应急光伏净水系统设计研究

刘翠

摘要：目前，针对灾后临时用电设备的研究在国内外还很少出现，大多只是在安置房正常供电后使用一般家用的电子产品。本文阐述了应急光伏净水系统的设计意义、设计定位及设计思路。希望为今后的净水系统设计提供新设计的方向，同时还能作为灾后应急产品满足受灾人们的使用需求。

关键词：应急;光伏发电;净水系统设计

中图分类号：TM925 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2020）09-0159-02

1应急净水系统概述

应急临时安置的净水系统跟一般的家用净水系统有所不同，首先，需要将突发事件后安置的地质情况和安置地自然水的水质情况进行分析，从而确定系统该如何进行水处理。在临时安置时，没有可饮用的水资源，人们不得不采用户外的自然水。因此，应急净水设备是一个区别于一般的家庭净水系统;其次，应急净水系统不用安装于水龙头上，也无需自来水压，仅需人力就能立即将户外的雨水、溪水、河水、湖水等天然水净化成无有害物质的可直接饮用的安全饮用水。这种方式也是户外活动爱好者在户外活动时就地获得安全饮水的最佳选择，可免于随身携带大量饮水之累，避免饮用不洁饮水导致疾病的发生。

2应急光伏净水系统设计意义

应急光伏净水系统与普通净水系不同，其可以在灾难发生后，满足人们的饮水安全问题。因为在受灾过后，电路可能会被切断，普通的净水器就无法使用了，而应急光伏净水器就能解决没有电源的问题，满足人们的净水需求。同时太阳能资源丰富，且是安全环保的绿色能源，使用光伏净水系统就节约资源能耗，且绿色环保。应急光伏净水系统可以让人们在简陋的生活环境下喝到干净的水，不需要固定的安装位置，安装简单且不受到环境的影响。因此，应急光伏发电净水系统设计不仅节能环保，还简单易用，具有一定的现实意义。

3应急光伏净水系统设计定位

3.1人群定位

产品的人群定位就是直接以某类消费群体为需求对象，将产品专为此类消费群体服务来获得目标消费群的认同。人群定位的一般策略通常是细分市场的一般方法，在细分方法上，在此主要以消费者导向细分为主要方法进行设计。细分最终的目的是试图理解消费者的心理需求。通常情况下，突发事件后，政府统计人数后临时安置发配物资，大都以家庭为单位进行。将突发事件后的群众做为企业的目标消费群，这样我们就能够从消费人群的角度来剖析临时安置的净水系统如何满足目标消费人群的需求。太阳能光伏临时安置净水系统以家庭为单位进行划分，对群众来说非常的方便，体量很小的一个设备就可以满足一家人的饮水、用水问题。将突发事件的群众作为目标消费群，以家庭为单位构建人群定位对受灾群众来说是一個适合且方便的设计定位。

3.2功能定位

产品的功能定位是在目标市场选择和市场定位的方法上，根据潜在的目标消费者需求的特征，结合生产厂家特定产品的特点，对提供的产品应具有的基本功能和辅助功能作出具体规定的过程，它的目的是为市场提供适销对路、有较高性价比的产品。

以突发事件后的受难群众为目标消费群，由于突发事件导致此类群体不得不在环境相对简陋或者恶劣的户外安置临时住所，无论是受灾还是集会或者其他的突发事件，只要在户外临时居住就不得不考虑饮水问题。在户外要找到干净的水源比较困难，而且干净的天然水也不能直接饮用，一般的净水器只能将已经初步净化干净的自来水净化到可以饮用的程度，但对于雨水、河水这种天然水还不能够彻底净化，因此将此类人群定为目标消费群，从他们的切身利益出发，了解他们需要的产品功能。因为受到环境条件的影响，他们在当时情况下使用产品的时候可能更多的是考虑产品的性价比，在此产品的功能定位是以普适性原则来制定产品，满足大部分的目标消费群对饮用水的要求就可以。在功能定位上，只要满足大部分目标消费群的基本用水安全，保障群众的用水问题就可以。因此，选择以普适性原则实现产品的功能定位。

3.3形态定位

20世纪50年代“模块化设计”被一些欧美国家的研究者正式提出，随着研究的深入发展，模块化设计在我们生活中的运用也越来越广泛。许多设计师将模块化设计运用到各个方面，比如提高企业间产品的标准化和促进企业间资源的共享，并从系统工程设计和并行设计的角度，来控制模块化设计的过程，同时也运用到格式塔心理学的理论来分析模块与模块化产品在形态上的关系。比如，丁利敬运用模块化设计理论对办公室的转椅做了改良设计，他改变了以往对转椅整体性的设计思路，将转移拆分成靠背、支撑、扶手、支架等多个模块，并对各个模块进行单独的设计，这样用户可根据自己的需求进行不同的组合。

将模块化设计方法运用到突发事件后的应急安置用电设备中，是一个比较新颖和方便的方法，同时简单且易运输。模块化的设计要点就是通过模块与模块的组合来形成，因此，无论产品是以什么形态来呈现，都要结合产品的实际情况，运用系统的分析法则，以功能为基础让产品系统化，注重功能与结构的合理组合来进行产品的模块划分，组合成各个不同的模块并对模块的接口进行合理的设计。

因此，我们可以将这种设计理念融合到太阳能光伏净水系统中去，将其设计为可拆卸的模块化形态。他们在突发事件过后临时安置的生活环境相对简陋，安置房通过都是临时搭建的，空间有限且容易遭受二次灾害，储备和运输的物资也有限。综上所述，以合理的造型形态设计净水设备是非常必要的。上面说到，模块化的设计方法对目标消费群的优势很大，因此以模块化的组合方式促成其造型形态的定位不仅方便了此类群体，也节省了运输空间。

4应急光伏净水系统设计的思路

4.1易拆卸的结构设计

突发事件后临时安置居住的生活变得复杂多样，伴随着光伏技术的运用，产品的拆装是必不可少的。在产品设计中，拆装涉及部件和结构两个要素，所以为适应临时安置居住环境，将以组接的方式实现产品形态的构建。产品的组接有许多种，针对临时安置环境将从模块的组接、不同材料的组接、结构方式改变的组接三个方向做探索分析。

首先，产品的模块化设计能延长产品使用寿命，模块组接的方式能提高拆装的时效性。在我们身边很多产品都是模块化设计的体现。比如电池、灯泡和螺丝螺帽等产品的存在，正因为有了它们让很多产品不会在缺少或损坏了一个小部件就被扔掉。在为临时安置的净水系统做设计时，由于临时安置产品数量多且被使用的频率较高，因此它的维护甚至回收是研发策略中的重要部分，模块的组接方式将使维修变得快捷以及为其带来更好的经济性。因此，临时安置的居家产品将采用部件模块化的方式来实现组接以构建产品的形态设计。

其次，设计中组接构成的因素多种多样，不可能将每一种因素都同时使用在一个产品上，组接方式设计的重点还包括为达到特定的功能去选择合适的材料以创造出新的结构实现形态的构建。因此，不同材料的组接是临时安置净水系统设计的重要方向，不同材料的组接能提高产品的使用舒适度、缩小产品的体量。

最后，组接的结构方式也有很多，临时安置所用的产品以围绕安全、便利、实用而展开，其结构方式的稳固性非常作用，结构方式对各功能组件之间的接合强度也有很大的影响。组接中常见的结构方式有榫卯结构和金属零部件连接结构日。在此针对临时安置光伏净水系统做分析，在应急使用中多零部件的结构连接方式会比较繁琐，榫卯结构的运用将带来多方面的好处。例如榫卯结构能取代金属件等复合材料的使用，在其方便拆卸的同时也增加了耐用性，由于金属零件硬度高，若发生二次事故更容易对身体造成伤害，同时在使用一定时间后对其他材质也会造成损伤。榫卯结构又有多种类型：面与面的接合、点结构的结合、构件组合与连接。这三种类型各有其构合作用，通过具体功能特点进行结构方式选择与改变能让应急光伏净水系统的组接方式具有更大的耐用性，在设计时，当光伏部件和饮水部件使用拆装功能时，其与整个净水系统的组接将采用部分榫卯结构让其能与预留空间完整的结合。

4.2可折叠的造型设计

在突发事件后的临时安置情况下，首先，光伏技术的运用是一个整体的供电组件的运用，将其运用于小电器产品时，拆装功能的使用是有必要的;其次，若需要不同材质的综合使用，也将伴随着拆装结构的出现。但是过多的拆装结构会带来脱落、活动等现象让产品存在危险。所以，就临时安置的居家产品的可持续发展设计，折叠功能与拆装功能的结合是最佳的选择。

臨时安置的居家产品需要利用折叠功能达到功能重组与规划，使产品呈现出多功能、体积小、方便使用、方便运输等特征。功能重组实际上是将需求分解到产品功能上的取舍重组的思考。突发事件后的目标消费群体在临时安置上时间非常短暂，周围环境相对简陋，居住环境也很狭窄，同时在运输过程中也是一件非常麻烦的事情。综上所述，以折叠的形式为主，对太阳能光伏应急净水系统做造型考量来应对上述几个问题。

5结语

通过对太阳能光伏发电技术为支撑的应急光伏净水系统设计研究，在此从净水设备的人群、功能以及形态方面进行了系统设计定位研究。以组接的方式实现形态的构建，以折叠形式为主要手段作造型考量是设计思路的重点。希望文中多方位的分析与设计让整个净水设备无论是从功能上还是造型上都能够更好的满足受灾人群的使用。