環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌

1、環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌 目 錄1：摘要42研究目的和研究背景6；3總體方案設(shè)計(jì)：74 照明、充電參數(shù)的設(shè)計(jì)和選擇：75. 環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌的電路設(shè)計(jì)：135.1直流發(fā)電機(jī)技術(shù)指標(biāo)確定及選型改裝： 5.2直流發(fā)電機(jī)防回流電路設(shè)計(jì)：5.3自動(dòng)控制恒流穩(wěn)定照明電路的設(shè)計(jì)5.4自動(dòng)充電控制保護(hù)電路的設(shè)計(jì)及工作原理：6.機(jī)械踏板傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):7. 電路制作安裝：8. 測(cè)試9. 環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌使用方法：10.環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌的結(jié)果分析：2211完善該項(xiàng)目的設(shè)想：2412 結(jié)束語(yǔ)：24參考文獻(xiàn):25附件：26摘 要 本文開(kāi)發(fā)一種環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌。在課桌上學(xué)習(xí)疲倦時(shí)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)踏板以腳腕為軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)

2、電機(jī)發(fā)電，將電能儲(chǔ)存使用，既得到了鍛煉身體，又收集了電能，其設(shè)計(jì)方案為：，利用了人體腳踏運(yùn)動(dòng)能量，推動(dòng)機(jī)械裝置帶動(dòng)直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電，供學(xué)習(xí)照明和提供充電池電源。通過(guò)控制電路電能可靠照明，光度穩(wěn)定、并能達(dá)到自動(dòng)可靠安全存儲(chǔ)電能的目的。 裝置由六部分組成,由機(jī)械踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，直流發(fā)電機(jī)，防回流電路，LED臺(tái)燈，充電保護(hù)電路、恒流控制電路 ，3.7V充電電源輸出和1.2V充電電池夾，等部分組成,在課桌上學(xué)習(xí)疲倦時(shí)，只要緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)踏板以腳腕為軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)就能源源不斷地提供人們所需的電能，經(jīng)測(cè)試和使用實(shí)踐證明,本裝置簡(jiǎn)單有效。推廣該裝置將是一項(xiàng)既有經(jīng)濟(jì)效益又有社會(huì)效益, 既回收了綠色能源，又有利于降低能源

3、消耗,是造福于人類(lèi)的事業(yè)。關(guān)鍵詞：組合式 再生能源 身體保健 自動(dòng)充電 2 研究目的和研究背景：當(dāng)前，節(jié)能環(huán)保低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展理念已經(jīng)成為我們?nèi)祟?lèi)可持續(xù)發(fā)展的行動(dòng)指南，要實(shí)現(xiàn)低碳的生活方式，必須要改變我們?nèi)祟?lèi)獲取能源的方式。因此只有積極探索并拓寬其他低碳能源獲得渠道，廣泛采用節(jié)能環(huán)保的清潔能源，逐步減少化石能源的使用，才能有效減少溫室氣體的排放，保護(hù)我們賴(lài)以生存的地球環(huán)境。環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌是合理運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)（發(fā)電機(jī)）原理，以獨(dú)特的機(jī)械和電路設(shè)計(jì)，利用了人體腳踏運(yùn)動(dòng)能量，推動(dòng)機(jī)械裝置發(fā)電，供學(xué)習(xí)照明及充電使用。該設(shè)計(jì)獲得的電能來(lái)源可靠、照明光度穩(wěn)定、并能達(dá)到自動(dòng)儲(chǔ)能充電的目的。能夠滿(mǎn)足人們

4、學(xué)習(xí)所需的照明和健身要求。增加題目來(lái)源：如學(xué)生在家學(xué)習(xí)疲倦想到不影響學(xué)習(xí)由能鍛煉，如手壓發(fā)電電筒啟發(fā)。3 總體方案設(shè)計(jì)： 要實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌功能，我們提出了以下方案:將踏板機(jī)械能轉(zhuǎn)換為高速的轉(zhuǎn)速動(dòng)力，帶動(dòng)直流發(fā)電機(jī)發(fā)電，提供書(shū)桌照明，同時(shí)將電能變換成標(biāo)準(zhǔn)充電電壓提供用戶(hù)充電使用。裝置設(shè)計(jì)基本結(jié)構(gòu)由六部分組成,由機(jī)械踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、直流發(fā)電機(jī)，防回流電路、LED臺(tái)燈、充電保護(hù)電路、恒流控制電路、 3.7V充電電源輸出1.2V充電電池夾、等部分組成,裝置基本結(jié)構(gòu)原理框圖?！疽?jiàn)圖1】LED臺(tái)燈 充電保護(hù)電路、恒流控制電路 防回流電路 直流發(fā)電機(jī) 機(jī)械踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 3.7V充電電源輸出 1.2V充

5、電電池夾(9 圖1 環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌基本結(jié)構(gòu)原理框圖 本裝置設(shè)計(jì)目標(biāo)是應(yīng)用能量守恒定理，通過(guò)腳踏發(fā)電所產(chǎn)生的電能點(diǎn)亮8枚高效節(jié)發(fā)光二極管照明（規(guī)格為3.2V、20mA），來(lái)滿(mǎn)足學(xué)習(xí)的照明需要。設(shè)計(jì)思路是：由已知設(shè)計(jì)目標(biāo)中的LED燈珠照明和充電池耗電量推導(dǎo)出微型直流發(fā)電機(jī)的應(yīng)發(fā)電量，由應(yīng)發(fā)電量再推導(dǎo)應(yīng)該達(dá)到的轉(zhuǎn)速比和設(shè)計(jì)出腳踏機(jī)械結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)思路的路徑為：照明、充電功率設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電機(jī)及控制電路設(shè)計(jì) 機(jī)械踏板傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4. 照明、充電參數(shù)的設(shè)計(jì)和選擇:書(shū)桌照明燈的設(shè)計(jì)和選擇：書(shū)桌照明燈的選擇應(yīng)考慮兩方面問(wèn)題，一是不要消耗腳踏板太多動(dòng)力，二是用較小的功率提供足夠的書(shū)桌照明，以達(dá)到節(jié)能的目的。這里

6、選用FX-DZSZ055Y型 節(jié)能高亮度發(fā)光二極LED燈，其光 通 量6-7流明，色溫6000-6500K高亮正白，LED各項(xiàng)指標(biāo)基本符合書(shū)桌照明。LED額定電壓3.2V，額定電流20毫安，其功率=3.2V*20毫安=0.064W要達(dá)到足夠的書(shū)桌照明根據(jù)光通量確定用8只LED燈組成書(shū)桌照明燈，其書(shū)桌照明燈總功率=0.064W*8只=0.512 W。儲(chǔ)能充電池電壓參數(shù)的確定：課題為了提供家庭常用電池充電，我們分別對(duì)家庭常用充電設(shè)備進(jìn)行了調(diào)查。家庭常用設(shè)備是手機(jī)，MP3，學(xué)習(xí)機(jī)，MP4，電筒，半導(dǎo)體收音機(jī)，電動(dòng)玩具車(chē)，電子照相機(jī)，主要是兩種型號(hào)充電器，3.7V鋰離子電池和1.2

7、V鎳鎘電池，因此可確定充電對(duì)象電壓是3.7V和1.2V充電池，充電電流選取200MA較為合適。裝置技術(shù)指標(biāo)：a) 書(shū)桌照明功率：0.512W。b) 輸出可對(duì)3.7V鋰電池和1.2V*3枚標(biāo)準(zhǔn)充電池充電。d) 輸出充電電壓4.2V，電流200MA。e) 充電保護(hù)控制電壓4.34V。5. 環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌的電路設(shè)計(jì)：組合式環(huán)保節(jié)能、保健一體書(shū)桌的電路由直流發(fā)電機(jī)，直流發(fā)電機(jī)防回流電路，自動(dòng)控制恒流穩(wěn)定照明電路，自動(dòng)充電控制保護(hù)電路組成。圖中設(shè)計(jì)的大容量電容器C的作用是解決腳踏板速度不均是造成照明亮度不穩(wěn)定的問(wèn)題，開(kāi)關(guān)K作用是切換白天，晚上使用的功能開(kāi)關(guān)。以下進(jìn)行各電路單元的詳細(xì)設(shè)計(jì)，總電路原理圖

8、【見(jiàn)圖2】。圖 2 環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌總電路原理圖5.1直流發(fā)電機(jī)技術(shù)指標(biāo)確定及選型改裝： 直流發(fā)電機(jī)功率確定：根據(jù)總體方案，本裝置儲(chǔ)能蓄電池電壓定為4.2V、書(shū)桌照明電壓5V、從實(shí)用性和性?xún)r(jià)比以及給予一定余量等因素，選定的直流發(fā)電機(jī)功率為2w，電壓5v，電流400mA。發(fā)電機(jī)選型：由于我們不具備發(fā)電機(jī)制作方面專(zhuān)業(yè)知識(shí)和能力，我們只能在市場(chǎng)上選擇比效符合我們技術(shù)要求的發(fā)電機(jī)，但這種微型直流發(fā)電機(jī)很難找到，基本符合我們要求的是DL61型直流發(fā)電機(jī)，經(jīng)踏板機(jī)械傳動(dòng)帶負(fù)載力矩偏大，說(shuō)明直流發(fā)電機(jī)功率偏大而空載可以轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)學(xué)習(xí)發(fā)電機(jī)工作原理得知：是由于電磁力矩過(guò)大，電磁力矩與磁通，匝比N成正比，根據(jù)

9、剖析測(cè)試DL61直流發(fā)電機(jī)，發(fā)現(xiàn)本發(fā)電機(jī)磁通是用永磁鐵產(chǎn)生，是常數(shù)，不能改變，唯有減少匝比N才能減少電磁力矩，根據(jù)這原理，通過(guò)計(jì)算減少了相應(yīng)匝比已基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。5.2直流發(fā)電機(jī)防回流電路設(shè)計(jì)： 直流發(fā)電機(jī)供電必須解決的問(wèn)題是：當(dāng)直流發(fā)電機(jī)停止發(fā)電時(shí)，儲(chǔ)能電池電壓會(huì)回流到直流發(fā)電機(jī)中消耗電能。這里利用二極管單向?qū)щ娞匦栽陔娐分性O(shè)計(jì)串入一個(gè)二極管D9可以有效防止電流倒流問(wèn)題。為了降低二極管導(dǎo)通時(shí)功耗，通過(guò)電子元件手冊(cè)選擇IN5819型肖特基二極管較為合適,其導(dǎo)通電壓降在0.2V左右，電流1A符合我們?cè)O(shè)計(jì)要求，以降低有限的能源損耗。5.3自動(dòng)控制恒流穩(wěn)定照明電路的設(shè)計(jì)在踩踏板直流發(fā)電機(jī)在供電過(guò)程

10、中，直流電源電壓是不穩(wěn)定的，不能恒定功率地供給高亮度發(fā)光二極管照明，因此照明亮度會(huì)有變化，產(chǎn)生照明不穩(wěn)定問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我在這里設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)恒流供電電路來(lái)保證LED照明時(shí)電流相對(duì)穩(wěn)定。設(shè)計(jì)方案是用三極管BG來(lái)組成自控恒流源，根據(jù)三極管工作原理Ib=Ic/可知，只要提供恒定的Ib基級(jí)電流就可穩(wěn)定Ic電流，來(lái)保證LED照明亮度穩(wěn)定。電路中紅色發(fā)光二極管D10，電阻R1，來(lái)組成自動(dòng)穩(wěn)壓電路，其原理是利用紅色發(fā)光二極管D10導(dǎo)通時(shí)Vw正向壓降1.8 V穩(wěn)定不變，來(lái)提供穩(wěn)定的基級(jí)Ib電流，另外紅色發(fā)光二極管做還同時(shí)用它兼顧裝置的面板工作狀態(tài)顯示，做到一舉兩得節(jié)約成本。照明燈由8個(gè)高亮LED【D

11、1-D8】發(fā)光二極管組成,采取并聯(lián)的方式連接，自控恒流照明供電原理圖。（見(jiàn)圖3）由三極管放大公式得出：Ib基級(jí)電流=Ic集電極電流/放大倍數(shù)，只要提供穩(wěn)定的Ib基級(jí)電流就能保證串聯(lián)在Ic集電極的照明發(fā)光二極管電流恒流穩(wěn)定。上式放大倍數(shù)是常數(shù)一般選取120倍左右。Ic集電極電流的計(jì)算：通過(guò)集電極電流由8個(gè)LED發(fā)光二極管并聯(lián)方式組成：則Ic集電極電流=20ma*8支路=160maIb基級(jí)電流的計(jì)算：圖中R1、D10組成1.8V穩(wěn)壓源以穩(wěn)定提供三極管基極電壓，來(lái)供給恒流基極Ib電流?；?jí)Ib電流計(jì)算如下：Ib=Ic160ma/120=1.33ma 由Ib基級(jí)電流計(jì)算R2電阻值： R2=Vw1.8V

12、-Vb0.7V/Ib1.33ma=827 從以上設(shè)計(jì)圖可以分析只要穩(wěn)定恒定Ib基極電流，串聯(lián)在集電極的發(fā)光照明二極管電流就可以相對(duì)穩(wěn)定在160mA。書(shū)桌照明燈功率的計(jì)算：160ma*3.2v=0.512w充電功率的計(jì)算：200ma*4.2v=0.84w總功率的計(jì)算：0.512w+0.84w=1.35w圖3 自控恒流照明供電原理圖5.4自動(dòng)充電控制保護(hù)電路的設(shè)計(jì)及工作原理：設(shè)計(jì)目的：在存儲(chǔ)電能的時(shí)候要考慮到儲(chǔ)電池電壓過(guò)充保護(hù)問(wèn)題，否則電池內(nèi)的電解質(zhì)會(huì)被分解,使得溫度上升并產(chǎn)生氣體,降低電池的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鸨?，所以電池保護(hù)電路一定要保證電池絕對(duì)不可過(guò)度充電，因此該部分考慮設(shè)計(jì)自動(dòng)保護(hù)

13、電路。自動(dòng)充電控制電路IC選擇：這里選擇SC451型IC，它的過(guò)充保護(hù)電壓在4.284.38之間，典型值為4.34V，符合常用3.7V鋰電池要求。SC451型IC工作原理是即當(dāng)達(dá)到儲(chǔ)電池充電限制電壓值4.34V（標(biāo)準(zhǔn)電壓的15%）時(shí)，則自動(dòng)切斷充電電壓。當(dāng)?shù)陀跇?biāo)準(zhǔn)電壓的15%時(shí)，則可自動(dòng)進(jìn)行充電，以提高最佳充電效率和保護(hù)儲(chǔ)電池工作壽命。電池保護(hù)工作原理圖【見(jiàn)圖4】充電輸入電壓8V充電輸出4.2VSC451圖4  電池保護(hù)工作原理圖6. 機(jī)械踏板傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)目的：是用機(jī)械踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)減速直流發(fā)電機(jī)發(fā)電設(shè)計(jì)參數(shù)：直流發(fā)電機(jī)的減速比1/4。踏板速度30次/分鐘時(shí)減速電機(jī)轉(zhuǎn)速260

14、轉(zhuǎn)/分鐘。設(shè)計(jì)思路：（1）采用兩個(gè)互成一定角度的擺動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)，導(dǎo)桿直接與踏板焊接。當(dāng)左邊的踏板進(jìn)入死點(diǎn)位置時(shí)，右邊的踏板剛好處在最高點(diǎn)處，這時(shí)右腳對(duì)右踏板施加一個(gè)外力時(shí)，力的方向垂直于滑塊，因此將對(duì)右邊的軸產(chǎn)生一個(gè)水平向前的分力F1，由于是S形軸，也將對(duì)左邊踏板產(chǎn)生一個(gè)向后的水平力F1，水平力F1推支滑塊繞軸承做圓周運(yùn)動(dòng)，滑塊繞軸承做圓周運(yùn)動(dòng)的同時(shí)使左邊的踏板越過(guò)死點(diǎn)位置向上運(yùn)動(dòng)，有效度過(guò)死點(diǎn)位置；同理，左踏板的水平分力使右踏板越過(guò)死點(diǎn)位置。這樣交替蹬踏，都有效度過(guò)死點(diǎn)位置，避免了卡死的情況。（2）采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，齒輪模數(shù)為1的標(biāo)準(zhǔn)圓柱直齒輪，齒數(shù)分別為15和200（或225）。當(dāng)踏板速

15、度30次/分鐘時(shí)，減速電機(jī)的轉(zhuǎn)速剛好為260轉(zhuǎn)/分鐘。 機(jī)械踏板傳動(dòng)結(jié)構(gòu)主要由S形軸、滑塊、導(dǎo)桿、踏板、大圓柱直齒輪、軸承、軸承支架、底座、直流發(fā)電機(jī)支架組成。其裝配示意圖如圖1和圖2所示：圖3為機(jī)械踏板傳動(dòng)結(jié)構(gòu)裝配三視圖圖1 機(jī)械踏板傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示裝配意圖圖2 機(jī)械踏板傳動(dòng)結(jié)構(gòu)裝配示意圖圖3 機(jī)械踏板傳動(dòng)結(jié)構(gòu)裝配三視圖7. 電路的制作安裝：1. PCB印刷板制作：使用PROTEL畫(huà)好SCH圖，再利用SCH圖網(wǎng)絡(luò)表生成對(duì)應(yīng)的PCB圖，將PCB圖打印到熱轉(zhuǎn)印紙上，將打印好PCB的轉(zhuǎn)印紙平鋪在覆銅板上，用制板機(jī)加溫至150，將轉(zhuǎn)印紙上黑色塑料粉壓在覆銅板上形成高精度的抗腐層。將PCB三氯化鐵溶液進(jìn)行腐

16、蝕。鉆孔。再涂上助焊劑松香的酒精配制的溶液，有利于焊接。2. PCB印刷板安裝應(yīng)注意事項(xiàng)：各元件排列分布要合理和均勻，力求達(dá)到整齊，美觀，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囈?。元件平放放置方式；兩個(gè)焊盤(pán)間的距離一般取200400mil。3. 電路板的元件安裝與檢查:通過(guò)萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量的，對(duì)照原理圖，一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)的測(cè)試，這樣才可以找出未連接好的線，然后再把斷線連接上。首先，接上電源，主要是檢查各處電源是不是通電。并用萬(wàn)用表測(cè)試通過(guò)電源兩端的電流，分析工作狀態(tài)是否正常。8.測(cè)試：測(cè)試目的是對(duì)踏板發(fā)電節(jié)能保健書(shū)桌技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證，下面對(duì)具有代表性的，踏板速度對(duì)直流發(fā)電機(jī)輸出電壓和鎳氫電池（1.2V）最大電流進(jìn)行測(cè)試。測(cè)

17、試儀器：優(yōu)利德UT700數(shù)字多用表，勝利VC203數(shù)字萬(wàn)用表，DT-2856型轉(zhuǎn)速表踏板速度對(duì)直流發(fā)電機(jī)輸出電壓的測(cè)試：直流發(fā)電機(jī)的電壓與電流成正比例關(guān)系變化，轉(zhuǎn)速提高可相應(yīng)提高直流發(fā)電機(jī)的輸出功率，反之則降低功率，以下是踏板速度與直流發(fā)電機(jī)電壓及直流發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)測(cè)試表【見(jiàn)表1】：踏板速度15次數(shù)/分25次數(shù)/分30次數(shù)/分35次數(shù)/分40次數(shù)/分電機(jī)轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分1500轉(zhuǎn)/分2000轉(zhuǎn)/分2500轉(zhuǎn)/分3000轉(zhuǎn)/分發(fā)電機(jī)輸出電壓2.6V4.1V5.2V6.4V7.8V 表1 踏板速度與直流發(fā)電機(jī)電壓及直流發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)測(cè)試表從上表測(cè)試數(shù)據(jù)看踏板速度30次數(shù)/分左右，直流發(fā)電機(jī)的輸出電壓可達(dá)

18、到設(shè)計(jì)要求。鎳氫電池（1.2V）最大電流測(cè)試：測(cè)試實(shí)際充電對(duì)象帶負(fù)載能力，用具有代表性鎳氫電池測(cè)試，準(zhǔn)備好3枚放空電量鎳氫電池，按圖5連接。儲(chǔ)能充電測(cè)試參數(shù)：直流電壓（V）直流電流（MA）測(cè)試條件：踏板速度30次數(shù)/分，3枚放空電量鎳氫電池。測(cè)試方法：3枚鎳氫電池串聯(lián)后接到輸出端，測(cè)試示意圖【見(jiàn)圖5】：充電電壓4.2v鎳氧電池v鎳氧電池鎳氫電池圖5：鎳氫電池【1.2V】最大電流測(cè)試圖測(cè)試結(jié)果為：充電電壓.5.2V，電流203mA，符合設(shè)計(jì)要求。9. 環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌使用方法：白天使用方法：當(dāng)白天不需要書(shū)桌照明時(shí)，面板開(kāi)關(guān)K撥向B位，書(shū)桌照明燈關(guān)掉，白天健身鍛煉腳踏發(fā)電所產(chǎn)生的電能，會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)

19、到充電池中，以備晚上書(shū)桌照明使用。晚上使用方法一：晚上需要照明時(shí)【當(dāng)輸出未裝充電池】，面板開(kāi)關(guān)K撥向A位，接通書(shū)桌照明燈，腳踏發(fā)電所產(chǎn)生的電能可提供書(shū)桌照明?！咀ⅲ寒?dāng)腳踏停止動(dòng)力時(shí)，書(shū)桌照明只能維持20秒左右】晚上使用方法二：晚上需要照明時(shí)【當(dāng)輸出已裝充電池】，面板開(kāi)關(guān)K撥向A位，接通書(shū)桌照明燈，腳踏發(fā)電所產(chǎn)生的電能可提供書(shū)桌照明。并同時(shí)對(duì)充電池儲(chǔ)電。當(dāng)腳踏停止動(dòng)力時(shí)，充電池電能會(huì)自動(dòng)接通書(shū)桌照明燈，可做到人性化提供書(shū)桌照明。10.環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌的結(jié)果分析： 本課題的研究找到了家庭用電可再生回收資源，并研制出簡(jiǎn)單，成本較低的資源綜合利用方法。環(huán)保節(jié)能、健身書(shū)桌可以全天候工作，太太提高裝置效

20、能，裝置具有以下特點(diǎn)：增加特點(diǎn)本裝置每年可節(jié)約電能量計(jì)算： 假設(shè)裝置以較低的指標(biāo)工作粗略計(jì)算：每天工作2小時(shí)，每年工作260天，工作時(shí)提供1.5 W 電能計(jì)算，則本裝置每年提供電能：1.5 W×6小時(shí)×280天=0.78度。另外據(jù)中國(guó)青少年研究中心所做“2007年中國(guó)青少年人口詳數(shù)”調(diào)查研究顯示，全國(guó)小學(xué)、初中、高中高等教育階段在校學(xué)生總數(shù)約為23527.68萬(wàn)人。如本裝置能在1/5學(xué)生中推廣使用：則每年可為國(guó)家節(jié)約電能=5千萬(wàn)（學(xué)生用戶(hù)）×0.78度×=3900萬(wàn)度計(jì)算結(jié)果說(shuō)明每個(gè)家庭用電量雖是微不足道的，卻全國(guó)用電量是一個(gè)相當(dāng)驚人的數(shù)字，用本裝置一年將為國(guó)家節(jié)省3900萬(wàn)度電能經(jīng)濟(jì)效益顯著，本項(xiàng)目能推廣使用既得到了鍛煉身體提高了全民學(xué)生身體素質(zhì)，又收集了電能是一項(xiàng)即有經(jīng)濟(jì)效益又有社會(huì)效益的環(huán)保節(jié)能課題