基本信息
- 项目名称：
- 全自动太阳能开热水器
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 全自动太阳能开热水器是完全无污物排放的绿色能源和节能新产品，属于太阳能热利用技术领域。具有实用价值的实物作品，技术已较成熟，可以批量生产、投放市场推广。经国家知识产权局权威检索查新，具有新颖性、创造性和实用性。本作品“单位成本每天开水产量” 比真空管高4倍以上，因此对现有技术是一种突破性进展。
- 详细介绍：
- 为缓解日益严重的能源危机和环境污染，本作品开发出新型太阳能开水器，因市场上还没有更经济实用的太阳能开水器。 本作品为非真空管新型太阳能开水器，对平板集热器进行了创新和改造，实验证明其性能基本已超过真空管集热器。 本作品将平板太阳热水器的集热器做的很薄，薄到平均水层厚度仅几毫米，或细管直径很小，即做成超薄超细集热器，就可很快将水烧开；将超薄超细集热器与定温多次自动上水-放水的动态使用结构相结合，就会长时间使太阳能开水器具有最高的瞬时热效率，而且实现了全自动化使用；在集热面积之外新增加了辅助面积，可大幅增加吸收太阳光能量；将超薄超细集热器与特殊温室相结合，可使成本大幅下降；很容易实现大面积生产。 本作品节能减排的效果是极为显著的。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的：为缓解日益严重的能源危机和环境污染，本作品开发出新型太阳能开水器，因市场上还没有更好的经济适用的太阳能开水器。 创作基本思路：本作品为非真空管新型太阳能开水器，在城市和农村都具有实用价值。本作品对平板集热器进行了根本改造和创新，实验证明其性能已基本超过真空管。 主要创新点：（1）将平板太阳热水器的集热器做的很薄，薄到平均水层厚度仅几毫米，或细管直径很小，即做成超薄超细集热器，就可很快将水烧开；（2）将超薄超细集热器与定温多次自动上水-放水的动态使用结构相结合，就会长时间使太阳能开水器具有最高的瞬时热效率，而且实现了全自动化使用；（3）在集热面积之外新增加了辅助面积，可大幅增加吸收太阳光能量；（4）将超薄超细集热器与特殊温室相结合，可使成本大幅下降；（5）很容易实现大面积生产 主要技术指标：“单位成本每天开水产量”达12.5公斤/250元.天（早春-2月，初秋-10月）。
科学性、先进性
- 本作品“单位成本每天开水产量” 比真空管高4倍以上，因此对现有技术是一种突破性进展。对比清华大学的“阳光贝贝太阳能开水器”本作品具有效率高、安全性好、经济实用等特点。 本作品将平板太阳热水器的集热器做的很薄，薄到平均水层厚度仅几毫米，或细管直径很小，即做成超薄超细集热器；将超薄超细集热器与定温多次自动上水-放水的动态使用结构相结合；在集热面积之外新增加了辅助面积，可大幅增加吸收太阳光能量；将超薄超细集热器与特殊温室相结合，可使成本大幅下降；很容易实现大面积生产。本作品节能减排的效果是极为显著的。
获奖情况及鉴定结果
- 在我校5月10日的挑战杯赛中获得科技制作类一等奖。
作品所处阶段
- 本作品已制作出成品，并经过实验测试，基本符合实验及实用标准。在自动化方面正处于实践测试阶段。
技术转让方式
- 成品
作品可展示的形式
- 样品、图片、视频。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 生活用水有开水和热水两种。但现有太阳能热利用主要产品--真空管和平板太阳热水器，只能产热水、不能产开水，而原始的抛物面太阳灶开水器，体积太大，热效率极低，每天实际使用时间很短，操作麻烦，只能在少数农村使用。 本产品主要技术特点有：（1）将平板太阳热水器的集热器做的很薄，薄到平均水层厚度仅几毫米，或细管直径很小，即做成超薄超细集热器；（2）将超薄超细集热器与定温多次自动上水-放水的动态使用结构相结合；（3）在集热面积之外新增加了辅助面积，可大幅增加吸收太阳光能量；（4）将超薄超细集热器与特殊温室相结合，可使成本大幅下降；（5）很容易实现大面积生产。 本作品节能效益好；经济实用性佳；应用技术可行性范围广，使用安全、效率高、无公害、无污染、自动化且寿命长。只要有足够的空间放置集热器，采光好，供水方便，便可安装和使用，且可大面积推广。 本产品可开发出手提式、窗下固定式、大面积组合式等多种型号，均能实现动态、全自动化使用，本产品具有很好的实用价值。
同类课题研究水平概述
- 太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。通过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域；通过转换装置把太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光伏技术。 20世纪50年代，太阳能利用领域出现了两项重大技术突破：一是1954年美国贝尔实验室研制出6％的实用型单晶硅电池；二是1955年以色列Tabor提出选择性吸收表面概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。这两项技术的突破，为太阳能利用进入现代发展时期奠定了技术基础。 7O年代以来，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。1973年，美国制定了政府级的阳光发电计划，198O年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投入达8亿多美元。1992年，美国政府颁布了新的光伏发电计划，制定了宏伟的发展目标。日本在 7O年代制定了“阳光计划”，1993年将“月光计划”（节能计划）、“环境计划”、“阳光计划”合并成“新阳光计划”。德国等欧共体国家及一些发展中国家也纷纷制定了相应的发展计划。90年代以来联合国召开了一系列有各国领导人参加的高峰会议，讨论和制定世界太阳能战略规划、国际太阳能公约，设立国际太阳能基金等，推动全球太阳能和可再生能源的开发利用。开发利用太阳能和可再生能源成为国际社会的一大主题和共同行动，成为各国制订可持续发展战略的重要内容。 自“六五”计划以来，我国政府一直把研究开发太阳能和可再生能源技术列入国家科技攻关计划，大大推动了我国太阳能和可再生能源技术和产业的发展。 20多年来，太阳能利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展，成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。 目前国内市场已有的产品是单独使用的开水器或热水器，没有集热水器与开水器一身的产品，而且制作成本高，注水取水不方便。
