Istället för ett osmossystem i husbilen ...

Lästid 9 minuter

Uppdaterad - 28 oktober 2024

Pumpar som är installerade i husbilar ger ofta inte det tryck som krävs för att driva ett osmossystem. Därför presenteras här en alternativ lösning som kan drivas med en vanlig tryckpump för husbilar.

alternativ

Alternativet består av samma fyra filter som vanligtvis är placerade framför osmosmembranet: PP-filter 10 µm (filter enligt tillverkaren - sand, föroreningar), GAC-filter kolfilter (klor, organiska föroreningar, bekämpningsmedel, insekticider, lösningsmedel), CTO-filter aktivt kol 5 µm, UF-filter 0,02 µm (bakterier, virus).

Osmosmembranet och de två efterföljande stegen med aktivt kol och remineralisering är utelämnade, liksom all annan teknik som styrenhet, pump etc.
Fördel: Mineralerna stannar kvar i vattnet, varför varken smak eller konduktivitet förändras och den vanliga remineraliseringen är onödig. Detta ger också en fördel i fråga om förbrukning och kostnad.

UV-C ersätter osmosmembran

Ett 254 nm UV-C-system ersätter osmosmembranet som ansvarar för (relativ) sterilitet. En valfri strypventil möjliggör exakt inställning av önskad flödeshastighet, varigenom en sterilitetsnivå på över 99,99 % kan uppnås.
I praktiken, med en slangdiameter på 6 mm och Shurflo 2095-204-412 tryckpump, har ett flöde på 1,5 liter per minut uppnåtts - utan användning av en flödesbegränsare - vilket är lägre än de 1,6 liter per minut som krävs i förhållande till sterilitetsnivån 99,99 %.

Filterenhetens funktion

Eftersom UV-C-enheten med en UVT (UV-transmission) på 90 % är placerad FÖRE filterenheten når inget bakterieförorenat vatten filterinsatserna. Så varför behöver vi filtren?

Tja, å ena sidan avlägsnar UV-C-bestrålning inte ämnen som hormoner, läkemedelsrester, bekämpningsmedel etc., utan förstör "bara" den genetiska koden, DNA från bakterier och virus. Å andra sidan återstår icke-reaktiverbara bakterie- / virusfragment efter UV-C-bestrålning, som avlägsnas av det sista 0,02 µm-filtret (eller valfritt tillgängligt filter på endast 0,01 µm - ultrafiltrering).

Däremot filtreras t.ex. läkemedelsrester, hormoner och bekämpningsmedel bort av 0,02 µm-filtermembranet (se även studien Avlägsnande av steroida mikroföroreningar genom polymerbaserat sfäriskt aktivt kol (PBSAC) assisterad membranfiltrering). Det är därför detta filtersteg är så viktigt!

Omkoppling via 2-vägsventil

En motordriven tvåvägsventil växlar mellan tanken och UV-C-filtreringssystemets vattenkällor. I viloläge kopplar tvåvägsventilen ihop tanken och kranen. Vid UV-C-läge kopplar tvåvägsventilen om till UV-C-filtersystemet och kranen.

Varför är det viktigt att vara uppmärksam på polariteten i den elektriska ventilanslutningen? Strömförbrukningen i husbilen bör hållas så låg som möjligt på förbrukarsidan, eftersom elektrisk energi endast finns tillgänglig i mycket begränsad omfattning.
Av denna anledning dirigeras de vanligtvis permanenta banorna till den gren som är spänningslös, medan det spänningssatta tillståndet orsakar den tillfälliga anslutningspositionen.

En andra tvåvägsventil i filterenhetens utloppsgren växlar mellan UV-C och filterenhet till kranen för att transportera eventuellt stillastående vatten till spillvattentanken innan den växlar till kranen och släpper ut det bakteriefria vattnet.

Detta kan göras via en timer eller SmartHome. Tidsperioden ska ställas in så att vatteninnehållet i filterenheten och rörsystemet är helt fyllt med färskvatten när det når kranutloppet.

När ventilen är strömlös ska anslutningen vattenkran filterenhet vara aktiv och växla till avloppsvatten när den är strömlös. Ventilen visar skjutreglagets aktuella position via ett visningsfönster på ovansidan och anger de strömlösa anslutningarna.

Ombyggnadsåtgärder

De nödvändiga ändringarna begränsar sig till tillverkning av en ny hållare för filterenheten som består av de fyra filter som beskrivs ovan, flyttning av UV-C-systemets displayenhet till en central plats i husbilens kök via en femledarkabel (styrkabel) samt installation av de två tvåvägsventilerna och deras rörledningar.

Var ska man placera systemet?

"Var man ska" har redan beskrivits i ett bidrag till Installation av osmos och UV-C enheter har beskrivits.

Lösningen i den förment fulla "no-space"-husbilen var enkel. Alla lediga utrymmen är inte uppenbara. Ibland måste man titta bakom kulisserna, t.ex. när man tar bort bakljusskydd eller papperskorgar, för att hitta ett dolt men ledigt utrymme här eller där som kan nås från utsidan via en eftermonterad servicelucka.

Montering av filterenheten

Fästet för filterenheten kan tillverkas av en L-profil i aluminium med måtten 60 x 20 x 3 mm och en minsta längd på mm. Hålen för filtermonteringen överförs från det ursprungliga fästet.

L-profilens smala sida är borrad med fem hål (vart och ett något förskjutet i höjdled) för att fästa enheten på en sidovägg, vart och ett med ca 4 mm tjocka gummibuffertar, vibrationsavkopplade med Torx-skruvar 5 x 25.

Självhäftande skumgummi, som fästs på väggen på en höjd av ca 10 cm (mätt från golvet), hjälper till att dämpa filterhusets vibrationer.

Under filtren ska det finnas ett utrymme på ca 5 cm så att de kan bytas ut vid behov.

Observera: vänster (inlopp 6 mm) och höger (utlopp 10 mm) anslutning är monterade i motsatta riktningar och kan inte vridas, varför du måste se till att det finns tillräckligt med utrymme för den vänstra slangen så att den kan läggas utan att knäckas eller, om nödvändigt, sättas in i 90° vinkel.

Montering av UV-C-filter

Installationen av UV-C-bestrålningsenheten som avger 254 nm med en UVT (UV-transmission) på 90 % är monterad på två hängbultar som är förankrade i golvet med gummiklädda och därmed vibrationsdämpande rörfästen.

UV-C-enheten ska riktas så att kabeln pekar mot styrenheten och kabeln ska dras i en vid radie.

Valet av hål för upphängningsbultarna måste möjliggöra anslutning av en 90°-vinkel på båda sidor utan att de kolliderar, t.ex. vid stängning av serviceluckan.

Anslutning av filter och UV-C-enhet

Endast filterenheten har ett definierat 10 mm inlopp och 6 mm utlopp. UV-C-enheten kan anpassas till rörsystemet efter behov via 1/2″-anslutningen.

Husbilens rörsystem är vanligtvis konstruerade med 15 mm. I det här fallet minskades det till 12 mm, särskilt eftersom det i slutändan måste minskas ytterligare till 10 mm eller 6 mm.

Slangsektionerna får inte vara för korta när de enskilda reduceringarna ansluts. Minst två centimeter ger möjlighet till flexibilitet, även om den är liten, och enkel inkoppling av låsringarna. Dessa skyddar mot oavsiktlig lossning av anslutningen.

När du ansluter slangarna till kopplingarna ska du se till att slangen trycks in i kopplingen ända till slutet (cirka en centimeter) efter att du har övervunnit det första motståndet (hållflikarna).
Ibland tar du fel och är glad över en fontän ...

Elektrisk modifiering av UV-C-styrenheten

Enheten visar UV-C-ljuskällans funktion och status med hjälp av lysdioder. Dessa måste monteras externt så att de är synliga i köksutrymmet.

Huslocket kan försiktigt tas bort efter att sex stjärnskruvar lossats: Elektroniken och lysdioderna är fästa på baksidan med två skruvar.
Elektroniken, som fästs med två stjärnskruvar, innehåller processorn som övervakar UV-C-lampans livslängd och NVRAM (icke-flyktigt minne), som summerar drifttiderna och stängs av vid inställd livslängd, men också styr de tre status-LED:erna.

Hela kretsen förses endast med driftspänning via två kablar. En av dessa leder fortfarande till strömbrytaren.

Driftljuset är anslutet till ballastenheten, som är fäst vid husets botten, via två extra kablar.

De två kablarna till styrelektroniken, de två kablarna till drift-LED:n och den andra (röda) kabeln till till-/frånkopplaren ska dras i köket med en femledarkabel.
Kabelkanalerna installeras vertikalt nedåt med tätande kabelförskruvningar.

Den nu tomma öppningen på drift-LED:n ska förslutas med ett lämpligt täcklock.

Styrelektroniken för UV-C-enheten passar in i osmosanläggningens elektronikbox, från vilken den självhäftande filmen på framsidan tas bort och vid behov ersätts med en egentillverkad.
Tre befintliga hål i höljet, som borrats ut till 5 mm, rymmer de tre lämpligt böjda lysdioderna. Driftslampan passar in i ett av de befintliga hålen (här uppe till höger).

Kablarna dras genom höljets utskärning för den tidigare kontaktlisten.

Rörsystem

För att illustrera rörsystemet tydligare:

För enkelhetens skull visas inte reduktioner i diagrammet. Den faktiska installationen kräver vanligtvis böjar och övergångskopplingar från ½" till den metriska slangdimensionen, eftersom alla kopplingar är utformade i ½".

Kretsschema

De elektriska anslutningarna förklaras i det grafiska kretsschemat, som också är begripligt för tekniska lekmän:

Motorventilerna kan kopplas in oberoende av polaritet. Så snart spänning läggs på, oavsett polaritet, startar omkopplingsprocessen. Om spänningen stängs av återgår ventilen mekaniskt till viloläget.

UV-C-enheten måste anslutas med rätt polaritet i höljet (kontrollboxen). Modifieringen av den interna kretsen beskrivs ovan. De lila ledningarna representerar anslutningarna (röda ledningar) på strömbrytaren.

Styrsystem

Här har man valt SmartHome-lösningen (Raspberry Pi och Homematic). I kombination med den dubbla tryckknappen, som redan används för tidsstyrd till- och frånkoppling, aktiveras UV-C och filterenheten via en kanal med en kort knapptryckning och avaktiveras med en lång knapptryckning.

Vid påslagning är UV-C-enheten och båda 2-vägsventilerna påslagna. Den övre högra ventilen i bilden kopplar sedan pumpen till UV-C-enheten, medan den vänstra ventilen kopplar filterenhetens utlopp till spillvattenröret.

Denna anslutning bibehålls under hela spolningen av filterenheten. Den vänstra ventilen kopplar sedan om filterenhetens utlopp till förgreningen till kranen. Bakteriefritt vatten är då tillgängligt för uttag.

När vattenuttaget är klart återställs båda ventilerna med ett långt tryck på knappen utan att de aktiveras, vilket skapar en direkt anslutning mellan pumpen och kranen och förbikopplar UV-C- och filterenheten.

program

Endast fyra små program krävs:

• Tillkoppling av UV-C-enheten med en knapp
• Stäng av UV-C-apparaten med knappen
• Slå på tidsstyrning
• Avstängning av tidsstyrning

Enheter

En 2-grupps tryckknapp (t.ex. HM-PB-2-WM55) och ett 4-grupps omkopplingsställdon (HM-LC-Sw4-WM) krävs. Namnen på kanalerna har valts slumpmässigt och kan anpassas efter behov.

Beteckningar på kanaler

• KU_TA_WP_K2 - Tryckknapp kanal 2
• KU_SW_MV_UVC_K2 - Omkopplingsmanöverdon kanal 2 kopplar magnetventil till UV-C-enhet
• KU_SW_UVC_LAMPE_K1 - Omkopplingsmanöverdon kanal 1 kopplar UV-C-enhet
• KU_SW_MV_ABW_K3 - Omkopplingsmanöverdon kanal 3 kopplar magnetventil för avloppsvatten

Tillkoppling av UV-C-enheten med en knapp

Stäng av UV-C-apparaten med knappen

Slå på tidsstyrning

Genom att trycka på knappen kopplas magnetventilen om. Detta utlöser i sin tur följande program, som börjar med att slå på UV-C-lampan och manövrera spillvattenventilen i (i detta fall) 90 sekunder och växlar till vattenkranen när denna tid har gått ut.

Den tid det tar att helt avlägsna det stillastående vattnet från filtren och volymen på de andra rörledningarna innan nytt vatten kan tappas av beror på hur fulla de är.

Avstängning av tidsstyrning

Programmet startas också genom att magnetventilen kopplas om och stänger av UV-C-lampan efter att den inställda tiden (här) på 10 sekunder har löpt ut.

Detta säkerställer att alla bakterier i UV-C-enheten har förstörts på ett tillförlitligt sätt och utesluter därmed möjligheten till återkontaminering.

TDS-mätning

I samband med osmossystem kan TDS-mätning (Helt upplösta fasta ämnen) som bevis på effektiviteten. Mätinstrumenten mäter därför de komponenter som är lösta i vattnet och anger dessa i ppm (delar per miljon) eller i S (Siemens) till.
Cirka 2 μS/cm motsvarar 1 ppm (mg/L). TDS-faktorn för ytvatten ligger i allmänhet mellan 0,5 ... 0,8, i genomsnitt 0,65, vilket motsvarar 280 μS/cm eller 179 ppm.

Resultatet beror på jonernas koncentration och rörlighet, liksom lösningens temperatur och naturligtvis mätinstrumentets kvalitet och dess tidigare kalibrering.

Ett användbart hjälpmedel är t.ex. PCE-PH 30 i kalibrerat utförande, inklusive fodral och kalibreringslösningar samt kalibreringscertifikat.

Medan värden runt 40 μS/cm anses vara normala för osmosvatten, har kranvatten mellan 170 ... 370 μS/cm. Målet med vattenfiltrering - utan osmosmembran - bör därför vara ett värde på cirka 200 ... 300 ppm, vilket är baserat på rent mineralinnehåll.
Mekanisk filtrering ner till 0,01 eller 0,02 μm uppnår också en sterilitetsnivå på cirka 90 %.

UV-C-behandling leder till att alla mikroorganismer, t.ex. bakterier och virus, förstörs. Med tillräcklig bestrålning (för att förhindra enzymatisk rekonstruktion av UV-skadat DNA med fotolyaser) kan sterilitet på upp till 99,9999 % uppnås.

Underhållskostnader

Underhållskostnaderna för att byta ut filtret en gång om året är mycket begränsade. UV-C-lampans livslängd är 10.000 drifttimmar, vilket innebär kontinuerlig drift i över ett år, vilket innebär att ett byte om cirka fem år bör vara mer än tillräckligt.

Slutsats

Om du vill låta smaken på vattnet vara i stort sett orörd, dvs. behålla mineralinnehållet, men ändå vill njuta av vatten av alla ursprung utan bakterier, är den alternativa lösningen som visas här ett bra val.