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这种热收集器装置见过吗?能吸收桌上发热物品热量转化电能为手机充电

2018-06-10 10:10 编辑:TF0328 来源:北京晚报

接连几天高温,暑热难捱,听说气温虽还没有突破历史极值,但已明显高于常年同期的平均气温了。烈日之下,灼热扑面,热浪让人无处躲藏。热晕之前不禁胡思乱想:这么多的热量,要是能用在别处该有多好!咦,还别说,突然发现真有人想出了不少好主意,把各种热都加以利用。

作者:卢文


资料图:刘平摄

看着当空的烈日,利用太阳能早已经不是什么新鲜事儿了。除了太阳能,那些烈日灼烤之下的物体所集聚的热量,比如我们自己身上的热量,难道就不能好好利用一下吗?韩国科学技术院的一帮科学家突发奇想,打算利用烈日灼烤下迅速升高的人体体热来产生电能,这样既能用来为手机充电,还能为人体降温,减轻人们在烈日下的不适感。

这些科学家研制出了一种轻薄而又柔韧的玻璃纤维织物。在这种质感和纺织品相类似的玻璃纤维织物中,用丝网印刷技术在玻璃织物中加入了热电转换薄膜,这样这种织物就可以收集人体热量并即刻将其转化成电能了。与以前通常使用的陶瓷体热电转化材料相比,这种新材料不仅热电转换效率提高了14倍,基于玻璃纤维上制作的新材料,由于质地薄,重量轻,柔韧性好,质感与普通纺织品接近,还可以制作成贴身衣物,直接穿在身上吸收人体的热能进行热电转换。

这些科学家测算过,10厘米见方的这种玻璃纤维织物贴在人体上时,当外部的温度大约是20摄氏度,这片热电转化织物就可以产生40毫瓦以上的电流, 这样的电流足以操作大多数半导体器件。如果用这种玻璃纤维织物制成一件T恤衫贴在人体上穿戴,则收集的人体热量可以产生约2瓦的电流,这样的电流已经可以为手机进行充电了。如果是在盛夏,人体集聚的热量更多,产生的电量也将更加充足。

经常用电脑的都知道,电脑在使用时会散发出很多的热量,有些安装有相关测试软件的电脑使用时间长了就会发出温度报警。一台电脑尚且如此,那些放置有成千上万台电脑服务器的数据中心所产生的热量就可想而知了,这也是大型数据中心要配备很好的冷却降温系统的原因。不过,荷兰一家公司却想了个更新奇的法子,不但不用给这些电脑服务器配备冷却系统,反而还利用了这些电脑服务器产生的热量为居民住宅提供暖气和热水服务。

为了不让电脑服务器产生的热量白白浪费掉,荷兰的这家公司将数据中心里成千上万台电脑服务器分散放置到居民家中,同时为这些住宅配置了热能转化设备,利用这些电脑服务器产生的热量成为独立壁挂供暖器的热源,同时也成为家用热水的热源。

经过初期测试,这些安装在居民住宅中的电脑服务器所产生的热量,大约需要一个小时就能使居民家中的室温达到供暖标准,但能加热的空间则要取决于房间中安置的电脑服务器的数量。如果用这些服务器产生的热量提供家庭热水,则是富富有余。由此,使用这套电脑服务器热量转换系统不仅能为这些家庭节省可观的能源费用,以前数据中心所必需的冷却散热成本这下也省了。按照这家公司的统计,每个这样的装置每年节省的供热、热水以及数据中心冷却的能耗, 相当于减少三吨的碳排放。

不光人体是热源可以进行热电转换来发电,家里的热源其实多得是,不信看看你的桌子,放在上面的咖啡壶、开水杯,甚至是你正在用的笔记本电脑,这些都是热源,都可以用来发电。设计师谢尔盖·库玛丹科夫和威汉伽·戈尔就在设计一种利用桌子上的这些热源发电的热收集装置。这种热收集器装置可以吸收放在桌子上的热饮、发热的笔记本电脑和其他温热设备的热量,并将其转化为电能,为手机等智能设备进行无线充电。

这种新颖的热收集装置被安置在桌子等家具中,利用桌面和咖啡壶、热水杯、笔记本电脑等发热器具表面之间的温度差,采用热电电路将热量转换成电流。据说宜家已经在利用这种创意设计制作可以进行热电转换的家具——应用这一创意设计制作的书桌,可以收集放在桌面上的咖啡壶、热水杯和使用中的电脑产生的热量来进行热电转换,发出的电能通过桌面上的无线充电器可以为手机等数码设备充电;应用这一创意设计制作的餐桌,则可以收集摆在桌上的杯盘、汤锅等热源产生的热量来发电;如果把这一创意设计放在电视柜上,那放在里面的有线电视机顶盒、游戏机等都可以成为发电的热源了,要知道这些设备使用起来散发的热量可是不小啊!

夏天开车,车里由于阳光直射产生的热量大家都有体会,其实除了太阳照射,汽车行驶过程中自身也会产生很多的热量,比如发动机产生大量的热要靠冷却液来散热;刹车盘也会产生大量的热,所以打孔的刹车盘散热才更好。也许你没注意过,实际上轮胎在行驶过程中也会产生大量的热能。固特异现在就在研发一种全新的轮胎,能将轮胎行驶中产生的热能转化为电能,然后再利用这些电能为电动汽车提供动力。

这种新型轮胎采用热压电材料构成,能将行驶过程中轮胎与地面产生的热能集聚起来,转变为电能储存在充电电池中,为行驶中电动汽车供电。另外,这种轮胎还采用了能吸光吸热能力更强的超黑纹理,当车停着不动时,这种轮胎还能将阳光直射而升高的温度进行热电转换,提供额外的电力供给。

不光是轮胎产生的热可以转换成电,汽车行驶时不断上下运动的悬架也在不停地产生大量的热,这种不断的上下运动能使温度上升到100摄氏度以上,奥迪现在在研发一种安装在车辆悬架上的热电转换装置,就能将这些热能转换为电能。

(原标题:这么热别浪费)

 

来源:北京晚报

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