Тестирование форсунок низкого и высокого давления для систем туманообразования

Когда-то давно прогуливаясь по улочкам Парижа какого-то европейского города, увидел что над головами посетителей летнего кафе клубится какой-то туман.

Оказалось, что это система охлаждения воздуха. Идея такая, вверху периодически распыляется вода очень мелкими каплями. Испаряясь, она охлаждает воздух, который опускается на головы беспечных парижан посетителей кафе.

Вернувшись домой, мне захотелось установить такую штуку у себя в беседке. Довольно быстро я нашел фирму в Украине, которая готова была это сделать. Однако, цена меня несколько шокировала: более $1500 для моей беседки 3 метра диаметром без установки...

Пришлось искать форсунки и пр. комплектующие на eBay.
В процессе выяснилось, что такие форсунки работают при давлении от 20 атмосфер и выше. И где взять такой насос?
С учетом того, что расход каждой форсунки очень мал (от 20 мл/мин), возникла идея взять баллон выдерживающий такое давление, налить туда воды, а необходимое давление создавать с помощью воздуха. Как это уже другой вопрос. То ли с помощью какого воздушного компрессора, то ли баллона с воздухом, например для дайвинга.

Но к сожалению все эти идеи так и остались нереализованными.

Чуть позже на том же eBay был приобретен комплект форсунок и шлангов низкого давления примерно такой.






 Его можно было подключать просто к водопроводному крану.

Цена такого комплекта была в 100 раз меньше, чем мне предлагали установить. Но и проработала она минут пять не больше.
Проблемы определились сразу.
Во-первых, размер капель довольно большой. И такое впечатление что сидишь под очень мелким дождем. Несколько минут это приятно, когда на улице +30, но потом начинает раздражать.
Во-вторых, когда вода перекрывалась остаточное давление выдавливало большие капли, которые капали на головы и спины сидящих в беседке.

В общем, подарил я этот комплект товарищу, которому нужно было орошать теплицу.

Потом система туманообразования для меня стала неактуальна.

Но вот в прошлом году товарищ пристроил к своему дому террасу и столкнулся с такой же проблемой: в очень жаркие дни, да еще при отсутствии ветра сидеть там было не очень комфортно.
Он наступил на те же грабли, что и я (хотя я его предупреждал), купил комплект низкого давления, который у него проработал недолго.

В этом году он тоже нашел какую-то фирму, которая готова была установить комплекс туманообразования высокого давления. И хотя ценник снизился до $1000, он все равно кажется немаленьким.

Однако на Али появились комплекты гораздо меньшей цены.
Например такой

Цена такого комплекта около $200, что уже вполне приемлемо.
В комплекте 6 форсунок, соединительный шланг и самое главное насос. Вся система работает при давлении около 50 бар.

В общем, на следующий год было решено купить ее.
Но мне стало интересно на сколько мелкий туман она может создавать и нельзя ли сделать все своими руками, снизив еще затраты.

В результате было приобретено две форсунки. Цена их колеблется, но примерно $0.8 за каждую.



 
У некоторых продавцов написано, что форсунка выполнена из латуни. Но судя по весу, цвету (мобильник не передал реальный цвет) и тому, что форсунки очень слабо магнитятся, можно предположить, что это нержавейка.
О том же говорит и пропил, который я сделал на одной из форсунок. 




Одна форсунка рассчитана на низкое давление от 5 до 15 атмосфер.

Длина 28 мм.
Диаметр хвостовика 6 мм.
Диаметр вверху около 10 мм.
Вес 7 грамм.
Диаметр отверстия распылителя от 0,15 до 0,8 мм. Я заказал 0,15 мм.
Отверстие выполнено в керамической вставке.

Такая форсунка предназначена для быстроразъемных соединений. Существует масса переходников, тройников и пр., но я заказал переходник на 1/4" (рука дрогнула, нужно было на 1/2") для тестирования.  
 Пришлось брать в оффлаййне еще переходник с 1/4 на 1/2 дюйма.

Чтобы закрепить форсунку достаточно ее просто вставить. Для освобождения нужно нажать на синее кольцо переходника.

Интересен внутренний мир форсунки.


 
Как видно внутри стоит пружинка с одной стороны с резиновым клапаном, а с другой металлический шток, которые собственно и помогает распылять воду. На торце штока нанесены едва заметные углубления. От жесткости пружины зависит при каком давлении откроется клапан.


 
Второй была форсунка рассчитанная на рабочее давление от 20 до 70 бар.


 

Длина 40 мм.
Диаметр около 10 мм.
Вес 13 грамм.
С одной стороны резьба на 1/16 дюйма (4,5 мм).
Диаметр отверстия распылителя от 0,1 до 0,4 мм. Была заказана 0,1 мм.


 
Внутренний мир побогаче.
Кроме упомянутых выше пружинки и штока есть еще фильтр.  

 
С переходниками к ней было сложнее. Нужны были два коннектора, тройник и кусок шланга. Я решил что для тестирования обойдемся подручными средствами.
Но забегая вперед, это оказалось камнем преткновения. Я рассчитывал, что возьму заглушку, просверлю там отверстие и нарежу резьбу. Но найти метчика на 1/16" мне естественно не удалось. Как удалось ее протестировать чуть ниже.

Собственно, теперь остался вопрос, а где взять насос для тестирования, который бы выдавал нужное давление?
Здесь мне помогли знакомые, которые занимаются системами отопления. У них был опрессовочный насос, который может развивать давление до 50 бар.


 
Шланг этого насоса оконечен фитингом на 1/2".

Теперь самое интересное: тестирование. Снимать оказалось очень сложно. Если бы насос постоянно работал, может быть можно было увидеть больше. Но самое интересное все же получилось показать.
С форсункой низкого давления никаких проблем не возникло. Была собрана конструкция из переходников.

  
Начнем с того, что форсунка начала работать когда давление достигло 5 бар.
Что же видно на видео? А там видно, что после того как давление начинает падать, из форсунки вылетает струя воды, которая не распыляется. И эта струя вылетает до тех пор, пока давление не упадет до нуля.
На самом деле, пружинка в форсунке должна была обеспечивать противокапельную систему. Но как видно, получается не очень.

Теперь нужно посмотреть как работает форсунка высокого давления. Но как это сделать?
В оффлайне же был приобретен переходник


 
Я отрезал кусок шланга высокого давления от автомобильной мойки. Форсунка как раз входила в него. Но загерметизировать ее мне не удалось, потому что поверхность форсунки рифленая.

На мою удачу форсунки оказались совместимыми.
Т.е. я выкрутил распылитель и прочие комплектующие (кроме фильтра) из нее и поставил на форсунку низкого давления.
Видео здесь.

Работает форсунка несколько лучше. Открывается при давлении около 20 бар. В какой-то момент срабатывает противокапельная система и поток перекрывается.

После изучения теории и готовых систем, узнал, для того чтобы не было капель после прекращения подачи воды, ставятся дренажные клапаны Идея проста, одновременно с отключением насоса, напряжение подается на клапан. Он открывается и практически моментально сбрасывают давление до нуля.

Какие выводы можно сделать из экспериментов?
Если нужна именно систем охлаждения для беседки или террасы нужно брать форсунки с наименьшим диаметром распылителя.
Да, собственно, и давление желательно создать как можно больше.
Хотя особой разницы в каплях обеих форсунок я не заметил. Основная проблема форсунки низкого давления, что она не перекрывается когда давление снижается в системе. За счет этого просто струйка воды продолжает бить из нее.

Но во сколько обойдется система, если ее собирать самому, например на 10 форсунок? Понятно, что цена может немного колебаться, но все же.
Стоимость форсунки $0.81. Возможно найти лот из 10 или более, где цена будет в итоге ниже.
Понадобятся также тройники, уголки и прочий фитинг. Цена до $2 за шт.

А также труба высокого давления примерно $1 за метр

 
Но основной проблемой остается насос. Мне не удалось найти на Али насос, который выдавал бы хотя бы 40 или 20 бар.
Многочисленные предложения насосов "высокого давления" на самом деле выдают около 5 бар, а наклейка на них Pressue Setting 0.9MPa означает, что насос отключается при таком давлении.


 

Можно купить отдельно насос из набора, но его цена около $165.

На Муське несколько раз проскакивали обзоры на автономные мойки для автомобиля. В характеристиках написано, что они могут выдавать 30 бар, что в принципе достаточно для работы форсунок. Но вот никто пока не подтвердил это утверждение.
Хотя это был бы хороший вариант. Цена такой мойки без аккумулятора начинается от $40.
Можно еще попробовать приспособить насос от "настоящей" мойки или просто ее использовать. Цена в оффлайне стартует от $80.

Правда, давление по паспорту несколько больше, чем нужно. Обещают до 110 бар.

Как вариант, может существует топливный насос на нужное давление.

И еще момент. Для работы системы нужна хорошая подготовка воды. Она должна быть очень мягкой, без примесей и взвеси. В противном случае форсунки будут очень быстро заиливаться.

И еще один вывод: комплект о котором говорилось в начале должен быть вполне работоспособным. Если мой товарищ его приобретет к следующему лету, обязательно сделаю обзор.