基本信息
- 项目名称：
- 能源再生装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 能源再生装置是安装在普通平推门上，通过开关门时的动力发电，并将所得电能储存起来的装置。该装置主要由连杆机构、齿轮、棘轮、发电机和蓄电池构成。储能电池可将每次开关门时由机械能转化成的电能储存起来，为一些低功率电器供电。能源再生装置体积小，易于安装，使用方便简单，能够将人推动门板时所产生的机械能转化为电能，实现了能量的回收利用，达到节能环保，共建低碳环保型经济社会的目的。
- 详细介绍：
- 在刚闭幕的两会上，节能减排，落实环保“三同时”，倡导绿色低碳生活方式等问题是大会讨论的焦点问题。而正在发生的，令世界关注的日本地震引发的核电站核泄漏事件更是说明了寻找绿色能源的紧迫性。因此，能量的回收利用已是大环境下的形势所趋，而该能源再生装置符合社会所需、环境所需，加之它的结构简单，价格低廉，容易推广普及，市场前景乐观。能源再生装置的设计使得从平推门中获取能源不再是一种幻想。在顺应时代发展的同时，满足社会的强烈需求，做到了能源的回收利用，经济环保，利国利民。 能源再生装置是安装在普通平推门上，通过开关门时的动力发电，并将所得电能储存起来的装置。该装置主要由连杆机构、齿轮、棘轮、发电机和蓄电池构成。通过四杆机构将门绕合页的转动能量引出，再由齿轮机构加速，通过棘轮装置的应用，使得开门关门时输出轴始终向同一个方向转动，即开关门时都能发电，其输出轴的转数能达到800r/min,可为一个小功率发电机提供充足的动力。储能电池可将每次开关门时由机械能转化成的电能储存起来，其平均每天的发电量为0.07286 kW•h。可为一些低功率电器供电，如指示灯、手机电池、MP3、LED灯等。 能源再生装置体积小，易于安装，使用方便简单，可以广泛应用于学校、商场和医院等人流密集场所，不影响门的正常使用，制造成本低，能够将人推动门板时所产生的机械能转化为电能，实现了能量的回收利用，达到节能环保，共建低碳环保型经济社会的目的。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计目的：随着2011两会的召开，节能环保已成为时代发展的主题，在世界倡导共同合作开发新能源的同时，能源的再回收亦同等重要。透过生活中人进出门时带动门旋转这一普遍现象，设计出该产品，将开关门时产生的机械能转化为电能，从而实现对能量的回收利用。基本思路：通过开关门，使安装在其上的连杆带动发电装置发电，并将所发的电能储存在蓄电池中，以备急用。创新点：通过棘轮的转换，使门在开关过程中都能发电，高效地回收利用了能量安装方便，可以与平推门固联，也可以分开安装，适应性强。技术关键：采用四杆机构扩大运动行程范围；通过双棘轮机构将往复运动转换为圆周运动；多级齿轮的加速，带动电机发电。技术指标：通过实验与画图，当四杆机构的各杆长度为：AB=253mm、BC=253mm、CD=195mm、 DA=195mm时，与卷簧固联的轴的转角最大，能量储存最多，此时最小传动角γmin=53º，γmin=53°>[γ]=30°满足工程上的要求。齿轮总传动比为I= 112.5齿轮材料为工程塑料、模数m=1.0mm、压力角α=20º、齿宽B=5mm。选用的发电机额定功率为10W,额定电压为24V,额定转速为830转每分。通过加速后，电机一天的平均发电量WAV =0.07286 kw·h。
科学性、先进性
- 科学性：运用棘轮实现了开关门同时发电的功能，弥补单向发电的不足，提高能源利用率。设计并完成了首个开关门同时发电的新型能源再生装置。突出点：1、自主设计并研发了能源再生装置的零部件及储能装置。2、本产品改变了以往类似产品只能关门时发电的不足，真正实现了正反转都能发电的功能。3、现有的一些类似装置发电量小，且需要更长的时间进行充电，而本产品解决了这个问题，不仅使充电时间变短，而且能储存较多的能量，对节能环保具有现实意义。4、本产品设计灵巧、安装方便，易于在大型公共场合使用，造价低廉，并且使用寿命长，无需进行维修处理，且电池的应用范围较广。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年10月20日，由中华环境保护基金会在沈阳工业大学举行的辽宁地区大学生低碳环保创意大赛颁奖资助活动中，该作品荣获省级一等奖，获得10万元人民币资助。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 专利转让
作品可展示的形式
- 实物、产品、模型、图片、现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 技术特点：采用四杆机构带动齿轮转动，通过双棘轮机构将往复运动转换为圆周运动，通过多级齿轮加速，带动电机发电。使用范围：在大型公共场合如商场、超市、学校、医院等地使用，发电产生的电能可以对手机、MP4等小型电子产品进行充电。尤其在发生灾害地方这些电能可以得到充分利用，使灾害造成的财产损失降至最低。市场经济预测:本产品采用齿轮传动，结构紧凑，可靠性高，造价低廉，适合大面积推广使用，且对环境不造成污染，如果将储存的能量集中起来，可在一定程度上节省相当量的电能。
同类课题研究水平概述
- 随着人们环保节能意识的不断增强，各种各样的环保产品也是层出不穷，新能源研发进展也在不断突破。在目前的市场上，已经出现了类似的发电装置，比如旋转门发电装置，这款装置在有人推动旋转门转动时，可将转动的机械能转化为电能储存起来以备不时之需。但是此类门也有一定的缺陷，例如只能单向旋转发电，并且只适合安装在较大空间内，限制了它的应用范围。而我们设计的能源再生装置则解决了这些难题，不仅可以安装在最普通的门上，而且所需安装空间较小，拆装方便，能使能量回收率大幅度提高，填补了国内市场上的这一技术空白。此外市场上虽也有在平推门上安装的发电装置，但是其结构复杂、造价高，所需安装空间太大，且发电量低，同时噪声大，所以不利于大面积推广。而本产品机构简单，可靠性高，因选择的传动件为工程塑料，所以噪声低、造价低，并且产品零污染。以低廉的价格创造出更大的财富，使其具有广阔的市场前景。就当前国内外技术程度上来说，此项创新仍属于发展阶段，需要更多人参与进来，为可持续发展做出应有的贡献。
