Tôi có thể thu hoạch năng lượng trong nhà để cung cấp năng lượng cho cảm biến không dây ở đâu?


33

Tôi đã đọc bài viết này, "Năm khối xây dựng của nút cảm biến không dây tự cấp nguồn" (được chia sẻ trên Meta ) về thu hoạch năng lượng trong IoT.

Nó liệt kê một vài nguồn năng lượng có thể thu hoạch được, ví dụ:

  • năng lượng nhiệt
  • năng lượng rung

Tôi đang lên kế hoạch thực hiện một số nguyên mẫu, thiết bị thu hoạch để khám phá các khả năng. Để có được một số dữ liệu thử nghiệm về bao nhiêu năng lượng có thể được thu hoạch trong nhà của tôi. Hiện tại tôi đang cố gắng xác định các điểm có thể có trong nhà của tôi, nơi những máy thu năng lượng này có thể được đặt và sử dụng hiệu quả.

Những gì tôi mặc dù:

  • Có lẽ một máy gặt năng lượng rung có thể được gắn vào máy giặt trong phòng tắm. Môi trường rủi ro vì độ ẩm có thể khá cao nên cần có sự bảo vệ thích hợp.
  • Máy gặt năng lượng nhiệt có thể được đặt gần lò nướng trong bếp.
  • Máy thu năng lượng nhiệt có thể được đặt gần các bộ phận sưởi ấm trong phòng ngủ.

Những phần khác của căn hộ tôi nên đặt máy gặt tiếp theo để thử nghiệm?

Vì vậy, ví dụ lò vi sóng có thể là một nguồn có thể hoặc các thiết bị nhà bếp được sử dụng thường xuyên khác?

Tôi có một nồi hơi điện phía trên phòng tắm của tôi (bên trong căn hộ), vì vậy có lẽ các ống nước nóng chảy xuống phòng tắm cũng là nguồn tốt.

Những gì khác có thể ở đó? Có nhiều khả năng để thu hoạch năng lượng rung trong nhà không?


3
Tôi nhận thấy một vài câu trả lời liên quan đến thiết bị có nguồn điện chính hiện có. Có thể những điều này ít thú vị hơn, trừ khi có một lý do mà một thiết bị được cung cấp năng lượng thụ động độc lập đặc biệt có giá trị.
Sean Houlihane

2
@SeanHoulihane Thật vậy, những tùy chọn đó ít thú vị hơn vì chúng yêu cầu một thiết bị tiêu thụ khác được cung cấp nhưng vẫn có thể là một cách tốt để theo dõi trạng thái thiết bị gia dụng. Tuy nhiên tôi hoan nghênh tất cả các ý tưởng hợp lý.
Bence Kaulics

2
@Goufalite Ghanima bao phủ nó khá tốt. Tôi không đề cập đến ánh sáng trên mục đích vì căn hộ của tôi khá tối. Tuy nhiên thông tin như vậy là trong phạm vi và có thể có giá trị cho người khác hoặc sau này cho tôi. Vì vậy, bạn có thể đi trước nếu bạn muốn.
Bence Kaulics

2
@BenceKaulics một điều tôi chưa từng thấy ai nhắc đến là về chất lượng ánh sáng bạn có được trong nhà, pin mặt trời vô định hình thực sự hiệu quả hơn. Pin mặt trời đơn tinh thể hoặc đa tinh thể hiệu quả hơn nhiều với ánh sáng mặt trời trực tiếp, nhưng hiệu quả của chúng giảm nhanh hơn nhiều khi ánh sáng gián tiếp.
Aaron

2
@Aaron bạn nói đúng, câu trả lời của tôi không bao gồm nó nhưng bài viết được tham chiếu hỗ trợ cho các yêu cầu của bạn viết các ô a-Si.
Ghanima

Câu trả lời:


29

Cửa cuốn !!!

Tôi không biết nó có nằm trong phạm vi câu hỏi của bạn không nhưng bạn không thể tưởng tượng được năng lượng lãng phí khi mở / đóng cửa!

Một bộ truyện tranh Pháp có tên Gaston Lagaffe viết năm 1970 đã giới thiệu một người thu hoạch năng lượng của một cánh cửa mở để ép cam, in một bức tranh, pha cà phê, ...

EDIT , nhờ nhận xét của Olivier Dulac, tôi đã có thể tìm thấy dải mà không cần phải đọc tất cả bộ sưu tập Gaston của mình! Dịch nếu từ tôi nhưng tôi không thể dịch bức tranh cuối cùng, đó là một cách chơi chữ của người Pháp về những lời nói không hay về bản thân khi chúng ta điên.

truyện tranh dạ dày


Để ở trong phạm vi câu hỏi của bạn, tôi nghĩ đến một số tình huống:

  • Bước chân? Thu hoạch rung động với một mảng bám nơi mọi người đi bộ nhiều nhất: lối vào, nơi bạn đặt áo khoác, gần sân chơi Kinect.
  • Máy tính, máy chủ: thu hoạch nhiệt của họ.
  • Làm một lò hơi ngoài trời bằng cách sử dụng các tấm mái nước nóng (tất nhiên bạn cần thỏa thuận của chủ nhà) và thu hoạch nhiệt.
  • giày sạc!

1
Tất cả mọi thứ là trong phạm vi và cửa ra vào chỉ là tuyệt vời, tôi nên đã nghĩ về nó và máy tính là tốt.
Bence Kaulics

3
Ý tưởng bước chân hoạt động đặc biệt tốt trong không gian công cộng lớn; một số tấm lát tạo ra điện đã được sử dụng trong một trung tâm mua sắm ở London , theo Science American.
Aurora0001

3
+1 để đề cập đến tuyệt vời en.wikipedia.org/wiki/Lagaffe_nous_g%C3%A2te
Olivier Dulac

2
@ Aurora0001 Có thể xác nhận; Cha tôi là nhà tư vấn quản lý cho thí nghiệm đó, và nó dường như đã đi rất tốt.
ArtOfCode

2
Truyện tranh tuyệt vời! Tôi nghĩ rằng bạn có thể tạm dịch bảng điều khiển cuối cùng thành "Sự trùng hợp: ngay khi tôi rời khỏi bản lề, cánh cửa tự tắt ... Thật sao! ??" Mặc dù không chắc chắn làm thế nào để dịch "m'enfin" (tôi đã đi với "thực sự" nhưng Wikipedia gợi ý "cái gì?" Có thể hoạt động tốt như vậy).
Aurora0001

17

Năng lượng mặt trời thậm chí còn ở trong nhà thay thế cho thu hoạch năng lượng nhiệt và rung động. Quang điện trong nhà này sử dụng cả ánh sáng tự nhiên và ánh sáng nhân tạo.

Về tính khả thi của việc thu hoạch năng lượng ánh sáng trong nhà cho các mạng cảm biến không dây (Carlos Carvalho và Nuno Paulino) thảo luận về việc thu hoạch năng lượng ánh sáng trong nhà của sự chiếu sáng tự nhiên bị suy giảm. Các tác giả mô tả việc cung cấp năng lượng cho nút cảm biến không dây công suất thấp với mức năng lượng trung bình là 11,51 166. Mức năng lượng trung bình thấp này đạt được bằng một chu kỳ nhiệm vụ rất thấp của hệ thống chỉ thực hiện một lần truyền mỗi giờ.

Định cỡ máy thu năng lượng mặt trời cho mạng cảm biến không dây (Ứng dụng Murata Lưu ý M1002) so sánh các nguồn năng lượng xung quanh khác nhau:

Energy_Source_Power_Level_Table

Rõ ràng việc sử dụng ánh sáng xung quanh trong môi trường trong nhà mang lại lợi nhuận thấp hơn các nguồn khác, nhưng nó vẫn có thể giải quyết được trong một số trường hợp sử dụng nhất định.


12

Trong khi có rất nhiều câu trả lời có giá trị cho câu hỏi của tôi, tôi cũng đã thực hiện một số nghiên cứu sâu hơn về chủ đề này.

Tôi đã tìm thấy một giải pháp thu hoạch bổ sung và cũng là một thiết kế tham khảo tuyệt vời về một nút cảm biến năng lượng mặt trời không dây, không sử dụng pin.


Đầu tiên phương pháp bổ sung từ Texas Cụ, được gọi là kỹ thuật thu hoạch chuyển đổi RF . (Video đáng xem, phần chuyển đổi RF bắt đầu lúc 2:29.) Nó dựa trên một công tắc từ mà cấu trúc có thể được nhìn thấy trên hình ảnh bên dưới.

Mô hình thu hoạch RF Switch

Trên bản vẽ ở đây màu đỏ là phần chuyển đổi người dùng sẽ đẩy. Chúng tôi có một nam châm bên trong với hai cực. Và điều này đang tạo ra một trường nam châm thông qua lõi này trở lại cực khác.

Khi người dùng lật công tắc, bạn có thể thấy trường thay đổi. Nó đi theo hướng ngược lại thông qua lõi. Và chúng ta biết từ các phương trình của Maxwell rằng sự thay đổi trong từ trường thông qua các cuộn dây này sẽ tạo ra một dòng điện. Đây là năng lượng mà chúng ta có thể thu hoạch và sử dụng.

Công tắc tạo ra dòng điện xoay chiều cần được chuyển đổi thành dòng điện một chiều có thể sạc tụ điện. Sau đó, năng lượng được lưu trữ trong tụ điện có thể được sử dụng để cấp nguồn cho MCU không dây công suất thấp.

công tắc từ xa - đường cong giải pháp năng lượng và dòng chảy

TI đã thực sự nhận ra điều này và họ có thể cung cấp đủ năng lượng trong 21 mili giây cho MCU không dây.

sơ đồ thu hoạch điện và thiết lập trực quan


Thiết kế tham chiếu là Dice Solar có thể truyền không dây dữ liệu của máy gia tốc đến điện thoại thông minh. Giải pháp không sử dụng pin và khá nhỏ gọn. Đáng đọc hoặc duyệt các dữ liệu thử nghiệm , sơ đồ và các tài liệu khác được cung cấp .


9

Đây là một ý tưởng mà tôi đã có mà tôi sẽ ném ra đây ...

Có vẻ như có thể có một thiết bị nhỏ mà bạn chỉ cần quấn dây nguồn chính một vài lần (hoặc quấn thiết bị quanh dây nguồn, tôi không chắc là cái nào). Khi thiết bị "máy chủ" được bật nguồn và dòng điện đang chảy, "ký sinh trùng" trên dây nguồn sẽ trở nên hoạt động - rõ ràng là không nhiều. Nhưng, có lẽ đủ để định kỳ gửi "ping" không dây có ID (như địa chỉ MAC) đến một số người nhận. Những gì điều này sẽ mang lại cho bạn là một cảm biến sẽ cho bạn biết bất cứ khi nào thiết bị "câm" được bật. Dựa trên tần số của các lệnh ping, bạn thậm chí có thể suy ra mức năng lượng mà thiết bị câm đang sử dụng.

Vì cơ chế này sẽ đơn giản và không tốn kém, và không yêu cầu sự chấp thuận theo quy định để cắm vào nguồn điện chính (UL / CE, v.v.) nên có thể ai đó có thể bán chúng trong các gói với giá mục tiêu ~ 5 đô la mỗi cái. Khi bạn có đủ chúng (đó sẽ là điểm cần có), một hệ thống máy học có thể học được những điều về thói quen của bạn: Máy sấy tóc được bật, có lẽ là ~ 30 phút trước khi đi ngủ. Máy pha cà phê đang bật, bật radio ... đại loại thế. Và bạn không cần phải mua máy sấy tóc thông minh hoặc máy pha cà phê có giá gấp 30 - 40 lần so với cảm biến 5 đô la chỉ để có được dữ liệu sử dụng đó.


1
xin lỗi cho sự thiếu hiểu biết của tôi .. việc sử dụng ký sinh của trường EM được tạo hiện tại có thực sự làm cho tổn thất vận chuyển lớn hơn không?
userfuser 16/2/2017

2
Nếu cáp nguồn chứa cả trực tiếp và trung tính, EM từ một người sẽ hủy bỏ điều đó từ bên kia, phải không? Do đó không có sức mạnh để khai thác.
David Aldridge

8

Bộ tản nhiệt phải là một nguồn rung (được điều khiển từ máy bơm), mặc dù bạn có thể cần phải điều tra tần số cộng hưởng khá cẩn thận.

Cũng có thể nhúng thu hoạch động năng trong các công tắc , mặc dù đó có thể không hoàn toàn là trường hợp sử dụng mà bạn đang tưởng tượng.

Mặt khác của phương trình là xác định lượng năng lượng bạn cần cho một lần truyền, điều này sẽ cung cấp cho bạn một số thông tin về mức độ thường xuyên có thể truyền, cùng với sự rò rỉ / thoát nước dự phòng của bạn.


1
Ví dụ, những kẻ đó có một hệ thống cung cấp năng lượng Piezo để thu năng lượng trong các thiết bị chuyển mạch enocean.com/en và họ cho rằng nó hữu ích cho các giải pháp cảm biến không dây tự cấp nguồn cho Internet of Things.
Ghanima

8

Đây là một ý tưởng tuyệt vời để thu hoạch năng lượng từ việc sử dụng năng lượng hàng ngày của chúng tôi. Nhưng bạn phải xem xét rằng năng lượng bạn thu hoạch đến từ đâu đó. Nếu bạn muốn thu hoạch một lượng nhiệt từ các bộ phận sưởi ấm trong phòng, bạn phải lưu ý rằng tất cả nhiệt được chuyển đổi thành điện qua thiết bị của bạn sẽ không làm nóng phòng. Vì vậy, máy sưởi phòng của bạn sẽ phải tiêu thụ nhiều điện hơn nếu bạn muốn giữ cho căn phòng của mình thoải mái như trước đây trước khi bạn thiết lập máy gặt nhiệt.

  • Lấy nhiệt từ các thiết bị mà nhiệt bị lãng phí (tức là bất kỳ đối tượng nào có vai trò chính không phải là nhiệt, như máy tính của máy chủ như đã nói ở trên) dường như tập trung hơn vào tinh thần của những gì bạn muốn đạt được.
  • Theo kiểu Gaston-Lagaffe, bạn có thể thiết lập các thiết bị nhỏ trên cửa ra vào, cầu thang, v.v ... để tạo năng lượng mỗi khi bạn đi ngang qua. Một ý tưởng khác, bạn có thể thiết lập một máy phát điện nhỏ ở đầu cầu thang và mỗi khi bạn đi xuống, bạn lấy một sợi dây nylon và chạy máy phát điện. Sau khi xuống cầu thang, bạn buông dây và nó tua lại. Dây nylon sẽ chạy trong khoảng 20m nếu cầu thang của bạn dài 10m, vì vậy với tỷ lệ bánh răng tốt và máy phát điện hiệu quả, bạn có thể tạo ra lượng điện năng cần thiết cho bất kỳ thiết bị nhỏ nào xung quanh.

3
Tôi không chắc chắn về vấn đề "mất nhiệt" này. Với điều kiện độ dốc nhiệt độ là trong phòng (tức là không sử dụng nguồn lạnh từ ngoài trời) và mức tiêu thụ điện trong phòng, không bị mất nhiệt. Điều tốt về sưởi ấm bằng điện là tất cả cuối cùng là nhiệt.
Sean Houlihane

1
@SeanHoulihane hoàn toàn đúng. Hơn nữa, trong khi nhiệt độ của máy tính là nhiệt thải, việc di chuyển nó nhanh chóng khỏi máy tính là có chủ ý và một cái gì đó bạn đang tiêu tốn năng lượng (quạt, máy bơm, máy làm mát peltier, bất cứ điều gì) để làm. Thu hoạch năng lượng có thể sử dụng từ số tiền đó để cung cấp khả năng chống truyền nhiệt; miễn là bạn chủ động giảm nhiệt (quạt, v.v.) thì bất cứ năng lượng nào bạn thu hoạch đều bị ràng buộc bởi năng lượng được sử dụng để làm giảm nhiệt nhanh chóng, tức là đó chỉ là một sự lãng phí ròng.
R ..

1
Tôi đồng ý với cả hai bạn. Điều tôi muốn OP nhận thấy là không có phép thuật với việc tạo ra năng lượng và những gì được tạo ra ở đâu đó nhất thiết phải được lấy từ nơi khác, vì vậy, lấy nhiệt từ lò sưởi không phải là một ý tưởng tốt như nó có vẻ. Về nhiệt từ máy tính, v.v., như @R .. đã đề cập, có thể có năng lượng tiêu thụ để trích nhiệt. Nhưng trên một số máy chủ, bạn có thể nhận thấy rằng bề mặt nóng, và do đó trích nhiệt từ bề mặt sẽ không làm giảm hiệu quả của quạt hay bất cứ điều gì.
le_daim

1
@DamienMarty: Nếu bề mặt nóng và bạn đặt một vật cản (máy gặt đập) giữa bề mặt và không khí bên ngoài, nó sẽ nóng lên nhiều hơn và các quạt bên trong vỏ máy tính sẽ làm việc quá sức để cố gắng lấy nhiệt di chuyển khỏi. Trừ khi cpu của bạn có thể chạy được làm mát thụ động ngay cả khi có máy gặt đập trên nó , nếu không bạn sẽ không thu được nhiệt thải. Bạn đang thu hoạch điện mà mất điện, quạt bị mất.
R ..

8
  1. Tín hiệu WiFi

    Hãy quên việc ăn cắp Wi-Fi của hàng xóm để lướt internet. Sử dụng các vật liệu rẻ tiền hàng ngày, các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật Pratt của Đại học Duke đã phát triển một thiết bị đáng chú ý có thể chuyển đổi tín hiệu vi sóng, giống như các thiết bị được sử dụng để truyền internet không dây, thành điện có thể sử dụng. Vì vậy, trong tương lai, thay vào đó, bạn có thể sử dụng mạng Wi-Fi của hàng xóm để cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của mình.

  2. Trường EM từ dây AC phía sau tường (nếu được gắn gần dây điện).

    Tóm tắt - Đã có sự quan tâm đáng kể trong việc thu hoạch năng lượng cho các mạng cảm biến không dây. Thu hoạch năng lượng từ các nguồn nhiệt như nhiệt cơ thể và các nguồn cơ học như chuyển động của con người đã được đề xuất. Ngoài ra còn có các hệ thống mạng cảm biến thu hoạch năng lượng từ phần nhìn thấy của phổ điện từ. Tuy nhiên, mức độ ánh sáng xung quanh trong môi trường trong nhà thường thấp hơn đáng kể so với mức ánh sáng ngoài trời và phụ thuộc nhiều vào bản chất của môi trường trong nhà được xem xét. Gần đây, đồng bộ hóa đồng hồ công suất thấp sử dụng năng lượng điện từ tỏa ra từ các dòng điện AC đã được đề xuất. Trong bài báo này, chúng tôi đi trước một bước và cố gắng trả lời câu hỏi: Năng lượng có thể được thu hoạch từ năng lượng điện từ tỏa ra từ các đường nguồn AC và sử dụng nó để vận hành mạng cảm biến không dây với chu kỳ nhiệm vụ thấp? Chúng tôi thấy rằng thu hoạch năng lượng như vậy xuất hiện đầy hứa hẹn.


3
Thu hoạch WiFi hoặc bất kỳ tín hiệu RF nào gần như chắc chắn là vi phạm các quy định của FCC (hoặc tương đương trong phạm vi quyền hạn của bạn) về việc tạo ra nhiễu có hại, vì việc thu hoạch có nhiễu hiệu quả tương đương với một số vô hướng âm (hoặc có thể là một vô hướng âm khác nhau trên mỗi thành phần tần số ) lần tín hiệu được thu hoạch.
R ..

3
@R .. Tôi xin lỗi nhưng tuyên bố đó không đúng theo bất kỳ hình dạng hay hình thức nào.
CramerTV

2
@R .. Một "máy gặt năng lượng" chỉ đơn giản là một ăng ten. Bạn đang đề xuất đặt ăng-ten bằng cách nào đó là bất hợp pháp hoặc bị hạn chế. Tín hiệu RF có thể bị chặn theo nhiều cách, bình hoa, ghế dài, máy pinball, v.v. Thiết bị không bị nhiễu 'sản xuất'. Các thiết bị không được phát ra bức xạ 'bất hợp pháp' mà máy gặt đập không làm được. Hơn nữa, FCC thực sự yêu cầu nhiều thiết bị PHẢI cho phép can thiệp là hợp pháp. thiết bị điện
tử.stackexchange.com / 3519090/29607

2
@R .. Dù thế nào năng lượng hàng xóm của bạn WiFi gửi vào nhà của bạn sẽ bị mất. Bạn không "đánh cắp năng lượng của anh ấy", bạn đang "nhặt rác của anh ấy và tái sử dụng nó". Đó là bất hợp pháp một số btw.
Lenne

2
@R .. Đặt ăng-ten trên máy phân tích phổ, TV, radio, Raspberry Pi, v.v. để thu sóng vô tuyến vào nhà tôi không phải là bất hợp pháp hoặc bị hạn chế. Cũng không đặt ăng-ten trên bộ chuyển đổi 'lò vi sóng thành nguồn' bất hợp pháp. Người đàn ông tốt bụng. Như đã lưu ý trong bài báo, điều này không giới hạn ở tín hiệu WiFi. Bạn có thể thu tín hiệu TV, tín hiệu Radio, tín hiệu GPS - bất kỳ RF nào kích thích ăng-ten của bạn là năng lượng tiềm năng để sử dụng - và không phạm pháp.
CramerTV

7
  1. Một chiếc xe đạp tập thể dục / máy chạy bộ được trang bị cho một máy nổ. Điều này cũng sẽ cung cấp cho bạn một động lực để làm việc.
  2. Thay vì sử dụng lò vi sóng / lò đối lưu sẽ ăn vào chức năng của chúng, bạn có thể đặt một ống khói nhỏ trên nơi nấu nướng (mặc dù hơi thoát ra có thể gây ra vấn đề).
  3. Tôi không biết chính xác làm thế nào, nhưng mọi người ngồi trên ghế dài cả ngày. Tôi biết rằng đó là năng lượng tiềm năng, nhưng một cái gì đó có thể đạt được ở đó.
  4. Ý tưởng cửa từ các câu trả lời trên là tuyệt vời.
  5. Cối xay gió nhỏ trong hiên nhà.
  6. Pin mặt trời (có sẵn với giá rẻ bây giờ) có thể được sử dụng bên ngoài.
  7. Craziest : Sử dụng một tuabin nhỏ dưới vòi hoa sen / vòi

3
Tua bin dưới vòi hoa sen khá sáng tạo nhưng phải cẩn thận để ngăn chặn tàu chìm bị tắc. Tua bin có thể là một nhà sưu tập tóc tuyệt vời.
Bence Kaulics

5
Bạn có thể vui lòng giải thích thứ 2 tôi không hiểu chính xác điểm đó là gì.
Bence Kaulics

2
Sử dụng nhiệt trong lò nướng có thể làm tăng lượng điện cần thiết để hâm nóng thức ăn. Mặt khác, một ống khói nhỏ trên bếp nấu sẽ giữ nhiệt thoát ra ngoài. [Ví dụ về ống khói] ( faberindia.com )
SagarU

7

Một chênh lệch nhiệt độ thường có sẵn có thể được thu hoạch sẽ là:

sự khác biệt giữa nhiệt độ bên trong nhà và bên ngoài .

Với môi trường sống được kiểm soát nhiệt độ, thường sẽ có một sự khác biệt không tầm thường, bằng cách này hay cách khác. Ngay cả khi không có điều đó, nhiệt độ bên ngoài thường thay đổi trong 24 giờ, trong khi chúng tôi cố gắng giữ nhiệt độ bên trong không đổi - Rất nhiều ngày vẫn có thể có sự khác biệt. Tôi biết sự khác biệt là nhỏ, - Nhưng vấn đề là - Nó ở đó rất nhiều thời gian.

Đối với tôi, một lợi thế rất lớn đối với cảm biến iOT là nguồn năng lượng có sẵn ở phần lớn ngoại vi của không gian sống - Trần, cửa sổ, tường, sàn (có lẽ).

Sau đó, một lần nữa, có lẽ tôi chỉ nghĩ rằng điều này là hợp lý bởi vì tôi sống ở Úc và chúng tôi có những ngày trên 40 độ C. ;-)

Tôi chưa thực hiện bất kỳ tính toán nào để tìm hiểu xem bạn có thể thu hoạch đủ năng lượng hay không ... Nhưng rõ ràng - Phụ thuộc vào mức độ bạn cần.

Một nhược điểm là trở thành một thiết bị thụ động và có hình dạng phẳng, bạn có thể thiết kế một cái gì đó khá lớn, ví dụ, 6 inch vuông? nhưng vẫn thẩm mỹ cho trần hoặc treo tường.

Một nhược điểm là bạn có thể nhận được nhiều ngày liên tiếp khi không có nhiều chênh lệch - Nếu nhiệt độ bên ngoài dao động quanh nhiệt độ phòng thoải mái.

Chỉ là một ý nghĩ. Chúc mừng.

ĐỊA CHỈ: Vâng, tôi biết đây không phải là năng lượng miễn phí, nhưng OP không yêu cầu rõ ràng về điều đó. Một vấn đề phổ biến với các thiết bị IoT là chạy dây ở khắp mọi nơi. Có lẽ OP, ít nhất là một phần, chỉ muốn tránh điều đó?


2
Chúng tôi đã có ở đây một số nhiệt độ ngoài trời dưới -15 ° C ở đây, điều đó cũng sẽ làm cho một số khác biệt. Ngoài ra, mục đích chính không phải là lấy năng lượng miễn phí mà là loại bỏ việc thay pin liên tục, sạc lại, dây điện. Tôi hoan nghênh tất cả các ý tưởng mở rộng các thí nghiệm.
Bence Kaulics

1
Tôi sẽ quan tâm nếu bạn có thể báo cáo lại việc này thực tế như thế nào. Tôi đã nghe nói về các cảm biến IoT kéo dài 2-3 năm trên một vài pin AA, vì vậy chắc chắn bạn có thể thu hoạch đủ để cạnh tranh với điều đó. Nhưng tôi chưa nghe về ý tưởng được đề xuất nhiều, vì vậy tôi đã đăng!
spechter

6

Bạn.

Con người trung bình tạo ra 100 watt năng lượng khi nghỉ ngơi . Thế là đủ để cung cấp năng lượng cho khoảng 6 máy tính xách tay (giả sử ước tính 15 W cho máy tính xách tay cấp thấp) nếu bạn có thể chuyển đổi 100% năng lượng bạn sản xuất thành điện năng. Tất nhiên, chúng ta không thể đánh bại các định luật vật lý và chắc chắn bạn không thể chuyển đổi 100% năng lượng thành điện năng; Rốt cuộc, bạn cần năng lượng cho sự trao đổi chất và các chức năng cơ thể của bạn.

Có những phần khởi động tạo cảm giác tạo ra sức mạnh từ nhiệt độ cơ thể của bạn (có thể tạo ra khoảng 1 hoặc 2 watt từ đó).

Ngoài ra, bạn có thể sử dụng một chiếc xe đạp tập thể dục để tạo ra điện, như được hiển thị trong infographic thực sự tuyệt vời này của IEEE .

Và, nếu thất bại, bạn luôn có thể đạp tay các cảm biến của mình:

Đạp một chiếc radio

Nguồn: Wikipedia (Miền công cộng)

Phương pháp này phụ thuộc vào bạn ở bên trong (và một số phương pháp dựa vào bạn thực sự có mặt để vận hành tay quay / bàn đạp / máy phát điện), vì vậy nó không hoàn toàn không thể đánh lừa được.


2
Ôi chúa ơi, trong tương lai những cỗ máy xấu xa sẽ giam giữ chúng ta trong một thế giới ảo và thu hoạch năng lượng của chúng ta thành sức mạnh ... CẢM BIẾN CỬA !!!
Goufalite

2
Thật không may, không ai có thể nói IoT là gì.
Ghanima

6

Bạn đề cập đến việc tạo ra điện từ nhiệt. Tất cả các thiết bị biến năng lượng nhiệt thành công việc đều có mặt nóng và mặt mát. Năng lượng tối đa theo lý thuyết có sẵn từ nhiệt đến từ sự chênh lệch giữa các nhiệt độ đó. Điều này có nghĩa là những thứ lạnh cũng tốt để tạo ra năng lượng như những thứ nóng - nhưng bạn sẽ làm tốt hơn nữa nếu bạn có thể có được một thứ nóng rất gần với một thứ lạnh và đặt một máy phát nhiệt điện ở giữa.

Bạn cũng muốn cẩn thận không thu hoạch năng lượng mà bạn đang trả tiền để tạo ra. Bạn có thể nhận được một số năng lượng giữa ống nước nóng và ống nước lạnh - nhưng sau đó bạn chỉ làm cho máy nước nóng của bạn hoạt động mạnh hơn - cũng có thể chỉ cần sử dụng nguồn điện và trả tiền trực tiếp.

Mặt khác, nếu bạn khai thác chênh lệch năng lượng giữa ống nước thải (giả sử ai đó tắm nước nóng hoặc xả mì ống) và ống lạnh, thì nước lạnh của bạn sẽ ấm hơn một chút và nước thải của bạn sẽ hơi lạnh hơn - có thể là một vấn đề (trừ khi đường ống lạnh cụ thể bạn đang sử dụng thức ăn vào tủ lạnh của bạn).


1
Nó phụ thuộc vào các phương trình chi phí. Nếu có nguồn cung cấp nước nóng, việc đặt tải trên hệ thống này có thể rẻ hơn so với việc lắp đặt mạch điện (hoặc thay thế pin giả định rằng việc truy cập có thể khó khăn)
Sean Houlihane

6

Tuyết trượt khỏi mái

Đây là một câu trả lời đặc biệt ở phía bắc, nhưng nếu bạn có một mái nhà kim loại với độ dốc khá cao và bạn nhận được một lượng tuyết kha khá trong năm, thì có khá nhiều năng lượng bị lãng phí khi trượt ra ngoài.

Ngoài ra, đối với những người nhận được ít tuyết trong năm, nước mưa chảy ra từ mái nhà là một nơi tốt để thu hoạch năng lượng. Một máy phát điện có thể được nối với máng xối của bạn, tạo ra năng lượng bất cứ khi nào trời mưa.

Nó cũng có thể được nối với kết nối và màn hình Internet của bạn:

  1. Lượng mưa
  2. Lượng năng lượng được tạo ra
  3. So sánh giữa lượng mưa dự kiến ​​(từ dự báo thời tiết) và lượng mưa thực tế

Có khả năng, bạn thậm chí có thể có các cảm biến trong máng xối để điều chỉnh công suất phát điện dựa trên lượng nước chảy qua.


1
Hà! Một truyện tranh XKCD đã bị thiếu trong câu hỏi này: what-if.xkcd.com/23 (giữa trang). "Nếu giàn máy phát điện có giá 100 đô la, cư dân ở nơi mưa nhất ở Hoa Kỳ Ketchikan, Alaska có thể có khả năng bù đắp chi phí trong vòng một thế kỷ."
Goufalite

2
@Goufalite Nếu quan điểm chỉ là kinh tế, bạn đã đúng, và điểm tốt. Tuy nhiên, nhiều người thu hoạch năng lượng vì những lý do khác, bao gồm sự độc lập khỏi nguồn cung cấp do chính phủ kiểm soát và không muốn lãng phí năng lượng có sẵn. Cá nhân, tôi nghĩ rằng nhận xét của bạn áp dụng cho phần lớn các câu trả lời.
nặc

6

Đường đất của bạn.

Có khoảng 48V có sẵn trên bất kỳ đường đất trong nhà của bạn. Rất nhiều bài viết xấu trên internet về điều này, mặc dù đây có vẻ là bài viết hay nhất tôi từng thấy.

Phần 68 của các quy định viễn thông của Ủy ban Truyền thông Liên bang Hoa Kỳ tuyên bố rằng bất kỳ thiết bị nào kết nối với đường dây điện thoại và không liên lạc tích cực đều phải có mức kháng cự ít nhất 5 MΩ

... một hình ảnh từ bài viết được liệt kê ở trên ...


3
Chưa kể rằng điều này có thể là bất hợp pháp tùy thuộc vào pháp luật của bạn.
Ghanima

1
@Ghanima: Gần như chắc chắn, nhưng có lẽ một nửa ý tưởng ở đây là bất hợp pháp ...
R ..

1
@Ghanima: Tôi muốn đánh cược rằng hầu hết mọi người ở đây đã làm nhiều việc phi pháp hơn là sử dụng một vài microwatts điện từ một đường dây điện thoại. Bất cứ khi nào bạn sạc điện thoại của bạn ở nơi công cộng, bạn đang ăn cắp nhiều năng lượng hơn thế này.
cburf

5

Nhiều nhà bếp và các thiết bị gia dụng khác cũng có rung động đáng kể. Hãy nghĩ rằng máy rửa chén và lò vi sóng trong nhà bếp. Máy giặt quần áo & máy sấy. Bất kỳ bit điện tử nào có động cơ (quạt làm mát? Bàn xoay?) Có khả năng có đầu ra rung đáng chú ý.


3
Tất cả những thứ này cũng có nguồn điện chính, khiến chúng trở thành những nguồn năng lượng có giá trị thấp ít thú vị hơn.
Sean Houlihane

1
Chào mừng đến với trang web! Bạn có biết nếu có bất kỳ dữ liệu nào về lượng năng lượng có thể được thu hoạch từ các đối tượng bạn đề xuất không? Tôi nghĩ rằng điều đó sẽ làm cho câu trả lời của bạn rất hữu ích cho bất kỳ ai bị hạn chế quyền lực cụ thể.
Aurora0001

1
@sean cách giải thích của tôi về câu hỏi là chúng tôi đang tìm cách để một cảm biến ký sinh rút năng lượng mà không được kết nối với nguồn điện. Có nghĩa là bất cứ điều gì được kết nối và lãng phí năng lượng dưới dạng rung động, nhiệt hoặc ánh sáng, sẽ là một nguồn năng lượng tiềm năng.
Rozwel

1
@Aurora Tôi không biết con số cụ thể sẽ là gì. Đây không phải là một lĩnh vực tôi đặc biệt quen thuộc, tôi chỉ lướt qua vì nó làm cho danh sách nóng, và thêm một câu trả lời vì không ai đã đề cập đến tiềm năng này. Tuy nhiên, từ quan sát chung, tôi sẽ lưu ý rằng các mô hình và độ tuổi khác nhau của thiết bị sẽ khác nhau rất nhiều về mức độ rung động mà chúng tạo ra.
Rozwel

1
@Rozwel Điều đó tốt, chỉ cần đề xuất nó có thể là một cải tiến tốt cho bài viết của bạn nếu bạn có thời gian để tìm kiếm các số liệu. Câu trả lời tốt nào.
Aurora0001

5

Có nhiều lựa chọn có thể nhưng về mặt cách dễ nhất để thu hoạch danh sách của tôi sẽ là:

  1. Năng lượng nhiệt thu được bởi các yếu tố Peltier nhiệt điện . Các yếu tố nhiệt điện không đắt tiền và có sẵn ở châu Âu , trên Alibaba.COMAmazon.COM .

    Xin lưu ý rằng trở lại vào năm 1930 yếu tố nhiệt điện được sử dụng trong radio ở Liên Xô trong tundras năng lượng thu hoạch từ Đèn cacbua .

  2. Năng lượng mặt trời ngày nay có những sản phẩm rất tinh vi và mát mẻ. Ví dụ, một cái gì đó như SolarWindow có thể là một động lực để sử dụng nó.

  3. Áp điện (được phát hiện vào năm 1880 bởi Pierre Curie và anh trai) là các vật liệu thực sự hấp dẫn. Trong vài năm, nhóm của tôi đang chơi với vật liệu PolyPower như vậy được giới thiệu bởi công ty Đan Mạch Danfoss .


4

Một câu trả lời hơi mơ hồ là 'từ cảm biến'. Bằng cách làm cho sự kiện phần cứng được điều khiển, bạn có khả năng có thể cải thiện năng lượng dự phòng với cường độ lớn đến mức pin có thể được coi là một phần không thể thay thế của phần cứng của bạn.

Xem nghiên cứu này từ Đại học Bristol nơi họ đã tối ưu hóa một yếu tố chuyển đổi cho rò rỉ pA. Mặc dù tôi đã thấy điều này khi đi qua, tôi không đánh giá cao giá trị thực tế cho đến khi xem video mô tả phạm vi sử dụng thiết bị.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.