我的绿色科技小探索—太阳能小电风扇

阮开心

在我们日常生活中，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，被广泛应用于各个领域，这次我将对太阳能小电扇进行研究，以及了解它的工作原理，制作过程和实际应用效果。 需要解决的问题

1. 如何采集太阳能转为电能
2. 如何将转换后的电能传递给风扇电机

通过查阅资料我了解到当前采集太阳能已经十分简单便捷，有现成的太阳能光伏板可以吸收太阳光并转换为电能，而太阳能小电扇主要有太阳能光伏板、电机、风扇叶片等部分组成。它的工作原理是当太阳光照射到太阳能光伏板上时，光伏板会将光能转化为电能，然后驱动电机转动，电机再带动风扇叶片旋转，从而产生风力。 制作过程 1.材料准备 首先，我列出了制作太阳能电风扇所需的材料:一块小型光伏板、一个小型直流电机、几片塑料扇叶、一些导线以及必要的固定工具。这些材料都可以在科技市场或网上购买到。

画出电路图示意:

2.组装步骤:

1.将立杆穿插在底板上

2.将电机导线穿过电机夹子上的方形孔，再将电机卡进电机夹子。

3.将电机穿插在立杆最上面的大圆孔，电机导线穿过立杆上第二个大圆孔。

4.将电机导线分别穿插进接线夹中,再将接线夹粘在底板上。(导线的铜丝要夹在接线夹上)

5.将太阳能板的导线分别穿插进接线夹的另一侧。(太阳能板的导线和电机导线同色相连)

6.将万向架粘在底板上，将太阳能光伏板粘在万向架上。

7.电机传动轴上穿插一个轴套，再穿插扇叶。(扇叶和轴套之间要留有空隙)

8.组装完成，将太阳能风扇拿到室外，太阳光直射在太阳能板上，风扇就能转起来。

制作完成后，我迫不及待地将太阳能电风扇拿到阳光下进行测试。当阳光照射到太阳能板上时，电风扇开始缓缓转动起来。虽然风力不大，但足以让我感到兴奋和自豪。

后续的问题与改进

在使用中我又遇见的新问题，在阴天或晚上没有阳光的时候风扇无法启动！

为了解决这个问题在思索后决定引入蓄电池来解决。在有阳光的时候通过光伏板采集电能除了驱动电机还可以储存到蓄电池中，这样就可以没有阳光的时候，通过蓄电池中的电能来驱动风扇了。

电路图也做了一些调整

接下来依然是动手环节，改造接入蓄电池，将电池的正负极分别与光伏板和电机连接，同时确保电池充电和放电的电路是分离的，以避免短路。还给小电扇增加了开关功能，方便后续使用。

加入蓄电池后，进行阳光照射充电放电测试，风扇已经可以在无光照情况下启动。

最后我还做了优化调整，我将导线裁剪至合适的长短接线，将开关调整到合适位置，优化光伏板的角度，电扇叶片的平衡等；最后用热熔胶枪固定

下面是我最终的成品

无阳光下测试

到这里还没结束，我又碰到了一个新的疑问，光伏板到底是利用光发电还是热发电呢？

我立马进行了测试，用台灯，手机电筒去照射光伏板，发现两者都没办法启动电风扇，这让我很疑惑？台灯，手机电筒又与太阳光有什么区别呢？

实验观察与问题求证

通过查阅资料，原来光发电和热发电都是太阳能的利用方式，其中光伏板就是利用光发电，那么我用手电和台灯照射为什么不行呢，是因为光子能量不同。太阳光中的光子能量远大于生活中的其他的光源。手电，台灯发出的光线中包含的光子能量不足以驱动光伏板所以无法让风扇转动。

那么太阳能热发电又是怎么利用的呢？

在我国敦煌就建有全球聚光规模最大的熔盐塔式光热电站利用1.2万面镜子，通过程序控制始终自动跟随太阳的最佳反射角度，将阳光聚焦到集热塔中，可以形成超过1000度的高温。

在集热塔下下方有两个存储罐，一个是冷熔盐罐，一个是热熔盐罐，冷溶盐罐中的盐被泵入集热塔的顶部经加热后形成500多度的热熔盐在流入热熔盐罐中存储，熔盐是盐的熔融状态，是一种可以高温传热 蓄热的介质。

到这里，太阳的热能就被保存下来了，接下来只要利用热能驱动蒸汽轮机进行发电就好了，冷却下来的熔盐可以循环进入冷熔盐储存罐中，继续使用。

而且因为利用熔盐进行了储热，所以只要储存的热熔盐够多，即便在夜晚也可以继续发电；在敦煌的熔盐塔式光热电站存储了上万吨的熔盐；完全可以实现全天发电。

结论与展望 通过本次太阳能电风扇的设计与制作，我不仅成功地将太阳能转化为电能来驱动电风扇，还学到了许多关于太阳能应用和电路连接的知识。我认识到，太阳能是一种非常宝贵的资源，值得我们深入研究和广泛应用。在未来，我希望能够继续探索更多太阳能应用的可能性，为保护环境、节约能源贡献自己的一份力量。