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从风和太阳产生能量的旗帜

2019-04-05 16:50:42来源:

科学家们创造了可以利用风能和太阳能产生电能的旗帜。

使用柔性压电条和柔性光伏电池开发了新颖的风能和太阳能收集标志。

压电条允许标志通过运动产生电力,而光伏电池是利用太阳能电池利用电力的最着名的方法。

该研究由曼彻斯特大学的研究人员进行,是迄今为止最先进的研究,也是第一个使用倒置旗帜同时收获风能和太阳能的研究。该研究发表在Applied Energy杂志上。

新开发的能量收集标志能够为远程传感器和小型便携式电子设备供电,这些电子设备可用于环境感测,例如监测污染,声级和热量。

该研究的目的是允许廉价和可持续的能量收集解决方案,这些解决方案可以部署并留下来产生能量,几乎不需要维护。该策略被称为“部署 - 忘记”,这是所谓的智能城市在使用远程传感器时将采用的模型。

来自曼彻斯特机械,航空航天和土木工程学院的Jorge Silva-Leon和该研究的主要作者说:“在风的作用下,我们建造的旗帜以重复的方式从一侧到另一侧弯曲,也被称为限制循环振荡。这使得它们非常适合于压电材料变形的均匀发电。同时,太阳能电池板带来双重好处:它们起到不稳定质量的作用,在较低的风速下触发拍打运动的开始,以及当然能够从环境光发电。

这项研究的合着者Andrea Cioncolini博士补充说:“风能和太阳能通常具有相互补偿的间歇性。在暴风雨条件下,太阳通常不会发光,而风力很小的平静日子通常与闪亮的太阳有关。这使得风能和太阳能特别适合同时采伐,以补偿其间歇性。“

该团队使用和开发了独特的研究技术,如快速视频成像和对象跟踪,以及先进的数据分析,以证明其标志有效。开发的收割机在风速为0 m / s(平静)至约26 m / s(风暴/整体大风)和1.8 kLux恒定光照下进行了测试,模拟了各种环境条件。在这些操作条件下,产生的总功率输出高达3-4毫瓦。

该研究的共同作者Mostafa Nabawy博士说:“我们的压电/太阳能反转标志能够为一系列低功率传感器和电子设备产生足够的功率,这些传感器和电子设备的功率范围为微瓦至毫瓦。航空电子,陆地和海洋偏远地区以及智能城市的潜在实际应用数量。我们希望进一步发展这一概念,以支持更多功率要求更高的应用,例如用于移动设备的生态能源发电站。

工作的合着者Alistair Revell博士强调了当前和未来的研究方向:“我们目前正在利用曼彻斯特大学开发的建模和仿真的新型计算框架,建立在计算流体动力学的悠久传统基础之上。使用计算机模拟流体 - 结构相互作用越来越多地被称为虚拟工程,并通过减少需要物理制造和测试的模型数量,在设备开发中发挥关键作用。