樓宇雨水自動收集裝置

畢宗琦

“地球上的最后一滴水是我們的眼淚!”當(dāng)看到公益廣告上的這句廣告詞時，我被震撼了。在電視上看到偏遠(yuǎn)地區(qū)的人們用水非常困難，吃水都要到很遠(yuǎn)的河溝中擔(dān)水，到干旱季節(jié)因缺水而皸裂的土地觸目驚心，想到了水資源的匱乏與珍貴。

雨季來臨，南方暴雨成災(zāi)，北方城市由于積水交通阻塞。農(nóng)村則遍地泥濘。看到路邊流成小河樣的雨水，聽到樓頂排水管道里嘩嘩啦啦的雨水聲。想到白白流失的是我們地球人有限的資源，心痛的同時。我想應(yīng)該做些什么。

要將雨水收集起來再利用的強(qiáng)烈愿望支持著我，在老師的指導(dǎo)下，我設(shè)計(jì)了“樓宇雨水自動收集與應(yīng)用裝置”。(見圖1)

該裝置的主要功能是自動收集樓頂?shù)挠晁?，過濾后儲存起來，可以用于澆花、沖洗馬桶。雖然還不能直接飲用，但可以節(jié)約地下水的使用，也可以擴(kuò)展應(yīng)用到農(nóng)村的水窖或城市的道路雨水收集。

一、基本結(jié)構(gòu)與安裝要求

該裝置由6部分組成，分別是：進(jìn)水池、蓄水罐、兩級過濾系統(tǒng)、浮子、抽水機(jī)、電源和控制電路。(見圖2)

進(jìn)水池中有一級粗過濾，一個浮子和一個下水口，下水口通到樓頂排水管內(nèi)，當(dāng)水量過大時多余的水會通過下水口排掉，不會造成樓頂積水。蓄水罐中有活性炭過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)可以拆卸。便于清洗和更換。

進(jìn)水池安裝在樓頂排水管的上方水道附近，其中的下水口通到排水管內(nèi)。蓄水罐放在樓頂?shù)娜我馕恢谩ｋ娫春涂刂撇糠謶?yīng)該防水。避免漏電。

二、工作原理

當(dāng)雨水較大時，地面和樓頂積水，雨水經(jīng)過一級過濾后流入進(jìn)水池內(nèi)，水位達(dá)到約兩厘米后，進(jìn)水池中的浮子隨水位的升高而上升，浮子的連桿上端有金屬導(dǎo)體。套筒中的彈簧片外接導(dǎo)線，導(dǎo)線與電源相連，當(dāng)浮子連桿上端的金屬與彈簧片接觸后，便接通了電源和水泵之間的一級開關(guān)。此時允許吸水。

在蓄水桶中有一個同樣起開關(guān)作用的浮子。如果此時蓄水桶中水位低于最大蓄水量。浮子下沉，浮子的另一端則上升，接通另第二級開關(guān)，允許進(jìn)水。

兩級開關(guān)同時接通時，抽水機(jī)電源接通，開始工作，將進(jìn)水池內(nèi)的水抽送到蓄水桶中。如果蓄水桶中水位超過設(shè)定值，蓄水桶中的浮子上升，浮子的連桿下沉切斷電源，水泵停止工作，多余的積水通過排水管排掉?；蛘哌M(jìn)水池中沒有足夠的水，同樣會切斷進(jìn)水池中的開關(guān)，水泵也將停止工作。

蓄水桶中的水經(jīng)過活性碳過濾網(wǎng)的過濾。經(jīng)給水管道為用戶提供用水。

三、主要特點(diǎn)

樓宇雨水自動收集與應(yīng)用裝置具有以下特點(diǎn)：

1全自動特性

該裝置由兩個浮子感應(yīng)積水的深度和儲水的水位。自動完成對水泵的通、斷電控制。能夠保證微雨和小雨不工作，大雨才能工作，而且不做無用功。

2價格低廉

模型所購買的材料有小水泵，水管和龍頭(其他為廢舊物品)。價值不到20元，如果達(dá)到實(shí)用，水泵在300元左右。蓄水罐可以使用舊汽油桶，或水泥池，總價值在400元左右，如果建造合理，還可以不用水泵直接蓄水，花費(fèi)更少。

3應(yīng)用范圍廣

可以用于城市的樓頂蓄水，用來澆花、沖馬桶。過濾后還可以作為太陽能熱水器的進(jìn)水，用于洗澡。也可以用在農(nóng)村的水窖蓄水。

對裝置稍加改造，即可有更大的使用范圍，比如：在建房時如果低于房頂建設(shè)蓄水桶。則不需要使用水泵吸水，只需將進(jìn)水池加大即可實(shí)現(xiàn)，更節(jié)約能源。如果使用更為先進(jìn)的過濾技術(shù)?？梢宰鳛轱嬘玫壬钣盟€可以建立大型雨水收集與凈化裝置，為城鎮(zhèn)居民供水。

(指導(dǎo)老師：蔡敏)