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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 節(jié)能開關(guān)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 節(jié)能開關(guān)在斷電之后可以自動(dòng)斷開，當(dāng)再次供電時(shí)該節(jié)能開關(guān)所控制的日光燈不會(huì)發(fā)亮，正常情況下其使用方法與普通開關(guān)完全一樣。
- 詳細(xì)介紹：
- 我們使用電磁線圈、鐵芯、彈簧等簡(jiǎn)單材料通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)有普通墻壁開關(guān)進(jìn)行巧妙改裝，利用接觸器自鎖的原理，制作出一種可以有效節(jié)約宿舍、教室等地電能的電磁節(jié)能開關(guān)。 節(jié)能開關(guān)在斷電之后可以自動(dòng)斷開，當(dāng)再次供電時(shí)該節(jié)能開關(guān)所控制的日光燈不會(huì)發(fā)亮，正常情況下其使用方法與普通開關(guān)完全一樣。節(jié)能開關(guān)是在普通開關(guān)基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單改裝而成的。當(dāng)閉合開關(guān)按鈕時(shí)電磁線圈和日光燈同時(shí)通電，電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)將按鈕上的鐵芯吸住使按鈕處于閉合狀態(tài)，日光燈可以持續(xù)正常工作；當(dāng)突然斷電時(shí)電磁線圈失去磁性，按鈕會(huì)在彈簧力作用下自動(dòng)復(fù)位，開關(guān)斷開；如果正常供電情況下關(guān)閉日光燈，只需按下開關(guān)按鈕使開關(guān)觸點(diǎn)斷開，此時(shí)電路斷開，電磁線圈失去磁性從而使得開關(guān)按鈕在彈簧力作用下復(fù)位，并使開關(guān)處于斷開狀態(tài)。 本作品比較適合用在停電頻率較高的地方，如學(xué)校、農(nóng)村等。本作品在這些地方可以節(jié)約大量的電能，除此之外還可以在斷路或者短路情況下使得用電器與供電系統(tǒng)斷開，防止意外事故發(fā)生。 本作品創(chuàng)新點(diǎn)： 1、原理簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，功能新穎獨(dú)特； 2、與普通開關(guān)具有相同的外形尺寸，在普通開關(guān)基礎(chǔ)上即可改裝，兼容性好； 3、使用方便，成本低廉，節(jié)能環(huán)保。
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：減少寢室、教學(xué)樓等斷電頻率較高的場(chǎng)所因用電不合理而造成電能的浪費(fèi)。 思路：在宿舍樓斷電之后，開關(guān)能夠自動(dòng)斷開，當(dāng)再次供電時(shí)日光燈不會(huì)亮，只有按下節(jié)能開關(guān)后，電燈才會(huì)亮；正常供電情況下，本作品使用方法與普通開關(guān)一樣：只需要將其按下使開關(guān)閉合后電燈就會(huì)亮，當(dāng)再次按下使開關(guān)彈開后電燈便會(huì)熄滅。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1、原理簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，功能新穎獨(dú)特； 2、在普通開關(guān)基礎(chǔ)上即可改裝，兼容性好； 3、使用方便，成本低廉，節(jié)能環(huán)保。 本作品技術(shù)關(guān)鍵是采用了接觸器自鎖的原理。 節(jié)能開關(guān)是在普通開關(guān)基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單改裝而成的。當(dāng)閉合開關(guān)按鈕時(shí)電磁線圈和日光燈同時(shí)通電，電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)將按鈕上的鐵芯吸住使按鈕處于閉合狀態(tài)，日光燈可以持續(xù)正常工作；當(dāng)突然斷電時(shí)電磁線圈失去磁性，按鈕會(huì)在彈簧力作用下自動(dòng)復(fù)位，開關(guān)斷開；如果正常供電情況下關(guān)閉日光燈，只需按下開關(guān)按鈕使開關(guān)觸點(diǎn)斷開，此時(shí)電路斷開，電磁線圈失去磁性從而使得開關(guān)按鈕在彈簧力作用下復(fù)位，并使開關(guān)處于斷開狀態(tài)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本作品巧妙使用了電磁線圈等簡(jiǎn)單材料對(duì)現(xiàn)有開關(guān)進(jìn)行改裝，使其具有了能在斷電之后自動(dòng)斷開的功能，使得再次供電時(shí)其所控制的日光燈不會(huì)亮?，F(xiàn)代電磁方面的開關(guān)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是這些開關(guān)大都用在工業(yè)生產(chǎn)，機(jī)械設(shè)備中，并沒有進(jìn)入普通家庭或?qū)W校等地。 現(xiàn)以我校宿舍為例：宿舍使用的開關(guān)都是普通開關(guān)，這些開關(guān)在宿舍斷電之后不能自動(dòng)斷開，如果同學(xué)們忘記關(guān)閉開關(guān)那么第二天統(tǒng)一供電時(shí)，宿舍的日光燈會(huì)發(fā)光，此時(shí)大部分同學(xué)都在熟睡中，這樣既浪費(fèi)電能而且影響同學(xué)們休息。據(jù)統(tǒng)計(jì)同學(xué)們大都在早晨6:40后起床而我們供電時(shí)間是早晨5:40，平均每個(gè)宿舍每天約浪費(fèi)1個(gè)小時(shí)電能。 而我們?cè)O(shè)計(jì)的節(jié)能開關(guān)在宿舍統(tǒng)一斷電后可以自動(dòng)斷開，第二天統(tǒng)一供電時(shí)燈不會(huì)發(fā)光，正常使用時(shí)和普通開關(guān)完全一樣，那么相對(duì)普通開關(guān)該節(jié)能開關(guān)可以使得每個(gè)宿舍每天大概節(jié)約一個(gè)小時(shí)的電能。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 該作品處于前沿階段，所使用的技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟，但該項(xiàng)技術(shù)很少用于普通家庭和高校。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 交由企業(yè)生產(chǎn)。
作品可展示的形式
- 1、實(shí)物 2、現(xiàn)場(chǎng)演示
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)
- 因?yàn)槲覀冊(cè)诂F(xiàn)有開關(guān)的基礎(chǔ)上改裝的，所以使用方法與正常開關(guān)一樣。本作品的技術(shù)原理簡(jiǎn)單且已經(jīng)相當(dāng)成熟，另外構(gòu)造簡(jiǎn)單實(shí)用性強(qiáng)。本作品比較適合用在停電頻率高的地方，比如說(shuō)學(xué)校、農(nóng)村等。該產(chǎn)品在停電頻率高的地方可以節(jié)約大量的電能，除此之外還可以在斷路或者短路情況下使得用電器與供電系統(tǒng)斷開，防止意外事故發(fā)生。以某高校為例：可以估算出在本作品的使用壽命（5年）內(nèi)全校宿舍可以凈節(jié)省電費(fèi)56829.73元。
同類課題研究水平概述
- 由于國(guó)家大力提倡“節(jié)能減排，綠色能源”，因此在國(guó)內(nèi)非常重視對(duì)節(jié)能開關(guān)的研制與開發(fā)。在國(guó)內(nèi)日常使用開關(guān)的發(fā)展可以分為三個(gè)階段。第一階段：普通的墻壁開關(guān)，這種開關(guān)由于它的使用方便，價(jià)格低廉因此使用最為廣泛。第二階段：出現(xiàn)了聲控開關(guān)，自動(dòng)空氣開關(guān)，繼電器開關(guān)等，該類開關(guān)技術(shù)含量較高，技術(shù)較為成熟，主要應(yīng)用于工廠，機(jī)械設(shè)備等；第三階段：出現(xiàn)了，延時(shí)開關(guān)、紅外感應(yīng)開關(guān)，溫控開關(guān)等。該類開關(guān)在國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)科技含量處于領(lǐng)先水平，但是技術(shù)上還不是很完善，且相應(yīng)的產(chǎn)品價(jià)格較為昂貴，難以在農(nóng)村等經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)普及。 從國(guó)外來(lái)說(shuō)，比如美國(guó)、德國(guó)等一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)完成了第三階段，并且已經(jīng)大量投入生產(chǎn)并逐漸普及，現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了更為先進(jìn)的智能開關(guān)。
