南台科技大学光电工程系

1、南 台 科 技 大 學光 電 工 程 系專題製作報告摘要 題目:智慧型太陽能溫控自動灑水器 指導教授 :管鴻 江 明政班 級 :光電四甲製作學生 :陳建智 學號 :49414082 留丞毅 494L0019中華民國 九十七年 月 日摘要I. 想法與動機 在某天的晚上，又和三五好友聚集在露天咖啡廳，咖啡廳庭院常有定時或不定時的噴出水霧，以製造氣氛及散熱，而產生了此靈感。在學校大草原發現，每天都需要有工友定時的去打開灑水器，幫草皮灑水。又或者，去渡假時，種花的農場為了達到幫花兒製造水氣而灑些霧水在空氣中，讓渡假的遊客感到瀰漫的霧氣，讓水氣在空氣中蒸發。讓身在露天咖啡廳或農場小道上的人，在炎熱的夏季

2、裡，有水氣在身旁蒸發時所感受到清涼，無不稍稍舒暢一下。 校園草皮灑水、花農灑水以及道路降溫灑水所示。我們小組由這開始取得靈感，既然灑水部外乎需要人工控制，亦或者，必須定時器時控制，且大多控制器都需使用AC110V室電。此種供電方式相當能源消耗，因此我們構想如果灑水器控制器可以使用太陽能來供電的話，而不是使用AC110V的室內供電，其會非常節省能源的。 根據一般水路開關都是使用電磁閥來控制，但電磁閥需要極大的啟動電流，以目前科技而言，將太陽能板放置在室內使其接受室內照度的發電，太陽能板發電量只有室外時的千分之一，市售太陽能板所能發的電力不足以啟動電磁閥，因此在我們的設計中嘗試許多方法，目前我們小

3、組認為最實用的方法來製作我們的產品。且一般使用之灑水器不外乎是手動，並且有沒有定時系統，不能夠設定在時間及溫度到達時灑水，以達澆花及灑水降溫等功能，普通的灑水器都得在需要灑水時花費人力去打開開關，不使用時又得去將開關關閉，因此我們構想如果灑水系統可以使用定時及溫度去控制的話，其使用此系統可以非常省時。以達到我們系統魅力在於環保且省電，省水，省麻煩。 市售太陽能板以及鎳氫充電電池雖能達到電磁閥額定電壓，無法達到啟動電流，且電池供電力量不足。以致於電磁閥無法啟動。我們小組構思用小型步進馬達驅動水閥，搭配溫動控制開關，時間到達且溫度也達到設定溫度時，便會驅動馬達使水閥打開，油溫度來控制達到灑水降溫，

4、當溫度降低時馬達將關閉水閥，以達到省水能力，在每個電力系統，僅管電力使用多麼的小，也許只是小小的能量損耗，但長期無限的運作，損失了多少珍貴的資源。有鑑於此，我們試著利用大自然取之不盡的能量，試著運用光轉換為電能，運用綠色能源以減少電力能源的消耗。如此，不僅減少電力能源的消耗，且達到節約用水，更運用綠色能源及廢物再利用創造獨一無二的省電能源II. 實驗步驟 專題老師討論整體專題方向確定太陽能板規格材料的處理成品的組裝參 與 競 賽專 利 申 請 改良 構思新產品III. 系統結構及原理 使用一小型步進馬達、溫度開關及定時系統，其可以有效的使用溫度來控制灑水器，當在設定時間內溫度達到一定值時，灑水

5、器將灑水。溫控多段設計，達到設計週期多長，持續多久，如果溫度未達到將不會啟動，多種邏輯思考以達到省水功能。 而步進馬達便是以太陽能板發電充至3號鎳氫充電電池，再供應能量驅動此步進馬達。利用三伏特太陽能板經過光照充電充入兩顆1.2伏特充電電池，全系統由二點四伏特電壓供應，供給定時器，溫控感應器，水路開關閉合系統。 其原理為，當溫度達到五十度啟動灑水器，低於四十度斷水，個貼心的是當您拿來做任何用途中溫度不一也可改變溫度開關的條件，只需更換小小的溫度開關，整體外觀以黑色壓克力為材料，以達到簡潔、時尚。 上蓋包含，太陽能板、溫度感應器、並且設計成可開式設計，盒子內有水路開關系統，多段溫控設定旋鈕，可以

6、隨意調整想要的時間長短，並且接受電池市面上任何一種充電電池。全箱為黑色壓克力，水路進出方向可以任意調換，且不受前後限制，水管接頭使用綠色鮮明的顏色區分，且不受前後限制，貼心的讓您把太陽能板放在光源充足的一端，或是沒有被遮蔽物擋住的角度，可設定多斷定時 可以設定多久一次 一次多久。IV. 實作過程 一開始使用我們先手劃出草圖和老師研究，經過討論之後，發現須先找尋能夠搭配上太陽能供電的電磁閥，以及溫度開關及定時控制系統。 因此我們小組努力尋找AC 12V電磁閥，因礙於太陽能板所能供電的問題上，以及此種電磁閥市面上用量極少，不過經過大約一週的收集資訊，不負我們小組的苦心終於找到了。同時間也再度陷入瓶

7、頸，在市面上以及無所不知的網路上找不著我們所能使用的定時控制系統的資訊，全都礙於電壓限制。而電磁閥運用也陷入困境，因為一般水路開關使用電磁閥來控制，但此種電磁閥需要極大的啟動電流，以目前科技而言，將太陽能板放置在室內使其接受室內照度的發電，太陽能板發電量只有室外時的千分之一，市售太陽能板所能發的電力不足以啟動電磁閥。我們與老師從新思考後決定找尋新方向著手。我們與老師從新思考後決定找尋新方向著手之後，我們小組極力尋找更多相關產品，以啟發我們靈感，我們小組找到了一個定時控制電路系統且利用小步進馬達帶動齒輪打開水閥的水路開關控制系統，再加上在加上溫控開關，即完成主要電路控制部份。 接著，我們開始昨首於外殼包裝，在上蓋裝上太陽能板、溫度感應器、且上蓋設計成可開式設計，盒子內有水路開關系統，多段溫控設定旋鈕，可以隨意調整想要的時間長短，並且接受電池市面上任何一種充電電池。全箱為黑色壓克力，水路進出方向可以任意調換 ，且不受前後限制，水管接頭使用綠色鮮明的顏色區分，且不受前後限制，貼心的讓您把太陽能板放在光源充足的一端，或是沒有被遮蔽物擋住的角度。完成產品V. 功能可行性說明 根據一般水路開關都是使用電磁閥來控制，但電磁閥需要極大的啟動電流，太陽能板所供給的電量不足以啟動，所以我們構思用小型步進馬達驅動水閥，時間到達且溫度也達到設定溫度時，便會