小型光伏产品制作

1 广东机电职业技术学院广东机电职业技术学院 小型光伏产品设计与制作实训报告小型光伏产品设计与制作实训报告 2013 2014学年学年 第二学期 第二学期 专业 机电一体化技术 班级 机电 1205 姓名 梁泽汶 学号 指导教师 李明华 雷红玲 时间 第时间 第 十五十五 周 周 2014 年年 6 月月 3 日日 2014 年年 6 月月 6 日 日 2 作品名称 太阳能智能小船作品名称 太阳能智能小船 小组名称小组名称 LJWC 组长 组长 梁泽汶 组员 组员 组长 组员 梁泽汶 江志勇 吴开 罗敏洪 陈由强 3 目录目录 一 一 我国当前的渔业发展趋势以及增氧机的工作原理我国当前的渔业发展趋势以及增氧机的工作原理 二 二 产品概述产品概述 三 三 团队工作分配团队工作分配 四 四 系统原理结构图系统原理结构图 五 五 产品实物图产品实物图 六 六 产品后续改进方案产品后续改进方案 七 七 产品物品清单产品物品清单 八 八 个人实训总结个人实训总结 4 一 我国当前的渔业发展趋势以及增氧机的工作原理一 我国当前的渔业发展趋势以及增氧机的工作原理 我国是世界渔业生产大国 二十年来渔业产量一直居世界各国 前列 国内渔业的总产值已占全国农业总产值的 10 1 近年来 我 国水产养殖已逐步向高密度 集约化方向发展 水产养殖总产量逐 年上升 这与水产养殖业逐步实现机械化 特别是增氧机的广泛使 用是密不可分的 可以说 增氧机是我国实现渔业现代化必不可少 的基本装备 1 1 增氧机 增氧机是一种通过电动机或柴油机等动力源驱动工作部件 使空 气中的 氧 迅速转移到养殖水体中的设备 它可综合利用物理 化 学和生物等功能 不但能解决池塘养殖中因为缺氧而产生的鱼浮头 的问题 而且可以消除有害气体 促进水体对流交换 改善水质条 件 降低饲料系数 提高鱼池活性和初级生产率 从而可提高放养 密度 增加养殖对象的摄食强度 促进生长 使亩产大幅度提高 充分达到养殖增收的目的 1 2 工作原理 增氧机的主要性能指标规定为增氧能力和动力效率 增氧能力系 指一台增氧机每小时对水体增加的氧量 单位为公斤 小时 动力效 率指一台增氧机消耗 1 度电对水的增氧量 单位是公斤 千瓦时 如 1 5 千瓦水车增氧机 动力效率为 1 7 公斤 千瓦时 表示该机耗 1 度 电 能向水体增加 1 7 公斤氧 5 虽然增氧机在水产养殖生产中的使用越来越广泛 但仍有些渔业 从业者还不了解它的工作原理 类型和功能 在实际操作中表现为 盲目和随意性 在这里有必要先弄懂它的工作原理 这样在实践中 才会掌握它的使用方法 众所周知 使用增氧机的目的是向水体增 加溶氧 这涉及到氧气的溶解度和溶解速率问题 溶解度包括水温 水的含盐量 氧分压 3 个因素 溶解速率包括溶氧的不饱和程度 水 气的接触面积和方式 水的运动状况 3 个因素 其中水温和水 的含盐量是水体的一种稳定状况 一般不可改变 溶氧的不饱和程 度是我们要改变的因素 也是水体当前存在的一种状况 所以要实 现向水体增氧必须直接或间接地改变氧分压 水一气的接触面积和 方式 水的运动状况 3 个因素 针对这种情况 设计增氧机时所采 取的措施有 1 利用机械部件搅动水体 促进对流交换和界面更新 2 把水分散为细小雾滴 喷入气相 增加水一气的接触面积 3 通过负压吸气 令气体分散为微气泡 压入水中 各种不同类型的增氧机都是根据这些原理设计制造的 它们或者采 取一种促进氧气溶解的措施 或者采取两种及两种以上措施 二 产品概述 设计思想 目的 意义 二 产品概述 设计思想 目的 意义 地球有七分海洋三分陆地 海洋的面积远远大于陆地 为此渔 业经营产业所占的比例颇为重要 根据 2010 2013 年中国打氧机市 场深度调研与投资前景及风险预测报告 目前常见应用于生产的增 6 氧机主要有叶轮式 搅水 增氧机 水车式增氧机 喷水式增氧机 潜底 射空气 式增氧机四类 1 叶轮式 搅水 增氧机 是目前使用最多 最广泛的增氧机 其功率最大 能耗转化最佳 增氧效果也最明显 缺点是开机后增 氧机噪声大 机器附近池水翻滚大 对喜静 易受伤养殖品种有一 定负面作用 同时全池增氧也不均衡 正常一台 3000 瓦功率增氧机 可负责 3 亩 5 亩面积水面增氧 2 水车式增氧机 使用比较多 优点是增氧效果较好 并能带 动池水的流动 对全池水体溶氧的均衡和提高最佳 缺点是需要几 台 一般 4 台 增氧机配合才能充分发挥其功效 一次投资较大 3 喷水式增氧机 前几年较多见 其原理是把池中下部较差的 水抽上来向上 向四周或向前高速喷出 延长扩大其在空气中曝气 增氧时间和面积 由于其有效增氧面积很小 能耗转化差 所以现 在仅应用于公园 观光鱼池 小水塘等 不仅美观 而且比较实用 在实际养殖水产中已逐渐淘汰 4 潜底 射空气 式增氧机 原理与观赏鱼鱼缸里的小型增氧 机一样 把空气吸入 压缩 在池水中下层往外高速射出 达到给 劣质底层水曝气 增氧的目的 其优点是噪音最小 对下层水增氧 快速明显 不足是增氧面积有限 需要多台配合 投资大 易冲起 某些塘池底泥影响鱼虾 这类增氧机主要用于室内硬质池底工厂化 养殖 7 5 纳米 微孔管道潜底增氧机 改善了出气管 使用微管 孔 出气 平时没孔 使用时利用压力撑开微孔出气 有效避免 了出气孔易被藻类杂物堵塞问题 加之噪音低 增氧效果较好 已 在蟹虾等池塘中推广 鱼池增氧机的应用 使用增氧机可以改善水质 增氧机不仅供给 鱼类所需要的氧气 更重要的是促进池内有机物的氧化分解 促进 池水上下对流增加底层溶解氧 减少底层硫化氢 氨等有害物质 改善鱼类的栖息环境 提高体质 增强活力 促进生产提高产量 水质的改善比饵料环境更重要 养鱼 虾 先养水 说的就是这个 道理 但是 打氧机的销售量和发展趋势的往往受到能源 成本和 技术的制约而不能普及和突破 然而 顺应当代我国光伏产业的发 展 因此我们依据环保节能这一理念设计出智能光伏增氧机光伏增氧机 三 团队工作分配三 团队工作分配 我们的制作过程团结一心 分工明确 各司其职 分为 A B C D E 五个工作岗位 如下图所示 8 A 负责采集相 关的产品制作 配料 B 上网搜索相 关的制作资料 以及拓展模型 C 主要制作 组装和进行相 关的材料焊接 D 辅助组装和 进行调试 E 对外形进行 设计 测试以 及美化外观结 构 共同讨论努力 的成果 太阳能 打氧小船 四 系统原理图结构图四 系统原理图结构图 太阳能电池 组件 升压模块用自锁开关进 行控制 K30 微型马 达 7V 18650 电池 稳压模块 H2596 9 我们使用一块 2W 5 5V 的太阳能单晶硅组件在作为白天的电力 来源 由于考虑到一天的光照强度是不断变化的 所以单晶硅组件 的输出的直流电压接一个 boost DC DC 升压电路板 600mA 0 9 5V 升 5V 以升压稳定输出 5V 然后接一个 DIY 带有自锁开关的电路板 这样可以控制保护 K30 微型马达的正常工作 产生反电动势 当 中晴雨天时 直接由 7V18650 的电池输出 7V 进入 2596 型稳压芯片 稳压输出 5V 左右的电压直接供给 K30 微型马达工作 从而驱动打 氧型的扇形轮子转动 犹如产生浪花一朵朵的效果 五 产品实物图五 产品实物图 10 六 产品后续改进方案六 产品后续改进方案 整体评审初制作的产品类似于传统水车式增氧机 传统的水车 式增氧机主要由 电动机 减速箱 机架 浮筒 叶轮等五个部分 组成 11 水车式增氧机一电动机为动力 通过减速器减速 带动叶轮转 工作时 叶轮上叶片部分或全部浸没于水中 旋转过程中 叶片刚 入水时 桨叶击打水面 激起水花 并把空气压入水中 同时产生 强劲的作用力 一方面把表层的水压入池底 另一方面将水推向后 流动 当桨叶与水面垂直时 则产生一个与水面平行的作用力 形 成一股定向的水流 当桨叶即将离开水面时 在叶背形成负压 可 以将下层水提升 当桨叶离开水面时 它把存在叶弯的水和叶片上 的水往上扬 在离心力的作用下进一步被甩向空中 从而激起强烈 的水花和水露 将大量空气进一步溶解 叶轮转动形成的气流 也 可以加速空气的溶解 12 而我们初制作的增氧机的缺点而我们初制作的增氧机的缺点 1 对底层上升体力不够大 对深水区增氧效果不理想 2 电源仍然受到光照的影响 而且不能充分利用太阳的辐射能 3 不能对水的溶解氧的程度进行相应的 氧补给 4 不能自由控制它的工作功率和随意转移它的工作场所 5 在鱼发生浮头时 不适合用作急救 6 消耗电量很多 7 维修不方便 8 外观不够美观 吸引别人的眼球 为此我们讨论出相应有效的改进方案 工作原理图如下图所示 太阳能 电池组 件 DC DC 降 压电路板 用开关进行控 制 K30 微 型马达 铅酸蓄电池稳压模块 H2596 控制器 溶解 氧传 感器 我们采用 2 块单晶硅太阳能组件 2W 5 5V 互相串联起来 不仅 可以增大电压 还可以搭成屋型和船型美化外观充分吸收光能 输出 在 6V 到 12 范围的电压经过控制器分别给 12V 12AH 的铅酸蓄电池 13 储存多余的电能和可调降压模块 LM2576 DC DC 降压电路板 调整 电压在 6V 左右 降压出来的电压输出给多档位的开关 分三档位 1 正常的电压直接输出工作 2 经过 1N4007 二极管降压之后输出电 压 3 截止断开状态 正常默认调到第二档 当溶解氧传感器在水 下检测到水的氧含量不达标时 所设定的氧含量 则通过感应开关 自动换挡到一档 从而增加水中的含氧量 以此维持水中动物的正 常生活需要 七 产品物品清单七 产品物品清单 物品种类规格参数数量 单晶硅组件2W 5 5V1 个 K30 微型马达0 5V1 个 焊锡0 6mm1 卷 9016 烙铁头可调温1 把 焊烙铁架 全金属材质耐用烙铁 架 1 个 DC DC 升压电路板600mA 0 9 5V 升 5V1 个 锂电池18650 锂电池3 个 电池盒3 位一体1 个 稳压模块 H2596 1 个 自锁开关微型2 个 14 改进之后需增加的物品清单改进之后需增加的物品清单 物品种类规格参数数量 铅酸蓄电池12V 12AH1 个 稳压模块 H25961 个 DC DC 降压电路板 可调降压模块 LM2576 1 个 控制器12V 5A1 个 溶解氧传感器采样速率为 6 次 秒1 个 八 八 个人实训总结个人实训总结 实训总结实训总结 当今世界技术革命的挑战和对新世纪人才的需求 已经使得各当今世界技术革命的挑战和对新世纪人才的需求 已经使得各 国纷纷把竞争的焦点放在教育改革上 而在世界性基础教育课程改国纷纷把竞争的焦点放在教育改革上 而在世界性基础教育课程改 革的浪潮中改革传统的技术教育 设置富有时代特征的技术类课程 革的浪潮中改革传统的技术教育 设置富有时代特征的技术类课程 又成为众多国家基础改革的主要取向 联系我国教育体制 出现设又成为众多国家基础改革的主要取向 联系我国教育体制 出现设 计类和技术类人才严重缺少的现象 主要是因为我国高中生进入工计类和技术类人才严重缺少的现象 主要是因为我国高中生进入工 科院校没有技术设计意识 所以在高中阶段开设技术课程 提高学科院校没有技术设计意识 所以在高中阶段开设技术课程 提高学 生的技术素养具有极其深远的意义 生的技术素养具有极其深远的意义 作为一名毕业在即的大学生 敢于接受挑战应作为一种基本的作为一名毕业在即的大学生 敢于接受挑战应作为一种基本的 素质 通过这次的实训 我找出了自己更多的不足和差距所在 回素质 通过这次的实训 我找出了自己更多的不足和差距所在 回 15 想这次实验室团体合作的精神体验 感慨颇多 深知想这次实验室团体合作的精神体验 感慨颇多 深知 理论是灰色理论是灰色 的 生活之树常青的 生活之树常青 只有将理论付诸于实践才能实现理论自身的价 只有将理论付诸于实践才能实现理论自身的价 值 也只有将理论付诸于实践才能使理论得以检验 值 也只有将理论付诸于实践才能使理论得以检验 我发现 无论处于怎样的环境 第一 手脚要勤快 在工作中我发现 无论处于怎样的环境 第一 手脚要勤快 在工作中 勤于动手慢慢琢磨 不断学习不断积累 第二 要懂得热心帮助他勤于动手慢慢琢磨 不断学习不断积累 第二 要懂得热心帮助他 人 初来匝道 不管是不是自己的份内之事 都应该用心去完成 人 初来匝道 不管是不是自己的份内之事 都应该用心去完成 也许自己累点 但你会收获很多 无论是知识与经验还是别人的称也许自己累点 但你会收获很多 无论是知识与经验还是别人的称 赞与认可 第三 要懂得多学多问 学问学问 无问不成学 知识赞与认可 第三 要懂得多学多问 学问学问 无问不成学 知识 和经验的收获可以说与勤学好问是成正比的 要记住知识总是垂青和经验的收获可以说与勤学好问是成正比的 要记住知识总是垂青 那些善于提问的人 第四 善于思考 真正消化知识 有知到识 那些善于提问的人 第四 善于思考 真正消化知识 有知到识 永远不是那么简单的事 当你真正学会去思考时 他人的知识才能永远不是那么简单的事 当你真正学会去思考时 他人的知识才能 变成你自己的东西 第五 前人铺路 后人修路 墨守陈规永远不变成你自己的东西 第五 前人铺路 后人修路 墨守陈规永远不 会有新的建树 前人的道路固然重要 但是学会另辟蹊径更为重要 会有新的建树 前人的道路固然重要 但是学会另辟蹊径更为重要 第六 要学会独立而不