Мастеркласс по изобретению "Устройство для образования полыньи"

Изобретение относится к области очистки ото льда части открытых водоемов, которое может быть использовано при проведении природоохранных мероприятий для сохранения рыбы http://gidepark.ru/community/1812/content/1493460

для получения незамерзающих прорубей в сельской местности: водопои животным,  зимовка водоплавающей птицы...пожарные водозаборы http://gidepark.ru/community/1812/content/1493460

и для создания бесплатных (благодаря малым затратам),  зимних  АКВАЙСПАРКОВ любителям зимнего купания http://maxpark.com/community/2100/content/2311892

и спортсменам марафонского плавания в ледяной воде

 Аквайс – новый, Олимпийский  вид спорта http://maxpark.com/community/5177/content/2404912

На чертеже схематично показано устройство для образования полыньи.

Предлагаемое устройство, при помощи которого в зимний период осуществляется образование полыньи, состоит из телескопических опор 1, устанавливаемых на дне водоема. Поплавки 2 позволяют установить корпус 3 устройства так, чтобы уровень воды водоема находился по центру выходного канала 4. Вал 5, соединяющий электродвигатель 6 с винтовой лопастью 7, снабжен оболочкой 8, между которой и валом 5 помещена незамерзающая смазка. Винтовая лопасть 7 смонтирована в конусной части 8 корпуса устройства между малым 9 и большим 10 по диаметру полыми цилиндрами корпуса 3. На внутренней поверхности корпуса 3 большого полого цилиндра 10 установлена направляющая 11. В верхней части корпуса выполнена ручка 12 для переноса устройства и смонтирован сигнальный фонарь 13.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При включении электродвигателя 6 вращение через вал 5 передается на винтовую лопасть 7, которая начинает гнать воду из нижних слоев водоема вверх внутри корпуса 3 до выходного канала 4. Поскольку вода под действием винтовой лопасти имеет свойство вращаться вместе с лопастью, то раскрученный винтовой лопастью поток воды из нижних слоев водоема, набегая на направляющие, дополнительно начинает подниматься вверх и вытекать из выходного канала 4, растапливая находящийся на поверхности водоема лед, а впоследствии, когда лед растопился, поддерживать образовавшуюся полынью в незамерзающем состоянии.

В случае отключения электроэнергии на длительное время оболочка 8 вала 5 примерзает ко льду. При подаче электроэнергии и включении электродвигателя находящаяся между оболочкой и валом незамерзающая смазка позволяет легко проворачиваться валу 5 в оболочке 8 и в дальнейшем при прохождении более теплой воды из нижних слоев водоема образовавшийся лед растапливается и восстанавливается нормальная работа устройства.

Предлагаемое устройство можно монтировать как осенью, так и в зимних условиях. После того, как зимой известным способом прорубили прорубь, на дно водоема, при помощи телескопических опор 1, устанавливают предлагаемое устройство. Поплавки 2 обеспечивают поддержание постоянного уровня расположения устройства в водоеме.

В случае колебаний уровня воды в водоеме поплавки 2 способствуют опусканию или подъему устройства на первоначально заданный уровень.

Изготовленный авторами опытный образец устройства был испытан в рыбоводном хозяйстве Павловского района Алтайского края. Потребляемая мощность двигателя - 20 Вт. Количество оборотов винта - 120. Испытания проводились в январе 2005 года, температура окружающего воздуха доходила до минус 35 градусов Цельсия. Глубина водоема в месте установки устройства составляла 230 см. Длина корпуса устройства была равна 170 см. При работе предлагаемого устройства образовалась полынья площадью 7-8 м². При этом соответствующими службами хозяйства осуществлялся контроль количества кислорода в воде, которое после нескольких часов работы доходило до нормы и поддерживалось в норме на протяжении всего времени работы установки. Круглосуточная работа установки не требует участия человека и потребляет при круглосуточной работе электроэнергии - 24 часа × 20 Вт × 30 дней = 14400 Вт в переводе на рубли 14,4 кВт × 1,4 руб. = 20 рублей в месяц. В то время как ранее в хозяйстве на обслуживании водоемов находилось 4 человека, которыми создавались полыньи диаметром около одного метра с недостаточным количеством кислорода в воде.

Пока промышленность игнорирует мирные малозатратные инновационные проекты, Устройство для незамерзающей проруби  можно изготовить в домашней  или  школьной мастерской на уроках труда. Для этого подойдет электромоторчик с редуктором от старого ксерокса (его можно найти в хламе любой канторы или у мастера по ремонту оргтехники),

Винт 7 вырезается из оцинковки 0,75мм, диаметр винта 155мм.

Корпус 3 упрощён и состоит из одной трубы 10 -  диаметром 160мм, длиной 150-500мм В результате многочисленных эсперементов удалось усовершенствовать устройство, переместив винт к поверхности воды, что увеличило производительность почти в два раза (при тех же размерах и энергозатратах) благодаря использованью центробежных сил, возникающих при вращении винта на уровне выходного канала 4.И отпала необходимость в направляющей 11

Вал 5 изготогвляется   из шпильки с резьбой диаметром 8-12мм, длиной 50-100мм, крепится к шестерни редуктора электромотора 6 от ксерокса, через элластичный элемент (кусок прорезиненного шланга), дабы избежать перегрузгу на ось шестерни из-за неидеальной соосности. Необходимость в  оболочки вала 8, отпала в связи с изменением конструкции, да и перерывы в электроснабжении можно исключить использованием бесперебойников и аккумуляторов. 

Мотор-редуктор крепится на деревянной площадке к  трубе, через 2 слоя экструзии, которая создаёт плавучесть установки как поплавки 2. В качестве защитного корпуса с ручкой 12, и фонаря 13, используется прозрачная  канистра из под моторного масла, с отрезанным дном. 

Для забора воды с большей глубины, к трубе корпуса присоеденяется гофрированный рукав воздушного канала, диаметром более 160мм, и длинной не менее 1.5метра, лучше всего воду забирать от самого дна, там она сохраняет температуру +4градуса до самой весны, а в верхних слоях она остывает к концу зимы до 2-3градусов.

В качестве телескопических опор 1, можно использовать две тычки из дерева или металла, вставленные в проушины на трубе корпуса

как на этом прошлогоднем подарке президенту Путину:http://maxpark.com/community/politic/content/2462083

А эта установка 2011года ещё не имела плавучести и весела на тычках

Она работала на озере Пионерское, незаконно захваченное в частную собственность http://maxpark.com/community/1588/content/2095660 и  в ноч на 18января 2012г. была украдена с НЕЗАКОННО охраняемой территории, дабы не привлекать внимание горожан в дни массового крещенского купания:

В рассказе диктора допущена ошибка - двигатель установки не мощный, а маломощный (не более25вт) потреблял около 1ампера при 24вольтах.

А эта установка недавно изготовленная по заказу рыбоводов с  Усть-Мосихи, где на рыбоводном пруду нету электросети, самая экономичная

и может всю зиму работать от солнечной батареи 10-20вт, а ночью от  аккумулятора..