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目 錄
摘要……………………………………………………………………………………1
關(guān)鍵詞……………………………………………………………………………1
1 前言……………………………………………………………………………3
1.1 研究目的意義…………………………………………………………3
1.2 研究現(xiàn)狀………………………………………………………………5
1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)及基本要求…………………………………………………6
1.4 太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器的分類(lèi)、工作原理及其主要參數(shù)……………6
1.4.1 太陽(yáng)能電池板的分類(lèi)…………………………………………6
1.4.2 太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器工作原理………………………………7
1.4.3 主要參數(shù)………………………………………………………7
2 太陽(yáng)能電池部分設(shè)計(jì)…………………………………………………………7
2.1 太陽(yáng)能電池板的材料選擇……………………………………………7
2.2 太陽(yáng)能電池板的選型…………………………………………………8
2.3 蓄電池選型…………………………………………………………10
3 燈具部分及其電網(wǎng)…………………………………………………………10
3.1 燈具的滅蟲(chóng)燈電路工作原理………………………………………10
3.1.1 電路中燈管啟動(dòng)時(shí)間的驗(yàn)證………………………………12
3.2 控制器………………………………………………………………13
４ 太陽(yáng)能電池組件支架………………………………………………………13
4.1 傾角設(shè)計(jì)……………………………………………………………13
4.2 抗風(fēng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………14
4.2.1 風(fēng)速及風(fēng)力確定……………………………………………14
4.2.2 太陽(yáng)能燈桿部分的力學(xué)分析………………………………15
4.2.3 燈桿破壞面地抗拒的計(jì)算…………………………………15
4.3 表面處理……………………………………………………………16
5 設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………………16
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………18
致 謝…………………………………………………………………………19
全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
茶園太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器設(shè)計(jì)
DESIGN ON TEA GARDEN SOLAR FLUORESCENT INSECTICIDAL IMPLEMENT
學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)：
年級(jí)專(zhuān)業(yè)及班級(jí)：
指導(dǎo)老師及職稱(chēng)：
提交日期：
全日制普通本科生
畢業(yè)設(shè)計(jì)誠(chéng)信聲明
本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名：
年 月 日
目 錄
摘要……………………………………………………………………………………1
關(guān)鍵詞……………………………………………………………………………1
1 前言……………………………………………………………………………3
1.1 研究目的意義…………………………………………………………3
1.2 研究現(xiàn)狀………………………………………………………………5
1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)及基本要求…………………………………………………6
1.4 太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器的分類(lèi)、工作原理及其主要參數(shù)……………6
1.4.1 太陽(yáng)能電池板的分類(lèi)…………………………………………6
1.4.2 太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器工作原理………………………………7
1.4.3 主要參數(shù)………………………………………………………7
2 太陽(yáng)能電池部分設(shè)計(jì)…………………………………………………………7
2.1 太陽(yáng)能電池板的材料選擇……………………………………………7
2.2 太陽(yáng)能電池板的選型…………………………………………………8
2.3 蓄電池選型…………………………………………………………10
3 燈具部分及其電網(wǎng)…………………………………………………………10
3.1 燈具的滅蟲(chóng)燈電路工作原理………………………………………10
3.1.1 電路中燈管啟動(dòng)時(shí)間的驗(yàn)證………………………………12
3.2 控制器………………………………………………………………13
４ 太陽(yáng)能電池組件支架………………………………………………………13
4.1 傾角設(shè)計(jì)……………………………………………………………13
4.2 抗風(fēng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………14
4.2.1 風(fēng)速及風(fēng)力確定……………………………………………14
4.2.2 太陽(yáng)能燈桿部分的力學(xué)分析………………………………15
4.2.3 燈桿破壞面地抗拒的計(jì)算…………………………………15
4.3 表面處理……………………………………………………………16
5 設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………………16
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………18
致 謝…………………………………………………………………………19
茶園太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器設(shè)計(jì)
摘 要：在茶園中不合理使用化學(xué)農(nóng)藥,不但會(huì)殺死害蟲(chóng)的天敵和有益生物,造成害蟲(chóng)發(fā)生為害更加猖獗,而且會(huì)污染茶樹(shù)和環(huán)境,使茶葉中的農(nóng)殘超標(biāo),危害消費(fèi)者的身體健康。?農(nóng)藥的使用與農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)等關(guān)系密切，因而，農(nóng)藥對(duì)土壤的污染是重要的環(huán)境問(wèn)題之一。?所以對(duì)于昆蟲(chóng)害的研究不能只是止于化學(xué)，應(yīng)該有一種更加有效合理的也蟲(chóng)方法，這種滅蟲(chóng)的方法是當(dāng)前害蟲(chóng)防治的重要研究課題?，F(xiàn)在電子熒光燈的種類(lèi)很多，根據(jù)所殺害蟲(chóng)對(duì)光線頻率的不同，有適用于草地的、農(nóng)田的、家居的等多種光燈殺蟲(chóng)器。但是大多都是直接使用交流電，這樣加大了電能的使用量，而電能的來(lái)源是靠火力或者水力發(fā)電，這樣對(duì)環(huán)境的破壞可想而知?，F(xiàn)在已經(jīng)有一部分的滅蟲(chóng)器采用了電能的直接引用，方便而且環(huán)保。本太陽(yáng)能殺蟲(chóng)器不僅采用了先進(jìn)的太陽(yáng)能技術(shù)，而且是物理的無(wú)公害的殺蟲(chóng)方法，對(duì)害蟲(chóng)進(jìn)行物理防治基于單片機(jī)的太陽(yáng)能控制系統(tǒng)不僅可以利用在路燈應(yīng)用，其設(shè)計(jì)思路及其技術(shù)還可以廣泛使用到電池控制器，逆變控制器，汽車(chē)等領(lǐng)域，對(duì)相關(guān)科學(xué)具有推動(dòng)作用并且有很大拓展價(jià)值。太陽(yáng)能電池發(fā)電是基于“光生伏特效應(yīng)”原理，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，利用充電效應(yīng)將太陽(yáng)輻射直接轉(zhuǎn)化為電能。具有永久性、清潔性和靈活性大的優(yōu)點(diǎn)，是其他能源無(wú)法比擬的。采用低損耗MOSFET全數(shù)字化控制方案的太陽(yáng)能逆變控制器，不僅可靠性好、效率高，而且具有針對(duì)蓄電池過(guò)充、過(guò)放、逆變輸出過(guò)載等異常情況的多種保護(hù)措施；價(jià)格低廉，功能齊全，具有廣闊的市場(chǎng)空間．大力推廣使用后，必將創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；熒光燈；殺蟲(chóng)器；茶園；物理殺蟲(chóng)
Design On Tea Garden Solar Fluorescent Insecticidal Implement
Abstract: In tea garden of improper use of chemical pesticide, not only will kill pests, natural and beneficial biological caused by pests occur more rampant, and will harm tea tree and environment pollution of tea in the excess pesticide residues, harm consumer health. Pesticide use and agriculture, forestry, animal husbandry, therefore, close relations such as pesticides on soil pollution is one of the important environmental problems. So for the research can't just stop pests in chemistry, there should be a more effective and reasonable also insect methods, this method is currently an important research topic pest control. Now, many different kinds of electronic fluorescent lamp, according to kill pests to light the different frequency, suitable for lawn, farmland, household and so on many kinds of light insecticidal device. But mostly directly use the alternating current, so the usage of the increased power, and power source is to rely on fire or hydroelectric power, so imagine damage to the environment. Now there are part of an extermination device used electricity directly referenced, convenient and environmentally friendly. This solar insecticidal device not only adopted advanced solar technology, and is physical pollution-free insecticidal method of physical prevention and control pest solar control system based on single chip not only can use the streetlights application, its design thinking, and technology can widely used to battery controller, inverter controller, motorcar, etc, to related science has great development role and value. Solar power is based on "light born volts effect" principle, solar energy into electrical energy, using rechargeable effect will solar radiation directly into electricity. Use rechargeable effect will solar radiation directly into electricity. Permanent, clean sex and flexibility big advantages, is other energy and incomparable. By low loss MOSFET digital control scheme, the solar inverter controller not only good reliability, high efficiency, but also has the overcharge for battery, inverter, put the abnormal situation such as oveloading protection measures of; Low prices, the function is all ready, a broad market space. Popularized after use, will certainly create enormous economic benefits and social benefits.
Keywords:Solar energy;fluorescent light;insect killer;tea plant;physics killer
目 錄
摘要……………………………………………………………………………………1
關(guān)鍵詞……………………………………………………………………………1
1 前言……………………………………………………………………………3
1.1 研究目的意義…………………………………………………………3
1.2 研究現(xiàn)狀………………………………………………………………5
1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)及基本要求…………………………………………………6
1.4 太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器的分類(lèi)、工作原理及其主要參數(shù)……………6
1.4.1 太陽(yáng)能電池板的分類(lèi)…………………………………………6
1.4.2 太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器工作原理………………………………7
1.4.3 主要參數(shù)………………………………………………………7
2 太陽(yáng)能電池部分設(shè)計(jì)…………………………………………………………7
2.1 太陽(yáng)能電池板的材料選擇……………………………………………7
2.2 太陽(yáng)能電池板的選型…………………………………………………8
2.3 蓄電池選型…………………………………………………………10
3 燈具部分及其電網(wǎng)…………………………………………………………10
3.1 燈具的滅蟲(chóng)燈電路工作原理………………………………………10
3.1.1 電路中燈管啟動(dòng)時(shí)間的驗(yàn)證………………………………12
3.2 控制器………………………………………………………………13
４ 太陽(yáng)能電池組件支架………………………………………………………13
4.1 傾角設(shè)計(jì)……………………………………………………………13
4.2 抗風(fēng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………14
4.2.1 風(fēng)速及風(fēng)力確定……………………………………………14
4.2.2 太陽(yáng)能燈桿部分的力學(xué)分析………………………………15
4.2.3 燈桿破壞面地抗拒的計(jì)算…………………………………15
4.3 表面處理……………………………………………………………16
5 設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………………16
參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………18
致 謝…………………………………………………………………………19
1 前言
1.1 研究目的和意義
食品安全問(wèn)題是關(guān)系人民生命和健康的重大問(wèn)題按照衛(wèi)生部提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，我國(guó)最近幾年的食品安全問(wèn)題呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。上報(bào)食物中毒報(bào)告例數(shù)、中毒人數(shù)和死亡人數(shù)都有較大的上升。食品安全問(wèn)題已成為影響市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)秩序和出口、制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大問(wèn)題。由于信息食品是一種“經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)品”乃至“后經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)品”，即食品的安全問(wèn)題只有在食用之后才能有所體驗(yàn)和了解，甚至對(duì)于農(nóng)藥殘留等問(wèn)題在一定程度上經(jīng)過(guò)體驗(yàn)之后也難以得出結(jié)論。由于信息不對(duì)稱(chēng)的存在，食品市場(chǎng)是一個(gè)“檸檬市場(chǎng)”。存在安全隱患、質(zhì)量低劣但成本低、價(jià)格便宜的食品會(huì)將質(zhì)量好但由于成本高而導(dǎo)致價(jià)格高的食品擠出市場(chǎng)。這破壞了公平競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)秩序。食品安全問(wèn)題還會(huì)影響到我國(guó)的食品出口貿(mào)易。據(jù)美國(guó)FDA（食品、藥品監(jiān)督管理局）向中國(guó)衛(wèi)生部透露，2000年8月至2001年1月，美國(guó)FDA共扣留了634批中國(guó)進(jìn)口食品。其原因是：雜質(zhì)，食品衛(wèi)生差，農(nóng)藥殘留，食品添加劑，色素問(wèn)題，標(biāo)簽不清，沙門(mén)氏菌，李斯特菌，黃曲霉毒素污染等。衛(wèi)生部門(mén)的專(zhuān)家介紹，近年來(lái)，我國(guó)出口到美國(guó)、日本和歐盟等國(guó)家的的茶葉、蘑菇、肉類(lèi)等農(nóng)產(chǎn)品和食品由于出現(xiàn)食品衛(wèi)生問(wèn)題，紛紛被進(jìn)口國(guó)退貨。貨物被扣或退貨不僅使我國(guó)蒙受了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且也使我國(guó)食品產(chǎn)品喪失了良好的信譽(yù)?？v觀名計(jì)民生，一個(gè)環(huán)保的安全的無(wú)殘留的衛(wèi)生市場(chǎng)迫在眉睫。生態(tài)茶園是當(dāng)今的熱門(mén)話題，生態(tài)茶園的主要害蟲(chóng)防治措施為生物防治，然而有利也有弊。生物防治的優(yōu)點(diǎn)：對(duì)環(huán)境污染小，能有效地保護(hù)天敵，發(fā)揮持續(xù)控制作用。生物防治的缺點(diǎn)：殺蟲(chóng)效果較慢，在高蟲(chóng)口密度下使用不能達(dá)到迅速壓低蟲(chóng)口的目的。由于生物防治效果易受環(huán)境因素的影響，作用不如化學(xué)防治速效，且人工繁殖培養(yǎng)有益生物的技術(shù)難度較高，能用于大量釋放的天敵昆蟲(chóng)種類(lèi)不多，多數(shù)天敵作用范圍較窄，對(duì)害蟲(chóng)的捕食和寄生有選擇性等不足之處。如果能夠在生物防治的基礎(chǔ)上提出一種防治害蟲(chóng)的辦法加以輔助，定能獲得更好的效果。所以根據(jù)目前能源技術(shù)的成熟情況，加上生物技術(shù)和生物習(xí)性的研究，比如生物的趨光性等，對(duì)于這些特性加以利用，制造出一種利用太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)換成電能，提供能源給殺蟲(chóng)器使用，然后利用昆蟲(chóng)天生具有的趨光性。趨波性、趨色性的生理構(gòu)造，輔以特定的光源和365±50nm波長(zhǎng)，利用光譜變頻技術(shù)有效光波范圍更廣，誘殺害蟲(chóng)。這樣不僅能對(duì)茶園害蟲(chóng)進(jìn)行防治，又能保護(hù)環(huán)境，真正做到意義上的生態(tài)有機(jī)茶園。鱗翅目食葉類(lèi)害蟲(chóng)是一個(gè)龐大的類(lèi)群，已記載有100余種。大致可以歸納為毒蛾類(lèi)、尺蠖蛾類(lèi)、蓑蛾類(lèi)和刺蛾類(lèi)等。鱗翅目害蟲(chóng)一生中經(jīng)過(guò)四個(gè)發(fā)育階段：卵—幼蟲(chóng)—蛹—成蟲(chóng)。主要以幼蟲(chóng)咀食茶樹(shù)芽葉，造成危害。隨著蟲(chóng)齡的增長(zhǎng)食量也增加，一般到3齡以后（高齡幼蟲(chóng)期）進(jìn)入暴食期，在種群密度大時(shí)，可將茶樹(shù)葉片全部食盡，形成禿枝。據(jù)觀察，茶尺蠖的3-5齡幼蟲(chóng)的食量約占幼蟲(chóng)總食量的80-90％。而且高齡幼蟲(chóng)對(duì)藥劑的抵抗力也比幼齡幼蟲(chóng)要強(qiáng)得多?，F(xiàn)將鱗翅目害蟲(chóng)的發(fā)生分類(lèi)群敘述于后。毒蛾類(lèi)中以茶毛蟲(chóng)分布最為普遍，在我國(guó)各茶區(qū)均有發(fā)生，以管理粗放的老茶園中發(fā)生較嚴(yán)重。此外，此類(lèi)主要害蟲(chóng)尚有茶白毒蛾和茶黑毒蛾。茶黑毒蛾在安徽、浙江、貴州、臺(tái)灣等省發(fā)生。毒蛾類(lèi)幼蟲(chóng)不僅咀食葉片，而且體表具毒毛，人體皮膚接觸后，會(huì)引起紅腫痛癢，影響采茶等田間管理。茶毛蟲(chóng)和黑毒蛾的卵成堆產(chǎn)于老葉背面。茶毛蟲(chóng)的卵塊橢圓形，其上覆蓋有黃褐色絨毛。黑毒蛾的卵黃白色，近球形。茶白毒蛾的卵產(chǎn)于葉面，卵扁鼓狀，綠色。幼蟲(chóng)一般有群集性。2齡多在叢內(nèi)葉間成群轉(zhuǎn)移為害。3齡后分群，向上部枝葉群遷。幼蟲(chóng)畏光怕高溫，夏季早晚在茶樹(shù)上部為害，中午移至中、下部。三種毒蛾幼蟲(chóng)的色澤不同，茶毛蟲(chóng)淡黃至黃褐色，體有黑色毛瘤，上生黃色毒毛。黑毒蛾體黑褐色，毒毛黑色。白毒蛾體黃褐色，毒毛白色。幼蟲(chóng)老熟后，在表土（茶毛蟲(chóng)）或落葉下（黑毒蛾）結(jié)繭化蛹。茶白毒蛾老熟幼蟲(chóng)吐絲綴連2、3葉倒掛化蛹。成蟲(chóng)有趨光性。多產(chǎn)卵于郁蔽茶園中，越冬卵則產(chǎn)于陽(yáng)坡茶園。毒蛾類(lèi)一般以卵在葉背越冬，白毒蛾和部分茶毛蟲(chóng)也可以幼蟲(chóng)在葉片上越冬。全年發(fā)生世代數(shù)為：茶毛蟲(chóng)一般發(fā)生2代，南方茶區(qū)3-4代，臺(tái)灣省5代；茶白毒蛾一年6代；茶黑毒蛾4代。茶毛蟲(chóng)的發(fā)生生態(tài)為：越冬卵需在氣溫12℃以上，相對(duì)濕度大于70％時(shí)孵化。因此，早春氣溫高低決定了第1代茶毛蟲(chóng)發(fā)生期的遲早。在生態(tài)條件適宜，而無(wú)天敵控制下，茶毛蟲(chóng)一般有間歇猖獗的特性。間歇期1、2年，長(zhǎng)達(dá)3年。茶毛蟲(chóng)的天敵種類(lèi)多，已發(fā)現(xiàn)有茶毛蟲(chóng)黑卵蜂、廣赤眼蜂、寄生幼蟲(chóng)的茶毛蟲(chóng)絨繭蜂、幼蟲(chóng)—蛹寄生的寄生蠅以及捕食性天敵瓢蟲(chóng)等。一直以來(lái)，化學(xué)防治因其使用方便，見(jiàn)效迅速成為滅蠅的主要手段，但由此產(chǎn)生的抗性和環(huán)境污染等問(wèn)題也日益嚴(yán)重，我國(guó)1980年開(kāi)始應(yīng)用溴氰菊酯防治家蠅，到1985年部分地區(qū)抗性已高達(dá)20000倍以上，且趨勢(shì)愈演愈烈。綜上研究，對(duì)于昆蟲(chóng)害的研究不能只是止于化學(xué)，應(yīng)該有一種更加有效合理的也蟲(chóng)方法，這種滅蟲(chóng)的方法是當(dāng)前害蟲(chóng)防治的重要研究課題。為此，通過(guò)昆蟲(chóng)的趨光特性，使用物理的點(diǎn)擊方法可以將害蟲(chóng)殺死，不會(huì)有化學(xué)污染，被殺死的害蟲(chóng)還能用于養(yǎng)魚(yú)等用途，方便而且無(wú)污染，不會(huì)使害蟲(chóng)發(fā)生相應(yīng)抗性變異等。隨著世界能源危機(jī)的加劇，各國(guó)都在尋求解決能源危機(jī)的方法，一條道路是尋求新能源和可再生能源的利用；另一條是尋求新的節(jié)能技術(shù)，降低能源的消耗，提高新能源的利用效率。而無(wú)所不在的太陽(yáng)能，不僅僅天然而且不存在污染情況，有很好的發(fā)展?jié)摿Α?
1.2 研究現(xiàn)狀
現(xiàn)在電子熒光燈的種類(lèi)很多，根據(jù)所殺害蟲(chóng)對(duì)光線頻率的不同，有適用于草地的、農(nóng)田的、家居的等多種光燈殺蟲(chóng)器。但是大多都是直接使用交流電，這樣加大了電能的使用量，而電能的來(lái)源是靠火力或者水力發(fā)電，這樣對(duì)環(huán)境的破壞可想而知?，F(xiàn)在已經(jīng)有一部分的滅蟲(chóng)器采用了電能的直接引用，方便而且環(huán)保。
單晶硅太陽(yáng)能電池,是以高純的單晶硅棒為原料的太陽(yáng)能電池，是當(dāng)前開(kāi)發(fā)最快的一種太陽(yáng)能電池。它的構(gòu)造和生產(chǎn)工藝已定型，產(chǎn)品已廣泛用于空間和地面。該電池的制備過(guò)程為首先將單晶硅棒切成片，經(jīng)過(guò)拋磨、清洗等工序，制成待加工的原料硅片。然后加工太陽(yáng)能電池片，在硅片上進(jìn)行摻雜和擴(kuò)散，一般摻雜物為微量的硼、磷、銻等。擴(kuò)散是在石英管制成的高溫?cái)U(kuò)散爐中進(jìn)行。這樣就在硅片上形成P>N結(jié)。再采用絲網(wǎng)印刷法，將精配好的銀漿印在硅片上做成柵線，經(jīng)過(guò)燒結(jié)，同時(shí)制成背電極，并在有柵線的面涂覆減反射源，以防大量的光子被光滑的硅片表面反射掉。單晶硅太陽(yáng)能電池的單體片就制成了。經(jīng)過(guò)抽查檢驗(yàn)，用框架和材料進(jìn)行封裝。最后，根據(jù)用戶(hù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，將太陽(yáng)能電池組件組成各種大小不同的太陽(yáng)能電池方陣。目前，國(guó)內(nèi)單晶硅太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)接近20%。
荷蘭菲利浦照明燈具公司研究開(kāi)發(fā)出一一種太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器。該器利用太陽(yáng)能電池板作電源，它的技術(shù)創(chuàng)新之處在于采用了TL-l6mm的超節(jié)電燈管和高頻振流器，其耗電量比原來(lái)同功率的燈管低55%一60%，而殺蟲(chóng)電場(chǎng)的電流和電壓更高，因此擊滅害蟲(chóng)的距離和范圍更寬，只需有l(wèi)小時(shí)左右的太陽(yáng)光照射，其電池板所產(chǎn)生的儲(chǔ)備電能則可供13-15小時(shí)使用。
國(guó)內(nèi)的寬譜太陽(yáng)能滅蟲(chóng)器是一種節(jié)能環(huán)保的新型農(nóng)作物蟲(chóng)害物理防治技術(shù)，它布置在農(nóng)作物種植區(qū)域，在夜間害蟲(chóng)活動(dòng)時(shí)開(kāi)啟，它借鑒熒光燈的殺蟲(chóng)原理及經(jīng)驗(yàn)，利用昆蟲(chóng)趨光、趨色、趨性的生物學(xué)特性，將燈光的波長(zhǎng)設(shè)定在特定范圍內(nèi)，引誘害蟲(chóng)撲燈，燈外配有高壓電網(wǎng)觸殺，使害蟲(chóng)落入收集器內(nèi)，達(dá)到集中誘滅害蟲(chóng)的目的。寬譜太陽(yáng)能滅蟲(chóng)器在使用過(guò)程中具備以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：
（1）采用太陽(yáng)能電池板和免維護(hù)鉛酸、鎳氫蓄電池，在白天通過(guò)太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生電能并儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)，保證太陽(yáng)能滅蟲(chóng)器在夜間能夠正常工作，不需要外部提供電能，完全實(shí)現(xiàn)了能源的自給自足，在節(jié)約能源、降低成本的同時(shí)又免去了接拉電線的麻煩。
（2）對(duì)誘蟲(chóng)燈的光波、波長(zhǎng)及光色進(jìn)行綜合調(diào)整，針對(duì)害蟲(chóng)的趨光性及晝伏夜出的生活習(xí)慣，利用最佳波長(zhǎng)及光波共振原理誘殺電殺害蟲(chóng)，解決了一般滅蟲(chóng)燈光譜較窄、滅蟲(chóng)種類(lèi)單一的問(wèn)題；也避免了一般滅蟲(chóng)燈對(duì)益蟲(chóng)的誘殺，提高了對(duì)害蟲(chóng)的殺滅率，同時(shí)保護(hù)了田間的生態(tài)平衡。
（3）采用了時(shí)間控制、光電控制、雨水控制技術(shù)并對(duì)電路使用了保護(hù)手段，提高了電能的使用效率，增加了太陽(yáng)能滅蟲(chóng)器的安全性、可靠性和使用壽命；避免了人工操作的繁瑣，節(jié)省了人工成本，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
通過(guò)對(duì)寬譜太陽(yáng)能滅蟲(chóng)器進(jìn)行滅蟲(chóng)效果考核可知：該機(jī)具在茶田、蔬菜地、水稻田均能有效地殺滅害蟲(chóng)，其中對(duì)茶尺蠖滅殺效果可達(dá)40％以上，對(duì)金龜子等地下害蟲(chóng)誘殺率達(dá)70％以上，對(duì)茶小綠葉蟬誘殺率在40％左右；蔬菜地在設(shè)燈誘殺前，每平方米一般有害蟲(chóng)10－16頭，設(shè)燈誘殺后，該田塊害蟲(chóng)量減少為3－5頭，誘殺效果可達(dá)60％左右；該機(jī)具對(duì)水稻田多種害蟲(chóng)如白背飛虱、褐飛虱、灰飛虱、大螟、二化螟等均有一定的誘殺作用，尤其以對(duì)灰飛虱的殺滅效果最佳。
1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)及基本要求
1) 根據(jù)課題，收集資料，擬定合理的太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。
2) 查詢(xún)相關(guān)資料，對(duì)太陽(yáng)能電池部分進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。
3) 太陽(yáng)能電池、燈座及電網(wǎng)主要參數(shù)的確定。
4) 太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器的裝配圖及零件圖的繪制。
5) 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。
1.4 太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器的分類(lèi)、工作原理及其主要參數(shù)
1.4.1 太陽(yáng)能電池板的分類(lèi)
太陽(yáng)能電池板的類(lèi)型：制作太陽(yáng)能電池板主要是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)，其工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電于轉(zhuǎn)換反應(yīng)。根據(jù)所用材料的不同，太陽(yáng)能電池板可分為：
1、硅太陽(yáng)能電池板
2、以無(wú)機(jī)鹽如砷化鎵III-V化合物、硫化鎘、銅銦硒等多元化合物為材料的電池
3、功能高分子材料制備的大陽(yáng)能電池板
4、納米晶太陽(yáng)能電池板等。
不論以何種材料來(lái)制作電池板，對(duì)太陽(yáng)能電池板材料一般的要求有：
1、材料易于獲得，且成本低
2、要有較高的光電轉(zhuǎn)換效率
3、材料本身對(duì)環(huán)境不造成污染
4、材料便于工業(yè)化生產(chǎn)且材料性能穩(wěn)定。
基于以上幾個(gè)方面考慮，硅是最理想的太陽(yáng)能電池材料，這也是太陽(yáng)能電池以硅材料為主的主要原因。
1.4.2 太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器工作原理
太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器借鑒黑光燈的基本原理及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，利用害蟲(chóng)的趨光波特性，將頻振波作為一項(xiàng)誘殺害蟲(chóng)成蟲(chóng)新技術(shù)應(yīng)用于滅蟲(chóng)器械，并將光的波長(zhǎng)范圍拓寬為365±50nm，增加了誘殺害蟲(chóng)的種類(lèi)；利用光近距離、波遠(yuǎn)距離引誘害蟲(chóng)成蟲(chóng)撲燈，燈外配以頻振高壓電網(wǎng)采用非接觸式方式，達(dá)到殺滅害蟲(chóng)控制蟲(chóng)害的目的。該燈無(wú)需市電，不用挖溝拉線，天黑燈亮，天亮燈熄，并且對(duì)人畜安全，可用于大田防治，同時(shí)也可作為害蟲(chóng)測(cè)報(bào)工具。
1.4.3 主要參數(shù)
1) 絕緣電阻≧2.5MΩ
2) 工作電流≦137mA
3) 功率30W
4) 燈管啟動(dòng)時(shí)間≦5s
5) 電網(wǎng)電壓2200V±5%
6) 最高工作電壓燈管啟動(dòng)時(shí)間≦5s
7) 最低工作電壓燈管啟動(dòng)時(shí)間≦15s。
2 太陽(yáng)能電池部分設(shè)計(jì)
2.1 太陽(yáng)能電池板的材料選擇
在安裝太陽(yáng)能電池模塊時(shí)主要考慮是否為并網(wǎng)裝置，以及所需要的功率大小，陽(yáng)光強(qiáng)度和安裝位置的條件（如屋頂?shù)膬A斜度等）。裝置大小由功率大小決定。最小的獨(dú)立型裝置功率只有幾瓦，家用太陽(yáng)能發(fā)電裝置功率大約是2~4kW。大型太陽(yáng)能建筑一體化的裝置功率可能達(dá)到幾百kW，而大型地面安裝的裝置可以達(dá)到幾MW。此外安裝模塊處的緯度，朝向和傾斜度也有影響。
一般而言10㎡的太陽(yáng)能電池模塊功率可達(dá)1kW，但也因太陽(yáng)能電池所用材料而有所不同，1㎡單晶硅電池方陣所提供的有用功率為90~110kW/年，而1㎡三結(jié)薄膜太陽(yáng)能電池提供的有用功率為60~80kW/年。
參考南方的日照情況，以及國(guó)內(nèi)技術(shù)成熟情況，選擇單晶硅電池板，根據(jù)“世界主要太陽(yáng)能新紀(jì)錄”顯示轉(zhuǎn)換率24.7±0.5%。
根據(jù)要求是30W，所以可以設(shè)定如下：負(fù)載輸入電壓12V，功率30W，每天工作8h，保證連續(xù)陰雨天數(shù)7天。
2.2 太陽(yáng)能電池板的選型
1) 確定每天日照輻射量。
年均日照總輻射量為每平方厘米97Kcal到114.5Kcal，即406.042KJ~479.297KJ，取輻射量為每平方米443KJ。
2) 確定平均峰值日照時(shí)數(shù)
=443/100=4.43h
3) 計(jì)算負(fù)載24h耗電量P?！?
P=H/V=（30/12）×8=20Ah
V——負(fù)載額定電源
4) 確定太陽(yáng)能組件最佳電流
太陽(yáng)能組件應(yīng)輸出的最小電流為：
式中，P為負(fù)載每天總耗電量，為蓄電池組件充電效率（0.80~0.90），為太陽(yáng)能電池組件表面由于塵污遮蔽或老化引起的修正系數(shù)，通?？扇?.9~0.95，為太陽(yáng)能電池組件組合損失和對(duì)最大功率點(diǎn)偏離的修正系數(shù)，通常可取0.9~0.95。
取=0.8；=0.9；=0.9則
=6.967A
5) 計(jì)算太陽(yáng)能陣列工作電流。
=P(1+Q)/T
Q——按陰雨期富余系數(shù)，Q=0.21～1.00
=20×（1+0.8）/4.5=8A
在此取太陽(yáng)能電池工作電流為7A。
6) 確定蓄電池浮充電壓Vf。
鎘鎳(GN)和鉛酸(CS)蓄電池的單體浮充電壓分別為1.4～1.6V和2.2V。
因?yàn)镃S電池市場(chǎng)價(jià)格較為低廉而且環(huán)保，所以暫時(shí)選定CS蓄電池，所以Vf=2.2V
7) 太陽(yáng)能電池溫度補(bǔ)償電壓Vt。
Vt=α(T-25)Vf
α 是太陽(yáng)能電池組件的溫度系數(shù)，對(duì)單晶硅和多晶硅電池組件來(lái)說(shuō)， a=0.005；T為太陽(yáng)能電池組件的最高工作溫度（45℃~60℃），T=60℃
Vt=0.005×（60-25）×2.2=0.385V
計(jì)算太陽(yáng)能電池陣列工作電壓。
=+ +（其中Vd=0.5～0.7）
=2.2+0.6+0.385=3.185V
太陽(yáng)電池陣列輸出功率。
式中，α、T取值與上面相同，K為考慮一些未知工作因素，而引入的安全系數(shù)，可根據(jù)電壓等級(jí)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確程度、運(yùn)行環(huán)境等，在1.05~1.30之間選取，取K=1.2。
=32.429W
根據(jù)Vp、Wp在硅電池平板組合系列表格（表1），確定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的串聯(lián)塊數(shù)和并聯(lián)組數(shù)。
表 1 電池平板組合系列表
Table 1 Battery flat combination series
規(guī)格
標(biāo)稱(chēng)功率WP(W)
最大峰值VMP(V)
峰值電流
IMP（A）
最大開(kāi)路電壓
VOC（A）
短路電流
ISC（A）
最大系統(tǒng)工作電壓
電池板尺寸
L×W×H（MM）
電池片規(guī)格CELL（MM）
重量
KG
TYN80W/12V
80
17.82
4.49
21.6
5
715V
1197×542×35
125×125
7.8
TYN75W/12V
75
17.64
4.26
21.42
4.81
715V
1197×542×35
125×125
7.8
TYN60W/12V
60
17.64
3.41
21.42
3.85
715V
771×666×25
125×125
5.9
TYN50W/12V
50
17.64
2.84
21.42
3.21
715V
840×542×25
125×125
4.8
TYN45W/12V
45
17.64
2.56
21.42
2.89
715V
630×542×25
125×125
3.8
TYN40W/12V
40
17.64
2.27
21.42
2.56
715V
630×542×25
125×125
3.8
TYN35W/12V
35
17.64
1.99
21.42
2.25
715V
630×542×25
125×125
3.8
TYN30W/12V
30
17.64
1.71
21.42
1.93
715V
630×542×25
125×125
3.8
TYN25W/12V
25
17.64
1.42
21.42
1.6
715V
652×292×25
125×125
2.2
TYN20W/12V
20
17.28
1.16
21.24
1.31
715V
652×292×25
125×125
2.2
TYN15W/12V
15
17.28
0.87
21.24
0.98
715V
540×292×18
125×125
1.8
TYN10W/12V
10
17.28
0.58
21.24
0.66
715V
368×292×18
125×125
1.4
TYN5W/12V
5
17.28
0.29
21.24
0.33
715V
210×292×18
125×125
1.2
根據(jù)表1兼考慮到轉(zhuǎn)換功率、損耗等因素可以選擇TYN50W/12V即可滿足條件。
2.3 蓄電池選型
根據(jù)上面的計(jì)算知道，負(fù)載日耗電量20Ah。在蓄電池充滿情況下，可以連續(xù)工作7個(gè)陰雨天，再加上第一個(gè)晚上的工作，蓄電池的容量：
P=20×（7+1）Ah=160Ah
選用一臺(tái)12V200Ah的蓄電池就可以滿足要求了。
3 燈具部分及其電網(wǎng)
3.1 燈具的滅蟲(chóng)燈電路工作原理
見(jiàn)圖1所示：
圖 1滅蟲(chóng)燈電路
Figure 1 Exterminating pert
電路原件如下：
1) BX1為安全電阻，保證電源的穩(wěn)定安全；
2) VD1~VD4均選用1 N4007型硅整流二極管；VD5選用1 N4148型硅開(kāi)關(guān)二極管；
3) C1選用耐壓值為25V的鋁電解電容器；C2選用耐壓值為16V的鋁電解電容器；C3和C4均選用獨(dú)石電容器；C5選用耐壓值為400V以上的CBB電容器；
4) RPl選用小型實(shí)心電位器或可變電阻器；RP2和RP3選用小型合成膜電位器或可變電阻器；
5) VＤ LＥＤ選用中3mm的高亮度發(fā)光二管；
6) IC１選用NE555或561555型時(shí)基集成電路；
7) T1選用3 -5VA、二次電壓為巧V的電源變壓器；T2使用高壓電擊器用脈沖變壓器或黑白電視機(jī)的行輸出變壓器；
8) Ｈ選用８W的黑光燈管，安裝在燈籠電網(wǎng)內(nèi)。
由雨控、光控、高壓電網(wǎng)、藍(lán)色光、白色光和驅(qū)動(dòng)及交、直流電源等幾部分組成。燈管H的驅(qū)動(dòng)電路由TWH8751與RP2、C3組成脈沖振蕩器，RF2將IC2的輸出端④腳信號(hào)正反饋到輸入端①腳，因功率開(kāi)關(guān)集成電路IC2的選通端②腳接地為低電平，所以電路符合起振條件。
振蕩電壓經(jīng)升壓變壓器T1升壓后，使燈管H點(diǎn)亮。調(diào)節(jié)電位器RP2可改變電路的振蕩頻率以調(diào)節(jié)燈管H的發(fā)光效率。高壓電路由NE555等組成脈沖振蕩電路，輸出高頻率的脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)大功率管3DDl5導(dǎo)通，在行變壓器T2的次級(jí)感應(yīng)出高壓脈沖，經(jīng)過(guò)整流二極管VD2輸出，可得到近萬(wàn)伏的直流電壓。變壓器T3可用14、17英寸黑白電視機(jī)行輸出變壓器代替，經(jīng)實(shí)際使用性能特別好。
高壓包帶有硅堆正好用作本電路的高反壓二極管VD2，使用時(shí)將行輸出高壓包的第②腳、⑤腳作為變壓器的初級(jí)，第④腳作高壓的負(fù)端P2。外接電源為太陽(yáng)能電板TYN50W/12V，合上開(kāi)關(guān)S，邊工作邊對(duì)12V200Ah的蓄電池充電。該電路工作與否由繼電器K的動(dòng)合觸點(diǎn)K1-1控制燈與高壓電路開(kāi)關(guān)。雨控、光控電路由Q濕敏傳感器、RL光敏電阻器及三極管VTI，VT2等元件構(gòu)成。濕敏傳感器實(shí)際上是用環(huán)氧的單面敷銅板制作而成，用小刀刻劃成兩組相鄰但互不接觸的電極．在干燥的情況下，兩組電極間電阻為無(wú)窮大。若下雨因被水淋濕，兩極間電阻就會(huì)迅速下降到幾千歐或幾百歐姆以下，此時(shí)三極管VTl導(dǎo)通，VD2截止，繼電器K不動(dòng)作。觸點(diǎn)K1-I打開(kāi)，燈，高壓電網(wǎng)電路均不工作。同理，若在白天，因光敏電阻RL受自然光線照射呈現(xiàn)低電阻，也會(huì)導(dǎo)致VTl導(dǎo)通、VT2截止，燈、高壓電網(wǎng)電路也不工作。RP1是調(diào)節(jié)光控、濕敏傳感器的工作穩(wěn)定性。只要在晴天的夜晚，Q濕敏傳感器與RL其等效電阻均為高阻時(shí)，VT1截止、VT2導(dǎo)通，K得電吸合，其觸點(diǎn)K1-1動(dòng)作閉合，燈、高壓電路通電工作，燈管發(fā)光以引誘昆蟲(chóng)。同時(shí)，由升壓變壓器T1升壓后加至高壓電網(wǎng)P1、P2以捕殺各類(lèi)害蟲(chóng)。制作與調(diào)試 Q濕敏傳感器可用45mm~65mm環(huán)氧樹(shù)脂單面敷銅板，采用刀刻．要求兩組電極銅箔條間距在3-5mm左右為宜。升壓變壓器采用E12或U12鐵氧體磁心，L1用Φ0.8mm高強(qiáng)度聚酯漆包線在骨架上平繞30匝，12用中0．27mm高強(qiáng)度聚酯漆包線繞160匝，注意層間要用黃蠟?zāi)z帶絕緣，磁芯之間要墊一層厚0．05mm的薄紙，然后將制成品浸漆烘干處理即可。將焊接好的電路板連同變壓器T1裝入體積合適的絕緣小盒內(nèi)，在盒上開(kāi)孔固定開(kāi)關(guān)SA。調(diào)試時(shí)首先將電池或電瓶充足電，合上電源開(kāi)關(guān)SA，在白天把MGA5型光敏電阻器用手擋住，燈管立即發(fā)亮，然后再微調(diào)電位器RP2使燈管H發(fā)光最亮就行，松開(kāi)手后燈管自動(dòng)熄滅，說(shuō)明調(diào)試即告完成。
3.1.1 電路中燈管啟動(dòng)時(shí)間的驗(yàn)證
燈管等的啟動(dòng)時(shí)間主要受繼電器的影響，根據(jù)要求需要燈管的啟動(dòng)時(shí)間小于等于5秒。為方便起見(jiàn)，選擇DH48S系列，其延時(shí)范圍為0.01s~99h99min，根據(jù)需求任意選取，并且精度高、體積小、功耗小、性能可靠。
3.2 控制器
太陽(yáng)能充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池?；竟δ鼙仨毦邆溥^(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、光控、時(shí)控與防反接等。
蓄電池放過(guò)充、過(guò)防保護(hù)電壓具有一般參數(shù)，當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到設(shè)定值后就會(huì)改變電路的狀態(tài)。
在選用器件上，目前一般采用集成電路。工作原理：電路如圖1所示，它由降壓、整流、濾波及延時(shí)控制電路等部分組成。
集成電路IC1部分，如圖2：
圖2 IC1集成電路
Figure 2 IC1 integrated circuit
按下K1-1，12V工作電壓加至電路中，這時(shí)NE555的②腳和⑥ 腳為高電平，則NE555的③ 腳輸出為低電平，因此繼電器K得電工作，觸點(diǎn)SA向左吸合，這時(shí)電路中C1得電，而蓄電電路無(wú)電。這時(shí)電源通過(guò)電容器C4、電阻器R7至“地”，對(duì)C4進(jìn)行充電隨著C4上的電壓升高，NE555的②、⑥腳的電壓越來(lái)越往下降，當(dāng)此電壓下降至2/3Vcc 時(shí)，NE555的③腳輸出由低電平跳變?yōu)楦唠娖?，為純電路工作?
本電路只要元器件是好的，裝配無(wú)誤，裝好即可正常工作。
延時(shí)時(shí)間由C4及R7的值決定，T≈1.1C4R7。
C5可用數(shù)十pF至1000μF的電容器，(C4+R7)的值可取2K～10MΩ。
C1的耐壓值應(yīng)≥400V，R1的功率應(yīng)≥2W，K1-1按鈕開(kāi)關(guān)可選用K-18型的，
繼電器的型號(hào)為JQX-13F-12V。其它元器件無(wú)特殊要求。
４ 太陽(yáng)能電池組件支架
4.1 傾角設(shè)計(jì)
為了太陽(yáng)能電池組件在一年之內(nèi)受到盡可能多的太陽(yáng)輻射，需要為太陽(yáng)能選擇合適的傾角。根據(jù)下表2有：選擇傾角為比較合適。
表2 我國(guó)主要城市主要日照時(shí)間及安裝傾角
Table 2 Sunshine time and installation angle in cities of China
城市
緯度ψ
最佳傾角φ
年平均日照時(shí)數(shù)h
城市
緯度ψ
最佳傾角φ
年平均日照時(shí)數(shù)h
哈爾濱
45.68
+3
4.4
杭州
30.23
+3
3.42
長(zhǎng)春
43.90
+1
4.8
濟(jì)南
36.68
+6
4.44
北京
39.8
+4
5
長(zhǎng)沙
28.20
+6
3.22
蘭州
36.05
+8
4.4
廣州
23.13
-7
3.52
上海
31.17
+3
3.8
成都
30.67
+2
2.87
南京
32.00
+5
3.94
昆明
25.02
-8
4.26
4.2 抗風(fēng)設(shè)計(jì)
抗風(fēng)設(shè)計(jì)分為兩部分：一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)；二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。
4.2.1 風(fēng)速及風(fēng)力確定
依據(jù)電池組件的技術(shù)參數(shù)資料，風(fēng)速和風(fēng)力的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表3：
表3 風(fēng)速和風(fēng)力對(duì)應(yīng)關(guān)系
Table 3 Wind speed and wind corresponding relation
名稱(chēng)
最大風(fēng)力(m/s)
風(fēng)速（級(jí)）
名稱(chēng)
最大風(fēng)力(m/s)
風(fēng)速（級(jí)）
熱帶低壓(TD)
10.8~17.1
6~7
臺(tái)風(fēng)(TY)
32.7~41.4
12~13
熱帶風(fēng)暴(TS)
2~24.4
8~9
強(qiáng)臺(tái)風(fēng)(STY)
41.5~50.9
14~15
強(qiáng)熱帶風(fēng)暴(STS)
24.5~32.6
10~11
超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)(Super TY)
＞51.0
≥16
南方中部地區(qū)臺(tái)風(fēng)很少出現(xiàn)，大部分時(shí)間最多為熱帶低壓或者熱帶風(fēng)暴氣候，即為8~9級(jí)風(fēng)力強(qiáng)度，故選擇最小強(qiáng)熱帶風(fēng)暴強(qiáng)度就夠了。所以設(shè)定最大風(fēng)速V=25m/s。
4.2.2 太陽(yáng)能燈桿部分的力學(xué)分析
如圖3，焊縫所在面即燈桿破壞面。
電池板的傾角Ａ＝
燈桿高度ｈ＝2.5ｍ
設(shè)計(jì)選取燈桿底部的焊縫寬度τ＝４mm
燈桿底部外徑φ＝150mm
圖3 焊縫所在面即燈桿破壞面
Figure 3 Weld failure face
4.2.3 燈桿破壞面地抗拒的計(jì)算
受力分析如圖4所示：
燈桿破壞面的抵抗力矩W的計(jì)算點(diǎn)到燈桿受到的電池板作用載荷作用線的距離設(shè)為S，則
S=（h+s）sin=（2500+75cos）sin≈269mm=0.269m
所以風(fēng)載荷在燈桿破壞面上的作用矩：
M=F×S
圖4 受力分析
Figure 4 Stress analysis
根據(jù)前面設(shè)計(jì)的25m/s的最大允許風(fēng)速，太陽(yáng)能熒光燈殺蟲(chóng)器50W/12V的電池板基本荷載為300。
考慮安全系數(shù)為1.3，則
F=1.3×300=390N
則 M=F×S=390×0.269N·m=104.91N·m
根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，圓環(huán)形破壞面的抵抗矩
W=Π×（3r2δ+3rδ2+δ3）
式中r為圓環(huán)內(nèi)徑，δ為圓環(huán)寬度
則有 W= Π×（3×150×4+3×75×4+3×4）≈8520㎜3
風(fēng)載荷在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力
f=M/W=104.91N·m/8520㎜3≈12.3KPa
據(jù)資料顯示，常用的Q235鋼的抗彎強(qiáng)度為215MPa>>12.3KPa。
所以，設(shè)計(jì)選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質(zhì)量能保證，燈桿的抗風(fēng)符合要求。
4.3 表面處理
表面采用靜電涂裝新技術(shù)，達(dá)到自潔、抗腐蝕、耐老化的作用，并且適應(yīng)任何氣候環(huán)境。加工工藝設(shè)計(jì)為熱浸鋅的基礎(chǔ)上涂裝，提高產(chǎn)品性能。
5 設(shè)計(jì)總結(jié)
市電照明燈具電費(fèi)高昂：市電照明燈具工作中有固定高昂的電費(fèi)，要長(zhǎng)期不間斷對(duì)線路和其它配置進(jìn)行維護(hù)或更換，維護(hù)成本逐年遞增。太陽(yáng)能照明燈具免電費(fèi)：太陽(yáng)能照明燈具是一次性投入，無(wú)任何維護(hù)成本，三年可收回投資成本，長(zhǎng)期受益。
市電照明燈具有安全隱患：市電照明燈具由于在施工質(zhì)量、景觀工程的改造、材料老化、供電不正常、水電氣管道的沖突等方面帶來(lái)諸多安全隱患。太陽(yáng)能照明沒(méi)有安全隱患：太陽(yáng)能燈具是超低壓產(chǎn)品，運(yùn)行安全可靠。
太陽(yáng)能燈照明的其它優(yōu)勢(shì)：綠色環(huán)保，能為高尚生態(tài)小區(qū)的開(kāi)發(fā)和推廣增加新的賣(mài)點(diǎn)；可持續(xù)降低物業(yè)管理成本，減少業(yè)主公共分?jǐn)偛糠值馁M(fèi)用。綜上對(duì)比所述，太陽(yáng)能照明之安全無(wú)隱患、節(jié)能無(wú)消耗、綠色環(huán)保、安裝簡(jiǎn)便、自動(dòng)控制免維護(hù)等固有的特性將為樓盤(pán)的銷(xiāo)售、市政工程的建設(shè)直接帶來(lái)明顯可利用的優(yōu)勢(shì)。
太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈以太陽(yáng)光為能源，不需要鋪設(shè)復(fù)雜的管線，安全節(jié)能無(wú)污染?；趩纹瑱C(jī)的太陽(yáng)能控制系統(tǒng)很好地把太陽(yáng)能光伏技術(shù)與單片機(jī)智能控制技術(shù)結(jié)合了起來(lái)。而且具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定可靠、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
1.節(jié)能環(huán)保:太陽(yáng)能是一種清潔的可再生能源，它不僅節(jié)約了電能，而且減少了二氧化碳的排放量。有關(guān)數(shù)據(jù)表明太陽(yáng)能每年可以減少7740萬(wàn)噸二氧化碳就相當(dāng)于節(jié)省了310億美元的二氧化碳減量成本。
2. 可靠耐用：太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈在惡劣的環(huán)境和氣候條件下，光伏發(fā)電系統(tǒng)很少發(fā)生故障；目前絕大多數(shù)太陽(yáng)能電池組件的生產(chǎn)技術(shù)都足以保證10年以上性能不下降，太陽(yáng)能電池組件可以發(fā)電25年或更長(zhǎng)的時(shí)間。
3.安裝組件積木化：安裝靈活方便，便于用戶(hù)根據(jù)自己的需要選擇和調(diào)整太陽(yáng)能的容量大小。
4.安全：太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈不使用易燃燃料，而且不像交流電那樣聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，導(dǎo)致在雷擊等情況下經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)高壓浪涌，對(duì)設(shè)備安全造成威脅，只要設(shè)計(jì)和安裝適當(dāng)，系統(tǒng)具有很高的安全性。
5.自主供電：離網(wǎng)運(yùn)行的太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈具有供電的自主性、靈活性。
太陽(yáng)能與LED相結(jié)合的技術(shù)運(yùn)用在太陽(yáng)能殺蟲(chóng)燈領(lǐng)域完全符合“綠色，節(jié)能，低成本”的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念。我們這個(gè)課題具有很大的研究?jī)r(jià)值，而從上面一系列的分析中也不難看出這個(gè)課題本身所具有的潛在價(jià)值更是無(wú)法估量的。整體設(shè)計(jì)基本上考慮到了各個(gè)環(huán)節(jié)：光伏組件的峰瓦數(shù)選型設(shè)計(jì)與蓄電池容量選型設(shè)計(jì)采用了通用的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)思路比較科學(xué)，外表采用了陷阱的技術(shù)工藝，美觀而且耐用。
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致 謝
本論文是在我的導(dǎo)師老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，李明老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向李明致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
通過(guò)設(shè)計(jì)，讓我對(duì)太陽(yáng)能工藝有了深層次的了解，加深了電工學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，開(kāi)拓了新的視野，對(duì)新型能源有了清楚的認(rèn)識(shí)，收獲頗豐。
在此，我還要感謝各位同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服各種困難，直到本設(shè)計(jì)完成。 在設(shè)計(jì)即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到設(shè)計(jì)的順利完成，有很多老師、同學(xué)、朋友幫助我，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們!
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