由磁铁,提供动力能量收割机将转换浪费的热能转化为电能

由磁铁,提供动力能量收割机将转换浪费的热能转化为电能

博士后研究员进成春认为热磁电发电机,使用磁铁从机械系统散热并将它转化为有用的电力。

在弗吉尼亚理工大学的研究人员已经制造使用一双磁铁和压电的杠杆将废热转换为有用电装置。

该系统是第一份工作的热磁电发电机散秤例子,一种新型的设计,能够高效地工作,没有大的温度梯度,大多数系统所需的热能量收割机。

热能量收割机回收余热,在家园、 制造工厂和车辆的能量损失的一个重要来源。能量从机械系统从热表面和废气中渗出和消散到环境。

“你可以在你身边,像运行你的割草机或一辆车,任何机械加工和约 40 到 60%的能量你把作为电力或气体浪费作为热。这是一个巨大的损失,”说沙普利亚,罗伯特 E.霍小教授在工程学院机械工程和准主任研究和关键技术和应用的科学研究所的学术研究的领头人。”还有大量捕捉那热,现在获取丢弃的兴趣”。

将一些失去的热量转化为电能会降低整体燃油消耗、 降低成本和钝化对环境的影响。通过更快地把热吸干,它也会增加与电气元件,在较低温度下更有效地运作系统的性能。

新的热能量收割机,发表在科学报告,研究中所述经纪热转为电力利用称为软磁铁,这是很容易磁化和去磁的材料。

一这种材料是钆,这是磁在室温各地,但失去磁力,因为天气暖和起来。

在普利亚的能量收割机,钆软磁铁与柔性塑料悬臂相连。硬的或永久性的磁铁在于针对热源 — — 例如,计算机 CPU 的热表面。磁铁般的吸引力拉扯两个磁体在一起,让热量从硬磁流进软磁铁。这加热其转变温度,把软磁体和它成为非磁性。

无磁性的吸引力,将其绑定到硬磁,拉开了软磁铁的悬臂梁。分开的热源,软磁铁冷却下来;温度下降重新激活其磁性能,重新启动进程。

由悬臂向某个方向由硬磁,和其他拉扯,软磁铁周期向上和向下,为获得或失去磁性。同时,它吸收热量从热表面通过硬磁,冷却,并分散到环境中,作为散热器的热能源。

但载热的能量回收,因为压电悬臂梁软磁铁上下运动转化为电,可以使用或贮存。

该设备的关键优势之一是它有效地收获热能从热源不明显比周围的空气 — — 家庭和工业厂房中最常见的那种。

普丽娅说,”是否你看看周围,你看到大部分低温度梯度,”。”但在低温下,没有很多有前景的解决方案”。

在测试中,研究人员利用他们的设备来收获热能从热源摄氏 70 到 80 度左右。设备操作温度主要受消磁软磁铁; 所需的热量与当前可用的材料,它可低达 50 到 60 摄氏度。

新能源收割机在适中的温度下操作能力 — — 以及其紧凑的尺寸和机械简单化 — — 能实用,非常适合家庭使用。普利亚设想从日常用具散发的热量能习惯电力网络的传感器数据驱动的”智能”家中。

“有很多地方甚至瓦的电量是充足的如果你想要运行的传感器节点,”普丽娅说。”让我们说你想要监视一些过程,像测量温度或流体的流量或压力的变化。你需要就是一阵热能可供您使用周期的方式。

研究人员在放大热能收割机增加其电气的产出,精炼的材料和设计,和适合特定的应用程序。

这项研究第一作者是进成俊,在机械工程系的博士后研究人员。第一年博士生拉维基尔戈,拥有关键技术和应用的科学研究所博士学者奖学金和其他机械工程系的研究生也项目上工作。

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