使用压电设备从空调冷凝器中收集能量 摘要 使用校园内的几台空调机组来确定空调冷凝器机组中潜在的废能来源,并设计了能量收集方法。这些能量收集方法称为使用压电设备的振动和气流驱动能量收集。目标是从排气流中产生电能(类似于喷气发动机的加力燃烧器,但规模要小得多)。对于压电设备,想法是使设备振动以产生电能。工程技术课程的学生和教师研究了空调机组,以确定潜在的废能来源。根据季节、振动水平和冷凝器的排气扇流量进行测量以确定运行时间。进行了测量,并与计算出的从冷凝器中获取的潜在功率进行了比较。这个本科研究项目是全校范围内为促进节能和研究使用清洁可再生能源而开展的几项工作之一。简介 压电性一词源于希腊语 piezein ,意思是挤压和按压。直接效应和逆效应是两种压电效应。在直接效应中,电荷由机械应力产生。在逆效应中,施加电场会产生机械运动。压电能量收集利用直接效应,k p 、k 33 、d 33 、d 31 、g 33 是压电材料特性的特征。k 因子,称为压电耦合因子,是方便直接测量机电效应整体强度的典型方法 [1-4]。压电能量收集是一种通过应变压电材料将机械能转化为电能的方法 [5]。压电材料的应变或变形会导致整个设备中的电荷分离,产生电场并导致与施加的应力成比例的电压降。振荡系统通常是悬臂梁结构,在杠杆的未连接端有一个质量,因为它为给定的输入力提供更高的应变 [6]。产生的电压随时间和应变而变化,平均而言有效地产生不规则的交流信号。压电能量转换产生的电压和功率密度水平比电磁系统相对较高。此外,压电效应能够从机械应力中产生晶体和某些类型陶瓷等元素的电势 [7]。如果压电材料未短路,则施加的机械应力会在材料上产生电压。用于清除振动能量的最常见设备类型是悬臂压电设备,它通过弯曲、摇晃和变形来发电 [8]。有许多基于压电材料的应用,例如电动打火机。在这个系统中,按下按钮会导致弹簧锤击中压电晶体,产生的高电压会跨越小火花间隙,从而点燃可燃气体。按照同样的想法,便携式打火机用于点燃燃气烤架和炉灶,以及各种
摘要 本出版物研究了新型压电材料在振动飞机结构上的能量收集应用。这些材料与传统的压电换能器材料(如压电陶瓷)相比具有显著的优势。特别是,木质材料形式的生物材料和辐照交联聚丙烯形式的铁电驻极体是研究的对象。两种材料都显示了机械和机电性能方面的材料特性。对于木质材料,使用压缩试验,因为材料具有承重性能。铁电驻极体具有高柔顺性,因此在拉伸试验中研究了材料特性,并在四点弯曲试验中研究了其粘在动态弯曲表面上的行为。此外,还介绍了铁电驻极体材料模型的 FE 模型,并通过实验结果进行了验证。给出了两种材料不同概念的功率输出估计。
• 按照《2020 年能源法》的规定,WPTO 在多年期计划 (MYPP) 中指出了“利用动态、低速和高密度波浪和洋流发电,同时在腐蚀性海洋环境中生存的基本挑战”。WPTO 还通过“支持设计、制造和验证多个相关规模的行业设计原型”,专注于“为服务不足的社区提供电力并增强沿海复原力”,具体包括“改进安全且经济高效的安装、电网集成、运行、监测、维护和退役方法”和“支持制定和采用设备性能和保险认证的国际标准”以及“利用国际海洋能源界和其他海上科学和工业部门的专业知识、技术、数据、方法和经验教训”。与这些既定目标相关的是:
引言近年来,便携式和可穿戴的电子设备一直处于快速开发的阶段1,2。个性化的电子设备,例如智能手表和智能眼镜,为人们的生活带来了很大的便利3,4。同时,随着促进灵活的电子技术5,大数据技术6、7和人工智能技术8,便携式和可穿戴的电子设备表明了灵活性,整合和智力化的发展趋势,这些趋势还促进了富裕应用,还促进了健康监控,例如健康监测9、10,人类 - 10、10,机器 - 机器互动11、12、12、13、13、13,internet and Internet。对于便携式和可穿戴的电子设备,能源供应是其灵活和集成应用的主要障碍。可更换电池现在是电子设备的通用能源。但是,这些电池的刚性特性限制了电子设备的整体灵活性。电池有限的寿命和潜在的环境污染问题也不符合可持续发展的原则。因此,已经做出了许多努力探索新的
摘要。森林收获是人为活动之一,最显着影响森林的碳芽。然而,缺乏关于收获碳的明确空间信息在评估森林收获的影响以及森林碳预算方面构成了巨大的挑战。这项研究利用了有关木材收获,树覆盖损失(TCL)数据集和基于卫星的植被指数的省级统计数据来开发森林生物量(LEAF)数据集的长期收获和分配。的目的是提供30 m的空间分辨率提供森林收获的空间位置,并量化收获后的Car-Bon动力学。对133个城市和县的被调查森林收获的验证表明,叶数据集在捕获收获碳的空间变化方面表现良好,确定和调查的收获碳的确定碳的空间变化为0.83。线性回归斜率高达0.99。从2003年到2018年平均,森林收获去除了68.3±9.3吨C Yr -1,其中80%以上来自选择性记录。收获碳,19.6±4.0%,2.1±1.1%,35.5±12.6%6.2±0.3%,17.5±0.9%,19.1±9.8%进入了燃油厂,木材和纸板,木材基础和木板,木材面板,实心木制家具,结构性结构,结构性结构和残留池,以及相应的。燃油的直接燃烧是木材收获后碳排放的主要来源。然而,碳可以长期存储在木材中,到2100年,研究期间收获的碳的几乎40%仍将保留。该数据集有望为估计林业和碳预算提供基础和参考。可以在https://doi.org/10.6084/m9。figshare.23641164.v2上下载30 m×30 m的收获碳数据集(Wang等,2023)。
抽象监测水流有助于确定泄漏和浪费,从而更好地管理水资源并保护这种宝贵的资源。为了应对这一挑战,需要有效且可持续的水管理系统。本文提出了基于物联网(IoT)的解决方案,该解决方案涉及使用随时可用的现成的电子组件对现有的模拟水表进行改造。实时数据收集和分析是通过Edge Computation进行的,Edge Computation在局部处理由相机捕获的水表图像并提取水表读数。这些读数被传输到云以进行存储和进一步分析。已经实施了各种策略来优化供应电流的用法,即使在不利的环境条件下,也可以保留太阳能电池的电荷隔离周期。要简化用于多个连接设备的固件更新过程,采用了广播技术,从而提供了减少的手动劳动和时间节省的好处。为了评估开发解决方案的可靠性和性能,在几个月内进行了现场部署,从而可以表征不同位置的用水模式。将能源收集能力整合到系统中可以降低维护成本并促进环保能源实践。总体而言,该解决方案为实现高效且可持续的水管理提供了有效而全面的方法。
磁场可以作为氢能收集的唯一触发器,尽管磁场具有穿透深度深、噪音和损伤小、控制参数(即幅度和频率)灵活等优势。多铁性和磁电纳米复合材料为利用磁场直接触发制氢提供了机会。[11–14] 虽然磁场可以影响磁性材料中电子的运动,但它们不能产生催化反应所必需的内部电场和电荷。相反,当施加磁场时,多铁磁电复合材料中会发生磁电耦合。在典型的应变介导磁电复合材料中,磁性元件响应磁场并传输磁致伸缩
生物压电材料因其作为环境友好型能量收集材料的巨大潜力而开始受到关注。特别是,简单的氨基酸和肽晶体组件在施加力的情况下表现出大的电压输出,并且在检测振动时具有高灵敏度。在这里,我们利用密度泛函理论 (DFT) 计算来定量预测两种研究不足的蛋白质氨基酸晶体的能量收集特性:L-精氨酸和 L-缬氨酸。这项工作强调了量子力学计算筛选晶体作为高性能能量收集器的能力,并展示了小生物晶体作为环境友好型压电材料的能力。预计 L-精氨酸的最大压电电压常数为 g ij 274 mV m/N,杨氏模量为 E 17.1 GPa。 L-缬氨酸的最大预测压电电压常数为g ij 62 mV m/N,计算的杨氏模量为E 19.8 GPa。
Xinyue Wu、Yabin Jin、Abdelkrim Khelif、Xiaoying Zhuang、Timon Rabczuk 等人。拓扑表面波超材料用于稳健的振动衰减和能量收集。先进材料和结构力学,2021 年,第 1937758 页 (9)。�10.1080/15376494.2021.1937758�。�hal- 03549400�
可穿戴电子系统的快速发展需要一种可持续的能源,这种能源可以从周围环境中获取能量,而不需要频繁充电。压电聚合物薄膜具有柔韧性、良好的压电性,以及由于其固有极化而具有的与环境无关的稳定性能,是制造压电纳米发电机 (PENG) 以从环境中获取机械能的理想选择。然而,由于分子极化和不可拉伸性,它们的大部分应用仅限于基于 3-3 方向压电效应的按压模式能量收集。在本研究中,通过在基于聚合物薄膜的 PENG 上 3D 打印拉胀结构,PENG 的弯曲变形可以转化为良好控制的平面内拉伸变形,从而实现 3-1 方向压电效应。首次将膨胀结构的同向弯曲效应应用于柔性能量收集装置,使以前未开发的薄膜弯曲变形成为一种有价值的能量收集装置,并将 PENG 的弯曲输出电压提高了 8.3 倍。膨胀结构辅助的 PENG 还被证明是一种传感器,可通过安装在人体和软机器人手指的不同关节上来感应弯曲角度并监测运动。
