8 月 9 日,北京晴空万里,华北电力大学校园里人声鼎沸,第十届“神雾杯”全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛总决赛在此拉开帷幕。来自全国各地的 343 所高校齐聚一堂,近200 个团队参加了比赛。其中 10 件作品获特等奖,63 件作品获一等奖,116 件作品获二等奖。
理学院新能源 141 班王浩然的参赛作品――“基于色温照度动态谐调的健康型 LED 照明系统”秉承着“节能减排、绿色环保”的理念,在带队老师黄增光和周朕的指导下斩获二等奖,创造了我校在该项赛事上的最优成绩。
节能、健康二者缺一不可
“每当我下课的时候,时常发现教室的灯没有人关,如果能研发一款新型的节能产品该多好。”回忆起当初做这个护眼灯,王浩然坦言这是他的设计初衷。适逢大二正好接手一个节能创新项目,指导老师周朕给他提供了“色温调控”的物理思想,于是他暗下决心,确定了实验目标。
在课余时间王浩然开始着手调研市场上各种照明产品,发现它们逐渐向节能的 LED 型发展,但大部分产品只能调节固定的光线亮度,且灯光打开时会陡然亮起,给用户造成视觉不适感。
于是打造一个能根据周围环境自动调节照明亮度产品的念头油然而生。他最终敲定从产品的色温、照度着手,研究两者的协调性。
王浩然设计的护眼灯和家用台灯外形相似,白色的底座、细长的灯杆,碗装的灯罩,但是内部构造别具匠心。它的光源是 LED 贴片灯珠,底座安装了 OLED 屏幕和手势开关,可以触摸调光和旋钮调光,光线亮度呈平滑的曲线状缓慢变化,不会出现炫光现象。
这款灯具主要依据色温和照度动态谐调变化,当光源亮度发生变化时,色温可以依据照度值变化而动态谐调变化,营造舒适的照明氛围。“在节能的同时也考虑到了用户体验,可以说是为每一个人‘量身定制’了。”凭借这款“色温照度协调护眼灯”,王浩然获得了江苏省第十三届物理及实验科技作品创新竞赛一等奖的好成绩。
护眼灯、平板灯独立又相关
大三下学期,王浩然接到了第十届“神雾杯”比赛的通知,他的心“砰砰”跳动得厉害。“我一定要参加!”王浩然下定了决心。
回顾当初设计的护眼灯,外形不够靓丽,光源特性也不好,拿去参赛未免太过简单。
“我想再设计一款产品。”护眼灯照明区域有限,得扩大照明范围。王浩然查阅资料,得知导光板和散射膜有利于扩大散射面积,给人以良好的视觉效果。他便以节能 LED 为载体,利用导光板、散射膜设计了一款长方形状“平板灯”。
王浩然把几个平板灯围成一圈组合在一起,固定在天花板上,根据室内光环境的照明理念,搭建了一个模型。它的主控系统可以依据地区的经纬度和日期计算出该地日出日落时间,判断采光度,调节光源亮度,从而达到节能的效果。
“这两款产品既独立又相关,独立在各自工作互不干扰,相关在能实现同样的功能。”此外,王浩然还透露在后期准备研发相关 APP 对各个照明灯具进行统一控制,从而实现物联功能。“到时一整栋楼都可以安装这样的灯,由一个系统控制,将节能作用发挥至最大。”王浩然说道。
实验作伴,苦中亦有甜
盛夏的北京闷热不已,华北电力大学人流涌动,来自全国上百所高校的校旗迎风飘扬。高耸的科技楼是本次决赛的比赛地点。大楼规划了两层楼盘作为作品的展示区,展厅由若干个隔间组成,每个隔间都摆放着选手的作品。
每当专家评委路过王浩然的展厅,他就上前阐述作品,从材质到理念,从讲解到演示,那些词句早已烂熟于心。披荆斩棘,经过两天的赛程,一纸镶着金边的荣誉证书终于见证了王浩然的梦想成真。
回首来时的漫漫征途,王浩然不禁百感交集。连云港酷热的夏季,实验室即便有呼呼吹的风扇,衣衫也总是湿的;电脑输代码生成单片机文件,代码被烧了 1500 多次,还是硬着头皮坚持了下来;遇见疑难困惑查阅资料,忘记填饱肚子更是家常便饭......
“累,并快乐着!”谈及做科研的最深体验,王浩然这样说道,而一次次与实验为伴,最大程度上锻炼了他的耐心。“我是学新能源的,也需要做实验,这对于我的专业研究也非常有帮助。”王浩然笑言。

