祁淼 張瑞陽(yáng) 魏若桐 關(guān)勝澤

（沈陽(yáng)師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110034）

一、靈感來(lái)源

現(xiàn)如今，大學(xué)寢室基本上都會(huì)配備一個(gè)傳統(tǒng)的晾衣桿給學(xué)生使用，雖然提供了晾衣的場(chǎng)所，但是實(shí)質(zhì)上還存在很多問(wèn)題，尤其是對(duì)于愛(ài)美的女大學(xué)生而言，衣服長(zhǎng)期不干的問(wèn)題給她們的生活帶來(lái)了較大的苦惱。同樣，家住南方的許多人也有同樣的苦惱。故此，針對(duì)北方陰面寢室不見(jiàn)光、南方長(zhǎng)期下雨導(dǎo)致的衣服不愛(ài)干、潮濕發(fā)霉等現(xiàn)象，本團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研究此款太陽(yáng)能晾衣桿。本產(chǎn)品利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為晾衣桿中可利用的電能予以儲(chǔ)存，需要時(shí)再轉(zhuǎn)化成熱能再通過(guò)熱敏傳感器傳給晾衣掛來(lái)加快衣服變干。

二、競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)晾衣桿相比較，太陽(yáng)能晾衣桿不是利用傳統(tǒng)晾曬手段，而是通過(guò)一系列的能量轉(zhuǎn)化最終將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成熱能對(duì)衣物進(jìn)行“烘”干。此外，在“烘”干衣物的基礎(chǔ)上，還添加了APP 端無(wú)線遙控，殺菌香氛等功能，大大提高晾衣效率和使用的方便度。與傳統(tǒng)晾衣桿單純憑借自然力量“晾”干衣物，本晾衣桿主要是“烘”干衣物，此外為了防止太陽(yáng)能供應(yīng)不及時(shí)情況，也提供了充電的使用方式。

三、調(diào)查分析

首先，我們對(duì)200 名大學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示：六成以上學(xué)生表示寢室冬天存在的最大問(wèn)題是衣服長(zhǎng)時(shí)間不干；九成以上學(xué)生表示經(jīng)歷過(guò)衣服長(zhǎng)時(shí)間不干，想穿卻穿不上的情況；八成以上學(xué)生表示理想中衣服晾干時(shí)間應(yīng)該在一天之內(nèi)。

接著，展開(kāi)“大學(xué)生眼中的太陽(yáng)能晾衣桿”主題調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示：近70%的大學(xué)生希望在太陽(yáng)能晾衣桿的使用下衣服1 天內(nèi)達(dá)到衣物烘干的效果；大多數(shù)大學(xué)生希望太陽(yáng)能晾衣桿的多功能性可以體現(xiàn)在：增加升降裝置、加入香薰盒等；少部分大學(xué)生對(duì)太陽(yáng)能晾衣桿的基本原理不夠了解。

四、總體設(shè)計(jì)

本款太陽(yáng)能晾衣桿主體由主桿、晾衣掛、和升降裝置三部分組成。主桿內(nèi)裝有太陽(yáng)能吸收板和集熱器，可通過(guò)太陽(yáng)能吸收板吸收太陽(yáng)能并通過(guò)集熱器將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來(lái)，在需要時(shí)電能轉(zhuǎn)化成熱能加以利用。學(xué)生可以伸縮折疊主桿為一小部分用于上課外出等攜帶或放在有陽(yáng)光的地方吸收太陽(yáng)能；主桿和晾衣掛之間通過(guò)裝有熱敏位點(diǎn)的小孔連接，主桿中的熱能通過(guò)熱敏傳感器傳給晾衣掛來(lái)達(dá)到加快衣服變干的目的；升降裝置避免了晾衣桿過(guò)高導(dǎo)致的晾曬困難的問(wèn)題。此外，隨著產(chǎn)品裝置的逐漸升級(jí)，為本項(xiàng)目裝置研發(fā)一款控制調(diào)節(jié)的小程序或APP 及一些細(xì)節(jié)的優(yōu)化也在未來(lái)的計(jì)劃當(dāng)中。

五、基本原理

太陽(yáng)能是一種輻射能，必須即時(shí)轉(zhuǎn)換成其它形式能量才能利用和貯存。將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成不同形式的能量需要不同的能量轉(zhuǎn)換器：集熱器通過(guò)吸收面可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，利用光伏效應(yīng)太陽(yáng)電池可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能并通過(guò)存儲(chǔ)器儲(chǔ)蓄起來(lái)，再將根據(jù)不同的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換成我們所需要的形式。

（一）系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)：

（二）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)：

本款多功能太陽(yáng)能晾衣桿總體由圖2 中幾個(gè)模塊組成。先利用太陽(yáng)能電池板儲(chǔ)能模塊對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行收集，然后通過(guò)一系列轉(zhuǎn)換裝置將其轉(zhuǎn)化為可利用的電能予以儲(chǔ)存，需要時(shí)再轉(zhuǎn)化成熱能。在主桿和晾衣掛之間通過(guò)熱敏位點(diǎn)的小孔連接，將主桿中的熱能通過(guò)熱敏傳感器傳給晾衣掛來(lái)達(dá)到加快衣服變干的目的。

六、發(fā)展前景

通過(guò)相關(guān)問(wèn)卷調(diào)查分析得出，該產(chǎn)品的目標(biāo)顧客群體足夠巨大，因此此產(chǎn)品的發(fā)展前景可期。結(jié)合市場(chǎng)需求，對(duì)產(chǎn)品做出前景展望：如果本款太陽(yáng)能晾衣桿發(fā)展良好，那么本團(tuán)隊(duì)有望會(huì)在未來(lái)不斷完善產(chǎn)品體系，譬如開(kāi)發(fā)提供相應(yīng)的APP，可以讓使用者通過(guò)在手機(jī)端操作可以調(diào)節(jié)烘干的低中高檔，針對(duì)不同的情況選擇最優(yōu)模式，根據(jù)APP 界面用餅狀圖的方式呈現(xiàn)烘干進(jìn)度，通過(guò)手機(jī)端對(duì)其進(jìn)行控制，如衣架的升降、控制殺菌時(shí)長(zhǎng)、選擇熏香類型等。

七、總結(jié)

本晾衣桿依據(jù)女大學(xué)生衣物不愛(ài)干的問(wèn)題而設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)晾衣桿相比優(yōu)勢(shì)明顯，當(dāng)然設(shè)計(jì)與實(shí)際普及還存在一定差距，很多細(xì)節(jié)問(wèn)題還有待完善，因此必須在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)它的不足。但總體來(lái)說(shuō)，此晾衣桿的設(shè)計(jì)兼具新穎性、創(chuàng)新性和針對(duì)性。