Длинная эпопея со сбором полезных ископаемых завершилась победой разума над природой. Собственно, задача простая - собрать воду с неба и направить ее в кран, без лишних телодвижений. До сих пор это удавалось реализовать только условно. Идея простая - вода с крыши собирается в бочку на улице, из бочки переливается в бочки в доме, из бочек в доме забирается в насосную станцию и отдается в кран.
Все здорово, только без автоматизации процесса и продуманных инженерных решений это не работает. Как результат, воду придется таскать руками регулярно и много. Это отнимает время и надоедает. Зимой вода в бочках на улице замерзает, но с крыши все равно капает. Обидно, что висит груша, а ее не скушать.
Рабочее решение появилось не сразу, а прошло ряд последовательных итераций.
Этап 1.
Итак, первая итерация - делаем систему перелива из банки сбора воды с крыши в бочки в доме. Используем простой накопитель воды на улице и шланг, идущий из него в бочки в доме. Бочки в доме находятся ниже накопителя на улице. Казалось бы, все просто. Если попытаться соединить банку сбора воды с крыши с бочкой в доме шлангом, это работает до того момента, пока в системе перелива есть разряжение. Тогда вода льется весело и ровно до уровня слива из бочки на улице. Как только она доходит до этого уровня, вместе с водой в систему поступает воздух.
А дальше начинаются неприятности. После этого замечательного момента, сколько бы воды в банку на улице не налилось, воздушная пробка в шланге не даст воде переливаться в бочки в доме. Дополнительная трудность в том, что шланг в дом идет с перепадами высоты. Пробка стоит в точке перепада высот - шланг не горизонтальный и идет ступенями. От уровня воды (высоты уличного накопителя) это никак не зависит. Систему можно перезапустить, вынув шланг из бочек в доме, опустив его конец вниз, тогда вода снова польется, после чего шланг вставляется обратно в приемную бочку и все снова работает до момента, пока уровень в уличном накопителе не опустится до уровня слива. И так до бесконечности. Плохо. В автоматическом режиме система не работает. Т.е. если на улице идет дождь, а вы спите, вода в бочки в доме не пойдет.
Водопровод из дождевой воды
В программировании и в электронике есть понятие триггера. Это такой конечный автомат(робот), который переключается в одно из двух возможных состояний, в зависисмости от условий на входе и остается в нем, пока не сработает другое условие для нового переключения. У системы есть некий порог переключения между состояниями или гистерезис. При этом на выходе отсутствует дребезг, т.е. система не может находиться в промежуточном состоянии. У нас два состояния - вода в уличном накопителе набирается и второе - вода в уличном накопителе сливается. Осталось соблюсти условия переключения состояний.
Атмосферный насос
Решением является установка гидрозатвора между уровнем забора воды и уровнем слива в уличном накопителе. Конструктивно это вылилось в установку герметичной трубки внутрь сливного штуцера уличной бочки. В итоге система заработала на полном автомате. Как только собранная с крыши вода набирается выше уровня сливного штуцера, запускается забор воды из внутреннего шланга в уличной бочке. Далее вода может сливаться до бесконечности, независисо от перепада высот. Вода из банки идет под давлением и уже не важно, как проложен ваш шланг в дом, вода спокойно пробивает все воздушные пробки.
Но как только вода слилась до уровня заборного внутреннего шланга, в систему поступает воздух и слив прекращается. Гидрозатвор не дает воздуху попасть в основной шланг. При следующем наполнении уличной бочки цикл повторяется. И так до бесконечности. Высота расположения собирающей бочки и сливного шланга выбрана чуть выше уровня захода шланга в внутренний накопитель. Бочки накопителя в доме наполняются, а лишняя набранная вода отправляется в дренаж. Получился атмосферный насос, за раз качающий по 15 литров. Причем льет как из крана, с напором.
Однако. В конце мая, начале июня стояла жара и не было дождей. За неделю пару раз ходил за водой на колодец по 3-4 ходки с 4-6 банками по 5-6 литров. У кого плохо с математикой, перевожу на простой и понятный. Это от 60 до 90л. Мелочь, а приятно, когда воды много и она чистая. Потребление в день составляет от 20 до 40 л на чел, если по-скромному и ни в чем себе не отказывать. Умыться, раза 3 помыть посуду, сходить в баню. Для готовки и чая используется привозная вода.
А тут вновь на этой неделе пошли дожди и продвинутая система сбора воды с крыши радостно заурчала животворящим потоком.
За пару часов средней руки дождика набирается 100-150л. В накопительных бочках в доме 100л. Лучше бы больше, но что есть. В бойлере еще 100л. горячей воды. Лишняя вода сбрасывается с фильтра в накопители на улице. В водопроводе у нас циркулирует фильтрованная пром.фильтром вода, но до фильтра в бочках плавает непонятно что - водоросли, г.. и пр.
Грязевой фильтр
Пока в мае шли ливни в режиме нон-стоп, с крыши текла кристально чистая вода. После двух недельной засухи и пылищи, с первым дождиком с крыши потекла некая пенящаяся жижа корчнево-серого цвета вперемешку с листьями, хлопьями скомканной пыли, жуками, пауками и головастиками. Пускать напрямую в бочки эту субстанцию совесть не позволила, но жадность заставила собрать все это в банки. После дня раздумий, что с ней делать дальше, решил ее отфильтровать. Взял дуршлаг, положил в него оконную сетку, насыпал песка и пропустил всю собранную воду через это сито. И о чудо, вода приобрела почти естественный вид. Песка маловато, но сквозь него вода течет весьма бодро, а механическую грязь он чистит весьма неплохо.
Это навело на мысль поставить фильтрацию на поток и внедрить какой-никакой грязевой фильтр на входе в систему. Потом помыть бочки и начать жизнь с начала. Можно спать спокойно, по пробуждении умыться свежей, теплой и чистой водой из крана, а по приезду обнаружить в доме полные бочки дистиллята, протопить печь и идти в баню.
Этап 2. Автоматизация
В итоге, мы обзавелись дополнительной бочкой сбора воды на улице и дренажным насосом.
Вода из банки сбора под давлением атмосферного насоса качается в бочку на улице. В бочке вода дополнительно отстаивается и электрическим дренажным насосом подается в грязевой фильтр. Отфильтрованная вода под давлением насоса подается в накопители в доме. В результате, лишняя вода с крыши никуда не пропадает, т.к. льется в бочку на улице, а объем бочек на улице можно наращивать. Вода в дом поступает только фильтрованная и вполне чистая. Система полностью автоматизирована, работает устойчиво, ручной труд полностью исключен.
Из нюансов.
1. В шланге от насоса в грязевой фильтр втавлен обратный клапан. Без него вода из фильтра стремится стекать обратно в бочку на улице. Клапан не дает ей этого делать.
2. При отсутствии дождевой воды (такое тоже бывает), можно вручную заливать воду непосредственно в фильтр. Например, если брать воду из колодца.
3. Запуск дренажного насоса имеет смысл автоматизировать, завязав на уровни воды в накопителях в доме и в бочках на улице. Тогда система станет полностью автономной.
4. Бочки на улице имеет смысл делать с запасом по объему. При среднем расходе воды в 100л в день на 2-3 чел, неплохо бы иметь запас воды в 1 куб.м или больше. Весной и осенью воды с неба идет много, но летом бывают засухи.
