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从农业环境中挖掘自然能源并将其高效转化为电能的研究成果
环境温湿度、光照强度、水分、盐碱度、作物生理指标……这些参数关系农作物生长,现代农业通过农业信息智能感知技术便可轻松“一网打尽”。 然而实时监测这些指标需要电力驱动,电力无疑是智慧农业蓬勃发展的“源头活水”。田间地头常常难以铺设管线,而电池有限续航能力和污染风险又比较突出。因此发展农业信息“无源感知”是未来智慧农业一大趋势。 为更好地解决这一难题,浙江大学生物系统工程与食品科学学院IBE团队平建峰研究员课题组,提出了一种简便有效的方法,从农业环境中挖掘自然能源并将其高效转化为电能。首次将摩擦纳米发电机技术应用于农用纺织品中,并用于降雨时雨水能的收集,通过能量转化获取电能。 这项研究,近日发表在国际知名期刊《纳米能源》( Nano Energy )上,论文第一作者为浙江大学生物系统工程与食品科学学院2020级博士研究生姜成美 ,通讯作者为平建峰研究员。 功能化纱线的制备流程及其在农业中的应用场景把摩擦纳米发电机装进农用纺织品的纱线里 南方地区经常暴雨成灾,造成农业生产的巨大损失。农用纺织品在大棚设施中最为常见,它能够遮阴挡雨,保护农作物。 如何从农业环境中挖掘能源? 浙大科研人员将这两者巧妙结合,通过纱线表面功能化,将摩擦纳米发电机依附在纱线上,织成智能化农用纺织品,利用雨水冲刷时的电子转移与流动产生电流,源源不断地为智慧农业供能。装载摩擦纳米发电机的纱线可以说是智慧农业的“无源活水”。 这个研究灵感来自一场突如其来的大雨:仲夏时节,一场突如其来的倾盆大雨透过来不及关闭的窗户摧残了窗台边的绿植。这引起了研究人员的思考:“农作物所处的环境只会更恶劣,那么我们就想办法利用它的恶劣。”大棚不仅可以作为作物、动物的“保护伞”,还可以作为雨滴能的收集器。 实验数据显示,在9.5牛顿的连续力作用下,3厘米长的纱线就能产生7.7伏的电压。 平建峰介绍,未来通过连接储能设备,这些被改造的农用纺织品,不仅可以为种植业和畜牧业提供保护以提高农畜产品质量与产量,还可以为物联网感知器件源源不断地输送电能,从而开展农业信息的无源监测和实时提供天气状况。 功能化纱线在农用纺织品上的应用绿色能源在智慧农业中具有广阔应用 为什么雨滴的能量可以转化成电能呢? 这是因为对农用纺织品的纱线进行了特殊改造。科研人员在其表面覆盖了两层特殊材料——导电的碳化钛纳米材料和不导电的聚二甲基硅氧烷(一种高分子聚合物)。 功能化纱线收集雨滴能的原理 该聚合物能够防水并与环境中的雨水发生电子转移。而碳化钛感应电极,不仅具有高导电性能,还因其高电负性可以助力表面聚合物抢夺电子。因此在实现农用纺织品原有的农用保护材料、保温、遮阳、水土保持、排水灌溉、种子培育基材的功能基础上,还能从农业环境中源源不断地获取能源,为智慧农业提供驱动力,实现农业信息“无源实时感知”。 平建峰说,这两种材料具有良好的生物相容性,而且整个制备过程易于规模化和工业化。
浙江大学 2021-04-11
基于溶液除湿的新能源电动汽车余热储能式空调系统及其方法
本发明公开了一种基于溶液除湿的新能源电动汽车余热储能式空调系统及其方法,包括一次回风溶液除湿系统、空调制冷剂循环系统、余热储能溶液再生系统。本发明通过相变材料吸收电动汽车电池散热,能改进电池散热效果,有效控制电池组温度;利用相变储能技术可以高效回收并可控地输出冷凝热和电池散热,实现余热利用,减小电动汽车整体能耗;通过溶液除湿技术实现除湿环节和控温环节分离,不需要将空气降低到露点温度以下来除湿,大大减小空调的控温负荷;通过一次回风模式,将新风与回风混合,既保证了空气品质,又减少了空调的控温负荷;同时除湿溶液可反复再生,使用寿命长。
浙江大学 2021-04-11
燃气天然气的热气机能源岛关键技术研究与示范
项目成果/简介:建筑节能已成为我国节能技术领域的重要议题.冷热电三联供技术是充分利用低品位热能的一种有效手段,该系统能源综合利用率高,一般均可达到70﹪以上.本文阐述了分布式区域冷热电联供系统的原理和特点,提出一种基于热气机的天然气能源岛系统.并指出充分推动分布式区域冷热电联供技术的应用,对于能源节约,环境保护,能源安全以及资本有效运作具有十分重要的意义.
上海交通大学 2021-04-10
安徽省可再生能源建筑应用关键技术与应用标准研究
该项目依托获批的“国家智慧城市专 项试点” ,按照“1+18+N”(1个省级平 台、18个市级平台、N个高校、医院站级) 的模式,构建全省统一的“公共建筑能耗 监管云平台” ,最终实现我省能源总消耗 下降5%~10%的管控目标。该项目采用 “互联网+能源管理”的技术创新,实现 了覆盖全省的、可持续运行的“能源管理 云”平台,这一系列创新的模式被称为 “安徽模式” 。
安徽建筑大学 2021-01-12
一种适用于机器人无线充电系统的控制装置及控制方法
本发明公开了一种适用于机器人无线充电系统的控制装置及控制方法,该无线充电系统包括高频逆变电源、能量发射装置、能量接收装置及能量变换电路;控制装置包括充电控制器、光电开关传感器,光电开关传感器安装在能量发射装置的四个角;光电开关传感器的输出端与充电控制器的输入端连接,充电控制器用于控制高频逆变电源是否工作;能量发射装置、充电控制器、高频逆变电源均安装在地面充电站。本发明将无线电能传输技术、智能技术完美地结合起来,使巡检机器人能够在无人干预的情况下长期工作;可以根据需要选择自动充电还是手动充电;投入成本较低,控制方法灵活方便、可靠性较强,有很强的实用性。
东南大学 2021-04-11
移动机器人的多脉冲神经网络控制器导航控制方法
本发明公布了一种移动机器人的多脉冲神经网络控制器导航控制方法,属于移动机器人目标点趋近自主导航控制器所属领域,用于移动机器人的导航控制。其技术方案是:本发明包括目标点趋近控制器、沿墙行走控制器、避障行为控制器,控制器中采用了脉冲神经网络,在神经网络中同时融入时空信息。本方法在不同条件下设定各控制器权值,并根据不同控制器的权值顺序作为控制器激活与否的判别顺序,通过控制器激活及转换条件的使用,实现各控制器之间的相互转换。本发明通过神经网络的在线训练,实现机器人的在线自主学习,与先前的基于模块化的控制器相比,控制策略简便易行,通过各控制器之间的转换,更加有效、高精度地控制移动机器人实现目标点趋近导航控制任务。
河北师范大学 2021-04-27
一种智能化医用无影灯设备及其控制系统和控制方法
本发明提供了一种智能化医用无影灯设备及其控制系统和控制方法,涉及医疗领域。其特征在于,所述设备包括:发光二极管串联系统组、扩展端口、步进电机、坐标控制器、中央处理器、保护电路、电源和控制面板组成;所述控制系统包括:光照检测模块、温度检测模块、故障检测模块、提醒模块、中央处理模块和自动控制模块;该系统针对现有的医用无影灯设备、控制系统和控制方法智能化不足、照明质量较差、操作不方便、光质不好等缺陷,提出一种改进方案,该方案具有高度智能化、预警机制、照明质量好、操作方便等优点。
青岛大学 2021-04-13
一种激光焊接过程中焊缝内部孔洞的控制方法及控制装置
本发明公开了一种激光焊接过程中焊缝内部孔洞的控制方法, 在激光装置的激光头对工件进行深熔焊的过程中,利用吹气装置在熔 池上方吹出气流以形成局部负压,从而将匙孔内的蒸气吹走,保证匙 孔的通畅,使焊接过程中产生的气体逃逸出熔池内部而避免形成孔洞, 本发明能够有效地解决激光深熔焊过程中的孔洞问题,且适合多种材 料、不同板厚、不同接头形式的激光焊接,尤其对厚板、夹层板、表 面涂层板的孔洞控制有很好的效果。
华中科技大学 2021-04-14
一种无刷双馈轴带发电系统短时过载控制装置及控制方法
本发明公开了一种无刷双馈轴带发电系统短时过载控制装置及 控制方法,该装置包括三相变压器、三相可控整流器和电流传感器; 三相变压器的原边用于连接无刷双馈轴带发电系统轴带发电机的功率 绕组;三相可控整流器的交流输入端连接三相变压器的副边,电流传 感器的电流输入端连接三相变压器直流输出端;电流传感器的电流输 出端用于连接无刷双馈轴带发电系统轴带发电机的控制绕组;在无刷 双馈轴带发电系统里,该装置并联在无刷双馈轴带发电系统本身的控 制系统两端;当出现短时过载,则由该装置代替无刷双馈轴带发电系 统本身的控制系
华中科技大学 2021-04-14
东南大学能源与环境学院台式X射线衍射仪采购公开招标公告
东南大学能源与环境学院台式X射线衍射仪采购招标项目的潜在投标人应在东南大学采购中心网(https://dnzb.seu.edu.cn/)获取招标文件,并于2022年06月16日14点00分(北京时间)前递交投标文件。
东南大学 2022-05-27
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