全天候自动跟踪太阳灶研究报告论文(编辑修改稿)

全天候自动跟踪太阳灶研究报告论文(编辑修改稿)内容摘要：

因长期使用和温度的剧烈变化而 降低，不会产生老化现象。 这是普通管材所不能及的。 铜管的线形 膨胀系数 很小，是 塑料管 的 1/10，可抗疲劳。 在温度变化的过程中，铜的化学性能稳定，将耐寒、耐热、耐压、耐腐蚀和耐火（铜的熔点高达摄氏 1083℃）等特性集于一身，可在不同的环境中长期使用。 真空玻璃管使铜管有一个真空的环境，使它的吸热量 达到最大，吸收效率能达到 95％左右。 在铜管表面涂上一层适当厚度的保温层，用以隔热作用，防止 9 热量散失，隔热程度达 90%以上。 低温导热管的组成与高温导热管相同。 铜管里面装满油，通过泵使油循环到螺旋铜管，（液泵主要是为了传送高温液体，使其进行回流传热），把热量传到了储热箱。 储热箱中充满了锡，（锡是银白色金属，熔点 176。 ，在 176。 温度间稳定。 低于 132176。 ，白锡开始转变为粉状的灰锡，其转变速度随温度的下降而加快。 当温度高于 162176。 时，白锡转为脆锡，直至达到熔点 176。 全部呈液态）集热箱中的热量 可以使锡融化，融化的锡再加热次回路螺旋铜管中的油，然后通过苯循环将油的热量输送到锅灶上的盘圈铜管中，以供人们使用。 这样就进行了一次完整的传输，以后依次循环使用。 灶台的设计 灶台的组成主要是放热的二维涡旋状铜管和台面。 台面上设计了两个炉盘，一个是太阳灶炉盘，一个是电磁炉的炉盘，这也是我们这款产品的独特之处，它的设计能以备不时之需。 台面的外观是我们个人设计，告别以往的单调与乏味，会深受广大消费者喜爱。 在灶台的下空位上设计一个橱柜，放些锅碗瓢盆。 以上所述就是我们这个项目所要设计并决心成功完成的产 品的全部内容。 它的设计理念主要是为了能让广大消费者更加方便的使用到安全、节能、环保、高效率的太阳灶，使得一定空间内太阳能的利用率达到最高。 制作过程 我们分别分五个部分来制作： 第一部分是模拟光源和集热装置 ,模拟光源由 100w 功率大灯外加个人设计的铝制灯罩及铝合金灯架组成。 集热装置由反光镜、集热管组成，反光镜由铝板制作，表面采用精工艺贴一层反射率达 90%以上的镀铝反射膜。 在反光镜的一侧是太阳电池板，所得电能储存在蓄电池内，为系统中泵的工作及电动机等装置提供所需动力；集热管由普通钢管作为基底，在表 面加吸热涂层，增加热能的吸收。 第二部分是自动追踪直射太阳光系统，主要包括传感器、步进电机、单片机、 10 蓄电池、太阳能电池、其他小配件组成。 其工作原理是将一个传感器安装太阳能装置上，根据太阳光的位置，驱动电路，使电机转动，同时带动机械转动机构，始终跟随太阳位置运动。 这是我们这次项目的一大特色，更大效率的将光能转化成热能。 第三部分是储热及热交换装置，储热装置主要包括储热箱、隔热层、热交换相变材料纯锡和内部放置导热油的热转化涡旋状铜管。 隔热箱由钢材制作，外面涂上足够的隔热层以便防止较多热量散失；在集热管中加热到高 温的导热油经液泵的作用从主回路输出管道流到涡旋状铜管中，铜管的热量将储热箱中的油加热到一定温度 储存热量。 第四部分是导热装置，由高温导热管、低温导热管和液泵三部分组成。 高温导热管选定材料为铜管，铜管可以承受极冷和极热的温度，且适应温度剧烈变化（ — 高温 — 低温 — 高温 — ），使用性能不会因长期使用和温度的剧烈变化而降低，不会产生老化现象。 这是普通管材所不能及的。 第五部分的灶台的设计，主要是放热的涡旋状铜管、台面和支撑桌组成。 台面上设计了两个炉盘，一个是太阳灶炉盘，一个是电磁炉的炉盘，这也是我们这款产品的独特之 处中的一点，它的设计能以备不时之需。 台面的外观是我们个人设计，告别以往的单调与乏味，会深受广大消费者喜爱。 在灶台的下空位上设计一个橱柜，放些锅碗瓢盆。 同时在灶台的后方还安有音响，你可以在音乐的节奏下烹饪美味的饭菜。 实验成果 项目于 20xx 年 5 月 30 日申报，于 20xx 年 9 月开始投入制作模型。 到 20xx年 6 月才圆满完成。 经过一年多我们小组集体的学习和制作，我们从中取得了不少成果。 聚焦太阳能自动跟踪装置为能达到比较高的跟踪精度，大都采用双轴跟踪系统，即同时在方位角和高度角两个方向上跟踪。 这要求装置 要有两套讯号传输、控制和传动系统，从而使得成本较高。 而我们所设计的太阳灶自动随动系统的位置定位摒弃了精密传感器，而采用简易的光敏三极管，虽无法达到很高的精度要 11 求，但却保证正常的使用的情况下，降低了生产成本，利于太阳灶的推广。 聚光式太阳灶的镜面设计，大都采用旋转抛物面的聚光原理。 在数学上若抛物线绕主轴旋转一周，所得的面，即称为“旋转抛物面”。 若有一束平行光沿主轴射向这个抛物面，遇到抛物面的反光，则光线都会集中反射到定点的位置，于是形成聚光，或叫“聚焦”作用。 我们将太阳光聚集在集热管上，在集热管里布满油，将集 热管中加热到高温的导热油经液泵的作用从主回路输出管道流到涡旋状铜管中，铜管的热量将储热箱中的油加热到一定温度 储存热量。 供消费者 24小时使用，打破传统太阳灶的局限性。 利用光伏发电技术，将太阳能充分利用。 将光能转化的太阳能储存在蓄电池中，提供自动跟踪装置中电机的使用，完全充分的利用太阳能。 我们在传统太阳灶的基础上，利用所学的专业知识，做了大胆的创新。 满足人们对太阳灶的使用需求，减少对传统能源的依赖，更多更高效的使用太阳能这种清洁能源，真正做到可持续发展。 首先传统太阳灶要定时将太阳灶对准太阳来达到吸收热量 的目的，而且人为的操作往往会有很大的误差。 而我们利用光伏发电技术，加入太阳灶自动跟踪装置，设定好自动跟踪装置旋转的轨迹，根据太阳不同时刻的轨迹自动跟踪。 不但方便，而且准确性高，将光热和光电同时利用，大大提高了太阳能的转化效率。 其次传统太阳灶具有一定的局限性，受天气环境等因素的影响较大，只有在有太阳的时候，它才能够充分利用。 而我们在原有的基础上，增加了储热装置，将多余的热量储蓄起来，供 24 小时使用。 这样既节省了能源，又为消费者提供了便利。 最后我们又加入了一些娱乐的元素，在橱柜上安装了一个小音箱让，消费者在 做饭的同时享受着音乐的盛宴。 新型的全天候自动跟踪太阳灶，与原有的太阳灶相比，很大程度上提升了它的品质，更获得消费者。