家庭小型太阳能发电设备演示教学.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。家庭小型太阳能发电设备-项目编号辽宁工业大学教师科研启动基金申请书项目类别项目名称项目负责人所在单位（盖章）项目起止时间填表日期辽宁工业大学2011年7月项目承诺书申请者承诺：保证如实填写本表各项内容。如果获准立项，承诺以本表为有约束力的协议，遵守辽宁工业大学教师科研启动基金管理办法等有关规定，认真开展研究工作，取得预期研究成果。申请者（签章）：年月日填表说明一、填表前，请认真阅读“辽宁工业大学教师科研启动基金管理办法”和辽宁工业大学当年立项工作的通知。二、本表请打印，不需填写封面上方“项目编号”框里内

2、容。三、项目类别：指本项目研究属理工类项目或人文社科项目。四、一律用A4纸打印，并左侧装订，一式2份。一、项目组成员信息项目负责人情况姓名性别出生年月年月学位技术职称从事专业联系电话E-mail通讯地址邮政编码依托平台名称批准部门项目组情况（含主持人）总人数高级中级初级博士后博士生硕士生本科生姓名性别出生年月专业技术职务/学位从事专业工作单位课题分工签字马丽女王玥女谢博男袁帅男二、项目研究的科学依据及意义主要包括：1科学意义和社会应用前景；2国内外研究概况、水平和发展趋势；3学术特色，立论依据；4经济及社会效益分析。1. 科学意义和社会应用前景在当今社会，电已成为人们生活中最常用的动力来源，随

3、着人们生活水平的不断提高和技术的日益发展，人们对电的依赖越来越强。传统的发电以火力发电方式为主，火力发电主要利用煤、石油、天然气等固体、液体、气体燃料等，他们都是不可再生能源，这些燃料燃烧的同时会产生大量有害物质，污染环境，破坏生态，使我们的生存环境日益恶化。其它发电方式比如核能发电，核能发电利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电，而发电产生的核废料极其严重的危害我们的生存环境。以上的发电方式虽然能提供我们足够的电能，但产生的一系列的危害也不容我们忽视。为了避免这些危害，我们必须使用可再生的清洁能源，而太阳能就是最理想的清洁能源。太阳能是一种清洁高效而且可持续的可再生能源。与高成本的化学染

4、料污染和温室效应相比，太阳能不仅适用范围广，而且更经济。太阳能光伏系统在提供电力的同时，不会排放二氧化碳，绿色环保。每年到达地球表面上的太阳辐射能大约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。本设计采用太阳能电池发电，作为家庭用电设备的供给源，实现照明，通风，冷藏等的基本家庭用电需要。本设计说明太阳能发电的实用性，希望能够推动太阳能在各个领域的发展应用。无论是近年来还是将来，太阳能的潜力是无限，拥有者巨大的发展前景。2. 国内外研究概况、水平和发展趋势在全世界范围内，大约84%的太阳能电池用于并网发电系统，且主要用于城市的建筑和光系统的结合。中国目前至少有100万户家庭主要依

5、靠光伏发电系统解决基本的生活照明用电。到2005年底，中国的光发电市场累计安装量达到70MW，其中约43%为农村电力建设方面的应用，而全国大约还有300万无电户，估计其中至少还有150万户需要在今后的十年内采用光或风光互补发电系统来解决。由于居住条件的限制，他们中的大多数只能采用分散的供电方式，即采用家用太阳能光伏发电系统。而许多已经用上光系统的用户也将升级换代，提高用电水平。因此，中国的光市场潜力仍然很大。在人口稠密的都市中，光发电系统也正起着越来越重要的作用。3. 学术特色，立论依据家用太阳能光伏发电系统主要由光伏电池组件光伏系统电池控制器蓄电池和交直流逆变器构成其中的核心元件是光伏电池组

6、件,能将太阳的光能直接转化为电能。按基本材料主要分为晶体硅太阳能电池非晶体硅太阳能电池化合物太阳能电池和有机半导体太阳能电池。交直流逆变器除了用于将直流电转换为交流电外还具有自动稳压功能可改善光伏发电系统的供电质量蓄电池用于存储从光伏电池转换来的电力按照需要随时释放出来使用充放电控制器具有自动防止太阳能光伏电源系统的储能蓄电池组过充电和过放电的设备。它是光伏发电系统的核心部件之一。4. 经济及社会效益分析目前家庭太阳能发电设备已经投入市场生产，但普遍价格昂贵，对操作技术要求较高，使用率较低，还不能被大多数家庭所接受。我们所研究的项目恰恰解决了这一问题，能够更有效的使太阳能发电设备普及到日常家庭

7、生活中，本项目投入成本小，经济效益高，适合市场需求，同时增强人们节约资源，低碳环保的新理念。三、研究内容主要包括：1具体研究内容和重点解决的关键技术问题；2技术创新点；3预期达到的各项技术指标。1. 具体研究内容和重点解决的关键技术问题通过本项目的研究，将太阳能发电运用到生活中，掌握太阳能发电的基本技术理论及实际操作方法，并能将所学的知识应用于实际问题中，提高创新意识和创新能力。具体研究内容如下：1) 学习了解太阳能发电系统的基本理论要求和技术需要以及市场需求及发展前景；2) 研究分析其它太阳能发电设备的案例；3) 针对某些具体的实际问题进行基本的分析计算，选择合适的元器件，并组装成产品实物，

8、并对实际问题进行预测及评估；4) 整理相应资料完成太阳能发电设备在家庭中应用的设计论文；重点解决的关键问题：1) 如何把太阳能发电的设计思想、方法及内容融入到实际中去；2) 如何降低成本选择最适合的元器件；3) 如何提高产品稳定性以达到设计效果；2. 本项目的技术创新点与市场现有产品比较，本产品具有以下创新之处：1) 本项目采用平面镜反射原理，使阳光能长时间照射到背光处和日照时间短的地方，最大限度的利用太阳能。2) 本项目无需太阳能追光设备极大节省了材料及生产设备的成本，投入成本少，经济实用，特别适用于低收入家庭。3) 本项目所设计的产品，可靠性高，且操作简单，便于广大农村用户使用。本项目主要

9、通过太阳能发电原理将其应用到家庭小规模太阳能发电设备中。将理论与实际应用相结合，让太阳能发电更好的融入到我们的日常生活中。3. 项目研究的预期成果1) 掌握太阳能发电的基本理论，基本设计步骤，并进行理论验证。2) 根据理论研究，市场需要，设计出完整、可行的产品设备。并对产品进行验证和稳定性分析。成功发表一系列的设计论文。四、研究方案主要包括：1方案的可行性论证；2研究方法和技术路线；3总体安排进度；4可能遇到的问题和解决方法。1. 方案的可行性论证太阳能发电虽受昼夜、阴晴、季节等因素的影响，但可以分散地进行，所以它适于各家各户分别进行自主发电，并且要联接到国家供电网络上，即使电力不足时也可以从

10、电力公司买入使用。虽然实现这一点的技术不难解决，但关键在于要有相应的法律保障。现在美国、日本、澳大利亚等发达国家都已出台了相应法律，保证利用太阳能发电的家庭的利益，鼓励家庭自主进行太阳能发电。2. 研究方法和技术路线通过课外学习太阳能发电的基本理论，结合课程特点融入太阳能发电的创新思维方法。进一步加深对此创新方法的熟悉和理解。在学习中注重创新思维的培养，加强成员分析问题和利用所搜集到的资料解决实际问题的能力。安排负责人和成员进行课外讨论，在指导老师的领导和启迪下，引导成员主动探索，积极思维，勤于思考。结合其它太阳能发电系统的设备研究成果，总结经验。在具体的设计过程中对已设计的家庭型太阳能发电设

11、备进行可行性研究和可靠性分析，并进一步对设备优化、检验和修正，以使学生得到创新意识的培养。课题组全体成员要互相切磋讨论加强对设计方法的深入研究。课题负责人与课题组全体成员有较好的电力基础，良好的学习习惯，学习积极性很强，指导教师从事多年的教育教学工作，具备丰富的教学经验和科研能力，同时有很强的责任心。大家有信心有能力按时完成设计项目。3. 总体安排进度2012年9月：太阳能发电基本理论的学习与研究讨论；2012年10月2012年11月：查阅有关太阳能发电的资料，研究如何把太阳能发电融入到家庭生活中去；2012年12月2013年3月：对具体实际问题进行分析，并参数计算，完成实物成品；2013年4

12、月2013年5月：对实物成品进行改进，检验，修正；2013年6月2013年7月：整理资料，形成设计论文，修改并完善论文；4. 可能遇到的问题和解决方法1) 如何把太阳能发电的设计思想、方法及内容融入到实际中去；2) 如何降低成本选择最适合的元器件；3) 如何提高产品稳定性以达到设计效果；在图书馆和网上查阅相关资料，成员之间经常讨论和研究，集思广益，想办法解决各种问题。同时，通过多次实验发现并解决问题，尝试把想法尽可能应用在实验中。充足挖掘试验素材让试验更贴近生活，“从生活走向物理，从物理走向社会。”五、预期研究成果及预期应用前景预期研究成果及成果提供形式1. 预期研究成果1) 掌握太阳能发电的

13、基本理论，基本设计步骤，并进行理论验证。2) 根据理论研究，市场需要，设计出完整、可行的产品设备。并对产品进行验证和稳定性分析。3) 成功发表一系列的设计论文。2. 成果提供形式首先，学校各级领导部门高度重视实践教学，从软件硬件建设上提供大力支持。其次，我校图书馆现有馆藏文献资料140万余册，各类书籍应有尽有，能够有效的提供老师以及学生们的科研需求。再次，我们物理实验教学近40年的发展历史，积累了丰富的实验教学方法和经验，特别是大学物理开放式实验教学为全校首家，近年来，无论是从实验教学管理系统，还是大学物理实验的分层次教学；从教材建设到实验研究；实验教学模式由传统教学到开放模式的、分层次的、多

14、媒体教学和仿真实验等多种模式并存。2000年，我们在全国率先使用计算机仿真软件进行实验教学。具有我们自己特色的设计性实验也在实践中使用，并编入教材。这些成绩得到了学校的肯定和表彰。我们的硬件建设每年都有几十万元的投入，为实验教学改革的实施打下了良好的基础。此外，我校校园网提供学生更大的网络交流平台，可以使我们能够及时的查询各类资源，更快速的了解所需资讯。课题负责人与课题组全体人员有较好的电力基础，从事了多年的教育教学工作，具备丰富的教学经验和科研能力，同时有很强的责任心。大家有信心有能力按时完成设计项目。预期应用前景本项目主要通过太阳能发电原理将其应用到家庭小规模太阳能发电设备中。将理论与实际

15、应用相结合，让太阳能发电更好的融入到我们的日常生活当中。目前，虽然有少数家庭太阳能发电设备已经投入市场生产，但普遍价格昂贵，对操作技术要求较高，使用率较低，还不能被大多数家庭所接受。我们所研究的项目恰恰解决了这一问题，能够更有效的使太阳能发电设备普及到日常家庭生活中，本项目经济效益高，适合市场需求。太阳能发电绿色环保，没有二氧化碳的排放，不污染空气，不产生噪音，增强人们节约资源，低碳环保的新理念。有效地解决了传统发电所带来的环境污染问题。而且太阳能发电应用范围广，只要有光照射的地方就可以使用太阳能发电系统，充分的利用了大自然的能量。所以无论是现在还是将来，太阳能都拥有广阔的发展前景。六、研究工作基础和条件主要包括：1、负责人的科研概况；2、与本项目有关的前期研究工作基础、阶段性成果（附证明材料）；3、实验室仪器、设备条件。七、申请课题经费预算金额单位：万元经费合计申请资助经费自筹经费预算支出经费项目金额计算根据合计需要说明的问题：（资助经费达不到预算经费，是否能按计划完成研究内容）八、推荐意见学院推荐意见：单位公章年月日专家评审意见：专家组签字年月日学校意见：单位公章年月日-