Фонтан герона схема из бутылок пошаговая инструкция с фото

Все современные фонтаны устанавливаются с насосным оборудование. Или не все? Конечно, нет, так как существует несколько способов заставить воду течь и даже фонтанировать без агрегатов принудительного действия. Использовать эти методы можно и в строительстве дачного фонтана Герона из бутылок, который будет функционировать без насоса.

Вернуться к оглавлению

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.

Сила тяжести будет изначальным двигателем, который запустит наш фонтан.

Идем дальше:

• Присоединяем теперь к нашей гипотетической емкости трубку, которая будет уходить вниз – там мы направим воду строго в определенную точку.
• Если эту трубку внизу загнуть кверху, то вода начнет вылетать из нее с напором. Вот, в принципе, простейшее строение фонтана.
• Чем выше поднимается резервуар с водой, и чем шире диаметр трубы, тем сильнее будет напор. Давление в этом случае выражается в высоте водяного столба.

Подобным образом можно организовать фонтан для дачи, если есть какой-то источник, из которого основная емкость будет постоянно пополняться.

Например, можно задействовать ручей. В этом случае, помимо подачи следует побеспокоиться и о водоотведении.

Так как ручьи отыщутся далеко не на каждом участке, да еще и особенности рельефа могут не соответствовать, рассматривать подобный способ устройства фонтана не стоит.

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.

Так как же сделать постоянно работающий фонтан без насоса? Для этого одной силы тяжести недостаточно. Решение проблемы кроется в ее совместном действии с давлением. По этому принципу работает древний фонтан Герона.

Вернуться к оглавлению

Геронов фонтан – рециркуляционная система без электричества

Герон Александрийский – это греческий механик и математик, живший во второй половине I века нашей эры. Этого ученого ставят в один ряд с самыми гениальными изобретателями человечества за всю его историю.

Этот изобретатель отметился созданием многих устройств, работающих с водой. К ним же и относится знаменитый фонтан без насоса.

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.

Первая емкость (№1) может быть открытой – таковой она чаще и делается.

Трубка из нее ведет в герметично закрытый сосуд (№2). Она достает практически до его дна.

Из крышки этого сосуда берет начало еще одна трубка. Она воды касаться не должна, поэтому и укорочена. Тянется трубка до следующего герметичного сосуда (№3), заканчиваясь точно под пробкой.

Еще одна трубка также практически достает до дна третьего сосуда. Ее второй конец выходит наружу и является патрубком, их которого будет бить струя.

Работает это все по следующему принципу:

1. Третий сосуд (вторая герметично закрытая колба или №3) нужно до конца заполнить водой. Сделать это можно заранее, перед его закупориванием.
2. Затем в открытую емкость (№1) наливается немного воды.
3. Эта вода начинает перетекать в первую закрытую бутылку (№2), в результате чего замыкается цепь.
4. Вода под воздействием силы тяжести течет вниз. От этого в сосуде растет давление воздуха, который по цепочке передается в третью емкость (№3), выдавливая из нее воду. В результате она опорожняется, и вода перетекает в закрытую колбу номер один (№2).

Несложно понять, что как только вода в последней емкости закончится, фонтан прекратит свою работу. Это важная недоработка знаменитого ученого, которая не позволяет создать вечное устройство.

Но вопрос можно решить. Для того чтобы получить усовершенствованный фонтан Герона, конструкцию нужно, как это ни странно, упростить.

Избавляемся от третьей емкости, которая, по сути, совершенно ни к чему не нужна. Схема будет состоять из одной герметичной и одной открытой емкостей и двух кусков трубок, разных по диаметру.

Итак, емкости соединяются трубками. По короткой, которая не достает до воды, вода будет стекать из чаши вниз. По длинной, дотягивающейся практически до дна, жидкость будет подниматься обратно, снова восполняя уровень воды в чаше. В результате цепочка получается полностью замкнутой.

Для запуска вечного фонтана Герона наливаем в бутылку воду, чтобы закрыть полностью длинную трубку. Затем наливаем в чашу немного воды, и работа устройства начинается.

Если ничего не происходит, то необходимо удалить из системы воздушную пробку. Для этого можно всосать в себя воздух из выходного патрубка фонтана.

Все предельно просто. По такому принципу даже предлагается делать вечный двигатель. Для этого по ходу движения воды располагается турбина, которая приводится во вращение жидкостью.

По сути, схему можно еще упростить. На фото вечный двигатель, который придумал Роберт Бойль.

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. Цепь также замыкается, и фонтан будет работать бесконечно долго.

Вернуться к оглавлению

Видео: принцип работы фонтана в сюжете программы «Галилео»

Вернуться к оглавлению

Заключение

Полученные сегодня знания можно использовать при создании достаточно габаритных фонтанов для дачи, так как принцип действия ничем отличаться не будет.

Фонтан Герона из бутылок своими руками – уникальное и интересное изобретение, которое способно удивить и взрослых, и детей. Сделать его можно в домашних условиях из использованной пластиковой тары. Главное, подготовить в нужном количестве расходный материал и следовать несложной инструкции. Если самодельный фонтан будет украшать сад, придомовую территорию, то его можно эффектно задекорировать, спрятав в кувшин, игрушку.

Принцип действия фонтана Герона из бутылок

Чтобы собрать фонтан в домашних условиях из бутылок, необходимо ознакомиться с принципом его работы, особенностями устройства. Основой в данном случае является механизм гидропневматики, где выталкивание воды струей вверх происходит за счет работы воздуха и самой жидкости. Кроме этого, здесь не последнюю роль играет гравитация, создающая в системе фонтана нужное давление. Составляющими такой конструкции выступают три емкости:

1. Чаша, которую условно можно обозначить стартовым местом, откуда вода начинает свое перемещение по системе. Представляет она собой открытый резервуар, напоминающий по внешнему виду миску, тарелку. Из этой чаши жидкость по тонкой трубке направляется в пустую тару, находящуюся в самом низу фонтана.
2. Нижний резервуар (пустой), он необходим для создания давления из стекающей с чаши жидкости, которая сжимает находящийся в нем воздух. В результате вода струей выталкивается вверх. Помимо этого, в данной пустой емкости собирается жидкость, создающая то самое нужное давление. Вода остается здесь до следующей перезарядки системы.
3. Верхний резервуар, который в заряженном состоянии наполнен водой. Это та жидкость, что выходит наружу в виде тонкой струи. Процесс выталкивания осуществляют за счет сжатого воздуха – давления, которое появилось в нижней емкости. Поступая по тонкой трубке в верхний резервуар, воздух выталкивает оттуда воду. А она уже в виде фонтанчика опять поступает в чашу, из которой стекает в нижнюю емкость.

Сделанный своими руками фонтан из бутылок не является бесконечным, периодически его нужно перезаряжать. Ничего трудного и сложного здесь нет – полную емкость (нижнюю) устанавливают на место пустого резервуара, который находится сверху, а пустой – на место полного. Чтобы запустить фонтан Герона, достаточно в верхнюю чашу долить немного жидкости.

Схема фонтана Герона из пластиковых бутылок

Какие инструменты и материалы потребуются

Для сборки самодельного фонтана из бутылок и трубочек необходимо подготовить следующие расходные материалы и инструменты:

• пластиковая тара (из-под напитков, газированной воды, йогуртов);
• трубочки для коктейля/гибкий шланг;
• термоклей/герметик;
• сверло/гвоздь (для проделывания отверстий);
• фрагменты от толстого стержня шариковой ручки/коннекторы от капельницы (в случае применения гибкого шланга);
• крепежные элементы типа саморезов;
• электродрель;
• плоскогубцы;
• острый нож;
• ножницы;
• маркер;
• наждачная бумага.

Как сделать фонтан Герона из пластмассовых бутылок своими руками

Есть несколько вариантов изготовления фонтана Герона, и из одной бутылки, и из 2-3. Каждый из них имеет свои конструктивные особенности, которые следует учитывать, чтобы система функционировала долго и эффективно.

Как сделать фонтан Герона из одной бутылки

Собрать фонтан из ПЭТ бутылки можно, придерживаясь следующей технологии:

1. Сделать в пробке от пластиковой тары отверстие, просверлив его электродрелью, либо путем использования раскаленного гвоздя. Главное, чтобы соломинка или трубочка входила в него достаточно туго.
   
2. Наполнить емкость водой, но не доверху.
   
3. Вставить пробку в горлышко, в проделанное отверстие – трубку, нижний конец которой должен оказаться в воде, достигнув самого дна.

   

Чтобы фонтан, изготовленный своими руками из бутылки и пластиковой трубочки, начал функционировать, необходимо сжать находящийся внутри емкости воздух. Для этих целей отлично подойдет насос, применяемый для накачивания мячей.

За неимением насоса можно воспользоваться следующим способом: дунуть через трубочку изо всех сил. Во избежание травмирования губ ее конец не должен иметь никаких зазубрин, заостренностей. При использовании стеклянного элемента конец можно оплавить при помощи парафиновой свечи, горелки. Если это металлическая соломинка, то нужно опилить ее конец мелким напильником.

Фонтан из одной бутылки будет действовать до тех пор, пока в ней находится сжатый воздух. В попытке расшириться он вытесняет из емкости жидкость.

Первый вариант фонтана функционирует при условии достаточного количества сжатого воздуха внутри резервуара. Учитывая этот момент, продлить эффект можно, если удастся периодически подкачивать воздух. Нужно обустроить в пробке еще одно отверстие, через которое установить дополнительную пластиковую трубочку/соломинку. Погружать ее в воду не нужно. Необходимо отогнуть верхний ее конец, и дуть в него, либо накачивать воздух при помощи насоса с вентилем, подойдет и аквариумный компрессор. Работа фонтана из пластиковой бутылки будет продолжаться в этом случае, пока жидкость не закончится.

Как сделать фонтан из двух бутылок

Эту модель фонтана из 2 пластиковых бутылок, которую тоже можно запросто собрать своими руками, делают по следующей схеме:

1. Подготовить две емкости и в пробках просверлить по 2 отверстия под трубочки. Во втором резервуаре должны находиться 2 короткие соломинки.
   
2. Соединить при помощи резиновой трубочки 2 бутылки, установить на разной высоте.
   

Если дунуть в соломинку первой бутылки, то начнется процесс движения воды из нее во вторую пластиковую емкость. Даже если перестать дуть, то жидкость все равно будет течь. Здесь главное, чтобы одно отверстие находилось на определенном расстоянии от другого, была сохранена эта разность высот.

Если попытаться заглушить пальцем выходную трубочку второй емкости, то можно ощутить давление воздуха. Это называют героновым компрессором. Если состыковать шланг и аквариумный распылитель, то такая своеобразная продувка будет функционировать до того момента, пока жидкость из первого резервуара не окажется во втором. Чтобы такой компрессор работал очень долго, а не один час, понадобится емкость большего объема и тонкая трубочка.

Интересно, что фонтан в действительности является разработкой древнего инженера Ктезебея. Он и Герон Александрийский, математик и механик, изобрели множество оригинальных устройств, среди которых двухцилиндровый распылитель однократного действия, автоматический механизм для открывания дверей в храме.

Фонтан Герона из 3 бутылок

Работает фонтан из трех пластиковых бутылок довольно эффективно, бесшумно, хорошо помогает освежить воду в аквариуме, а также повысить уровень влажности в помещении. Алгоритм выполнения работ следующий:

1. Необходимо разрезать одну пластиковую емкость напополам, где верхняя ее часть (с горлышком) будет исполнять роль резервуара для фонтана.
   
2. Следующим этапом идет проделывание отверстий в крышках. Через них будут проходить трубочки/соломки от коктейлей, капельница.
   
3. Нужно произвести стыковку нижней и средней емкости, склеив пробки между собой, их заранее прикрепляют к горловине.
   
4. Чашу, где будет изливаться непосредственно сам фонтан, приклеивают ко дну второго пластикового резервуара. Обязательно в пробке и днище нужно сделать отверстия подходящего диаметра. Все стыковочные участки необходимо хорошо загерметизировать.
   
5. Заполнить верхнюю емкость жидкостью, равной объему второй бутылки. Стекать она будет в нижнюю часть. Возвратить воду в центр фонтана можно, просто перевернув систему.
   

Как только вся вода будет находиться в центральном резервуаре, уникальное устройство начнет действовать, не требуя дополнительных источников питания. Сделать фонтан из бутылки и трубки под силу каждому, если соблюдать определенную последовательность действий. Доливая в верхнюю емкость жидкость, способствуют запуску следующего цикла:

• вода из верхнего резервуара поступает в нижний, провоцируя выход воздуха во вторую бутылку;
• благодаря имеющемуся давлению воздушных масс во втором резервуаре жидкость вынуждена находить для себя выход, и это пластиковая трубочка;
• жидкость поступает в соломинку, направляется вверх и появляется действующий фонтан.

Благодаря фонтану в комнате можно повысить уровень комфорта в ней, микроклимат станет на порядок лучше, уменьшится количество сухого воздуха, влажность будет в оптимальном диапазоне, 40-60%. Это особенно важно для здоровья человека, комнатных культур и домашних питомцев. Это устройство позволит поддерживать влажность воздуха в отопительный сезон, когда ее показатели составляют 22%. Такой увлажнитель, собранный из пластиковой тары, будет способствовать очищению воздуха от частиц пыли, эффективно смягчать его. Фонтан из пластиковых бутылок также будет полезен для рыбок в аквариуме.

Заключение

Фонтан Герона из бутылок своими руками представляет собой довольно интересную конструкцию, которая пригодится в доме. Это одновременно и украшение, и увлажнить воздуха. Для ее изготовления не нужны серьезные финансовые и трудовые затраты, действуя согласно схеме, можно легко и быстро собрать это оригинальное устройство. Особенно интересен фонтан из пластиковых бутылок, сделанный своими руками, будет детям.

Если на даче или дома скопилось большое количество пластиковых бутылок из-под газированной воды, не спешите выбрасывать их на свалку — они еще могут пригодиться в хозяйстве. Например, пустая тара подойдет для изготовления простых самодельных фонтанчиков, при помощи которых легко организовать оросительную систему полива газона (на тот случай, если под рукой нет дождевателей и разбрызгивателей для огорода).

А еще вы можете с пользой провести свободное время вместе с детьми, сделав фонтан из пластиковой бутылки. Такая самоделка будет очень интересной для юных изобретателей и достаточно проста в изготовлении.

Принцип действия фонтана Герона из бутылок

Чтобы собрать фонтан в домашних условиях из бутылок, необходимо ознакомиться с принципом его работы, особенностями устройства. Основой в данном случае является механизм гидропневматики, где выталкивание воды струей вверх происходит за счет работы воздуха и самой жидкости.

Кроме этого, здесь не последнюю роль играет гравитация, создающая в системе фонтана нужное давление.

• Чаша, которую условно можно обозначить стартовым местом, откуда вода начинает свое перемещение по системе. Представляет она собой открытый резервуар, напоминающий по внешнему виду миску, тарелку. Из этой чаши жидкость по тонкой трубке направляется в пустую тару, находящуюся в самом низу фонтана.
• Нижний резервуар (пустой), он необходим для создания давления из стекающей с чаши жидкости, которая сжимает находящийся в нем воздух. В результате вода струей выталкивается вверх. Помимо этого, в данной пустой емкости собирается жидкость, создающая то самое нужное давление. Вода остается здесь до следующей перезарядки системы.
• Верхний резервуар, который в заряженном состоянии наполнен водой. Это та жидкость, что выходит наружу в виде тонкой струи. Процесс выталкивания осуществляют за счет сжатого воздуха – давления, которое появилось в нижней емкости. Поступая по тонкой трубке в верхний резервуар, воздух выталкивает оттуда воду. А она уже в виде фонтанчика опять поступает в чашу, из которой стекает в нижнюю емкость.

Сделанный своими руками фонтан из бутылок не является бесконечным, периодически его нужно перезаряжать.

Ничего трудного и сложного здесь нет – полную емкость (нижнюю) устанавливают на место пустого резервуара, который находится сверху, а пустой – на место полного. Чтобы запустить фонтан Герона, достаточно в верхнюю чашу долить немного жидкости.

Места размещения

Как изготовить фонтан своими руками на даче в домашних условиях — этапы создания, виды, классные фото идеи

При определении подходящего места для организации садового фонтана, не упустите из виду уклон земной поверхности.

На бугристом участке земли лучше установить живописную декоративную часть в низине. Тем самым вы скорректируете количество подземных вод и обеспечите более полное насыщение воздуха молекулами кислорода.

Не стоит возводить фонтаны:

• практически рядом с домом, чтобы не перенасытить стены влагой.
• под открытым солнцем, иначе вода быстро будет зацветать из-за прямых лучей солнца.
• вблизи массивной растительности и деревьев, так как корни могут нарушить гидроизоляцию, а падающие листья, пух и прочее, засорят воду.

От фонтана до зоны растительности, домов или мебели должно быть минимум 50 см, чтобы растения не погибли от переувлажнения, и мебель не вышла из строя по той же причине.

Наиболее выгодным местом размещения фонтана будет слегка затененное, скрытое от ветра место, рядом с источниками подачи воды и электричества, чтобы сократить расход проводов и время на их изоляцию.

Как только подходящее место выбрано, можно переходить к следующему шагу: выбору формы и глубины.

Обратите внимание!

Домашний мини фонтан

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

• саморезы;
• дрель;
• пластиковые трубки разного диаметра (этот момент особенно важен, о чем можно узнать из статьи о вечном фонтане);
• герметик или клей;
• обычные пластиковые бутылки — 2 или 3 шт.

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%.

Декор

Сделать фонтан красивым помогут различные декоративные штучки: разноцветные камни, горшечные растения, статуэтки, керамические изделия и пр.

Для темного времени суток предусмотрите разноцветную подсветку и светильники вокруг фонтана.

Схема сборки фонтана из 3-х сосудов

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

Следует помнить, что внутри конструкции будут располагаться пластиковые трубки (подойдет капельница, соломка для коктейля). Для этого в крышках делаются отверстия требуемого диаметра, а трубка обрезается до нужной длины).

• 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:

• вода из верхней чаши попадает в нижнюю бутылку, выталкивая воздух во вторую емкость;
• за счет давления воздушных масс, во втором бутылке вода вынуждена искать выход, коим служит трубка;
• вода поступает в трубку, поднимается вверх и образуется фонтан.

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!

Воздушная радость

Сегодня сложно представить себе торжество без украшения воздушными шарами, будь-то свадьба или детский День рождения. Из шаров собирают красивые арки, фигурки, целые композиции и, конечно же, делают фонтаны!

Для создания украшения понадобятся надутые гелием воздушные шарики, клейкие ленты для фиксации, крепкая тонкая бечевка, красивые ленточки, груз для фонтана.

Цвет и форму будущей композиции продумываем заранее. Здесь можно дать волю фантазии с учетом тематики предстоящего праздника. Например, если это день рождения ребенка, то можно даже использовать детские фигурные шарики.

Композиция должна напоминать бьющие струи воды. Для этого к надутым шарам привязываем ленточки, располагаем их на центральной бечевке один ниже другого на 2/3 высоты. Желательно избегать хаотичности и беспорядочности, но все зависит от придуманного вами дизайна. Главное — добиться ощущения легкости, стремительности.

Далее привязываем полученную конструкцию к заранее подготовленному грузу. В качестве утяжелителя можно использовать маленький шарик, наполненный водой. Если фигура получается больших размеров, то готовим несколько таких шариков. Главное, чтобы груз хорошо удерживал композицию.

Методы скрепления шаров между собой:

• в качестве основы фонтана круглые или длинные тонкие шары связать за хвостики, а внутри привязать тонкие шарики с гелием на веревочке, чтобы создавалось впечатление взлетающих капель.

• наполненные гелием шары, связанные своими же ленточками.
• сделать струну нужной формы и привязать шары за хвостики.

• к струне шары прикрепить плетением. Пример — гирлянды, из которых можно сделать фонтан.

Фонтан, который работает сам из пластиковых бутылок

Классическая схема фонтана Герона описывается еще в учебниках по физике 7 класса, и представляет собой 3 емкости с водой, расположенные одна над другой и соединенные тремя трубками.

Для домашнего эксперимента как раз подойдут пустые пластиковые бутылки из-под минеральной воды или газировки.

Первая трубка выходит из верхней чаши и опускается до самого дна конструкции. Вторая, которая крепится отдельно от первой, выходит из нижней емкости, заходит в среднюю и доходит практически до самого верха. Третья трубка идет со дна средней емкости и входит в верхнюю чашу.

• «По умолчанию» вся жидкость находится в средней емкости. Чтобы фонтан начал работать, нужно добавить немного воды в верхнюю чашу — тогда по первой трубке жидкость начнет автоматически поступать в нижнюю емкость, пока не заполнит полностью.
• В это время будет расти давление воздуха, который по второй трубке будет передаваться в средний резервуар.
• При этом на воду также будет воздействовать давление, в результате чего она по третьей трубке начнет подниматься в верхнюю чашу и струиться вверх. Выполнив это стандартное задание по физике, вы сможете повторить опыт великого греческого математика и изобретателя Герона Александрийского.
• Ещё один важный момент, на который обязательно нужно обратить внимание, это герметичность соединений. По этой причине после завершения сборки места входа трубок в крышках залейте термоклеем или герметиком.

Если под рукой нет герметика, в качестве альтернативного варианта можно использовать обычный пластилин, но учитывайте, что в этом случае возможна протечка.

Полезные советы

Упростите это упражнение, не задавая много вопросов своему ребенку и просто позволяя ему испытать радость от игры. Надуйте шарик и выпустите воздух из него на руки ребенка. Когда вы покажете эксперимент с фонтаном, объясните, что воздух в воздушном шаре давит на воду, также, как на его руки, поэтому вода поднимается вверх по соломе.

Усложните игру, предложив вашему ребенку предположить, что, по его мнению, произойдет. Вы можете даже пойти дальше и попросить его написать отчет или свои гипотезы.

Позвольте вашему ребенку манипулировать или контролировать те шаги эксперимента, которые ему по силам.

Объясняйте ребенку, что вы делаете. Это поможет понять физические и психические процессы, через которые они проходят, а также пополнит словарный запас.

Используйте новые и описательные слова, такие как «невидимый» и «давление». Это поможет их языковому развитию.

Слушайте, как ваш ребенок разговаривает, когда он переживает свой опыт. Это поможет вам определить уровень его обучения, знаний и понимания, и поможет вам находить различные занятия, соответствующие его уровню и интересам.

Источник

Какие инструменты и материалы потребуются

Для сборки самодельного фонтана из бутылок и трубочек необходимо подготовить следующие расходные материалы и инструменты:

• пластиковая тара (из-под напитков, газированной воды, йогуртов);
• трубочки для коктейля/гибкий шланг;
• термоклей/герметик;
• сверло/гвоздь (для проделывания отверстий);
• фрагменты от толстого стержня шариковой ручки/коннекторы от капельницы (в случае применения гибкого шланга);
• крепежные элементы типа саморезов;
• электродрель;
• плоскогубцы;
• острый нож;
• ножницы;
• маркер;
• наждачная бумага.

Дополнительные возможности

Поделки из пластиковых бутылок получаются очень красивыми, долговечными, необычными. Простые задумки может создать из них даже ребенок, а результат всегда впечатляет. Конечно можно сделать и фонтан, приложив немного усилий и фантазию.

В этом видео предлагаем вашему вниманию мастер-класс по созданию фонтана. Такую поделку можно сделать с ребенком для сада или школы.

Если есть желание вспомнить физику и удивить своего малыша знаниями, то попробуйте сделать фонтан Герона, который работает без внешнего источника энергии. Конечно, это не совсем так, так как через 15-50 минут потребуются некоторые действия, чтобы фонтан снова заработал. Но работает он действительно независимо от человека и его можно сделать своими руками.

Принцип действия заключается в том, что вода в верхнем сосуде создает избыточное давление в нижнем. При этом сжатый воздух из нижнего сосуда передает это давление в средний сосуд. Для создания фонтана понадобятся 3 пластиковые бутылки, несколько резиновых или стеклянных трубочек, клей (герметик) и ножницы. Подробности смотрите в видео:

Как сделать фонтан Герона из пластмассовых бутылок своими руками

Есть несколько вариантов изготовления фонтана Герона, и из одной бутылки, и из 2-3. Каждый из них имеет свои конструктивные особенности, которые следует учитывать, чтобы система функционировала долго и эффективно.

Как сделать фонтан Герона из одной бутылки

Собрать фонтан из ПЭТ бутылки можно, придерживаясь следующей технологии:

• Сделать в пробке от пластиковой тары отверстие, просверлив его электродрелью, либо путем использования раскаленного гвоздя. Главное, чтобы соломинка или трубочка входила в него достаточно туго.

• Наполнить емкость водой, но не доверху.

• Вставить пробку в горлышко, в проделанное отверстие – трубку, нижний конец которой должен оказаться в воде, достигнув самого дна.

• Чтобы фонтан, изготовленный своими руками из бутылки и пластиковой трубочки, начал функционировать, необходимо сжать находящийся внутри емкости воздух. Для этих целей отлично подойдет насос, применяемый для накачивания мячей.
• За неимением насоса можно воспользоваться следующим способом: дунуть через трубочку изо всех сил. Во избежание травмирования губ ее конец не должен иметь никаких зазубрин, заостренностей. При использовании стеклянного элемента конец можно оплавить при помощи парафиновой свечи, горелки. Если это металлическая соломинка, то нужно опилить ее конец мелким напильником.

Фонтан из одной бутылки будет действовать до тех пор, пока в ней находится сжатый воздух. В попытке расшириться он вытесняет из емкости жидкость.

Первый вариант фонтана функционирует при условии достаточного количества сжатого воздуха внутри резервуара. Учитывая этот момент, продлить эффект можно, если удастся периодически подкачивать воздух.

Нужно обустроить в пробке еще одно отверстие, через которое установить дополнительную пластиковую трубочку/соломинку.

Погружать ее в воду не нужно. Необходимо отогнуть верхний ее конец, и дуть в него, либо накачивать воздух при помощи насоса с вентилем, подойдет и аквариумный компрессор. Работа фонтана из пластиковой бутылки будет продолжаться в этом случае, пока жидкость не закончится.

Как сделать фонтан из двух бутылок

Эту модель фонтана из 2 пластиковых бутылок, которую тоже можно запросто собрать своими руками, делают по следующей схеме:

• Подготовить две емкости и в пробках просверлить по 2 отверстия под трубочки. Во втором резервуаре должны находиться 2 короткие соломинки.

• Соединить при помощи резиновой трубочки 2 бутылки, установить на разной высоте.

• Если дунуть в соломинку первой бутылки, то начнется процесс движения воды из нее во вторую пластиковую емкость. Даже если перестать дуть, то жидкость все равно будет течь. Здесь главное, чтобы одно отверстие находилось на определенном расстоянии от другого, была сохранена эта разность высот.
• Если попытаться заглушить пальцем выходную трубочку второй емкости, то можно ощутить давление воздуха. Это называют героновым компрессором. Если состыковать шланг и аквариумный распылитель, то такая своеобразная продувка будет функционировать до того момента, пока жидкость из первого резервуара не окажется во втором. Чтобы такой компрессор работал очень долго, а не один час, понадобится емкость большего объема и тонкая трубочка.
• Интересно, что фонтан в действительности является разработкой древнего инженера Ктезебея. Он и Герон Александрийский, математик и механик, изобрели множество оригинальных устройств, среди которых двухцилиндровый распылитель однократного действия, автоматический механизм для открывания дверей в храме.

Фонтан Герона из 3 бутылок

Работает фонтан из трех пластиковых бутылок довольно эффективно, бесшумно, хорошо помогает освежить воду в аквариуме, а также повысить уровень влажности в помещении. Алгоритм выполнения работ следующий:

• Необходимо разрезать одну пластиковую емкость напополам, где верхняя ее часть (с горлышком) будет исполнять роль резервуара для фонтана.

• Следующим этапом идет проделывание отверстий в крышках. Через них будут проходить трубочки/соломки от коктейлей, капельница.

• Нужно произвести стыковку нижней и средней емкости, склеив пробки между собой, их заранее прикрепляют к горловине.

• Чашу, где будет изливаться непосредственно сам фонтан, приклеивают ко дну второго пластикового резервуара. Обязательно в пробке и днище нужно сделать отверстия подходящего диаметра. Все стыковочные участки необходимо хорошо загерметизировать.

• Заполнить верхнюю емкость жидкостью, равной объему второй бутылки. Стекать она будет в нижнюю часть. Возвратить воду в центр фонтана можно, просто перевернув систему.

Как только вся вода будет находиться в центральном резервуаре, уникальное устройство начнет действовать, не требуя дополнительных источников питания. Сделать фонтан из бутылки и трубки под силу каждому, если соблюдать определенную последовательность действий. Доливая в верхнюю емкость жидкость, способствуют запуску следующего цикла:

1. вода из верхнего резервуара поступает в нижний, провоцируя выход воздуха во вторую бутылку;
2. благодаря имеющемуся давлению воздушных масс во втором резервуаре жидкость вынуждена находить для себя выход, и это пластиковая трубочка;
3. жидкость поступает в соломинку, направляется вверх и появляется действующий фонтан.

Благодаря фонтану в комнате можно повысить уровень комфорта в ней, микроклимат станет на порядок лучше, уменьшится количество сухого воздуха, влажность будет в оптимальном диапазоне, 40-60%. Это особенно важно для здоровья человека, комнатных культур и домашних питомцев. Это устройство позволит поддерживать влажность воздуха в отопительный сезон, когда ее показатели составляют 22%.

Такой увлажнитель, собранный из пластиковой тары, будет способствовать очищению воздуха от частиц пыли, эффективно смягчать его. Фонтан из пластиковых бутылок также будет полезен для рыбок в аквариуме.

Виды сооружений

Декоративные фонтаны могут отличаться между собой по различным параметрам. Например, по типу размещения их принято классифицировать на домашние и уличные. Первые предназначены для украшения помещений, а вторые используют на открытых пространствах, где они выступают в роли составного элемента ландшафтного дизайна.

По типу конструкции фонтаны можно разделить на несколько видов:

• Стационарные. Представляют собой полноценную самостоятельную конструкцию, в которой можно выделить несколько базовых элементов — чаша, трубопровод, насос и комплект насадок. Декоративные фонтанчики могут быть выполнены в виде роскошной скульптуры и иметь практически любые формы, ограниченные только законами физики и фантазией исполнителя.
• Погружные. Подобные конструкции предназначены для установки в уже готовый водоём. Поэтому вначале придётся сделать под них чашу. В отличие от стационарных в комплектацию фонтанов погружного типа входит меньшее число элементов — насадки, шланг и насос.

В зависимости от характера движения потока воды фонтаны можно разделить на следующие виды:

• Струйный. Самый распространенный вариант. Имеет очень простую конструкцию, в которой предусмотрена труба с установленной на конце насадкой с зауженным соплом. Вода подается под напором, проходя через трубу, разделяется на несколько струй и ниспадает в чашу.
• Каскадный. Этот тип фонтана выглядит более привлекательно в отличие от струйного. По своему внешнему виду он напоминает настоящий водопад. Работу такой установки обеспечивает несколько распылителей, в которые поступает вода на разные уровни высоты и под различным давлением. Именно благодаря их совместной работе и возникают своеобразные ступени.
• Колокол. Подобный фонтанчик имеет в своем составе два параллельно расположенных диска. Вода подается через свободное между ними пространство и ниспадает в виде своеобразного колокола. Возможность регулировки напора потока воды позволяет по своему усмотрению изменять размер струи.
• Тюльпан. Фактически этот тип фонтана представляет собой один из подвидов колокола. От оригинала он отличается лишь формой струи, которая больше похожа на одноимённый цветок. Добиться такого эффекта удаётся за счет размещения параллельных дисков под определенным углом.
• Рыбий хвост. Конструкция, выполненная в виде слегка трансформированного тюльпана. В ней вода подаётся вверх в виде разделенных струек, из-за чего поток по своему виду напоминает хвостовой рыбий плавник.

Интересной вариацией является установка в виде полусферы или полушария. В своем составе она имеет несколько соединенных особым образом параллельно расположенных дисковых насадок. В момент подачи воды под напором струя приобретает сферическую форму, что придает всему сооружению очень необычный и эффектный внешний вид.

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.

Сила тяжести будет изначальным двигателем, который запустит наш фонтан.

Идем дальше:

1. Присоединяем теперь к нашей гипотетической емкости трубку, которая будет уходить вниз – там мы направим воду строго в определенную точку.
2. Если эту трубку внизу загнуть кверху, то вода начнет вылетать из нее с напором. Вот, в принципе, простейшее строение фонтана.
3. Чем выше поднимается резервуар с водой, и чем шире диаметр трубы, тем сильнее будет напор. Давление в этом случае выражается в высоте водяного столба.
4. Подобным образом можно организовать фонтан для дачи, если есть какой-то источник, из которого основная емкость будет постоянно пополняться.
5. Например, можно задействовать ручей. В этом случае, помимо подачи следует побеспокоиться и о водоотведении.

Так как ручьи отыщутся далеко не на каждом участке, да еще и особенности рельефа могут не соответствовать, рассматривать подобный способ устройства фонтана не стоит.

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.

Так как же сделать постоянно работающий фонтан без насоса?

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

Выбор необходимого насоса

Совсем необязательно для сооружения фонтана своими руками приобретать дорогостоящие материалы, можно благополучно использовать и бывшие в употреблении. Но на насос всё-таки лучше раскошелиться и приобрести добротный.

Насос погружного типа – наиболее подходящий вариант. Действует он как центрифуга. Поверхностный тип насоса чаще используется для крупных фонтанов и водоемных каскадов, а при установке его на дачном участке монтаж осуществляется с краю водоема.

Чтобы выбрать нужный насос, необходимо учесть постоянное давление воды в трубе и его перепады. Иначе насос большей мощности не сможет работать в полную силу и его придется заменить менее мощным.

Обратите внимание!

Диаметр трубы также важен при определении мощности, ведь струя должна мощно бить из фонтана, а не сочиться, изображая некое подобие угасающего родника.

Геронов фонтан – рециркуляционная система без электричества

Герон Александрийский – это греческий механик и математик, живший во второй половине I века нашей эры. Этого ученого ставят в один ряд с самыми гениальными изобретателями человечества за всю его историю.

К изобретениям инженера причисляют: первые автоматические двери, самозаряжающийся арбалет, паровую турбину, первый одометр и многое, многое другое.

Этот изобретатель отметился созданием многих устройств, работающих с водой. К ним же и относится знаменитый фонтан без насоса.

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.

• Первая емкость (№1) может быть открытой – таковой она чаще и делается.
• Трубка из нее ведет в герметично закрытый сосуд (№2). Она достает практически до его дна.
• Из крышки этого сосуда берет начало еще одна трубка. Она воды касаться не должна, поэтому и укорочена. Тянется трубка до следующего герметичного сосуда (№3), заканчиваясь точно под пробкой.
• Еще одна трубка также практически достает до дна третьего сосуда. Ее второй конец выходит наружу и является патрубком, их которого будет бить струя.

Работает это все по следующему принципу:

• Третий сосуд (вторая герметично закрытая колба или №3) нужно до конца заполнить водой. Сделать это можно заранее, перед его закупориванием.
• Затем в открытую емкость (№1) наливается немного воды.
• Эта вода начинает перетекать в первую закрытую бутылку (№2), в результате чего замыкается цепь.
• Вода под воздействием силы тяжести течет вниз. От этого в сосуде растет давление воздуха, который по цепочке передается в третью емкость (№3), выдавливая из нее воду. В результате она опорожняется, и вода перетекает в закрытую колбу номер один (№2).
• Несложно понять, что как только вода в последней емкости закончится, фонтан прекратит свою работу. Это важная недоработка знаменитого ученого, которая не позволяет создать вечное устройство.

Но вопрос можно решить. Для того чтобы получить усовершенствованный фонтан Герона, конструкцию нужно, как это ни странно, упростить.

• Избавляемся от третьей емкости, которая, по сути, совершенно ни к чему не нужна. Схема будет состоять из одной герметичной и одной открытой емкостей и двух кусков трубок, разных по диаметру.
• Чтобы поддерживать стабильное давление в системе, необходимо, чтобы сливная трубка была немного больше по диаметру, чем выходная, через которую будет бить струя.
• Итак, емкости соединяются трубками. По короткой, которая не достает до воды, вода будет стекать из чаши вниз. По длинной, дотягивающейся практически до дна, жидкость будет подниматься обратно, снова восполняя уровень воды в чаше. В результате цепочка получается полностью замкнутой.
• Для запуска вечного фонтана Герона наливаем в бутылку воду, чтобы закрыть полностью длинную трубку. Затем наливаем в чашу немного воды, и работа устройства начинается.
• Если ничего не происходит, то необходимо удалить из системы воздушную пробку. Для этого можно всосать в себя воздух из выходного патрубка фонтана.
• Фонтан Герона из двух бутылок можно собрать как первую пробу, прежде чем пытаться соорудить что-то более серьезное.
• Все предельно просто. По такому принципу даже предлагается делать вечный двигатель. Для этого по ходу движения воды располагается турбина, которая приводится во вращение жидкостью.

По сути, схему можно еще упростить. На фото вечный двигатель, который придумал Роберт Бойль.

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.

Цепь также замыкается, и фонтан будет работать бесконечно долго.

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.

Стационарные фонтаны

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.

• Горизонтальный погружной насос 2 располагают поглубже, но не в самой яме, на каменной или гравийной подушке.
• Выходной патрубок насоса – телескопическая, для регулировки по глубине, труба 3, заканчивающаяся рассеивателем 4. Вместе они образуют излив фонтана.

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.

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.

Музыкальная шкатулка предсказаний

Герон придумал для священников ещё одну машину, собирающую деньги. Она заставляла прихожан в то, что они разговаривают с богами, но это была ещё одна уловка. Это механизм предсказаний. Одна из причин, по которой люди ходили в храм — это узнать своё будущее, а древние люди (хотя и сейчас также) были готовы платить за это удовольствие. Прихожане, конечно, не видели механизма, так как сама машина стояла в полумраке. На виду было лишь колесо, домик и поющая птица. Как только оплата произведена, то Богу можно задать вопрос, на который можно ответить «да» или «нет». Поворачивая колесо, птица либо пела, либо молчала. Священники всё объясняли так, что люди верили, что это им отвечает Бог. Конечно, птица пела не по божьей воле, а по воле Герона. Внутри находилось множество шестерней и верёвок, которые заставляли птицу петь при повороте колеса. Также там был специальный выступ, прикреплённый изнутри, можно было отпустить. Скорее всего это было нужно для того, чтобы жрецы могли контролировать ответы на вопросы, то есть чтобы птица молчала. Пение птицы — да, молчание — нет, а жрицы могли выбирать нужный ответ. Это один из самых старых религиозных трюков в мире. Прекрасное пение птицы было всего лишь свистком, который опускали в ёмкость с водой.

Звуки были неотъемлемым атрибутом всех изобретений Герона, начиная от машины предсказаний и заканчивая сложными ветровыми органами. Однако заставить их работать вместе куда сложнее, чем может показаться. В механизме с пением птицы используется принцип сифона, да, того же самого, что используется в туалетах и прочих водопроводных системах. Вода наливается сверху, а когда достигает определённой отметки, то с большой скоростью выливается. Этот поток выталкивает из труб воздух, из-за чего свисток начинает воспроизводить заданный звук, а отверстие с клювом птицы то открывается, то закрывается.