан вверх чашей. Фонтан готов к запуску.

5. Для запуска фонтана необходимо налить в чашу немного воды (30-50 мл).

6. После окончания фонтанирования перевернуть фонтан чашей вниз для перезарядки. (Раскручивать фонтан и доливать в него воду уже не нужно)

7. Можно снова повторять пункты 3 – 6 до бесконечности!

Желаем приятно провести время, наслаждаясь нашим фонтаном!

Пластиковая бутылка (2 л) и две бутылки от питьевого йогурта.

Соломинки для коктейля, стержень от гелевой ручки, трубка от капельницы, коннекторы от капельницы (можно вместо них использовать отрезки от гелевого стержня), гвоздь, колпачок от клея.

Зачищаем наждачной бумагой пробки от бутылок и склеиваем их клеевым пистолетом. Разогретым на спиртовке гвоздем проделываем два отверстия в склеенных пробках. Вставляем в отверстия коннекторы от капельницы.

Ко дну бутылки от йогурта приклеиваем пробку от 2 л бутылки. Проделываем в ней два отверстия горячим гвоздем.

В отверстия вставляем трубку от капельницы (

40 см) и соломинку без гофрированной части. Удлиняем соломинку с другой стороны, чтобы она доставала до горлышка бутылки. В конец трубки от капельницы вставляем отрезок стержня от гелевой ручки для жесткости и герметизируем щели вокруг обеих трубок клеем.

Вставляем второй конец трубки от капельницы к центральному коннектору в склеенных пробках. Ко второму коннектору присоединяем трубочку от коктейля. Обрезаем конец трубочки, чтобы она доставала до дна бутылки.

Отрезаем от 2 л бутылки верхнюю часть и присоединяем ее к приклеенной пробке.

Как сделать фонтан Герона: что можно усовершенствовать

Говорят, что совершенству нет предела, и практически любую вещь можно модернизировать до бесконечности – это не совсем так, но тем не менее возможность усовершенствования любого изделия практически всегда имеется. Фонтан Герона в этом отношении не является исключением – модернизировать в нем можно много чего.

Самое первое – это увеличение струи воды. Выше мы уже говорили, что она зависит от расстояния между верхней и нижней емкостью – сами понимаете, что до бесконечности (или, по крайней мере, до необходимого момента) увеличивать это расстояние может не получиться. Здесь есть одна хитрость – если правильно спарить две такие системы емкостей и трубочек, то как минимум высота струи увеличится вдвое. В общем, понадобится не одна, а две полные с водой бутылки и две такие же пустые, соединенные между собой трубками последовательно – полная, пустая, потом снова полная и опять пустая банка. Полные банки сверху, пустые снизу – по-другому работать не будет.

В общем, несмотря на то, что в целом фонтан Герона является весьма продуманным изделием, место для его усовершенствования все же имеется и предела этому месту, судя по всему, нет. В заключение темы остается добавить, что по описанному выше принципу можно изготовить достаточно много разнообразных систем, начиная от небольших опытных моделей фонтанов, до огромных рабочих моделей. С последними, правда, возникает проблема перезарядки, решить которую без насоса или других хитроумных приспособлений современности весьма и весьма сложно.

Автор статьи Владимир Белов

Декоративные подушки с весенне-летним настроением

Осенний листопад: идеи декора из сухих листьев

Шторы на кулиске: универсальность и лаконичность

Деревянные пасхальные яйца: шедевры, сделанные своими руками

Готовимся к Пасхе 2017: украшение дома, пасхального стола, праздничный декор и поделки своими руками

Фонтан Герона: как он работает

Если бросаться умными терминами, то в основу работы фонтана Герона положен принцип гидропневматики – работу по выталкиванию воды вверх струей производит воздух и сама жидкость. Естественно, дело здесь не обходится без гравитации, благодаря которой в системе фонтана создается необходимое давление. Такой фонтан состоит минимум из трех емкостей.

Фонтан Герона: принцип действия фото

Как вы понимаете, такой фонтан будет работать до тех пор, пока не израсходуется жидкость в верхней емкости – после этого требуется перезарядка, благодаря которой эта система не имеет ничего схожего с вечным двигателем или бесконечным источником энергии. Перезарядка фонтана Герона производится элементарно просто – полная колба (та, которая была нижней) устанавливается вместо пустой тары, установленной сверху, которая, в свою очередь, ставится вместо полной емкости. После перезарядки фонтан необходимо будет запустить – в верхнюю чашу понадобится добавить немного воды.

Как видите, все достаточно просто, и не исключением является даже принцип изготовления фонтана Герона своими руками. В элементарном варианте он собирается из пластиковых бутылок и прозрачных трубочек – естественно, нужна будет чаша, установочная конструкция и различные мелочи, с которыми мы разберемся по ходу изучения вопроса, как сделать фонтан Герона своими руками?

Как заставить течь воду без постороннего вмешательства

Если вы посещали школьные уроки физики, то уже должны представлять, за счет какой силы проще все заставить что-то двигаться. Конечно же, речь идет о гравитации или, по-другому, силе тяжести.

Для ее задействования вещь нужно поднять на некоторую высоту и отпустить. То же самое происходит и с водой. Если резервуар с ней поднять над землей и открыть пробку, то она за некоторое время вытечет.

Но для наполнения бака можно использовать и другие источники – тот же летний водопровод. Однако где-то там далеко воду в него также нагнетает насосное оборудование.

Для этого одной силы тяжести недостаточно. Решение проблемы кроется в ее совместном действии с давлением. По этому принципу работает древний фонтан Герона.

В чем секрет

Возможно, вы удивитесь, прочитав сейчас о том, как можно сделать фонтан своими руками. Ведь в этой модели используется пластмасса, а 200 лет назад ее еще не изобрели. Все просто. Греческий изобретатель использовал стеклянные емкости. Для начала он провел эксперимент. Налил воду в стеклянную бутылку, затем заткнул ее пробкой, в которой проделал отверстие. В это отверстие он вставил трубку, доходящую до дна бутылки. Поставив эту конструкцию на солнце, Герон принялся наблюдать за ней. Солнце начало нагревать бутылку, и вода устремилась по трубочке вверх. Причем, чем сильнее грело солнце, тем больше вытекало воды. Тогда Герон взял увеличительное стекло и направил его на бутылку, чтобы усилить действие солнечных лучей. Нагретая вода высокой струей вырвалась по трубке из бутылки. Это натолкнуло Герона на мысль о том, что вода может двигаться по кругу, поднимаясь из бутылки и возвращаясь в нее. Тогда он стал думать над тем, как сделать так, чтобы вода самостоятельно возвращалась обратно в емкость.

Как строить фонтан?

Если фонтан на суше, он все равно не требует особо сложных навыков и больших затрат труда. Инструкция по постройке садового фонтана приведена на рис:

Полиболос

Геронов фонтан своими руками. Фонтан Герона из бутылок

Пластиковая тара — удобная вещь, которая может использоваться для поделок и не только. Для любителей мастерить, пора вспомнить школьную программу по физике за 7 класс. Фонтан Герона — изобретение до нашей эры, которое является актуальной находкой в наши дни. Украсить фонтан можно любым способом — задрапировать в кувшин, спрятать в игрушку или дополнить подсветкой.

Домашний мини фонтан

Как сделать фонтан без насосов и генераторов, используя самые простые подручные материалы:

На схеме показано устройство будущей конструкции, в которой важно соблюсти расстояние и длину трубок внутри сосуда. Такой фонтан будет работать по принципу выдавливания воды и воздуха собственным весом жидкости

Обратите внимание! Герметичность также должна быть соблюдена на 100%

Схема сборки фонтана из 3-х сосудов

Разрежьте одну бутылку пополам. Верхняя часть с горлышком послужит резервуаром для фонтана (чаша).

Нижнюю и среднюю бутылки соединить между собой при помощи клея в области горловин (склеить крышки, предварительно приклеив их к горловине).

Резервуар (чаша) для фонтана приклеивается ко дну второй емкости, а в крышке и дне (соответственно) делается отверстие для трубок. Все стыки герметизируются.

Далее, в верхнюю чашу наливается столько же воды, сколько входит во вторую бутылку. Вода будет стекать в нижнюю часть. Чтобы ее вернуть в центр фонтана, достаточно перевернуть конструкцию.

Когда вся жидкость окажется в центральном резервуаре, остается созерцать на живой фонтан, без внешних источников питания. Для этого, в верхнюю чашу добавляется немного жидкости, которая запускает следующий цикл:

Данный процесс не является бесконечным до момента, пока, не закончится вода во второй бутылке. Далее, все можно повторить — перевернуть емкость, долить немного воды в чашу и все!

Схема и принцип работы фонтана Герона

Классический фонтан Герона состоит из трех емкостей, соединенных между собой в определенной последовательности трубками. Ниже представлена схема взаимодействия этих сосудов.

Работает это все по следующему принципу:

Конусовидный сосуд в основании соединен со шлангом. Если создать в нем перепад давления, за счет вытягивания воздуха по манере того, как это делают шоферы, сливая бензин из бака автомобиля, вода начнет подниматься выше своего уровня в сосуде.

Стационарный или погружной?

Фонтан на даче, в пруду или сам по себе, технически в общем может быть реализован двояко: стационарным или мобильным с погружным насосом. Оформление стационарного фонтана возможно самое разнообразное: классическая многоярусная чаша с каскадом нимфеев (см. ниже), поз. 1 на рис, также классическая нимфа поз. 2, модернистски лаконичная чаша, совмещенная со скульптурой, поз. 3, нечто примитивистски-грубое, поз.4, мобильный (колеблющийся, вращающийся) излив, от техногенно-футуристического до рустикального, поз. 5 и 6.

Но у всех у них, и множества сходных технически вариантов общее – излив фонтана в виде скульптуры, в порядке текущего ухода за фонтаном несъемной и неразборной. Поэтому для стационарного фонтана нужна береговая насосная станция, трубопроводы подачи воды в излив и ее откачки из чаши. В общем, стационарный фонтан – сооружение дорогое и сложное. Сейчас даже фонтаны на площадях делают с погружными насосами прямо в чаще.

Устройство деревянного фонтана

Собственный фонтан на участке в подавляющем большинстве случаев делают погружным мобильным. Массогабариты его электрогидравдической системы позволяют размещать ее и в пруду, и в чаще отдельного садового фонтана. Схема устройства мобильного фонтана – на рис. справа:

Схема мобильного фонтана

Водозаборник состоит из фильтра 1, регулятора подачи 1а и гибкого подающего трубопровода 1 б. В пруду его ставят на мелководье, это резко замедляет заиливание водоема при приемлемой периодичности чистки фильтра.

Такая схема весьма гибка, т.к. подающий трубопровод может быть длиной до 10 и более метров. Если, к примеру, сначала построить в саду фонтан, а затем выкопать пруд, то фильтр просто переносят в пруд, подающую трубу удлиняют, и в пруд же сбрасывают по другой трубе выпуск из чаши фонтана. Оба трубопровода могут быть гибкими, и заглублять их не нужно, можно проложить в мелкой траншейке, т.к. на зиму фонтан опорожняется.

Ручьи и водопады

Нимфей легко превращается в фонтан-водопад, поз. 2. Для него нужен особый, небольшого напора и высокой производительности, насос. К сожалению, переделать для водопада бытовой погружной насос не получится, придется покупать фирменный дорогой.

Нимфеи чаще всего пускают каскадами, и предела выдумке тут не просматривается, поз. 3-7. Но самое распространенное выполнение нимфея – фонтан-ручей, поз. 8. Тут как раз есть где умельцу руки приложить к насосно-фильтровому хозяйству. Впрочем, к насосам для фонтанов мы еще вернемся.

Нимфей практически не брызгается и, при малых размерах и надлежащем исполнении, не переувлажняет весь воздух в комнате. Зона свежести нимфея довольно четко отграничена и, чем он меньше, тем резче граница. Поэтому нимфеем часто делают настольный комнатный фонтан, поз. 9.

Интересный гибрид

Фонтаны-валуны на рис. справа условно можно назвать хладоувлажнителями. Благодаря тому, что течение воды в тонкой пленке на полированной поверхности круглого, т.е. с наибольшим отношение площади поверхности к объему, камня, замедляется, удлиняется время ее контакта с воздухом и, соответственно, испарение. Но площадь водяной пленки много меньше общей площади поверхности брызг струи, поэтому фонтаны-валуны освежают очень экономно. Размеры их зоны свежести больше, чем у нимфея, а граница зоны более размыта. Расход воды на испарение при этом также несколько больше, но много меньше, чем у брызжущего фонтана. В целом, садовый фонтан-валун более подходит для краев с жарким сухим летом и недостатком воды, поэтому их часто можно видеть в средиземноморских странах; земля там очень дорога, и выкроить место для пруда при тамошнем среднем доходе трудно.

Еще фонтаны для дома

Выше было сказано о самых мощных аквариумных помпах. А самые маленькие, на 50-100 л/ч из воды в воду, размером с пару спичечных коробков, см. рис. Стоят недорого, электричества потребляют столько, что диск электромеханического счетчика и не шевельнется. Электронный счетчик, правда, их чует. Напор при «капельном» расходе – до 30 см; регулируется самым слабеньким и дешевым тиристорным регулятором или просто реостатом на 4,7-10 кОм 15 Вт. Но учтите, в этом случае регулятор будет по напряжением 220 В!

Надев на выход микропомпы помпы жесткую трубочку, получим комнатный мини-фонтан со струей, поз. 1 на рис. слева; чашу, разумеется, можно заполнить чем угодно не гниющим, не ржавеющим и не плавучим. А с гибкой трубочкой можно соорудить настольный мини-пруд с нимфеем. В нем будут расти аквариумные сорта стрелолиста, лимонника (в данном случае это не дальневосточная лиана, а водное растение), карликовый папирус и т.п. растения-амфибии.

Домашним цветоводам впору придется фонтан-фитотрон из той же помпы. Вообще-то фитотрон – это миниатюрная оранжерея с климатической установкой и подсветкой, но маленький фонтан-валун создаст вокруг себя микроклимат, в котором приживутся самые привередливые растения, вплоть до высокогорных. В фонтане-фитотроне иногда удается без гетероауксина укоренять черенки экзотических хвойных (напр., араукарии) или казуарин. Схема фонтана-фитотрона – на след. рис. справа.

Источник