基本信息
- 项目名称：
- 自来水发电控制水龙头开关的装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 自来水推动水轮转动，同时使铁线圈做切割磁感线运动，从而产生随时间作正弦变化的动生电动势，通过两个金属滑环和两个炭质电刷将电能储存在蓄电池中；当有人进入感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，自动接通水龙头，人不离开感应范围，将持续接通，人离开后，延时自动关闭水龙头。
- 详细介绍：
- 当人体的手放在水龙头的红外线区域内，红外线发射管发出的红外线由于人体的遮挡反射到红外线接收管。通过集成线路的微电脑处理后的信号发送给脉冲电磁阀，电磁阀接收信号后按指定的指令打开阀芯，自来水通过电磁阀到达水流发电机装置，自来水推动叶片转动，叶片带动小发电机转子转动，转子切割磁感线，将动能转化为电能，通过接线柱将电能输出给稳压器，稳压器将电压稳压到7.2V再将电能传送给蓄电池进行蓄电（蓄电池采用6V铅蓄电池），当人手离开红外线感应范围，电磁阀没有接受信号电磁阀阀芯则通过内部弹簧进行复位来控制水龙头的关闭。实现整个循环过程。
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
- 21世纪是节约型社会，节约能源的必要性早已被人们所重视。传统的水龙头的使用是需要手动来调节的，很容易造成水资源的浪费，目前市场上的红外感应水龙头可以智能控制水流的开和关，很大程度的起到节水的目的，但是这些感应水龙头需要外接电源，需要经常更换电池。为了解决这些矛盾，设计了本方案。 本方案的创新点就在于巧妙地运用水的压力来发电，再供应给红外感应做电源输入，提高了能源利用率。自来水推动水轮转动，同时使铁线圈做切割磁感线运动，从而产生随时间作正弦变化的动生电动势，通过两个金属滑环和两个炭质电刷将电能储存在蓄电池中；当有人进入感应范围时，专用传感器探测到人体红外光谱的变化，自动接通水龙头，人不离开感应范围，将持续接通，人离开后，延时自动关闭水龙头。自动感应控制开、关，将手或盛水容器、洗涤物品伸入感应范围内，水龙头即自动出水，离开后即停止出水。
科学性、先进性
- 采用自来水发电，直接供给感应装置使用，减去了目前市场上感应洁具需要经常更换电池给人们带来的麻烦，并且提高了能源的利用率，结构简单，成本低廉，与市面上的一般感应洁具价格基本相当，在节能环保的大环境下国家也会有一定政策上的扶持。公共场所使用，很大程度上起到了节能环保的作用，符合环保节约型社会的发展趋势。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型
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
- 本方案的设计从环保与能源利用率方面着手，通过水力发电为感应器提供电能，自产自用，有很高的能源利用率。系统结构简单、成本低廉、占用空间小，并且在应用方面非常灵活，可安装于水龙头、淋浴头、自动冲洗小便池的出水口等处，广泛适用于高档酒店、宾馆、学校集体宿舍、飞机场、地铁站、火车站、以及其他大型购物场所等。随着人们环保与节能意识地不断增强，这一方案将会被人们广泛接受与认可。
同类课题研究水平概述
- 水力发电已经有一百多年的历史，目前国内外都有在这方面的设计和发明，但是家庭自来水发电的应用还比较少见。 比如：Jin Woo Han曾设计了自来水发电机(mini Hydro Turbine),可加装在自来水管上，这样，一旦你打开水龙头，水流的力量就会推动水轮转动发电。平时，这些电力被储存在蓄电池中，需要的时候，又可以通过配套的插座将之转化为220V供家用电器使用，积少成多。当然，考虑到家庭使用自来水的频率，这些电应该不会太多，所以，建议将之安装到家庭用水的总进水管处，然后发的电供应卫生间等不常开灯场所的照明，相对于提升至220V供家用电器使用，这种大小的负载应该更加可能。 又如:H2O™，Tango Group / E Group公司发明的水力发电收音机（H2O Power Radio），给收音机内置了一部超迷你尺寸的水力发电机，并可以将它接在淋浴的出水口，这样，一开始洗澡，水流就能流过收音机，带动发电机发电，进而让收音机工作起来。而且不用担心一旦关掉水龙头收音机就哑了，H2O Power Radio还内置有充电电池，多余的电力能储存起来，确保在涂抹浴液的时候也能收听到广播。其官方网站：，目前尚未上市。
