高一劳动上册 第一单元劳动创造美好生活可再生资源.pptx

1、 学习目标1、了解、了解可再生资源种类、利用途径和环保知识，能够描述太阳能直接转化可再生资源种类、利用途径和环保知识，能够描述太阳能直接转化为电能的方式和提高利用率的方法为电能的方式和提高利用率的方法。2、体验高效、体验高效太阳能手机充电装置设计方案、制作应用等过程太阳能手机充电装置设计方案、制作应用等过程，感受劳动创，感受劳动创造的乐趣。造的乐趣。3、通过、通过太阳能手机充电装置的实践过程太阳能手机充电装置的实践过程，增强安全意识，规范操作，提高，增强安全意识，规范操作，提高应用技术解决问题的劳动意识。应用技术解决问题的劳动意识。劳动基础劳动基础资料显示，手机充电转换器的功率因数较低，大约只

2、有0.5，而手机每天都要充电，会给国家造成很大的资源浪费！设计一个用太阳能的手机充电装置，既能给手机充电，又能应急供电。可再生能源可再生能源是指能够从自然界中不断得到补充的能源。这些能源广泛存在然界中，可以源源不断跑为人类活提供必需的能源。地力之生物有大数，人力之成物有大很，头之有度，用之有节，则常足；勇之无度，用之不节，则常不足。宋)司马光资治通鉴基础知识基础知识能源能源能源，是指能够提供能量的资源。这里的能量通常指热能、电能、光能、机械能、化学能等。可以能源，是指能够提供能量的资源。这里的能量通常指热能、电能、光能、机械能、化学能等。可以为人类提供动能，机械能和能量的物质为人类提供动能，机

3、械能和能量的物质能源按来源可分为三大类：能源按来源可分为三大类：（1）来自太阳的能量。包括直接来自太阳的能量（如太阳光热辐射能）和间接来自太阳的能量（如）来自太阳的能量。包括直接来自太阳的能量（如太阳光热辐射能）和间接来自太阳的能量（如煤炭、石油、天然气、油页岩等可燃矿物及薪材等生物质能、水能和风能等）。煤炭、石油、天然气、油页岩等可燃矿物及薪材等生物质能、水能和风能等）。（2）来自地球本身的能量。一种是地球内部蕴藏的地热能，如地下热水、地下蒸汽、干热岩体；另）来自地球本身的能量。一种是地球内部蕴藏的地热能，如地下热水、地下蒸汽、干热岩体；另一种是地壳内铀、钍等核燃料所蕴藏的原子核能。一种是地

4、壳内铀、钍等核燃料所蕴藏的原子核能。（3）月球和太阳等天体对地球的引力产生的能量，如潮汐能。）月球和太阳等天体对地球的引力产生的能量，如潮汐能。基础知识基础知识 人类对于太阳能的利用，已经有几千年的历史。可以直接利用太阳晒盐、晾衣服、烧水等；也可以利人类对于太阳能的利用，已经有几千年的历史。可以直接利用太阳晒盐、晾衣服、烧水等；也可以利用太阳能发电。它具有布置简便以及维护方便等特点，应用面较广，全球装机总容量已经开始追赶传用太阳能发电。它具有布置简便以及维护方便等特点，应用面较广，全球装机总容量已经开始追赶传统风力发电，在德国甚至接近全国发电总量的统风力发电，在德国甚至接近全国发电总量的5%8

5、%。中国也在太阳能利用等领域已经取得了很大的。中国也在太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。进展。基础知识基础知识模块模块模块模块,又称构件又称构件,是能够单独命名并独立地完成一定功能的程序语句的集合。模块有各种类型，如单元是能够单独命名并独立地完成一定功能的程序语句的集合。模块有各种类型，如单元操作模块（换热器、精馏塔、压缩机等）、计算方法模块（加速收敛算法、最优化算法等）、物理操作模块（换热器、精馏塔、压缩机等）、计算方法模块（加速收敛算法、最优化算法等）、物理化学性质模块（汽液相平衡计算、热焓计算等）等。使用模块可以降低制作的难度。化学性质模块（汽液相平衡计算、热焓计算等）等。使用模块可

6、以降低制作的难度。光伏发电控制器光伏发电控制器减速电机减速电机追光器控制器追光器控制器光伏发电控制器光伏发电控制器光伏控制器是用于太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳光伏控制器是用于太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电以及蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备。光伏控制器采用高速能逆变器负载供电的自动控制设备。光伏控制器采用高速CPU微处理器和高精度微处理器和高精度A/D模数转换器，模数转换器，是一个微机数据采集和监测控制系统。既可快速实时采集光伏系统当前的工作状态，随时获得是一个微机数据采集和监测控制系统。既可快速实时采集光伏系统当前的工作

7、状态，随时获得PV站的工作信息，又可详细积累站的工作信息，又可详细积累PV站的历史数据，为评估站的历史数据，为评估PV系统设计的合理性及检验系统部件质量系统设计的合理性及检验系统部件质量的可靠性提供了准确而充分的依据。此外，光伏控制器还具有串行通信数据传输功能，可将多个的可靠性提供了准确而充分的依据。此外，光伏控制器还具有串行通信数据传输功能，可将多个光伏系统子站进行集中管理和远距离控制。光伏系统子站进行集中管理和远距离控制。减速电机减速电机是指减速机和电机（马达）的集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机。减速电机是指减速机和电机（马达）的集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮

8、电机。通常由专业的减速机生产厂，进行集成组装好后，与电机一体成套供货。通常由专业的减速机生产厂，进行集成组装好后，与电机一体成套供货。追光器控制器追光器控制器追光器控制器系统会根据太阳当前位置自动发出跟踪指令，控制电机转动，实现光伏组件始终以最系统会根据太阳当前位置自动发出跟踪指令，控制电机转动，实现光伏组件始终以最佳倾角实时跟踪太阳，进而提升发电量。佳倾角实时跟踪太阳，进而提升发电量。太阳能极板发电受多种条件影响。1.光伏组件的质量：由于电池片隐裂、黑心、氧化、虚焊，以及背板等材料缺陷和长期使用老化等光伏组件的质量：由于电池片隐裂、黑心、氧化、虚焊，以及背板等材料缺陷和长期使用老化等因素，导

9、致太阳能板在长期运行过程中功率受到影响，从而造成太阳能板发电量低下。值得关注的因素，导致太阳能板在长期运行过程中功率受到影响，从而造成太阳能板发电量低下。值得关注的是，单晶的晶体结构决定了其在抗隐裂方面表现更为优异。是，单晶的晶体结构决定了其在抗隐裂方面表现更为优异。2.PID效应：太阳能板在外界长期工作中，由于水汽透过背板渗透至太阳能板内部，造成效应：太阳能板在外界长期工作中，由于水汽透过背板渗透至太阳能板内部，造成EVA水解，水解，醋酸离子使玻璃中析出金属离子，致使太阳能板内部电路和边框之间存在高偏置电压而出现电性能醋酸离子使玻璃中析出金属离子，致使太阳能板内部电路和边框之间存在高偏置电压

10、而出现电性能衰减、发电量急剧下降。衰减、发电量急剧下降。3.光伏支架的安装方式：由倾斜面上的太阳辐射总量及太阳辐射的直散分离原理可得：倾斜面上的光伏支架的安装方式：由倾斜面上的太阳辐射总量及太阳辐射的直散分离原理可得：倾斜面上的太阳辐射总量太阳辐射总量Ht是由直接太阳辐射量是由直接太阳辐射量Hbt天空散射量天空散射量Hdt和地面反射辐射量和地面反射辐射量Hrt组成，即：组成，即：Ht=Hbt+Hdt+Hrt。相同的地理位置上，由于支架安装倾角的不同，对太阳光的吸收累积量不同，辐。相同的地理位置上，由于支架安装倾角的不同，对太阳光的吸收累积量不同，辐射量的累积差异造成发电量差异。射量的累积差异造

11、成发电量差异。4.天气因素：天气原因也是影响太阳能板发电效能的因素之一。阴雨天气以及云层较厚时，太阳光辐天气因素：天气原因也是影响太阳能板发电效能的因素之一。阴雨天气以及云层较厚时，太阳光辐照强度减小，电池片吸收的太阳光较少，发电量降低，低辐照下单晶弱光响应优于多晶。在太阳太照强度减小，电池片吸收的太阳光较少，发电量降低，低辐照下单晶弱光响应优于多晶。在太阳太阳能板的转换效率一定的情况下，光伏系统的发电量是由太阳的辐射强度决定的。光伏电站的发电阳能板的转换效率一定的情况下，光伏系统的发电量是由太阳的辐射强度决定的。光伏电站的发电量直接与太阳辐射量有关，太阳的辐射强度、光谱特性是随着气象条件而改

12、变的。量直接与太阳辐射量有关，太阳的辐射强度、光谱特性是随着气象条件而改变的。5.阴影遮挡：太阳能板在工作过程中由于阴影的部分遮挡以及灰尘的沉降程度不一、鸟粪的污染会造阴影遮挡：太阳能板在工作过程中由于阴影的部分遮挡以及灰尘的沉降程度不一、鸟粪的污染会造成成“热斑效应热斑效应”，被遮挡部分太阳能板将不提供功率贡献并在太阳能板内部成为耗能负载，同时造，被遮挡部分太阳能板将不提供功率贡献并在太阳能板内部成为耗能负载，同时造成太阳能板局部温度升高，过热区域可引起成太阳能板局部温度升高，过热区域可引起EVA加快老化变黄，使该区域透光率下降，从而使热斑进加快老化变黄，使该区域透光率下降，从而使热斑进一步

13、恶化，导致太阳能电池太阳能板的失效加剧。一步恶化，导致太阳能电池太阳能板的失效加剧。6.温度系数：晶硅电池的温度系数一般为温度系数：晶硅电池的温度系数一般为-0.4%-0.45%/，并且单晶温度系数小于多晶。外界环境，并且单晶温度系数小于多晶。外界环境温度的变化及太阳能板在工作过程中产生的热量致使太阳能板温度升高，也会造成太阳能板的发电温度的变化及太阳能板在工作过程中产生的热量致使太阳能板温度升高，也会造成太阳能板的发电功率下降。功率下降。7.光伏板的清洁保养：太阳能光伏板长期处于野外条件下，灰尘等杂物会降落覆盖在玻璃上，长期光伏板的清洁保养：太阳能光伏板长期处于野外条件下，灰尘等杂物会降落覆

14、盖在玻璃上，长期大量的灰尘或沙尘沉降，削弱了太阳光的穿透，同时导致太阳能板表面温度升高进而影响太阳能大量的灰尘或沙尘沉降，削弱了太阳光的穿透，同时导致太阳能板表面温度升高进而影响太阳能板发电的效能。在太阳能板表面灰尘较严重时，对比清洗前与清洗后的发电量差异为板发电的效能。在太阳能板表面灰尘较严重时，对比清洗前与清洗后的发电量差异为5.7%，如长，如长期不进行清理在太阳能板表面形成区域污垢发电量影响差异可达期不进行清理在太阳能板表面形成区域污垢发电量影响差异可达10%以上。以上。上述仅从太阳能板本身以及光伏支架安装角度，还有外部环境因素方面进行影响太阳能板发电因上述仅从太阳能板本身以及光伏支架安

15、装角度，还有外部环境因素方面进行影响太阳能板发电因素的分析，除却上述提及到的影响发电效率及发电量因素外，还存在由于电气系统端及其它因素素的分析，除却上述提及到的影响发电效率及发电量因素外，还存在由于电气系统端及其它因素会造成的太阳能板在工作过程中的功率衰减、发电量降低等。后续晨科太阳能将在实验研究以及会造成的太阳能板在工作过程中的功率衰减、发电量降低等。后续晨科太阳能将在实验研究以及实践中，在工艺改进、技术提升、材料研发特别是在光伏支架领域做更多的相关性研究来解决和实践中，在工艺改进、技术提升、材料研发特别是在光伏支架领域做更多的相关性研究来解决和改善影响太阳能板发电的因素。改善影响太阳能板发

16、电的因素。劳动提示劳动提示1注意安企防护。整个实践过程中快要求戴护目镜，穿工作服，注意安企防护。整个实践过程中快要求戴护目镜，穿工作服，根据需要戴手套。根据需要戴手套。2安全操作。在项目实施过程中多次应用电功工具，如曲线锯、电钻、角磨机。使用旋转类的电动工安全操作。在项目实施过程中多次应用电功工具，如曲线锯、电钻、角磨机。使用旋转类的电动工具时禁止戴手套，因为一般劳保手套都是用纤维类材料偏织而成的，虽然纤维可以抵御部分切割伤具时禁止戴手套，因为一般劳保手套都是用纤维类材料偏织而成的，虽然纤维可以抵御部分切割伤害，但当纤维遇到旋转的电动工具时，容易与旋转郎件缠绕，对使用人员造成更大的伤害。害，但

17、当纤维遇到旋转的电动工具时，容易与旋转郎件缠绕，对使用人员造成更大的伤害。3严格按照步骤进行操作，每一个步骤都应从安全角度去审视。特别是在切割、打磨过程中，注意废严格按照步骤进行操作，每一个步骤都应从安全角度去审视。特别是在切割、打磨过程中，注意废料的飞溅方向。料的飞溅方向。4，夹持一定要紧固。，夹持一定要紧固。【想一想】1.请你结合所学的地理知识，查询一下你所在的地区一年中正午阳光与水平地面形成的最大夹角和最小央角，确定出太阳能板的仰俯调节角度。思考一下你的地理位置与自动跟踪装置的仰俯调节范围和水平转动的角度范国之间的关系。2.如果用金属件制作底座和铰链是不是更好呢？它的优点和缺点分别是什么

18、？劳动过程高效太阳能手机充电装置，既能解决手机充电问题，又能锻炼我们的制作能、思维能力和动手操作能力，还能为节约能源做贡献。基座制作基座制作第第1步底层要求稳固，尽量设计大一些，重一些。步底层要求稳固，尽量设计大一些，重一些。第第2步上层安装在轴承上圆形旋转平台，带动电池板跟随太阳转动。步上层安装在轴承上圆形旋转平台，带动电池板跟随太阳转动。第第3步安装圆盘平台的轴承。既要结实、稳固，又要转动灵活。步安装圆盘平台的轴承。既要结实、稳固，又要转动灵活。第第4步制作轴承压板。步制作轴承压板。第第5步木质仰俯铰链，黏结在底板上，要检查平行，和木纹方向垂直，增加强度。步木质仰俯铰链，黏结在底板上，要检

19、查平行，和木纹方向垂直，增加强度。仰俯机构组装与调整用铁皮剪在1mm厚的铁板上裁剪长180mm、宽10mm的铁板，折成每边长60mm的“门”字形支架。先在支架底部打两个孔，再在两侧靠近支架末端处各钻一个孔。切割连接板的两端，能插人“门”字形支架末端的孔，在连接板中间位置钻3.5mm直径的孔，再用4mm的丝维攻丝，攻丝完成后和仰俯调整电机输出轴的螺杆进行配合运转。用木块和L型支架制作减速电机安装支架。在进行仰俯机构的调整时，先固定好“门”字形支架和连接板，保证连接板在“门”字形支架上能够自由转动，否则很容易被卡死。调整电机支架的位置，满足最大倾角和最小倾角的要求，然后固定。结构总装结构总装第第1

20、步步把电池板支架仰俯机构圆盘组装在底板上。圆盘是回转机构，套好转盘驱动皮带后把电池板支架仰俯机构圆盘组装在底板上。圆盘是回转机构，套好转盘驱动皮带后再进行整体组装。联器轴固定在减速电动机轴上，充当主动皮带轮。回转电机支架再进行整体组装。联器轴固定在减速电动机轴上，充当主动皮带轮。回转电机支架是一个木材加工成的是一个木材加工成的“门门”字形支架，字形支架，“门门”字两边和电机轴平行钻孔，用螺钉固定支字两边和电机轴平行钻孔，用螺钉固定支架。架。第第2步步第第4步步固定电池板和传感器的位置。固定电池板和传感器的位置。劳动成果劳动成果 2、劳动评价劳动评价评价内容评价内容评价等级评价等级评价等级评价等

21、级评价等级评价等级自评自评互评互评劳动规范能正确、规范地使用多种工具，能按照步聚安全、规范地完成制作过程能正确、规范地使用多种工具，基本按照步聚完成制作过程能正确使用多种工具，能在提醒下安全完成制作过程劳动成果能买现花电动能，能提出并实施结构功能改进优化。能买现花电动能，能提出建设性结构功能改进意见。能买现花电动能，无改进意见。劳动态度主动、细心、认真，有克服困难的精神。主动参与，有团结合作的精神。能参与劳动实践，积极性有待于提高。劳动习惯主动打扫卫生，及时整理桌面和收纳工具，安全意识强。主动打扫卫生，经过提醒及时整理桌面和收纳工具，有安全意识。主动打扫卫生，能完成整理桌面和工具归位，需要提醒才关注安全意识。劳动反思劳动反思1.1.劳动过程中我遇到的因难：劳动过程中我遇到的因难：我的解决方法：我的解决方法：2.2.项目劳动中我觉得可以优化的环节：项目劳动中我觉得可以优化的环节：作业作业:完成劳动评价和劳动反思，通过新媒体了解更多利完成劳动评价和劳动反思，通过新媒体了解更多利用太阳能的新技术。用太阳能的新技术。