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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 太陽能光熱發(fā)電綜合農(nóng)田灌溉系統(tǒng)
- 小類：
- 數(shù)理
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 該作品是一充分利用太陽光能用于農(nóng)田水利灌溉的裝置。本裝置利用帶有追蹤系統(tǒng)的太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能；利用溫差發(fā)電片結(jié)合集熱管將熱能轉(zhuǎn)化為電能，從而很大程度上提高太陽能的利用率；利用蓄電池收集電能作用于農(nóng)田灌溉系統(tǒng)，從而解決了傳統(tǒng)農(nóng)田灌溉離不開電力系統(tǒng)的麻煩。本作品采用了新的設(shè)計(jì)思路，結(jié)合更簡易高效的技術(shù)手段，作品的創(chuàng)新，綠色環(huán)保特點(diǎn)明顯，具有廣闊的實(shí)用價(jià)值。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品由發(fā)電系統(tǒng)，充電系統(tǒng)，灌溉系統(tǒng)三系統(tǒng)組成。 發(fā)電系統(tǒng)由太陽能電池板發(fā)電和溫差發(fā)電兩大塊組成。利用光敏電阻的光敏特性及在電路中的分壓規(guī)律，使用成熟的模擬電子技術(shù)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而構(gòu)成帶有追蹤系統(tǒng)的太陽能發(fā)電裝置。利用集熱管（由于集熱管體型較大在演示中僅以盛熱水的容器示意）吸收太陽熱能并將其作為溫差發(fā)電片的熱源，將由酒精、銅管和鋁件構(gòu)成的“花型”液冷散熱裝置作為溫差發(fā)電片的散熱裝置，從而構(gòu)成環(huán)保無能耗型溫差發(fā)電裝置。 充電系統(tǒng)由沖電電路，蓄電池構(gòu)成。將發(fā)電裝置產(chǎn)生的電能通過開關(guān)電源和穩(wěn)壓輸出電路構(gòu)成的充電電路對蓄電池進(jìn)行充電。 灌溉系統(tǒng)由水泵等水利設(shè)備和連接電路構(gòu)成。 將發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能通過充電系統(tǒng)對蓄電池進(jìn)行充電然后用于農(nóng)田灌溉，這是本裝置的基本設(shè)計(jì)思路。
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)
- 目的：充分運(yùn)用太陽能來進(jìn)行農(nóng)田水利灌溉。 基本思路：利用帶有追蹤系統(tǒng)的太陽能電池板將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能，利用集熱管（由于集熱管體型較大在演示中僅以盛熱水的容器示意）吸收太陽熱能并將其作為溫差發(fā)電片的熱源，再配以散熱裝置使發(fā)電片輸出電能。將太陽的光熱能量都充分運(yùn)用起來經(jīng)過穩(wěn)壓電路輸出對蓄電池進(jìn)行充電并作用于農(nóng)田灌溉。 創(chuàng)新點(diǎn)：a、將太陽熱能和光能結(jié)合起來構(gòu)成一種新型互補(bǔ)系統(tǒng)，使太陽能利用更充分；b、溫差發(fā)電系統(tǒng)的散熱系統(tǒng)采用由銅管，鋁件，酒精構(gòu)成的液冷散熱系統(tǒng)，相比于傳統(tǒng)方式更高效而且無能耗;c、用簡單電路實(shí)現(xiàn)太陽能跟蹤。 技術(shù)關(guān)鍵：a、巧妙設(shè)計(jì)出散熱裝置的外形實(shí)現(xiàn)高效的散熱效果，確保溫差發(fā)電片的高效工作；b、通過開關(guān)電源與穩(wěn)壓輸出電路實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境下對蓄電池的穩(wěn)定充電從而保證灌溉系統(tǒng)的順利進(jìn)行;c、通過巧妙的“外套設(shè)計(jì)”（見附圖）解決電機(jī)的固定問題 主要技術(shù)指標(biāo)：a、散熱裝置及時(shí)的散去熱量實(shí)現(xiàn)普通溫差發(fā)電片達(dá)到1.15Ｗ功率，開路電壓4V；b、太陽能電板20cm×44cm可輸出12W的功率，開路電壓24V；c、每天收集的電能可供5W水泵工作15小時(shí)
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)：a、利用光敏電阻的光敏特性及在電路中的分壓規(guī)律，使用成熟的模擬電子技術(shù)根據(jù)光照的不同方向控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向使太陽板捕捉最強(qiáng)光照實(shí)現(xiàn)能源的高效利用；b、散熱裝置的巧妙設(shè)計(jì)，確保在無能耗環(huán)保狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)溫差發(fā)電的高效進(jìn)行；c、將太陽能發(fā)電與溫差發(fā)電結(jié)合起來構(gòu)成光熱互補(bǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對光能的充分利用。 顯著進(jìn)步：相比于目前的同類課題裝置，該裝置具有以下2個(gè)顯著進(jìn)步：a.光熱互補(bǔ)系統(tǒng)這種新型組合能夠?qū)崿F(xiàn)對太陽能的充分利用；b.用精簡電路取代ＭＣＵ控制器使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更簡化。 技術(shù)性分析說明：a、電橋平衡原理取出光強(qiáng)信號（由電壓表示）是實(shí)現(xiàn)太陽光跟蹤的關(guān)鍵；b、塞貝克效應(yīng)是溫差發(fā)電主要原理；c、由于外界環(huán)境的不穩(wěn)定，為了給蓄電池提供恒定充電電壓，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓電路，這也是灌溉系統(tǒng)正常工作的保證；
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 暫無
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
- 1.圖片；2.模型；3.現(xiàn)場演示。
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
- 使用說明：見作品說明書。 技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢：a、液冷散熱系統(tǒng)更環(huán)保，無能耗；b、用模擬電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)對光照的追蹤技術(shù)巧妙，可靠且易于操作。 適應(yīng)范圍：陽光充足，需要進(jìn)行灌溉的地區(qū)，如生態(tài)農(nóng)田，高溫缺水的北方農(nóng)田。 推廣前景：a、系統(tǒng)擴(kuò)大后，能滿足農(nóng)田灌溉用電的基本需求；b、光熱系統(tǒng)為大規(guī)模發(fā)電提供了新的創(chuàng)意；ｃ、發(fā)電系統(tǒng)可以為路燈等公共設(shè)施提供電能。 市場分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測：由于該裝置設(shè)計(jì)新穎，具有環(huán)保、高效等特點(diǎn)符合社會(huì)發(fā)展趨勢，具有持久競爭力，該裝置還具有較高的性價(jià)比，將它用于專業(yè)發(fā)電是一個(gè)不錯(cuò)選擇，該裝置定能擁有廣闊的市場前景和可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 我們通過網(wǎng)絡(luò)和圖書館查閱了相關(guān)資料，了解了相關(guān)的信息，現(xiàn)對當(dāng)前國內(nèi)外同類課題研究水平做如下概述： 資料與信息來源： 1、信息來源： 基于ARM的太陽能發(fā)電控制系統(tǒng)功率研究 裝置的缺陷：a、該裝置過于復(fù)雜，造價(jià)過高。 b、受工藝限制，使用壽命不高。 2、資料與信息來源： 風(fēng)光互補(bǔ)獨(dú)立電源系統(tǒng) 裝置的缺陷：a .控制模塊復(fù)雜。 b.太陽板工作時(shí)間受光照影響，不能充分利用光能
