8 月 9 日,北京晴空萬里,華北電力大學校園里人聲鼎沸,第十屆“神霧杯”全國大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽總決賽在此拉開帷幕。來自全國各地的 343 所高校齊聚一堂,近200 個團隊參加了比賽。其中 10 件作品獲特等獎,63 件作品獲一等獎,116 件作品獲二等獎。
理學院新能源 141 班王浩然的參賽作品――“基于色溫照度動態(tài)諧調(diào)的健康型 LED 照明系統(tǒng)”秉承著“節(jié)能減排、綠色環(huán)保”的理念,在帶隊老師黃增光和周朕的指導下斬獲二等獎,創(chuàng)造了我校在該項賽事上的最優(yōu)成績。
節(jié)能、健康二者缺一不可
“每當我下課的時候,時常發(fā)現(xiàn)教室的燈沒有人關(guān),如果能研發(fā)一款新型的節(jié)能產(chǎn)品該多好?!被貞浧甬敵踝鲞@個護眼燈,王浩然坦言這是他的設計初衷。適逢大二正好接手一個節(jié)能創(chuàng)新項目,指導老師周朕給他提供了“色溫調(diào)控”的物理思想,于是他暗下決心,確定了實驗目標。
在課余時間王浩然開始著手調(diào)研市場上各種照明產(chǎn)品,發(fā)現(xiàn)它們逐漸向節(jié)能的 LED 型發(fā)展,但大部分產(chǎn)品只能調(diào)節(jié)固定的光線亮度,且燈光打開時會陡然亮起,給用戶造成視覺不適感。
于是打造一個能根據(jù)周圍環(huán)境自動調(diào)節(jié)照明亮度產(chǎn)品的念頭油然而生。他最終敲定從產(chǎn)品的色溫、照度著手,研究兩者的協(xié)調(diào)性。
王浩然設計的護眼燈和家用臺燈外形相似,白色的底座、細長的燈桿,碗裝的燈罩,但是內(nèi)部構(gòu)造別具匠心。它的光源是 LED 貼片燈珠,底座安裝了 OLED 屏幕和手勢開關(guān),可以觸摸調(diào)光和旋鈕調(diào)光,光線亮度呈平滑的曲線狀緩慢變化,不會出現(xiàn)炫光現(xiàn)象。
這款燈具主要依據(jù)色溫和照度動態(tài)諧調(diào)變化,當光源亮度發(fā)生變化時,色溫可以依據(jù)照度值變化而動態(tài)諧調(diào)變化,營造舒適的照明氛圍。“在節(jié)能的同時也考慮到了用戶體驗,可以說是為每一個人‘量身定制’了?!睉{借這款“色溫照度協(xié)調(diào)護眼燈”,王浩然獲得了江蘇省第十三屆物理及實驗科技作品創(chuàng)新競賽一等獎的好成績。
護眼燈、平板燈獨立又相關(guān)
大三下學期,王浩然接到了第十屆“神霧杯”比賽的通知,他的心“砰砰”跳動得厲害?!拔乙欢ㄒ獏⒓?!”王浩然下定了決心。
回顧當初設計的護眼燈,外形不夠靚麗,光源特性也不好,拿去參賽未免太過簡單。
“我想再設計一款產(chǎn)品。”護眼燈照明區(qū)域有限,得擴大照明范圍。王浩然查閱資料,得知導光板和散射膜有利于擴大散射面積,給人以良好的視覺效果。他便以節(jié)能 LED 為載體,利用導光板、散射膜設計了一款長方形狀“平板燈”。
王浩然把幾個平板燈圍成一圈組合在一起,固定在天花板上,根據(jù)室內(nèi)光環(huán)境的照明理念,搭建了一個模型。它的主控系統(tǒng)可以依據(jù)地區(qū)的經(jīng)緯度和日期計算出該地日出日落時間,判斷采光度,調(diào)節(jié)光源亮度,從而達到節(jié)能的效果。
“這兩款產(chǎn)品既獨立又相關(guān),獨立在各自工作互不干擾,相關(guān)在能實現(xiàn)同樣的功能?!贝送猓鹾迫贿€透露在后期準備研發(fā)相關(guān) APP 對各個照明燈具進行統(tǒng)一控制,從而實現(xiàn)物聯(lián)功能。“到時一整棟樓都可以安裝這樣的燈,由一個系統(tǒng)控制,將節(jié)能作用發(fā)揮至最大?!蓖鹾迫徽f道。
實驗作伴,苦中亦有甜
盛夏的北京悶熱不已,華北電力大學人流涌動,來自全國上百所高校的校旗迎風飄揚。高聳的科技樓是本次決賽的比賽地點。大樓規(guī)劃了兩層樓盤作為作品的展示區(qū),展廳由若干個隔間組成,每個隔間都擺放著選手的作品。
每當專家評委路過王浩然的展廳,他就上前闡述作品,從材質(zhì)到理念,從講解到演示,那些詞句早已爛熟于心。披荊斬棘,經(jīng)過兩天的賽程,一紙鑲著金邊的榮譽證書終于見證了王浩然的夢想成真。
回首來時的漫漫征途,王浩然不禁百感交集。連云港酷熱的夏季,實驗室即便有呼呼吹的風扇,衣衫也總是濕的;電腦輸代碼生成單片機文件,代碼被燒了 1500 多次,還是硬著頭皮堅持了下來;遇見疑難困惑查閱資料,忘記填飽肚子更是家常便飯......
“累,并快樂著!”談及做科研的最深體驗,王浩然這樣說道,而一次次與實驗為伴,最大程度上鍛煉了他的耐心?!拔沂菍W新能源的,也需要做實驗,這對于我的專業(yè)研究也非常有幫助?!蓖鹾迫恍ρ?。