各位专家评委，下午好。我的研究项目是“龙头循环热水系统”，一种新型低成本“零冷水”改造方案。

当我们使用热水器时，水龙头里会先放出一些冷水，这就是所谓的“热水器前期冷水”。我做了社会调查，结果显示，41%的前期冷水被排入下水道，这不光浪费了水资源，还增加了城市污水处理压力，问题比较普遍和严重，亟待解决。

热水器前期冷水的现有解决方法有两种：储水法和循环法。储水法就是用容器接水以备它用，缺点是：必须根据用户现场结合应用进行特殊设计，难以推广。循环法就是利用水泵把热水管中的冷水通过回水管或冷水管抽回热水器，循环加热，实现即开即热的目标，采用这种方法的热水器称为零冷水型燃气热水器。循环法的显著特征是有一个通过最远端的主循环回路。当热水管网存在支管时（例如图中的AB支管），支管中的水不参与主循环，因此得不到预热，这种现象我称之为“盲肠现象”。盲肠现象导致循环法的零冷水不彻底。借用冷水管回水的循环法，可能产生热水窜入冷水现象。为了克服盲肠现象和窜水现象，循环法的理想管网设置最好是像图中一样的串联环接，但是这种管网的缺点是施工难、成本大、不节能。

在调研的基础上，我提出了研究目标：发明一种不受热水管网支管影响的零冷水型热水系统，最好能够适合多种热水器，且是低成本的。研究目标主要为了解决“盲肠现象”和目前市场上零冷水型热水器种类单一且价格高昂的问题。

为了避免盲肠现象，我提出通过龙头来循环，在每个龙头处并联一个单向阀和温控循环泵，这就是初步方案。虽然可以解决盲肠现象，但是要在混水龙头处安装循环泵和单向阀，难实施，不美观，成本高，不安全。因此该方案并未实施。于是我又提出了改进方案：把循环泵安装在热水器处，用一个手动阀替换留下来的单向阀。为了能够触发循环，采用了变频增压泵，设定热水管网压力大于冷水管网，一旦用户打开手动阀，热水管网压力下降，触发循环泵工作。但是安装手动回水阀，仍然实施困难，也不美观。为了解决这个困难，我爸爸开玩笑说：“用手堵着龙头出水口，打开龙头不就循环了吗？”于是就有了出水阀方案。改进方案实施后，发现压力和温度波动较大，不适应淋浴。为了解决这个问题，我又把变频泵换成了恒速泵，于是又有了最终的优化方案。这是两种龙头改造方案。

这是项目实施改造的场所，就是我家，热水管网呈Y型结构，不适合传统循环法。这是龙头处的改造，这是出水阀和测温奶瓶贴，奶瓶贴是用来判断循环结束时机的。这是两个方案的实施过程。

改造前后的热水系统进行了比较测试。测试目的：1、验证可操作性和零冷水目标是否实现；2、比较三种系统的出水温度、等待时间和前期冷水量；3、比较三种热水系统在正常用水时的温度和压力波动。这是测量过程照片。

测试结果表明，在热水管网存在Y型嵌套支管的情况下，优化方案操作顺利，实现了零冷水目标，温度波动符合淋浴要求（小于±1℃）

这是研究结论。项目的创新点是：1、提出了一种实现零冷水型热水系统的新方法：龙头循环法； 2、新方法不受热水管网存在支管的影响，前期冷水量接近零； 3、新方法可适应大部分热水系统的零冷水改造，成本较低，实施较简单。 我的进一步展望是：1.研究缩短龙头循环法热水等待时间； 2.研究热水器后期热水的节能问题； 3.把本发明作为家庭节水DIY项目推广出去，为国家的节水项目做些小小的贡献。

我的演讲完毕，下面我为大家演示一下优化方案如何操作。