Автономный подъем и подача воды на этажи при отсутствии водоснабжения

Автоматизированная перекачка на верхние этажи

Для подачи воды на этажи эффективно применять вибрационные погружные насосы типа «Малыш» или «Ручеек» мощностью 300–400 Вт. На практике один такой насос способен поднимать воду до третьего этажа. Для достижения большей высоты организуется ступенчатая система: вода закачивается в промежуточный бак (например, на 3-м этаже), откуда второй насос толкает ее дальше вверх. При наличии генератора мощностью около 2 кВт система из двух «Малышей» позволяет заполнить емкости на этажах за один час.

Для автоматизации включения насоса собирается блок управления на базе автомобильных реле (ток потребления около 150 мА) и герконов. Индикация работы настраивается на светодиодах: визуальный контроль питания, падения уровня жидкости и подачи напряжения на насос. При установке в бак рычажного поплавка с герконами можно задать необходимый гистерезис: например, в 200-литровой бочке расход до момента повторного включения составляет от 20 до 40 литров. В качестве меры электробезопасности также обсуждается установка блокировочного реле утечки.

Контактные датчики против герконов

Среди практиков существует два подхода к управлению автоматикой наполнения резервуаров:

• Герконовые датчики: являются герметичными контактами, что исключает их коррозию и короткое замыкание при нахождении над зеркалом воды. Однако они требуют использования промежуточных реле для коммутации силовых цепей.
• Механический контактно-поплавковый механизм: простая система из поплавка и контактов разобранного реле. В нижнем положении поплавок размыкает или замыкает цепь напрямую. Плюс такого решения — предельный минимум деталей и возможность сборки из подручных материалов без сложной электроники.

Альтернативные механические способы подъема

При полном отсутствии электропитания подъем воды ведрами по лестнице крайне трудоемок, что подтверждается опытом локальных конфликтов. В качестве механических решений рассматриваются :

• Подъемники с противовесом;
• Ручные тросовые лебедки с корзинами под емкости (бутылки, баклаги);
• Поршневые подъемные механизмы с системой обратных клапанов, работающие по принципу выталкивания столба жидкости.

Источники воды в черте города и проблема канализации

Добыча воды возле городской многоэтажки сопряжена с трудностями. Копка колодца вручную (реально выкопать ствол на 8 колец силами 3 человек за три дня) в городской черте опасна низким качеством верховодки из-за химического загрязнения грунта

. Рациональным решением для теплого времени года является сбор дождевой воды с крыши здания. Для этого целесообразно запасать мягкие полимерные резервуары достаточного объема, размещая их на технических этажах или в пустующих квартирах .

Критическим фактором использования воды в высотках является состояние канализации: при остановке городских насосных станций самотечные сети быстро заполняются, что делает невозможным стандартный слив фекалий на нижних уровнях.

Глубокие скважины и методы фильтрации

Стандартные поверхностные центробежные насосы не способны всасывать воду глубже физического предела в 8–9 метров из-за падения давления. Для подъема воды с глубины свыше 16–30 метров (например, из скважин диаметром 200–220 мм) требуются иные решения:

1. Изготовление узкой желонки («ведра») из обрезка трубы с обратным клапаном на дне;

2. Штанговые насосы с возвратно-поступательным приводом и клапанной системой, выталкивающей воду вверх;

3. Применение принципа фонтана Герона.

Для очистки добытой из открытых источников или луж воды предлагается четырехступенчатая схема под давлением: сетчатый промывной фильтр механической очистки $\rightarrow$ полипропилен 20 мкм $\rightarrow$ полипропилен 5 мкм $\rightarrow$ угольный картридж. Окончательный этап — фильтрация через кувшинный фильтр и обязательное кипячение. Давление в такой системе при отсутствии электросети может создаваться путем нагнетания воздуха в герметичную емкость обычным ручным или автомобильным ножным насосом.