人对楼梯进行踩踏动作时,必定有微小 的能量进行损耗。而该行为场景的特点是重复 性高,频率高,分布范围广泛。基于节能和低 碳生活理念的考虑,该场景所损耗的能量可尝试用于采能与发电。
通过对楼梯结构的新型机械设计,将实心的楼梯内部添加转子、定子、轴承等构造,然后将楼梯本身的物理结构充当机座,可以实现以“脚落下”—“脚抬起”行为对应楼梯地板的“被踩”—“回弹”机械循环,从而使得上楼梯这个动作中本来就应该损失的生物能转化为机械能,进而通过利用机械能储能装置达到收集的目的,同时考虑由机械能向其他形式能量转换的装置设计,以达到“二次利用损耗能量”的目标,起到节能减排的作用。
上楼梯这个动作中本来就应该损失的生物能转化为机械能,进而通过利用机械能转换为电能。
将我们实际的装置的位移-产电进行比较,0.05W的发光二极管在120V小型电机作用下可保持0.5~0.7s左右的发光;
项目组在何嘉伟老师指导下更新了6h内踩踏次数的估计,重新计算下以工作日白天时间段进行估计,产生的机械能大致为67.5 kwh;
装置的实际能量利用率为7.08%左右,换句话说一栋教学楼一天的踩踏能量在本装置转换下可以产生0.006度电左右。