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2016-01-27

寒冬里,还有什么比这 5 款「用热生电」的产品更可爱?

据估计,世界上有近乎一半的能源都以热能的形式被浪费掉了,燃煤的火、汽车尾巴的废气甚至是电视机顶盒散发出的热量……我们能如何找回这些能量?一个例子是,最近韩国 LUMIR 团队推出了一款 LED 灯,能够将蜡烛燃烧的热量转化为电能为灯供电。

这并不是孤例,在以下这篇文章中,深圳湾将会为你呈现出更多不用插电又能「拯救热量」的产品,也许能为寒冬中瑟瑟发抖的你提供一些心理安慰。

先科普一下,将热能转换成电能靠的是「热电效应」原理,所谓热电效应,即物体在受热时,其中的电子会从温度高的地方向温度低的地方移动,从而产生电流,将热能转化成电能的现象。

全世界有约 300 多个实验室在研究热电效应的相关设施,其中以美、德、日、韩四国研究得最为起劲儿。热电效应起始于上个世纪 40 年代,已经在军事和航天等方面展现出很好的前景,因为它虽然安装成本较高,但原料与运行的成本很低。

除了在钢铁、水泥、冶炼等重工业中有广泛应用之外,它也在以一种更加轻松的方式,悄悄地进入我们的生活。

充电锅 PowerPot

PowerPot 来自基于美国盐城湖市的 Power Practical 公司。在野炊时,人们可以利用锅具产生的电能来充手机,或者其他任何能够用 USB 充电的小设备。锅具充满一个智能手机将会花费 60 至 90 分钟。原理在于,锅底基座中嵌入了一种防火的热电材料。使用者只需要将水装入锅里,再把锅具放置在火焰或煤气灶上,基座中不同部分的温差就能产生电流。一旦发电成功,锅上装置的 LED 灯还会亮起。设计者表明,这款设计不但适合于野炊者,而且还能够为基础设施不够完善的地区供电,以及为更多的人提供断电时的能源替代品。该款产品现在的官网价格约 100 美元

不会没电的手电筒 Lumen

流明(Lumen)是一款用体热来功能的微型手电,由来自美国纽约的 Ross Zhuravskiy 设计。它只有手指头大小,能够运用热电发生器产生 15 毫安、3 伏的电,转而运用在一个 5 毫米的超亮 Cree LED 中。设计者称它足以用于夜中寻找、导航以及阅读。除了使用体温之外,它还会从至少 28 摄氏度的环境中汲取热量转化为电能。该手电已在去年底于 Kickstarter 上完成众筹,众筹时的最低价为 30 美元。

蜡烛充电炉 Candle Charger

STOWER 是来自美国加利福尼亚的初创公司,他们设计了一个以蜡烛为能源的充电器,长得有点像野炊时用的炉子。同 PowerPot 类似,只要将 5 盎司的水盛到炉子中,它便能利用热电效应原理,转化出 2.5 瓦特的电源,你可以用它来为智能手机、相机或者智能手表等设备充电,只要接入到 USB 插口中即可。类似的,它也是在设备底部嵌入了一个热电模块。值得注意的是,使用者每隔 30 分钟要重新往炉子里加入 150 毫升的水。该产品在官网有售,价格为 90 美元左右。

宜家 IKEA 热能充电桌

哥本哈根交互设计学院的一对设计学生 Vihanga Gore 和 Sergey Komardenkov 为宜家构思了一个叫做热量丰收(Heat Harvest)的项目,在该项目中,宜家桌子运用了热电科技,能够将热食或一杯咖啡摆在上面释放出的热量转换成电能来为电子设备充电。这个项目在 Space 10 宜家研究所中进行。

固特异(Goodyear) BH-03 轮胎

在去年的日内瓦车展上,基于美国俄亥俄州的轮胎橡胶公司 Goodyear 推出了一款采用热电材料的概念轮胎。这个轮胎的型号为 BH-03,当轮胎滚动或弯曲时,它将会产生热量,而此时轮胎上的热电材料便能将热能转化成电能。这个设计面临的挑战在于,如何在采用热电材料的同时不牺牲轮胎的弹性和耐用性。一旦成功,这种电能可以用来为传感器充电。除了热电效应之外,该轮胎还运用了压电现象,此处不赘述。

题图来自电视剧《权力的游戏》海报
本文资料参考自 gizmag、bt、industrytoday、Kickstarter 、Dailymail、The Verge、Inhabitat
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我们社区的热能专家,点评一下将热能应用到消费电子,这些产品都靠谱不?

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王宇星 2016-01-28 12:22

半导体制冷片倒过来就是热电发电原件,问题很多不靠谱,温差要求大,转化效率低,散热器体积大等,这个效应很早就发现了,一直没有广泛应用。

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