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大賽作品詳情
作品名稱：基于自追光系統(tǒng)燈載道路吸塵除霾裝置
學(xué)校名稱：山東理工大學(xué)
參賽隊伍：智造者
參賽學(xué)生：劉政 石艷霞 趙文博
指導(dǎo)老師：張清紅 高海波
詳細說明
本作品為基于自追光系統(tǒng)燈載道路吸塵除霾裝置，分為光伏發(fā)電系統(tǒng)、空氣凈化系統(tǒng)和照明系統(tǒng)三部分。
針對太陽能利用過程中的時空限制問題，本項目提出兩種創(chuàng)新方案。針對空間限制，在光伏板上采用類菲涅爾透鏡板產(chǎn)生較大光能匯集效率。針對時間限制，提出自追光系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用三氟三氯乙烷和蒸餾水(7：3)混合溶液物理性質(zhì)(沸點為53℃)為膨脹劑，利用膨脹劑液氣兩相轉(zhuǎn)變時產(chǎn)生的膨脹管內(nèi)氣壓變化，膨脹管內(nèi)置氣壓傳感器，氣壓示數(shù)傳遞至云端，由云端控制機械伸縮裝置推動光伏板旋轉(zhuǎn)，對光照進行實時追蹤，從而最大化提高光電轉(zhuǎn)換效率(旋轉(zhuǎn)角度：東西向－60°至+60°，南北向－10°至+10°，光電轉(zhuǎn)換效率提升15%-25%)。光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生電能將充入儲能裝置在以保證空氣凈化系統(tǒng)24H×3D運轉(zhuǎn)以及路燈應(yīng)急照明前提下，多余電能將并入國家電網(wǎng)產(chǎn)生額外效益。
空氣凈化系統(tǒng)由空氣質(zhì)量傳感器、光敏傳感器以及凈化裝置三部分組成。通過空氣質(zhì)量傳感器和光敏傳感器配合對環(huán)境空氣質(zhì)量及光照情況進行實時監(jiān)測，當(dāng)空氣污染指數(shù)大于額定值，由云端自動控制，啟動風(fēng)機將空氣引入凈化裝置進行凈化，當(dāng)空氣質(zhì)量指數(shù)為優(yōu)良且地面光強大于20Lx時凈化系統(tǒng)停止。空氣凈化采用三級過濾及靜電除塵，其中三級過濾中不同過濾層針對不同顆粒物進行處理。對于活性炭層可直接對碳元素進行提純壓縮，形成碳結(jié)晶，作為環(huán)保文創(chuàng)產(chǎn)品創(chuàng)造經(jīng)濟效益。對玻璃纖維層可使用超聲波沖洗進行重復(fù)利用。
照明裝置與常規(guī)路燈不同，借助光敏傳感裝置反饋電信號自動調(diào)節(jié)路燈的開啟與關(guān)閉以及小范圍調(diào)節(jié)亮度的功能。同時，照明裝置采用電網(wǎng)及光電雙重供電形式，該供能方式能夠避免外部原因?qū)е碌穆窡敉Ｖ构ぷ鲗π熊囋斐傻陌踩[患，同時能在一定程度上減輕對于火力發(fā)電的依賴。
