Автономная система водоснабжения

Изобретение относится к системам водоснабжения с децентрализованным подогревом воды и может быть использовано в автономных системах водоснабжения как в домашних, так и в полевых условиях. Автономная система содержит емкость (1) резервирования воды и магистраль (2) раздачи воды из емкости (1) резервирования воды. Магистраль (2) раздачи воды снабжена блоком (3) управления, водозаборным средством (4) с насосом (5), средством подогрева воды, выполненным в виде теплообменника (6), водораздаточными средствами (7), а также датчиком (8) давления, индикатором (9) работы системы и датчиком (11) температуры. Насос (5) включен в магистраль (2) раздачи воды между емкостью (1) резервирования воды и водораздаточными средствами (7). К входу блока (3) управления подключены соответственно датчик (8) давления, индикатор (9) работы системы и датчик (11) температуры, а выход блока (3) управления соединен с насосом (5). В качестве нагревательного элемента для подогрева воды применена электролампа накаливания, преимущественно прожекторная электролампа (12), расположенная внутри теплообменника (6). В водораздаточных средствах (7) применены установленные на выходе сливного патрубка каждого водораздаточного средства водосберегающие насадки, обеспечивающие расход воды в пределах 0,3-1 литр в минуту. Обеспечивается удовлетворение санитарно-гигиенических нужд человека при минимальном расходе воды и минимальном потреблении электроэнергии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к системам водоснабжения с децентрализованным подогревом воды и может быть использовано в автономных системах водоснабжения как в домашних, так и в полевых условиях.

Значение воды для человеческого организма чрезвычайно велико, дефицит ее может привести к ухудшению, а также к расстройствам жизнедеятельности организма.

В ряде районов проживания человека, как постоянного, так и временного, например, вахтового, остро стоит вопрос постоянного водоснабжения.

Источники воды, не имеющие достаточно больших резервных возможностей, не могут обеспечить жилища человека бесперебойной подачей воды. Вода поступает с перебоями. В ряде районов наблюдается дискретный режим водоснабжения. Для обеспечения комфортных условий, соблюдения требований безопасности и экологии при малом расходе воды и минимальном потреблении электроэнергии потребовалась разработка специального устройства для подачи воды проточно-накопительного типа.

Создание надежных и эффективных систем водоснабжения на современном уровне является актуальной задачей для отдельных районов и серьезной проблемой для очень многих регионов обитания человека и для полевых условий. Таким устройством является автономная система водоснабжения, которая обеспечивает горячей / холодной водой санитарно-гигиенические нужды человека при умывании, чистке зубов, бритье, принятии душа, мытье посуды, приготовлении пищи и т.п., а также другие хозяйственно-бытовые и промышленные нужды при минимальном расходе воды (от 0,3 до 1 литра в минуту) и минимальном потреблении электроэнергии (до 1 кВт).

Из патентных источников известна автономная система водоснабжения по патенту РФ №2081255. кл. Е03В 7/04, 1997 (прототип), содержащая емкость резервирования воды и магистраль раздачи волы из емкости резервирования воды, при этом магистраль раздачи воды снабжена блоком управления, водозаборным средством с насосом, средством подогрева воды, выполненным в виде теплообменника, водораздаточными средствами, а также датчиком давления, индикатором работы системы, фотоприемниками и датчиком температуры, при этом насос включен в магистраль раздачи воды между емкостью резервирования воды и водораздаточными средствами, причем к входу блока управления подключены соответственно датчик давления, индикатор работы системы, фотоприемники и датчик температуры, а выход блока управления соединен с насосом. Во всех производимых в настоящее время водонагревателях проточно-накопительного типа вода нагревается по мере ее продвижения через передающие тепло элементы, как правило, спиральные, в виде тэнов или им подобные нагреватели и поступает на водораздаточные приборы (кран, душ и т.п.) с расходом 6-13 литров в минуту и более. При этом непосредственное соприкосновение рабочего тела нагревателя с водой чревато отложением накипи на этих элементах (если вода используется для санитарно-гигиенических нужд, добавлять в нее различные химические средства для защиты от накипи запрещается), что ведет к сокращению срока службы спиралей, тэнов или им подобных нагревателей и выходу из строя всего водонагревателя.

В данной конструктивно-технической разработке автономная система водоснабжения отличается тем, что в качестве средства для нагрева воды (вместо используемых ныне в водонагревателях спирального, в виде тэнов или им подобных элементов) выступает лампа накаливания с потребляемой мощностью до 1 кВт, которая в течение 5-10 секунд обеспечивает нагрев воды до 47°C и подачу ее потребителю через водораздаточные приборы (кран, душ и т.п.) с расходом от 0,3 до 1 литра в минуту.

В целях обеспечения повышенной электробезопасности применяемые лампы накаливания (прожекторные, галогеновые и им подобные) расположены внутри теплообменника особой конструкции из навитой медной трубки для протока воды (для обеспечения гальванической развязки с питающей лампу сетью). Для поддержания тепла теплообменник с нагревательными элементами размещается в оболочке из фарфора или других низко теплопроводных материалов.

Известные автономные системы водоснабжения, включая указанный прототип, спроектированы с учетом существующей в мировой практике нормы расхода воды через кран - 6-9 литров в минуту (см. «Проблемы космической биологии», том XXIV: Чижов С.В., Синяк Ю.Е. Водообеспечение экипажей космических кораблей, М: Наука, 1973, с. 16, 17). Хотя это слишком большой расход воды, до сих пор практически никто из проектировщиков систем водоснабжения не решал вопрос существенного уменьшения этого показателя за счет повышения эффективности использования вытекающей из крана струи воды, около 90% которой не участвует в процессе мытья объекта, находящегося под струей.

Другой особенностью данного прибора является также то, что его конструкция обеспечивает нагрев и раздачу горячей воды только при работе с водораздающими устройствами с расходом воды от 0,3 до 1 литра в минуту (например, с универсальной водораздающей насадкой по патенту РФ №2476273).

Техническим результатом предлагаемой системы водоснабжения является уменьшение расхода воды через кран до 0,3-1 литра в минуту, т.е. в среднем в 15 раз.

Указанный технический результат достигается тем, что в автономной системе водоснабжения, включающей емкость резервирования воды и магистраль раздачи воды из емкости резервирования воды, при этом магистраль раздачи воды снабжена блоком управления, водозаборным средством с насосом, средством подогрева воды, водораздаточными средствами, а также датчиком давления, индикатором работы системы, фотоприемниками и датчиком температуры, насос включен в магистраль раздачи воды между емкостью резервирования воды и водораздаточными средствами, к которым подсоединены средства подогрева воды, при этом к входу блока управления подключены соответственно датчик давления, индикатор работы системы, фотоприемник и датчик температуры, а выходы блока управления соединены с насосом, в качестве средства подогрева воды в системе водоснабжения применена лампа накаливания, расположенная внутри теплообменника, а в водораздаточных средствах применены водосберегающие насадки, установленные на выходе сливного патрубка каждого водораздаточного средства.

Далее, в предлагаемой автономной системе водоснабжения в качестве лампы накаливания применена прожекторная (галогеновая) электролампа, а в качестве водосберегаюших насадок применены насадки, обеспечивающие расход воды в пределах 0,3-1 литр в минуту.

Далее, в качестве емкости резервирования воды в данной системе может быть использован любой естественный или искусственный водоем.

На прилагаемом чертеже показана электрогидравлическая схема предлагаемой автономной системы водоснабжения.

Показанная на схеме автономная система водоснабжения включает емкость 1 резервирования воды и магистраль 2 раздачи воды из емкости 1 резервирования воды. При этом магистраль 2 раздачи воды снабжена блоком 3 управления, водозаборным средством 4 с насосом 5, средством подогрева воды, выполненным в виде теплообменника 6 со змеевиком 6а, водораздаточными средствами 7, а также датчиком 8 давления, индикатором 9 работы системы, индикатором 10 нагрева воды, фотоприемником 10а и датчиком 11 температуры. Насос 5 и змеевик 6а включены в магистраль 2 раздачи воды между емкостью 1 резервирования воды и водораздаточными средствами 7. К входу блока 3 управления подключены соответственно датчик 8 давления, индикатор 9 работы системы, индикатор 10 нагрева воды, фотоприемник 10а и датчик 11 температуры, а выход блока 3 управления соединен с насосом 5. Позицией 13 обозначена стационарная магистраль подачи воды, к которой альтернативно может быть подключена данная автономная система водоснабжения. Стрелками 14 условно обозначена электронная или электрическая связь блока 3 управления с упомянутыми выше узлами автономной системы водоснабжения для автоматического управления процессами потребления воды.

В соответствии с целью изобретения, в качестве нагревательного элемента для подогрева воды в предлагаемой автономной системе водоснабжения применена электролампа 12 накаливания, расположенная внутри теплообменника 6 со змеевиком 6а, а в водораздаточных средствах 7 (кране, душевой головке) применены водосберегающие насадки, установленные на выходе сливного патрубка каждого водораздаточного средства. Причем в предлагаемой автономной системе водоснабжения в качестве лампы накаливания применена прожекторная (галогеновая) электролампа, а в качестве водосберегающих насадок применены насадки, обеспечивающие расход воды в пределах 0,3-1 литр в минуту. Например, в качестве таких насадок могут быть применены насадки по российским патентам RU 2476273 С2, Е03С 1/04, 2013. или RU 82724 U1, Е03С 1/04, 2009.

Разумеется, в качестве емкости 1 резервирования воды в данной системе может быть использован любой естественный или искусственный водоем.

Пользование данной автономной системой водоснабжения осуществляется следующим образом.

Для мытья рук пользователь подносит их к крану 7. От воздействия света, отраженного от рук на фотоприемник 10а, срабатывает насос 5, направляя поток воды в магистраль 2 через датчик давления 8. Электрический импульс от датчика 8 давления через блок 3 управления поступает на индикатор 9 работы системы, в результате чего включается электролампа 12 накаливания. Холодная вода, проходя по змеевику 6а теплообменника 6, нагревается. Датчик 11 температуры контролирует нагрев и выключает электролампу 12 по достижении требуемой температуры воды, а по мере остывания ее периодически включает электролампу снова.

Нагрев проточной воды в данной автономной системе водоснабжения осуществляется мощной прожекторной (галогеновой) электролампой 12, расположенной внутри теплообменника. Ввиду пониженного расхода воды, обеспечиваемого водосберегающей насадкой крана или душевой головки, нагрев воды в змеевике 6а происходит довольно быстро - в течение 5-6 секунд.

Таким образом, предлагаемая автономная система водоснабжения удовлетворяет горячей или холодной водой санитарно-гигиенические нужды человека при минимальном расходе воды (от 0,3 до 1 литра в минуту) и минимальном потреблении электроэнергии (до 1 кВт). Данная автономная система водоснабжения применима как в загородных (дачных) домах, где нет централизованного водоснабжения, так и в условиях городских квартир, где она позволит резко снизить потребление горячей и холодной воды и тем самым в масштабах страны дать огромный экономический эффект.

Источники информации

SU 1564294 C1, Е03В 11/06. 1987;

RU 2081255 С1, Е03В 7/04. 1997 (прототип);

RU 2476273 С2, Е03С 1/04, 2013;

RU 82724 U1, Е03С 1/04, 2009.

1. Автономная система водоснабжения, содержащая емкость резервирования воды и магистраль раздачи воды из емкости резервирования воды, при этом магистраль раздачи воды снабжена блоком управления, водозаборным средством с насосом, средством подогрева воды, выполненным в виде теплообменника, водораздаточными средствами, а также датчиком давления, индикатором работы системы и датчиком температуры, при этом насос включен в магистраль раздачи воды между емкостью резервирования воды и водораздаточными средствами, причем к входу блока управления подключены соответственно датчик давления, индикатор работы системы и датчик температуры, а выход блока управления соединен с насосом, отличающаяся тем, что в качестве нагревательного элемента для подогрева воды применена электролампа накаливания, преимущественно прожекторная электролампа, расположенная внутри теплообменника, а в водораздаточных средствах применены установленные на выходе сливного патрубка каждого водораздаточного средства водосберегающие насадки, обеспечивающие расход воды в пределах 0,3-1 литр в минуту.

2. Автономная система водоснабжения по п.1, отличающаяся тем, что в качестве емкости резервирования воды в ней может быть использован любой естественный или искусственный водоем.

3. Автономная система водоснабжения по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена средствами для соединения со стационарной магистралью подачи воды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к повышающему давление устройству для повышения давления протекающей через трубопровод (5) жидкости, содержащему по меньшей мере один повышающий давление насос (2), одно управляющее устройство (12), которое управляет насосом (2), а также по меньшей мере один расположенный на стороне выхода насоса (2) и соединенный с управляющим устройством датчик (8) давления.

Изобретение относится к области водоснабжения. Трубопровод состоит из прямых участков и различных профилированных соединительных элементов, соединенных между собой в определенной последовательности для обеспечения подачи воды от источника к потребителю и установленных при помощи опор и подвесок.
Автоматический контроль и управление водоснабжением осуществляют с использованием микропроцессорного блока, датчиков уровня в резервуаре питьевой воды (h), напора в магистральной сети, расхода воды потребителями (Qп), давления воды на выходе насосных станций (Рн) и в диктующей точке (Рдт), исполнительные механизмы.

Изобретение относится к области водоснабжения. Система содержит кольцевую водопроводную сеть (1), разделенную на зоны (2 и 3), соединенные между собой водоводами (22), источники (4) питания сети водой, зональные насосные станции (7) с всасывающими трубопроводами (6), параллельно установленными насосами (8) с напорными трубопроводами (9), соединенными с напорными магистральными трубопроводами (10) подачи воды в зоны, зональные запасно-регулирующие емкости (5), соединенные по крайней мере с одним источником (4) питания сети водой и зональными насосными станциями (7) при помощи всасывающих трубопроводов (6), установленную на водопроводной сети (1) по меньшей мере одной зоны по меньшей мере одну повысительную насосную станцию (11) с всасывающим трубопроводом (12), установленную на водопроводной сети насосную станцию (15) с подающим (16) и отводящими (17) трубопроводами и соединенную с ней безнапорную запасно-регулирующую емкость (18).

Изобретение относится к системам водоснабжения населенных пунктов. Система транспортировки воды содержит кольцевую водопроводную сеть, разделенную на зоны, соединенные между собой водоводами, источники питания сети водой, зональные насосные станции с всасывающими трубопроводами, параллельно установленными насосами с напорными трубопроводами, соединенными с напорными магистральными трубопроводами подачи воды в зоны, зональные запасно-регулирующие емкости, соединенные по крайней мере с одним источником питания сети водой и зональными насосными станциями при помощи всасывающих трубопроводов, установленную на водопроводной сети по меньшей мере одной зоны по меньшей мере одну повысительную насосную станцию с всасывающим трубопроводом, установленную на водопроводной сети насосную станцию с подающим и отводящими трубопроводами и соединенную с ней безнапорную запасно-регулирующую емкость.

Изобретение относится к системам водоснабжения преимущественно малоэтажных поселений, расположенных в районах без вечномерзлых грунтов. Система состоит из кольцевых водопроводов, проложенных по высоким опорам и замкнутых на циркуляционную насосную станцию с пунктом подогрева.

Изобретение относится к коммунальному хозяйству и может быть использовано для водоснабжения многоэтажных бытовых и производственных зданий. Система содержит вертикальные по числу зон стояки с установленными в нижней части каждого их них обратными клапанами.

Группа изобретений относится к системе питьевой или технической воды с системой трубопроводов, а также к клапанам, используемым в этой системе. Система имеет подключение к коммунальной сети водоснабжения, по меньшей мере один подающий стояк или подъемный стояк по меньшей мере с одним ответвляющимся от него этажным трубопроводом и/или по меньшей мере одним ответвляющимся в направлении протекания воды от стояка и/или этажного трубопровода кольцевым трубопроводом.

Изобретение относится к области водоснабжения и может применяться для управления работой насосных станций. .

Изобретение относится к строительству, в частности к системам водоснабжения населенных пунктов. .

Изобретение относится к системам водоснабжения, в частности к системам автоматизированного обеспечения чистой питьевой водой гарантированного качества индивидуальных пользователей в жилых домах, административных зданиях, офисных и других помещениях.

Изобретение относится к области водоснабжения. .

Изобретение относится к области строительства зданий и сооружений и может использоваться на стадии строительства зданий в качестве систем, позволяющих изолировать узлы технического обслуживания систем отопления, холодного и горячего водоснабжения в подвальных и цокольных помещениях возводимых зданий и сооружений, и использовать полезные площади помещений по назначению.

Изобретение относится к области водоснабжения. .

Изобретение относится к системам водоснабжения, в частности к системам автоматизированного обеспечения питьевой водой индивидуальных пользователей в жилых домах, административных зданиях и других помещениях.

Изобретение относится к устройствам водоснабжения населения, в частности водоснабжения жилого дома, в районах с не обустроенным центральным водоснабжением. .

Изобретение относится к системам водоснабжения и может быть применено для подачи воды в жилые и административные здания. .

Изобретение относится к системам водоснабжения и может быть применено для подачи воды в жилые и административные здания. .

Изобретение относится к системам водоснабжения с децентрализованным подогревом воды и может быть использовано в автономных системах водоснабжения как в домашних, так и в полевых условиях. Автономная система содержит емкость резервирования воды и магистраль раздачи воды из емкости резервирования воды. Магистраль раздачи воды снабжена блоком управления, водозаборным средством с насосом, средством подогрева воды, выполненным в виде теплообменника, водораздаточными средствами, а также датчиком давления, индикатором работы системы и датчиком температуры. Насос включен в магистраль раздачи воды между емкостью резервирования воды и водораздаточными средствами. К входу блока управления подключены соответственно датчик давления, индикатор работы системы и датчик температуры, а выход блока управления соединен с насосом. В качестве нагревательного элемента для подогрева воды применена электролампа накаливания, преимущественно прожекторная электролампа, расположенная внутри теплообменника. В водораздаточных средствах применены установленные на выходе сливного патрубка каждого водораздаточного средства водосберегающие насадки, обеспечивающие расход воды в пределах 0,3-1 литр в минуту. Обеспечивается удовлетворение санитарно-гигиенических нужд человека при минимальном расходе воды и минимальном потреблении электроэнергии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх