基于分质供水的房车载水综合利用系统设计

郑胜利

摘 要：随着国民经济的发展和国内旅游业的繁荣，我国房车产销两旺，而相应的房车基地发展水平却相对缓慢，补给不足成为影响房车使用的主要问题。本文阐述了房车在使用过程中存在的问题，提出了在房车分质供水必要性和可行性，并介绍了房车载水综合利用系统的水路设计方案，

关键词：房车；分质供水；水利用；水路设计

中图分类号：TU991 文献标识码：A

1.论文研究背景

随着国民经济的发展和国内旅游业的繁荣，我国房车市场呈现爆发式增长，截止2015年底，我国房车生产改造厂家已达200余家，房车保有量3万余辆。目前，中国房车市场已经初步形成了一套生产—销售—运营—露营地—俱乐部—会员为一体的完整产业链。虽然房车市场在房车制造厂商的宣传推广下呈现较好的发展态势，但是由于我国房车营地仅有500多个，房车营地稀少且主要集中在三大经济圈和海南，房车旅游爱好者在西南、西北地区很难得到补给，特别是在房车中的生活用水问题，严重着影响着房车是舒适方便性以及人们的身体健康。

房车生活用水所面临的最大问题是载水量非常有限，在60L～300L，且净水箱容积、型式差异很大。因此，大部分房车使用者在实际使用过程中非常注重水资源的合理利用，尽量把洗漱用水、厨用水回用到冲厕用水上。根据房车中的用水状态，这属于I级应急用水状态。即使如此，按照I级应急用水状态时28.4L/人·d的日用水量而言，房车自储水也就够房车使用者使用2～3天。

房车用水质量也是困扰房车使用者的用水的关键因素之一。根据中国水公益基金会数据显示，中国仅有52%的市政供水水质达到饮用要求。同时，大部分房车缺乏必要的清洁、消毒维护，符合标准的原水进入房车用水系统后也会被二次污染。另外，原水在房车水箱中滞留时间较长，特别是在夏季高温时，水箱中水的含氟量迅速减少，随着存储时间的增加水质常规指标迅速恶化，24h后水中的细菌总数、总大肠菌群显著增加直至超标，这种水不宜直接饮用。

另外，房车的能源配置有限，房车内的生活热水能量来源也困扰着广大房车使用者。房车中常用的水加热方式有电加热、燃气加热等，无论哪种加热方式很难解决能源限制问题。

综上所述，房车用水在用水量、水质、热水能量来源等方面还存在着诸多问题。为此，我们提出根据分质供水理念设计房车载水综合利用系统，使房车的用水更节水、节能、健康、方便。

2.分质供水及应用

2.1 分质供水的概念

广义的分质供水是指根据不同的目的，供给不同水的供水方式。它又可分为低品质水分质供水和饮用水分质供水两类。低品质水分质供水在国内外都有大规模应用，在推广节约水资源观念的同時，也取得了良好的环境效益和经济效益。美国供水工程协会（AWWA）在其编写的《分质供水指南》一书中将水分为了饮用水和非饮用水两大类，并对其水质和用途做了明文规定。基于两种分类，美国、日本等国外市政供水系统铺设两种供水管路，向用水单位供应不同品质、用途的水。

中国所关注推行的分质供水和国外有着很大的差异，基于历史和发展水平的原因，在水处理工艺、供水设施等方面我国与国外发达国家还存在着较大差距，供水水质普遍不高。在民众关注饮用水建康的大背景下，国内学者、技术专家多倾向于管道分质供水，即在原有的自来水管道系统上，再增设一条独立的优质供水管道，将水输送至用户供居民直接饮用。所以我国大部分人认可的“分质供水”是指根据用户对水质的不同需求分别供给，双管同时使用，管路分开，分别计量，分别计价的一种供水方式。

2.2 分质供水的应用

分质供水技术发展的动力来自于用水终端。由于水源、水质、用水成本、用水环境等客观因素的影响，人们就会根据用水需求自发地科学合理利用有限的水源。例如生活中我们把洗涤、洗浴后的水收集起来用于冲厕，工业中把冷却用水用于采暖，这些方式我们也可称为分质用水。

分质供水技术在用水受限较大的交通工具中也有着广泛的应用。船舶和海洋生活平台生活区供水系统通常包括：洗涤水供应系统、卫生水供应系统和饮用水供应系统；洗涤水供应系统又包括冷水供应系统和热水供应系统。一些轮船设置了中水舱，处理后的排放水进行深度处理后，排放水质达到标准，可再循环使用，从而达到节约水资源，减少污水排放的目的。

一般而言，人类对饮用水的要求最高，洗浴用水的要求次之，冲厕用水的要求最低。可以通过水净化技术去解决饮用水问题，也可以通过洗浴用水回收再利用达到节水目的。综上，和普通家用用水系统相比，房车的供水系统需另设更高水质管路和低水质管路，对房车内的不同用水器具进行分质供水。

3. 房车载水综合利用系统的总体构成及介绍

现代房车用水系统一般可接入市政水和自载水两种水源，并设置了黑水箱、灰水箱两种废水回收设施，淋浴花洒、洗漱水龙头、热水器、冲水座便器等用水设备比较齐全。房车载水综合利用系统充分考虑人正常生活的实际用水需求，从供水、用水、排水3个方面出发而设计。按照其功能可以分为净水供应系统、洗浴用水供应系统、饮用水处理及供应系统、灰水回收及再利用系统、黑水回收及排放系统等5个子系统，其总体构成如图1所示。

3.1 净水供应系统

净水供应系统是整个房车载水综合利用系统的基础，它可以接收外部水源并储存，为全车各部位生活用水器具提供持续稳定的生活用水。它主要包括水箱、水泵、水位计量装置及相应水路。

3.2 洗浴用水供应系统

洗浴用水供应系统主要供应洗澡间、洗漱室、厨房等空间的生活用水，它一般有两个供水支路：冷水支路和热水支路，热水支路上要有相应的冷水加热装置。用水终端一般配有相应的混水阀及相应用水设备，用户可根据实际用水需要调节水温。

3.3 饮用水处理及供应系统

饮用水处理及供应系统负责将供应的冷水净化为可以直接饮用的纯净水，必要时装加开水加热装置。它主要包括家用净水机、储水压力罐、净水专用水龙头、电热水壶等。endprint

3.4 灰水回收及再利用系统

灰水回收及再利用系统利用排水管路将洗浴、洗漱、做饭等用后的灰水收集至灰水箱，并利用灰水泵将灰水供给座便器二次利用。它主要包括灰水箱、灰水箱低水位传感器、座便器、灰水泵及电磁水阀等组成。

3.5 黑水回收及排放系统

为了不影响公共环境卫生，房车一般设有黑水回收及排放系统，专门用于储存冲刷人体排泄物的黑水回收及排放系统。它一般包括黑水箱、黑水水满检测装置、黑水排放阀及排污管，有的加有排污泵。

4.房车载水综合利用系统的水路

本文设计的供水水路分为两部分：厨房供水水路和卫生间供水水路，厨房水路按照用途分为洗刷用水和饮用水进行分质供水，卫生间水路连接洗漱温水的供应洗浴用水同时，向座便器供应净水和灰水两种不同水质的水，其给排水水路如图2所示。

当市政水源接入时，通过减压阀将水将至节水水压0.15MPa，后经水阀2和水阀3分别向厨房和卫生间的用水设备供应基础净水。當无市政水接入时，净水泵工作，净水经水阀1、净水泵、单向阀1进入净水供应水路。

净水经单向阀2、循环水泵、水泵电磁阀进入由热交换器、热水器为热源的热水系统，当发动机工作且冷却液温度达到80℃且空调暖风系统工作时，热水电磁阀断电闭合，循环水泵工作，水再由热交换器、单向阀3、热水器、水泵电磁阀、循环水泵、水阀组成的循环水路中循环加热，直至到达预设温度。当发动机停止运转时，热水电磁阀通电工作，循环水泵停止运转，如热水器内水温达不到预设温度，热水器通电加热。

用后的灰水经洗手盆、洗菜盆、地漏收集由灰水管路回收至灰水箱。当座便器使用后需补水时，灰水泵、灰水电磁阀通电工作，灰水从灰水箱经灰水泵、灰水电磁阀、单向阀5进入座便器储水桶。如灰水箱无水，灰水泵、灰水电磁阀则因缺水断电保护，净水电磁阀通电工作，座便器用水则经单向阀6供应净水。冲厕后的黑水经黑水管进入黑水箱，当黑水箱水满且排放环境符合时，用户开启水阀6将黑水排出。

饮用水由家用净水器净化后进入储水压力罐暂时存储，当用户进行烹饪作业由用水需求时，打开水阀5进行取水。饮用热水则另设管路进入自动吸水电热水壶进行加热，或在饮用水龙头取水利用其他热源加热。

结语

本文从房车在中国的使用环境出发，深入分析了在房车内面临的用水问题，提出通过分质供水技术来解决房车的用水不足、水质偏低、能耗较高等困难，在此基础上勾勒出房车载水综合利用系统的总体框架，并设计了房车载水综合利用系统的水路，初步达到了根据用水需求对不同卫生器具供水的要求。由于本文篇幅有限，各子系统的器件选择、控制电路还有待于进一步研究。

参考文献

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