家庭照明设计实验教学教材.ppt

家庭照明设计实验;课程设计题目 关键词 研制目的 课程设计任务与要求 研制原理 研制步骤 附录 ;课程设计题目;两室一厅（包括书房）住房，带卫生间和厨房 为节约能源，减少污染，采用太阳能（100W，12V，DC）为照明系统供电。 设计应切合实际，力求达到节能，物美，价廉的目标。 ;理解家庭照明电路的基本原理，巩固和加深在电路课程中所学的理论知识和实践技能 学会查阅相关手册与资料，了解太阳能电池和照明灯泡的相关知识，培养独立分析与解决问题的能力 掌握常用电子电路的一般设计方法，学会使用常用电子元器件，正确绘制电路图 掌握平面图的常规设计和应用 认真撰写总结报告，培养严谨的作风与科学的态度 锻炼学生的团队精神和合作意思，提高从社会中学习，从实践中求证的能力 ;利用现学电路课程中电流电压和串并联电路的相关知识，结合实际加以设计;基础资料准备：查阅有关太阳能电池和照明灯泡的相关资料，到电器商店咨询并做记录，做为设计的基础资料。 深入资料准备：查阅家庭电路设计的注意事项，相关灯具的具体型号和选用标准，选用合适灯具。 简单运用：用电脑平面和手绘，画出较为简单合理的电路原理图。 具体实行：在两室一厅房型图的基础上合理步线，画出具体的工程布线图。 工作总结：整理资料，制作幻灯片，分析报告和课堂讲义。总结经验，提出存在的问题和改进思想。 ;工程布线图; 太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。 （1）? ? ? ? 光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5～10倍.一座1000MW的太阳能热电站需要投资20～25亿美元，平均1kW的投资为2000～2500美元。因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普???的火电站或核电站相竞争。（2）? ? ? ? 光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法比拟的; 太阳能电池根据所用材料的不同，可分为：硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池四大类，其中硅太阳能电池是目前发展最成熟的，在应用中居主导地位。;????????太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或 110V，还需要配置逆变器。各部分的作用为： （一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。 （二）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。 （三）蓄电池：一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。 （四）逆变器：在很多场合，都需要提供220VAC、110VAC的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。为能向220VAC的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC逆变器，如将24VDC的电能转换成5VDC的电能（注意，不是简单的降压）。;简单逆变器电源电路图;1*7导线? 铜丝0.15mm 线经1.2mm 1*12导线 铜丝0.15mm 线径