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停电的时候,人们常会用蜡烛照明。我们所做的装置是一个灯箱,可以用蜡烛照明的同时,利用它散发出来的热量发电,点亮LED灯实现照明。
余热可发电外燃机低碳环保
通过查找相关知识得知,斯特林发动机对外燃方法无特殊要求,只要外部热源的温度高于机器中工质的温度即可,因此加热方式灵活:既可以使用传统的化学燃料,又可以使用太阳能、生物质能、地热或者利用工业余热作为热源。把生活中被浪费掉的热量都收集起来,利用斯特林发动机可以达到低碳环保的目的。
由此,我们有了延伸的创想,在农村等偏远地区,人们常用蜡烛照明,蜡烛不仅发光而且放出热量,利用斯特林发动机驱动发电机,产生少量电能,可为生活中的用电器提供所需电能。
烛光再利用点亮LED灯泡
我们着手对烛光再利用课题进行研究,发电装置选用的是一台微型发电机,先对初步加工成型的部件进行探究,实现发动机与发电机之间的传动。最初的想法是用齿轮传动,但齿轮比的计算以及齿轮加工等问题不好解决,于是我们想到了用皮带传动。我们用可以挂橡皮筋的小型飞轮取代原来的大飞轮,利用橡皮筋带动发电机,橡皮筋太紧了动力会下降,太松了动力有损失,经过不断调试最终达到比较理想的效果。
热气缸和动力气缸曲轴连接的飞轮与轴之间是用顶丝来固定的,长时间的测试或运转之后要检查调节角度(两飞轮连接曲轴的角度为90度)。
由于遇到冷的缸体,蜡烛会产生燃烧不完全的现象,从而生成了炭黑。为此,我们想了很多办法,最后发现,先用酒精灯预热一下缸体,等到缸体的温度较高的时候,再用蜡烛的外焰加热,就可以减少这种现象。
接下来,我们开始使用万用表测实际输出的电压和电流(为交流电)。在实际测量中我们发现,气密性是影响斯特林发动机功率的最大因素,如果整个系统气密性良好的话,功率会大大提升。目前我们可以点亮三个并联的0.2W的LED灯泡,实现了烛光除照明外还可以发电的烛光再利用。
2011年11月,我们参加了中国少年科学院“小院士”课题研究全国答辩活动,荣获“小院士”称号。
(本项目荣获天津市青少年科技创新大赛一等奖。作者:天津市汇森中学学生;指导教师:俞其兴)
余热可发电外燃机低碳环保
通过查找相关知识得知,斯特林发动机对外燃方法无特殊要求,只要外部热源的温度高于机器中工质的温度即可,因此加热方式灵活:既可以使用传统的化学燃料,又可以使用太阳能、生物质能、地热或者利用工业余热作为热源。把生活中被浪费掉的热量都收集起来,利用斯特林发动机可以达到低碳环保的目的。
由此,我们有了延伸的创想,在农村等偏远地区,人们常用蜡烛照明,蜡烛不仅发光而且放出热量,利用斯特林发动机驱动发电机,产生少量电能,可为生活中的用电器提供所需电能。
烛光再利用点亮LED灯泡
我们着手对烛光再利用课题进行研究,发电装置选用的是一台微型发电机,先对初步加工成型的部件进行探究,实现发动机与发电机之间的传动。最初的想法是用齿轮传动,但齿轮比的计算以及齿轮加工等问题不好解决,于是我们想到了用皮带传动。我们用可以挂橡皮筋的小型飞轮取代原来的大飞轮,利用橡皮筋带动发电机,橡皮筋太紧了动力会下降,太松了动力有损失,经过不断调试最终达到比较理想的效果。
热气缸和动力气缸曲轴连接的飞轮与轴之间是用顶丝来固定的,长时间的测试或运转之后要检查调节角度(两飞轮连接曲轴的角度为90度)。
由于遇到冷的缸体,蜡烛会产生燃烧不完全的现象,从而生成了炭黑。为此,我们想了很多办法,最后发现,先用酒精灯预热一下缸体,等到缸体的温度较高的时候,再用蜡烛的外焰加热,就可以减少这种现象。
接下来,我们开始使用万用表测实际输出的电压和电流(为交流电)。在实际测量中我们发现,气密性是影响斯特林发动机功率的最大因素,如果整个系统气密性良好的话,功率会大大提升。目前我们可以点亮三个并联的0.2W的LED灯泡,实现了烛光除照明外还可以发电的烛光再利用。
2011年11月,我们参加了中国少年科学院“小院士”课题研究全国答辩活动,荣获“小院士”称号。
(本项目荣获天津市青少年科技创新大赛一等奖。作者:天津市汇森中学学生;指导教师:俞其兴)