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基本信息

項(xiàng)目名稱：
基于太陽能電池雙色LED殺蟲燈的制作
小類：
能源化工
簡介：
采用太陽能光伏電池配備智能自動(dòng)控制器將太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存于蓄電池中，再由蓄電池對(duì)LED燈以及高壓電網(wǎng)供電。根據(jù)害蟲的生物特性，選用黃、紫雙色LED燈引誘害蟲，結(jié)合高壓電網(wǎng)將害蟲擊倒，達(dá)到殺滅害蟲的目的。
詳細(xì)介紹：
采用新型太陽能光伏電池，將太陽能經(jīng)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存于蓄電池中。結(jié)合Matlab編程設(shè)計(jì)了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)容量計(jì)算界面。利用單片機(jī)技術(shù)確定充放電控制系統(tǒng)，大大提高了殺蟲燈對(duì)太陽能的利用率。根據(jù)昆蟲天生的趨光性，趨波性，趨色性的生理特點(diǎn)，結(jié)合昆蟲趨光性的兩個(gè)峰值365nm紫光、586nm黃光設(shè)計(jì)出雙色LED燈管引誘害蟲。利用瞬間電壓高達(dá)3800V的高壓電網(wǎng)，將飛來之害蟲擊暈甚至擊斃墜入放好的水盆中，收集到的害蟲又可作為農(nóng)業(yè)牲畜的食料，這樣，整個(gè)殺蟲燈就做到了即高效殺蟲又經(jīng)濟(jì)環(huán)保而且還實(shí)現(xiàn)了能源的多級(jí)利用。

作品圖片

  • 基于太陽能電池雙色LED殺蟲燈的制作
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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)

發(fā)明目的：此殺蟲燈采用物理殺蟲方法，可以解決發(fā)展綠色農(nóng)產(chǎn)品與化學(xué)農(nóng)藥防治病害蟲污染農(nóng)產(chǎn)品、能源短缺等矛盾，減少農(nóng)藥使用量，降低病害蟲發(fā)生率促進(jìn)無公害、綠色、有機(jī)食品生產(chǎn)。誘殺的害蟲可用于飼養(yǎng)家畜，實(shí)現(xiàn)能源多級(jí)利用。 設(shè)計(jì)思路：根據(jù)昆蟲天生的趨光性，趨波性，趨色性的生理特點(diǎn)，輔以特定的光源和波長而研制，再借助高壓電方式將其殺死。利用Matlab設(shè)計(jì)了獨(dú)立光伏發(fā)電系統(tǒng)容量計(jì)算界面。根據(jù)光伏電池組件功率、環(huán)境條件、蓄電池容量等技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)其界面,并由此使用單片機(jī)技術(shù)設(shè)。計(jì)智能控制系統(tǒng)。采用脈寬調(diào)制(PWM)的充電方式，對(duì)電池進(jìn)行溫度補(bǔ)償及保護(hù)，采取模塊設(shè)計(jì), 簡化程序, 便于程序錯(cuò)誤檢測和擴(kuò)展開發(fā);此外用DC/DC、DC/AC兩極逆變技術(shù),設(shè)計(jì)了正弦波逆變器,將光伏陣列發(fā)電及蓄電池提供直流轉(zhuǎn)換為殺蟲燈所需交流電,改善系統(tǒng)供電質(zhì)量。利用3DMAX三維軟件對(duì)太陽能殺蟲裝置總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),適于室外放置,美觀大方,且具觀賞價(jià)值。 技術(shù)支持與指標(biāo)： 1、電池板：輸出電壓12±1V，電流約400±50mA　 2、誘蟲燈：1.4±0.2V ,0.06W峰值波長；　　 3、充、放電自動(dòng)控制，起始時(shí)間可由使用者調(diào)節(jié)，時(shí)控誤差±20min；　　 4、自動(dòng)控制功能防過放、過充自動(dòng)保護(hù)； 5、環(huán)境適應(yīng)性在環(huán)境溫度為-10℃～50℃時(shí)； 6、太陽能利用率可達(dá)50%，一天的充電時(shí)間可滿足夜晚的供電需求，達(dá)到自給自足。

科學(xué)性、先進(jìn)性

此實(shí)驗(yàn)中研發(fā)出的新型太陽能殺蟲燈，在前人基礎(chǔ)上，并結(jié)合昆蟲趨光性的兩個(gè)峰值365nm紫光、586nm黃光設(shè)計(jì)出雙色LED燈管，燈管耗能低，太陽能利用率可達(dá)50%，價(jià)格經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，使用壽命長，成本低，沒有傳統(tǒng)殺蟲燈使用單一光波段的局限性，使有效光波范圍更廣，誘殺害蟲種類及數(shù)量更多，殺蟲效果極大增強(qiáng)，由于整個(gè)裝置中電流非常小，所以即使在高壓電網(wǎng)方面也不存在安全隱患。同時(shí)解決了環(huán)境污染和食品安全問題，能源等社會(huì)熱點(diǎn)問題。在蟲害防治中展現(xiàn)出可觀的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有較好的實(shí)用推廣前景。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

無

作品可展示的形式

模型

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

技術(shù)特點(diǎn)：采用智能控制技術(shù)，當(dāng)殺蟲燈第一次工作后長時(shí)間內(nèi)無需人工管理。白天與夜晚循環(huán)蓄電、放電。該發(fā)明優(yōu)勢是顯而易見的，既能達(dá)到大量殺死害蟲的目的，又可以節(jié)省大量的電能，環(huán)保效果顯著，無需人工，在有燈區(qū)同無燈區(qū)地方測試，產(chǎn)量相比，有燈區(qū)產(chǎn)量增高13.15%左右，還能降低害蟲落卵量80%左右。 使用范圍與經(jīng)濟(jì)效益：該殺蟲燈可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、蔬菜、城鎮(zhèn)綠化、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜牧業(yè)等應(yīng)用。同時(shí)誘殺的害蟲為高蛋白種微量元素飼料，可用于喂養(yǎng)家畜。而且該太陽能殺蟲燈使用成本低，加之整體裝置電流小，安全性高，隨意性大，可放置在任何需要的地方。此類殺蟲燈對(duì)于減少農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，保持生態(tài)平衡，提供了一種新的選擇，為農(nóng)作物病蟲害發(fā)生量大、用藥頻繁的農(nóng)作物提供了有力的綜合物理治理手段，與多年使用的高壓汞燈、黑光燈相比，在蟲害防治中展現(xiàn)出可觀的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有較好的實(shí)用推廣前景，為生產(chǎn)無公害、優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品，為農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售參與國際競爭，提供可靠科技保障。

同類課題研究水平概述

我國殺蟲燈的研究應(yīng)用大致分為4個(gè)階段【2】。第一階段是1958年前后農(nóng)村采用普通燈光誘蟲,如白熾燈、汽燈、油燈等;第二階段是以20世紀(jì)六七十年代起相繼研制成的黑光燈、高壓汞燈誘蟲為標(biāo)志。上述二個(gè)階段或因效果不甚理想,或因安全及毒性(毒瓶收集)問題,以及對(duì)天敵殺傷力較強(qiáng)等問題,大面積推廣應(yīng)用受到限制,僅在測報(bào)上應(yīng)用較多。第三階段代表產(chǎn)品是“佳多頻振殺蟲燈”,但此方案未實(shí)現(xiàn)能源多利用，且殺蟲效果不是非常好。第四階段是最新研制出的太陽能殺蟲燈，由于其經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，效率較高，以廣泛運(yùn)用于農(nóng)田等需要的地方，但該燈只用到昆蟲趨光性的一個(gè)峰值365nm，波段范圍過小，未將殺蟲效果達(dá)到最大，且耗能大，同時(shí)存在用電安全問題。 此實(shí)驗(yàn)中研發(fā)出的新型太陽能殺蟲燈，在前人基礎(chǔ)上，并結(jié)合昆蟲趨光性的兩個(gè)峰值365nm紫外光【3】、586nm黃光【4-5】設(shè)計(jì)出雙色LED燈管，燈管耗能低，價(jià)格經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，使用壽命長，成本低，沒有傳統(tǒng)殺蟲燈使用單一光波段的局限性，使有效光波范圍更廣，誘殺害蟲種類及數(shù)量更多，殺蟲效果極大增強(qiáng)，由于整個(gè)裝置中電流非常小，所以即使在高壓電網(wǎng)方面也不存在安全隱患。同時(shí)解決了環(huán)境污染和食品安全問題，能源等社會(huì)熱點(diǎn)問題。在蟲害防治中展現(xiàn)出可觀的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有較好的實(shí)用推廣前景。 參考文獻(xiàn)： 【1】鄭金友，太陽能高壓殺蟲燈，農(nóng)業(yè)知識(shí)：增收致富，2006 【2】趙季秋.重新認(rèn)識(shí)燈光誘殺農(nóng)林害蟲的意義[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué), 2002(4): 52-53. 【3】劉立春，誘蟲燈的研究進(jìn)展及應(yīng)用概括，華東昆蟲學(xué)報(bào)，1994,3（1）：75—78 【4】傅建煒,林澤燕,李志勝,等.黃板對(duì)蔬菜害蟲的誘集作用及在黃曲條跳甲種群監(jiān)測中的應(yīng)用[J].福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2004, 33(4): 438-440. 【5】北京農(nóng)業(yè)大學(xué)主編.昆蟲學(xué)通論下冊[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社, 1981: 626-639.
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