節(jié)能減排競賽獲獎(jiǎng)作品摘要(編輯修改稿)
2025-05-14 12:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 科技作品特等獎(jiǎng)作品簡介：隨著人們對安全與便捷生活理念的提高，搭載有電子鎖得房門正在逐步的走進(jìn)人們的日常生活。但是尋常的門禁系統(tǒng)8個(gè)月左右就需要更換一次電池。廢棄的電池會(huì)給環(huán)境造成巨大的污染，也給垃圾回收帶來巨大的負(fù)擔(dān)。我們利用開關(guān)門中的機(jī)械能，將其轉(zhuǎn)換為充電電池的電能，取代不可充電電池為電機(jī)提供能量。這樣，既可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的理念，又可以減少人們在處理垃圾的支出。結(jié)構(gòu)與功能：發(fā)電機(jī)的齒輪通過減速箱（或者桿件）與固定在門框上的齒輪嚙合（或桿鉸接）。當(dāng)門開關(guān)時(shí)，齒輪（桿件）轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)減速電機(jī)發(fā)電。發(fā)出的電經(jīng)過電路的整流和穩(wěn)壓后，以有利于延長電池使用壽命方式充電電池充電。通過計(jì)算與調(diào)節(jié)，我們所設(shè)計(jì)的免維護(hù)自發(fā)電門禁系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)主要功能：1.每天只需要開關(guān)2次門就能使儲(chǔ)存到電池中的能量大于消耗的能量；2.5年內(nèi)不需對門禁進(jìn)行維護(hù)。創(chuàng)新點(diǎn)：首次提出了自發(fā)電免維護(hù)系統(tǒng)的概念并設(shè)計(jì)制作了一套自給型門禁系統(tǒng)。所發(fā)電量能夠滿足甚至超過本系統(tǒng)所需能耗，真正地實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)?？萍甲髌芬坏泉?jiǎng)作品簡介：本作品方案基于斯特林—布雷頓循環(huán)，設(shè)計(jì)了一套梯級利用LNG（液化天然氣）冷能和燃?xì)廨啓C(jī)排氣余熱的系統(tǒng)。系統(tǒng)中LNG流經(jīng)斯特林機(jī)的冷端、冷庫、燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)口空氣冷卻裝置，吸收熱量氣化為NG（天然氣）。燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的排氣流經(jīng)斯特林機(jī)的熱端，放出熱量，降低溫度后經(jīng)煙囪排入大氣。斯特林機(jī)在兩端溫差的作用下啟動(dòng)，對外做功。在本方案中，LNG的氣化吸熱考慮了冷能的品位，高品位的冷能用來做功，低品位的冷能用來制冷。而且由于斯特林機(jī)的冷端溫度較低，燃?xì)廨啓C(jī)的排氣余熱可以得到最大程度的利用。當(dāng)燃料采用較為清潔的LNG氣化產(chǎn)生的天然氣并采用耐腐蝕的材料作為傳熱元件，排氣溫度可以做到在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低。科技作品一等獎(jiǎng)作品簡介：待機(jī)能耗指產(chǎn)品在關(guān)機(jī)模式或待機(jī)模式時(shí)能源消耗，被認(rèn)為是一種無意識(shí)的能源浪費(fèi)。美國環(huán)保署“能源之星”、國際能源組織“1W計(jì)劃”都對家電待機(jī)能耗做了標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國家電待機(jī)能耗問題嚴(yán)重。本作品能夠在不改變用戶習(xí)慣的情況下幫助其節(jié)約家電待機(jī)能耗。產(chǎn)品連接于家庭供電系統(tǒng)終端與用電器之間，當(dāng)用電器由正常工作狀態(tài)進(jìn)入非標(biāo)準(zhǔn)待機(jī)狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)品能夠自動(dòng)斷開對插孔的供電，使用電器進(jìn)入不耗電狀態(tài)；之后，對于有遙控的用電器如電視機(jī)、空調(diào)等，產(chǎn)品可以接收用電器遙控信號自動(dòng)恢復(fù)對用電器的供電，對于無遙控的用電器，可以手動(dòng)恢復(fù)供電。作品具有超低功耗設(shè)計(jì)（自身功耗低于，符合歐盟最新的關(guān)于待機(jī)能耗的標(biāo)準(zhǔn)）、高智能化（不改變用戶習(xí)慣，幫助用戶無意識(shí)節(jié)能）、成本低（適于推廣至經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)、普通家庭）、功能集成度高（適用于多種家電如電視機(jī)、空調(diào)、計(jì)算機(jī)、電冰箱等）的優(yōu)點(diǎn)，且可進(jìn)一步發(fā)展作為家庭智能用電管理終端，具有與智能電網(wǎng)發(fā)展相結(jié)合的潛力?？萍甲髌诽氐泉?jiǎng)作品簡介：本產(chǎn)品中，我們采用了開環(huán)程序計(jì)算跟蹤與閉環(huán)光強(qiáng)反饋調(diào)節(jié)相結(jié)合的辦法，每隔六分鐘計(jì)算一次當(dāng)前太陽位置，并與上一次位置作差獲得增量，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作出相應(yīng)動(dòng)作。同時(shí)，原創(chuàng)性地通過照度測量裝置來確定移動(dòng)后的方位是否正對太陽；如有偏離，則展開補(bǔ)償追蹤算法找回正對位置，提高了系統(tǒng)跟蹤太陽的精度，實(shí)現(xiàn)了“精度反饋”。當(dāng)太陽被遮擋時(shí)，精度反饋測量裝置無法捕捉到太陽光，可能給出錯(cuò)誤的偏離信息。為避免這種情況，我們設(shè)計(jì)了另一個(gè)照度測量裝置，用來測量系統(tǒng)所處環(huán)境的光強(qiáng)，據(jù)此判定太陽是否處于可閉環(huán)跟蹤狀態(tài)，繼而決定是否開啟精度反饋。引入“環(huán)境反饋”后，整個(gè)設(shè)計(jì)在具有高精度的基礎(chǔ)上又有了全天候適應(yīng)能力。本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)主要有三個(gè)方面：建立了更符合實(shí)際的太陽位置矢量模型，獲得了更為準(zhǔn)確的太陽方位計(jì)算結(jié)果；引入精度反饋，實(shí)現(xiàn)了程序控制跟蹤與光電跟蹤的完美結(jié)合；引入環(huán)境反饋，在太陽不可測的情況下，能夠自動(dòng)切斷精度反饋回路。在制作完成后，我們多次實(shí)地測量，證明了我們的系統(tǒng)在閉環(huán)投運(yùn)的時(shí)候具有1o以內(nèi)的跟蹤誤差，達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。科技作品16
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