Dricksvatten ur havet

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
Hesabon
Inlägg: 244
Blev medlem: 6 oktober 2010, 21:30:26
Ort: Finland

Dricksvatten ur havet

Inlägg av Hesabon »

Jag tänkte först lägga in det här i Mini-projekt-tråden, men så blev det så många bilder, att jag gör en egen tråd i stället.

Årets projekt ute på ön var ett vattenreningsverk som mha omvänd osmos gör dricksvatten av havsvattnet.
Eftersom vi inte har elnät därute behövdes också ett nytt solsystem.
Det i sin tur är inte heller så enkelt: solenergi finns det nog gott om, men effekten måste utnyttjas optimalt. För att göra systemet möjligast enkelt att använda för vem som helst behövdes därför också ett styrsystem som först kopplar på invertern utan belastning, och sedan apparaterna i rätt ordning och med lämpliga intervall så, att det inte blir överbelastningar.
En Arduino Uno fick ta hand om den saken.

Här är en bild på den färdiga anläggningen:
IMG_20200703_170956.jpg
Anläggningen är placerad i en strandbod. Från den är draget ett rör till bastun, men stugorna ligger så pass mycket längre bort, att det inte var vettigt att dra rör ända dit. Man får alltså komma med sin kanister och fylla på från en kran på bodväggen - ändå betydligt närmare än förut då man fick åka med samma kanister 6 km till fastlandet.

Det är nämligen inte lätt att gräva där ute. Det finns mycket sten i jorden:
IMG_20200503_195345.jpg
Solsystemet är placerat i boden bredvid, för den har takåsen i Ost-Västlig rikting:
IMG_20200703_172646.jpg
Solpanelernas sammanlagda effekt är 1.14 kW. Två seriekopplade ackumulatorer á 12 V ger 24 V, 220 Ah.
IMG_20200703_172504.jpg
Invertern är på 1kW. Ren sinusvåg var nödvändigt, för distributionspumpen (Grundfos Scala2) har så mycket elektronik i sig, att den inte gick igång på s.k. modifierad sinus. Lycktligtvis tog den inte skada heller, den var bara kräsen.
IMG_20200703_172529.jpg

Alla yttre rör är dragna med 32 mm, styvt "blårandsrör". Insuget är satt att hänga under båtbryggans ena betongponton för att inte vara utsatt för solljus. Tanken var, att det skulle minska algväxten på insugningssilen. Dessutom förekommer där under betydligt mindre skräp i vattnet.
Det har visat sig vara riktigt - varken silen eller det första grovfiltret har behövt rensing en endaste gång under hela sommaren. På silen finns det varken snäckor eller sjögräs på, vilket det annars brukar vara på allt som legat en längre tid i vattnet.

Jag gjorde en förgrening på insugsröret för att ha möjlighet att fylla på kärnvatten så att sugpumpen skulle få grepp, men pumpen jag skaffat visade sig vara så kraftig, att den enkelt lyfter de ca. 2.5 m som behövs. Den tål också torrkörning en kort stund. Möjligheten kan dock vara bra att ha ändå.
IMG_20200703_171230.jpg
De inre rörkopplingarna är gjorda med 28 mm PEX-rör. Dom är nog bra, men :evil: :evil: :evil: att hantera!
Fick göra en skild jigg för att kunna värmeböja rören.
IMG_20200529_181533.jpg
Jag har inte gjort dylika rörarbeten förut och skulle nog söka andra lösningar om jag gjorde det igen. På trycksidan skulle nog fiberförstärkt plastslang duga bra, men båda pumparna suger såpass kraftigt, att där finns det risk att en slang skulle kollapsa.
Plast måste det vara, allt annat bara rostar/ärgar/oxiderar.

På väggen utanför bredvid vattenkranen finns en panel med tre tryckknappar:
IMG_20200703_171022.jpg
Grön kopplar först på invertern och sedan distributionspumpen.
Blå kopplar invertern, sedan sugpumpen och sist osmosreningen, vilken har en högtryckspump i sig.
Röd stänger av allt. Först pumpar, sedan invertern.
Invertern måste starta utan last, och pumparna måste därefter kopplas på i steg för att inte överbelasta invertern.
(Elmotorn drar ju 1.5 - 2x effekten vid start). Osmosreningens pump drar under gång bara ca 100 W, men sugpumpen är på 650 W.
Sugpumpen har tryckregulator, så den är igång ca halva tiden (~15 sek gång, ~15 sek vila). Invertern klarar det bra, men man kan då inte starta eller köra distributionspumpen (550W), då protesterar invertern.

På första bilden, på väggen ovanför reningsystemet syns styranordningen. Här är en närbild:
IMG_20200703_172107.jpg
Säkringarna är i den vänstra boxen, den högra innehåller elektroniken.
Tryckknapparna längst till höger har samma funktion som de på yttre väggen, med den skillnaden att den stora, röda knappen bredvid reläerna stänger av de yttre knapparna ifall man så vill.
Vippbrytaren i säkringsboxen väljer mellan automatik eller manuell styrning. Manuell styrning innebär, att alla reläer är tvångskopplade och strömmen till apparaterna kopplas på/av med säkringsbrytarna. Detta behövs då man utför höst-, vår- och filterbytesunderhåll.

Kärnan i elektroniken är som sagt en Arduino UNO med en protoplatta ovanpå. Releäerna är på 12 V och måste därför kopplas via en ULN2003:a.
IMG_20200805_114653.jpg
Så två ritningar över kopplingarna (rör- respektive kabeldito).
Vattenrening_rorkopplingar.pdf
Vattenrening_elkopplingar.pdf
Redan den tredje juni var det så dags för premiären! Kristallklart:
IMG_20200603_200130.jpg
Efter det har det runnit åtskilliga kubikmeter vatten genom systemet. Den här sommaren var vi extra länge på stugan, för att hålla oss undan allt och alla sorters gissel.

Facit

Kapacitet:
Vattenrening: nästan 50 ltr rent vatten i timmen. Toppförbrukningen har varit ca 300 ltr i dygnet, vilket systemet klarat utmärkt.
Solpaneler: Soliga dagar räcker de till för hela reningen (300 ltr) OCH att ladda batterierna fulla.
Batterier: Två dagar rening utan sol.
Systemet är förstås kopplat så, att ifall det är riktigt molnigt många dagar i sträck och förbrukningen stor, kan man koppla in ett elaggregat och både rena vatten och ladda batterierna samtidigt. I sista hand kan man förstås på gammalt vis åka in till fastlandet med sin kanister...

Kostnader:
Totalt knappa 8.000 Euro. Detta måste jämföras med en borrbrunn. Där ute är anläggningskostnaderna för en sådan mellan 12 och 15 tEuro. Dessutom behövs ett motsvarande solsystem för att få upp vattnet ur hålet.
Problemet med borrbrunn där är, att man får garanti på att det kommer vatten, men inte på att det är drickbart, eller ens färskvatten. :?

Ett reningssystem med omvänd osmos är därför en no-brainer.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Lennart Aspenryd
Tidigare Lasp
Inlägg: 12607
Blev medlem: 1 juli 2011, 19:09:09
Ort: Helsingborg

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av Lennart Aspenryd »

Riktigt bra beskrivning på ett viktigt projekt! Bravo.
Sicken känsla att tack vare detta kunna hålla sig undan alla smittorisker och bara njuta av att vara!
Bra gjort, skälig ekonomi. Dags för en liten hydrofor också för egen produktion i maklig takt!
nomis_82
Inlägg: 428
Blev medlem: 10 juli 2011, 20:18:07
Ort: Linköping

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av nomis_82 »

Vilken anläggning du har byggt. Imponerande projekt och fint beskrivet. :tumupp: :tumupp: :tumupp:
Användarvisningsbild
Oskar
Inlägg: 1805
Blev medlem: 6 september 2005, 15:11:36
Ort: Storsjö, Sorsele

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av Oskar »

Håller med, det var riktigt kul att läsa! :bravo:
johano
Inlägg: 1943
Blev medlem: 22 januari 2008, 10:07:45
Ort: Stockholm

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av johano »

Många tummar upp här!!
limpan4all
Inlägg: 8210
Blev medlem: 15 april 2006, 18:57:29
Ort: Typ Nyköping

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av limpan4all »

Ser snyggt ut.
Men hur vintersäkrar du det hela? Temperaturer under +4grader ökar ju vattens volym, och fryser det så kan det knäcka det mesta. Boden ser ju inte direkt vinterissolerad ut.
Användarvisningsbild
GeekJoan
Admin
Inlägg: 10673
Blev medlem: 26 maj 2003, 15:59:27
Ort: Solna

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av GeekJoan »

Eh.... Mini-projekt...
Den förtjänar en egen tråd!
:tumupp:
limpan4all
Inlägg: 8210
Blev medlem: 15 april 2006, 18:57:29
Ort: Typ Nyköping

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av limpan4all »

En rent hypotetisk fråga.

Vad gäller elsäkerhetsmässigt?

Är detta en starkströmsanläggning eller inte, med deras då fåniga krav på behörig elektriker för fasta installationer?
Användarvisningsbild
Hesabon
Inlägg: 244
Blev medlem: 6 oktober 2010, 21:30:26
Ort: Finland

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av Hesabon »

TACK alla! för feedbacken!

Planeringen av systemet tog en hel del tid - ca 3 månader för att luska reda på vad som behövs och varifrån man får tag på det, samt att skrapa ihop.
Men så blev det faktiskt litet bättre än väntat.

Svar på frågorna från limpan4all:
1) Vintern: Det finns inga alternativ: systemet måste helt tömmas på vatten, annars fryser det och spränger. Osmosfiltren (2st) håller i minst 2 år, men då måste de förvaras i vatten. Det är ju iofs ingen konst att ta dom in till stan i en hink med lock, men de kostar bara ett par tior stycket, så det kan hända att det i längden blir slit o släng. Alla de övriga filtren måste bytas varje år, så där är det ändå ingen skillnad. De kostar ungefär en 10 Eur st.

2) Starkström eller inte: Detta är en starkströmsanläggning, och den borde alltså granskas av en behörig inspektör, men... - han vet ju inte att den finns.
Det finns ett finskt ordspråk som [fritt översatt] lyder: Det som ögat inte ser och örat inte hör, det hjärtat inte sörjer.
Jag utgår från det och sen får man hoppas att det inte går fel... :vissla:
SM0VDT
Inlägg: 677
Blev medlem: 30 december 2012, 21:42:28
Ort: Örsundsbro

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av SM0VDT »

Hur smakar vattnet?
Användarvisningsbild
Hesabon
Inlägg: 244
Blev medlem: 6 oktober 2010, 21:30:26
Ort: Finland

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av Hesabon »

En mycket relevant fråga!

Jag tror att smaken bäst kunde beskrivas som "tråkig", för det har väldigt lite smak. Inte tillstymmelse till smak av salt- eller havsvatten iaf.

Vattnet som fyller den stora tanken är sgs absolut rent. Det kommer direkt från prcessen med omvänd osmos.
Ifall osmosfiltren är i skick är vattnet faktiskt lika rent som destillerat vatten. Sådant vatten kan man dricka, men inte i längden.
Att enbart dricka sådant vatten kan i själva verket vara livsfarligt.
Vattnet skall förse kroppen/blodet med salter, "elektrolyter", bla kalium och natrium. Elektrolytbalansen i blodet är extremt viktig för att man skall må bra.
Kroppen kan nog hålla den balansen själv, bara man får i sej tillräckligt råmaterial.

Därför behöver man ett mineraliseringsfilter före man tappar dricksvatten. Det är det sista filtret i kedjan, dvs den stora blåa burken längst till vänster på stora bilden.
Smaken kommer alltså från denna mineralisering.
Filtret innehåller "sandkorn" av dessa viktiga mineraler, och vattnet bara strömmar igenom sanden. I motsats till den mineralisering som används för stadsvattnet är denna alltså helt passiv, och därför är mineraliseringen inte helt jämn, Det märks också i viss mån på smaken. Då filtret var nytt smakade det mera, men efter ca 1.000 lliter har smaken jämnat ut sig till attt inte smaka just något alls.

Vi märkte dessutom, att temperaturen också har en viss inverkan på smaken (=smakupplevelsen). Kallt vatten smakar bättre (tycker själv att upplevelsen är densamma då det gäller stadsvatten).
Vattnet är ju inte kallare än havsvattnet, vilket mitt i sommaren kan vara en bit över 20C. Då är det bara att ställa en kanna vatten i kylskåpet.

Ifall man sedan sätter bubblor i vattnet, ex. med en "sodaströmmare" så finns det ingen smakskillnad kvar längre.

Stadsvattnet som vi hämtat på fastlandet innehåller väldigt mycket järn, pga av att det går en kraftig järnmalmåder längs med hela den södra finska kusten.
Det renade havsvattnet innehåller i sin tur mycket lite järn. Min systers man har alla år haft problem med magen just pga järnhalten. Han sade, att han aldrig tidigare har mått så bra i magen som den här sommaren där ute.

SJälv tycker jag, att den största förändringen som vattensystemet fört med sig är, att nu har vi "råd" med att diska i färskvatten!
Om man diskar i havsvatten blir det aldrig riktig rent, utan kärlen känns alltid kladdiga, är alltid fläckiga, och tom rostfritt får rostfläckar.

Nu blir det i stället rent "på riktigt" när man diskar. Desuutom har jag lyckats gnugga bort alla gamla rostfläckar, så bestick och kastruller ser plötsligt ut som nya igen.
Användarvisningsbild
Hesabon
Inlägg: 244
Blev medlem: 6 oktober 2010, 21:30:26
Ort: Finland

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av Hesabon »

GeekJohan: Det där med "Mini-projekt" var därför, att jag först bara tänkte beskriva Arduinons roll i det hela, men så märkte jag, att av det blir det ju ingen story, ifall jag inte samtidigt beskriversammanhanget, och då svällde degen...
xxargs
Inlägg: 10185
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av xxargs »

intressant projekt att läsa!

Vatten som har låg mineralnivå har en lösande verkan på gamla kalkfläckar, gips och annat som lätt avsätts - samma sak händer med diskmaskin med hårt vatten och man inte har genererat jonbytarfiltret med salt på mycket länge och allt är matt, grått och tråkigt och på förvånansvärt kort tid (inom antal dagar) efter man hällt i diskmaskinsalt igen så märks det ordentligt att det nu försvann mera än la till i mineralerna på diskgodset och efter någon månad var det som det aldrig hade varit någon kalklager på disk-godset. ibland måste man övertyga folk i hårdvatten-område att jonbytarmassa i en modern diskmaskin faktiskt gör skillnad, men för att det skall fungera måste man då och då fylla på saltet...

Vatten är en bra lösare av joniska ämnen men för somliga avlagringar som gips (kalciumsulfat) behövs det bara väldigt låga nivåer för att upplösningen skall avstanna helt (mättad nivå) och tom. lägga på istället
danei
EF Sponsor
Inlägg: 26405
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av danei »

Jag vill påstå att det är oproblematiskt att dricka avjoniserat vatten. Det är en väldigt liten del av mineral vi får i oss via vattnet. Särskilt när det gäller natrium. På många håll är ju regnvatten den huvudsakliga källan till dricksvatten. Det är inget problem.
Castor
Inlägg: 1989
Blev medlem: 24 mars 2012, 13:03:49

Re: Dricksvatten ur havet

Inlägg av Castor »

Regnvatten den huvudsakliga källan till dricksvatten, det får du nog förklara varför du tror det.
Skriv svar