找出缺点,实现突破——缺点列举法

作者: 奥秘精灵

《科学启蒙》科技创新训练营已经启动了。从本期开始,我们会用实际的例子讲解科技创新中的创新方法,并且会在文末附上思考练习题。凡是回答了问题,并能有所创新的同学,将答案用信件或者电子邮件的方式寄给我们,我们将指导同学们如何进行科技创造。另外,针对青少年科技创新大赛,《科学启蒙》编辑部特请专家编写了一套参考资料,有兴趣的同学,请与我们联系。

新型太阳能收集器

太阳能可算是目前最天然、最环保而又取之不尽的能源了。随着科学技术的日益发展,太阳能的开发和利用也从实验室走进了日常生活,越来越多的家庭安装了太阳能热水器,享受着太阳能带给我们的便利。但目前所使用的太阳热能收集器,主要是采用具有良好吸热性能、导热性能的材料制作的收集板,因为反射的缘故,总会有不少的阳光不可避免地被反射,所以最终对太阳能收集的效率并不高。而现有的资料表明,收集太阳能的原理并不难。难的正是如何提高收集太阳能的效率。

为了克服当前太阳能收集器收集效率低的缺点,伍巧泳同学发明了一种新型的太阳能收集器。它的结构如图所示:在太阳能收集板的表面,有序地分布着外观呈圆锥状的吸热针。这样一来,不仅增大了吸收太阳能的面积,同时光线经多次反射后,射入收集器内部被充分吸收。正是由于收集板合理地设置了这些吸热针,使照射到收集板上的太阳光难以因反射而离开收集板,从而起到了收集太阳能最大化的效果。

【点评】

伍巧泳同学的作品实在是让人兴奋,她在如何让人们更好地“抓住”太阳光的问题上提出了自己独到的见解。在了解到目前太阳能收集器存在收集效率低的缺点后,她能够认真研究分析造成太阳能收集效率低的原因,找出了反射是造成这一缺点的“罪魁祸首”。

为了更好地降低收集器对太阳光的反射作用,伍巧泳同学创造性地提出了采用圆锥形吸热针来收集太阳能的方案。由于吸热针外观呈圆锥状,因此,光线经多次反射后仍会射入收集器内部,收集器对阳光的反射可说是少之又少的,那么利用它来提高收集太阳能的效率也应当是显而易见的。这是一个富有创造性的方案,当然最终的使用效果如何,还需要通过实验来加以验证。如果通过检验,证明其方案确实能够大幅度提高收集太阳能的效率,那么其产品的市场价值是难以估量的。

【思考与练习】

1.你认为伍巧泳同学的设计方案能够实现吗?请说出理由。

2.人们在日常生活中常用的能源有哪些?

3.你所了解到的节能装置又有哪些呢?

4.你认为还有哪些装置在能源利用率方面是比较低的?有办法加以改进吗?

5.除了能源利用率方面,它们还有哪些缺点?有没有办法改进?