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

Значение воды для человеческого организма чрезвычайно велико, дефицит её 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 возможно- стей, не могут обеспечить жилища человека бесперебойной подачей воды. Вода поступает с перебоями. В ряде районов наблюдается дискретный режим водо- снабжения. Для обеспечения комфортных условий, соблюдения требований без- опасности и экологии при малом расходе воды и минимальном потреблении электроэнергии потребовалась разработка специального устройства для подачи воды проточно-накопительного типа.

Создание надёжных и эффективных систем водоснабжения на современ- ном уровне является актуальной задачей для отдельных районов и серьёзной проблемой для очень многих регионов обитания человека и для полевых усло- вий. Таким устройством является автономная система водоснабжения, которая обеспечивает горячей / холодной водой санитарно-гигиенические нужды чело- века при умывании, чистке зубов, бритье, принятии душа, мытье посуды, приго- товлении 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 мини- мальном потреблении электроэнергии (до 1 кВт).

Из патентных источников известна автономная система водоснабжения по патенту РФ 2081255, кл. Е03В 7/04, 1997 (прототип) ^' , содержащая ёмкость ре- зервирования воды и магистраль раздачи воды из ёмкости резервирования воды, при этом магистраль раздачи воды снабжена блоком управления, водозаборным средством с насосом, средством подогрева воды, выполненным в виде теплооб- менника, водораздаточными средствами, а также датчиком давления, индикато- ром работы системы, фотоприёмниками и датчиком температуры, при этом насос включён в магистраль раздачи воды между ёмкостью резервирования во- ды и водораздаточными средствами, причём к входу блока управления подклю- чены соответственно датчик давления, индикатор работы системы, фотоприём- ники и датчик температуры, а выход блока управления соединён с насосом. Во всех производимых в настоящее время водонагревателях проточно- накопительного типа вода нагревается по мере её продвижения через передаю- щие тепло элементы, как правило, спиральные, в виде тэнов или им подобные нагреватели и поступает на водораздаточные приборы (кран, душ и т. п.) с рас- ходом 6-13 литров в минуту и более. При этом непосредственное соприкоснове- ние рабочего тела нагревателя с водой чревато отложением накипи на этих эле- ментах (если вода используется для санитарно-гигиенических нужд, добавлять в неё различные химические средства для защиты от накипи запрещается), что ведёт к сокращению срока службы спиралей, тэнов или им подобных нагревате- лей и выходу из строя всего водонагревателя.

В данной конструктивно-технической разработке автономная система во- до-снабжения отличается тем, что в качестве средства для нагрева воды (вместо используемых ныне в водонагревателях спирального, в виде тэнов или им по- добных элементов) выступает лампа накаливания с потребляемой мощностью до 1 кВт, которая в течение 5 - 10 секунд обеспечивает нагрев воды до 47° С и подачу её 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 про- тока воды (для обеспечения гальванической развязки с питающей лампу сетью). Для поддержания тепла теплообменник с нагревательными элементами разме- щается в оболочке из фарфора или других низко теплопроводных материалов.

Известные автономные системы водоснабжения, включая указанный про- тотип, спроектированы с учётом существующей в мировой практике нормы рас- хода воды через кран - 6 - 9 литров в минуту (см. «Проблемы космической био- логии», том XXIV: Чижов С. В., Синяк Ю. Е. Водообеспечение экипажей кос- мических кораблей, М.: Наука, 1973, с. 16, 17). Хотя это слишком большой расход воды, до сих пор практически никто из проектировщиков систем водо- снабжения не решал вопрос существенного уменьшения этого показателя за счёт повышения эффективности использования вытекающей из крана струи во- ды, около 90% которой не участвует в процессе мытья объекта, находящегося под струёй.

Другой особенностью данного прибора является также то, что его кон- струкция обеспечивает нагрев и раздачу горячей воды только при работе с водо- раздающими устройствами с расходом воды от 0,3 до 1 литра в минуту (напри- мер, с универсальной водораздающей насадкой по патенту РФ Ne 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 си- стеме водоснабжения, включающей ёмкость резервирования воды и магистраль раздачи воды из ёмкости резервирования воды, при этом магистраль раздачи во- ды снабжена блоком управления, водозаборным средством с насосом, средством подогрева воды, водораздаточными средствами, а также датчиком давления, ин- дикатором работы системы, фотоприёмниками и датчиком температуры, насос включён в магистраль раздачи воды между ёмкостью резервирования воды и водораздаточными средствами, к которым подсоединены средства подогрева воды, при этом к входу блока управления подключены соответственно датчик давления, индикатор работы системы, фотоприёмник 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 водосбере- гающие насадки, установленные на выходе сливного патрубка каждого водораз- даточного средства.

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

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

На прилагаемом чертеже показана электрогидравлическая схема предлага- емой автономной системы водоснабжения. Показанная на схеме автономная система водоснабжения включает ём- кость 1 резервирования воды и магистраль 2 раздачи воды из ёмкости 1 резер- вирования 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, ин- дикатором 10 нагрева воды, фотоприёмником 10а и датчиком 1 1 температуры. Насос 5 и змеевик 6а включены в магистраль 2 раздачи воды между ёмкостью 1 резервирования воды и водораздаточными средствами 7. К входу блока 3 управ- ления подключены соответственно датчик 8 давления, индикатор 9 работы си- стемы, индикатор 10 нагрева воды, фотоприёмник 10а и датчик 1 1 температуры, а выход блока 3 управления соединён 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 упомяну- тыми 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 приме- нена электролампа 12 накаливания, расположенная внутри теплообменника 6 со змеевиком 6а, а в водораздаточных средствах 7 (кране, душевой головке) при- менены водосберегающие насадки, установленные на выходе сливного патрубка каждого водораздаточного средства. Причём в предлагаемой автономной систе- ме водоснабжения в качестве лампы накаливания применена прожекторная (га- логеновая) 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 россий- ским патентам RU 2476273 С2, Е03С 1/04, 2013, или RU 82724 Ul, Е03С 1/04, 2009.

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

Пользование данной автономной системой водоснабжения осуществляется следующим образом. Для мытья рук пользователь подносит их к крану 7. От воздействия света, отражённого от рук на фотоприёмник 10а, срабатывает насос 5, направляя поток воды в магистраль 2 через датчик давления 8. Электрический импульс от датчи- ка 8 давления через блок 3 управления поступает на индикатор 9 работы систе- мы, в результате чего включается электролампа 12 накаливания. Холодная вода, проходя по змеевику 6а теплообменника 6, нагревается. Датчик 1 1 температуры контролирует нагрев и выключает электролампу 12 по достижении требуемой температуры воды, а по мере остывания её периодически включает электрода - пу снова.

Нагрев проточной воды в данной автономной системы водоснабжения осуществляется мощной прожекторной (галогеновой) электролампой 12, распо- ложенной внутри теплообменника. Ввиду пониженного расхода воды, обеспе- чиваемого 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 удовле- творяет 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 водоснаб- жения 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, принятые во внимание:

SU 1564294 CI , Е03В 1 1/06, 1987;

RU 2081255 C l , Е03В 7/04, 1997 (прототип);

RU 2476273 С2, Е03С 1/04, 2013;

RU 82724 Ul, Е03С 1/04, 2009.