基本信息
- 項目名稱：
- 安全節(jié)能開關——斷電識別開關
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 眾所周知:在停電以后再次來電的時候，難免會忘記關閉電器開關，而當再次來電的時候，普通的開關仍然保持通電狀態(tài)，如果人已經(jīng)離開就會造成不必要的電力浪費，更有甚者可能釀成火災或燒毀儀器。基于以上思考，本作品設計的開關能在停電后自動斷開電源，避免浪費和保護電器。斷電開關產(chǎn)品具有以下幾個優(yōu)點：（1）制作簡單、成本低（2）安全性和穩(wěn)定性好（3）使用范圍廣。
- 詳細介紹：
- 如果采用我這個開關，那么就我們學校來說，一年將能夠節(jié)約電費：114618.6元；詳細內(nèi)容如下： 我們學校一共17幢學生宿舍，每一幢有100個寢室，一個寢室兩個日光燈（額定功率:30W）、兩個風扇（額定功率:45W）和一個熱水器（額定功率:2000W）;一年有9個月在學校（除開寒假和暑假），在學校炎熱的日子一般有兩個月，這兩個月風扇、熱水器、電燈都會使用，剩下的7個月簡單的算作只使用電燈。 我們寢室早上一般是6點30集體來電，而此時，一般會有接近50%的寢室的燈是開著的，在炎熱的兩個月，風扇和熱水器也是開著的，而我們經(jīng)常會到大約8點才會起來關這些用電器。中間就有一個半小時在浪費電能。所以: 30×1.5×9×30+2000×1.5×2×30+40×2×2×1.5×30=229237.2KW 也就是說相當于，僅僅我們學校一年就節(jié)約了電能: 229237.2KW，現(xiàn)在一度電大約是0.5元。所以就相當于就節(jié)約了:114618.6元。
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 作品設計目的： 人們在遇到停電的情況之后，經(jīng)常忘記關電器的開關，在下次來電的時候，造成電能的浪費，更可能引發(fā)火災等不幸事故。該節(jié)能開關就是為了避免此類事件發(fā)生而設計的。 基本思路： 利用晶閘管的單向?qū)ㄌ匦?、橋堆對交流電進行整流、電容的充電特性和經(jīng)過電阻的放電特性巧妙地結合制作而成。 創(chuàng)新點： ①目前市場上并沒有這種功能的產(chǎn)品銷售；直流電路里面有能夠識別斷電的電路，但是那只能應用于直流，根本無法應用于交流。我們?nèi)粘Ｓ秒姸际墙涣?，因此那種電路無法得到實際生產(chǎn)和應用。 ②有一種人體感應開關也叫"節(jié)能開關"，但是功能完全不一樣，而且人體感應開關無法得到廣泛應用，比如說：如果電飯煲采用人體感應開關，那當人離開的時候，電飯煲將處于斷開狀態(tài)，而該開關完全可以做到人不在時電飯煲依然處于工作狀態(tài)。 ③鑒于以上兩項比較以及大量的信息搜集，該開關完全屬于獨立創(chuàng)新產(chǎn)品，功能上完全是獨特的構思。 技術關鍵： ①晶閘管的選擇需要考慮到耐壓和通電電流的靈敏度。 ②電阻的阻值盡量的?。ㄔ谠试S的范圍內(nèi)），這樣對電路中用電器的電壓影響更小，達到可以忽略的程度。 ③電阻要能承受相應電路的電流大小。 ④電容的擊穿電壓要能承受相應電路，防止電容被擊穿。 ⑤電容的容量要適合所使用的電路。 主要技術指標（僅僅想對于我的模型）： ①靈敏度：5秒； ②額定電壓：220V； ③額定電流：0.2A；
科學性、先進性
- 科學性： 根據(jù)能量守恒定律，要想真正去節(jié)約電路中的能量是無法實現(xiàn)的，但是該節(jié)能開關采用獨特的構思，從避免電能浪費的角度出發(fā)，達到節(jié)約電能的目的。 先進性： 現(xiàn)有的普通開關在閉合狀態(tài)下，電路突然停電后，在下次來電的情況下，電路將處于導通狀態(tài)，但是該節(jié)能開關將自動處于斷開狀態(tài)。將能夠避免人們因為忘記關開關而造成的電能浪費。并且該節(jié)能開關成本低、易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、應用范圍廣，能夠很好替代現(xiàn)有普通開關。
獲獎情況及鑒定結果
- 該作品獲得國家實用新型專利，專利號為：201020207073.5
作品所處階段
- 實驗成功階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 可以轉(zhuǎn)讓使用權 需要的話可以聯(lián)系我
作品可展示的形式
- 模型 現(xiàn)場演示
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 使用說明： 1.正常情況: 該開關在正常情況下（即沒有斷電情況）和普通開關的使用方法一樣。 2.斷電情況: 在斷電后到下次來電的情況下：①如果自鎖開關（該開關內(nèi)有自鎖開關和不自鎖開關各一個）處于斷開狀態(tài)，那么只需要按一次開關，就能使電路處于工作狀態(tài)，②如果開關中的自鎖開關處于閉合狀態(tài)，那么需要按兩次開關，才能使電路處于工作狀態(tài)。 技術特點與優(yōu)勢： ①制作簡單： 主要由二極管、電阻、電容、晶閘管、自鎖開關和不自鎖開關制作而成。 ②成本低： 以下是該開關的主要原材料的價格信息（來自淘寶網(wǎng)）： 元件名字 單價 需要數(shù)量 二極管 0.05元 4個 晶閘管 0.50元 1個 電容 0.05元 1個 電阻 0,01元 1個 自鎖開關 0.13元 1個 不自鎖開關0.13元 1個 ③產(chǎn)業(yè)化： 該開關非常利于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。 應用范圍與推廣前景: 該開關能夠應用在大多電器上面，目前市場上90%的開關都可以用該節(jié)能開關替代（另外10%為特殊開關，比如電冰箱開關等）。
同類課題研究水平概述
- 由于目前并沒有這類開關，因此只能找其他一些稍微有點類似的進行比較，下面是直流斷電識別電路、人體感應開關、斷路保護器的比較： 直流斷電識別開關的不足： ①無法通用：無法應用于交流電路。 ②缺乏推廣性：我們?nèi)粘Ｓ秒娀旧隙际墙涣麟?，所以這種電路無法進行實際的投入生產(chǎn)。 人體感應開關的不足： ①操作不便：人體感應開關對人與開關的遠近距離有要求，影響了人們的自由活動。 ②不安全：人體感應開關容易受到干擾，一束光線或者一只老鼠經(jīng)過都可能開啟該開關，使得該開關存在安全隱患。 斷路保護器的不足： ①不安全：由于斷路保護器的繼電器是由金屬線圈制作而成，所以在電路中容易出現(xiàn)電火花，存在一定的安全隱患。 ②不穩(wěn)定性：因為采用金屬線圈，電路中就存在電感，電感會使得電路中電流出現(xiàn)波動的現(xiàn)象或者是瞬間增大的情況。 ③不利于集成：由于采用金屬線圈，導致斷路保護器的體積偏大。 ④成本高：金屬線圈的價格相對昂貴，這對于金屬資源也是一種浪費，因此成本相對較高。 該安全節(jié)能開關 該開關具有以下優(yōu)點： ①通用性：該開關既能應用于直流也能應用于交流電路，具有通用性。 ②易集成：電路采用橋堆、晶閘管、電容、電阻、自鎖開關和不自鎖開關，這些電子元件非常利于集成，能夠制作出小巧的產(chǎn)品，可以做到一枚一元硬幣的大小。 ③安全性：該開關不易受到外界干擾，電路中也不會出現(xiàn)電火花。電路更加安全。 ④穩(wěn)定性：電路中并不會出現(xiàn)電流波動和瞬時增大的情況，電路更加的可靠和穩(wěn)定。 ⑤成本低：下面我列出主要材料的價格： 元件名字 單價 需要數(shù)量 二極管 0.05元 4個 晶閘管 0.50元 1個 電容 0.05元 1個 電阻 0,01元 1個 自鎖開關 0.13元 1個 不自鎖開關0.13元 1個 ⑥節(jié)能性：該開關能夠在一定程度上避免人們因為忘記關開關而造成的電能浪費。 ⑦減少意外事故：當突然停電后，如果我們的電炒鍋、電飯煲處于工作狀態(tài)，那么下次來電的時候，如果主人不在家，如若采用普通開關可能將會因此產(chǎn)生火災等不幸事件，該開關能夠在一定程度上避免此類事故的發(fā)生。 ⑧易推廣性：該開關可以安裝在大多家用電器上面。目前市場上90%的開關都可以用這種節(jié)能開關替代（另外10%屬于一些特殊開關，比如電冰箱開關）。
