拿最新的IP5系列来对比下·······
电池能量差不多这么多,然后按照人类现有黑科技,充电转换率差不多应该在90%算是普遍现象了·······
以上电池能量折中算5.8WH,那么充电能量应该要6.5WH左右才能充满这块该死的内置锂聚合物电池。
好了
人体体温一般是37摄氏度标准,实际上手掌能有35摄氏度就很高了。室温一般就算20度吧,就15度的温差,你能拿来干点啥?手掌皮肤面积大概占人体总皮肤面积的1%,按照一般人类功率消耗80W算,这么多能量全部给你发热,其他都不干了,手掌能占个0.8W?然后你手握温差发电器,实际附着到的面积应该能有个70%就不错了,那么就是0.56W的样子,这就先算到这里,下面再用数据。
原文提到“保持体表温度与充电宝的温差在30度以上”,那么内部温度应该是5-0摄氏度了?我的个乖乖,你内置冰箱了?体积还这么小,天顶星人的黑科技啊······
然后
“目前,实验室的数据显示,我的充电宝样品热能和电能的转化率能达到17%,握在手里两个小时蓄满的电就可以给苹果手机充满电。””这是高潮·······热电转换效率能到17%!!!我兴冲冲跑去调戏度娘,度娘告诉我目前常规温差发电只有不到10%的效率!上面0.56W的皮肤理想最大发热功率的17%是0.0952w!能量守恒定律直接去死!我大民科们欢呼吧!!!
少年,你可以拿去直接申请诺贝尔奖了,他们要是不给,评委的脑子肯定是被温差烧坏了!!!
补充一下@fu-80 的。其实我昨天看到了都觉得槽点太多,实在不想吐了。
人体散热功率160W左右(fu-80说的是人体总功率),也就是从散热中走的也就160W,人体表面积1.6平方米,手掌约占150平方厘米=0.015平方米,差不多刚好百分之一,也就1.6W的热功率,而正常手机充电器的输出功率都是5W(5V,1A),这效率。。。所以有人说永动机,用1.6W的热功率做输入(无论中间怎么转换),也达不到5W的输出功率。。。
某些手机充电时发的热比手掌大多了,按照新闻中叙述,接上这个神奇的热发电机,手机就可以一直玩游戏,完全不耗电~
希望没算错……不过……这样一算突然很喜感
iphone5s电池电压3.8V,1570mAh的电池,总共的能量是21477焦耳(不算啥损耗啦……)
21477焦耳是啥概念呢……
假设……我们有一个西瓜……
这个西瓜不大,2公斤重
如果,你徒手把这个西瓜抛上1000米的高空……
嗯……
那个时候它具有的势能差不多就是20000焦耳而已……
当然,这不合理……因为你没法把西瓜丢上1000米……
那,丢1米可以吧……
假设我们每次抛西瓜抛到1米,再接住(减速到0)
这就意味着……
你需要连续不断抛接500次……才能消耗掉20000焦的能量
以两个小时计算……
大概每分钟需要抛4次左右才能勉强达到目标
所以……如果这个新闻属实……
你握着一个充电宝两个小时……所消耗的能量等同于你不停地往天上抛接一个两公斤重的西瓜……
………………………………
真科学…………
哦对了…………
他的热电转化效率是17%…………
所以………………
每分钟需要抛23次…………
…………………………
不想说什么了…………
按能耗比例算,大脑应该是人体最费能的部件(功率在10W之间,差不多相当于一个节能灯),其次是心脏。所以如果按效能比算,这玩意儿应该造成头盔+胸甲型。如果按温差算,人体温度最高、最稳定且最容易获得的地方在肛门和腋下,所以这玩意儿应该造成屁塞型和咯吱窝贴片的形状,完全和手没有一毛钱关系啊!!!
再脑洞大开算一下如果是撸管,并且在撸管中推动飞轮转动发电,要撸多少下才能在2hrs中充满iphone 5呢?
假设:iphone 5系电池5.8Wh,使用者JJ长度11cm(我国男性平均值),JJ皮肤滑动摩擦系数0.38,握力10 N(好吧,成年男性平均值是40 N左右,不过那样我想使用者的JJ会烂掉的。。。。。。),有效行程4cm,人手最大摆动频率2Hz
每单行程做功: W= 10× 0.38 × 0.04 = 0.152 J
电池蓄能: 5.8Wh × 3600= 20880 J
总行程数: 20880÷0.152 = 40153 次
耗时: 40153 ÷ 2 ÷3600 = 5.58 hr
嗯,就是不停的以2秒/次的速度疯狂的撸管也要撸五个半小时呀,何况不计算中间的机械能-电能、电能转换的损失。。。。。。
如果不以机械能-电能转换的方式撸管发电,而用撸管摩擦的热发电,我感觉使用者可以和自己的JJ说再见了。
感觉撸完应该是这样的:
_(:з」∠)_
参考文献:
[1]http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_zhpf201102011.aspx
[2]http://www.cnki.com.cn/404.htm?aspxerrorpath=/Article/CJFDTotal-MCXX200605019.htm
铁我一个朋友的微博,针对某人的解释
1. 体表温度很难达到35摄氏度,另一端温度也很难达到20摄氏度,这个温差纯粹是拍脑袋拍的; 2. 人体静息状况下的50W功耗是通过皮肤散出去的,假设皮肤散热是均匀的,皮肤表面积大约1.5平方米,那么采集这7W的热需要0.2平方米的面积,这至少也得做成充电背心了吧。。。
3. 这个转换效率是由热力学定律限制的,要想达到17%,温差不会这么小。假设冷源温度25摄氏度,热源温度37摄氏度,即使是理想的卡诺热机,效率也只有1-298/310=4%。。。
4. 事实上温差发电技术一直有所应用,50年代的时候就有放在炉子上的半导体温差发电机供收音机使用(毛熊国用得多,因为他们那儿冬天冷,可以取暖);类似的产品现在也有,主要是供野营用,基本上都是点个炉子(千瓦级高温热源)才能听收音机或者给手机充电。
工程问题更大. 碲化铋的热导率是1.20 W/(m·K), 15片40mm*40mm*4mm碲化铋片在4mm方向上的热阻大约是0.14K/W. 考虑到温差发电片不是纯碲化铋, 中间有空隙, 还有两层陶瓷, 总热阻按0.3K/W估计的话, 即使另一边是理想热沉, 要保持15摄氏度温差, 热端也得有50W功率...
按2小时充满iPhone来算,算得这充电宝的输出功率至少是3瓦。
然后在淘宝上找到一个4cm*4cm的温差发电片:
http://item.taobao.com/item.htm?id=19428869879
发电效率最高是0.2瓦/度,当温差达到15度时,最理想条件下(导热性能无限大),可达3瓦的输出。
嗯,体温和气温有15度温差听起来也不难,但任何固体表面散热到空气的效率都不会太高,特别是发电片这么薄的一片,贴在人皮肤上一会儿就会正反两面都和体温差不多,估计实际温差会少了一两个数量级。给发电片装上个CPU那种热管散热器(不带风扇)可以一定程度解决这个问题,但看图上那东西那么薄的一块又不像考虑到这点。
好吧,我是学化学的。
根据热力学第二定律,热机的转化效率不会大于(T-t)/T.假设在冬天有冷源为0℃(273K),热源为37℃(310K).效率不会高于37÷273≈0.14。
由zieft的数据5160卡路里。5160÷0.14=36857卡路里
如果你能保证这个充电器两侧(或者内外,总之有两部分)一边是37℃体温,一边是零摄氏度。理想状态(不可能实现的可逆变化,电路无损耗),需要这些能量。
恩。插着充电器都不只充两个小时。(>﹏<)可能电池挂了
其实我觉得无线充电最方便了。电磁波充电什么的。。如果空间里充满电磁波,电器就不会断电了。这项技术已经出现了,不过大规模运用还要很久吧。
中国新闻网文章摘录:
泛科技主题网站果壳网主笔瘦驼一直关注此事,他表示,类似这样的温差发电技术已经非常成熟,一些工业生产中已经在利用,2013年杭州某大学也曾有学生发表论文,在实验室环境通过90摄氏度热端和30摄氏度冷端制造了一个60度的温差,的确可以在较短时间完成对手机的充电。但问题的关键在于,如果要用在便携式充电器上,如何保证这种温差的持续存在。
瘦驼:南京这个发明怎么来在日常生活当中提供这样的一个温差,体温是37度,对吧。然后呢我们就需要一个比37度更低或者是更高的温度。高温呢,我们不大可能了。我们可能能够给它创造一个低温。但是这个低温环境是怎么来创造的,我们在现在作者公开的这个数据当中我是看不到的。
腾讯微博实名认证为南京大学创新创业学院、青创沙龙组织者的张巧忠,也是林刚这一项目的评委之一。他在微博中表示,这个项目的原理,就是“利用人体热能和电源内部产生一个温差,通过半导体发电组件和高性能导热材料来实现供电”。目前国内已经有相关的发明专利,林刚正在申请的专利与其基本原理一致,但在材质上有所区别。
林刚还向记者确认,瘦驼有关“如何保持低温”的质疑,正是其专利的核心。
记者:你现在的技术就是可以完成这个温差的保持?
林刚:对,所以对于网上的质疑我就一直没有怎么去管,比较关注的人他会知道的。这个是可行的。
记者:方便说现在是通过什么方式来保持吗?
林刚:这个真的是我们的机密所在。
记者:比较专业的人士的质疑,就是可能保持10度是比较难完成的事儿。
林刚:对,因为我只是一个即将升大二的大学生,所以这方面的研究可能和他们专业人士相比起来,或许他们是有点不相信吧。
以专利秘密为由,林刚拒绝了记者前往试用其充电宝的要求,不过他也表示,自己对于外界的批评虚心接受。林刚说,这两天他准备写一篇文章,用数据说明事实的存在。对此,瘦驼的态度是:静观其变。
瘦驼:个人希望装置的发明者能够提供更多的信息,解答我关于它怎么来产生温差的疑惑、怎么制造低温的疑惑。能够解决这个问题的话,肯定是一个,可能有现实意义的装置。否则的话,个人持保留的意见。
就只有这篇报道透露的信息太少了点吧,如何产生低温的方式据说是机密所在不能透露,但是总觉得作为报道单纯写这些内容有点误导大众的嫌疑。静观其变吧。
温差发电,必要有温差。一般来讲必需要有散热片,不然冷源会快速地与热源同温。但就充电宝这样的方便携带的东西,很难用用散热片。
我不是学化学的,不知道有无这种可能:
我们这样假设,某种化学反应,在27度以上时吸热进行正反应,在27度以下时放热进行逆反应。这样就成了一个恒温源。(这个恒温源在低于27度的环境中会连续逆反应,直到反应完毕。)
当人摸着这个物体时,虽然人体向这个盒子放热,但恒温热源中的正反应把热能全部消耗掉,形成稳定温差,直到正反应完毕后失去作用。
当不使用这东西的时候,比如晚上,又进行逆反应。
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说一千道一万,无论怎么设计,在大夏天,我大重庆的环境温度就能上40,这时候温差何来?
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