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高中生发明智能节省系统致力环保

时间:2018-10-25 12:00:47

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*,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北京儿童癫痫病医院怎么样况,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,对于目前市怎么治疗患癫痫病的患者场上热水器调节水温的开关,感到操作困难,经常中医治癫痫有哪些好方法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,以儿童癫痫病小发作症状免造成生病。

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,她还设想通过物联网的应用,为系统加入远程控制的功能。

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