基本信息
- 项目名称：
- 节能型卫生间换气扇
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 此节能型卫生间换气扇可以根据卫生间氨气的浓度来控制换气扇的开关，从而达到节能的目的。
- 详细介绍：
- 卫生间的异味是氨气，是由微生物分解得到的，因此我们通过使用氨气传感器来检测卫生间空气中氨气的浓度。通过信息采集来决定是否让换气扇工作。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：人体排出的粪便和尿液在空气中容易被细菌分解生成氨气，这也就是为什么卫生间会有刺鼻气味的原因。通过调查，我们发现，目前许多中低档饭店、宾馆、网吧等公共场所的卫生间是通过换气扇来解决换气问题的。然而为了时刻保持卫生间空气的清新，一般的使用方法是让换气扇每天都连续运行24个小时，这样不可避免的就会造成浪费资源。我们的节能型卫生间换气扇了可以解决这一难题。 基本思路：我们的主控芯片采用AT89S52单片机，信息采集用MQ-137氨气传感器和18B20温度传感器。单片机每隔10分钟通过ADC0832和18B20来检测在不同温度下MQ-137在不同氨气浓度下的电压输出值来判断空气中的氨气浓度，从而决定是否要打开继电器来启动换气扇工作，换气扇工作5分钟后将被关闭。 创新点：与传统的换气扇通过切断电源来节能不同，我们设计的节能型换气扇可以根据空气中的氨气浓度自动开关换气扇，在保持正常换气状态情况下，又能达到节能的目的。 技术关键：我们使用的氨气传感器是MQ-137，我们对不同的温度情况下相同氨气浓度由MQ-137输出的电压进行检测，通过由单片机分析其电压值来判断空气中氨气浓度，然后再与之前测试时我们设定的浓度进行比较决定是否要启动换气扇。 技术指标：1.供电电压 换气扇：220VAC 单片机及传感器：5VDC 2.工作特征： 传感器触发浓度；20PPM检测频率：10min/per 换气扇每次工作时间：5min/per 工作温度：-20 ℃<T<60℃
科学性、先进性
- 当环境中的氨气浓度达到25PPM时，人体就会对空气中的氨气敏感，起初是能闻到氨气的气味，如果长时间处在这样的环境中人体的呼吸道就会感到不适，因此设计一个能自动检测和排气的装置是很有必要的。 单片机处在电磁环境中特别容易受干扰，因此就有了用光电耦合器将输出信号和干扰信号隔离的设计，从而提高输出信号的信噪比，为换气扇的稳定工作提供了良好的基础。 因为氨气传感器MQ-137对温度较为敏感，因此就有了添加18B20检测温度的必要，通过18B20检测温度，单片机接收数据后再与测试时程序中编入的数据作对比以此来决定是否对感器MQ-137检测到的浓度做出反应。
获奖情况及鉴定结果
- 此作品在2011年3月份河南理工大学万方科技学院“挑战杯”校内比赛中获一等奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 双方协商
作品可展示的形式
- 实物、产品,现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明: 我们设计的节能型换气扇与普通换气扇使用方法一样，只要插上电源即可，使用非常方便。 技术特性： 此设备通电后就无需再进行管理，它会自动定时的检测温度和氨气浓度，由单片机控制是否启动电动机。从而实现自动化排除氨气。 市场分析： 我们设计的节能型换气扇可以应用在各类中低档饭店，宾馆，网吧等公共性服务行业的卫生间内。因为卫生间卫生对于今天顾客是上帝的社会尤为重要，所以这些单位会积极购买此产品，虽然价格是普通排气扇的两倍左右，但从长远经济价值来看还是物超所值的。
同类课题研究水平概述
- 目前国内生产的换气扇主要从机械性能上来降低电动机的噪音或是通过提高电动机的性能来达到节能等方式来改进换气扇，这样虽然使换气扇的性能得到了改进，但是随之而来的成本增加的也较多而且并不能带来更多的经济效益。比如好一点的电动机可以节能25%，但是远没有我们设计的节能型换气扇的约90%的节能率高。而且因为我们设计带来的成本增加可以在半年内由节省下来的电费进行抵消。因此我们的节能型换气扇是很有市场前景的。
