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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 安全節(jié)能開關(guān)——斷電識(shí)別開關(guān)
- 小類：
- 機(jī)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(shí)候，難免會(huì)忘記關(guān)閉電器開關(guān)，而當(dāng)再次來電的時(shí)候，普通的開關(guān)仍然保持通電狀態(tài)，如果人已經(jīng)離開就會(huì)造成不必要的電力浪費(fèi)，更有甚者可能釀成火災(zāi)或燒毀儀器?；谝陨纤伎?，本作品設(shè)計(jì)的開關(guān)能在停電后自動(dòng)斷開電源，避免浪費(fèi)和保護(hù)電器。斷電開關(guān)產(chǎn)品具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（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(xì)介紹：
- 如果采用我這個(gè)開關(guān)，那么就我們學(xué)校來說，一年將能夠節(jié)約電費(fèi)：114618.6元；詳細(xì)內(nèi)容如下： 我們學(xué)校一共17幢學(xué)生宿舍，每一幢有100個(gè)寢室，一個(gè)寢室兩個(gè)日光燈（額定功率:30W）、兩個(gè)風(fēng)扇（額定功率:45W）和一個(gè)熱水器（額定功率:2000W）;一年有9個(gè)月在學(xué)校（除開寒假和暑假），在學(xué)校炎熱的日子一般有兩個(gè)月，這兩個(gè)月風(fēng)扇、熱水器、電燈都會(huì)使用，剩下的7個(gè)月簡單的算作只使用電燈。 我們寢室早上一般是6點(diǎn)30集體來電，而此時(shí)，一般會(huì)有接近50%的寢室的燈是開著的，在炎熱的兩個(gè)月，風(fēng)扇和熱水器也是開著的，而我們經(jīng)常會(huì)到大約8點(diǎn)才會(huì)起來關(guān)這些用電器。中間就有一個(gè)半小時(shí)在浪費(fèi)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(dāng)于，僅僅我們學(xué)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(dāng)于就節(jié)約了:114618.6元。
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)目的： 人們?cè)谟龅酵ｋ姷那闆r之后，經(jīng)常忘記關(guān)電器的開關(guān)，在下次來電的時(shí)候，造成電能的浪費(fèi)，更可能引發(fā)火災(zāi)等不幸事故。該節(jié)能開關(guān)就是為了避免此類事件發(fā)生而設(shè)計(jì)的。 基本思路： 利用晶閘管的單向?qū)ㄌ匦?、橋堆?duì)交流電進(jìn)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(jié)合制作而成。 創(chuàng)新點(diǎn)： ①目前市場(chǎng)上并沒有這種功能的產(chǎn)品銷售；直流電路里面有能夠識(shí)別斷電的電路，但是那只能應(yīng)用于直流，根本無法應(yīng)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(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用。 ②有一種人體感應(yīng)開關(guān)也叫"節(jié)能開關(guān)"，但是功能完全不一樣，而且人體感應(yīng)開關(guān)無法得到廣泛應(yīng)用，比如說：如果電飯煲采用人體感應(yīng)開關(guān)，那當(dāng)人離開的時(shí)候，電飯煲將處于斷開狀態(tài)，而該開關(guān)完全可以做到人不在時(shí)電飯煲依然處于工作狀態(tài)。 ③鑒于以上兩項(xiàng)比較以及大量的信息搜集，該開關(guān)完全屬于獨(dú)立創(chuàng)新產(chǎn)品，功能上完全是獨(dú)特的構(gòu)思。 技術(shù)關(guān)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(duì)電路中用電器的電壓影響更小，達(dá)到可以忽略的程度。 ③電阻要能承受相應(yīng)電路的電流大小。 ④電容的擊穿電壓要能承受相應(yīng)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(shù)指標(biāo)（僅僅想對(duì)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(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)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(shí)現(xiàn)的，但是該節(jié)能開關(guān)采用獨(dú)特的構(gòu)思，從避免電能浪費(fèi)的角度出發(fā)，達(dá)到節(jié)約電能的目的。 先進(jìn)性： 現(xiàn)有的普通開關(guān)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(dǎo)通狀態(tài)，但是該節(jié)能開關(guān)將自動(dòng)處于斷開狀態(tài)。將能夠避免人們因?yàn)橥涥P(guān)開關(guān)而造成的電能浪費(fèi)。并且該節(jié)能開關(guān)成本低、易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、應(yīng)用范圍廣，能夠很好替代現(xiàn)有普通開關(guān)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 該作品獲得國家實(shí)用新型專利，專利號(hào)為：201020207073.5
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)成功階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 可以轉(zhuǎn)讓使用權(quán) 需要的話可以聯(lián)系我
作品可展示的形式
- 模型 現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說明： 1.正常情況: 該開關(guān)在正常情況下（即沒有斷電情況）和普通開關(guān)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(guān)（該開關(guān)內(nèi)有自鎖開關(guān)和不自鎖開關(guān)各一個(gè)）處于斷開狀態(tài)，那么只需要按一次開關(guān)，就能使電路處于工作狀態(tài)，②如果開關(guān)中的自鎖開關(guān)處于閉合狀態(tài)，那么需要按兩次開關(guān)，才能使電路處于工作狀態(tài)。 技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)： ①制作簡單： 主要由二極管、電阻、電容、晶閘管、自鎖開關(guān)和不自鎖開關(guān)制作而成。 ②成本低： 以下是該開關(guān)的主要原材料的價(jià)格信息（來自淘寶網(wǎng)）： 元件名字 單價(jià) 需要數(shù)量 二極管 0.05元 4個(gè) 晶閘管 0.50元 1個(gè) 電容 0.05元 1個(gè) 電阻 0,01元 1個(gè) 自鎖開關(guān) 0.13元 1個(gè) 不自鎖開關(guān)0.13元 1個(gè) ③產(chǎn)業(yè)化： 該開關(guān)非常利于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。 應(yīng)用范圍與推廣前景: 該開關(guān)能夠應(yīng)用在大多電器上面，目前市場(chǎng)上90%的開關(guān)都可以用該節(jié)能開關(guān)替代（另外10%為特殊開關(guān)，比如電冰箱開關(guān)等）。
同類課題研究水平概述
- 由于目前并沒有這類開關(guān)，因此只能找其他一些稍微有點(diǎn)類似的進(jìn)行比較，下面是直流斷電識(shí)別電路、人體感應(yīng)開關(guān)、斷路保護(hù)器的比較： 直流斷電識(shí)別開關(guān)的不足： ①無法通用：無法應(yīng)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(jìn)行實(shí)際的投入生產(chǎn)。 人體感應(yīng)開關(guān)的不足： ①操作不便：人體感應(yīng)開關(guān)對(duì)人與開關(guān)的遠(yuǎn)近距離有要求，影響了人們的自由活動(dòng)。 ②不安全：人體感應(yīng)開關(guān)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(guān)，使得該開關(guān)存在安全隱患。 斷路保護(hù)器的不足： ①不安全：由于斷路保護(hù)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?yàn)椴捎媒饘倬€圈，電路中就存在電感，電感會(huì)使得電路中電流出現(xiàn)波動(dòng)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(dǎo)致斷路保護(hù)器的體積偏大。 ④成本高：金屬線圈的價(jià)格相對(duì)昂貴，這對(duì)于金屬資源也是一種浪費(fèi)，因此成本相對(duì)較高。 該安全節(jié)能開關(guān) 該開關(guān)具有以下優(yōu)點(diǎn)： ①通用性：該開關(guān)既能應(yīng)用于直流也能應(yīng)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(guān)和不自鎖開關(guān)，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(guān)不易受到外界干擾，電路中也不會(huì)出現(xiàn)電火花。電路更加安全。 ④穩(wěn)定性：電路中并不會(huì)出現(xiàn)電流波動(dòng)和瞬時(shí)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(jià)格： 元件名字 單價(jià) 需要數(shù)量 二極管 0.05元 4個(gè) 晶閘管 0.50元 1個(gè) 電容 0.05元 1個(gè) 電阻 0,01元 1個(gè) 自鎖開關(guān) 0.13元 1個(gè) 不自鎖開關(guān)0.13元 1個(gè) ⑥節(jié)能性：該開關(guān)能夠在一定程度上避免人們因?yàn)橥涥P(guān)開關(guān)而造成的電能浪費(fèi)。 ⑦減少意外事故：當(dāng)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(shí)候，如果主人不在家，如若采用普通開關(guān)可能將會(huì)因此產(chǎn)生火災(zāi)等不幸事件，該開關(guān)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(guān)可以安裝在大多家用電器上面。目前市場(chǎng)上90%的開關(guān)都可以用這種節(jié)能開關(guān)替代（另外10%屬于一些特殊開關(guān)，比如電冰箱開關(guān)）。
