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花样玩转风力发电

花样玩转风力发电

中国电工网讯:

风能属于可再生能源,环保又洁净。自古以来,人们就能利用风力抽水、灌溉、磨面、舂米,在能源日渐告急的今天,除了传统的带叶风车,科学家们也在不断寻找和开发新型风能发电癫痫病治疗高成庭专家机。那么人们都发明了些什么呢?

没有叶片的“风车”

说到风能的利用,就不得不提及风车,我们现在的风车一般为白色,带有三个大叶片,不断地转呀转,给我们提供电力。

如果把风车的叶片摘掉,也能发电,你信不信?

确实有像一根烟囱一样没有叶片的“风车”,直挺挺地立在荒野之上,这种名不副实的“风车”叫做Vortex风力发电机。

发电机的桅杆由玻璃纤维和碳素纤维组成,当风吹来时,桅杆便会开始随风振荡,像一个不倒翁,并获取风的能量。这是一种在风碰撞固体结构时会发生的空气动力效应。

无叶片新型风车和传统风车一样,比较大型,需要安装在人烟稀少的地方。那么它北京癫痫病医院哪家好有什么优点呢?

在同样的占地面积下,传统风车只能安装两个,而无叶片新型风车却可以安装四个,这使能量收集量大大提高。而与传统风车相比,在产生相同能量的情况下,无叶片新型风车的总成本要少40%,它不仅去除了叶片,柱子内部还没齿轮等部件,既减少了建造用的材料,也减少了维修成本。

较重要的是,这种新型风车还“保护”了鸟类,无叶片设计使得它不会削死偶然飞至那里的鸟儿。这种风车在一定频率下振荡,整体噪声不会超过20赫兹,这个频率对于人类来说已相当于静音状态了,因为一般情况下,人类的听觉是在20至2万赫兹之间。

“草地”风力发电机

炎热的夏天,你家有没有因为市区供电量不足而停过电,使你一个下午都无法清凉静心?你家屋顶上吹过的风充满了能量,如果能利用它,是不是不用担心停电了呢?

一种新型风力发电机可以帮你实现这个愿望。它就像是一片地毯,覆盖在屋顶的表面,地毯上面“种满”一种立起来的有弹性的塑料条,一眼望过去,直立规整排列的塑料条就像是排排站的多米诺骨牌,也像是一片草地。起风时,塑料条跟小草一样会在风中摇摆,在不断摇摆的时候就能产生电力。

它的奥秘在于塑料软条,塑料软条类似于扁平的木板,主要有两个侧面,一侧是纳米线,另一侧是一层氧化铟锡。当塑料软条在风中摇摆时,纳米线会拍击相邻塑料软条的氧化铟锡表面。短暂的接触可使电子跳跃,通过一种被称为摩擦北京军海癫痫医院电效应创造出电流。

屋顶上占地300平方米的“塑料草地”,预计能提供7.11千瓦的电力,这应该足够一个家庭日常生活使用了。与传统风力发电机组相比,这种发电机从自然风吹动的任何方向,都能有效地收获能量。而这种电力收获系统很简单,易于推广普及。

但到目前为止,发电机只在实验室里进行过测试,测试中,研究人员在一个模型屋顶,用60根塑料软条造出“塑料草地”。这产生的电力足够点亮60个LED灯。

“塑料草地”发电机有很强的能力,既能从稳定的风中获得能量,也能从狂暴的阵风中获取能量。因此,在风速低至21千米/小时的时候(大约5级风,小树枝摇动、水面有小波浪),“塑料草地”仍然能工作。而较有用的能量是在风速将近100千米/小时时产生的,这个风速已经算是10级的风暴了。

研究人员未来的难题,也是该系统至关重要的一点——能源存储问题。就是如何使得“塑料草地”时刻产生的能量储存起来,直到人们需要用这些能量的时候才释放呢?

此外,由于塑料软条的一侧是铟锡氧化物,其力学性能较差、成本较高,又有毒性,有些人认为它是不合适的材料。因此,研究人员也在寻找可以替代它的其他材料。

呼吸面罩来充电

既然风能可以发电,那我们正常呼吸时,呼气吸气也会产生风呀,能不能也用来发电呢?据说一个成年人每天呼吸2万多次,体重为70千克的健康人在休息时每分钟可以呼出0.25升二氧化碳,日常活动每分钟为1升。这些气体与其“浪费”掉,为何不好好利用,也用来发电呢?

巴西科学家就想到这一点,并发明一种靠呼吸来为手机充电的面罩——AIRE面罩。它能够将使用者在呼吸过程中所产生的风能收集起来,并且将其转换成电能,从而为手机或者其他小型电器充电。

那这神奇的面罩如何工作呢?其实原理很简单,面罩的内部安装有一个小型风力发电机,呼吸时所呼出的气体能够促使发电机运作,从而产生电能,郑州军海医院这部分能量又通过电线传送至电子设备,从而完成整个能量的收集与转换过程。

无论是在室内,还是室外,无论你是在运动、睡觉还是读书,只要戴上这个面罩,它就能工作,收集利用我们在日常活动当中所产生的能量,为小型电器充电。

现在各种电子设备为人类提供了便利,但它们每天都需要消耗大量的电能,如果戴上这种呼吸面罩,那么不仅能节省你家里的电费,还能保护环境。如果跑步时戴着这样的面罩的话,呼出的风又大又多,手机充电就更快了,这说不定还能鼓励使用者多参加体育锻炼。


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