第一篇：《設(shè)計太陽能熱水器》教學(xué)設(shè)計

《設(shè)計太陽能熱水器》教學(xué)設(shè)計

教科版小學(xué)科學(xué)五年級上冊第二單元第8課 廣州市天河區(qū)體育東路小學(xué) 涂先欽

教學(xué)目標：

1.經(jīng)歷對太陽能熱水器的設(shè)計、方案交流和修改完善的過程； 2.能根據(jù)研究的需要進行有目的的設(shè)計； 3.能夠?qū)懗霰容^完整的設(shè)計方案； 4.能認真負責(zé)地承擔(dān)自己的設(shè)計任務(wù)； 5.能與同學(xué)友好交流，分享智慧； 6.了解太陽能熱水器的基本構(gòu)造； 7.了解制造太陽能熱水器的基本要求； 8.能綜合運用已掌握的知識。教學(xué)重點：會設(shè)計太陽能熱水器。教學(xué)難點：掌握太陽能熱水器的基本原理。教學(xué)準備：

太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)及工作原理圖，學(xué)生活動記錄本。教師自制的太陽能熱水器模型。教學(xué)過程：

一、引入：

師：“人們一直都在研究如何能夠吸收更多的太陽光從中獲得熱能。太陽能熱水器就是利用太陽能的具體方案。那么，太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)及工作原理是怎樣的呢？”

二、探究內(nèi)容：

1.設(shè)計我們的太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)及工作原理。（1）設(shè)計前的準備。

?了解太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)及工作原理。?熟悉設(shè)計方案的寫作格式。

（向?qū)W生提供一個初步成型的設(shè)計方案供同學(xué)學(xué)習(xí)，主要是學(xué)習(xí)設(shè)計方案的寫作格式。）

（2）明確設(shè)計要求。① 能夠裝200毫升水； ② 要利用容易得到的材料；

③ 能夠盡可能地在短時間內(nèi)使熱水器中水的溫度升上來。（3）討論并撰寫設(shè)計方案。① 需要考慮哪些問題？ ② 采用哪些有效的措施？ ③ 按要求的格式撰寫設(shè)計方案。2.交流與優(yōu)化設(shè)計方案。?交流設(shè)計方案。?優(yōu)化設(shè)計方案。

三、全課總結(jié)。

四、課后拓展。

準備制作太陽能熱水器的工具和材料。

第二篇：《做個太陽能熱水器》教學(xué)設(shè)計

《做個太陽能熱水器》教學(xué)設(shè)計

【教學(xué)目標】

科學(xué)概念：

1.太陽能熱水器是一種光熱轉(zhuǎn)換器，具有節(jié)能、環(huán)保、安全的優(yōu)點。2．太陽能熱水器的效能和所采用的材料、結(jié)構(gòu)、運用的原理有關(guān)。

3．產(chǎn)品的設(shè)計，不僅要考慮構(gòu)造，還要考慮材料的選擇、依據(jù)的科學(xué)原理以及如何方便、實用。

過程與方法：

1．能根據(jù)研究任務(wù)和要求進行有目的的設(shè)計。2．按一定的格式寫出本小組的設(shè)計方案。3．在全班交流介紹方案的設(shè)計思路、原理。情感、態(tài)度、價值觀：

1．樂于合作、交流、反思和改進。2．體會到運用科學(xué)知識解決問題的樂趣。

3．體會到任何一種科技產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計，融合了多種知識和技術(shù)。4．認識到科技的發(fā)展能促使人們更好地利用自然資源和自然規(guī)律。

【教學(xué)重、難點 】

教學(xué)重點：經(jīng)歷對太陽能熱水器的設(shè)計，方案交流和修改完善的過程。

教學(xué)難點：了解太陽能熱水器的基本構(gòu)造，了解制造太陽能熱水器的基本要求?！菊n時安排】1課時 【教學(xué)準備】

教師演示：有關(guān)太陽能熱水器和太陽灶的構(gòu)造及工作原理的課件及圖片

分組實驗：制作簡易太陽能熱水器的材料（紙盒、泡沫塑料或棉花、能裝水的塑料袋或飲料瓶、玻璃片或塑料薄膜、盒蓋、黑色紙、鏡子或錫箔紙等）【教學(xué)過程】

一、課前預(yù)習(xí)

預(yù)習(xí)要求：到太陽能熱水器經(jīng)銷店觀察太陽能熱水器的構(gòu)造、采訪營業(yè)員，或者查找資料了解熱水器材料、工作原理。

二、引出問題

太陽能熱水器是利用多種科學(xué)原理設(shè)計出來的一種裝置。它的構(gòu)造怎樣？

它是如何工作的？

三、深入了解

1.教師利用課件展示太陽能熱水器的構(gòu)造圖和工作圖,提問：誰能說出它的構(gòu)造和工作原理？

2.簡介太陽能集熱器的材料和工作原理。

四、設(shè)計方案

1.學(xué)生閱讀書上的提示與要求

思考：（1）為了使熱水器盡快地升溫，需要考慮哪些問題？采取哪些措施？

（2）主要應(yīng)該包括哪兩部分？ 選用什么材料做？ 2.閱讀書上的設(shè)計方案后，學(xué)生分組自行設(shè)計 3.小組之間交流各自的設(shè)計金點子

五、總結(jié)與評價

這堂課我們學(xué)了那些知識？今天誰課堂表現(xiàn)最佳？

六、課后制作

布置課后制作任務(wù)

板書設(shè)計

做個太陽能熱水器

太陽能熱水器 ：集熱箱、保溫箱、控制系統(tǒng)、支架

我們的設(shè)計方案：使用材料、升溫和保溫措施、設(shè)計圖

第三篇：太陽能熱水器控制器的設(shè)計之文獻綜述

前言

當今計算機技術(shù)在飛速發(fā)展，微機應(yīng)用日益普及深入，微機在通信自動化、工業(yè)自動控制、電子測量、信息管理和信息系統(tǒng)等方面得到廣泛的應(yīng)用。嵌入式計算機系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能，可靠性，成本，體積，功效等嚴格要求的專業(yè)計算機系統(tǒng)。其最初應(yīng)用是基于單片機的。單片機小巧靈活，成本低，易于產(chǎn)品化。它面向控制，能針對性的解決從簡單到復(fù)雜的各種控制任務(wù)。

目前，國內(nèi)的太陽能熱水器還處于研發(fā)階段，這種控制器只具有溫度和水位的顯示功能，不具有溫度控制功能。由于加熱時間不能控制而導(dǎo)致過燒，從而浪費大量電能。本設(shè)計是以89c51單片機為檢測控制中心，采用ds12887實時時鐘，實現(xiàn)了溫度，水位，時間三種參數(shù)的實時顯示功能。

電熱水器是以電作為能源對熱水器加熱，它是以高精品質(zhì)、卓越的安全性能、高效節(jié)能環(huán)保的較高性價比在高速發(fā)展的信息時代脫穎而出成為生活中必不可少的家電用器。但在實際生活中，家用熱水器在使用時會出現(xiàn)供水水壓不足，出現(xiàn)干燒事件，在帶水帶電潮濕的環(huán)境下使用，出現(xiàn)顯示器被霧氣遮住出現(xiàn)黑屏等現(xiàn)象。此時對電熱水器出水壓控制系統(tǒng)的軟件控制就成了必要，利用微處理器為控制器的核心，設(shè)計出一種電熱水器出水壓控制的軟件系統(tǒng)，具有良好的社會價值和廣闊的市場前景。

正

文

一、研究背景及意義

1.1背景：

隨著全球人口和經(jīng)濟規(guī)模的不斷增長，能源使用帶來的環(huán)境問題及其誘因逐漸為人所認識，“低碳經(jīng)濟”這一概念開始進入人們的視野。人們在大力發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)。

能源問題將更為突出：①從長遠來看，全球已探明的石油儲量只能用到2020年，天然氣也只能延續(xù)到2040年左右，即使儲量豐富的煤炭資源也只能持續(xù)二三百年。②環(huán)境污染③溫室效應(yīng)引起全球氣候變化。因此，人類在解決上述能源問題，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，只能依靠科技進步，大規(guī)模地開發(fā)利用可再生潔凈能源。

太陽能具有：①儲量的“無限性”太陽能每秒鐘放射的能量大約是1.6*10^23 KW，一年內(nèi)到達地球表面的太陽能總量折合標準煤共約1.892*10^13千億噸。②太陽能對于地球上的絕大多數(shù)地區(qū)具有存在的普遍性，可就地取用。③開發(fā)利用時幾乎不產(chǎn)生任何污染。鑒于此，太陽能必將在世界能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換中擔(dān)綱重任，成為理想的替代能源。

在世界范圍內(nèi)，太陽能熱水器技術(shù)已經(jīng)很成熟，并已形成行業(yè)，正在以優(yōu)良的性能不斷的沖擊電熱水器市場和燃氣熱水器市場。2000年太陽能熱水器取代47000套家用電熱水器；2000年日本太陽能熱水器的擁有量將翻一番；以色列更是明文規(guī)定，所有新建房屋必須配備太陽能熱水器。目前，我國是世界上太陽能熱水器生產(chǎn)量和銷售量最大的國家。

1.2 意義

能源問題與安全問題是現(xiàn)代社會各界普遍關(guān)注的焦點之一。目前市場上存在三種樣式的熱水器：電熱水器、燃氣熱水器和太陽能熱水器。近年來，在一氧化碳中毒事故中，由燃氣熱水器造成的約占1/3；電熱水器的大規(guī)模用電，并不能給人們的正常生活帶來便利，作為后來者的太陽能熱水器，因其安全性好、節(jié)能、綠色環(huán)保等優(yōu)點，近幾年呈現(xiàn)出爆發(fā)式的發(fā)展趨勢。

選擇太陽能熱水器這個課題，可以讓我更好的認知可持續(xù)發(fā)展問題，看清目前的能源現(xiàn)狀，以及各國在節(jié)能能源上的措施，在太陽能革新上運用的新技術(shù)。此外，太陽能熱水器已經(jīng)走進千家萬戶，控制系統(tǒng)是太陽能的核心，可以盡可能做到節(jié)能環(huán)保，作這樣一個設(shè)計，不僅可以考察自己大學(xué)四年的專業(yè)課的理論與動手實踐能力，產(chǎn)品也具有一定的市場前景。

二、太陽能熱水器利用技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1太陽能熱水器應(yīng)用的技術(shù)背景

太陽能熱水器是太陽能光熱應(yīng)用技術(shù)的一種。太陽能光熱技術(shù)是指將太陽輻射能轉(zhuǎn)化為熱能進行利用的技術(shù)。其利用形式通?？煞种苯永煤烷g接利用兩種。比較常見的直接利用方式有:(1)利用太陽能空氣集熱器進行供暖或物料干燥;(2)利用太陽能熱水器提供生活熱水;(3)基于集熱一儲熱原理的間接加熱式被動太陽房;(4)利用太陽能加熱空氣產(chǎn)生的熱壓增強建筑通風(fēng)。①目前技術(shù)比較成熟且應(yīng)用比較廣泛的是蔬菜溫室大棚、中藥材和果脯干燥及太陽能熱水器等。本文所討論的太陽能熱水器的利用，是太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，熱利用轉(zhuǎn)換技術(shù)中最為成熟的。

目前國內(nèi)市場上用的太陽能集熱器的類型主要有:真空管式、平板式、U型管式、熱管式等四種，四種類型沒有一種是完美的，各有優(yōu)缺點。用戶選擇太陽能集熱器類型應(yīng)根據(jù)安裝所在地的氣候特征以及所需熱水溫度、用途來選定。

對于冬天不結(jié)冰的南方地區(qū)的用戶，可以選取平板式太陽能集熱器，因為不需要考慮冬天抗凍的問題。而且平板型的優(yōu)點也是非常突出的:熱效率高，金屬管板式結(jié)構(gòu)、免維護、巧年壽命、性價比高;長江、黃河流域地區(qū)的用戶，因為冬天會結(jié)冰，而且冬天氣溫高于一20℃，所以選用真空管太陽能集熱器是比較合適的，但是真空管的主要缺點是:不承壓、易結(jié)水垢、易爆裂;在東北、內(nèi)蒙古、西藏等地區(qū)的用戶就必須選用熱管型太陽能集熱器，因為熱管抗一并0℃低溫，但是熱管的造價很高，而且熱效率較低;對于工業(yè)用途的熱水，最好選擇平板型太陽能集熱器，因為工業(yè)熱水用量大，需要很大面積的太陽能集熱器，要求集熱器不易損壞、易維護、可承壓，平板集熱器在此方面具有顯著的優(yōu)越性。②;綜上所述，、不同類型的太陽能集熱器沒有絕對好、壞之分，重要的是要根據(jù)使用地區(qū)的氣候特征和用途來選擇最優(yōu)性價比的類型。

中國的太陽能熱利用技術(shù)研究開發(fā)始于20世紀70年代末，主要是簡單，低廉的低溫?zé)崂玫倪m用技術(shù)，如太陽能溫室、太陽灶、被動式太陽房、太陽能熱水器和太陽能干燥器。這類技術(shù)在農(nóng)村得到廣泛推廣，有效緩解了農(nóng)村能源短缺，對改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境和農(nóng)民生活起了積極的作用。20世紀80年代太陽能熱水器列入國家“六五”和“七五”科技攻關(guān)項目。主要的研發(fā)項目是高效平板太陽集熱器和全玻璃真空集熱管。在90年代全玻璃真空集熱管的科技成果通過測試轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力—形成自行設(shè)計和配套的集熱管生產(chǎn)線是科技攻關(guān)的最杰出的成果。

目前，我國城鄉(xiāng)居民對洗浴熱水的需求增長迅猛。2009年太陽能熱水器“下鄉(xiāng)”是太陽能熱水器行業(yè)的一件大事，標志著太陽能熱水器得到國家認可，我國太陽能熱水器行業(yè)已邁入新的時代。太陽能熱水器“下鄉(xiāng)”意味著太陽能熱水器行業(yè)得到了政策支持，‘使整個行業(yè)煥發(fā)強大的生命力。太陽能熱水器已經(jīng)成為提高人民生活質(zhì)量，全面建設(shè)小康社會的重要手段。隨著中高溫太陽能熱水器的開發(fā)以及太陽能熱水器與建筑一體化技術(shù)的日益完善，太陽能熱水器的應(yīng)用領(lǐng)域不再局限于提供熱水，正逐步向取暖、制冷、烘干和工業(yè)應(yīng)用方向拓展。中國太陽能熱水器在近3年時間內(nèi)還將保持30%以上的增長速度，市場潛力巨大。

2.2太陽能熱水器應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)勢

其一能源基礎(chǔ)豐富。太陽能熱水器是把太陽輻射轉(zhuǎn)化為熱能，其基礎(chǔ)能源是太陽能?？茖W(xué)研究表明，太陽輻射是通過太陽內(nèi)部進行著劇烈的氫聚變成氦的核反應(yīng)，從而不斷向宇宙空間輻射出巨大的能量，太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)釋放的能量足以維持6060萬年。①這個數(shù)字相對于人類發(fā)展歷史的有限年代而言，可以說是“取之不盡、用之不竭”的了。其二環(huán)保無污染。太陽能熱水器的核心技術(shù)是真空管的利用，它的構(gòu)成如同一個拉長的暖瓶膽，內(nèi)外層之間是真空。其內(nèi)玻璃管的表層利用特種工藝涂有一種特殊的涂層—光譜選擇性吸收涂層，這樣可以最大限度的吸收太陽輻射。

其工作原理是:在陽光的照射下，光子撞擊玻璃管的涂層產(chǎn)生熱量，從而使太陽能轉(zhuǎn)化成熱能。熱量經(jīng)過熱傳遞由涂層外的水吸收，致使水溫升高，能量成功轉(zhuǎn)換。其區(qū)別于傳統(tǒng)化石燃料(煤、石油等)在燃燒的過程中排出大量的有毒有害物質(zhì)，造成對水、土壤和大氣的嚴重污染，形成溫室效應(yīng)和酸雨，不僅破壞了生態(tài)環(huán)境，而且嚴重危害到人類的生存質(zhì)量和身體健康。而太陽能熱水器轉(zhuǎn)化光能為熱能，生產(chǎn)熱水的過程是環(huán)保無污染、并且健康清潔。

其三長期收益，經(jīng)濟效益高。一次性投資而長期受益是太陽能熱水器的顯著特點。太陽能熱水器的投資回收期各不相同，普通情況下，可在2一4年內(nèi)全部收回投資。這與之‘目比較的常規(guī)能源的價格想秒用頻率及卿買價格有關(guān)?；緛怼f，屬于短期內(nèi)可以收回成本的投資。并且太陽能熱水器使用壽命比較長，正規(guī)廠家的符合質(zhì)量標準的產(chǎn)品，其主要零部件使用壽命可達十五年以上，比較電熱水器的使用壽命來說屬于高壽命產(chǎn)品。其經(jīng)濟效益，對一個家庭來講，采用太陽能熱水器供熱，可節(jié)省日常用于加熱水的電費、氣費90%，可減少家庭開支而且方便及時;對全社會來講，可減少有限的化石資源的消耗，使這些能源及配套設(shè)施能用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟社會效益。

其四安全系數(shù)高。使用太陽能熱水器非常安全，完全不必擔(dān)心中毒和觸電事故的發(fā)生，即使是帶電加熱功能的太陽能熱水器，由于其加熱體遠離使用者，而且其使用時間僅為電熱水器的十分之一，所以危害的可能性也己經(jīng)達到微乎其微、忽略不計的程度。而現(xiàn)在社會上廣泛使用的燃氣熱水器、電熱水器幾乎均存在安全隱患。漏氣、漏電的原因而致傷、致殘，甚至致死的案例時有發(fā)生，例如僅山東省每年死于使用燃氣和電熱水器的事故都在5起以上，并且隨著用戶數(shù)量的增加，這個數(shù)字還有上升趨勢。很明顯，從安全方面考慮，使用太陽能熱水器更安全可靠。

2.3我國太陽能熱水器應(yīng)用的現(xiàn)狀

我國幅員遼闊，有著十分豐富的太陽能資源，這是太陽能熱水器有效應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。我國地處北半球，位于歐亞大陸的東部，處于溫帶和亞熱帶的地域較廣，具有比較豐富的太陽能資源。根據(jù)全國700多個氣象臺站長期觀測積累的資料表明，中國各地的太陽輻射年總量大致在 3.35x103一 8.40x103MJ/m2之間，其平均值約為 5.86X103MJ/mZ。年太陽輻照時數(shù)超過2200小時的太陽能利用條件較好的地區(qū)占國土的2/3，故開發(fā)太陽能利用是實現(xiàn)中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效措施之一。經(jīng)初步預(yù)測，到2010年太陽能利用可達 4.67Mtce。

我國不僅擁有優(yōu)越的地理優(yōu)勢來充分利用太陽能熱水器，而且太陽能熱水器的技術(shù)和產(chǎn)量也是不可忽視的優(yōu)勢。我國的太陽能熱水器技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先地位。我國70年代后期開始開發(fā)家用熱水器。目前全國有500多個熱水器生產(chǎn)廠家，1998年的產(chǎn)量約400萬平方米，總安裝量約1400萬平方米，產(chǎn)量占世界第一位。我國太陽能熱水器平均每平方米每年可節(jié)約100一150公斤標準煤。80年代后期，我國開始研制高性能的真空管集熱器。80年代后期至90年代初，北京市太陽能研究所相繼在我國政府、UNDP支持下，并與德國合作研制成功熱管式真空管集熱器。

根據(jù)行業(yè)估算，我國約有上千家太陽熱水器生產(chǎn)和組裝企業(yè)。我國太陽能熱水器生產(chǎn)量和累計擁有量均居世界第一。其年產(chǎn)量為歐洲的2倍，北美的4倍。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計，目前中國城市家庭中，57.4%擁有燃氣熱水器，31.3%擁有電熱水器，擁有太陽能熱水器的只有7.6%，但在城市家庭的購買預(yù)期調(diào)查中，三者的比例將演變?yōu)?5.8%、30.2%、23.2%，太陽能熱水器的比例將大幅度增長，開始成為燃氣、電熱產(chǎn)品的重要競爭對手。

隨著人們經(jīng)濟和環(huán)保意識的增強，太陽能熱水器越來越受到城區(qū)和邊遠地區(qū)的青睞，太陽能熱水器將迎來高速發(fā)展的黃金時期。根據(jù)我國國家發(fā)改委能源所在最近的一份研究報告中指出:到2008年底，我國太陽能熱水器總集熱面積運行保有量約 1.35億平方米，年生產(chǎn)能力超過2500萬平方米，目前太陽能熱水器使用量和年產(chǎn)量均占到了世界總量的一半以上。很明顯，我國太陽能熱水器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展己經(jīng)走在了世界的前列。發(fā)改委所公布的《可再生能源十一五規(guī)劃》明確提出了太陽能熱利用的目標是:到2010年，全國太陽能熱水器總集熱面積達到1.5億平方米，折標煤2700萬噸/年。

三、太陽能熱水器的發(fā)展趨勢及存在的問題

3.1發(fā)展趨勢：

現(xiàn)在太陽能熱水器技術(shù)成熟，對于太陽能的利用率較高，節(jié)省能源損耗，并且以其綠色環(huán)保，安全等優(yōu)異性能，受到了人們的歡迎，尤其是帶輔助電加熱功能的太陽能熱水器，它以太陽能為主，電能為輔的能源利用方式，使太陽能熱水器能全年全天候使用，更是被越來越多的人所接受。

3.2存在的問題：

目前市場上太陽能熱水器的控制系統(tǒng)大多存在功能單

一、操作復(fù)雜、控制不方便等問題，很多控制器具有溫度和水位顯示功能，卻不具有溫度控制功能，致使熱水器陰天的時候不能方便使用。即使熱水器具有輔助加熱功能，也可能由于加熱時間不能控制而產(chǎn)生過燒，從而浪費電能。

結(jié)

論

從上面材料的分析中我們知道，目前資源正在逐漸的漸少，而太陽能資源卻是取之不竭的，有效的利用太陽能是我們當代人迫切需要的。我國太陽能熱水器生產(chǎn)量和累計擁有量雖然均居世界第一，但是其中熱水器的安全性.太陽能利用率.熱水器壽命都不是世界先進水平的，合理的.先進的設(shè)計太陽能熱水器控制系統(tǒng)，它不僅能夠最大程度地提高熱水器整個系統(tǒng)效率、延長電熱水器系統(tǒng)壽命、節(jié)約能源，而且解決的在使用電熱水器時會出現(xiàn)供水水壓不足，出現(xiàn)干燒事件，在帶水帶電潮濕的環(huán)境下使用，出現(xiàn)顯示器被霧氣遮住出現(xiàn)黑屏等等的安全問題。從而帶動消費者進入洗浴安全時代，因此具有實際應(yīng)用的價值。

參 考 文 獻

[1] 李念強，單片機原理及應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007 [2] 孫育才，MCS-51系列單片機微型計算機及其應(yīng)用[M].4版。南京：東南大學(xué)出版社，1997 [3] 張濤，王金崗，單片機原理與接口技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007 [4] 閻石，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，1997 [5] 周潤景，袁偉亭，景曉松，Proteus在MCS-51&ARM7系統(tǒng)中的應(yīng)用百例[M].電子工業(yè)出版社，2006 [6] 王長胤，文軍，單片機原理及應(yīng)用[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，1993 [7] 殷為民，太陽能水溫水位儀[J].家用電子，1999（1）：37-38 [8] 徐龍坤，輔助加熱式太陽能熱水器[J].家用電器，1997（2）：9-10 [9] 王俊杰，基于89C51單片機的太陽能熱水器只能控制器的設(shè)計[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2005（8）：67-68 [10] 張振榮，晉明武，王投平，MCS-51單片機原理及實用技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2000：64-120 [11] 戴佳，戴衛(wèi)恒，51單片機C語言應(yīng)用程序設(shè)計實例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006 [12] 李廣第，單片機基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001 [13] 宮亞梅，基于Proteus和Keil的單片機課程設(shè)計[J].濟南職業(yè)學(xué)院學(xué)報，2008（5）[14] 張小娟，Mechanical&Electrical Engineering Technology.機電工程技術(shù)，2009（3）[15] Dreamtech Software Team,Programming for Embedded Systems-Cracking the

Code,Hungry Minds[J].2002.4

指導(dǎo)教師審核意見：

指導(dǎo)老師（簽字）

年 月 日

第四篇：教科版小學(xué)科學(xué)五年級上冊《做個太陽能熱水器》教學(xué)設(shè)計

課 時 備 課

課 題：做個太陽能熱水器 教學(xué)目標：科學(xué)概念

1、太陽能熱水器是一種光熱轉(zhuǎn)換器，具有節(jié)能、環(huán)保、安全的優(yōu)點

2、太陽能熱水器的效能和所采用的材料、結(jié)構(gòu)、運用的原理有關(guān)

3、產(chǎn)品的設(shè)計，不僅要考慮構(gòu)造，還要考慮材料的選擇、依據(jù)的科學(xué)原理以及如何方便、實用

過程與方法

1、能根據(jù)研究任務(wù)和要求進行有目的的設(shè)計

2、按一定的格式寫出本小組的設(shè)計方案

3、在全班交流介紹方案的設(shè)計思路、原理 情感、態(tài)度、價值觀

1、樂于合作、交流、反思和改進

2、體會到運用科學(xué)知識解決問題的樂趣

3、體會到任何一種科技產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計，融合了多種知識和技術(shù)

4、認識到科技的發(fā)展能促使人們更好地利用自然資源和自然規(guī)律 教學(xué)重點、難點： 設(shè)計太陽能熱水器

教學(xué)準備：教師演示：有關(guān)太陽能熱水器和太陽灶的構(gòu)造及工作原理的課件及圖片

分組實驗：制作簡易太陽能熱水器的材料（紙盒、泡沫塑料或棉花、能裝水的塑料袋或飲料瓶、玻璃片或塑料薄膜、盒蓋、黑色紙、鏡子或錫箔紙等）教學(xué)過程： 一)收集信息，交流信息

1．課前布置學(xué)生通過多渠道、多方法廣泛地了解、觀察太陽能熱水器，并且收集有關(guān)的資料和圖片，進行整理、記錄。

2．交流信息。學(xué)生之間相互交流，展示自己收集的太陽能熱水器的資料和圖片(先小組交流，再讓代表在全班交流)。

師：下面請各小組代表介紹收集的有關(guān)“太陽能熱水器”的信息，其他同學(xué)也可以補充。

生1：我家的太陽能熱水器放在樓頂上，它有一塊吸熱板，上面有一個水箱。生2：我家的太陽能熱水器是玻璃的，黑色，上面有很多的管子。生3：我發(fā)現(xiàn)太陽能熱水器都是斜著放的，斜面正對太陽。

生4：我收集到有關(guān)熱水器的圖片(拿出來給大家看)，并在圖書館找到一些資料……但是圖書館里這方面的資料不多，很難找。生5：我上網(wǎng)查找到一些有關(guān)太陽能熱水器的資料…… ……

[設(shè)計理念]:讓學(xué)生從多種渠道、多種途徑收集信息、整理信息、加工信息，培養(yǎng)學(xué)生主動獲取信息的能力。從而使學(xué)生了解、關(guān)心現(xiàn)代科技信息，開闊學(xué)生的視野。(二)提出問題，作出假設(shè)

現(xiàn)在我們來研究一種與剛才同學(xué)們介紹的家用太陽能熱水器不同的“簡易太陽能熱水器”。每一位同學(xué)都來擔(dān)任小設(shè)計師，自己設(shè)計、制作簡易太陽能熱水器。

1．你認為什么是“簡易”的太陽能熱水器?舉例說明。2．太陽能熱水器是靠什么來使水溫升高的? 3．怎樣使太陽能熱水器的水不僅熱得快而且溫度高?看誰想的辦法多? ①學(xué)生獨立思考，小組討論。

②全班交流討論。(教師在黑板上簡要記錄學(xué)生的發(fā)言)[設(shè)計理念]:教師提出具有挑戰(zhàn)性、探究性的主干問題，讓學(xué)生大膽想象、假設(shè)，并注重學(xué)生“個體”與“群體”相結(jié)合的學(xué)習(xí)形式，開掘?qū)W生學(xué)習(xí)的潛能。師：怎樣使太陽能熱水器里的水熱得快、溫度高?請把自己的想法(假設(shè))告訴大家。最好還能簡要說說你是怎么想到的。

生1：易拉罐的外面包一層黑色的鏡子，上面再放一個放大鏡。我是從太陽能賽車上所想到的。

生2：外面直接包上一層黑紙，黑色吸熱量多，再放上一個放大鏡…… 生3：我補充一點，最好用圓柱形易拉罐。師：你怎么想利用圓柱形的呢? 生3：圓柱形吸收熱的面積大一些。

生4：我們小組想的辦法是：用一個盤子，中間立一根鐵桿，鐵桿上放一個杯子，杯子外面貼上黑色的紙，陽光照射到盤子上后再集中反射到杯子上，杯子是黑色的，吸熱量多，這樣里面的水會熱得快，溫度也會高。師：請你簡單地把它畫下來好嗎? 生4：好。(在黑板上畫圖，然后再解釋說明)師：你是怎么想到的? 生4：我是根據(jù)雷達來設(shè)想的。師：哦!你真了起!大家還有好的想法嗎? 生5：為了保溫，我想除了被放大鏡照射的部分外，其它部分用玻璃片包著，以免熱量散發(fā)出去。

生6：我有更好的想法。把易拉罐包上黑紙，這樣就可以使水加熱更快，為了不使熱量很快散失，在外面反扣一個透明的玻

生2：在高處鋪一塊鐵板，把易拉罐用黑紙包著，放在鐵板上。生3：用幾個放大鏡，把光都聚射到黑色的易拉罐上。生4：把幾塊鋁片插進鐵罐里，像花瓣一樣伸出來。生5：在罐子周圍加上幾圈鐵管，使冷水和熱水加快循環(huán)。

生6：用鋁片做成圓錐形的容器，圓錐形的容器被太陽照射的面積大一些。生7：我建議把錐形的尖尖弄平，吸熱面積還要大一些。

生8：我有更好的辦法，用鋁片做成肉包子的形狀裝水，把它放在架子上，對著太陽直射，用手操動著隨太陽移動。

……

[設(shè)計理念]:充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造潛能，學(xué)生的設(shè)想大大超越教師的想象，學(xué)生綜合應(yīng)用知識和綜合實踐的能力得到充分的發(fā)展。

(四)學(xué)生在課后根據(jù)自己的設(shè)想，再制定計劃，自己進行嘗試，把結(jié)果告訴老師

[設(shè)計理念]:課已上完，但學(xué)生的探索不僅未止，而且更積極、更深入。學(xué)生探究科學(xué)的興趣開始逐漸向科學(xué)志趣發(fā)展。

第五篇：太陽能熱水器實施方案

太陽能熱水器實施方案

一、項目建設(shè)的必要性

緩解農(nóng)村地區(qū)能源供需矛盾的需要。隨著經(jīng)濟社會的迅速發(fā)展和工業(yè)化、現(xiàn)代化進程的加快，煤、油、電、氣等能源資源供求矛盾日趨尖銳，能源短缺已嚴重影響到人類生產(chǎn)、生活和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。為解決能源危機問題，世界各國尤其是發(fā)達國家，都致力于開發(fā)利用無污染的可再生能源資源，以替代部分煤、油、電等常規(guī)能源，減少化石燃料消耗和減輕環(huán)境污染。我國人口眾多，人均資源不足，經(jīng)濟快速發(fā)展，能源消費增長很快，能源短缺將是一個長期的過程。隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)村對優(yōu)質(zhì)商品能源的需求量大幅度增加，廣大農(nóng)民對于改變傳統(tǒng)的能源利用方式，使用優(yōu)質(zhì)燃料的需求日益迫切，農(nóng)村地區(qū)能源供需矛盾也將更加突出，由此引發(fā)的生態(tài)惡化，環(huán)境污染問題逐漸顯現(xiàn)，在難以大規(guī)模實現(xiàn)能源的商品化供應(yīng)的條件約束下，發(fā)展可再生能源建設(shè)勢在必行。

提高農(nóng)民生活水平的需要。太陽能是取之不盡，用之不竭，既無污染，又不需運輸，是一種理想和潔凈的可再生能源，也是人類可利用能量的最大源泉之一。目前太陽能利用方式主要有太陽能光伏發(fā)電、太陽能熱水器、太陽房、太陽能溫室、太陽干燥、太陽灶等。太陽能熱水器結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟、安裝使用方便、清潔節(jié)能、一次投資后基本不再投資等優(yōu)點，已為人們所認識，太陽能熱水器已發(fā)展成為一個成熟產(chǎn)業(yè)。多年來，我縣充分利用國家投入的資金，大力發(fā)展沼氣，取得了顯著的成效。但是，太陽能熱水器推廣由于缺乏國家資金扶持，發(fā)展較慢。由于農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)生了新變化，隨著沼氣池入戶率的提高，農(nóng)民對沼氣池的需求也隨之下降，而對推廣太陽能熱水器的積極性不斷提高，需求日益迫切。隨著農(nóng)民生活水平的提高，多數(shù)農(nóng)村農(nóng)民已建有新樓房，接通了自來水，已具備安裝使用太陽能熱水器的基本條件。

鞏固退耕還林成果的需要。實施退耕還林是黨中央、國務(wù)院為改善生態(tài)環(huán)境作出的重大決策，經(jīng)過多年的實施，我縣退耕還林工程進展順利，成效顯著。加快了國土綠化進程，增加了森林植被，減輕了水土流失和石漠化危害強度，退耕農(nóng)戶生活得到改善。鞏固退耕還林成果，關(guān)鍵是要解決退耕農(nóng)戶生活困難和長遠生計問題，在退耕還林地區(qū)開展沼氣、太陽能等可再生能源建設(shè)，是解決這一問題的有效途徑。一方面可以解決退耕農(nóng)戶的生活燃料問題，保護森林資源，保護退耕造林，另一方面，可以農(nóng)村能源為切入點，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟增加退耕農(nóng)戶收入，提高退耕農(nóng)戶的生活水平和生活質(zhì)量。這樣可以減少退耕還林地區(qū)的能源消耗，有效地保護森林植被，鞏固退耕還林成果。

二、建設(shè)思路、原則與目標

（一）建設(shè)思路

以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，把推廣太陽能熱水器作為推進廣大農(nóng)村可再生能源發(fā)展的新途徑，按照政府支持、農(nóng)民自愿、多元投入、建管并重的總體要求，在有條件推廣太陽能熱水器的退耕還林區(qū)，扶持農(nóng)民安裝使用太陽能熱水器，有效減少薪柴和煤炭等能源的消耗，提高農(nóng)民生活質(zhì)量，鞏固退耕還林成果，保護生態(tài)環(huán)境和自然環(huán)境。

（二）建設(shè)原則

1.統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布局。要結(jié)合鞏固退耕還林成果專項規(guī)劃和鞏固退耕還林成果農(nóng)村能源單項規(guī)劃，研究制定退耕林地區(qū)推廣太陽能熱水器建設(shè)方案或規(guī)劃，要因地制宜，農(nóng)民自愿，合理安排建設(shè)地點，在有樓房和自來水的農(nóng)戶優(yōu)先安裝使用太陽能熱水器。2.政府引導(dǎo)，多元投入。要加強宣傳引導(dǎo)，給予必要的資金扶持。要切實發(fā)揮受益農(nóng)戶的主體作用，先抓好試點再引導(dǎo)和帶動退耕還林地區(qū)農(nóng)戶積極投資參與項目建設(shè)，不搞行政命令和大包大攬。

3.完善機制，市場推進。堅持“服務(wù)專業(yè)化、運作市場化、管理物業(yè)化”的建設(shè)機制，項目農(nóng)戶要與縣農(nóng)村能源管理部門及太陽熱水器中標企業(yè)簽訂協(xié)議或合同，明確責(zé)權(quán)利關(guān)系，中標企業(yè)負責(zé)產(chǎn)品質(zhì)量及實行“三包”服務(wù)，按市場規(guī)律推廣維護太陽能熱水器。

4.注重實效，加快推進。要充分考慮農(nóng)戶需求，有計劃有步驟開展建設(shè)，不斷總結(jié)建設(shè)經(jīng)驗。農(nóng)村能源管理部門要強化產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管，加強與中標企業(yè)溝通協(xié)調(diào)，確保安裝一戶，成功一戶，受益一戶，帶動一片。

（三）建設(shè)目標

在2011年，在我縣退耕還林的4鄉(xiāng)鎮(zhèn)5村試點推廣太陽能熱水器150臺。明年開始，再擴大太陽能熱水器推廣規(guī)模。同時，在電網(wǎng)覆蓋不到的邊遠林區(qū)，開展太陽能發(fā)電試點。

三、建設(shè)內(nèi)容和建設(shè)布局

（一）建設(shè)內(nèi)容

太陽能熱水器推廣項目的主要建設(shè)內(nèi)容包括集熱器、支架、熱水箱、控制器、管件等。

（二）產(chǎn)品技術(shù)要求

推廣20管以上真空管太陽能熱水器，每管規(guī)格直徑58毫米，長1.8米，水箱容量180-200公斤。

（三）補助標準及資金來源

中央專項補助標準2000元/戶，不足部分由農(nóng)戶自籌解決。

（四）建設(shè)布局 項目安排在退耕還林的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，優(yōu)先考慮退耕還林農(nóng)戶。項目安排要集中建設(shè)形成規(guī)模，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的項目戶安排在相對集中的二、三個交通方便行政村，易于產(chǎn)生示范效應(yīng)和輻射作用。對農(nóng)戶的基本要求：每一戶農(nóng)戶要有積極性并愿意配套相應(yīng)的配套資金，有自來水、樓房等基礎(chǔ)使用條件。因此，我縣計劃安排在城關(guān)鎮(zhèn)、嘉陵鎮(zhèn)、銀杏鄉(xiāng)等4鄉(xiāng)鎮(zhèn)5村150戶農(nóng)戶。（具體安排詳見附表）

四、采購方案

產(chǎn)品采購擬采取我縣統(tǒng)一組織產(chǎn)品招投標方式進行。

五、保障措施

（一）加強協(xié)調(diào)。退耕還林地區(qū)農(nóng)戶作為項目建設(shè)主體，要與能源辦、太陽能熱水器中標企業(yè)簽訂太陽能熱水器推廣協(xié)議或合同，明確責(zé)權(quán)利關(guān)系，協(xié)商確定各參與方的投入資金、售后管理服務(wù)方式，建立長效使用的約束機制。要確保農(nóng)戶自愿建設(shè)，項目由建設(shè)主體自愿申請，簽訂的項目建設(shè)協(xié)議、自愿申請表在我縣農(nóng)村能源辦備案。

（二）確保質(zhì)量?？h農(nóng)村能源辦作為項目建設(shè)單位，負責(zé)項目建設(shè)組織實施，編制項目建設(shè)方案，承擔(dān)項目建設(shè)和管理責(zé)任。項目建設(shè)所用的太陽能熱水器由我縣政府采購中心統(tǒng)一組織招投標采購。招投標嚴格按照國家有關(guān)招投標法執(zhí)行，確保中標產(chǎn)品質(zhì)量。

（三）完善機制。按照“誰投資、誰受益”的原則，項目以農(nóng)戶投入為主體，國家給予資金補助。要按照建設(shè)項目管理規(guī)定，切實加強對國家補助資金管理，嚴防截留、擠占、挪用，確保資金使用安全。

（四）加強售后服務(wù)。縣農(nóng)村能源辦要與中標供貨企業(yè)簽訂售后服務(wù)合同，明確售后服務(wù)的具體要求，建設(shè)完善售后服務(wù)機制，監(jiān)督協(xié)調(diào)做好售后服務(wù)。建有鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點的地方，可與中標供貨企業(yè)協(xié)商，企業(yè)提供一定服務(wù)費用，日常管護服務(wù)由服務(wù)臺網(wǎng)點托管。通過健全服務(wù)，提高產(chǎn)品的使用效果，確保產(chǎn)品能長期正常使用，讓農(nóng)戶滿意。

（五）總結(jié)推廣。我縣要在試點中大膽創(chuàng)新，扎實有效開展試點工作。要認真進行總結(jié)，做好有關(guān)建設(shè)檔案的收集和管理，為今后推廣提供成功經(jīng)驗。