蘇尚任

日常用水中，淋浴用水占了很大比例。打開(kāi)淋浴龍頭時(shí)，剛流出來(lái)的水通常是涼的，需要放流一會(huì)兒。很多人都會(huì)讓這一部分涼水白白流失掉。

如何才能讓人們更加節(jié)約用水？

一、調(diào)研論證

1.調(diào)查家用太陽(yáng)能熱水器淋浴的使用情況。

通過(guò)對(duì)某小區(qū)45戶居民太陽(yáng)能熱水器使用情況的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有31戶在淋浴前會(huì)讓從太陽(yáng)能熱水器里流出的涼水白白流走。

2.調(diào)查太陽(yáng)能熱水器流出的涼水總量。

我在家中打開(kāi)淋浴開(kāi)關(guān)，3分鐘后，水溫開(kāi)始上升。達(dá)到正常淋浴溫度時(shí)，收集了約5升水。

目前市場(chǎng)上有很多新型淋浴系統(tǒng)，大多數(shù)都在溫度控制和開(kāi)關(guān)等方面做了一些改進(jìn)，并沒(méi)有體現(xiàn)在節(jié)水方面。因此，我想設(shè)計(jì)一個(gè)淋浴系統(tǒng)，可以讓涼水回流到熱水器的水箱中，實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水。

二、方案原理

用戶打開(kāi)熱水器開(kāi)關(guān)后，從太陽(yáng)能熱水器剛流出的那部分水（導(dǎo)水管中殘存的水）是涼的。我在水流過(guò)的管道里安裝一個(gè)溫度傳感器，用它檢測(cè)水的溫度并反饋給智能溫控開(kāi)關(guān)，智能溫控開(kāi)關(guān)將傳來(lái)的溫度值與設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較。

如果傳來(lái)的溫度值小于設(shè)定的溫度值，智能溫控開(kāi)關(guān)控制的電磁閥就會(huì)打開(kāi)，涼水在通過(guò)電磁閥后，流到準(zhǔn)備好的集水池而不通過(guò)淋浴頭。利用水泵可將集水池中回收的水送回?zé)崴鞯乃?，加熱之后再次使?。

遠(yuǎn)程智能開(kāi)關(guān)與手機(jī)應(yīng)用軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置后，就能用手機(jī)控制智能溫控儀的通電與斷電，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。

三、制作模型

1.制作木板

木板的高度為180cm，寬度為80cm，為了使木板直立，先制作兩個(gè)三角形的木板作為支撐裝置，起到固定作用。

2.電磁閥

電磁閥采用直立式，通電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門(mén)打開(kāi)。斷電時(shí)電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門(mén)關(guān)閉。

電磁閥門(mén)被固定在木板上，需用電鉆在木板上鉆2個(gè)10mm的小孔使鐵絲穿過(guò)。為使木板表面整潔，可多鉆1個(gè)孔使電線穿過(guò)。電磁閥在未通電前的作用是阻止未經(jīng)檢測(cè)的水流走。

3.水泵

智能節(jié)水淋浴系統(tǒng)的模型大約有2m高，所以水泵的功率不需要太大。將出水口接到太陽(yáng)能熱水器的模型上，入水口接在集水池上。水管與水泵的接口處要擰緊，避免漏水。

4.遠(yuǎn)程智能開(kāi)關(guān)

下載一款相關(guān)的軟件并與手機(jī)配置成功后，就能用手機(jī)遠(yuǎn)程控制智能溫控儀的通、斷電。將遠(yuǎn)程智能開(kāi)關(guān)的輸入端接電源，輸出端接在智能溫控儀的輸入端，相當(dāng)于把遠(yuǎn)程智能開(kāi)關(guān)串聯(lián)在智能溫控開(kāi)關(guān)與電源的線路中。

5.智能溫控儀

智能溫控儀的輸入端接外部電源，輸出端分別與電磁閥、水泵相連。連接時(shí)一定要注意，輸入端的線路和輸出端的線路不能接反。還要注意端口處避免銅絲外露，并用螺絲擰緊。

為了體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的理念，我將電能水泵進(jìn)行了重新構(gòu)思與設(shè)計(jì)，利用負(fù)壓原理，使用人力提升，如圖2所示。

四、未來(lái)改進(jìn)

可將智能節(jié)水淋浴系統(tǒng)的集水池改成一個(gè)熱水器，或者在里面安裝一個(gè)加熱器，當(dāng)涼水達(dá)到一定量時(shí)就開(kāi)始加熱，水溫達(dá)到一定值后停止加熱，并切斷電源。這樣當(dāng)太陽(yáng)能熱水器的熱水不夠用時(shí)，還可以使用集水池里的水。

另外，可加入用水量提醒功能，淋浴時(shí)的用水量超過(guò)一定值就會(huì)發(fā)出語(yǔ)音提醒，增強(qiáng)人們的節(jié)約用水意識(shí)。還可在系統(tǒng)中加入語(yǔ)音模塊，通過(guò)語(yǔ)音直接控制遠(yuǎn)程智能開(kāi)關(guān)。（指導(dǎo)老師：楊 艷）