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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 西藏農(nóng)牧區(qū)太陽(yáng)能照明壁柜磚的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本設(shè)計(jì)從西藏農(nóng)牧區(qū)農(nóng)牧民的具體生活情況出發(fā)，結(jié)合電子技術(shù)和藏式建筑的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)能夠放置在建筑之中的太陽(yáng)能光伏供電設(shè)備，主要目的是為了解決農(nóng)牧民的生活用電問(wèn)題和手機(jī)充電問(wèn)題。
- 詳細(xì)介紹：
- 本設(shè)計(jì)從西藏農(nóng)牧區(qū)農(nóng)牧民的具體生活情況出發(fā)，考慮到目前在西藏地區(qū)，尤其是廣大農(nóng)牧區(qū)，地廣人稀，供電線路長(zhǎng)，電壓不穩(wěn)定，家用電器無(wú)法正常工作的需求，針對(duì)廣大農(nóng)牧區(qū)最為迫切的需求：正常照明和手機(jī)充電（手機(jī)基站在許多地區(qū)也采用太陽(yáng)能供電，并有專門(mén)的公司維護(hù)，因此，手機(jī)信號(hào)的覆蓋面廣），同時(shí)融合電子技術(shù)和藏式建筑采光充分的特點(diǎn)，提出了西藏農(nóng)牧區(qū)太陽(yáng)能照明壁柜磚的設(shè)計(jì)方案，結(jié)合電子技術(shù)和藏式建筑的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)能夠放置在建筑之中的太陽(yáng)能光伏供電設(shè)備，主要目的是為了解決偏遠(yuǎn)藏區(qū)的照明和手機(jī)充電問(wèn)題。本設(shè)計(jì)以照明壁柜磚的形式把太陽(yáng)能充電設(shè)備集成到藏式建筑中。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思想：考慮到西藏地區(qū)，尤其是廣大農(nóng)牧區(qū)，地廣人稀，供電線路長(zhǎng)，電壓不穩(wěn)定，家用電器無(wú)法正常工作的需求，結(jié)合電子技術(shù)和藏式建筑的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)能夠放置在建筑之中的太陽(yáng)能光伏供電設(shè)備，解決偏遠(yuǎn)藏區(qū)的照明和手機(jī)充電問(wèn)題。 創(chuàng)新點(diǎn)：以照明壁柜磚的形式把太陽(yáng)能充電設(shè)備集成到藏式建筑中，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)先例。 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)：太陽(yáng)能充放電控制電路的設(shè)計(jì)；各級(jí)保護(hù)電路的設(shè)計(jì)，本項(xiàng)目采用了兩級(jí)保護(hù)電路。軟件保護(hù)（通過(guò)采集當(dāng)前電路狀態(tài)，判斷太陽(yáng)能充電控制器是否發(fā)生異常，如果有異常，則關(guān)斷負(fù)載輸出，起到保護(hù)控制電路板和蓄電池的作用）和硬件保護(hù)（對(duì)電路過(guò)流情況直接通過(guò)電路強(qiáng)制關(guān)斷）兩級(jí)放電異常保護(hù)的設(shè)計(jì)。 主要技術(shù)指標(biāo)如下：在藏區(qū)測(cè)試太陽(yáng)能光伏發(fā)電充電電流1A，單路照明負(fù)載放電電流200mA，太陽(yáng)能控制板靜態(tài)電流11.60mA，其他指標(biāo)可以參考詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本設(shè)計(jì)的科學(xué)性先進(jìn)性：本設(shè)計(jì)結(jié)合西藏廣大農(nóng)牧地區(qū)以及偏遠(yuǎn)山區(qū)供電線路長(zhǎng)，供電電壓不穩(wěn)定，家用電器經(jīng)常無(wú)法正常工作的實(shí)際需要，針對(duì)廣大農(nóng)牧區(qū)最為迫切的需求：正常照明和手機(jī)充電（手機(jī)基站在西藏農(nóng)牧地區(qū)基本采用太陽(yáng)能供電，并有專門(mén)的公司維護(hù)，因此，手機(jī)信號(hào)在西藏農(nóng)牧區(qū)的覆蓋面廣），同時(shí)融合電子技術(shù)和藏式建筑采光充分的特點(diǎn)，提出了藏區(qū)太陽(yáng)能照明壁柜磚的設(shè)計(jì)方案，巧妙地解決了廣大西藏農(nóng)牧區(qū)的照明和手機(jī)充電問(wèn)題，以照明壁柜磚的形式把太陽(yáng)能充電設(shè)備集成到藏式建筑中，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)先例，本設(shè)計(jì)在應(yīng)用層面具有一定的創(chuàng)新。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、磁盤(pán)
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：本作品結(jié)合藏式建筑采光充足的特點(diǎn)，將太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備集成到藏式建筑中，十分方便用戶的使用。安裝該設(shè)備以后，完全可以解決日常的照明和手機(jī)充電的問(wèn)題，并且不需要太多的維護(hù)；另一方面，該作品的設(shè)計(jì)充分考慮西藏地區(qū)的實(shí)際，提供了人性化的用戶接口，方便用戶使用。 本作品的適應(yīng)范圍，推廣前景，市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：本作品最終的用戶是西藏地區(qū)廣大的農(nóng)牧區(qū)（也可以在采光充足的其他地區(qū)推廣）。通過(guò)在藏區(qū)實(shí)際的測(cè)試，同時(shí)征求藏民的意見(jiàn)來(lái)看，該作品具有一定的推廣價(jià)值，同時(shí)，如果在該作品基礎(chǔ)上把有些功能進(jìn)行改進(jìn)和簡(jiǎn)化，把該作品轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品，將會(huì)為廣大藏區(qū)民眾所接受，具有較好的應(yīng)用前景。
同類課題研究水平概述
- 自上個(gè)世紀(jì)70年代出現(xiàn)能源危機(jī)以及環(huán)境惡化促使人們?cè)絹?lái)越重視節(jié)能和環(huán)保以來(lái)，建筑業(yè)也面臨著如何改變傳統(tǒng)觀念，改進(jìn)建筑技術(shù)，開(kāi)發(fā)節(jié)能、環(huán)保新型建筑材料的問(wèn)題。目前，結(jié)合太陽(yáng)能和建筑技術(shù)來(lái)解決居民的實(shí)際問(wèn)題得到了一定的應(yīng)用，德國(guó)在該方面十分突出，這與德國(guó)政府開(kāi)發(fā)利用能源的一貫政策有很大關(guān)系，德國(guó)政府制訂了建筑保溫節(jié)能技術(shù)新規(guī)范；比利時(shí)在節(jié)能環(huán)保推動(dòng)建筑業(yè)方面做了大量工作，比利時(shí)政府對(duì)節(jié)能建筑十分重視；同樣地，歐美乃至亞洲許多國(guó)家對(duì)太陽(yáng)能節(jié)能建筑做了許多工作，其主要部分集中在太陽(yáng)能供暖，太陽(yáng)能光伏照明兩大部分。我國(guó)在太陽(yáng)能建筑領(lǐng)域進(jìn)行了長(zhǎng)期的、積極的研究與實(shí)踐。其中技術(shù)最成熟、應(yīng)用范圍最廣泛、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最興旺的是家用太陽(yáng)熱水器(系統(tǒng))、被動(dòng)式采暖(太陽(yáng)房)和被動(dòng)通風(fēng)技術(shù)，并已在提供能源和替代化石燃料中發(fā)揮了積極的作用。太陽(yáng)能與建筑技術(shù)結(jié)合也取得了較大的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)許多建筑也積極考慮把太陽(yáng)能與建筑技術(shù)融合在實(shí)際的住房建設(shè)中（例如：山東威海市就嘗試在建筑居民住宅時(shí)使用太陽(yáng)能節(jié)能技術(shù)）。 綜上所述，國(guó)內(nèi)外的太陽(yáng)能節(jié)能建筑主要使用的是太陽(yáng)能供暖和太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)，而針對(duì)采用光伏發(fā)電技術(shù)解決照明問(wèn)題，多數(shù)采用的多是大功率太陽(yáng)能電池板，并兼容220V交流電（即含逆變控制部分），這樣直接導(dǎo)致成本較高，給進(jìn)一步推廣帶來(lái)困難。本設(shè)計(jì)根據(jù)西藏農(nóng)牧區(qū)地廣人稀的實(shí)際情況（西藏廣大農(nóng)牧地區(qū)以及偏遠(yuǎn)山區(qū)供電線路長(zhǎng)，供電電壓不穩(wěn)定，家用電器經(jīng)常無(wú)法正常工作），結(jié)合藏式居民建筑采光時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，同時(shí)考慮到小型化，低成本，實(shí)用（解決農(nóng)牧民的實(shí)際需求）等因素來(lái)確定本項(xiàng)目的需求，即：在藏式居民建筑中，以低成本，實(shí)用，小型化的方案解決西藏農(nóng)牧區(qū)用戶的照明和手機(jī)充電問(wèn)題（在藏區(qū)，手機(jī)基站基本采用太陽(yáng)能供電并有專門(mén)的公司維護(hù)，因此，手機(jī)信號(hào)在西藏農(nóng)牧區(qū)的覆蓋面廣），在國(guó)內(nèi)外同類課題研究中，存在著把太陽(yáng)能電池板放置到屋頂來(lái)使用太陽(yáng)能光伏充電設(shè)備的情況，但是以照明壁柜磚的形式把太陽(yáng)能充電設(shè)備集成到藏式居民建筑中的情況，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)先例。
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