发电地板工作原理?

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这个问题问得有点时间了,不知道问题本人有没有解决。 发电地板的原理其实和太阳能电池板的原理是一样的,只不过转换的能源形式不一样而已。都是将太阳的能量转化为电能,只是太阳能电池板是直接转化太阳能(电磁感应需要一定的光强才能产生电流),而这个发电地板是将地下的化石能量转化为电能。这个地下能量其实就是可燃冰(天然气水合物)产生的热量。 首先我们生活在地球表面,而地球内部的温度和压强都是很高的,所以一般材料很难穿过地壳进入地幔。但是有一种特别的物质能够做到这一点,那就是水。水是地球上非常特殊的存在,它可以以气态、液态或固态的形式存在于地球上。而且水还具有极强的溶解性,它能够溶解多种元素形成水溶性化合物。由于这些特性,水中含有矿物质等多种微量元素,能够顺利穿透地壳到达地幔。 而天然气的形成就是地质运动中地下岩层中的矿物质受地下水溶液的作用发生化学反应形成的。这些化学反应的过程相当缓慢,要几十万年甚至更长的时间才能形成。其中一部分矿物质在成气过程中结晶析出,形成了所谓的储气矿物,比如沥青质、石墨等。它们具有很强的吸附能力,能够吸附周围物质。当有外来物入侵时,这种吸附能力会使其排列更加紧密,从而压缩气体分子间的距离,这样外界的空气就会进入其中,产生电荷(因为空气本身是导电的)。

这里就引入了一个新的概念——静电吸附。由于带电原因,使它在电磁波谱中占据了一席之地。现在有很多应用都涉及到这一方面,比如空气净化,纤维材料的染色等等。 但是这个技术目前还是处于研究阶段,还有许多难题需要解决。

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发电地板主要是基于压电效应的原理,压电材料(结晶或者陶瓷类)受到外界压力的作用会产生一个内部的极化,相应的在受力的两侧会产生异种的电荷,同时压电材料本身也有弹性,会对外界的压力源释放一个反作用力,这些电荷因为压电材料自身的电阻的存在以及空气作为绝缘介质而无法中和。

当有外电路连接时,电荷就会释放而形成电流。这就是压电式发电机的原理。压电式发电机的发电量受压电材料尺寸的限制,可以利用的方式多为传感器、信号源等。

如果需要发电量,必须将压电材料成规模的应用在路面这类大型的受力面上,并且压电材料需要能够耐受轮胎底面的摩擦力、腐蚀等。目前在路面应用的大尺寸压电材料还不是很成熟,但是应用范围在逐步推广。

发电地板可以利用行人经过时产生的压差,发电并储存于蓄电池中以作为周边用电设备的供电电源。适用于人流量密集并有用电需求的环境,适合于夜间周边环境较暗的场所,可以利用周边照明的变化来反映行人流量的变化,使地面照明具有互动变化的装饰效果,充分体现了现代新科技照明的理念。

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