基本信息
- 項目名稱：
- 基于太陽能電池雙色LED殺蟲燈的制作
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 采用太陽能光伏電池配備智能自動控制器將太陽能轉化為電能儲存于蓄電池中，再由蓄電池對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，結合高壓電網(wǎng)將害蟲擊倒，達到殺滅害蟲的目的。
- 詳細介紹：
- 采用新型太陽能光伏電池，將太陽能經(jīng)電能轉化為化學能儲存于蓄電池中。結合Matlab編程設計了獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)容量計算界面。利用單片機技術確定充放電控制系統(tǒng)，大大提高了殺蟲燈對太陽能的利用率。根據(jù)昆蟲天生的趨光性，趨波性，趨色性的生理特點，結合昆蟲趨光性的兩個峰值365nm紫光、586nm黃光設計出雙色LED燈管引誘害蟲。利用瞬間電壓高達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業(yè)牲畜的食料，這樣，整個殺蟲燈就做到了即高效殺蟲又經(jīng)濟環(huán)保而且還實現(xiàn)了能源的多級利用。
作品圖片
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
- 發(fā)明目的：此殺蟲燈采用物理殺蟲方法，可以解決發(fā)展綠色農產品與化學農藥防治病害蟲污染農產品、能源短缺等矛盾，減少農藥使用量，降低病害蟲發(fā)生率促進無公害、綠色、有機食品生產。誘殺的害蟲可用于飼養(yǎng)家畜，實現(xiàn)能源多級利用。 設計思路：根據(jù)昆蟲天生的趨光性，趨波性，趨色性的生理特點，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設計了獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)容量計算界面。根據(jù)光伏電池組件功率、環(huán)境條件、蓄電池容量等技術參數(shù)設計其界面,并由此使用單片機技術設。計智能控制系統(tǒng)。采用脈寬調制(PWM)的充電方式，對電池進行溫度補償及保護，采取模塊設計, 簡化程序, 便于程序錯誤檢測和擴展開發(fā);此外用DC/DC、DC/AC兩極逆變技術,設計了正弦波逆變器,將光伏陣列發(fā)電及蓄電池提供直流轉換為殺蟲燈所需交流電,改善系統(tǒng)供電質量。利用3DMAX三維軟件對太陽能殺蟲裝置總體結構進行設計,適于室外放置,美觀大方,且具觀賞價值。 技術支持與指標： 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、放電自動控制，起始時間可由使用者調節(jié)，時控誤差±20min； 4、自動控制功能防過放、過充自動保護； 5、環(huán)境適應性在環(huán)境溫度為-10℃～50℃時； 6、太陽能利用率可達50%，一天的充電時間可滿足夜晚的供電需求，達到自給自足。
科學性、先進性
- 此實驗中研發(fā)出的新型太陽能殺蟲燈，在前人基礎上，并結合昆蟲趨光性的兩個峰值365nm紫光、586nm黃光設計出雙色LED燈管，燈管耗能低，太陽能利用率可達50%，價格經(jīng)濟實惠，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，由于整個裝置中電流非常小，所以即使在高壓電網(wǎng)方面也不存在安全隱患。同時解決了環(huán)境污染和食品安全問題，能源等社會熱點問題。在蟲害防治中展現(xiàn)出可觀的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益，具有較好的實用推廣前景。
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 模型
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
- 技術特點：采用智能控制技術，當殺蟲燈第一次工作后長時間內無需人工管理。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，產量相比，有燈區(qū)產量增高13.15%左右，還能降低害蟲落卵量80%左右。 使用范圍與經(jīng)濟效益：該殺蟲燈可廣泛應用于農業(yè)、林業(yè)、蔬菜、城鎮(zhèn)綠化、水產養(yǎng)殖、畜牧業(yè)等應用。同時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。此類殺蟲燈對于減少農業(yè)環(huán)境污染，保持生態(tài)平衡，提供了一種新的選擇，為農作物病蟲害發(fā)生量大、用藥頻繁的農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)濟效益和社會效益，具有較好的實用推廣前景，為生產無公害、優(yōu)質的農產品，為農產品生產、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用大致分為4個階段【2】。第一階段是1958年前后農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世紀六七十年代起相繼研制成的黑光燈、高壓汞燈誘蟲為標志。上述二個階段或因效果不甚理想,或因安全及毒性(毒瓶收集)問題,以及對天敵殺傷力較強等問題,大面積推廣應用受到限制,僅在測報上應用較多。第三階段代表產品是“佳多頻振殺蟲燈”,但此方案未實現(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)濟實惠，效率較高，以廣泛運用于農田等需要的地方，但該燈只用到昆蟲趨光性的一個峰值365nm，波段范圍過小，未將殺蟲效果達到最大，且耗能大，同時存在用電安全問題。 此實驗中研發(fā)出的新型太陽能殺蟲燈，在前人基礎上，并結合昆蟲趨光性的兩個峰值365nm紫外光【3】、586nm黃光【4-5】設計出雙色LED燈管，燈管耗能低，價格經(jīng)濟實惠，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，由于整個裝置中電流非常小，所以即使在高壓電網(wǎng)方面也不存在安全隱患。同時解決了環(huán)境污染和食品安全問題，能源等社會熱點問題。在蟲害防治中展現(xiàn)出可觀的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益，具有較好的實用推廣前景。 參考文獻： 【1】鄭金友，太陽能高壓殺蟲燈，農業(yè)知識：增收致富，2006 【2】趙季秋.重新認識燈光誘殺農林害蟲的意義[J].遼寧農業(yè)科學, 2002(4): 52-53. 【3】劉立春，誘蟲燈的研究進展及應用概括，華東昆蟲學報，1994,3（1）：75—78 【4】傅建煒,林澤燕,李志勝,等.黃板對蔬菜害蟲的誘集作用及在黃曲條跳甲種群監(jiān)測中的應用[J].福建農林大學學報:自然科學版, 2004, 33(4): 438-440. 【5】北京農業(yè)大學主編.昆蟲學通論下冊[M].北京:農業(yè)出版社, 1981: 626-639.
