CN215523486U - 一种零冷水热水器与浴室恒温系统 - Google Patents

一种零冷水热水器与浴室恒温系统 Download PDF

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高相铭
滕月
孙菁苗
丁璐
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Abstract

本实用新型公开了一种零冷水热水器与浴室恒温系统,包括浴室,在浴室内设置有热水器、浴霸和地漏,热水器内设置有加热模块和第一温检装置,该系统包括控制模块、冷水回流模块、余热回收模块;所述控制模块包括语音模块、微处理器,所述语音模块与微处理器电性连接;所述冷水回流模块设置在热水器的下方并与热水器连通,冷水回流模块包括放水水泵、出水电磁阀、回水电磁阀、第二温检装置;在浴室内还设置有第三温检装置,所述第一温检装置、第二温检装置、第三温检装置均与微处理器电性连接,所述加热模块、放水水泵、出水电磁阀、回水电磁阀、浴霸也均与微处理器电性连接。本系统方便人们洗浴时的操作控制,节能减排。

Description

一种零冷水热水器与浴室恒温系统
技术领域
本实用新型具体涉及一种零冷水热水器与浴室恒温系统,属于浴室热水器技术领域。
背景技术
现有技术中,通常在浴室内安装热水器,以供人们洗浴使用。热水器在使用过程中通常存在如下问题,刚开始使用时热水器会先放出一段冷水,需要经过一段时间后才能放出热水,显然这部分冷水不能洗浴使用会造成水资源浪费;同时浴室内的温度主要由浴霸来加热,而浴霸的手动开关很难使浴室内达到恒温;再者洗浴后的水的温度仍然较高,如果直接排放会造成热量的大量浪费,如何高效的回收其余热也是需要研究的问题。
随着科技的发展,语音识别系统在计算机应用技术、数字信号技术、机器学习等研究的发展基础上进行发展和改进,采用深层神经网络模型技术,降低了语音识别错误率,让语音识别技术得到了更好的发展。同时,温度控制的对象越来越多样化和复杂化,系统从线性系统变成了非线性系统,并以神经元网络和模糊数学为理论基础,进行温度控制的研究,使得 PID控制技术、遗传控制技术、神经网络控制技术也都得到了极大的发展。如何将基于神经网络控制的语音识别技术和温度控制技术应用到热水器与浴室恒温系统中,以解决上述问题,实现科技为人类的服务的目标,同时做到余热利用,节能减排,是需要研究的课题。
发明内容
本实用新型的目的在于利用神经网络技术,提供一种基于神经网络控制的零冷水热水器与浴室恒温系统 ,以解决现有热水器无法实现零冷水、浴室恒温以及余热利用的问题。
本实用新型的技术方案如下:一种零冷水热水器与浴室恒温系统,包括浴室,在浴室内设置有热水器、浴霸和地漏,热水器内设置有加热模块和第一温检装置,该系统包括控制模块、冷水回流模块;所述控制模块包括语音模块、微处理器,所述语音模块与微处理器电性连接;所述冷水回流模块设置在热水器的下方并与热水器连通,冷水回流模块包括放水水泵、出水电磁阀、回水电磁阀、第二温检装置;在浴室内还设置有第三温检装置,所述第一温检装置、第二温检装置、第三温检装置均与微处理器电性连接,所述加热模块、放水水泵、出水电磁阀、回水电磁阀、浴霸也均与微处理器电性连接。
进一步的,所述系统还包括余热回收模块,所述余热回收模块包括集水箱,所述集水箱设置在地漏的下方并与地漏连通,在集水箱内设有盘管和第四温检装置,在盘管的出水口设置有出水水泵和第五温检装置,出水水泵通过管道与热水器的进水口连通,在所述在盘管的注水口还设置有水压传感器和注水水泵。
进一步的,所述第四温检装置、第五温检装置、出水水泵、注水水泵、水压传感器均与微处理器电性连接。
进一步的,所述系统还包括供电模块,所述供电模块包括太阳能光伏板和储能模块,储能模块与控制模块和加热模块电性连接。
有益效果:本实用新型利用语音模块与微处理器连接,可通过基于神经网络算法的语音对热水器及浴霸的温度、出水等进行智能控制,大大方便人们洗浴时的操作;采用冷水回流模块实现了热水器在出水温度不达标时不出水,即零冷水;利用神经网络pid算法控制浴霸的加热温度,实现了浴室内的恒温;最后,采用余热回收模块,对洗浴后的废水中的热量进行有效回收利用,节能减排。
附图说明
图1为本实用新型的系统总体原理图。
图2为热水器冷水回流模块的结构示意图。
图3为余热回收模块的结构示意图。
图中标记:1热水器,11加热模块,12第一温检装置,21放水水泵,22第二温检装置,23出水电磁阀,24回收电磁阀,25花洒,3地漏,4集水箱,41第四温检装置,5盘管,51注水水泵,52水压传感器,53出水水泵,54第五温检装置,6进水电磁阀。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型进行清楚完整的进一步说明。
如图2-3所示,一种零冷水热水器与浴室恒温系统,包括浴室,在浴室内设置有热水器1、地漏3,热水器1内设置有加热模块11和第一温检装置12,在热水器1的下方设置有冷水回流模块,所述冷水回流模块包括放水水泵21、第二温检装置22、出水电磁23、回水电磁阀24,在出水电磁23的下方连接有花洒25。在浴室内还设置有浴霸和,浴霸用以加热浴室使浴室内的温度升高,第三温检装置用以实时检测浴室内的温度。所述系统还包括余热回收模块,所述余热回收模块包括集水箱4,所述集水箱4设置在地漏3的下方并与地漏连通,在集水箱4内设有第四温检装置41和盘管5,盘管内可以储存一定量的水,用以吸收集水箱内的废水的余温,在盘管5的注水口还设置有水压传感器52和注水水泵51,在盘管的出水口设置有出水水泵53和第五温检装置54,出水水泵53通过管道与热水器1的进水口连通,在该管道上还设置有进水电磁阀6,该进水电磁阀还连接有自来水管道,因此热水器的进水有两种渠道,一是自来水,而是吸收废水余热的来自的盘管的预热水。
本系统的总体原理图如图1所示,其中的细箭头代表电信号,空心箭头代表水流。该系统包括控制模块,所述控制模块包括语音模块和微处理器,所述语音模块与微处理器电性连接;所述第一温检装置、第二温检装置、第三温检装置、第四温检装置、第五温检装置等全部温度检测以及水压传感器均与微处理器电性连接,所述加热模块、放水水泵、出水电磁阀、回水电磁阀、浴霸、注水水泵、出水水泵、进水电磁阀也均与微处理器电性连接,从而构成了一个较复杂的温度控制模块系统和水流控制模块系统。
另外本系统还包括供电模块,所述供电模块包括太阳能光伏板和储能模块,太阳能光伏板可为储能模块充电,储能模块与控制模块和加热模块电性连接,为它们供电。供电模块可把太阳能、蓄电池和市电结合起来,白天可以充分利用太阳能对热水器内水进行加热,并储存到保温箱里,利用白天的太阳能转化为电能储存在蓄电池中以便在一些恶劣天气时使用。
所述语音模块包括由语音识别芯片和微处理器组成的语音识别系统,通过语音识别模块来控制放水水泵的开关、浴霸的开关和热水器的开关。为了防止语音识别模块接收错误的信号,在说出正确操作语句之前需要有一个唤醒语句把语音识别模块启动,例如当用户说出“吉吉”的指令时, 控制模块的指示灯将会亮起,这时说出“加热”的指令,热水器将自己启动烧水功能,当达到一定水温时,用户说出“停止”的指令,热水器将会停止加热,当然热水器也可根据设定的温度自动停止加热;洗澡开始时,用户说出“放水”,放水水泵将自动启动,开始出水,洗澡结束后,用户说出“关水”,放水水泵将自动关闭,不再出水,如果用户说出错误的语音指令,该模块将不会执行该指令;用户说出“打开浴霸”指令,浴霸将自动打开,如果用户说出错误的语音指令,此模块将不会执行该指令。
因此本实用新型提供了一种基于神经网络控制的零冷水热水器与浴室恒温系统,用于解决现有热水器无法实现零冷水、浴室恒温以及节约能源的问题。该系统具有语音模块、温度控制模块、冷水回流模块、余热回收模块和供电模块;语音模块用来控制放水水泵、浴霸和热水器的开关;温度控制模块通过对热水器内水温、浴霸和浴室内温度的实时检测,控制浴室内温度以达到恒温效果;冷水回流模块由一个放水水泵、两个电磁阀组成,实现热水器零冷水出水的效果;余热回热模块是将废水中的余热进行回收,将洗澡后的废水流入集水箱,使用盘管、压强传感器、温度检测装置和水泵实现余热回收功能;供电模块是把太阳能、蓄电池和市电结合起来对本系统进行供电。
其中的温度控制是通过神经网络PID算法实现的,实时检测热水器内温度、浴霸和浴室内的温度,将所测温度与微处理内所设温度进行比较,实现热水器零冷水出水与浴室内恒温效果。
具体的,所述热水器内零冷水的实现是通过将热水器出水管内的水温与微处理所设的温度范围作比较,当所测温度在所设温度范围内时热水器正常使用;当所测温度不在所设温度范围内则通过回流管回流到热水器内进行加热或降温直到出现符合所设条件的水温,热水器正常使用,从而实现零冷水的效果。具体的,采用冷水回流模块,使用第二温度检测装置检测水管内的温度,若温度达到用户设置的温度范围,则通过出水电磁阀实现正常淋浴功能;若未达到设定温度,则通过回水电磁阀返回到热水器内,重新加热,直到达到用户所设的温度。
具体的,所述浴室内恒温效果的实现是通过第三温度检测装置检测浴室内的温度与微处理器内所设温度进行比较,当所测温度在所设温度范围内时浴室保持恒温状态;当所测温度大于所设的最高温度时则降低浴霸的温度;当所测温度小于所设的最低温度时则升高浴霸的温度,从而达到浴室内恒温的效果。
具体的,所述余热回收模块是将淋浴后的废水通过地漏排到集水箱中,再给盘管通过注水口注入水,将洗澡后的废水利用其热传递换热原理,给盘管里的自来水进行初次加热,若达所设温度,则通过出水水泵流入到热水器中,集水箱中的废水降到一定温度时,将通过其排水口排出。所述的水压传感器是用于检测盘管内水的压强,以此来控制注水水泵是否向盘管里注水;当集水箱内温度低于微处理器所设温度时则通过排水口排出至下水道;当盘管出水口的水温达到微处理器所设温度时,会产生一个控制信号使微处理器控制出水水泵打开向热水器内注水,实现了余热再利用,节能减排。

Claims (4)

1.一种零冷水热水器与浴室恒温系统,包括浴室,在浴室内设置有热水器、浴霸和地漏,热水器内设置有加热模块和第一温检装置,其特征在于:该系统还包括控制模块、冷水回流模块;所述控制模块包括语音模块、微处理器,所述语音模块与微处理器电性连接;所述冷水回流模块设置在热水器的下方并与热水器连通,冷水回流模块包括放水水泵、出水电磁阀、回水电磁阀、第二温检装置;在浴室内还设置有第三温检装置,所述第一温检装置、第二温检装置、第三温检装置均与微处理器电性连接,所述加热模块、放水水泵、出水电磁阀、回水电磁阀、浴霸也均与微处理器电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种零冷水热水器与浴室恒温系统,其特征在于:所述系统还包括余热回收模块,所述余热回收模块包括集水箱,所述集水箱设置在地漏的下方并与地漏连通,在集水箱内设有盘管和第四温检装置,在盘管的出水口设置有出水水泵和第五温检装置,出水水泵通过管道与热水器的进水口连通,在盘管的注水口还设置有水压传感器和注水水泵。
3.根据权利要求2所述的一种零冷水热水器与浴室恒温系统,其特征在于: 所述第四温检装置、第五温检装置、出水水泵、注水水泵、水压传感器均与微处理器电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种零冷水热水器与浴室恒温系统,其特征在于:所述系统还包括供电模块,所述供电模块包括太阳能光伏板和储能模块,储能模块与控制模块和加热模块电性连接。
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