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高中生发明智能节省系统致力环保

发布时间:2019-10-09 19:21:59 编辑:笔名

高中生发明智能节省系统 致力环保

洗澡时,水温还没上来,白白放掉大量的凉水,你有没有感到心疼?在北京市第二外国语学院附属中学,有一个热爱、关心环保的女孩高雅泽,...

洗澡时,水温还没上来,白白放掉大量的凉水,你有没有感到心疼?在北京市第二外国语学院附属中学,有一个热爱、关心环保的女孩高雅泽,她设计完成了一款家用智能节水淋浴器控制系统,希望从生活的一点一滴为我们的环境做出改变。在2016年北京市青少年科技创新大赛上,这款由高中生设计的智能淋浴器还获了奖。

仅18%的家庭收集洗澡水

高雅泽从小就有一个困惑:都说我国是缺水国家,尤其是北京地区十分缺水,可是大家的节水意识却并不强。日常生活中,人们经常有一些浪费水资源的现象。比如,平时在家中洗澡的时候,由于热水器与人们淋浴地距离较远、管道过长,导致会流出大量凉水,这些凉水多数家庭都任其白白流掉了。

高雅泽曾试过洗澡时将凉水用脸盆收集起来,但脸盆很快就满了,没法接着储水,不仅麻烦,也没有解决浪费的问题。怎样才能把这些白白浪费的水利用起来,真正做到从一点一滴节约水资源呢?在一次学校组织的节水创意征集活动中,高雅泽针对这个问题曾设计过一个调查问卷,并向100名北京居民征集答案。通过调查,她发现98%的家庭都遇到过洗澡时水管流出大量凉水的情况,但只有18%的家庭将这些水收集起来,主要原因就是收集过程过于繁琐。

让淋浴器自动分流水资源

高雅泽说,她设计的这套智能节水系统,可在任何热水器上使用。通过将水自动分别连接不同的用水器,可以在装置内部便完成水资源分流,减少了人为操作的繁琐性,还能将热水器电源关闭后的内置热水,根据温度的不同进行有效的利用,大大减少能量的浪费,达到节能减排的目的。

高雅泽介绍,这套系统主要采用单片机控制温度传感器和电磁阀,在靠近淋浴喷头的地方装一个温度传感器,温度传感器测量温度,反馈给单片机,单片机控制电磁阀的开关来操纵水的流向。通过电脑编程将水温设定在30℃至60℃之间,如果管子里面的水温在30℃以下,主控板就打开电磁阀,让其从冷水管流出,直接流入卫生间其余的用水器中,可以用做洗手和洗衣、墩地等。而如果水温在适宜人体沐浴的30℃至60℃之间,总控板会关闭电磁阀,水就会从温水管流出,供洗澡使用。

为了提示人们在洗澡时注意节水,高雅泽还为系统设计了报警系统,在热水流出的地方,增加一个可以检测此次洗澡用水量的装置,对热水进行计量。一般人洗一次澡用20升水,所以我在喷头里面设计了计量器,如果出水量为20升则提示绿灯,出水量为30升则提示蓝灯,出水量为40升则提示红灯。高雅泽希望通过这个设置提醒用户注意此次洗澡的用水量,潜移默化培养节水的习惯。

设语音提示方便老人使用

洗澡过程中,还有一个问题,高雅泽一直在思考解决的方案。我家有老人,由于身体机能的退化,有时候他们不能很好地判断水温,对于目前市场上热水器调节水温的开关,感到操作困难,经常记不清向左向右哪边是热水或看不清温度表。尤其是在冬天,反复试探,水温不合适的洗浴很容易引起他们生病。

为了给老年人的日常生活带来便利,她在系统内部设计了语音播报的功能,以40℃为分界,40℃以上为适宜老年人洗澡的温度。当温度达标时,装置会自动发出提示声,让老年人直观地了解到目前的水温是否适宜洗澡,不必反复试探,以免造成生病。

由于制造成本低廉,仅在20元左右,高雅泽认为自己的设计在推广上很有空间。她还计算过这个装置如果大面积投入使用将带来的节水成效,如果在太阳能热水器上使用她设计的这套系统,分别以7层的多层楼房和18层的高层楼房为准进行计数统计,多层楼房平均每户每次节水为4.5升,高层楼房平均每户每次节水为9升。这么算来,高层楼房平均每户一年就能节水3吨,低层住户一年也能节水1.5吨。

对于自己的创意,高雅泽认为未来还有完善、进步的余地。比如,她正在为设计增加污水处理功能,实现水的二次利用。此外,她还设想通过物联的应用,为系统加入远程控制的功能。

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