DE4404053A1 - Steuergerät für Regenwasseranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für Regenwasseranlagen.

Bei vielen Industrieanlagen und Forschungseinrichtungen ist zusätzlich zu dem üblichen Trinkwasser-Leitungsnetz ein separates Brauchwasser-Lei­ tungsnetz vorgesehen, das ganz oder teilweise mit Regenwasser gespeist wird. Für die Druckhaltung in dem Brauchwassernetz sind automatische Re­ gelsysteme bekannt, die den Zulauf zu dem Vorratsbehälter des Brauchwas­ sernetzes regeln und stets für einen ausreichenden Vorrat an Brauchwasser und einen entsprechenden Leitungsdruck im Brauchwassernetz sorgen. Für private Haushaltungen sind derartige Systeme jedoch in der Regel zu aufwen­ dig und zu kostspielig.

Angesichts gestiegener Kosten für die Bereitstellung von Trinkwasser einer­ seits und für die Abführung von Regenwasser andererseits besteht jedoch auch im privaten Bereich ein zunehmendes Bedürfnis, Regenwasseranlagen zu installieren, mit denen das Regenwasser gesammelt werden kann, so daß es für Anwendungen wie Toilettenspülungen, Blumengießen, Autowaschen und dergleichen zu Verfügung steht, bei denen keine Trinkwasserqualität er­ forderlich ist. Da jedoch in privaten Haushaltungen nur Sammelbehälter mit einem begrenzten Volumen installiert werden können, wird der Vorrat an Regenwasser in niederschlagsarmen Perioden häufig erschöpft, so daß vorü­ bergehend Leitungswasser verwendet werden muß. Das normalerweise mit Regenwasser gespeiste Leitungssystem darf jedoch aus Sicherheitsgründen nicht einfach über ein Ventil an das Trinkwasser-Leitungsnetz angeschlossen werden.

Eine Möglichkeit, den Regenwasservorrat durch Leitungswasser zu ergänzen besteht darin, daß man das Leitungswasser aus dem öffentlichen Trlnkwas­ sernetz über einen Schlauch oder einen fest installierten Zulauf in den Re­ genwasserbehälter laufen läßt. Wenn jedoch der Füllstand des Regenwasser­ behälters nicht regelmäßig überwacht wird, besteht die Gefahr, daß der Re­ genwasserbehälter trocken fällt und die Pumpe, mit der das Regenwasser in das Brauchwassernetz gefördert wird, beschädigt wird. Wenn man dann Lei­ tungswasser zulaufen läßt, dauert es verhältnismäßig lange, bis wieder ein ausreichender Füllstand im Regenwasserbehälter erreicht ist, so daß das Brauchwasser in einem solchen Fall nicht sofort wieder verfügbar ist. Außer­ dem besteht die Gefahr, daß der Regenwasserbehälter überläuft, wenn die Zufuhr von Leitungswasser nicht rechtzeitig wieder beendet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kostengünstiges und einfach installierbares Steuergerät zu schaffen, das eine automatische füllstandsabhängige Steuerung der Regenwasseranlage ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Anspruch I angegebenen Merkmalen gelöst.

Das erfindungsgemäße Steuergerät umfaßt einen tauchfähigen Drucksensor, der am Boden des Regenwasserbehälters angeordnet wird und anhand des statischen Wasserdruckes den Füllstand mißt. Der Drucksensor ist elektrisch mit einem Schaltungsgehäuse verbunden, das ein füllstandsabhängig steuer­ bares Schaltglied sowie Einstellelemente zum Einstellen eines oberen und ei­ nes unteren Schaltpunktes enthält. An das Schaltglied wird ein elektrisch steuerbares Ventil, beispielsweise ein Magnetventil angeschlossen, das den Zulauf von Leitungswasser in den Regenwasserbehälter steuert. Auf diese Wei­ se wird automatisch Leitungswasser nachgefüllt, wenn der Füllstand den un­ teren Schaltpunkt erreicht hat, und die Zufuhr von Leitungswasser wird be­ endet, sobald der obere Schaltpunkt erreicht ist. Da die Schaltpunkte unmit­ telbar am Schaltungsgehäuse eingestellt werden können, und sowohl der ma­ ximale als auch der minimale Füllstand anhand des Signals eines einzigen Drucksensors erfaßt werden, läßt sich das Gerät flexibel an die jeweilige Grö­ ße des Regenwasserbehälters und an die Bedürfnisse des Benutzers anpassen, ohne daß ein großer Installationsaufwand erforderlich ist.

Wahlweise kann mit dem Schaltglied auch die Pumpe gesteuert werden, die das Wasser aus dem Regenwasserbehälter in das Brauchwassernetz fördert. Bei Unterschreitung des unteren Schaltpunktes wird dann der Betrieb der Pumpe verhindert, so daß ein Trocken fallen des Regenwasserbehälters zu­ verlässig vermieden wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bevorzugt ist an dem Schaltungsgehäuse ein Anzeigeeinrichtung vorgesehen, mit der nach Wahl des Benutzers der mit Hilfe des Drucksensors gemessene aktuelle Füllstand und die mit Hilfe der Einstellelemente eingestellten Schaltpunkte anzeigbar sind. Hierdurch wird die Einstellung der Schaltpunk­ te erleichtert und zugleich eine einfache Fernüberwachung des Füllstands des Regenwasserbehälters ermöglicht, so daß der Benutzer den Regenwasservor­ rat überprüfen kann, ohne daß ein direkter Zugang zu dem Regenwasserbe­ hälter erforderlich ist.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Zeichnungsfigur zeigt eine schematische Skizze einer Regenwas­ seranlage mit dem erfindungsgemäßen Steuergerät.

Ein Regenwasserbehälter 10 ist über einen Regenwasserzulauf 12 mit einer Sammeleinrichtung für Regenwasser verbunden, beispielsweise mit der Dachrinne 14 eines Wohnhauses 16. Im Bereich des Bodens des Regenwas­ serbehälters 10 ist eine Entnahmeleitung 18 angeordnet, die über eine nicht gezeigte Pumpe beispielsweise mit einem Druckbehälter eines Brauchwasser- Versorgungsnetzes des Wohnhauses 16 verbunden ist. Wahlweise kann der Auslaß der Pumpe jedoch auch mit einem Wasseranschluß verbunden sein, an dem das Brauchwasser direkt entnommen werden kann.

Oberhalb des maximalen Füllstands des Regenwasserbehälters 10 ist ein Lei­ tungswasserzulauf 20 angeordnet, der durch ein Magnetventil 22 steuerbar ist. Wahlweise kann anstelle des Magnetventils auch eine Pumpe vorgesehen sein, mit der Grundwasser aus einem Brunnen oder dergleichen zugeführt wird.

Auf dem Grund des Regenwasserbehälters 10 liegt ein Drucksensor 24, der über eine flexible elektrische Leitung 26 mit Anschlußklemmen 28 eines Schaltungsgehäuses 30 verbunden ist. Der Drucksensor 24 ist tauchfähig, d. h., er ist in ein wasserdichtes Gehäuse eingekapselt, so daß auch bei einer relativ großen Wassertiefe von beispielsweise 10 m kein Wasser eindringt. Zu diesem Zweck ist die Leitung 26 an dem Gehäuse des Drucksensors 24 abge­ dichtet oder fest in das Gehäuse eingegossen oder eingeschweißt. Der Druck­ sensor 24 mißt den statischen Wasserdruck in dem Regenwasserbehälter 10 und liefert über die Leitung 26 ein entsprechendes Füllstandssignal an eine nicht gezeigte Steuerschaltung, die in dem Schaltungsgehäuse 30 unterge­ bracht ist. Der Meßbereich des Drucksensors beträgt beispielsweise 0 bis 0, 1 MPa entsprechend 0 bis 10 Meter Wassersäule (mWS). Der Drucksensor 24 ist so ausgebildet oder beschwert, daß er im Wasser nicht auftrelbt, und kann deshalb lose auf dem Grund des Regenwasserbehälters 10 liegen.

An dem Schaltungsgehäuse 30 ist eine digitale Anzeigeeinrichtung 32, bei­ spielsweise eine Flüssigkristall-Anzeige vorgesehen, die den mit Hilfe des Drucksensors 24 gemessenen Füllstand des Wassers in dem Regenwasserbe­ hälter 10 in den Einheiten mWS (Meter Wassersäule) anzeigt.

Das Schaltungsgehäuse 30 enthält weiterhin ein Schaltglied 34, beispielswei­ se ein Relais, mit einem beweglichen Kontakt 36 und zwei festen Kontakten 38,40, die mit jeweils zugehörigen Anschlußklemmen 42,44,46 verbunden sind.

Das Schaltungsgehäuse 30 weist außerdem Netz-Anschlußklemmen 48 auf, die zur Spannungsversorgung der Steuerschaltung und ggf. des Magnetventils 22 dienen. Sofern das Magnetventil 22 mit Netzspannung betrieben wird, kann die Spannungsversorgung beispielsweise über eine Schaltbrücke zwi­ schen einer der Anschlußklemmen 48 und der Anschlußklemme 42 erfolgen. Die Phasenleitung des Magnetventils 22 ist dann an die Anschlußklemme 46 angeschlossen und somit durch das Schaltglied 34 ein- und ausschaltbar.

An dem Schaltungsgehäuse 30 sind weiterhin zwei Potentiometer 50, 52 und jeweils zugehörige Schalter 54, 56 und Kontrolleuchten 58, 60 vorgesehen. Die Potentiometer 50, 52 sind mit der Steuerschaltung verbunden und die­ nen zum Einstellen eines unteren bzw. oberen Schaltpunktes, bei dem abhän­ gig von dem Füllstandssignal des Drucksensors 24 das Schaltglied 34 umge­ schaltet wird. Wenn der Füllstand in dem Regenwasserbehälter 10 auf den unteren Schaltpunkt absinkt, schaltet die Steuerschaltung über das Schalt­ glied 34 das Magnetventil 22 ein, so daß Leitungswasser in den Regenwasser­ behälter 10 eingeleitet wird. Sobald der Füllstand den oberen Schaltpunkt erreicht, wird das Magnetventil 22 wieder abgeschaltet. Wenn außerdem an die Anschlußklemme 44 die Phasenleitung der Betriebsspannungsversorgung für die nicht gezeigte Pumpe in der Entnahmeleitung 18 geschaltet ist, so verhindert das Schaltglied 34 zugleich den Betrieb der Pumpe, wenn der Füllstand unter dem unteren Schaltpunkt liegt.

Wenn mit Hilfe des Potentiometers 50 der untere Schaltpunkt eingestellt werden soll, so wird der Schalter 54 auf "OFF-LINE" geschaltet. Daraufhin leuchtet die Kontrolleuchte 58 auf, und die Steuerschaltung bewirkt eine Umschaltung der Anzeigeeinrichtung 32, so daß anstelle des gemessenen Füllstands der am Potentiometer 50 eingestellte Schaltpunkt angezeigt wird. Mit Hilfe des Potentiometers 50 läßt sich dann der Schaltpunkt verändern. Wenn anschließend der Schalter 54 wieder umgeschaltet wird, wird der neu eingestellte Schaltpunkt gespeichert. In entsprechender Weise läßt sich mit Hilfe des Potentiometers 52 und des Schalters 56 der obere Schaltpunkt ein­ stellen.

Im oberen Bereich des Regenwasserbehälters 10 ist außerdem ein Überfüll­ schalter 62 angeordnet, der mit Anschlußklemmen 64 des Schaltungsgehäu­ ses 30 verbunden ist. Wenn der Füllstand in dem Regenwasserbehälter 10 das Niveau das Überfüllschalters 62 erreicht, beispielsweise weil der Druck­ schalter 24 defekt ist oder weil der obere Schaltpunkt auf einen unzulässig hohen Wert eingestellt wurde, so löst der Überfüllschalter 62 eine Umschal­ tung des Schaltgliedes 34 aus, so daß das Magnetventil 22 gesperrt wird. Gleichzeitig wird der fehlerhafte Zustand des Gerätes durch eine Fehlerkon­ trolleuchte 66 angezeigt. Wahlweise kann zusätzlich ein akustisches Warn­ signal gegeben werden.

Claims (6)

1. Steuergerät für Regenwasseranlagen, gekennzeichnet durch einen tauch­ fähigen Drucksensor (24) zur Messung des statischen Druckes am Boden ei­ nes Regenwasserbehälters (10) und ein Schaltungsgehäuse (30), das über ei­ ne elektrische Leitung (26) mit dem Drucksensor (24) verbunden ist und mindestens ein an ein elektrisches Zulaufventil (22) und/oder eine Pumpe anschließbares Schaltglied (34), eine Steuerschaltung zum Betätigen des Schaltgliedes in Abhängigkeit von dem vom Drucksensor (24) gemessenen Druck sowie Einstellelemente (50,52) zum Einstellen eines oberen und eines unteren Schaltpunktes für das Schaltglied (34) aufweist.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schal­ tungsgehäuse (30) drei Anschlußklemmen (42,44,46) aufweist, die mit einem beweglichen Kontakt (36) des Schaltgliedes und zwei festen Kontak­ ten (38,40) verbunden sind, zwischen denen der bewegliche Kontakt (36) umschaltbar ist.

3. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schaltungsgehäuse (30) eine Anzeigeeinrichtung (32) vorgesehen ist, auf der der vom Drucksensor (24) gemessene Füllstand in dem Regenwasserbe­ hälter (10) anzeigbar ist.

4. Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Ein­ stellelementen (50,52) je ein Schalter (54,56) zugeordnet ist, der das betref­ fende Einstellelement im ausgeschalteten Zustand unwirksam hält, und daß die Anzeigeeinrichtung (32) durch das Einschalten des Schalters (54,56) derart umschaltbar ist, daß sie anstelle des gemessenen Füllstands den an dem zugehörigen Einstellelement eingestellten Schaltpunkt anzeigt.

5. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drucksensor (24) über eine flexible Leitung (26) mit dem Schaltungsgehäuse (30) verbunden ist und schwerer ist als Wasser, so daß er im Wasser nicht auftreibt.

6. Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im oberen Bereich des Regenwasserbehälters (10) ein Überfüll­ schalter (62) angeordnet ist, der elektrisch mit der Steuerschaltung in dem Schaltungsgehäuse (30) verbunden ist und eine Umschaltung des Schaltglie­ des (34) im gleichen Sinne wie bei Erreichen des oberen Schaltpunktes be­ wirkt, wenn der Füllstand den Überfüllschalter (62) erreicht.