En lugar de un sistema de ósmosis en la autocaravana ...

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Actualizado - 28 de octubre de 2024

Las bombas instaladas en las autocaravanas no suelen proporcionar la presión necesaria para hacer funcionar un sistema de ósmosis. Por este motivo, aquí se presenta una solución alternativa que puede funcionar con una bomba de presión convencional para autocaravanas.

alternativa

La alternativa consiste en los mismos cuatro filtros que suelen disponerse delante de la membrana de ósmosis: Filtro PP 10 µm (filtra según el fabricante - arena, impurezas), filtro GAC filtro de carbón (cloro, contaminantes orgánicos, pesticidas, insecticidas, disolventes), filtro CTO carbón activado 5 µm, filtro UF 0,02 µm (bacterias, virus).

Se omiten la membrana de ósmosis y las dos etapas posteriores de carbón activo y remineralización, así como el resto de la tecnología, como la unidad de control, la bomba, etc.
Ventaja: Los minerales permanecen en el agua, por lo que no cambian ni el sabor ni la conductividad y no es necesaria la remineralización habitual. Esto también supone una ventaja en cuanto a costes de consumo.

UV-C sustituye a la membrana de ósmosis

Un sistema UV-C de 254 nm sustituye a la membrana de ósmosis responsable de la esterilidad (relativa). Una válvula de mariposa opcional permite el ajuste exacto del caudal deseado, con lo que puede alcanzarse un nivel de esterilidad superior al 99,99 %.
En la práctica, con un diámetro de manguera de 6 mm y la bomba de presión Shurflo 2095-204-412, se ha conseguido un caudal de 1,5 litros por minuto -sin utilizar un limitador de caudal- que está por debajo de los 1,6 litros por minuto requeridos en relación con el nivel de esterilidad 99,99 %.

Función de la unidad de filtrado

Como la unidad UV-C con una UVT (transmisión de rayos UV) de 90 % se encuentra ANTES de la unidad de filtrado, el agua contaminada por gérmenes no llega a los filtros. Entonces, ¿por qué necesitamos los filtros?

Pues bien, por un lado, la irradiación UV-C no elimina sustancias como hormonas, residuos de medicamentos, pesticidas, etc., sino que "sólo" destruye el código genético, el ADN de bacterias y virus. Por otro lado, tras la irradiación UV-C quedan fragmentos bacterianos/virales no reactivables, que son eliminados por el último filtro de 0,02 µm (u opcionalmente disponible filtro de sólo 0,01 µm - ultrafiltración).

Sin embargo, los residuos de medicamentos, hormonas y pesticidas son filtrados, por ejemplo, por la membrana filtrante de 0,02 µm (véase también el estudio Eliminación de microcontaminantes esteroideos mediante filtración por membrana asistida con carbón activado esférico a base de polímeros (PBSAC)). Por eso esta etapa de filtrado es esencial.

Conmutación mediante válvula de 2 vías

Una válvula motorizada de dos vías conmuta entre el depósito y las fuentes de agua del sistema de filtro UV-C. En modo de reposo, la válvula de dos vías conecta el depósito y el grifo. Cuando se cambia a UV-C, la válvula de dos vías cambia al sistema de filtro UV-C y al grifo.

¿Por qué es importante prestar atención a la polaridad de la conexión de la válvula eléctrica? El consumo de energía en la autocaravana debe mantenerse lo más bajo posible en el lado del consumidor, ya que la energía eléctrica sólo está disponible en una medida muy limitada.
Por este motivo, los trayectos habitualmente permanentes se dirigen a la rama que está energizada sin tensión, mientras que el estado energizado provoca la posición de conexión temporal.

Una segunda válvula de dos vías en el ramal de salida de la unidad de filtrado conmuta entre el UV-C y la unidad de filtrado y el grifo para transportar el agua estancada al depósito de aguas residuales antes de conmutar al grifo y descargar el agua libre de gérmenes.

Esto puede hacerse mediante un temporizador o SmartHome. El periodo de tiempo debe ajustarse de modo que el contenido de agua de la unidad de filtrado y de las tuberías se haya llenado completamente de agua dulce en el momento en que llegue a la salida del grifo.

Cuando está desactivada, la conexión grifo de agua unidad de filtrado debe estar activa y cambia a aguas residuales cuando está activada. La válvula muestra la posición actual de la corredera a través de una ventana de visualización en la parte superior e indica las conexiones sin tensión.

Medidas de remodelación

Las modificaciones necesarias se limitan a la fabricación de un nuevo soporte para la unidad de filtrado compuesta por los cuatro filtros descritos anteriormente, la reubicación de la unidad de visualización del sistema UV-C en un punto central de la zona de cocina de la autocaravana mediante un cable de cinco hilos (de control) y la instalación de las dos válvulas de dos vías y sus tuberías.

¿Dónde colocar el sistema?

El "hacia dónde" ya se ha descrito en una contribución al Instalación de ósmosis y UV-C se han descrito unidades.

La solución en la autocaravana supuestamente llena "sin espacios libres" era sencilla. No todos los espacios libres son obvios. A veces hay que mirar entre bastidores, por ejemplo, cubiertas de retroiluminación, retirar cubos de basura, para encontrar un espacio oculto pero libre aquí o allá al que se puede acceder desde el exterior a través de una trampilla de servicio reequipada.

Montaje de la unidad de filtrado

El soporte de la unidad de filtrado puede fabricarse con un perfil en L de aluminio de 60 x 20 x 3 mm y una longitud mínima de mm. Los orificios para el montaje del filtro se transfieren del soporte original.

El lado estrecho del perfil en L está perforado con cinco orificios (cada uno ligeramente desplazado en altura con respecto al otro) para fijar la unidad a una pared lateral, cada uno de ellos con topes de goma de aprox. 4 mm de grosor, desacoplados de las vibraciones mediante tornillos Torx 5 x 25.

La gomaespuma autoadhesiva, que se pega a la pared a una altura de unos 10 cm (medida desde el suelo), ayuda a amortiguar la vibración de la carcasa del filtro.

Hay que dejar unos 5 cm de espacio debajo de los filtros para poder cambiarlos si es necesario.

Atención: las conexiones izquierda (entrada 6 mm) y derecha (salida 10 mm) están fijadas en sentidos opuestos y no pueden girarse, por lo que debe asegurarse de que haya espacio suficiente para la manguera izquierda, de modo que pueda colocarse sin dobleces o, en caso necesario, insertarse en un ángulo de 90°.

Montaje del filtro UV-C

La instalación de la unidad de irradiación UV-C emisora de 254 nm con un UVT (Transmisión UV) de 90 % está montado sobre dos pernos de suspensión anclados en el suelo con soportes tubulares recubiertos de goma y, por tanto, amortiguadores de las vibraciones.

La unidad UV-C debe alinearse con el cable apuntando hacia la unidad de control y el cable debe tenderse en un radio amplio.

La elección de los orificios para los pernos de suspensión debe permitir la conexión de un ángulo de 90° en ambos lados sin que choquen, por ejemplo, al cerrar la trampilla de servicio.

Conexión de filtro y unidad UV-C

Sólo la unidad de filtro tiene una entrada definida de 10 mm y una salida de 6 mm. La unidad UV-C se puede adaptar a la tubería según sea necesario a través de la conexión de 1/2″.

Las tuberías de las autocaravanas suelen diseñarse con 15 mm. En este caso, se redujo a 12 mm, sobre todo porque en última instancia tiene que reducirse aún más a 10 mm o 6 mm.

Los tramos de manguera no deben ser demasiado cortos al conectar los distintos reductores. Al menos dos centímetros permiten una flexibilidad, aunque sea ligera, y una fácil inserción de los anillos de retención. Estos sirven para proteger contra el aflojamiento involuntario de la conexión.

Al conectar las mangueras a los conectores, asegúrese de que la manguera se introduce en el conector hasta el final (aproximadamente un centímetro) tras superar la primera resistencia (las lengüetas de sujeción).
A veces te equivocas y estás encantado con una fuente ...

Modificación eléctrica de la unidad de control UV-C

La unidad muestra la función y el estado de la fuente de luz UV-C mediante LED. Estos deben instalarse externamente para que sean visibles en la zona de la cocina.

La tapa de la carcasa puede retirarse con cuidado tras aflojar seis tornillos Phillips: La electrónica y los LED se fijan a la parte trasera con dos tornillos.
El sistema electrónico, que se fija con dos tornillos Phillips, aloja el procesador que controla la vida útil de la lámpara UV-C y la NVRAM (memoria no volátil), que suma los tiempos de funcionamiento y se desconecta en función de la vida útil ajustada, pero también controla los tres LED de estado.

El circuito completo sólo recibe tensión de funcionamiento a través de dos cables. Uno de ellos todavía conduce al interruptor de alimentación.

La lámpara de quirófano está conectada al balasto, que está fijado a la base de la carcasa, mediante dos cables adicionales.

Los dos cables para la electrónica de control, los dos cables para el LED de funcionamiento y el segundo cable (rojo) para el interruptor de encendido/apagado deben tenderse en la zona de la cocina con un cable de control de cinco hilos.
Los conductos de cables se instalan verticalmente hacia abajo con prensaestopas de estanqueidad.

La abertura ahora vacía del LED de funcionamiento debe cerrarse con una tapa adecuada.

La electrónica de control de la unidad UV-C encaja en la caja electrónica del sistema de ósmosis, de la que se retira la lámina adhesiva de la parte frontal y, si es necesario, se sustituye por otra de fabricación propia.
Tres orificios existentes en la carcasa, taladrados a 5 mm, alojan los tres LED convenientemente curvados. La luz de funcionamiento encaja en uno de los orificios existentes (aquí arriba a la derecha).

Los cables pasan por el recorte de la carcasa para la antigua regleta de conectores.

Tuberías

Para ilustrar mejor las tuberías:

En aras de la simplicidad, las reducciones no se muestran en el diagrama. La instalación real suele requerir codos y accesorios de transición de ½" a la dimensión métrica de la manguera, ya que todos los accesorios están diseñados en ½".

Esquema del circuito

Las conexiones eléctricas se explican en el esquema gráfico del circuito, que también es comprensible para los profanos en la técnica:

Las válvulas del motor pueden conectarse independientemente de la polaridad. En cuanto se aplica tensión, independientemente de la polaridad, se inicia el proceso de conmutación. Si se desconecta la tensión, la válvula vuelve mecánicamente a la posición de reposo.

La unidad UV-C debe conectarse con la polaridad correcta en la carcasa (caja de control). La modificación del circuito interno se describe más arriba. Los cables morados representan las conexiones (cables rojos) en el interruptor de encendido.

Sistema de control

En este caso se optó por la solución SmartHome (Raspberry Pi y Homematic). Junto con el pulsador doble, que ya se utiliza para el encendido y apagado controlado por tiempo, el UV-C y la unidad de filtrado se activan a través de un canal con una pulsación corta de un botón y se desactivan con una pulsación larga de un botón.

Al encenderse, se conectan la unidad UV-C y ambas válvulas de 2 vías. La válvula superior derecha de la ilustración conecta la bomba a la unidad UV-C, mientras que la válvula izquierda conecta la salida de la unidad de filtrado a la tubería de aguas residuales.

Esta conexión se mantiene mientras dura el lavado de la unidad de filtrado. A continuación, la válvula izquierda conmuta la salida de la unidad de filtrado a la derivación al grifo. El agua libre de gérmenes está entonces disponible para su extracción.

Una vez finalizada la extracción del agua, una pulsación larga del botón garantiza el restablecimiento sin tensión de ambas válvulas, estableciendo así una conexión directa entre la bomba y el grifo, sin pasar por la unidad UV-C y de filtrado.

programas

Sólo se necesitan cuatro pequeños programas:

• Encendido de la unidad UV-C con un botón
• Apague el aparato UV-C con el botón
• Control del tiempo de encendido
• Desconexión del temporizador

Dispositivos

Se necesita un pulsador de 2 canales (por ejemplo, HM-PB-2-WM55) y un actuador de conmutación de 4 canales (HM-LC-Sw4-WM). Los nombres de los canales se han elegido al azar y pueden adaptarse según las necesidades.

Designación de canales

• KU_TA_WP_K2 - Pulsador canal 2
• KU_SW_MV_UVC_K2 - El canal 2 del actuador de conmutación conmuta la electroválvula a la unidad UV-C
• KU_SW_UVC_LAMPE_K1 - El canal 1 del actuador de conmutación conmuta la unidad UV-C
• KU_SW_MV_ABW_K3 - Interruptor actuador canal 3 interruptores electroválvula para drenaje de aguas residuales

Encendido de la unidad UV-C con un botón

Apague el aparato UV-C con el botón

Control del tiempo de encendido

Al pulsar el botón se activa la electroválvula. Esta, a su vez, activa el siguiente programa, que inicia el encendido de la lámpara UV-C y el funcionamiento de la válvula de aguas residuales durante (en este caso) 90 segundos y cambia al grifo de agua una vez transcurrido este periodo.

El tiempo que se tarda en eliminar completamente el agua estancada de los filtros y el volumen de las demás tuberías antes de poder extraer agua fresca depende de lo llenos que estén.

Desconexión del temporizador

El programa también se inicia mediante la conmutación de la electroválvula y apaga la lámpara UV-C una vez transcurrido el tiempo ajustado de 10 segundos (aquí).

Esto garantiza que todos los gérmenes de la unidad UV-C se han destruido de forma fiable, descartando así la posibilidad de recontaminación.

Medición de TDS

En relación con los sistemas de ósmosis, el Medición de TDS (Sólidos Totalmente Disueltos) como prueba de eficacia. Así pues, los aparatos de medición miden los componentes disueltos en el agua y los indican en ppm (partes por millón) o en S (Siemens) a.
Aproximadamente 2 μS/cm equivalen a 1 ppm (mg/L). El factor TDS para las aguas superficiales suele estar entre 0,5 ... 0,8, con una media de 0,65, que corresponde a 280 μS/cm o 179 ppm.

El resultado depende de la concentración y la movilidad de los iones, así como de la temperatura de la solución y, por supuesto, de la calidad del aparato de medición y de su calibración previa.

Un dispositivo útil es, por ejemplo, el PCE-PH 30 en la versión calibrada, que incluye maletín y soluciones de calibración, así como un certificado de calibración.

Mientras que los valores en torno a 40 μS/cm se consideran normales para el agua de ósmosis, el agua del grifo tiene entre 170 ... 370 μS/cm. Por tanto, el objetivo de la filtración del agua -sin membrana de ósmosis- debería ser un valor en torno a 200 ... 300 ppm, que se basa en el contenido mineral puro.
La filtración mecánica hasta 0,01 o 0,02 μm también consigue un nivel de esterilidad de alrededor del 90 %.

El tratamiento UV-C provoca la destrucción de todos los microorganismos, como bacterias y virus. Con una irradiancia suficiente (para evitar la reconstrucción enzimática del ADN dañado por UV mediante fotoliasas), puede alcanzarse una esterilidad de hasta 99,9999 %.

Gastos de mantenimiento

Los costes de mantenimiento para sustituir el filtro una vez al año son muy limitados. La vida útil de la lámpara UV-C es de 10.000 horas de funcionamiento, lo que significa un funcionamiento continuo durante más de un año, por lo que una sustitución en unos cinco años debería ser más que suficiente.

Conclusión

Si lo que desea es no alterar en gran medida el sabor del agua, es decir, mantener su contenido mineral, pero a la vez disfrutar de agua de cualquier origen sin gérmenes, la solución alternativa que se muestra aquí es una buena elección.