DE19811920C2 - Regenwasser-Versorgungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasser-Versorgungsvorrichtung mit einer Zisterne für Regenwasser, von der eine Regenwasser- Zuleitung zu einer Pumpe führt, die druckseitig eine Hauswasserversorgung speist, und mit einem kleineren Speisebehälter, in den ein Trinkwasserzulauf über ein Schwimmerventil führt und aus dem ein Überlauf in einen Abfluß führt und von dessen unteren Bereich ein Ventil eingangsseitig zu der Pumpe führt, das jeweils dann geöffnet gesteuert ist, wenn in der Zisterne ein Minimalregenwasserstand unterschritten ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 40 19 142 A1 bekannt. Eine längere Aufbewahrung des Leitungswassers im Speisebehälter, die in langen Regenzeiten oder bei einer längeren entnahmefreien Zeit vorkommt, kann dort leicht zu einer Oxidation und Vermehrung von Mikroben führen.

Weiterhin ist eine Wasser-Versorgungsvorrichtung aus der DE 296 20 887 U bekannt. Bei dieser Vorrichtung war im Trinkwasserzulauf ein elektrisch gesteuertes Leitungswasserventil angeordnet, das jeweils bei einer Pegelunterschreitung für einen bestimmten Zeitraum geöffnet wurde und so eine bestimmte Wassermenge in die Zisterne nachfüllte. Die höhere Lage des Trinkwassereinlasses als die des Überlaufs sicherte, daß Regenwasser in das Trinkwassernetz eingesogen werden konnte, wenn der Netzdruck fehlte. Nachteilig ist, daß die elektrisch betätigbaren Wasserleitungsventile nur beschränkte Zuverlässigkeit aufweisen, und dann, wenn keine völlige Dichtigkeit besteht, u. U. große Wassermengen kostenpflichtig in die Zisterne oder durch den Überlauf abfließen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile der vorbekannten Vorrichtungen zu vermeiden und eine bessere Wasserqualität zu sichern.

Die Lösung besteht darin, daß das Ventil an dem Speisebehälter als ein Bodenventil ausgebildet ist und daß bodenseitig an dem Speisebehälter ein Ablaßventil zum Abfluß angeordnet ist, das mit einer elektromagnetisch betriebenen Stellvorrichtung steuerbar ist und so von einer oder mehreren Zeitschaltungen angesteuert ist, daß es immer dann, wenn das Bodenventil aufgesteuert wird, so lange und nur so lange aufgesteuert wird, bis etwa eine Speisebehälterfüllung abgelaufen ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Vorteilhaft ist es vorgesehen, jeweils zu Beginn einer Umschaltung auf Leitungswasserbetrieb ein Ablassen der letzten Wasserfüllung des Behälters in den Abfluß vorgesehen. Hierzu ist am Boden des Speisebehälters ein schnellschaltendes Ventil großen Querschnittes vorgesehen, das in den Abfluß führt und gleichzeitig mit dem anderen, wesentlich langsamer öffnenden, zur Pumpe führenden Bodenventil geöffnet wird und nach einer Zeit, in der der Behälter leergelaufen ist, wieder geschlossen wird. Die sofort nachlaufende Speisebehälterfüllung weist allenfalls noch 2% des abgestandenen Wassers auf und hat damit eine bessere Qualität als das übliche Regenwasser.

Um für die Hauswasserversorgung einen ständigen Druck aufrechtzuerhalten, wird das Zisternenwasser oder das Speicherwasser mittels einer druckpegelgesteuerten Pumpe in den Hauswasseranschluß gefördert. Der Speisebehälter ist so groß dimensioniert, daß die üblichen Mengen, die ein Haushaltsgerät oder eine Wasserspülung benötigt, von der Pumpe aus dem Behälter geliefert werden kann, ohne daß ein Engpaß auftritt, infolge des relativ langsamen Zulaufs des Leitungswassers über das handelsübliche Schwimmerventil. Wenn von einer dichten Folge von Entnahmen von Haushaltsmengen des Speicherwassers auszugehen ist, ist ein zweites handelsübliches Schwimmerventil dem ersten parallel geschaltet, um die Nachfüllzeit zu verkürzen.

Die Pumpe ist unterhalb des Speicherbehälters zusammen mit den Ventilen und der Steuervorrichtung in einem Gehäuse untergebracht, so daß die ganze Vorrichtung, abgesehen von der Zisterne, an geeigneter Stelle aufgestellt oder an einer Wand montiert werden kann. Da das Vorratswasser von oben in die Pumpe einläuft, sobald das Ventil geöffnet ist, wenn das Zisternenwasser nicht mehr verfügbar ist, ist die Pumpe und somit die Hauswasserversorgungsleitung stets mit Wasser gefüllt, und so werden Ansiedlungen von Mikroben und Ausfällungen durch Oxidation in der Anlage vermieden.

Darüber hinaus ist es zur Erhöhung der Wasserqualität vorgesehen, druckseitig der Pumpe keinen Druckwasserspeicher einzusetzen, der üblicherweise eingesetzt wurde, um die Ein- Ausschalthäufigkeit der Pumpe herabzusetzen. Diese Aufgabe wird stattdessen dadurch gelöst, daß der Druckwächter, der die Pumpe bei Unterschreiten eines unteren Grenzdruckpegels einschaltet und bei Überschreiten eines oberen Grenzdruckpegels ausschaltet, auf eine relativ hohe Schaltdruckdifferenz eingestellt wird und in die Verbindung zwischen der Druckwasserleitung und der Schaltkammer des Druckwächters eine Drossel eingesetzt wird, wodurch die Ansprechzeit erheblich verlängert wird, so daß Drucksprünge beim Öffnen oder Schließen von Verbraucherventilen kein Anspringen der Pumpe bewirken.

In solchen Fällen, in denen es nicht sichergestellt ist, daß aufgrund der Zuleitungs- und Lagebedingungen der Zisterne Regenwasser auch nach dem Erreichen des dortigen Minimalpegels zur Pumpe zuströmen würde, ist optimal ein weiteres Ventil in der Regenwasserzuleitung zur Pumpe vorgesehen, das jeweils umgekehrt wie das Bodenventil des Speicherbehälters gesteuert wird. Es verhindert somit einen bodenseitigen Zufluß des Regenwassers in den Speisebehälter und somit eine Verschlechterung der Wasserqualität dort.

Die Erfindung ist anhand der Fig. 1 näher dargestellt, in der die Steuervorrichtung (ST) und die Zisterne (Z) nur schematisch angedeutet sind; das Gehäuse (G) ist geschnitten.

In einem Gehäuse (G) ist im oberen Bereich der Speicherbehälter (SB) und darunter in einem Maschinenraum (MR) die Pumpe (P) mit dem Motor (M) angeordnet. In das Gehäuse führt ein Trinkwasserzulauf (TWZ), an dem zwei Schwimmerventile (17, 18) angeschlossen sind, die das Niveau (N) im Behälter (SB) regeln. Über dem geregelten Niveau (N) befindet sich ein Überlauf (ÜL), der zu einem unten austretenden Abfluß (A) führt. Die Auslässe der Schwimmerventile (17, 18) liegen über dem Überlaufniveau, damit kein Rückfluß ins Netz auftreten kann, wenn in dem Wasserleitungsnetz ein Unterdruck auftritt.

Von einer externen Zisterne (Z), die einen Regenwassereinlauf (ZE) hat, führt eine Leitung, die u. U. eine Steigleitung ist, zu dem Regenwasserzulauf (RWZ) oben im Gehäuse (G) und durch dieses zum Einlaufstutzen der Pumpe (P), in dem ein Rückschlagventil (RN) angeordnet ist. Abstromseitig der Pumpe (P) führt die Druckleitung (5) zum Hauswasser­ versorgungsanschluß (HWV).

Am Speisebehälter (SB) ist bodenseitig das Bodenventil (15) angeordnet, das ebenfalls in den Einlaufstutzen der Pumpe (P) mündet. Dieses Bodenventil (15) ist über einen relativ langsam wirkenden, sehr zuverlässigen elektrothermischen Stellantrieb (13) zu verstellen, der von einer Steuervorrichtung (ST) angesteuert wird. Eingangsseitig ist diese mit einem Minimalpegelsensor (MSS) verbunden, der einen Minimalwasserstand (MN) in der Zisterne (Z) überwacht. Ist der Minimalpegel (MN) unterschritten, steuert das Pegelsensorsignal den Stellantrieb (13) in die Auf-Stellung.

Weiterhin ist bodenseitig im Speisebehälter (SB) ein elektromagnetisch betätigbares, schnell schaltendes Ventil (11) angeordnet, das jeweils immer dann, wenn das Pegelsensorsignal den Eintritt einer Pegelunterschreitung signalisiert, für eine vorgegebene Zeit, die zum Wechseln des Inhalts des Speisebehälters (SB) reicht, von einem Zeitglied (T1) aufgesteuert wird. Dieses Ventil (11) mündet zusammen mit dem Überlauf (ÜL) in den Abfluß (A).

Optimal ist in der Regenwasserzuleitung (RWZ) vor dem Pumpeneinlaß ein Ventil (14) eingesetzt, das von einem recht einfachen elektrothermischen Stellantrieb (12) bedient wird, der immer dann das Ventil (14) in die Auf-Stellung verbringend gesteuert wird, wenn das Bodenventil (15) geschlossen gesteuert ist, also dann, wenn das Pegelsensorsignal anzeigt, daß in der Zisterne (Z) der Minimalwasserstand (NM) überschritten ist.

Die zur Ansteuerung der Ventil-Stelltriebe (S, 12, 13) dienenden Schaltungsteile in der Steuervorrichtung (ST) sind schematisch dargestellt. Das Pegelsignal des Minimalpegelsensors (MSS) wird von einem hysteresebehafteten Verstärker (V) in Schaltsignale umgesetzt, von denen das eine ggf. das Ventil (14) mit dem Stellglied (12) ansteuert, wenn der Pegel (NM) in der Zisterne (Z) hoch genug ist, und das negierte Schaltsignal, das aktiv ist, wenn der Minimalpegel unterschritten ist, das Bodenventil (15) mit dem Stellglied (13) ansteuert und mit seiner Anstiegsflanke ein erstes Zeitglied (T1) veranlaßt einen Aufstellimpuls (SA) an das Stellglied (S) des Ventils (11) abzugeben. Mit der Rückflanke steuert das erste Zeitglied (T1) ein zweites Zeitglied (T2), das einen Schließimpuls (SZ) an das Stellglied (S) abgibt, ober es erfolgt eine mechanische Schließung durch eine Feder, sobald der Aufstellimpuls (SA) abgeschaltet ist.

Die Steuerung des Pumpenmotors (M) erfolgt über einen Druckwächter (10), der in bekannter Weise mit einem federbelasteten Hystereseschaltwerk von einer Membran (1) gesteuert ausgestattet ist. Der obere Schaltpunkt wird auf einen Druck von z. B. 4,5 bar wesentlich höher als der untere Schaltpunkt von z. B. 1 bar durch die geeignete Einstellung der Federwiderlager und Federstärke vorgegeben. Der Druckraum (R) im Druckwächter (10) vor der Membran (1) ist vorteilhaft durch eine Drossel (DR) mit der Druckleitung (5) verbunden. Als Drossel eignet sich ein Durchlaß von 0,8 mm Durchmesser und 25 mm Länge. Mit dem Kontakt des Druckwächters wird in bekannter Weise ein Schütz gesteuert, der den Motor (M) schaltet.

Das Gehäuse (G) ist zweckmäßig mit einer Tür zu verschließen, auf der die Steuervorrichtung (ST) mit den üblichen Kontrolleuchten und Bedientasten leicht zugänglich und übersichtlich angeordnet ist.

Der elektromagnetische Stellantrieb (S) des Ablaßventils (11) kann ein elektromotorischer Antrieb oder ein Zugmagnetantrieb sein.

Claims (9)

1. Wasser-Versorgungsvorrichtung mit einer Zisterne (Z) für Regenwasser, von der eine Regenwasserzuleitung (RWZ) zu einer Pumpe (P) führt, die druckseitig eine Hauswasserversorgung (HWV) speist, und mit einem kleineren Speisebehälter (SB), in den ein Trinkwasserzulauf (TWZ) über ein Schwimmerventil (17, 18) führt und aus dem ein Überlauf (ÜL) in einen Abfluß (A) führt und von dessen unteren Bereich ein Ventil (15) eingangsseitig zu der Pumpe (P) führt, das jeweils dann geöffnet gesteuert ist, wenn in der Zisterne (Z) ein Minimalregenwasserstand (NM) unterschritten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (15) an dem Speisebehälter (SB) als ein Bodenventil ausgebildet ist und daß bodenseitig an dem Speisebehälter (SB) ein Ablaßventil (11) zum Abfluß (A) angeordnet ist, das mit einer elektromagnetisch betriebenen Stellvorrichtung (S) steuerbar ist und so von einer oder mehreren Zeitschaltungen (T1, T2) angesteuert ist, daß es immer dann, wenn das Bodenventil (15) aufgesteuert wird, so lange und nur so lange aufgesteuert wird, bis etwa eine Speisebehälterfüllung abgelaufen ist.

2. Wasser-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eingangsseitig der Pumpe (P) ein Rückschlagventil (RV) angeordnet ist und zwischen diesem und dem Regenwasserzulauf (RWZ) ein steuerbares Regenwasserventil (14) angeordnet ist, das jeweils dann aufgesteuert ist, wenn das Bodenventil (15) zugesteuert ist.

3. Wasser-Versorgungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenventil (15) und ggf. das Regenwasserventil (14) von jeweils einem elektrothermisch arbeitenden Stellmittel (13, 12) angesteuert ist.

4. Wasser-Versorgungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (P) von einem Motor (M) angetrieben ist, der von einem hysteresebehafteten Druckwächter (10) gesteuert ist, dessen Druckraum (R), an den eine Schaltmembran (1) grenzt, über eine Drossel (DR) mit der Druckleitung (5) der Pumpe (P) verbunden ist.

5. Wasser-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckwächter (10) auf einen Einschaltdruck von ca. 1 bar und einen Ausschaltdruck von ca. 4,5 bar eingestellt ist.

6. Wasser-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (DR) einen Durchmesser von ca. 0,8 mm und eine Länge von ca. 25 mm hat.

7. Wasser-Versorgungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Speisebehälter (SB) mit einem oder mehreren Regelventilen (17, 18) im oberen Bereich eines Gehäuses (G) angeordnet ist und darunter in dem Gehäuse (G) das Motor-Pumpenaggregat (M, P) mit den Ventilen (RV, 11, 14, 15) sowie der Druckwächter (10) angeordnet sind.

8. Wasser-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (G) mit einer Tür verschließbar ist, in der eine Steuervorrichtung (ST) zur Ansteuerung der Ventile (11, 14, 15) angeordnet ist.

9. Wasser-Versorgungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedien- und Anzeigeelemente der Steuervorrichtung (ST) von außen zugänglich an der Tür des Gehäuses (G) angeordnet sind.