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2008年的原料涨价和能源紧张，引起了我们对能源的关注。太阳能财富故事深深打动了我们，使我们了解到太阳能分布广泛，是自然界最丰富的可再生清洁能源。但人们为什么还不大规模利用太阳能，实现零排放呢?通过走访专家，我们了解到，光伏和光热技术已经发展到足以实现这种要求了，唯一的问题是资金短缺。如何把“就差钱”变为“不差钱”，成了我们的核心课题。下面是研制过程的一些小花絮，让我们一起回味一下创新过程的激情和快乐吧。
用电结构里面大有文章
我们对部分城镇居民的用电结构进行了调查，发现80％的用电都消耗在与冷热有关的需要上，如：空调、热水和做饭等；只有20％的电消耗在必须用电的地方，如：电视、电脑、照明、洗衣和音响等。现在太阳能光伏系统的光能一电能的转化效率约为20％，其他80％的光能主要以热能形式耗散掉了，丢掉80％太可惜了!
通过对现有太阳能光伏系统能量转化结构和居民用电结构的对比分析，我们发现二者的能量结构十分相似，于是，我们决定沿着光伏和光热两条并行主线同步展开研究，提出“以光变电，用热制冷、制热”的综合方案，研制了一款基于光伏、光热复合结构的具有太阳能光伏、光热和制冷功能的一体机。其总体结构分为：太阳能聚光系统、阳光自动跟踪系统、光伏板发电蓄电及充电放电控制系统、集热蓄热系统和热水制冷系统。
太阳能应用也有难念的经
太阳能分布广泛，但单位面积的能量密度不高，每平方米太阳能仅有约1千瓦，每平方米太阳能硅电池发电峰值功率200瓦，要大约三千元。通过聚光可以提高硅电池的输出功率，减少高耗能硅材料的使用，经济实用，但是有一点要注意，即太阳时刻在运动，因此必须找到太阳的运行规律，使聚光系统跟着太阳走。
为了观察太阳运行规律，马君捷在一个木板上铺上一张白纸，在其中心处钉上钉子，就算是日晷吧。从上午8：00开始，我们三人轮流做记录，每半个小时将影子的顶点标记出来，一直记录到下午18：00。结果发现高度角和方位角都有很大的变化，而且高度角还上下反复，所以，自动跟踪太阳光非常必要，也有难度。
由害羞虫引发灵感。仿生跟踪太阳
怎样才能做到自动跟踪太阳光呢?许多天，我们都没有明确可行的思路。在一次研制讨论中，马君捷突发灵感，想到初中做过的一道生物实验题。有一种很常见的虫子，学名叫鼠妇，在郑州叫它潮湿虫。我们曾经从潮湿的砖头下面抓来过几只，并做了光线对它们影响的实验，发现它们会跑到有挡光片的一边以逃避光照，所以我们给它起了个名字——害羞虫。于是，我们决定利用害羞虫的特点，发明一种仿生害羞虫避光式阳光跟踪传感器。思路是：挡光片的垂直影子里只能放下4只害羞虫，正对阳光时，它们4个相安无事，一旦阳光偏移，至少会有一只被阳光照到，平衡就被打破了，用4个光敏电阻代替4只害羞虫，阳光跟踪传感器不就解决了吗?
于是，我们制作了正方形挡光片，用废针管作为支撑件，用纸叠成隔离片，在挡光片的正下方分前后左右方向设置四个光敏电阻，制成传感器。当阳光有所偏移，必定有至少一个光敏电阻被阳光直射到，被阳光照到的光敏电阻的阻值就会急剧下降，然后利用电压比较器将其区分出来，并驱动相应的电机向相应的方向运动，从而实现自动跟踪。具体工作就交给了懂电子电路的蔡沐青，仿生害羞虫避光式阳光跟踪传感器就这样应运而生了。
用热制冷又制热
聚光问题解决后，光伏板的发电电流有明显提高，同时光伏板温度也有明显提高。用红外测温枪一测，12月份的冬季也能达到62％，疑问立即出现：冬天都这么热，夏天怎么办?宋丹丹提出了在太阳能光伏板后加装集热水箱，使发电和集热同时获得，光伏、光热复合光靶的雏形由此形成。
考虑到循环水泵节能问题，在集热水箱上出口处加装了一个机械温控器，当水温达到设定值时开启循环水泵，温度回落后就停止。集热水箱的温度有分层现象，温度高的水在上层，温度低的水在下层，所以循环水泵间歇式的工作模式，确保输送往蓄热水箱的温水都在设定值以上。为了保温，除接触光伏板用于集热的一个面，我们在集热水箱的其他5个表面都附上了保温泡沫；为了提高传热效率，在集热水箱与光伏板接触的这一面上涂上了导热硅脂，以降低光伏板与集热水箱集热面的温度差。
热水有了，特别是夏天热水更多，试想，1平方米1千瓦，1000平方米就是1000千瓦，就算60％的效率，热水量也是十分巨大的，必须给热水以出路。暑假一个偶然的机会，我们发现郑州一个大酒店附近的热力暗井有热气冒出，难道夏天热力公司还在供热?进一步了解后我们得知，原来大酒店是用热作为能源进行制冷的，这下我们的热水总算找到了理想的出路，夏天制冷的问题也解决了，真是太棒啦!不过，制作热水型溴化锂吸收式制冷装置水路和制冷部分比较复杂，我们在有关专家和老师的指导下，通力合作，最终由马君捷“主刀”完成了这一艰巨的任务。
创新的过程像引人入胜的故事一样跌宕起伏，精彩纷呈，我们时而苦苦地寻觅，时而激情飞扬地畅想，时而勤奋地劳作，时而快乐地收获。项目的完成，使我们提高了感悟能力，增强了自信，对我们未来的成长也起到了很好的促进和启迪作用。
用电结构里面大有文章
我们对部分城镇居民的用电结构进行了调查，发现80％的用电都消耗在与冷热有关的需要上，如：空调、热水和做饭等；只有20％的电消耗在必须用电的地方，如：电视、电脑、照明、洗衣和音响等。现在太阳能光伏系统的光能一电能的转化效率约为20％，其他80％的光能主要以热能形式耗散掉了，丢掉80％太可惜了!
通过对现有太阳能光伏系统能量转化结构和居民用电结构的对比分析，我们发现二者的能量结构十分相似，于是，我们决定沿着光伏和光热两条并行主线同步展开研究，提出“以光变电，用热制冷、制热”的综合方案，研制了一款基于光伏、光热复合结构的具有太阳能光伏、光热和制冷功能的一体机。其总体结构分为：太阳能聚光系统、阳光自动跟踪系统、光伏板发电蓄电及充电放电控制系统、集热蓄热系统和热水制冷系统。
太阳能应用也有难念的经
太阳能分布广泛，但单位面积的能量密度不高，每平方米太阳能仅有约1千瓦，每平方米太阳能硅电池发电峰值功率200瓦，要大约三千元。通过聚光可以提高硅电池的输出功率，减少高耗能硅材料的使用，经济实用，但是有一点要注意，即太阳时刻在运动，因此必须找到太阳的运行规律，使聚光系统跟着太阳走。
为了观察太阳运行规律，马君捷在一个木板上铺上一张白纸，在其中心处钉上钉子，就算是日晷吧。从上午8：00开始，我们三人轮流做记录，每半个小时将影子的顶点标记出来，一直记录到下午18：00。结果发现高度角和方位角都有很大的变化，而且高度角还上下反复，所以，自动跟踪太阳光非常必要，也有难度。
由害羞虫引发灵感。仿生跟踪太阳
怎样才能做到自动跟踪太阳光呢?许多天，我们都没有明确可行的思路。在一次研制讨论中，马君捷突发灵感，想到初中做过的一道生物实验题。有一种很常见的虫子，学名叫鼠妇，在郑州叫它潮湿虫。我们曾经从潮湿的砖头下面抓来过几只，并做了光线对它们影响的实验，发现它们会跑到有挡光片的一边以逃避光照，所以我们给它起了个名字——害羞虫。于是，我们决定利用害羞虫的特点，发明一种仿生害羞虫避光式阳光跟踪传感器。思路是：挡光片的垂直影子里只能放下4只害羞虫，正对阳光时，它们4个相安无事，一旦阳光偏移，至少会有一只被阳光照到，平衡就被打破了，用4个光敏电阻代替4只害羞虫，阳光跟踪传感器不就解决了吗?
于是，我们制作了正方形挡光片，用废针管作为支撑件，用纸叠成隔离片，在挡光片的正下方分前后左右方向设置四个光敏电阻，制成传感器。当阳光有所偏移，必定有至少一个光敏电阻被阳光直射到，被阳光照到的光敏电阻的阻值就会急剧下降，然后利用电压比较器将其区分出来，并驱动相应的电机向相应的方向运动，从而实现自动跟踪。具体工作就交给了懂电子电路的蔡沐青，仿生害羞虫避光式阳光跟踪传感器就这样应运而生了。
用热制冷又制热
聚光问题解决后，光伏板的发电电流有明显提高，同时光伏板温度也有明显提高。用红外测温枪一测，12月份的冬季也能达到62％，疑问立即出现：冬天都这么热，夏天怎么办?宋丹丹提出了在太阳能光伏板后加装集热水箱，使发电和集热同时获得，光伏、光热复合光靶的雏形由此形成。
考虑到循环水泵节能问题，在集热水箱上出口处加装了一个机械温控器，当水温达到设定值时开启循环水泵，温度回落后就停止。集热水箱的温度有分层现象，温度高的水在上层，温度低的水在下层，所以循环水泵间歇式的工作模式，确保输送往蓄热水箱的温水都在设定值以上。为了保温，除接触光伏板用于集热的一个面，我们在集热水箱的其他5个表面都附上了保温泡沫；为了提高传热效率，在集热水箱与光伏板接触的这一面上涂上了导热硅脂，以降低光伏板与集热水箱集热面的温度差。
热水有了，特别是夏天热水更多，试想，1平方米1千瓦，1000平方米就是1000千瓦，就算60％的效率，热水量也是十分巨大的，必须给热水以出路。暑假一个偶然的机会，我们发现郑州一个大酒店附近的热力暗井有热气冒出，难道夏天热力公司还在供热?进一步了解后我们得知，原来大酒店是用热作为能源进行制冷的，这下我们的热水总算找到了理想的出路，夏天制冷的问题也解决了，真是太棒啦!不过，制作热水型溴化锂吸收式制冷装置水路和制冷部分比较复杂，我们在有关专家和老师的指导下，通力合作，最终由马君捷“主刀”完成了这一艰巨的任务。
创新的过程像引人入胜的故事一样跌宕起伏，精彩纷呈，我们时而苦苦地寻觅，时而激情飞扬地畅想，时而勤奋地劳作，时而快乐地收获。项目的完成，使我们提高了感悟能力，增强了自信，对我们未来的成长也起到了很好的促进和启迪作用。