基于分質(zhì)供水的房車載水綜合利用系統(tǒng)設(shè)計

鄭勝利

摘 要：隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和國內(nèi)旅游業(yè)的繁榮，我國房車產(chǎn)銷兩旺，而相應(yīng)的房車基地發(fā)展水平卻相對緩慢，補給不足成為影響房車使用的主要問題。本文闡述了房車在使用過程中存在的問題，提出了在房車分質(zhì)供水必要性和可行性，并介紹了房車載水綜合利用系統(tǒng)的水路設(shè)計方案，

關(guān)鍵詞：房車；分質(zhì)供水；水利用；水路設(shè)計

中圖分類號：TU991 文獻標(biāo)識碼：A

1.論文研究背景

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和國內(nèi)旅游業(yè)的繁榮，我國房車市場呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，截止2015年底，我國房車生產(chǎn)改造廠家已達200余家，房車保有量3萬余輛。目前，中國房車市場已經(jīng)初步形成了一套生產(chǎn)—銷售—運營—露營地—俱樂部—會員為一體的完整產(chǎn)業(yè)鏈。雖然房車市場在房車制造廠商的宣傳推廣下呈現(xiàn)較好的發(fā)展態(tài)勢，但是由于我國房車營地僅有500多個，房車營地稀少且主要集中在三大經(jīng)濟圈和海南，房車旅游愛好者在西南、西北地區(qū)很難得到補給，特別是在房車中的生活用水問題，嚴(yán)重著影響著房車是舒適方便性以及人們的身體健康。

房車生活用水所面臨的最大問題是載水量非常有限，在60L～300L，且凈水箱容積、型式差異很大。因此，大部分房車使用者在實際使用過程中非常注重水資源的合理利用，盡量把洗漱用水、廚用水回用到?jīng)_廁用水上。根據(jù)房車中的用水狀態(tài)，這屬于I級應(yīng)急用水狀態(tài)。即使如此，按照I級應(yīng)急用水狀態(tài)時28.4L/人·d的日用水量而言，房車自儲水也就夠房車使用者使用2～3天。

房車用水質(zhì)量也是困擾房車使用者的用水的關(guān)鍵因素之一。根據(jù)中國水公益基金會數(shù)據(jù)顯示，中國僅有52%的市政供水水質(zhì)達到飲用要求。同時，大部分房車缺乏必要的清潔、消毒維護，符合標(biāo)準(zhǔn)的原水進入房車用水系統(tǒng)后也會被二次污染。另外，原水在房車水箱中滯留時間較長，特別是在夏季高溫時，水箱中水的含氟量迅速減少，隨著存儲時間的增加水質(zhì)常規(guī)指標(biāo)迅速惡化，24h后水中的細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群顯著增加直至超標(biāo)，這種水不宜直接飲用。

另外，房車的能源配置有限，房車內(nèi)的生活熱水能量來源也困擾著廣大房車使用者。房車中常用的水加熱方式有電加熱、燃?xì)饧訜岬?，無論哪種加熱方式很難解決能源限制問題。

綜上所述，房車用水在用水量、水質(zhì)、熱水能量來源等方面還存在著諸多問題。為此，我們提出根據(jù)分質(zhì)供水理念設(shè)計房車載水綜合利用系統(tǒng)，使房車的用水更節(jié)水、節(jié)能、健康、方便。

2.分質(zhì)供水及應(yīng)用

2.1 分質(zhì)供水的概念

廣義的分質(zhì)供水是指根據(jù)不同的目的，供給不同水的供水方式。它又可分為低品質(zhì)水分質(zhì)供水和飲用水分質(zhì)供水兩類。低品質(zhì)水分質(zhì)供水在國內(nèi)外都有大規(guī)模應(yīng)用，在推廣節(jié)約水資源觀念的同時，也取得了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。美國供水工程協(xié)會（AWWA）在其編寫的《分質(zhì)供水指南》一書中將水分為了飲用水和非飲用水兩大類，并對其水質(zhì)和用途做了明文規(guī)定?；趦煞N分類，美國、日本等國外市政供水系統(tǒng)鋪設(shè)兩種供水管路，向用水單位供應(yīng)不同品質(zhì)、用途的水。

中國所關(guān)注推行的分質(zhì)供水和國外有著很大的差異，基于歷史和發(fā)展水平的原因，在水處理工藝、供水設(shè)施等方面我國與國外發(fā)達國家還存在著較大差距，供水水質(zhì)普遍不高。在民眾關(guān)注飲用水建康的大背景下，國內(nèi)學(xué)者、技術(shù)專家多傾向于管道分質(zhì)供水，即在原有的自來水管道系統(tǒng)上，再增設(shè)一條獨立的優(yōu)質(zhì)供水管道，將水輸送至用戶供居民直接飲用。所以我國大部分人認(rèn)可的“分質(zhì)供水”是指根據(jù)用戶對水質(zhì)的不同需求分別供給，雙管同時使用，管路分開，分別計量，分別計價的一種供水方式。

2.2 分質(zhì)供水的應(yīng)用

分質(zhì)供水技術(shù)發(fā)展的動力來自于用水終端。由于水源、水質(zhì)、用水成本、用水環(huán)境等客觀因素的影響，人們就會根據(jù)用水需求自發(fā)地科學(xué)合理利用有限的水源。例如生活中我們把洗滌、洗浴后的水收集起來用于沖廁，工業(yè)中把冷卻用水用于采暖，這些方式我們也可稱為分質(zhì)用水。

分質(zhì)供水技術(shù)在用水受限較大的交通工具中也有著廣泛的應(yīng)用。船舶和海洋生活平臺生活區(qū)供水系統(tǒng)通常包括：洗滌水供應(yīng)系統(tǒng)、衛(wèi)生水供應(yīng)系統(tǒng)和飲用水供應(yīng)系統(tǒng)；洗滌水供應(yīng)系統(tǒng)又包括冷水供應(yīng)系統(tǒng)和熱水供應(yīng)系統(tǒng)。一些輪船設(shè)置了中水艙，處理后的排放水進行深度處理后，排放水質(zhì)達到標(biāo)準(zhǔn)，可再循環(huán)使用，從而達到節(jié)約水資源，減少污水排放的目的。

一般而言，人類對飲用水的要求最高，洗浴用水的要求次之，沖廁用水的要求最低?？梢酝ㄟ^水凈化技術(shù)去解決飲用水問題，也可以通過洗浴用水回收再利用達到節(jié)水目的。綜上，和普通家用用水系統(tǒng)相比，房車的供水系統(tǒng)需另設(shè)更高水質(zhì)管路和低水質(zhì)管路，對房車內(nèi)的不同用水器具進行分質(zhì)供水。

3. 房車載水綜合利用系統(tǒng)的總體構(gòu)成及介紹

現(xiàn)代房車用水系統(tǒng)一般可接入市政水和自載水兩種水源，并設(shè)置了黑水箱、灰水箱兩種廢水回收設(shè)施，淋浴花灑、洗漱水龍頭、熱水器、沖水座便器等用水設(shè)備比較齊全。房車載水綜合利用系統(tǒng)充分考慮人正常生活的實際用水需求，從供水、用水、排水3個方面出發(fā)而設(shè)計。按照其功能可以分為凈水供應(yīng)系統(tǒng)、洗浴用水供應(yīng)系統(tǒng)、飲用水處理及供應(yīng)系統(tǒng)、灰水回收及再利用系統(tǒng)、黑水回收及排放系統(tǒng)等5個子系統(tǒng)，其總體構(gòu)成如圖1所示。

3.1 凈水供應(yīng)系統(tǒng)

凈水供應(yīng)系統(tǒng)是整個房車載水綜合利用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它可以接收外部水源并儲存，為全車各部位生活用水器具提供持續(xù)穩(wěn)定的生活用水。它主要包括水箱、水泵、水位計量裝置及相應(yīng)水路。

3.2 洗浴用水供應(yīng)系統(tǒng)

洗浴用水供應(yīng)系統(tǒng)主要供應(yīng)洗澡間、洗漱室、廚房等空間的生活用水，它一般有兩個供水支路：冷水支路和熱水支路，熱水支路上要有相應(yīng)的冷水加熱裝置。用水終端一般配有相應(yīng)的混水閥及相應(yīng)用水設(shè)備，用戶可根據(jù)實際用水需要調(diào)節(jié)水溫。

3.3 飲用水處理及供應(yīng)系統(tǒng)

飲用水處理及供應(yīng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)將供應(yīng)的冷水凈化為可以直接飲用的純凈水，必要時裝加開水加熱裝置。它主要包括家用凈水機、儲水壓力罐、凈水專用水龍頭、電熱水壺等。endprint

3.4 灰水回收及再利用系統(tǒng)

灰水回收及再利用系統(tǒng)利用排水管路將洗浴、洗漱、做飯等用后的灰水收集至灰水箱，并利用灰水泵將灰水供給座便器二次利用。它主要包括灰水箱、灰水箱低水位傳感器、座便器、灰水泵及電磁水閥等組成。

3.5 黑水回收及排放系統(tǒng)

為了不影響公共環(huán)境衛(wèi)生，房車一般設(shè)有黑水回收及排放系統(tǒng)，專門用于儲存沖刷人體排泄物的黑水回收及排放系統(tǒng)。它一般包括黑水箱、黑水水滿檢測裝置、黑水排放閥及排污管，有的加有排污泵。

4.房車載水綜合利用系統(tǒng)的水路

本文設(shè)計的供水水路分為兩部分：廚房供水水路和衛(wèi)生間供水水路，廚房水路按照用途分為洗刷用水和飲用水進行分質(zhì)供水，衛(wèi)生間水路連接洗漱溫水的供應(yīng)洗浴用水同時，向座便器供應(yīng)凈水和灰水兩種不同水質(zhì)的水，其給排水水路如圖2所示。

當(dāng)市政水源接入時，通過減壓閥將水將至節(jié)水水壓0.15MPa，后經(jīng)水閥2和水閥3分別向廚房和衛(wèi)生間的用水設(shè)備供應(yīng)基礎(chǔ)凈水。當(dāng)無市政水接入時，凈水泵工作，凈水經(jīng)水閥1、凈水泵、單向閥1進入凈水供應(yīng)水路。

凈水經(jīng)單向閥2、循環(huán)水泵、水泵電磁閥進入由熱交換器、熱水器為熱源的熱水系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)動機工作且冷卻液溫度達到80℃且空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)工作時，熱水電磁閥斷電閉合，循環(huán)水泵工作，水再由熱交換器、單向閥3、熱水器、水泵電磁閥、循環(huán)水泵、水閥組成的循環(huán)水路中循環(huán)加熱，直至到達預(yù)設(shè)溫度。當(dāng)發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)時，熱水電磁閥通電工作，循環(huán)水泵停止運轉(zhuǎn)，如熱水器內(nèi)水溫達不到預(yù)設(shè)溫度，熱水器通電加熱。

用后的灰水經(jīng)洗手盆、洗菜盆、地漏收集由灰水管路回收至灰水箱。當(dāng)座便器使用后需補水時，灰水泵、灰水電磁閥通電工作，灰水從灰水箱經(jīng)灰水泵、灰水電磁閥、單向閥5進入座便器儲水桶。如灰水箱無水，灰水泵、灰水電磁閥則因缺水?dāng)嚯姳Ｗo，凈水電磁閥通電工作，座便器用水則經(jīng)單向閥6供應(yīng)凈水。沖廁后的黑水經(jīng)黑水管進入黑水箱，當(dāng)黑水箱水滿且排放環(huán)境符合時，用戶開啟水閥6將黑水排出。

飲用水由家用凈水器凈化后進入儲水壓力罐暫時存儲，當(dāng)用戶進行烹飪作業(yè)由用水需求時，打開水閥5進行取水。飲用熱水則另設(shè)管路進入自動吸水電熱水壺進行加熱，或在飲用水龍頭取水利用其他熱源加熱。

結(jié)語

本文從房車在中國的使用環(huán)境出發(fā)，深入分析了在房車內(nèi)面臨的用水問題，提出通過分質(zhì)供水技術(shù)來解決房車的用水不足、水質(zhì)偏低、能耗較高等困難，在此基礎(chǔ)上勾勒出房車載水綜合利用系統(tǒng)的總體框架，并設(shè)計了房車載水綜合利用系統(tǒng)的水路，初步達到了根據(jù)用水需求對不同衛(wèi)生器具供水的要求。由于本文篇幅有限，各子系統(tǒng)的器件選擇、控制電路還有待于進一步研究。

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