Система вторичного использования отработанной водопроводной воды
SECONDARY WASTE WATER WASTE RECYCLING SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области водоснабжения, а именно к системам вторичного использования воды.
Уровень техники
Известна система повторного использования воды (патент РФ на изобретение №2436902, кл. МПК E03B 1/04, опубл. 20.12.2011), которая содержит водопроводную систему, включающую по меньшей мере один трубопровод для транспортировки воды и средства контроля, накопительный резервуар для хранения подаваемой воды, водоспуск для подачи накопленной воды к водопотребляющему устройству и управляющее устройство.
В конструкции указанного выше патента, помимо общедоступных элементов применяется «электропроводящий элемент и средство контроля, содержащие соединенные с электропроводящим элементом генератор для создания электрического сигнала и измерительный параметр электропроводящего элемента». Также приводятся варианты использования: «электропроводящая оболочка, которая может быть расположена в стенке трубопровода», «электропроводящая труба, например, как стандартная медная или алюминиевая, которая только снаружи имеет внешний изоляционный слой», «электропроводящий элемент по существу представляет собой электропровод, расположение которого возможно как внутри, снаружи трубопровода, так и вмонтированного в стенку трубопровода» и т.д. В данном патенте на изобретение перечисляется большое количество разнообразных вариаций на тему электропроводящих элементов трубопровода, измерение электрического параметра, использование электрогенератора, что в конечном итоге усложняет и удорожает конструкцию.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения - создание простой и эффективной водопроводной системы, позволяющей экономить путем повторного использования не только водопроводную воду, но и электроэнергию.
Техническим результатом является упрощение системы вторичного использования воды, повышение ее эффективности, а также повышение энергоэффективности и расширение функциональных возможностей системы, позволяющей аккумулировать не только отработанную водопроводную воду, но и электроэнергию.
Указанный технический результат достигается тем, что система вторичного использования отработанной водопроводной воды, содержит водопроводную систему, включающую по меньшей мере один трубопровод для транспортировки воды, накопительный резервуар для хранения подаваемой воды, водоспуск для подачи накопленной воды к водопотребляющему устройству и управляющее устройство, согласно изобретению, трубопровод для транспортировки отработанной воды оснащен направляющим клапаном, водоспуск для подачи накопленной воды к водопотребляющему устройству оснащен клапаном управления забора воды, причем трубопроводы для транспортировки воды оснащены по меньшей мере одной крыльчаткой с мотором, соединенной с аккумулятором.
Направляющий клапан может быть дополнительно оснащен блоком управления, позволяющим в зависимости от степени загрязнения направить отработанную воду в канализацию или в накопительный резервуар.
Накопительный резервуар может быть дополнительно оснащен устройством защиты от перелива, соединенным с направляющим клапаном.
Между направляющим клапаном и насосом может быть дополнительно установлен фильтр.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вариант системы вторичного использования с верхним расположением накопительного резервуара отработанной водопроводной воды.
На фиг. 2 представлен вариант системы вторичного использования с нижним расположением накопительного резервуара отработанной водопроводной воды.
На фиг. 3 представлен вариант системы с конечной точкой использования – водопотребляющим устройством (унитазом).
На фигурах приняты следующие обозначения: 1 – трубопровод для транспортировки отработанной воды, 2 – направляющий клапан, 3 – трубопровод для транспортировки воды в накопительный резервуар 5, 4 – насос, 5 – накопительный резервуар, 6 – водоспуск для подачи накопленной воды от резервуара 5 к водопотребляющему устройству, 7 – отвод вторично отработанной воды, 8 – блок управления клапаном 2, 9 – клапан управления забора воды, 10 – крыльчатка с мотором, 11 – аккумулятор, 12 – электропровод, А – канализация, Б – стояк водопроводной воды, В – водопотребляющее устройство.
Осуществление изобретения
Система вторичного использования отработанной водопроводной воды содержит водопроводную систему, включающую трубопровод 1 для транспортировки отработанной воды с направляющим клапаном 2, трубопровод 3 с насосом 4 для транспортировки воды в накопительный резервуар 5, водоспуск 6 для подачи накопленной воды к водопотребляющему устройству с клапаном 9 управления забора воды, причем трубопроводы для транспортировки воды 1, 3 и 6 оснащены крыльчатками 10 с мотором, соединенные с аккумулятором 11.
Направляющий клапан 2 может быть дополнительно оснащен блоком 8 управления, позволяющим в зависимости от степени загрязнения направить отработанную воду в канализацию А или в накопительный резервуар 5.
Накопительный резервуар 5 может быть оснащен устройством защиты от перелива (на фиг. не показано), например, клапаном поплавкового типа, соединенный с направляющим клапаном 2.
Дополнительно между направляющим клапаном 2 и насосом 4 может быть установлен фильтр (на фиг. не показан).
Система вторичного использования отработанной водопроводной воды работает следующим образом.
Вода после использования в душевой/ванной/раковине попадает в трубопровод 1 для транспортировки отработанной воды. Далее с помощью клапана 2 воде задается направление, которое может быть выбрано пользователем с помощью блока 8 управления клапаном 2, например, в зависимости от степени загрязнения: в канализацию А, либо в накопительный резервуар 5.
При верхнем расположении резервуара 5 вода (см. фиг. 1) (резервуар 5 установлен выше водопотребляющего устройства) в накопительный резервуар 5 подается с помощью насоса 4, установленного на трубопроводе 3, а именно на его части идущей от клапана 2 до резервуара 5.
При нижнем расположении резервуара 5 (см. фиг. 2) (резервуар 5 установлен ниже точки использования – водопотребляющего устройства) вода поступает в него без помощи насоса 4. Насос 4, в таком случае, установлен на части трубопровода 6, идущей от резервуара 5, и необходим для наполнения водопотребляющего устройства.
При попадании воды в резервуаре 5 начинается процесс ее накопления. Использовать данную воду возможно, как после окончания наполнения резервуара 5, так и в процессе накопления, так и сразу же, используя накопительный резервуар 5 как транзитный канал.
После окончания накопления, с помощью водоспуска 6 вода направляется к точке использования – водопотребляющему устройству. Также предусмотрено использование клапана 9 управления забором воды (из накопительного резервуара или из центрального стояка Б). Работа данного клапана параллельна с работой клапана 2. После вторичного использования вода по отводу 7 направляется в канализацию А.
Интенсивность накопления и использования вторично используемой воды зависит от возможностей и желания потребителя.
Защитой от перелива в накопительном резервуаре 5 может служить, например, клапан поплавкового типа. При наполнении резервуара 5, на клапан 2 поступает соответствующий сигнал. Соответственно клапан 2 в положение «накопление» не переключается автоматически, до момента снижения максимального уровня воды в резервуаре 5.
В зависимости от задач повторного использования отработанной воды (кроме использования в пищу) дополнительно система между направляющим клапаном 2 и насосом 4 может содержать фильтр. В качестве фильтра может быть использован: фильтр грубой или тонкой очистки, угольный фильтр, фильтр со специализированным составом и т.п.
Места установки крыльчатки 10 на схемах приведены, как пример, также как и их количество. Данные факторы зависят от конструктивных особенностей всей системы и поставленных перед ней задач.
Алгоритм работы крыльчатки 10:
Крыльчатка 10, установленная на трубопроводе, раскручивается за счет движения воды, создаваемого естественным давлением в трубопроводе. С помощью вала крыльчатка 10 приводит в движение мотор, вырабатывающий электричество. Полученная электроэнергия по электропроводу 12 передается в аккумулятор 11. Далее электричество передается по электропроводам к местам ее использования.
Основной положительный эффект от использования данной системы – экономия водопроводной воды и электроэнергии.
Экономия водопроводной воды достигается за счет использования в системе водоснабжения потребителя дополнительного накопительного резервуара 5, в котором осуществляется сбор отработанной воды для повторного его использования.
Экономия для потребителя при использовании водопроводной воды достигается за счет уменьшения расхода используемой воды из внутреннего водопровода здания (водопроводного стояка), необходимой в ежедневной жизни.
С другой стороны положительный эффект от предлагаемой системы, при учете массового ее использования, заключается в снижении нагрузки на городской водопровод, включающий в себя ряд этапов от систем фильтрации до электрических насосов. Также снижается нагрузка на канализационную систему города, за счет уменьшения количества используемой воды.
Внедрение в систему одной или нескольких крыльчаток позволяет собирать электроэнергию благодаря присоединенному к крыльчатке мотору, вырабатывающему электричество и передающему его в аккумулятор. Электроэнергию из аккумулятора можно использовать для бытовых целей. Экономия для потребителя достигается за счет снижения количества используемой электроэнергии из электросетей от ТЭЦ.
Сопоставительный анализ заявляемого изобретения показал, что совокупность существенных признаков заявленной системы вторичного использования отработанной водопроводной воды, не известна из уровня техники и значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».
В уровне техники не было выявлено признаков, совпадающих с отличительными признаками заявленного изобретения и влияющих на достижение заявленного технического результата, поэтому заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «Изобретательский уровень».
Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленной системы для вторичного использования отработанной водопроводной воды, может быть использована в области водоснабжения, и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».