Вместо осмосной системы в автодоме ...

Время чтения 9 минут

Обновлено - 28 октября 2024 г.

Насосы, установленные в автодомах, часто не обеспечивают необходимого давления для работы системы осмоса. Поэтому здесь представлено альтернативное решение, которое может работать с обычным напорным насосом для автодома.

Альтернатива

Альтернативный вариант состоит из тех же четырех фильтров, которые обычно располагаются перед осмосной мембраной: PP фильтр 10 мкм (фильтры по производителю - песок, примеси), GAC фильтр угольный фильтр (хлор, органические загрязнители, пестициды, инсектициды, растворители), CTO фильтр активированный уголь 5 мкм, UF фильтр 0,02 мкм (бактерии, вирусы).

Мембрана осмоса и две последующие стадии с активированным углем и реминерализацией опускаются, как и все остальные технологии, такие как блок управления, насос и т.д.
Преимущество: Минералы остаются в воде, поэтому ни вкус, ни электропроводность не меняются, а обычная реминерализация не требуется. Это также дает преимущество в отношении затрат на потребление.

Ультрафиолетовое излучение заменяет мембрану осмоса

Система УФ-С с длиной волны 254 нм заменяет осмосную мембрану, отвечающую за (относительную) стерильность. Дополнительный дроссельный клапан позволяет точно установить желаемую скорость потока, благодаря чему достигается уровень стерильности более 99,99 %.
На практике, при диаметре шланга 6 мм и использовании напорного насоса Shurflo 2095-204-412, был достигнут расход 1,5 литра в минуту - без использования ограничителя расхода - что ниже требуемых 1,6 литра в минуту в отношении уровня стерильности 99,99 %.

Функция фильтрующего элемента

Поскольку блок UV-C с UVT (УФ-пропускание) 90 % расположен перед блоком фильтров, вода, загрязненная микробами, не попадает на фильтрующие вставки. Так зачем же нужны фильтры?

С одной стороны, УФ-облучение не удаляет такие вещества, как гормоны, остатки лекарств, пестициды и т.д., а "только" разрушает генетический код, ДНК бактерий и вирусов. С другой стороны, после УФ-облучения остаются нереактивируемые фрагменты бактерий/вирусов, которые удаляются последним фильтром 0,02 мкм (или, как вариант, фильтром всего 0,01 мкм - ультрафильтрацией).

Однако остатки лекарств, гормонов и пестицидов отфильтровываются, например, через мембрану фильтра 0,02 мкм (см. также исследование Удаление стероидных микрозагрязнителей с помощью мембранной фильтрации на основе полимерного сферического активированного угля (PBSAC)). Поэтому этот этап фильтрации просто необходим!

Переключение через 2-ходовой клапан

Двухходовой клапан с электроприводом переключает источники воды между резервуаром и системой фильтров UV-C. В режиме ожидания двухходовой клапан соединяет резервуар и кран. При переключении в режим УФ-С двухходовой клапан соединяет систему фильтрации УФ-С и кран.

Почему важно обращать внимание на полярность подключения электрического вентиля? Потребление электроэнергии в автодоме должно быть как можно ниже со стороны потребителя, поскольку электрическая энергия доступна лишь в очень ограниченном объеме.
По этой причине обычно постоянные пути прокладываются к ветке, которая находится под напряжением без напряжения, в то время как состояние под напряжением обуславливает положение временного соединения.

Второй двухходовой клапан в выходном патрубке фильтровальной установки переключает УФ-излучение и фильтровальную установку на кран, чтобы переместить застоявшуюся воду в бак для сточных вод, а затем переключиться на кран и выпустить очищенную от микробов воду.

Это можно сделать с помощью таймера или SmartHome. Период времени должен быть установлен таким образом, чтобы к моменту поступления воды в кран содержимое фильтрующего элемента и трубопровода было полностью заполнено свежей водой.

В обесточенном состоянии соединение водопроводный кран фильтровальная установка должно быть активным, а в обесточенном - переключено на сточную воду. Клапан отображает текущее положение заслонки через смотровое окно в верхней части и указывает на обесточенные соединения.

Мероприятия по перепланировке

Необходимые изменения сводятся к изготовлению нового держателя для блока фильтров, состоящего из четырех фильтров, описанных выше, переносу блока индикации системы UV-C в центральное место в кухонной зоне автодома с помощью пятижильного кабеля (управления), а также установке двух двухходовых клапанов и их трубопроводов.

Где разместить систему?

О том, как это сделать, уже было рассказано в материале для Установка осмоса и ультрафиолетового излучения Были описаны единицы.

Решение проблемы в якобы полном "безпространственном" доме на колесах оказалось простым. Не все свободные места очевидны. Иногда нужно заглянуть за кулисы, например, закрыть подсветку, убрать мусорные баки, чтобы найти скрытое, но свободное пространство, к которому можно получить доступ снаружи через модернизированный сервисный люк.

Монтаж блока фильтра

Кронштейн для фильтрующего элемента может быть изготовлен из алюминиевого L-профиля размером 60 x 20 x 3 мм и минимальной длиной мм. Отверстия для крепления фильтра переносятся с оригинального кронштейна.

На узкой стороне L-профиля просверлены пять отверстий (каждое из которых немного смещено по высоте относительно друг друга) для крепления устройства к боковой стенке, каждое из которых имеет резиновые амортизаторы толщиной около 4 мм, изолированные от вибраций с помощью винтов Torx 5 x 25.

Самоклеящийся поролон, который приклеивается к стене на высоте около 10 см (от пола), помогает гасить вибрацию корпуса фильтра.

Под фильтрами должно оставаться около 5 см свободного пространства, чтобы их можно было заменить в случае необходимости.

Обратите внимание: левый (входной 6 мм) и правый (выходной 10 мм) патрубки крепятся в противоположных направлениях и не могут быть повернуты, поэтому необходимо обеспечить достаточное пространство для левого шланга, чтобы его можно было уложить без перегибов или, при необходимости, вставить под углом 90°.

Установка фильтра UV-C

Установка для облучения УФ-С излучателем с длиной волны 254 нм и УФТ (Пропускание ультрафиолетовых лучей) из 90 % установлен на двух подвесных болтах, закрепленных в полу с помощью обрезиненных, а значит, виброгасящих трубчатых кронштейнов.

Ультрафиолетовый блок должен быть выровнен так, чтобы кабель был направлен в сторону блока управления, а кабель должен быть проложен по большому радиусу.

Выбор отверстий для болтов подвески должен обеспечивать соединение под углом 90° с обеих сторон без их столкновения, например, при закрытии сервисной заслонки.

Подключение фильтра и блока UV-C

Только блок фильтра имеет определенный вход 10 мм и выход 6 мм. Блок UV-C может быть адаптирован к трубопроводу по мере необходимости через соединение 1/2″.

Трубопроводы для автодомов обычно проектируются с диаметром 15 мм. В данном случае он был уменьшен до 12 мм, тем более что в конечном итоге он должен быть уменьшен до 10 мм или 6 мм.

При соединении отдельных редукторов отрезки шланга не должны быть слишком короткими. Не менее двух сантиметров должны обеспечивать гибкость, пусть даже незначительную, и легкую установку стопорных колец. Они служат для защиты от непреднамеренного ослабления соединения.

При подключении шлангов к разъемам следите за тем, чтобы шланг был вставлен в разъем до конца (примерно на один сантиметр) после преодоления первого сопротивления (фиксирующих выступов).
Иногда вы ошибаетесь и приходите в восторг от фонтана ...

Электрическая модификация блока управления УФ-излучением

Прибор отображает работу и состояние источника УФ-излучения с помощью светодиодов. Они должны быть установлены снаружи, чтобы их было видно в зоне кухни.

Крышку корпуса можно аккуратно снять, открутив шесть винтов Phillips: Электроника и светодиоды крепятся к задней панели двумя винтами.
В электронике, которая крепится двумя крестообразными винтами, находится процессор, отслеживающий срок службы УФ-лампы, и NVRAM (энергонезависимая память), которая суммирует время работы и отключается по истечении установленного срока службы, а также управляет тремя светодиодными индикаторами состояния.

Вся схема получает рабочее напряжение только по двум кабелям. Один из них ведет к выключателю питания.

Рабочая лампа подключается к балластному блоку, закрепленному на основании корпуса, с помощью двух дополнительных кабелей.

Два кабеля для управляющей электроники, два кабеля для светодиодного индикатора и второй (красный) кабель для выключателя должны быть проложены в кухонной зоне с помощью пятижильного управляющего кабеля.
Кабельные каналы устанавливаются вертикально вниз с уплотнительными кабельными вводами.

Теперь пустое отверстие рабочего светодиода следует закрыть подходящей крышкой.

Управляющая электроника блока UV-C помещается в электронный блок осмосной системы, с которого снимается клейкая пленка на лицевой стороне и при необходимости заменяется на самодельную.
Три имеющихся отверстия в корпусе, просверленные до 5 мм, вмещают три соответствующим образом изогнутых светодиода. Рабочий светильник помещается в одно из имеющихся отверстий (справа вверху).

Кабели прокладываются через вырез в корпусе для бывшей планки разъемов.

Трубопроводы

Чтобы нагляднее показать трубопровод:

Для простоты на схеме не показаны сокращения. При реальной установке обычно требуются колена и переходные фитинги с ½" на метрический размер шланга, поскольку все фитинги рассчитаны на ½".

Принципиальная схема

Электрические соединения объясняются на графической схеме, которая понятна и неспециалистам:

Клапаны двигателя можно подключать независимо от полярности. При подаче напряжения, независимо от полярности, начинается процесс переключения. Если напряжение отключается, клапан механически возвращается в положение покоя.

Блок УФ-излучения должен быть подключен к корпусу (блоку управления) с соблюдением правильной полярности. Модификация внутренней схемы описана выше. Фиолетовые провода обозначают соединения (красные провода) на выключателе питания.

Система управления

Здесь было выбрано решение SmartHome (Raspberry Pi и Homematic). В сочетании с двойной кнопкой, которая уже используется для включения и выключения с контролем времени, УФ-излучение и фильтрующий блок активируются по каналу коротким нажатием кнопки и деактивируются длинным нажатием кнопки.

При включении включаются блок UV-C и оба двухходовых клапана. Правый верхний клапан на рисунке соединяет насос с блоком UV-C, а левый клапан соединяет выход фильтрующего блока с трубой для сточных вод.

Это соединение сохраняется в течение всего времени промывки фильтровальной установки. Затем левый клапан переключает выход фильтровальной установки на ответвление к крану. Вода, очищенная от микробов, становится доступной для забора.

Когда забор воды завершен, длительное нажатие кнопки сбрасывает оба клапана, не подавая на них напряжение, устанавливая прямое соединение между насосом и краном, минуя УФ-фильтр и блок фильтрации.

Программы

Требуется всего четыре небольших программы:

• Включение УФ-излучателя с помощью кнопки
• Выключите прибор УФ-излучения с помощью кнопки
• Контроль времени включения
• Выключение регулятора времени

Устройства

Требуется кнопка на 2 гнезда (например, HM-PB-2-WM55) и привод переключения на 4 гнезда (HM-LC-Sw4-WM). Названия каналов выбраны произвольно и могут быть изменены по желанию заказчика.

Обозначения каналов

• KU_TA_WP_K2 - Кнопочный канал 2
• KU_SW_MV_UVC_K2 - канал привода переключателя 2 переключает электромагнитный клапан на блок UV-C
• KU_SW_UVC_LAMPE_K1 - Канал привода переключателя 1 переключает блок УФ-С
• KU_SW_MV_ABW_K3 - Канал привода переключателя 3 переключателя электромагнитного клапана для слива сточных вод

Включение УФ-излучателя с помощью кнопки

Выключите прибор УФ-излучения с помощью кнопки

Контроль времени включения

Нажатие кнопки включает электромагнитный клапан. Это, в свою очередь, запускает следующую программу, которая инициирует включение УФ-лампы и работу клапана сточных вод в течение (в данном случае) 90 секунд, а по истечении этого времени переключается на водопроводный кран.

Время, необходимое для полного удаления застоявшейся воды из фильтров и объема других трубопроводов перед отбором свежей воды, зависит от количества воды в фильтрах.

Выключение регулятора времени

Программа также запускается переключением электромагнитного клапана и выключает УФ-лампу по истечении заданного времени в 10 секунд (здесь).

Это гарантирует, что все микроорганизмы, попавшие в блок УФ-излучения, были надежно уничтожены, что исключает возможность повторного заражения.

Измерение TDS

В случае с осмосными системами Измерение TDS (Общее количество растворенных твердых веществ) как доказательство эффективности. Таким образом, измерительные приборы измеряют растворенные в воде компоненты и указывают их в промилле (ppm).частей на миллион) или в S (Siemens) до.
Приблизительно 2 мкСм/см соответствует 1 промилле (мг/л). Коэффициент TDS для поверхностных вод обычно находится в пределах 0,5 ... 0,8, в среднем 0,65, что соответствует 280 мкСм/см или 179 ppm.

Результат зависит от концентрации и подвижности ионов, а также от температуры раствора и, конечно, от качества измерительного прибора и его предыдущей калибровки.

Полезным прибором является, например, PCE-PH 30 в калиброванном исполнении, включая кейс и калибровочные растворы, а также сертификат калибровки.

Если для осмосной воды нормальными считаются значения около 40 мкСм/см, то для водопроводной воды - 170 ... 370 мкСм/см. Поэтому целью фильтрации воды - без осмосной мембраны - должно быть значение около 200 ... 300 ppm, что основано на содержании чистых минералов.
Механическая фильтрация до 0,01 или 0,02 мкм также позволяет достичь уровня стерильности около 90 %.

Обработка ультрафиолетовым излучением приводит к уничтожению всех микроорганизмов, таких как бактерии и вирусы. При достаточном облучении (для предотвращения ферментативного восстановления поврежденной УФ-излучением ДНК фотолиазами) может быть достигнута стерильность до 99,9999 %.

Эксплуатационные расходы

Затраты на обслуживание, связанные с заменой фильтра раз в год, весьма ограничены. Срок службы УФ-лампы составляет 10 000 рабочих часов, что означает непрерывную работу в течение года, а значит, замены примерно через пять лет будет более чем достаточно.

Заключение

Если вы хотите оставить вкус воды практически нетронутым, то есть сохранить минеральный состав, но при этом наслаждаться водой любого происхождения без микробов, то альтернативное решение, представленное здесь, будет хорошим выбором.