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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 學(xué)生宿舍用節(jié)能自動(dòng)開(kāi)關(guān)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 寄宿制學(xué)校學(xué)生宿舍一般采用定時(shí)自動(dòng)斷電-配電系統(tǒng)，斷電之后宿舍樓內(nèi)的所有寢室電燈會(huì)全部斷電，而同學(xué)們一般沒(méi)有在斷電后再去閉合開(kāi)關(guān)的良好習(xí)慣。次日清晨送電后由于開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)，電燈在配電時(shí)會(huì)自動(dòng)亮起，但此時(shí)大部分學(xué)生并未起床，從而造成了電能的浪費(fèi)。而學(xué)生宿舍用節(jié)能開(kāi)關(guān)，能使斷電后宿舍開(kāi)關(guān)自動(dòng)彈起，這樣次日送電時(shí)宿舍的燈就不會(huì)自動(dòng)亮起，從而有效避免了清晨宿舍燈自動(dòng)亮起到學(xué)生起床后閉合這段時(shí)間的電能浪費(fèi)。
- 詳細(xì)介紹：
- 眾所周知，為了保證同學(xué)們良好的休息，目前在大學(xué)宿舍中一般采用定時(shí)自動(dòng)斷電-配電系統(tǒng)，斷電之后宿舍樓內(nèi)的所有電燈會(huì)全部斷電，從而使同學(xué)們養(yǎng)成了睡覺(jué)之前不關(guān)燈的習(xí)慣。次日清晨配電系統(tǒng)會(huì)在五點(diǎn)左右自動(dòng)配電（以沈陽(yáng)地區(qū)為例），由于開(kāi)關(guān)并未斷開(kāi)，所以燈在自動(dòng)配電時(shí)會(huì)自動(dòng)亮起，但此時(shí)絕大部分學(xué)生當(dāng)時(shí)并未起床活動(dòng)，從而造成了電的浪費(fèi)，也影響了同學(xué)們的休息。 基于以上原因，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種節(jié)能自動(dòng)開(kāi)關(guān)在自動(dòng)配電-斷電系統(tǒng)斷電時(shí)開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，以達(dá)到次日自動(dòng)配電-斷電系統(tǒng)為宿舍配電時(shí)燈不亮的效果，從而有效的減少了電能的浪費(fèi)，也有利于保證同學(xué)們的休息。 該開(kāi)關(guān)由電磁線圈、集成電路、手動(dòng)裝置組成。利用電磁感應(yīng)原理，將電磁線圈和手動(dòng)裝置結(jié)合使用。集成電路將交流電轉(zhuǎn)化為直流電從而使電磁線圈能夠正常使用。改進(jìn)普通手動(dòng)開(kāi)關(guān)的接線方式，從而使該開(kāi)關(guān)不僅可以手動(dòng)控制而且可以自動(dòng)控制電路的通斷。 該開(kāi)關(guān)完善宿舍自動(dòng)斷電-配電系統(tǒng)，使開(kāi)關(guān)在斷電后可以自動(dòng)彈開(kāi)，自動(dòng)控制電路的通斷，減少電能的浪費(fèi)。
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)
- 學(xué)生集體宿舍中夜間一般定時(shí)斷電以保證學(xué)生休息，斷電后學(xué)生一般不再關(guān)閉開(kāi)關(guān)，次日清晨送電時(shí)宿舍的燈將自動(dòng)亮起。我們?cè)O(shè)計(jì)并制作了一種學(xué)生宿舍用節(jié)能開(kāi)關(guān)，能使夜間斷電后宿舍開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，這樣次日送電時(shí)宿舍的燈不會(huì)自動(dòng)亮起。本項(xiàng)目的關(guān)鍵創(chuàng)新點(diǎn)在于除了有效避免清晨宿舍燈自動(dòng)亮起到學(xué)生起床后關(guān)閉開(kāi)關(guān)這段時(shí)間的電能浪費(fèi)外，自身較類似智能開(kāi)關(guān)節(jié)能并特別適合在集體宿舍使用。本產(chǎn)品功率小于1W。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)在于節(jié)能效果明顯，同時(shí)特別適合與寄宿制學(xué)校的夜間定時(shí)斷電清晨定時(shí)送電裝置結(jié)合使用。以沈陽(yáng)的高校為例，宿舍配電時(shí)間為5:00-23:00，學(xué)生照明用電時(shí)間冬夏季平均為18:00-23:00，目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的自動(dòng)開(kāi)關(guān)有光控、聲控和紅外線光電開(kāi)關(guān)，考慮到它們的功率和工作時(shí)間，每天耗電分別達(dá)到360、200和108 W?h，而我們的開(kāi)關(guān)功率<1 W，每天消耗電能<5 W?h，以一所沈陽(yáng)地區(qū)萬(wàn)人大學(xué)為例，按照6人間標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)宿舍配有6只40 W日關(guān)燈，采用我們的節(jié)能自動(dòng)開(kāi)關(guān)每年能省電12萬(wàn)度。 主要參考文獻(xiàn): 張新德. 電器開(kāi)關(guān)電源電路圖集[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 在《工會(huì)博覽》發(fā)表論文一篇，已發(fā)表； 已在2011年01月05日獲得專利
作品所處階段
- （ B ）A 實(shí)驗(yàn)室階段 B 中試階段 C 生產(chǎn)階段 D （自填）
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- √實(shí)物、產(chǎn)品 √模型 □圖紙 □磁盤(pán) √現(xiàn)場(chǎng)演示 √圖片 √錄像 √樣品
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)
- 學(xué)生宿舍樓23點(diǎn)左右斷電后我們的開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)，第二天清晨送電后宿舍內(nèi)的燈不會(huì)亮，學(xué)生需要照明時(shí)，主動(dòng)按下開(kāi)關(guān)即可。我們的技術(shù)特點(diǎn)是：在開(kāi)關(guān)上安裝一個(gè)類似電磁繼電器的裝置，使外部電路斷開(kāi)后開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)。本產(chǎn)品的主要優(yōu)勢(shì)：一是自身節(jié)能，二是有效減少寢室電能浪費(fèi)。該產(chǎn)品制作成本小于10元，以應(yīng)用于沈陽(yáng)一所普通的萬(wàn)人大學(xué)為例，一年可省電約12萬(wàn)度，市場(chǎng)前景廣闊。
同類課題研究水平概述
- 為便于比較，我們以下的計(jì)算以沈陽(yáng)地區(qū)高等學(xué)校為例。經(jīng)調(diào)查，沈陽(yáng)地區(qū)的大部分高校宿舍配電時(shí)間為5:00-23:00，學(xué)生正常照明用電時(shí)間冬季和夏季平均為18:00-23:00）。下面是本產(chǎn)品跟市場(chǎng)上類似的一些智能開(kāi)關(guān)的比較[1]。 1．光控開(kāi)關(guān) 它的“開(kāi)”和“關(guān)”是靠可控硅的導(dǎo)通和阻斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而可控硅的導(dǎo)通和阻斷又是受自然光的亮度所控制的，為了保證它的“開(kāi)”和“關(guān)”電路必須一直構(gòu)成通路[2,3]。光控開(kāi)關(guān)的功率為20 W。如用在宿舍:每天耗電18 h，消耗電能為18 h×20 W=360 W?h。 2．聲控開(kāi)關(guān) 根據(jù)聲控開(kāi)關(guān)原理要求，所控制燈泡的功率不大于40 W，而且不能使用節(jié)能燈泡。還有它的使用壽命較低；所以聲控開(kāi)關(guān)極不適合在高校宿舍使用。 3．紅外線光電開(kāi)關(guān) 它利用人發(fā)出的生物紅外熱來(lái)控制開(kāi)關(guān)，可以探測(cè)感人體溫度。當(dāng)人和生物在探測(cè)窗作橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)引起芯片微小的信號(hào)電壓變化，通過(guò)一級(jí)運(yùn)算放大器放大，進(jìn)入第二級(jí)比較，最后放大，控制開(kāi)關(guān)的通斷[5]。如用在宿舍,每天耗電18 h，消耗電能18 h×6 W=108 W?h。 4．學(xué)生宿舍用節(jié)能自動(dòng)開(kāi)關(guān) 該開(kāi)關(guān)在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的是彌補(bǔ)聲控、光控開(kāi)關(guān)和紅外光電開(kāi)關(guān)不能在寢室及其他公共場(chǎng)合應(yīng)用的不足。如用在宿舍：每天耗電5h，自身功率小于1W,消耗電能小于5 h×1 W=5 W?h。 參考文獻(xiàn) [1] 張新德. 電器開(kāi)關(guān)電源電路圖集[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008. [2] 彭介華.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]. 北京: 高等教育出版社, 1997: 256-257. [3] 張永瑞.電路分析[M].成都: 西南電子科技大學(xué)出版社, 2005:7. [4] 華成英.電子技術(shù)[M]. 北京, 中央廣播電視大學(xué)出版社,1996: 26.
