Насос прямої дії – це поршневий насос, який переміщає фіксовану кількість води під час одного циклу. Вода піднімається чи переміщується безпосередньо користувачем без додаткових важелів чи підшипників. Насос є переважно непідходящим для надзвичайних ситуацій та має використовуватися для довгострокового водопостачання у сільських районах.

Насоси прямої дії експлуатуються вручну. Вони працюють, напряму піднімаючи і переміщуючи товщу води у зворотно-поступальний спосіб, через що вода рухається в голівку насосу при рухові догори та донизу через два односторонні клапани – один внизу зовнішньої труби та інший внизу внутрішньої труби. Вимоги щодо обслуговування є низькими, і підземні компоненти переважно виготовлені з пластику, тому вони є стійкими до корозії та з ними простіше впоратися.

Проєктні міркування

Насоси прямої дії зазвичай можуть піднімати воду на висоту до 15 метрів. Оскільки товща води піднімається напряму, викачування води із більшої глибини зазвичай є неможливим. Єдиний спосіб, як цього можна досягнути, – це шляхом зменшення ваги води у трубах завдяки модифікованому проєкту труб (наприклад, у випадку насосу Canzee потрібні будуть зовнішні труби діаметром 40 мм і внутрішні труби діаметром 32 мм замість звичної конфігурації 50 мм/40 мм). Швидкість потоку зазвичай становить від 2 500 до 3 000 літрів на годину на глибині 5 метрів, що є дещо меншим ніж у випадку поршневих насосів, проте все ще краще ніж у випадку насосів для глибших криниць.

Існують два основні види насосів прямої дії, які широко використовуються, – насоси Tara і Canzee, які дещо відрізняються один від одного. Вони обидва використовують два односторонні клапани, і обидва вимагають безпосереднього підняття товщі води під час руху догори (під час якого вода утримується на місці одностороннім клапаном внутрішньої труби). Проте є дві відмінності між ними. Насос Tara має внутрішню трубу, яка є порожньою та закритою, що робить її плавучою, тоді як внутрішня труба насосу Canzee заповнюється водою, яка піднімається. До того ж порожня внутрішня труба насосу Tara має в основі плунжер (з інтегрованим одностороннім клапаном), який закриває її від зовнішньої труби, над яким піднімається вода у зовнішній трубі під час руху догори. Таким чином зовнішня труба в насосі Tara виконує роль циліндру, на відміну від насосу Canzee, який дозволяє воді потрапити як у внутрішню, так і в зовнішню труби під час змінних рухів, та там відсутній плунжер чи циліндр.

Матеріали

Необхідні матеріали включать головку насосу, зовнішню трубу з клапаном, внутрішню трубу з клапаном, з’єднання між внутрішньою трубою та ручкою (зазвичай виготовлене з металу) та ручку (виготовлену з металу, пластику чи дерева). У багатьох випадках цей вид насосу виготовляється на місцевому рівні. Наявність буде залежати від конкретної країни.

Придатність

Насоси прямої дії переважно використовується для постачання питної води. Оскільки насос працює, безпосередньо піднімаючи чи переміщуючи товщу води, глибина, на якій користувачі легко можуть працювати, обмежена водоносними горизонтами на глибині до 15 метрів, і насос потрібно встановити безпосередньо над криницею чи свердловиною. Такі насоси частіше є більш ефективними на рівні домогосподарства та в контексті сільських громад, де є менше користувачів на насос, а не в умовах надзвичайної ситуації та/або міському контексті, який є більш густонаселеним та де ручний видобуток води із єдиного спільного джерела може не задовольняти попит (див. S.8 ). Такий вид насосу підходить для меншої кількості користувачів (наприклад, до 150), оскільки пластикові матеріали є не настільки надійними як насоси для глибоких криниць, хоча більш інтенсивне використання є можливим, проте воно вимагатиме більшого обслуговування.

Експлуатація та обслуговування

Експлуатація та обслуговування насосів прямої дії є простішою ніж для насосів для глибоких криниць, оскільки вони піднімають воду напряму без жодних важелів чи підшипників, що призводить до виникнення порівняно меншої кількості проблем з обслуговуванням. Пластикові труби та арматура є легшими, що робить демонтаж труб простішим та менш проблемним завданням ніж у випадку металевих труб. До того ж у випадку насосу Tara нижній клапан можна зняти без демонтажу самої зовнішньої труби. Деякі частини можна виготовляти локально (наприклад, шайби клапану можна виготовляти із внутрішніх трубок для насосу Canzee), що теоретично може сприяти сталості. Іншим фактором, який зменшує потребу в обслуговуванні, є те, що штоки поршня та стояки виготовляються із пластику, внаслідок чого вони є стійкими до корозії від контакту з підземними водами із низьким рівнем рН, тобто потрібно менше ремонтних робіт та заміни деталей. Проте певні частини зрештою потрібно буде замінювати або частіше (наприклад, шайби клапану), або рідше (наприклад, ручка насосу та шток, під’єднаний до стояка). Тоді як сам проєкт передбачає просте обслуговування, в реальності навіть такі прості насоси часто не обслуговуються як потрібно. Існують різноманітні причини цього, які не стосуються технічного проєкту насосу (див. S.8 ).

Здоров’я та безпека

Оскільки більша частина компонентів, які знаходяться під землею, виготовлені з пластику, відсутні занепокоєння щодо розчинності металів у воді із нижчим рівнем рН, тобто також буде менш яскраво виражений вплив пов’язаних із залізом бактерій на якість води. Однією з проблем, пов’язаних із насосами прямої дії, є надмірне фізичне навантаження, оскільки воду потрібно піднімати напряму. Це може спричинити проблеми зі спиною у дорослих, і викачування води протягом тривалого часу є неможливим.

Витрати

Витрати на насоси прямої дії зазвичай коливаються у діапазоні від 150 до 500 доларів США. Поточні витрати є низькими, оскільки є менше робочих частин, та у випадку деяких насосів частини можуть виготовлятися локально.

Соціальні та екологічні аспекти

Загалом такі види насосів добре приймаються. Оскільки їх експлуатують вручну, вони є екологічно чистим способом видобутку води із обмеженим ризиком надмірної експлуатації джерела води, яке використовується для її викачування.