ВОДОПРОВОДНАЯ СИСТЕМА С КОНТРОЛЕМ ПОДСОЕДИНЕНИЯ ОТВЕТВЛЕНИЙ, СПОСОБ ЕЕ КОНТРОЛЯ И СИСТЕМА ПОВТОРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДЫ
WATER DISTRIBUTION SYSTEM WITH MONITORING OF CONNECTION OF BRANCHES, ITS MONITORING METHOD AND WATER REUSE SYSTEM

Настоящее изобретение относится к водопроводной системе с контролем подсоединения ответвлений. Изобретение также относится к системе повторного использования воды, содержащей такую водопроводную систему, и способу контроля подсоединения ответвлений к водопроводной системе.
С целью сохранения окружающей среды систематически предпринимаются усилия по снижению использования очищенной водопроводной воды там, где не требуется высокий уровень ее чистоты. Для этого могут применяться системы повторного использования воды душа и ванны для смывания туалета. Такие системы также называются системами для сточных вод. Другим примером являются новые частные застройки, где жилые помещения снабжены двумя раздельными водопроводными системами: одной - для чистой водопроводной воды, пригодной для питья из крана, и другой, подающей менее чистую воду, например, для использования в туалете.
Когда трубопровод, например, для воды из душа, ванны или дождевой воды, не отвечающей стандартам качества для питья, входит в контакт с водопроводной системой питьевой воды, может произойти загрязнение чистой водопроводной воды, что может вызвать серьезную опасность для здоровья населения.
Таким образом, необходимо контролировать водопроводы, в которых трубопроводы для транспортировки загрязненной воды входят в контакт с водопроводной системой для транспортировки питьевой воды. Существует реальная опасность нежелательного соединения водопроводных систем, транспортирующих различную воду, по ошибке, когда работу выполняют не специалисты. Недостатки в стандартизации водопроводов еще более увеличивают риск ошибок.
Задача настоящего изобретения заключается в создании водопроводной системы, в которой уменьшен риск соединения трубопровода для транспортировки загрязненной воды с трубопроводом для транспортировки питьевой воды.
Указанная задача решена в водопроводной системе согласно изобретению, которая содержит по меньшей мере один трубопровод для транспортировки воды и средства контроля разветвления трубопровода.
Для соединения двух водопроводных систем между собой необходимо смонтировать разветвления и соединительные детали. В водопроводной системе согласно изобретению можно обнаружить, что ответвление врезано в трубопровод. Ответвление в водопроводной системе, по которой транспортируется непитьевая вода, потребление которой может вызвать опасность для здоровья, должно проводиться очень осторожно. Для гарантии того, что такая работа выполняется квалифицированно, необходимо контролировать подобные водопроводные системы для транспортировки «загрязненной» воды при монтаже ответвлений.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения трубопровод водопроводной системы содержит электропроводящий элемент и средства контроля, содержащие соединенный с электропроводящим элементом генератор для создания электрического сигнала, и измерительный блок для измерения по меньшей мере одного электрического параметра электропроводящего элемента.
При оснащении трубопровода электропроводящим элементом и подачи к этому элементу сигнала с генератора результат действия сигнала может быть измерен для проведения контроля водопроводной системы. Когда в трубопроводе проводятся преобразования, такие, например, как монтаж ответвления, трубопровод, как правило, будет временно отключен. Даже когда трубопровод не полностью отключен, преобразования в водопроводной системе могут привести к изменениям в измерительном сигнале, как например, в случае, когда измеряется электрическое сопротивление трубопровода. Величина созданного генератором сигнала, измеренная измерительным блоком, будет изменяться вследствие преобразований в трубопроводе. Таким способом могут быть обнаружены преобразования в водопроводной системе, такие, как монтаж ответвлений.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения электропроводящий элемент по существу представляет собой электропроводящую оболочку. Такая электропроводящая оболочка может быть расположена в стенке трубопровода. Соответственно, она может быть расположена между двумя электроизоляционными слоями. В другом варианте осуществления изобретения может быть использована электропроводящая труба, такая, например, как стандартная медная или алюминиевая, которая только снаружи имеет внешний изоляционный слой.
В другом варианте осуществления изобретения электропроводящий элемент по существу представляет собой электропровод. Такой провод может быть расположен как внутри, так и снаружи трубопровода. Кроме того, такой провод может быть вмонтирован в стенку трубопровода.
В другом варианте осуществления изобретения электропроводящий элемент выполнен из электропроводящего материала, такого как алюминий, медь, цинк, или электропроводящая пластмасса, или эпоксидный компаунд, или любой другой электропроводящий материал.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения трубопровод с электропроводящим элементом является частью электрической цепи. Тогда эта цепь может контролироваться на возникновение разрывов. В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения измерительный блок определяет, замкнута ли цепь.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения измеряемый электрический параметр представляет собой разницу в величине напряжения и/или величине тока, и/или электрического сопротивления, и/или импеданса, и/или емкости, и/или индукции. Эти электрические параметры будут изменяться при преобразованиях трубопровода, таких как временное разъединение трубопровода с целью монтажа ответвления. Эти параметры также можно измерять в сочетании.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения измерительный блок подает звуковой и/или визуальный аварийный сигнал, как только превышено заданное предельное значение измеряемого параметра. Подача такого аварийного сигнала может указать, что монтируется ответвление или что возникла ситуация, например, такая, при которой трубопровод временно разъединен, что может означать монтаж ответвления. Соответственно, можно, например, предупредить компанию по водоснабжению.
Изобретение, кроме того, относится к системе повторного использования воды, содержащей описанную выше водопроводную систему, накопительный резервуар для хранения подаваемой воды, водоспуск для подачи хранящейся воды к водопотребляющему устройству и управляющее устройство для регулирования подачи воды к накопительному резервуару и выпуска воды из него.
Системы повторного использования воды, такой, например, как вода из душа или ванны, например, для смывания туалета представляют особый риск недопустимых подсоединений к водопроводной системе для питьевой воды вследствие наличия трубопроводов с «загрязненной» водой. По этой причине изобретение, кроме того, имеет отношение к подобной системе повторного использования воды, часто также называемой системой для сточной воды, в которой применяется описанная выше водопроводная система.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения управляющее устройство воздействует на водоспуск из накопительного резервуара, как только превышено заданное предельное значение электрического параметра, измеряемого измерительным блоком. В результате этого воздействия в такой рискованной ситуации, характеризующейся электрическим параметром, имеющим превышенное предельное значение, спуск предназначенной для повторного использования воды может быть временно или длительно остановлен.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения воздействие на водоспуск включает выключение насоса и/или перекрытие трубопровода запорным элементом. Таким образом, если смонтировано ответвление с возможным подсоединением к другой водопроводной системе, возможно предотвратить поступление воды, предназначенной для повторного использования, в водопроводную систему для транспортировки питьевой воды.
В еще одном варианте осуществления изобретения система повторного использования воды содержит насос для подачи воды из накопительного резервуара в водопотребляющее устройство, в котором управляющее устройство выключает этот насос, когда превышена заданная максимальная подача воды.
Для обнаружения ответвления также может быть использовано известное максимальное потребление воды водопотребляющим устройством в течение заданного периода времени. Если известен объем бачка для туалета, может быть определено максимальное количество воды, которое должно нагнетаться насосом. Монтаж ответвлений приводит к возможности увеличения расхода воды до значения, превышающего это необходимое количество воды, что, например, может быть измерено расходомером. В случаях, когда потребная подача воды превышает максимальную ожидаемую подачу для соответствующего водопотребляющего устройства, это может указывать на наличие ответвления. В таких случаях транспортировка предназначенной для повторного использования воды может быть ограничена или полностью прекращена временным или длительным выключением насоса.
Расходомер также обнаружит увеличенное потребление воды, если возможное ответвление вмонтировано не в водопроводную систему, а в резервуар водопотребляющего устройства.
Изобретение, кроме того, относится к способу контроля подсоединения ответвлений к водопроводной системе, включающему этапы, на которых устанавливают по меньшей мере один трубопровод для транспортировки воды и контролируют подсоединение ответвлений к трубопроводу.
В предпочтительном варианте осуществления этого способа трубопровод содержит электропроводящий элемент, а способ дополнительно включает в себя этап, на котором генерируют сигнал с помощью соединенного с электропроводящим элементом генератора и измеряют по меньшей мере один электрический параметр электропроводящего элемента.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения способ, кроме того, включает в себя этапы, на которых сравнивают измеренное значение электрического параметра с заданным предельным значением и подают звуковой и/или визуальный аварийный сигнал и/или перекрывают трубопровод запорным элементом, когда измеренная величина превышает заданное предельное значение.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения электрический сигнал генерируется и измеряется постоянно. Таким образом, имеется возможность немедленного обнаружения преобразования водопроводной системы.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения электрический сигнал генерируется и измеряется периодически. Промежуток времени между двумя измерениями предпочтительно является настолько коротким, что за этот промежуток времени невозможно временно разъединить трубопровод, смонтировать ответвление и повторно соединить. По этой причине, практический период времени составляет, например, максимум, одну минуту.
Далее в качестве примера описан вариант осуществления изобретения со ссылкой на чертежи.
На фиг.1 схематично показана водопроводная система согласно изобретению;
на фиг.2 показан трубопровод согласно первому предпочтительному варианту осуществления изобретения;
на фиг.3 - трубопровод согласно второму предпочтительному варианту осуществления изобретения;
на фиг.4 - система повторного использования воды, содержащая водопроводную систему согласно изобретению.
Показанная на фиг.1 водопроводная система 1 содержит трубопровод 2 и подсоединенные к нему средства 3 контроля ответвлений трубопровода 2.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения средства 3 контроля содержат генератор 4 и измерительный блок 5 для измерения сигнала генератора. Трубопровод 2 содержит электропроводящий элемент 6, который может быть выполнен в виде электропроводящей оболочки 7 или электропровода 10.
На фиг.2 показан предпочтительный вариант выполнения трубопровода 2, в котором электропроводящим элементом является электропроводящая оболочка 7, внутренняя сторона которой защищена внутренним изоляционным слоем 8, а внешняя сторона - внешним изоляционным слоем 9. Оболочка 7 может иметь только внешний электроизоляционный слой 9.
На фиг.3 показан альтернативный вариант осуществления изобретения, в котором электропроводящим элементом является электропровод 10. В показанном варианте провод 10 вмонтирован в электроизоляционную стенку 11 трубопровода, хотя он также может быть расположен внутри или снаружи трубопровода 2.
На фиг.4 показана система повторного использования воды, например, воды из душа или ванны для смывания туалета. Вода из душа или ванны подается через подающий трубопровод 23 и хранится в накопительном резервуаре 22. Если для водопотребляющего устройства, такого как туалет 21, требуется вода для смывания, то она поступает в него из накопительного резервуара 22 посредством нагнетательного трубопровода 24.
Также из накопительного резервуара 22 посредством водопровода 25 вода может подаваться во второе, отдаленно расположенное водопотребляющее устройство в виде второго туалета 26. Если расстояние от накопительного резервуара до второго водопотребляющего устройства является большим, или если водопотребляющее устройство является туалетом 26 на верхнем этаже, то в водопроводе 25 необходимо устанавливать насос 27 для накачки воды из накопительного резервуара 22 посредством трубопровода 25 к туалету 26. Насос 27 создает давление в водопроводе 25, это позволяет подсоединять к нему ответвления, осуществлять врезку крана и т.д., что нежелательно, принимая во внимание природу транспортируемой таким образом воды. Поэтому водопровод 25, в частности, должен контролироваться на подсоединение ответвлений и содержать водопроводную систему согласно изобретению.
Предпочтительно во всех трубопроводах, выходящих из системы повторного использования воды, должен осуществляться контроль подсоединения ответвлений. В этом примере такими трубопроводами являются 24 и 25.