Фонтан — строим самостоятельно: устройство, варианты, схемы — для сада, пруда, мини

Построил мужик пруд в саду, оборудовал уголок отдыха у воды. Красота! Сидит, любуется. Подходит жена. Двадцать лет в браке, и надо же – в своей благодати рукотворной миленькой показалась. Супруга видит замасленевшие глаза и рот до ушей благоверного, глядит на прудик, и, как само собой: «Вась, а пивка холодненького хочешь? Я к Томке в магазинчик мигом метнусь!» – «Хочу, а то как же! Только давай, того… чуть погодя». Сидят уже вдвоем, пиво тянут, напевают. Вариации пошли: «Что за песня без баяна, что за прудик без фонтана…» Без фонтана? Муж залпом допивает, со стуком ставит кружку: «Маш, а ну хватит пиво дуть! Фонтан делать будем!»

Скажете, автор «Конька-горбунка» начитался? Вовсе нет. Конечно, не все пары в таком ладу живут. Но сделать фонтан своими руками – задача вполне посильная домашнему мастеру средней руки и семейному бюджету эконом-класса. Тот же пруд выкопать, обводнить и заселить куда сложнее. Наверное, наводить водяную красоту на своей земле лучше с фонтана и начинать, а уж потом за пруд браться. Связать с ним современный садовый фонтан в единую гидросистему потом, после постройки пруда, серьезных сложностей не составит.

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.

Примечание: оригинальный фонтан-многоступенчатый каскад можно сделать из дерева, схема на рис. ниже. Бояться загнивания не нужно – в быстро текущей воде и простая сосна (но не лиственные, кроме дуба, породы!) закаменеет, станет мореной, прежде чем споры плесневых грибков угнездятся в древесине. Запитать такой фонтан можно и от бытового погружного насоса, см. далее.

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.

Примечание: если насос безвакуумный, т.е. центробежный без обратного клапана в заборном патрубке, то его также переносят в пруд, а воду в фонтан подают по гибкой трубе. Выпуск из чаши в водоем, разумеется, остается.

Нимфеи

В данном случае это не водные растения для прудов из порядка нимфейных, а фонтаны со спокойным боковым изливом. В отличие от фонтанов бьюще-брызжущих, нимфеи создают такую же зону свежести при меньшем расходе воды, поэтому в древности нимфеи строили в местах с дефицитом влаги. Наравне с чудесами света ценился нимфей в «царице пустыни» Пальмире. Недавно все, что него еще оставалось, уничтожили «воины» ИГ. Пруд с классическим, в виде опрокинутого кувшина, нимфеем приобретает особую прелесть, поз. 1 на рис.:

Фонтаны-нимфеи

Об этимологии

То и другое название происходят от прекрасных женских духов пресноводных источников в древнегреческой мифологии – нимф. В отличие от русалок и кикимор, нимфы нормального, с ногами, строения, чаще всего добрые и полезные. Древние греки и начали строить фонтаны с нимфеями, чтобы нимфам было где поселиться. Наяды – это морские нимфы. Они с рыбьими хвостами. У тех и других половые различия отнюдь и отнюдь не формальны, ради чего наяды двухвостые, по хвосту на ноге. По одной из легенд, знаменитая Сафо, так сказать, ударилась в девиацию, случайно во время прогулки у моря с подругой подглядев забавы наяд на прибрежных камнях. К тому времени поэтесса острова Лесбос с приятельницей были уже замужем и с детьми.

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.

Примечание: если фонтан-нимфей с каскадом или ручьем делается из камня, нужно избегать естественных сланцеватых пород – они не водостойки, особенно на течении, и, вследствие трещиноватости и пористости, подвержены морозобою зимой. Фонтаны «под сланец» нужно набирать из колотых плит (лещади) гранита, габбро, гнейса, лабрадорита и др. водостойких пород с собственным влагопоглощением до 1%

Интересный гибрид

Фонтаны-валуны

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.

Компоненты системы

Узлы погружных фонтанов весьма дороги; иногда непомерно дороги, т.к. по торговой классификации относятся к предметам роскоши, накрутка на которые не ограничивается. Так что имеет смысл пройтись по системе в обратном порядке, от рассеивателя до фильтра, и посмотреть, что здесь можно упросить и удешевить. Шланг и телескопический патрубок обойдем – в них нет ничего, что вызвало бы серьезные вопросы и у начинающего самодельщика.

Рассеиватель

Это тот узел, на котором особо не сэкономишь. В наши дни строители фонтанов добиваются рассеивателями поистине фантастических эффектов, но это стоит прецизионных технологий со сложным компьютерным моделированием.

Относительно недороги, но функциональны и способны дать большую красоту рассеиватели (насадки), создающие струи-зонтики. Зонтик из насадок с маркировкой HOME (верхний ряд на рис.) почти не брызжет и хорошо освежает.

Фонтаны со струями-зонтиками

Он равноценен пленке на фонтане-валуне, но под ветром сбивается, поэтому с такими насадками делают напольный домашний фонтан. К настоящему времени квартирные фонтаны со струями-зонтиками почти вытеснили фонтаны со струей в прозрачном тубусе, кроме фонтанов – необитаемых аквариумов со струями из пузырей. Эти могут быть очень эффектными, но весьма дороги и от фонтанов у них только название.

Рассеиватель душа, пригодный для фонтана

Уличные зонтичные рассеиватели (нижний ряд) дают ветроустойчивые, вплоть до шторма, струи, но очень дороги и требуют специального насоса; обычный бытовой для водоснабжения к ним не приспособишь.

Недорогой, но достаточно эффектный и эффективный (в смысле свежести) декоративный фонтан на улице можно сделать с самоочищающимся рассеивателем для душа. Такие можно узнать по цене и конструкции: из жесткой сетки выступают упругие сосочки другого цвета с очень маленькими дырочками, см. рис. справа.

Струи фонтанов с рассеивателями от душа

Регулируя производительность и напор насоса, как описано ниже, можно получить струю от пышного султана, слева на рис., до еле сочащейся, в центре. А если расположить рассеиватель в 1-5 см под поверхностью воды, то тем же способом можно добиться компактной пушистой струи, справа там же.

Примечание: такие рассеиватели почти всегда снабжаются переключателями Jet – Soft Stream (узкая сильная струя – широкая послабее), что позволяет добиться дополнительных эффектов. А если взять рассеиватель с боковой подачей, поставить его на поплавок и соединить с насосом гибким шлангом, то не нужно мудрить над телескопическим патрубком, и в пруду появится блуждающий фонтан.

Насос

Для фонтана-нимфея нужен долговременный расход воды примерно от 200 л/час, а для зрелищной струи – от 1 куб. м/час. Напора большого не требуется, для нимфея хватит 1,5-2 м, а для султана с брызгами – 3-4 м. Для водопада нужен расход от 3 куб. м/час при напоре 2-4 м, т.е. высокопроизводительный насос с потребляемой мощностью от 2-3 кВт.

Бытовой погружной насос дает излишний для фонтана напор, т.к. ему нужно поднимать воду из скважины или колодца. Производительности бытовых насосов, как правило, для фонтана вроде бы достаточно, но она пиковая: покачал в бак, автоматика отключила, чтобы остыл. Такое техническое решение применяется, т.к. у насоса малой, под пиковое водопотребления дома, производительности, оказывается низкий КПД. Пользователи-предприниматели, пытающиеся приспособить бытовые насосы для производственных нужд, отключив автоматику, скоро встают перед необходимостью замены полностью вышедшей из строя помпы.

Итак, чтобы приспособить бытовой насос к фонтану, нам нужно за счет снижения напора добиться, желательно без переделок, сохранения его производительности на долгое время. Кроме того, нужна регулировка напора для получения желаемой струи.

Центробежные насосы для этого не подходят по самому принципу их действия. В очень приблизительном сравнении, центробежный насос не может качать полегоньку по причинам, сходным с теми, по которым самолет не может зависать в воздухе. Поэтому центробежные насосы для фонтанов и снабжают регуляторами расхода на фильтре и делают, за счет снижения КПД и увеличения энергопотребления, способными работать «взахлеб».

Мини фонтан-ручеек

Из бытовых погружных для фонтана подойдет вибрационный насос. Переделывать его не нужно: достаточно помпу вместо автоматики подключить в сеть через тиристорный регулятор. При напоре много меньше максимального расчетного ее ресурс и надежность существенно не уменьшатся. И стоимость вибрационных насосов водоподачи меньше, чем центробежных. Проектировщики систем водоснабжения вибропомпы не любят, т.к. они больше центробежных подвержены засорению, но для фонтана, хоть бы и в пруду, это несущественно, т.к. к нему гораздо проще, чем в скважине, приспособить эффективный фильтр.

Применение аквариуной помпы в фонтане

Однако о фильтрах начинать пока рановато – есть вариант насоса для фонтана-нимфея еще дешевле. А именно – аквариумная помпа. Они выпускаются на производительность до 2,5 куб. м/час и напор до 1 м. Но – обратите внимание! – в паспортах аквариумных помп дается расход при нулевом, из воды в воду, напоре, а напор – при нулевом расходе, т.е., вода в вертикальной трубе при накачке ее туда помпой встанет на этом уровне. Но от аквариумной помпы можно запитать нимфей-ручеек, см. рис. справа выше, или небольшой «модерновый» фонтан, как на поз. 3 рис. со стационарными фонтанами в начале: помпа на 2 куба с нулевым напором 0,8 м при напоре в 0,6 м дает расход около 200 л/час, чего в данном случае хватает. В таком случае берут головку помпы без фильтра, только с комплектной предохранительной решеткой, см. рис. слева, так еще дешевле. А как устроен маленький фонтан-родничок с аквариумной помпой, см. на схеме справа ниже.

Устройство фонтана-родника

Насосы аквариумных помп центробежные, но, поскольку напора от них, по идее, вовсе не требуется, то их делают без направляющего аппарата и с прямыми радиальными лопастями рабочего колеса. Поэтому аквариумные помпы гораздо менее критичны к режиму работы. При работе с напором их КПД резко падает, но это опять-таки не существенно: самая мощная аквариумная помпа потребляет не более 60-70 Вт.

Примечание: об аквариумных помпах мы еще вспомним, когда дело дойдет до мини-фонтанов.

Фонтан Герона

О «вечных» фонтанах толков ходит немало. Их проекты относятся в разряду perpetuum mobile, что значит вечное движение. Вечный двигатель – механическая разновидность perpetuum mobile. Кстати, фонтан из колеса на поз. 6 рис. в начале – имитация одной из схем вечного двигателя, но на самом деле его колесо крутит электромотор.

Академии наук и патентные бюро уж более 200 лет как отказались рассматривать проекты perpetuum mobile по простой и очевидной причине: их уже тогда считали тысячами, а принести и поставить на стол перед экспертами действующий образец не смог никто. Воз с действующими образцами и поныне там, но количество проектов давно перевалило за миллион.

Тем не менее, фонтан без насоса сделать можно. Только не вечный, а периодического действия. Его изобрел великий инженер древности Герон Александрийский. Фонтан Герона достаточно полно описан в «Занимательной физике» Перельмана. Здесь напомним о главном: фонтан Герона – трансформатор давлений. Сила атмосферного давления (не его величина, а именно сила: величина, умноженная на площадь подверженной действию поверхности) на поверхность воды в чаше, превращается, если пренебречь потерями, в силу напора воды в устье излива. Поскольку его площадь многократно меньше площади зеркала воды в чаше, напор в изливе оказывается большим и струя из него бьет высоко вверх. Вот такой преобразователь давлений и придумал Герон.

Фонтан Герона

Геронов фонтан известен в 2-х модификациях: двухтрубной, поз. а на рис., и 1-трубной, поз. в. На поз. б вариант конструкции чаши 2-трубного фонтана. Соединяющая бутылки воздушная трубка показана условно; на самом деле она проходит через пробки, но внутри заканчивается вверху, а не у дна, как водяные. 2-трубный фонтан Герона хорош как маленький энергонезависимый домашний фонтан. Если струя брызгается, ее можно накрыть (с зазором у дна) колбой или плафоном от лампочки: прихотливо стекающие по стеклу струйки и капли весьма зрелищны.

Для его первичной заправки верхнюю бутыль наполняют водой, а затем наливают чашу, пока вода не покроет устья трубок. Трубка верхней бутылки то
час же, булькнув со всхлипом, втянет воду, а из трубки нижней бутыли ударит струя. Ее вид и силу можно регулировать, меняя уровень воды в чаше, возвышение верхней бутылки и отстояние обеих вниз от чаши.

Струя иссякает, когда вся вода через чашу перетечет из верхней бутылки в нижнюю. Для перезапуска фонтана бутылки меняют местами: верхнюю ставят вниз, нижнюю наверх. Когда же вследствие испарения устья трубок откроются, фонтан остановится. Для продолжения его работы нужно долить воды в чашу.

1-трубный фонтан Герона компактнее; когда-то такими любила забавляться «продвинутая» знать, поз. г. Однако, во-первых, верхний сосуд приходится наполнять через излив, что неудобно. Во-вторых, для перезапуска нужно перекачать воду из нижнего сосуда в верхний. Барам-господам игрушки готовили слуги и рабы, но пытаться заменить их насосом периодического действия с обратным клапаном (чтобы не пошел противоток по перекачной трубе через насос), не надо. Потери в фонтане Герона очень велики, особенно при сжатии-расширении воздуха, и мощность привода насоса понадобится в несколько раз больше, чем для обычного фонтана.

Фильтр

Аквариумный фильтр, пригодный для фонтана

Фильтр для самодельного погружного фонтана однозначно лучше брать тоже аквариумный: он на порядок дешевле. Можно также не покупать к нему комплектные картриджи (промываемые, многоразовые) из крупнопористой пропиленовой губки, а набить корпус плетеными пластиковыми кухонными губками. Сам же фильтр на поток 1-1,5 куб. м/ч имеет длину 30-40 см и примерно 8х8 см в поперечнике, см. рис. Недостаток по сравнению с «профи» один: без пригруза может всплыть, поэтому его нужно заваливать камешками, что только улучшит фильтрацию. Регулятор потока, если насос вибрационный, не нужен, т.к. производительность вибропомпы в достаточно широких пределах изменяется тиристорным регулятором напряжения.

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:

1. В радиусе 3-15 предполагаемых высот струи (т. наз. круг разбрызгивания) снимают гумус и роют котлован под чашу с запасом 15-20 см по глубине и 20-25 см по контуру;
2. Делают на дне котлована песчаную подсыпку, ставят чашу и, добавляя/отбавляя песка, выставляют чашу ровно и по высоте. Верхний край ее бортика должен прийтись немного (на 3-5 см) ниже поверхности почвы;
3. При наполненной чаше насыпают, с трамбовкой, боковую песчаную подушку до уровня нижнего края ее бортика;
4. Временно помещают в чашу гидросистему и производят пробу на брызги. Делать это нужно в ветреную погоду, т.к. улетевшие брызги уносят больше всего воды;
5. Завершают подсыпку, теперь уже с уклоном к чаше, и просто кладут на песок отмостку из деревянных плашек, кафеля, тротуарной плитки и т.п;
6. Монтируют в чаше, уже на постоянно, гидравлику. Вырезают цельный, из рулона, круг гидроизолирующей пленки по диаметру круга разбрызгивания. От его центра прорезают лепестки по радиусу чаши. Накрывают изоляцией весь будущий фонтан и заводят ее лепестки в чашу. Прорезать лепестки и заводить их в чашу удобнее по месту;
7. Поперек круга разбрызгивания кладут несколько пластиковых труб, а на них – нержавеющую, в крайнем случае – медную или латунную оцинкованную, сетку;
8. Закладывают площадку фонтана камнями, оформляют ее периметр, борт чаши, ставят на излив насадку – фонтан готов!

Еще фонтаны для дома

Аквариумная микропомпа

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!

Комнатные мини-фонтаны

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.

Схема фонтана-фитотрона

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.

О самодельных микропомпах

На рис. ниже показана последовательность изготовления микропомпы с питанием от батареек или телефонной зарядки из игрушечного микроэлектромоторчика и подручного хлама:

Изготовление самодельной микропомпы для фонтана

На всякий случай, вот еще видео по этой же теме:

Настольный фонтанчик с самодельной помпой вполне работоспособен, но, увы, на короткое время: сделать в домашних условиях качественный сальник с торцевым уплотнением невозможно, и попадание воды в мотор неизбежно. Короткого замыкания с искрами, правда, не будет – напряжение не то – но мотор выйдет из строя.

Примечание: торцевые (ударение на 1-м слоге) уплотнения – обязательный, и очень сложный, узел погружных насосов. С хорошими «торцами» современные погружные насосы работают по 40-60 лет, и в мотор не попадает ни капли. В общем, конструктору-гидравлику наших дней голову нужно иметь не хуже героновой.

Эпилог

«Ну что, Маш, лучше с фонтаном? А пищала-то!» – «Подумаешь, пищала! Зато цветов сколько насадила, и как цветут!» – «Да… Ну что, теперь моя очередь за пивом?» – «Чеши уж, пивохлёб! Только того… чуть погодя…»