大气水阀——智能制水蓄水系统
来源: 发布时间:2022-11-05
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基本信息
第一作者姓名:李其乐
性别:女
民族:汉族
第一作者学校:杭州市钱塘实验小学
第一作者人所在年级:六年级
第一作者人所在年级:周北辰
性别:男
民族:
第二作者人所在学校:杭州市钱塘实验小学
第二作者人所在年级:五年级
辅导教师姓名:翁垆霞
作品摘要
*结构组成:
智能制水蓄水系统由工作系统和控制系统两部分组成,工作系统由整体防护外壳、冷凝装置(制水主体装置)、净化过滤装置、蓄水瓶、太阳能电板(供电)组成;控制系统在主体左侧,内置继电器、湿度传感器、180舵机、按键、水传感器、树莓派智能元件。
*主要特征:
本系统能够实现智能制水和储水,主体部分上端为冷凝制水装置,中部为过滤装置,下部为蓄水装置。当空气湿度大于60%时,冷凝装置工作将大气中的水蒸气转化为液态水,再通过过滤装置将液态水净化作为饮用水。
*主要用途:
水是人类赖以生存的重要资源,本创意可以利用空气中的水蒸气制水和蓄水,通过净化过滤可作为饮用水。可以作为储备用水,应以日常使用或在特殊情况发生时应急。
*创新点:
1.利用大气中的水蒸气,拓宽对水资源合理利用的渠道,且利用太阳能电板来供电。2.能够在日常进行制水、净化过滤和蓄水,以便应对临时性的缺水情况,促进水资源的合理利用。3.适用于多种场景。
作品说明
*创意设想:
*提出的问题和要解决的问题:
目前全球变暖使气候变得不稳定,极端冷暖事件和干旱、暴雨频发。干旱、水污染等以及极端天气导致了淡水资源危机。家中停水时,出现储备用水的短缺,也存在用矿泉水做生活用水的情况,造成水资源浪费。面对淡水资源危机以及生活中的水资源浪费现象,我们认为可以利用大自然中的水资源,做一个智能制水蓄水系统。
研究问题的原因和意义:
面对淡水资源短缺的情况,我们认为可以将大气中的水资源利用起来,通过冷凝过滤的方式实现淡水资源的利用。这样既环保,又在一定程度上促进水循环,远洋或者家里都可以使用,梅雨季节也可以当除湿机用。
*实现构思:
当湿度传感器检测空气中的湿度大于60%时,系统自动开启冷凝装置,空气中水蒸气形成水滴,进入净化过滤装置,再流到蓄水瓶中。当蓄水瓶中的水满后,水位传感器触发,通过物联网发送信息到使用者的手机提醒水满了,也会通过内置的音响语音播报提醒,此时装置通过继电器控制冷凝装置的电源关闭。净化过滤装置中的滤芯累积净化达到一定水量后,系统通过物联网提醒使用者更换过滤装置,并进行语音播报。
*科学原理:
空气中含有水蒸气,可以将气态的水蒸气通过冷凝的方式转化为液态水,再通过过滤净化的方式对液态水进行处理,以达到饮用水的标准。空气制水机的制水能力主要取决于空气环境湿度的大小,湿度越大,制水能力越强;反之,湿度越小,制水能力越低。在60%-70%的湿度环境下,空气制水机制水的能力最强。
*优点:
1.本系统较为环保采用太阳能电板供电,同时利用大气中的水蒸气,开拓水资源的获取途径。2.装置机身较小,适用多种场所,例如家庭、远洋船只等。3.打破取水的地域局限性,能够在日常进行制水、净化过滤和蓄水,以便应对临时性的缺水情况,促进水资源的合理利用。
创意图片