新型节能健康饮水机设计

1、新型节能健康饮水机设计新型节能健康饮水机设计王高琛孟祥玲朱舜(西南交通大学机械工程学院,四川成都611756)技术市场【摘要】通过在普通型饮水机的基础上增添高效保温盒,并且使加热装置和保温装置分离,减少了热量散失和饮水机的加热频率,使饮水机达到节能目的.最后通过计算比较了传统饮水机与节能健康饮水机的耗能,节能健康饮水机的节能率高达25%,如果推广将节约大量的电能.【关键词】饮水机;节能;智能控制;传感器一,研制背景及意义(1)节能饮水机研究背景.随着人民生活水平的提高,饮水机产品逐步深入到人们生活.然而传统饮水机的存在高耗能问题,节能饮水机的研究迫在眉睫.传统饮水机存在的问题主要有以下三个方面

2、:一是饮水反复加热问题.现有传统型饮水机功率一般在500W2000w之间,但其保温系统很不完善,为了保持加热罐中水的温度,即使饮水机在闲置状态下,也会对水进行反复加热,导致耗能增加.二是对于温水的反复加热,形成所谓的”千滚水”(这种水含有重金属,砷化物等有害物质),这种水会危害人体健康.三是传统饮水机在接热水的时候,冷水直接进入加热箱,使得饮水机加热的频率增加很多,耗费大量电能.(2)研制新型节能健康饮水机的意义.基于目前市场上饮水机存在的主要弊端,本文对传统饮水机进行了创新性改造,设计了一种新型节能健康饮水机.这种饮水机成本低廉,如果大面积推广,可以实现有效地节能.二,设计方案1.设计方案原

3、理图.本次设计中,节能饮水机主要由温度传感器,液位传感器,电磁阀,加热装置等组成(具体如图1所示):图1饮水机原理图开关4的结构示意图如图2所示:f图2开关4机构示意图2.工作原理及.性能分析.(1)节能健康饮水机的工作流程(参照图1):一是初始状态:开关1常开,开关2,3常闭.保温瓶中的液位传感器检测到水位过低,开关1闭合,加热盒内进行加热,当加热盒内的温度传感器检测到温度达到9812时,停止加热,同时,开关2打开,加热盒内的水流入保温瓶,然后开关2闭合.二是当液位传感器检测到保温瓶内的水位低于总水位的113(目的是保证保温瓶中一直有水,并且足够人的一次饮用)时,重复步骤(1).三是当温度传

4、感器检测到保温瓶内的温度低于5060C),节能饮水机约6个小时加热一次.下面进行节能率的计算.符号约定如下表:俦筑馈撰飘2静耗电带能梭艰虮24h耗电濑抟兑鸡客,职琏1QC鬟囊3200J,犍c:p农耀壤,职1堍ttk蜜蘧平均馈嫩鐾.取4LLt佟镜媛承机艟的夺鞭.取lL带晚惶水橇热靼的密传娩钕水枕平均$罐释节盹泼水桎平均术溢务盔麓矗蕊数.戢矗,穗,戢n数982078;C963066C博筑嗡躐钱援懑对瀑俸皖馈哦吼2潮拳淡靛腰黔赛仡瘥簸.,雕俦巯泼水托24藏簧jjn|0鸯德保温氍中煎啦穗嚣蝎完,968SliC热:文莪,取8液.但溢瘴较敷.水潞凡冷水盘啦I情手一举不适宙恢冷水电船鬻荤,敝00Sdu毕无数

5、.取365K目勺孽尊l葡占比例.取7由于饮水机关闭的时候,耗电均为零,所以节能率的计算只需考率饮水机打开的时候即可.下面的计算是基于24小时都开机进行的.对于一般的保温杯,保温杯中水的温度从100”C企业导报2011年第9期297技术市场降到60”C得时间是4个小时左右,nz=24/4=6这样但是还要考虑到,保温瓶中的水较长时间无人饮用,使得不少60度的水流入冷水箱,这样加热箱的加热次数将增加,所以我们取n2=8,代入数据得:Ql=(cpLo/XTl+cpLlAT3111)/n:2.66x106j=0.74kW?h,Q2:(cpTzn2)/q=1.56106J=0.58kW?h,故节能率B=(

6、0.740.58)/0.58=27.59%.另外,节能饮水机增加了两个的传感器和三个电气阀,使得耗电量有稍许增加.综合考虑,节能饮水机有25%左右的节能率.下面计算节能饮水机带来的经济效益:一台节能饮水机与传统饮水机相比,每天工作24h的情况下,每年可节约用电量:o:dxKxQ:x25%=37.04kW?h.四,创新点及应用(1)加热盒内加热时与水箱不连通的,不会出现传统饮水机边加热边有冷水流进加热盒的现象,提高了加热的效率,节约了电能.(2)冷水经过加热盒的加热后流入保温盒中,保温盒中的热水变冷后流入冷水盒,整个过程没有任何水的反复加热产堂干滚水”,从而达到健康饮水的目的.(3)改进后的饮水

7、机最有使用价值的一点节能率达到25%.如果可以提高保温盒的保温性能,节能率会更高.(4)很大程度上避免了由于加热元件反复不停地工作从而缩短寿命的问题.(5)与市场上传统饮水机相比,节能健康饮水机造价同样适中.参考文献1温建平,李会敏,曹永慧.节能饮水机的设计及节能分析【J.节能.2007(11).2任龙杰,魏民祥.简易太阳能热水杯的设计及节能分析【J】.节能.2006(9)3钱显毅.传感器原理及应用M.南京:东南大学出版社,2010(上接第27页)2003年2月,中央决定将原国家计划生育委员会更名为”国家人口和计划生育委会”,这说明国家更加关注人口素质.三,计划生育政策与渐进决策模式相适应1.

8、计划生育政策坚持了按部就班的原则.渐进决策模式非常强调政策的连续性,认为新的政策方案只是对原有政策的“修修补补”,渐进决策模式把政策看成是连续不断的过程,它是出现问题,分析问题,解决问题的过程,也是遵循规律探索,试验,渐进的过程,对现行决策加以修改,通过一连串小小的变动,在社会稳定的前提下不断总结经验,开拓前进.而且决策的制定往往需要有一个经验积累的过程,人们心理承受的适应过程及决策方案不断修正与完善的过程.从计划生育政策的提出到现在的这五个阶段,说明我国政府很好的运用了渐进决策的方法,从1953年到1961年,提出计划生育.从1962年到1970年,开始实行计划生育.虽然中间经历了文革的阵痛

9、,但是在1978年,又开始全面开展计划生育.而从1979年到1990年,则是计划生育蓬勃发展.从1991年至今,计划生育工作进一步发展完善.2.计划生育政策坚持渐进调试的原则.一个有效的政策应该是对原有政策的”修修补补”,是一个通过一点一点的政策积累从而达到政策根本性变化的过程.从哲学的角度来看,也就是注重事物变化量的积累,主张通过量变而引起质变,最终改变政策.事物由量变引起质变,质变之后在新的质的基础上又开始新的量变,如此循环往复,事物便不断地由低级阶段进入高级阶段,是逐步形成,发展和完善的渐变过程,而不是迅速地,突然的变化过程.计划生育政策就坚持渐进调试的原则,中间的政策执行过程是那么的渐

10、变,逐步的完成对全国范围内的298企业导报2011年第9期计划生育的执行工作,使的人民有一个了解,认识,认同,接受,自觉执行的这么一个过程,有利于国家的稳定.3.计划生育政策坚持了稳中求变的原则.政策一旦作出就应该保持一定的稳定性,这是符合辨证思维方式的.从长远来看,人是能够认识世界的,而在某个特定阶段,认识能力又是有限的,要完全认识事物是不可能的,因而要保证政策的连续性和稳定性.我国的计划生育政策不是只求变,稳是最关键的,计划生育政策在稳定的前提下,变化的幅度也不大,只会改变一些政策上的缺陷的地方,还有执行上的不力的地方,不会对整个政策本身去改动的,这就避免了政策作为政府管理社会的工具而陷入到无法适用的地步.任何一个政策的制定和执行都需要有一个稳定的环境,包括政策的稳定和社会的稳定,而一旦政策的稳定性被打破,则再完美的政策,执行也会变得很难得,我国的计划生育政策适用了渐进决策模式,使的这一政策从制定到执行都比较容易,而且十分有利于国家控制人121数量,有利于提高国家的人口质量,政府按照目前的情况,稍微的转变一下计划生育的执行方式或者改变一下计划生育目前来说不