智能节水淋浴系统

苏尚任

日常用水中，淋浴用水占了很大比例。打开淋浴龙头时，刚流出来的水通常是凉的，需要放流一会儿。很多人都会让这一部分凉水白白流失掉。

如何才能让人们更加节约用水？

一、调研论证

1.调查家用太阳能热水器淋浴的使用情况。

通过对某小区45户居民太阳能热水器使用情况的调查，发现有31户在淋浴前会让从太阳能热水器里流出的凉水白白流走。

2.调查太阳能热水器流出的凉水总量。

我在家中打开淋浴开关，3分钟后，水温开始上升。达到正常淋浴温度时，收集了约5升水。

目前市场上有很多新型淋浴系统，大多数都在温度控制和开关等方面做了一些改进，并没有体现在节水方面。因此，我想设计一个淋浴系统，可以让凉水回流到热水器的水箱中，实现节约用水。

二、方案原理

用户打开热水器开关后，从太阳能热水器刚流出的那部分水（导水管中残存的水）是凉的。我在水流过的管道里安装一个温度传感器，用它检测水的温度并反馈给智能温控开关，智能温控开关将传来的温度值与设定的温度值进行比较。

如果传来的温度值小于设定的温度值，智能温控开关控制的电磁阀就会打开，凉水在通过电磁阀后，流到准备好的集水池而不通过淋浴头。利用水泵可将集水池中回收的水送回热水器的水箱，加热之后再次使用 。

远程智能开关与手机应用软件进行网络配置后，就能用手机控制智能温控仪的通电与断电，实现远程操作。

三、制作模型

1.制作木板

木板的高度为180cm，宽度为80cm，为了使木板直立，先制作两个三角形的木板作为支撑装置，起到固定作用。

2.电磁阀

电磁阀采用直立式，通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开。断电时电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。

电磁阀门被固定在木板上，需用电钻在木板上钻2个10mm的小孔使铁丝穿过。为使木板表面整洁，可多钻1个孔使电线穿过。电磁阀在未通电前的作用是阻止未经检测的水流走。

3.水泵

智能节水淋浴系统的模型大约有2m高，所以水泵的功率不需要太大。将出水口接到太阳能热水器的模型上，入水口接在集水池上。水管与水泵的接口处要拧紧，避免漏水。

4.远程智能开关

下载一款相关的软件并与手机配置成功后，就能用手机远程控制智能温控仪的通、断电。将远程智能开关的输入端接电源，输出端接在智能温控仪的输入端，相当于把远程智能开关串联在智能温控开关与电源的线路中。

5.智能温控仪

智能温控仪的输入端接外部电源，输出端分别与电磁阀、水泵相连。连接时一定要注意，输入端的线路和输出端的线路不能接反。还要注意端口处避免铜丝外露，并用螺丝拧紧。

为了体现节能环保的理念，我将电能水泵进行了重新构思与设计，利用负压原理，使用人力提升，如图2所示。

四、未來改进

可将智能节水淋浴系统的集水池改成一个热水器，或者在里面安装一个加热器，当凉水达到一定量时就开始加热，水温达到一定值后停止加热，并切断电源。这样当太阳能热水器的热水不够用时，还可以使用集水池里的水。

另外，可加入用水量提醒功能，淋浴时的用水量超过一定值就会发出语音提醒，增强人们的节约用水意识。还可在系统中加入语音模块，通过语音直接控制远程智能开关。（指导老师：杨 艳）