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。在電視上看到偏遠地區的人們用水非常困難，吃水都要到很遠的河溝中擔水，到干旱季節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，北方城市由于積水交通阻塞。農村則遍地泥濘。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。我想應該做些什么。

要將雨水收集起來再利用的強烈愿望支持著我，在老師的指導下，我設計了“樓宇雨水自動收集與應用裝置”。(見圖1)

該裝置的主要功能是自動收集樓頂的雨水，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，但可以節約地下水的使用，也可以擴展應用到農村的水窖或城市的道路雨水收集。

一、基本結構與安裝要求

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

進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，當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，過濾網可以拆卸。便于清洗和更換。

進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。蓄水罐放在樓頂的任意位置。電源和控制部分應該防水。避免漏電。

二、工作原理

當雨水較大時，地面和樓頂積水，雨水經過一級過濾后流入進水池內，水位達到約兩厘米后，進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體。套筒中的彈簧片外接導線，導線與電源相連，當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。此時允許吸水。

在蓄水桶中有一個同樣起開關作用的浮子。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，允許進水。

兩級開關同時接通時，抽水機電源接通，開始工作，將進水池內的水抽送到蓄水桶中。如果蓄水桶中水位超過設定值，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。或者進水池中沒有足夠的水，同樣會切斷進水池中的開關，水泵也將停止工作。

蓄水桶中的水經過活性碳過濾網的過濾。經給水管道為用戶提供用水。

三、主要特點

樓宇雨水自動收集與應用裝置具有以下特點：

1全自動特性

該裝置由兩個浮子感應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，如果達到實用，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，花費更少。

3應用范圍廣

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水，用于洗澡。也可以用在農村的水窖蓄水。

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蓄水桶。則不需要使用水泵吸水，只需將進水池加大即可實現，更節約能源。如果使用更為先進的過濾技術。可以作為飲用等生活用水，還可以建立大型雨水收集與凈化裝置，為城鎮居民供水。

(指導老師：蔡敏)