雨水貯水タンクの稼働率

去年の10月1日からログデータを取り始めた雨水タンク・トイレの使用状況です。約一年（弱）でプロットすると次のようになりました。

これは水道電磁バルブの温度の記録で毎日夜0時の温度をプロットしています。見てわかる通り温度が高い時期と低い時期に分かれています。高い時期は電磁バルブがONで水道水を使っていて、低い時期はバルブOFFで雨水使用中です。

秋から冬にかけての時期は雨が降ったり降らなかったりでガタガタしていますが3月ごろからは雨水の時期が増えてきて6月あたりの梅雨の時期は結構雨水のみでオペレーションしているのがわかります。ちなみに、年間を通した降水量のデータがこちらです。去年の１０月から2月までは降水量がかなり少ないですね。

うちの屋根の半分から取水していて、取水面積が約４０ｍ２あるので１ｍｍの降水で４０L取水します。目安として月間１００ｍｍ降れば2回満タンになるので稼働率はフルになる計算です。ただ、雨は平均的には降らずに指数分布に従うというモデルがありなかなか難しいですね。実際の年間を通しての雨水使用率は６６．３％、約2/3の割合でした。これは年間約４７ｔの水の節約になります。金額に直すと年間約15,000円の節約です。初期投資が４－５万円でしたからまあ３年くらいで元は取れることになりますね。

 

気象庁「夜には一気に世界が変わり猛烈な風･雨になる」

台風１５号　首都圏直撃　２チャンネル阿鼻叫喚

台風10号

なにが冷夏だヽ(`Д´)ﾉ　先月末に降って以来カラカラ・ギラギラの猛暑続き　やっぱり昔と比べて夏の暑さは確実に上がってるな。昼間外を歩いてる人はいない。昔だったら子供が外で遊んでたものだが最近では全然ですね。この暑さ、まだまだ続く見込みらしくてウンザリしますがそれを吹き飛ばしてくれそうな奴が近づいてきました(＾ω＾)/

こ奴、明らかに日本列島よりデカいね

迷走気味だった進路もだんだん固まってきて西日本直撃の悪寒　なんでもいいから雨降らせて

 

温度ロガーをゲット

前回に引き続きガジェットネタでごめんなさい。またまたAmazonで温度ロガー（記録装置）を購入しました。

これは温度を測定して一定のインターバルで記録し、そのデータをUSB経由でPCに取り込める優れものです。１６０００ポイントを記録できるので1時間に一回測定しても22ケ月間連続で記録できます。

なんで温度を測定記録しようと思ったかというと、雨水タンクの使用効率が知りたかったからです。年間を通して雨水タンクはトイレの何パーセントの水使用をカバーしているか？それが温度とどう関係してるかというと水道使用の際に電磁バルブを開くのですが電流を流すと昇温して結構熱くなるのでそれを測れば電磁バルブの開いてる時間が判るという関係です。そんなことをせずとも電磁バルブの印過電圧を直接測ればいいじゃないかと思いますが電圧ロガーで安くて適当なものが見つからなかったのでこれにしました。電磁バルブのカバーケースに穴を明けて上昇して来る熱気を温度センサーで検知します。

ロガー設置はこんな感じ。電源は内臓電池でも1年以上持つようですが電池切れを気にしなくて良いようにUSB経由で給電してます。

　

台風21号

近畿を直撃した台風21号　ものすごい風でした。娘が隣の家の屋根が剥がれた、というので二階の小窓から外を見てると突風で燐家の雨戸がめくれあがって宙に舞った直後、うちのガレージが風をはらんで大きく膨れ上がってアーと思った瞬間アクリル板が白く粉々に砕け散って飛んで行ってしまいました＼(^o^)／

そのあと停電になり、家族でじっと風が収まるのを待って外に出て見ると、ご近所もぞろぞろと出てきて、あーあアソコの屋根瓦が飛んでるとか、アソコもココもガレージ天井が吹き飛んでるとか言いながら歩いていました。僕も近所をぐるりと歩いてみると近所の家数軒見ただけでアンテナはボキボキ折れてるしガレージも軒並み吹き飛ばされてるし瓦も飛んでます。イヤーすごい風でした。

あと、関空が酷いことになってますね。冠水して機材が水浸しだし、連絡橋にタンカーが衝突して橋がズレてる。あれでは2-3か月は関空使えないだろうと思いますね。その間に関空から海外旅行を予定してた人たち何十万人いるかしれないけどご愁傷様です。

　

台風１９，２０号 雨水タンク満タン

今年の夏は私の今までの生涯で一番暑い夏だったな(´･ω･`)　

台風さんお願いだから雨降らせてタンク満タンにしてください

 

後記　

おかげさまでタンク満タンになりました　台風さんありがとう＼(^o^)／

台風発生

いったい何時までこの暑さが続くんだい？　9月末までなんて言う予報士が居たら抹殺したい気分だね。希望は台風ちゃんだけ、次の13号が発生しました。進路予想が前の12号と酷似しているのが不気味。

救世主現る

二十日間一滴も雨が降らず気温は連日の35℃越え　猛暑日　頭が煮えそうになっていたが、とうとう奴がやってまいります＼(^o^)／

台風12号ちゃん、ドカンとお願いしますよ　でも、なんか今度は基地外雨になりそうな予感もする気象異常だからね(´･ω･`)

 

雨水貯水システム 耐震対策２

あじぃー　暑いよー　熱っ　なんて暑さだい　中緯度高圧帯　サハラ砂漠を作っている下降気流が日本列島を覆って二週間　本日、日本最高気温記録が更新されました＼(^o^)／

しかし、暑いと私にはヤルことがある　雨水タンクがスッカラカンになったので乾季の冬場にやる予定にしていた3号タンクの耐震構造変更工事を実施しました。

Before

After

この変更で20年後の南海トラフ地震、震度６はOKで我が家は雲古を流すのに苦労しない＼(^o^)／

 

雨水貯水システム 1.5トン拡張

ちょっと多めの雨（累積25mm程度）が降ると1トンの貯水槽はすぐに満タンになることが判った。一方、1トンの貯水量では10日間程度で底をついてしまう。せっかく集めた雨を無駄にドレインに流すのももったいないのでタンクを１つ追加して1.5トンに拡張した。

雨水タンクの容量については大阪府の資料によると、　http://www.pref.osaka.lg.jp/attach/4725/00112927/jirei.pdf

トイレなどに最大限に活用する場合のタンク容量の決め方（目安） 雨水タンクの容量は、制限条件の一つとして、雨水の集水面積（屋根）で決まります。設置で きる雨水タンクの容量の計算式（一例）は次のようになります。 雨水タンクの容量（m3）＝集水面積（m2）×係数Ｃ この式で係数Ｃは、厳密には降水量の違いなど地域性を考慮した値であるべきですが、過去の 実績などから全国どこでも 0.1 ぐらいです。 （例）屋根面積 60m2の場合、6m3が雨水タンクの大きさになります。

とある。うちの場合は80平米の屋根の半分から取水しているので取水面積は40平米で必要タンク容量は4トンということになる(´･ω･`)　お役所の言うことはあまり真面目には聞かないほうが身のためだが、まあ1.5トンなら妥当な線じゃあるまいか。

3台目の接続はこんな感じで耐震設計は無理でしたｗ

 

 

 

 

水道切り替え電磁弁 取り付け

雨水タンクに1トンの水が溜まっても約10日ほどで使い切ってしまう。その間に十分な雨が降らなければタンクは空になりトイレに流す水がなくなる。それでは困るのでタンクが空になった場合は従来通り水道水でトイレを使うことになる。この切り替え用に手動バルブを付けていたが僕以外の家人がバルブ操作を忘れる可能性があるので雨水タンクが空になったら自動的に水道水に切り替える電磁バルブを取り付けた。

この手の工事をした人はわかると思うけど水道水の水圧ってかなり高くて、シールテープをきちんと巻いてしっかり締めこまないと水が漏れてくるんだよね。水が滲むので三回もやり直してしまいました。

この電磁バルブも中華製で送料込み8４８円の激安。１２V駆動で0.3Aの電流が流れて、電源を切るとバルブクローズになる。直流ソレノイドなので切る瞬間に逆起電力で高電圧が発生するからサージキラーダイオードを付けないとリレー接点がダメになるのでご注意を。

これで一応制御系は完成。制御盤も目立たない小さなものになりました。

 

雨水貯水システム制作中ー5 制御回路

雨水の電気伝導度の問題で水位センサーをフローティングスイッチ（FSW)に換えることにした。しかしFSWには厄介な問題があり単純にリレーにつなぐとプカプカしてる最中SWが入ったり切れたりしてチャッタリングを起こすのだ。リレーの先に誘導負荷であるモーターを繋いでいるのでチャッタリングを起こすとリレー接点がすぐにいかれてしまう。

これを解決するオーソドックスなアプローチは自己保持回路で一旦ONになったらそれを保持する方法があるが、それだと切る場合に追加のFSWが必要になる。色々探しているとアマゾンで０－１０秒が可変できるディレイタイマーを見つけた、もちろん中華製・送料込み2０１円＼(^o^)／これを使えばセンスした後数秒間ポンプを継続稼働することでチャッタリングを防げる。

この回路の使い方は簡単で回路に１２Vをかければ設定秒数後にリレーがONもしくはOFFになる。もちろん今回の使い方はポンプをOFFしたいのでノーマリーONを使う。これをうまく使う回路を3日間ほど考えたね。あーあ頭悪いなｗ　最初は雨水タンクとトイレタンクのFSWの直列使用しか考えてなかったので反転用のリレーをかますつもりだったが、ふと大学で習ったド・モルガン先生のことを思い出した。一回反転をかますと直列回路を並列回路に変換できるのですな。この応用で二つのFSWと1つのディレイ回路でシンプルな回路構成にすることが出来た。興味のある人は”おまけ”を見てください。それにしても大学で学んだことが生活の役に立つことは殆んど無いがこのド・モルガンの定理にはお世話になることが多い。偉い先生ですな。ちなみにFSWの反転は浮きを上側にするか下側にするかで変えられる。FSWは5個セットが517円＼(^o^)／

＜＜おまけ＞＞

　０：水無　１：水有

雨水タンク：A　　トイレタンク：B　　ポンプ　<-０：停止　1：稼働

　　０　　　　　　　０　　　　　　　　０

　　０　　　　　　　１　　　　　　　　０

　　１　　　　　　　０　　　　　　　　１

　　１　　　　　　　１　　　　　　　　０

このロジックを実現する回路は　

　A・（B)　　　（B)＝B反転

　　A　　B　 （B)　  　A・（B)

　　０　  ０　　１　　　　０

　　０　  １　　０　　　　０

　　１　  ０　　１　　　　１

　　１     １　　０　　　　０

(A・(B)) = (A)+B　　ドモルガンの定理にて並列変換

 

　　

雨水貯水システム制作中ー４

先日（4月14日）にまとまった雨が降り５００Lタンクが満水になり水が溢れだした。

ドレインパイプに空気が溜まって上手く水が排出されてなかった。対策としてパイプ頭頂部に空気抜きのピンホールを開けたので次回は上手く排水することを期待してます。

意外と簡単に５００Lが満水になることが判ったので、第二期工事として、もう一本タンクを追加して1トン貯水システムに拡張した。

タンクとタンクは２５ｍｍパイプで接続

直管接続ではなく、わざわざコの字にしてるのはこれから30年以内に来るであろう東南海地震で震度６の揺れが来た時のための耐震設計です(´･ω･`)　コの字にしておくとタンクの位置がズレても配管が撓むだけで破断しなくて済む。この部分が破断すると折角の緊急時に断水してしまうし1トンの水が流出するとかなりの水浸しになるからね。

あと、若干の改善点として初期雨水除去装置のメンテ用口を下方向から前方向に変更した。

ということで次の雨で1トン溜まるか楽しみです。

 

雨水貯水システム制作中ー３

水中ポンプでトイレのロータンクに自動給水できるようになったのでご報告。給水配管はこんな具合

壁に穴を開けて給水ホースと水中ポンプ電源コードと水位センサーを通しました。

これが水中ポンプ　タンク内には十円玉とサンゴ砂を投入、理由は後ほど説明します。水中ポンプはドイツ製のエーハイム２２６０用。我が家の海水水槽で10年以上使用していたポンプだけど、さすがドイツ製＼(^o^)／　セラミックシャフトが若干細ってる以外は全然問題なく動作する。

トイレの内側

制御盤　因みに、水位センスカードはAmazonで1枚470円送料込みの中華製　一枚はトイレタンク給水制御、もう一枚は雨水タンクが空になったらポンプを停止する役割。

制御盤がごちゃごちゃしてて家内がご不満なので綺麗な絵でも入れてごまかすつもりです。

さて、苦労して作って試運転をすると全然予定通り動いてくれない＼(^o^)／　配線を何度見直しても問題が見つからず何が悪いのか見当が付きませんでした。だってコップに水道水を入れて試験するとちゃんと動作するのに本番ではダメって何だろう？　ふと思いついて雨水タンク内の水のｐHを測ってみると6.7程度の弱酸性で問題ない。ところがTDS（電気伝導度）を測ると2ppmなんてとんでもない値が表示された。因みに飲用できる水道水でも70ppmくらいだから雨水はほとんど蒸留水並みに不純物が入ってないことになる。確かに雨水は蒸留水だけどね(´･ω･`)

ああこれが原因だと思いタンクに大匙一杯の塩を投入すると完全に動作するようになりました。水位センサーは水位を電気伝導で感知してるので純水状態じゃセンスしなかった訳です。

でも、これでは困る、いちいち塩を入れるわけにもいかないので思案して金属イオンとカルシウムを雨水中の炭酸が溶かしてくれることを期待して十円玉とサンゴ砂を投入しました。まあ最悪暴走してもロータンク内にはドレインがあるので水浸しにはならないと思います　たぶん....

十円玉の銅は殺菌効果があるので水が腐ったりボウフラが湧くのを防止する役割もあります。

 

 

雨水貯水システム制作中ー２

樋からの取水はこの部品で行います。

樋をノコギリでぶった切るとズレが解放されて位置が狂ってしまったのはご愛敬。

この部品はアマゾンで3200円、落ち葉などのゴミを濃し取るフィルターが付いています。

サブフィルターに初期雨水が確実に流れ込むよう流路には若干の逆勾配を持たせています。