應急光伏凈水系統設計研究

劉翠

摘要：目前，針對災后臨時用電設備的研究在國內外還很少出現，大多只是在安置房正常供電后使用一般家用的電子產品。本文闡述了應急光伏凈水系統的設計意義、設計定位及設計思路。希望為今后的凈水系統設計提供新設計的方向，同時還能作為災后應急產品滿足受災人們的使用需求。

關鍵詞：應急;光伏發電;凈水系統設計

中圖分類號：TM925 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）09-0159-02

1應急凈水系統概述

應急臨時安置的凈水系統跟一般的家用凈水系統有所不同，首先，需要將突發事件后安置的地質情況和安置地自然水的水質情況進行分析，從而確定系統該如何進行水處理。在臨時安置時，沒有可飲用的水資源，人們不得不采用戶外的自然水。因此，應急凈水設備是一個區別于一般的家庭凈水系統;其次，應急凈水系統不用安裝于水龍頭上，也無需自來水壓，僅需人力就能立即將戶外的雨水、溪水、河水、湖水等天然水凈化成無有害物質的可直接飲用的安全飲用水。這種方式也是戶外活動愛好者在戶外活動時就地獲得安全飲水的最佳選擇，可免于隨身攜帶大量飲水之累，避免飲用不潔飲水導致疾病的發生。

2應急光伏凈水系統設計意義

應急光伏凈水系統與普通凈水系不同，其可以在災難發生后，滿足人們的飲水安全問題。因為在受災過后，電路可能會被切斷，普通的凈水器就無法使用了，而應急光伏凈水器就能解決沒有電源的問題，滿足人們的凈水需求。同時太陽能資源豐富，且是安全環保的綠色能源，使用光伏凈水系統就節約資源能耗，且綠色環保。應急光伏凈水系統可以讓人們在簡陋的生活環境下喝到干凈的水，不需要固定的安裝位置，安裝簡單且不受到環境的影響。因此，應急光伏發電凈水系統設計不僅節能環保，還簡單易用，具有一定的現實意義。

3應急光伏凈水系統設計定位

3.1人群定位

產品的人群定位就是直接以某類消費群體為需求對象，將產品專為此類消費群體服務來獲得目標消費群的認同。人群定位的一般策略通常是細分市場的一般方法，在細分方法上，在此主要以消費者導向細分為主要方法進行設計。細分最終的目的是試圖理解消費者的心理需求。通常情況下，突發事件后，政府統計人數后臨時安置發配物資，大都以家庭為單位進行。將突發事件后的群眾做為企業的目標消費群，這樣我們就能夠從消費人群的角度來剖析臨時安置的凈水系統如何滿足目標消費人群的需求。太陽能光伏臨時安置凈水系統以家庭為單位進行劃分，對群眾來說非常的方便，體量很小的一個設備就可以滿足一家人的飲水、用水問題。將突發事件的群眾作為目標消費群，以家庭為單位構建人群定位對受災群眾來說是一個適合且方便的設計定位。

3.2功能定位

產品的功能定位是在目標市場選擇和市場定位的方法上，根據潛在的目標消費者需求的特征，結合生產廠家特定產品的特點，對提供的產品應具有的基本功能和輔助功能作出具體規定的過程，它的目的是為市場提供適銷對路、有較高性價比的產品。

以突發事件后的受難群眾為目標消費群，由于突發事件導致此類群體不得不在環境相對簡陋或者惡劣的戶外安置臨時住所，無論是受災還是集會或者其他的突發事件，只要在戶外臨時居住就不得不考慮飲水問題。在戶外要找到干凈的水源比較困難，而且干凈的天然水也不能直接飲用，一般的凈水器只能將已經初步凈化干凈的自來水凈化到可以飲用的程度，但對于雨水、河水這種天然水還不能夠徹底凈化，因此將此類人群定為目標消費群，從他們的切身利益出發，了解他們需要的產品功能。因為受到環境條件的影響，他們在當時情況下使用產品的時候可能更多的是考慮產品的性價比，在此產品的功能定位是以普適性原則來制定產品，滿足大部分的目標消費群對飲用水的要求就可以。在功能定位上，只要滿足大部分目標消費群的基本用水安全，保障群眾的用水問題就可以。因此，選擇以普適性原則實現產品的功能定位。

3.3形態定位

20世紀50年代“模塊化設計”被一些歐美國家的研究者正式提出，隨著研究的深入發展，模塊化設計在我們生活中的運用也越來越廣泛。許多設計師將模塊化設計運用到各個方面，比如提高企業間產品的標準化和促進企業間資源的共享，并從系統工程設計和并行設計的角度，來控制模塊化設計的過程，同時也運用到格式塔心理學的理論來分析模塊與模塊化產品在形態上的關系。比如，丁利敬運用模塊化設計理論對辦公室的轉椅做了改良設計，他改變了以往對轉椅整體性的設計思路，將轉移拆分成靠背、支撐、扶手、支架等多個模塊，并對各個模塊進行單獨的設計，這樣用戶可根據自己的需求進行不同的組合。

將模塊化設計方法運用到突發事件后的應急安置用電設備中，是一個比較新穎和方便的方法，同時簡單且易運輸。模塊化的設計要點就是通過模塊與模塊的組合來形成，因此，無論產品是以什么形態來呈現，都要結合產品的實際情況，運用系統的分析法則，以功能為基礎讓產品系統化，注重功能與結構的合理組合來進行產品的模塊劃分，組合成各個不同的模塊并對模塊的接口進行合理的設計。

因此，我們可以將這種設計理念融合到太陽能光伏凈水系統中去，將其設計為可拆卸的模塊化形態。他們在突發事件過后臨時安置的生活環境相對簡陋，安置房通過都是臨時搭建的，空間有限且容易遭受二次災害，儲備和運輸的物資也有限。綜上所述，以合理的造型形態設計凈水設備是非常必要的。上面說到，模塊化的設計方法對目標消費群的優勢很大，因此以模塊化的組合方式促成其造型形態的定位不僅方便了此類群體，也節省了運輸空間。

4應急光伏凈水系統設計的思路

4.1易拆卸的結構設計

突發事件后臨時安置居住的生活變得復雜多樣，伴隨著光伏技術的運用，產品的拆裝是必不可少的。在產品設計中，拆裝涉及部件和結構兩個要素，所以為適應臨時安置居住環境，將以組接的方式實現產品形態的構建。產品的組接有許多種，針對臨時安置環境將從模塊的組接、不同材料的組接、結構方式改變的組接三個方向做探索分析。

首先，產品的模塊化設計能延長產品使用壽命，模塊組接的方式能提高拆裝的時效性。在我們身邊很多產品都是模塊化設計的體現。比如電池、燈泡和螺絲螺帽等產品的存在，正因為有了它們讓很多產品不會在缺少或損壞了一個小部件就被扔掉。在為臨時安置的凈水系統做設計時，由于臨時安置產品數量多且被使用的頻率較高，因此它的維護甚至回收是研發策略中的重要部分，模塊的組接方式將使維修變得快捷以及為其帶來更好的經濟性。因此，臨時安置的居家產品將采用部件模塊化的方式來實現組接以構建產品的形態設計。

其次，設計中組接構成的因素多種多樣，不可能將每一種因素都同時使用在一個產品上，組接方式設計的重點還包括為達到特定的功能去選擇合適的材料以創造出新的結構實現形態的構建。因此，不同材料的組接是臨時安置凈水系統設計的重要方向，不同材料的組接能提高產品的使用舒適度、縮小產品的體量。

最后，組接的結構方式也有很多，臨時安置所用的產品以圍繞安全、便利、實用而展開，其結構方式的穩固性非常作用，結構方式對各功能組件之間的接合強度也有很大的影響。組接中常見的結構方式有榫卯結構和金屬零部件連接結構日。在此針對臨時安置光伏凈水系統做分析，在應急使用中多零部件的結構連接方式會比較繁瑣，榫卯結構的運用將帶來多方面的好處。例如榫卯結構能取代金屬件等復合材料的使用，在其方便拆卸的同時也增加了耐用性，由于金屬零件硬度高，若發生二次事故更容易對身體造成傷害，同時在使用一定時間后對其他材質也會造成損傷。榫卯結構又有多種類型：面與面的接合、點結構的結合、構件組合與連接。這三種類型各有其構合作用，通過具體功能特點進行結構方式選擇與改變能讓應急光伏凈水系統的組接方式具有更大的耐用性，在設計時，當光伏部件和飲水部件使用拆裝功能時，其與整個凈水系統的組接將采用部分榫卯結構讓其能與預留空間完整的結合。

4.2可折疊的造型設計

在突發事件后的臨時安置情況下，首先，光伏技術的運用是一個整體的供電組件的運用，將其運用于小電器產品時，拆裝功能的使用是有必要的;其次，若需要不同材質的綜合使用，也將伴隨著拆裝結構的出現。但是過多的拆裝結構會帶來脫落、活動等現象讓產品存在危險。所以，就臨時安置的居家產品的可持續發展設計，折疊功能與拆裝功能的結合是最佳的選擇。

臨時安置的居家產品需要利用折疊功能達到功能重組與規劃，使產品呈現出多功能、體積小、方便使用、方便運輸等特征。功能重組實際上是將需求分解到產品功能上的取舍重組的思考。突發事件后的目標消費群體在臨時安置上時間非常短暫，周圍環境相對簡陋，居住環境也很狹窄，同時在運輸過程中也是一件非常麻煩的事情。綜上所述，以折疊的形式為主，對太陽能光伏應急凈水系統做造型考量來應對上述幾個問題。

5結語

通過對太陽能光伏發電技術為支撐的應急光伏凈水系統設計研究，在此從凈水設備的人群、功能以及形態方面進行了系統設計定位研究。以組接的方式實現形態的構建，以折疊形式為主要手段作造型考量是設計思路的重點。希望文中多方位的分析與設計讓整個凈水設備無論是從功能上還是造型上都能夠更好的滿足受災人群的使用。