Алексей Дояренко - Занимательная агрономия

Существуют даже многочисленные образцы таких «солнечных машин» и «печей», пока еще не имеющих широкого практического применения из-за их несовершенства, но уже определенно намечающих пути использования солнечной энергии «без вредных посредников».

И теперь уже имеется очень простая конструкция — «солнечный насос» Мушо, который может быть устроен домашними средствами и использован, например, для поливки гряд и цветников. Он основан на нагревании воздуха солнцем и охлаждении его при испарении воды, сопровождаемых расширением и сжатием воздуха, которые можно использовать как поршень насоса для поднятия воды на некоторую высоту.

Устроить этот насос можно следующим образом: нужно сделать из листового железа большую плоскую коробку, например из двух листов кровельного железа, склепав их на расстоянии 5-10 сантиметров, чтобы получилась коробка размером в кровельный лист (рис. 8, АБ ), вышиной 5-20 сантиметров (во избежание прогибания внутри нужно проложить планки или прокладки вышиной 5-10 сантиметров). Все борты необходимо тщательно пропаять для полной герметичности, от этого зависит весь успех. Полезно проверить герметичность при помощи самодельного ртутного или водяного манометра из длинной V-образной трубки с жидкостью, присоединив ее к ящику, надувая воздух и следя по уровням жидкости в трубке, не падает ли давление в коробке.

Рис. 8. Насос Мушо: АВ — коробка; аб — ее зачерненная крышка; д — желоб; ДЕ — трубы; НМ — клапаны; в — сифон.

Для лучшего нагревания верхняя сторона коробки (рис. 8, аб ) окрашивается в черный цвет. Эту коробку помещают на наклонной крыше какого-нибудь навеса, беседки, сарая или специально устанавливают на столбах против солнца с наклоном на юг, чтобы солнечные лучи падали на него возможно отвеснее. К коробке при помощи впаянной в ее стенку трубки присоединяют трубу (рис. 8, Д ), погруженную нижним концом в водоем (пруд, канаву, колодец, чан с водой и т. п.). Примерно у поверхности земли в этой трубе устраивается обыкновенный насосный клапан (рис. 8, Н ), открывающийся вверх (пропускающий воду вверх и не пропускающий вниз).

Непосредственно над клапаном в трубе делают боковой отросток, от которого поднимается второе колено трубы (рис. 8, Е ), доходящее своим верхним концом до верхнего ящика и выливающее воду на поверхность коробки. В этом колене внизу устраивают такой же клапан (рис. 8, М ), открывающийся также вверх. По нижнему борту коробки устраивают желоб (рис. 8, д ), собирающий воду и отводящий ее или прямо на поливаемую грядку, или в подвешенный бачок, из которого вода выливается в нужном месте через обыкновенное ситечко на грядку. Перед началом работы этого насоса все трубы заполняются водой, после чего и присоединяются к коробке [8] Полезно у соединения трубы с коробкой устроить ответвление с хорошим краном для регулирования количества воздуха и давления ящика таким образом, чтобы в нем было атмосферное давление при промежуточной температуре между крайними точками охлаждения и нагревания, для чего при начале работы надо открыть ненадолго кран, чтобы выравнить давление в ящике и снаружи. .

Работа насоса будет происходить следующим образом: при нагревании коробки солнцем воздух в ней расширится и вытолкнет часть воды (или всю, в зависимости от степени нагревания) из обоих колен труб на ее поверхность; вода охладит воздух в коробке, стечет по желобу, а испарение мокрой поверхности охладит воздух, сожмет его, и вода поднимется из резервуара в трубы; следующее нагревание вновь вытолкнет воду на поверхность коробки и т. д. Чем жарче будет солнце, то есть чем больше грядки будут требовать поливки, тем сильнее и чаще будет работать насос; в пасмурные дни, не требующие поливки, он будет прекращать работу.

Необходимое оборудование:два листа железа, две железные трубы, два насосных клапана, открывающихся вверх, черная краска.

При поливе гряд, особенно если почва сильно пересохла, очень часто дают сразу большое количество воды, и можно заметить, что поверхность почвы при этом сильно заплывает, образуется полужидкая грязь, не позволяющая воде проникать в почву; вода стекает в борозды, и поливка не достигает цели. А как только поверхность почвы подсохнет, на ней образуется плотная корка, способствующая быстрому просыханию большой толщи почвы ввиду быстрой подачи воды к поверхности по восстановленным капиллярам.

Такая неумелая поливка не может принести какой-либо пользы, а, наоборот, ведет к пересыханию почвы, не говоря уже о других ее отрицательных сторонах (образование корки, задержка всходов, уменьшение проветривания почвы и др.).

Такое заплывание почвы при поливке происходит оттого, что воздух, находящийся в капиллярах сухой почвы, при заливании ее сразу большим количеством воды вырывается из почвы и разрушает ее комочки, превращая их в пыль. Пыль сначала способствует размыванию почвы, а потом образует корку и препятствует пропитыванию почвы водой, Все это очень легко предотвратить, если сначала слегка взбрызнуть поверхность почвы водой, чтобы все капилляры всосали воду и воздух вышел из них постепенно. Тогда поливка почвы, лишенной воздуха в капиллярах, не разрушит комочков почвы и не вызовет ее заплывания. Вода будет хорошо проникать в глубину, не стекая в борозды, главное же — после поливки не образуется почвенной корки, а вода в почве будет дольше сохраняться.

Явление размывания сухой почвы водой и сохранение комочков в воде, если их предварительно смочить, легко наблюдать в простом опыте. Возьмите несколько крупных комочков сухой почвы, часть их положите на мокрую тряпочку, чтобы они напитались водой, а часть оставьте сухими; потом смочите их водой (отдельно в стакане). Вода сразу размоет сухие комочки, они дадут муть и превратятся в жидкую грязь. Предварительно пропитанные водой комочки не будут размываться даже при побалтывании стакана и при долгом намокании в воде, они распадутся лишь на более мелкие комочки и не дадут ни мути, ни грязи.

Теперь мы видим, что для того чтобы поливка дала наилучшие результаты, следует сначала слегка взбрызнуть почву и только потом обильно полить водой, следя, чтобы вся вода впитывалась почвой, не застаивалась и не стекала.

Это обстоятельство очень хорошо учитывают опытные колхозники в Средней Азии при орошении полей. Они знают, что если напустить воду на высохший участок сразу, то поверхность почвы быстро заплывет, вода не пропитает почву и уйдет по отводным бороздам. Чтобы избежать этого и задержать побольше воды в почве, они пускают в первые моменты полива воду тонкой струйкой по бороздам, как там называют змейкой. Как только от этой змейки поверхность гряд смочится (благодаря капиллярному ее распространению по почве), воду пускают полностью. Почва, лишенная капиллярного воздуха, не заплывает, хорошо пропитывается водой и задерживает ее в достаточном количестве. Чтобы даже после правильной поливки гряд (с предварительным взбрызгиванием) подольше сохранить воду в почве, необходимо разрыхлить поверхность гряды, как только это станет возможным, чтобы свести к минимуму подачу воды по капиллярам к поверхности почвы и ее высыхание. Тогда вода сохранится в почве долго, будет потребляться только растениями и не потребуется частой поливки.