Почти все виды энергии, используемые нами, являются так или иначе переработанной энергией солнечного луча.
Могучие гидроэлектрические станции дают энергию за счет падения воды. Поднятая солнечным теплом в облака вода падает на возвышенные места суши, откуда сила ее падения движет турбины и дает электрический ток.
Ветряные двигатели и парусные суда движутся силой перемещения масс воздуха благодаря нагреванию его солнцем и созданию воздушных течений или ветров[7].
Солнечный луч, превращенный зеленым растением в органическое вещество (при разрушении которого выделяющаяся энергия — законсервированный солнечный луч), служит источником жизни для всех организмов на земле, в том числе и человека.
Наши машины работают при сжигании угля и нефти. Уголь, торф, нефть являются также продуктом работы зеленых растений в доисторические эпохи, законсервировавших солнечный луч в форме горючих веществ.
Питаясь сами и питая свои машины солнечным лучом, мы всегда используем его через посредство многих промежуточных передатчиков — воду, ветер, растения, теряя по пути большую часть первоначальной энергии и завися от этих посредников. Естественно, что человеческая мысль издавна и непрерывно стремится найти пути прямого, непосредственного использования энергии солнечного луча, пытаясь заставить его нагревать, двигать и производить необходимое для человека.
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].
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.
7
Лишь пассатные ветры, обусловливаемые отставанием воздушных масс от вращения земли вокруг своей оси, в основе своей имеют силу всемирного тяготения, а не тепло солнечного луча. И это почти единственный случай технического использования энергии вне солнечного луча, не считая атомной энергии.
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.