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自驾旅游、户外驴行是许多都市人喜欢的旅行方式,不过在环境优美的大自然中,手机、相机没了电该如何充电?市八中高二学生周楚昂发明了一个好东西——户外便携式多功能温差发电机,可以边煮食物边发电,发出的电可以供手机、相机充电或照明。这项绿色环保的发明获得了本月举行的第26届全国青少年科技创新大赛青少年科技创新成果项目三等奖。
风景很美,相机却没电了他想发明便携发电机
今年17岁、身高1米83的周楚昂是个活泼健谈的小伙子。因为父母喜欢旅游,从3岁起他就被带着四处旅行,到现在全国只有宁夏和甘肃两省没有去过。
“父母爱自驾游,四处寻找美丽的自然风光。”周楚昂说,初三毕业时,他和父母一起自驾游川西,面对美丽的风光他不停地按着快门,突然发现相机没电了,本打算用车上的蓄电池充电,但车上的蓄电池的电却被车载冰箱耗光。在车上充电,蓄电池电量有限,如果用电池,携带量大而且不环保,这让周楚昂萌生了发明一种环保、方便,可在各种环境条件下使用的发电机的想法,让爱旅行的人不为户外用电而烦恼。
在物理课上得到灵感边吃火锅边发电
“当时自己查阅了很多资料,发现环保的方式多为风能和太阳能,但这也有很大的局限性。”周楚昂说,整个高一他都在琢磨着这个问题,直到在物理课中学习到塞贝克效应的温差发电理论——无论冷热只要与周围环境存在着温差就可以产生能源,这给周楚昂以重要的启发。
去年10月,周楚昂就开始设计自己想象中的温差发电机,经过4个月前后2次修改,终于制作完成。
昨日,在八中科技楼的实验室内,周楚昂展示了他的发明。只见他抬出一个四周包满了散热片、宽35厘米的四方形物体,看起来可不轻,他揭开上方的方形盖子,中间是一个四方形铁锅,中间还像老式火锅一样有个加碳口,而在铁锅和散热片中间接上了许多电线,在电线端口是4个LED小灯泡。
周楚昂说这个就是他的发电机,锅是加热的,外面的散热片则是保持外部的常温,中间则是温差发电模块,锅体的四壁涂上导热硅脂与温差模块热端相连,传热箱体的每面有六只发电模块,同时温差模块的冷端与槽铝型散热器保持良好的热接触,这样锅被加热了,就会与外界产生温差,通过温差发电模块就能将热能转化为电能。
周楚昂在锅内加满水,将固体酒精放入中间的加碳口,燃烧五六分钟后,LED灯亮了,随着水温的升高而变得越来越亮。“点亮这些灯只需要2W的电。经过我们测试,这个发电机的发电功率可以达到10W,能满足户外用电的需要。”周楚昂说,设计成为火锅状,也是为了满足户外露营的需要,如果将油替代水保温性更好,发电时间能更长,这样户外驴行的人还可以边吃火锅边用电了。
“不过现在这个发电机重达20斤,携带不是很方便,因此我希望将它进一步优化,更好地投入到实际应用中。”周楚昂说。
周楚昂的热能发电机点亮了他手里的LED小灯泡
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