Asuntoautossa olevan osmoosijärjestelmän sijaan ...

Lukuaika 9 minuuttia

Päivitetty - lokakuu 28, 2024

Matkailuautoihin asennetut pumput eivät useinkaan tuota tarvittavaa painetta osmoosijärjestelmän toimintaan. Tästä syystä tässä esitellään vaihtoehtoinen ratkaisu, jota voidaan käyttää tavanomaisella matkailuauton painepumpulla.

Vaihtoehtoinen

Vaihtoehto koostuu samoista neljästä suodattimesta, jotka on yleensä sijoitettu osmoosikalvon eteen: PP-suodatin 10 µm (suodattimet valmistajan mukaan - hiekka, epäpuhtaudet), GAC-suodatin hiilisuodatin (kloori, orgaaniset epäpuhtaudet, torjunta-aineet, hyönteismyrkyt, liuottimet), CTO-suodatin aktiivihiili 5 µm, UF-suodatin 0,02 µm (bakteerit, virukset).

Osmoosikalvo ja kaksi sitä seuraavaa aktiivihiili- ja remineralisaatiovaihetta jätetään pois, samoin kuin kaikki muu tekniikka, kuten ohjausyksikkö, pumppu jne.
Etu: Mineraalit pysyvät vedessä, minkä vuoksi maku ja sähkönjohtavuus eivät muutu ja tavanomainen uudelleenmineralisointi on tarpeetonta. Tästä seuraa myös kulutus- ja kustannusetu.

UV-C korvaa osmoosikalvon

254 nm:n UV-C-järjestelmä korvaa osmoosikalvon, joka vastaa (suhteellisesta) steriiliydestä. Lisävarusteena saatavalla kuristusventtiilillä voidaan säätää tarkasti haluttu virtausnopeus, jolloin voidaan saavuttaa yli 99,99 %:n steriiliystaso.
Käytännössä 6 mm:n letkun halkaisijalla ja Shurflo 2095-204-412 -painepumpulla on saavutettu virtausnopeus 1,5 litraa minuutissa - ilman virtausnopeuden rajoitinta - mikä on alle vaaditun 1,6 litraa minuutissa suhteessa steriiliystasoon 99,99 %.

Suodatinyksikön toiminta

Koska UV-C-yksikkö, jonka UVT (UV-lähdön läpäisykyky) on 90 %, on sijoitettu ennen suodatinyksikköä, suodatinlaitteisiin ei pääse bakteerien saastuttamaa vettä. Miksi tarvitsemme suodattimia?

Yhtäältä UV-C-säteilytys ei poista aineita, kuten hormoneja, lääkejäämiä, torjunta-aineita jne., vaan tuhoaa "vain" bakteerien ja virusten geneettisen koodin, DNA:n. Toisaalta UV-C-säteilytyksen jälkeen jää jäljelle ei-reaktivoituvia bakteeri- ja viruskappaleita, jotka poistetaan viimeisellä 0,02 µm:n suodattimella (tai valinnaisesti saatavilla olevalla vain 0,01 µm:n suodattimella - ultrasuodatus).

Kuitenkin esimerkiksi lääkejäämät, hormonit ja torjunta-aineet suodattuvat pois 0,02 µm:n suodatinkalvolla (ks. myös tutkimus Steroidien mikrosaasteiden poistaminen polymeeripohjaisella pallomaisella aktiivihiilellä (PBSAC) avustetulla kalvosuodatuksella.). Siksi tämä suodatusvaihe on välttämätön!

Kytkentä 2-tieventtiilin kautta

Moottoroitu kaksisuuntaventtiili vaihtaa säiliön ja UV-C-suodatinjärjestelmän vesilähteiden välillä. Lepotilassa kaksisuuntaventtiili yhdistää säiliön ja hanan. Kun UV-C-toiminto kytketään päälle, kaksisuuntaventtiili kytkee UV-C-suodatinjärjestelmän ja hanan.

Miksi on tärkeää kiinnittää huomiota sähköventtiilin liitännän napaisuuteen? Matkailuauton virrankulutus tulisi pitää mahdollisimman pienenä kuluttajan puolella, koska sähköenergiaa on käytettävissä vain hyvin rajallisesti.
Tästä syystä tavallisesti pysyvät reitit ohjataan jännitteettömään haaraan, kun taas jännitteinen tila aiheuttaa tilapäisen kytkentäasennon.

Toinen kaksisuuntaventtiili suodatinyksikön ulostulohaarassa vaihtaa UV-C:n ja suodatinyksikön välillä hanaan, jotta mahdollinen seisova vesi voidaan siirtää jätevesisäiliöön ennen hanaan siirtymistä ja pölyttömän veden poistamista.

Tämä voidaan tehdä ajastimen tai SmartHomen avulla. Ajanjakso on asetettava siten, että suodatinyksikön ja putkiston vesisisältö on täyttynyt kokonaan raikkaalla vedellä, kun se saapuu hanan ulostuloaukkoon.

Kun virta on katkaistu, vesihana suodatinyksikkö -yhteyden on oltava aktiivinen ja kytkeydyttävä jätevedeksi, kun virta kytketään. Venttiili näyttää liukusäätimen senhetkisen asennon yläosassa olevan katseluikkunan avulla ja ilmoittaa jännitteettömät liitännät.

Uudelleenjärjestelytoimenpiteet

Tarvittavat muutokset rajoittuvat edellä kuvatuista neljästä suodattimesta koostuvan suodatinyksikön uuden pidikkeen valmistamiseen, UV-C-järjestelmän näyttöyksikön siirtämiseen keskeiselle paikalle matkailuauton keittiötilaan viisijohtimisen kaapelin (ohjauskaapelin) välityksellä sekä kahden kaksisuuntaisen venttiilin ja niiden putkiston asentamiseen.

Mihin järjestelmä sijoitetaan?

"Mihin" on jo kuvattu eräässä artikkelissa, joka liittyy Osmoosin ja UV-C:n asennus yksiköt on kuvattu.

Ratkaisu oletettavasti täyteen ahdetussa matkailuautossa oli yksinkertainen. Kaikki vapaat tilat eivät ole itsestään selviä. Joskus on katsottava kulissien taakse, esim. taustavalojen peittäminen, jäteastioiden poistaminen, ja löydettävä piilotettua mutta vapaata tilaa täältä tai sieltä, johon pääsee ulkoa jälkiasennetun huoltoluukun kautta.

Suodatinyksikön asentaminen

Suodatinyksikön kiinnike voidaan valmistaa alumiinisesta L-profiilista, jonka mitat ovat 60 x 20 x 3 mm ja vähimmäispituus mm. Suodattimen kiinnitysreiät siirretään alkuperäisestä kannattimesta.

L-profiilin kapealle sivulle porataan viisi reikää (kukin hieman korkeussuunnassa toisistaan poikkeavalla korkeudella) laitteen kiinnittämiseksi sivuseinään, kukin noin 4 mm:n paksuisilla kumipuskureilla, jotka on irrotettu tärinästä Torx-ruuveja 5 x 25 käyttäen.

Itsekiinnittyvä vaahtomuovikumi, joka kiinnitetään seinään noin 10 cm:n korkeudelle (lattiasta mitattuna), auttaa vaimentamaan suodatinkotelon tärinää.

Suodattimien alle on jätettävä noin 5 cm tilaa, jotta ne voidaan tarvittaessa vaihtaa.

Huomaa: vasemmanpuoleinen (sisääntulo 6 mm) ja oikeanpuoleinen (ulostulo 10 mm) liitäntä on kiinnitetty vastakkaisiin suuntiin, eikä niitä voi kääntää, minkä vuoksi sinun on varmistettava, että vasemmanpuoleiselle letkulle on riittävästi tilaa, jotta se voidaan asentaa mutkittelematta tai tarvittaessa asettaa 90° kulmassa.

UV-C-suodattimen asentaminen

254 nm:n UV-C-säteilytysyksikkö, jossa on UVT (UV-säteilyn läpäisy) 90 % on asennettu kahteen ripustuspulttiin, jotka on ankkuroitu lattiaan kumipäällysteisillä ja siten tärinää vaimentavilla putkikiinnikkeillä.

UV-C-yksikkö on suunnattava siten, että kaapeli osoittaa ohjausyksikköä kohti, ja kaapeli on asennettava laajalla säteellä.

Ripustuspulttien reikien valinnan on oltava sellainen, että ne voidaan liittää 90°:n kulmaan molemmin puolin ilman, että ne törmäävät toisiinsa, esim. kun huoltoluukku suljetaan.

Suodattimen ja UV-C-yksikön liitäntä

Ainoastaan suodatinyksikössä on määritelty 10 mm:n sisääntulo ja 6 mm:n ulostulo. UV-C-yksikkö voidaan sovittaa putkistoon tarpeen mukaan 1/2 tuuman liitännän kautta.

Matkailuautojen putkistot on yleensä suunniteltu 15 mm:n putkiksi. Tässä tapauksessa se pienennettiin 12 mm:iin, varsinkin kun se on lopulta pienennettävä edelleen 10 mm:iin tai 6 mm:iin.

Letkuosuudet eivät saa olla liian lyhyitä, kun yksittäiset vähennysventtiilit liitetään toisiinsa. Vähintään kaksi senttimetriä mahdollistaa joustavuuden, vaikkakin vähäisen, ja kiinnitysrenkaiden helpon asettamisen. Ne suojaavat liitoksen tahattomalta löystymiseltä.

Kun letkut liitetään liittimiin, varmista, että letku työnnetään liittimeen loppuun asti (noin senttimetri) ensimmäisen vastuksen (pidätyskielekkeet) jälkeen.
Joskus erehdyt ja ilahdut suihkulähteestä ...

UV-C-ohjausyksikön sähköinen muutos

Laite näyttää UV-C-valonlähteen toiminnan ja tilan LEDien avulla. Nämä on asennettava ulkoisesti siten, että ne näkyvät keittiötilassa.

Kotelon kansi voidaan irrottaa varovasti löysäämällä kuusi Phillips-ruuvia: Elektroniikka ja LEDit on kiinnitetty takaosaan kahdella ruuvilla.
Kahdella Phillips-ruuvilla kiinnitettävässä elektroniikassa on prosessori, joka valvoo UV-C-lampun käyttöikää, ja NVRAM (haihtumaton muisti), joka laskee yhteen toiminta-ajat ja sammuttaa ne asetetun käyttöiän täyttyessä, mutta ohjaa myös kolmea tilailmaisinta LEDiä.

Koko piiriin syötetään käyttöjännitettä vain kahden kaapelin kautta. Toinen näistä johtaa edelleen virtakytkimeen.

Käyttölamppu on liitetty kotelon pohjaan kiinnitettyyn liitäntälaiteyksikköön kahden lisäkaapelin avulla.

Kaksi kaapelia ohjauselektroniikkaa varten, kaksi kaapelia käyttö-LEDiä varten ja toinen (punainen) kaapeli on/off-kytkintä varten on asennettava keittiötilassa viisijohtimista ohjauskaapelia käyttäen.
Kaapelikanavat asennetaan pystysuoraan alaspäin tiivisteellisten kaapeliläpivientien avulla.

Käyttö-LED:n tyhjä aukko on suljettava sopivalla suojakorkilla.

UV-C-yksikön ohjauselektroniikka sopii osmoosijärjestelmän elektroniikkalaatikkoon, jonka etupuolella oleva liimakalvo poistetaan ja tarvittaessa korvataan itse tehdyllä kalvolla.
Kolme kotelossa olevaa 5 mm:n reikää, jotka on porattu ulos, sopivat kolmelle sopivasti taivutetulle ledille. Käyttölamppu sopii yhteen olemassa olevista rei'istä (tässä oikealla ylhäällä).

Kaapelit ohjataan kotelon aukon läpi entisen liitinriman kohdalle.

Putkistot

Putkiston havainnollistamiseksi selkeämmin:

Yksinkertaisuuden vuoksi vähennyksiä ei esitetä kaaviossa. Todellisessa asennuksessa tarvitaan yleensä kulmakappaleita ja siirtymäliitoksia ½":sta metriseen letkumittaan, koska kaikki liitokset on suunniteltu ½":n mittaisiksi.

Piirikaavio

Sähkökytkennät selitetään graafisessa piirikaaviossa, joka on ymmärrettävä myös teknisen alan maallikoille:

Moottorin venttiilit voidaan kytkeä napaisuudesta riippumatta. Heti kun jännite kytketään napaisuudesta riippumatta, kytkentäprosessi käynnistyy. Jos jännite katkaistaan, venttiili palaa mekaanisesti lepoasentoon.

UV-C-yksikkö on kytkettävä koteloon (ohjauskoteloon) oikealla napaisuudella. Sisäisen virtapiirin muuttaminen on kuvattu edellä. Violetit johdot edustavat virtakytkimen liitäntöjä (punaiset johdot).

Ohjausjärjestelmä

Tähän valittiin SmartHome-ratkaisu (Raspberry Pi ja Homematic). Yhdessä kaksoispainikkeen kanssa, jota käytetään jo nyt aikaohjattuun päälle- ja poiskytkentään, UV-C ja suodatinyksikkö aktivoidaan kanavan kautta lyhyellä painalluksella ja deaktivoidaan pitkällä painalluksella.

Kun laite kytketään päälle, UV-C-yksikkö ja molemmat 2-tieventtiilit kytkeytyvät päälle. Kuvan oikeanpuoleinen venttiili yhdistää tällöin pumpun UV-C-yksikköön ja vasemmanpuoleinen venttiili yhdistää suodatinyksikön ulostulon jätevesiputkeen.

Tämä yhteys säilyy suodatinyksikön huuhtelun ajan. Vasemmanpuoleinen venttiili kytkee suodatinyksikön ulostulon hanaan johtavaan haaraan. Tämän jälkeen käytettävissä on bakteerivapaata vettä.

Kun vedenotto on päättynyt, painikkeen pitkä painallus nollaa molemmat venttiilit ilman, että ne kytkeytyvät päälle, jolloin pumpun ja hanan välille muodostuu suora yhteys, joka ohittaa UV-C- ja suodatinyksikön.

Ohjelmat

Tarvitaan vain neljä pientä ohjelmaa:

• UV-C-yksikön käynnistäminen painikkeella
• Sammuta UV-C-yksikkö painikkeella
• Kytkentäajan valvonta
• Aikaohjauksen kytkentä pois päältä

Laitteet

Tarvitaan 2-jakoinen painike (esim. HM-PB-2-WM55) ja 4-jakoinen kytkinlaite (HM-LC-Sw4-WM). Kanavien nimet on valittu sattumanvaraisesti, ja niitä voidaan mukauttaa tarpeen mukaan.

Kanavien nimitykset

• KU_TA_WP_K2 - Painonappikanava 2
• KU_SW_MV_UVC_K2 - Kytkinlaite kanava 2 kytkee magneettiventtiilin UV-C-yksikköön.
• KU_SW_UVC_LAMPE_K1 - Kytkinlaite kanava 1 kytkee UV-C-yksikön päälle.
• KU_SW_MV_ABW_K3 - Kytkin toimilaite kanava 3 kytkee magneettiventtiilin jäteveden viemäröintiin

UV-C-yksikön käynnistäminen painikkeella

Sammuta UV-C-yksikkö painikkeella

Kytkentäajan valvonta

Painikkeen painaminen kytkee magneettiventtiilin. Tämä puolestaan käynnistää seuraavan ohjelman, joka käynnistää UV-C-lampun sytyttämisen ja jätevesiventtiilin toiminnan (tässä tapauksessa) 90 sekunnin ajaksi ja kytkee vesihanan päälle, kun tämä aika on kulunut.

Aika, joka kuluu seisovan veden täydelliseen poistamiseen suodattimista ja muiden putkistojen tilavuudesta, ennen kuin raikasta vettä voidaan ottaa pois, riippuu siitä, kuinka täynnä suodattimet ovat.

Aikaohjauksen kytkentä pois päältä

Ohjelma käynnistyy myös kytkemällä magneettiventtiili ja sammuttaa UV-C-lampun, kun asetettu 10 sekunnin aika (tässä) on kulunut.

Näin varmistetaan, että kaikki UV-C-yksikössä olevat bakteerit on tuhottu luotettavasti, mikä sulkee pois uudelleen saastumisen mahdollisuuden.

TDS-mittaus

Osmoosijärjestelmien yhteydessä TDS-mittaus (Liuenneet kiintoaineet) todisteena tehokkuudesta. Mittauslaitteet mittaavat siis veteen liuenneet komponentit ja ilmoittavat ne ppm:nä (miljoonasosaa) tai S:ssä (Siemens) osoitteeseen.
Noin 2 μS/cm vastaa 1 ppm (mg/L). Pintaveden TDS-kerroin on yleensä välillä 0,5 ... 0,8, keskimäärin 0,65, mikä vastaa 280 μS/cm tai 179 ppm.

Tulos riippuu ionien pitoisuudesta ja liikkuvuudesta sekä liuoksen lämpötilasta ja tietenkin mittalaitteen laadusta ja sen aiemmasta kalibroinnista.

Käyttökelpoinen laite on esimerkiksi PCE-PH 30 kalibroitu versio, johon kuuluu kotelo ja kalibrointiliuokset sekä kalibrointitodistus.

Osmoosiveden normaaliarvo on noin 40 μS/cm, kun taas vesijohtoveden arvo on 170 ... 370 μS/cm. Veden suodattamisen tavoitteena - ilman osmoosikalvoa - olisi siis oltava noin 200 ... 300 ppm, joka perustuu puhtaaseen mineraalipitoisuuteen.
Mekaanisella suodatuksella 0,01 tai 0,02 μm:iin asti saavutetaan myös noin 90 %:n steriiliystaso.

UV-C-käsittely tuhoaa kaikki mikro-organismit, kuten bakteerit ja virukset. Riittävällä säteilytyksellä (jotta estetään UV-vaurioituneen DNA:n entsymaattinen uudelleenrakentaminen fotolyaasien avulla) voidaan saavuttaa jopa 99,9999 %:n steriiliys.

Kunnossapitokustannukset

Suodattimen vaihtamisesta kerran vuodessa aiheutuvat huoltokustannukset ovat hyvin vähäiset. UV-C-lampun käyttöikä on 10 000 käyttötuntia, mikä tarkoittaa jatkuvaa käyttöä yli vuoden ajan, joten vaihtaminen noin viiden vuoden välein on enemmän kuin riittävää.

Päätelmä

Jos haluat jättää veden maun suurelta osin ennalleen eli säilyttää mineraalipitoisuuden, mutta haluat silti nauttia mistä tahansa peräisin olevasta vedestä ilman pöpöjä, tässä esitetty vaihtoehtoinen ratkaisu on hyvä valinta.