Skip to end of metadata
Go to start of metadata

In English


Energian kerääminen (Energy harvesting) on ympäristön energian muuntamista sähköksi pienten sähkölaitteiden ja elektroniikan sähkön kulutukseen. Tällaista muunnettavaa energiaa tuottavat mm. tärinä, valo, lämpö, paine ja ihmiskeho.

Energian kerääminen on kätevää, kustannuksia vähentävää, turvallista, monikäyttöistä, ympäristöystävällistä. Se mahdollistaa laitteiden langattomuutta ja on eduksi kolmannessa maailmassa, jossa sähköä ei ole kaikkialla ja välimatkat ovat pitkiä.

Käyttö

Kerättyä energiaa voi käyttää kännyköihin, e-kirjoihin, kannettaviin tietokoneisiin, WSN (Wireless Sensor Networks), armeijan välineisiin, lääketieteeseen, terveydenhuoltoon ja kuluttaja hyödykkeisiin. Käyttö- ja keräystapoja ovat sähködynaamiikka (electrodynamic), aurinkosähkö (photovoltaic), lämpösähkö (thermoelectric) ja pietsosähkö (piezoelectric).

Sähködynamiikka - energia kerätään painonapin liikkeistä, painaminen, kääntäminen ja tärinä. Aurinkosähköä saa esim. aurinkokennoista. Lämpösähkö lämpötilan muutoksesta. Suosituimmat muodot ovat aurinkosähkö ja sähködynaamikka.

Teknologia

Tehokkuus %

Potentiaalinen tehokkuus %

Aurinkosähkö

5-41

50

Sähködynamiikka

30-40

50

Pietsosähkö

60

90

Lämpösähkö

<10

20

Taulukko 1. Energian keräämiseen käytettävät teknologiat ja tehokkuudet

Varastointi

Energia käytetään suoraan, energia varastoidaan akkuun tai kondensaattoriin. Akut kestävät harvoin 20 vuotta käytössä, mutta energian kerääjät ovat yleensä pitkäikäisiä. Tällöin akun käyttö on huono ratkaisu ja kannattaakin käyttää superkondensaattoria (supercapacitor).

Sovellus

Teknologia

Varasto

Polkupyörän dynamo

Sähködynamiikka

Ei mitään tai kondensaattori

Satelliitti

Aurinkosähkö

Akku

Laskin

Aurinkosähkö

Ei mitään tai akku

Rannekello

Sähködynamiikka,
aurinkosähkö

Akku tai kondensaattori

Tiekalusto

Aurinkosähkö, tuuli

Akku

Rakennusten kontrollit

Pietsosähkö,
aurinkosähkö

Ei mitään tai patteri

Moottorien anturit

Sähködynamiikka
(tärinä)

Superkondensaattori
(supercapacitor)

Taulukko 2. Teknologiat, esimerkkejä käyttötarkoituksesta ja varastoinnista.

Polkupyörän valon dynamoon saadaan energiaa sähködynaamisesti, jolloin energiaa ei varastoida tai se voidaan varastoida kondensaattoriin. Satelliitit saavat energiaa aurinkosähköstä, energia varastoidaan akkuun. Aurinkokennolla varustetut laskimet saavat energiaa aurinkosähköstä, energia käytetään suoraan tai varastoidaan akkuun. Tieliikenteen varusteet(elektroniset liikennemerkit(question) ) saavat energiansa aurinkosähköstä ja tuulesta, varastoidaan akkuun.

Muita vaihtoehtoja energian keräämiseen

  • Capacitive ie electrostatic. Needs electric
    bias eg electret material
  • Mikrobiaalinen polttokenno Microbial fuel cells harvesting dirt, vegetation
    etc
  • Biobatteries harvesting human fluids etc
  • Nantennas harvesting light and IR
  • But rectification a problem
  • Magnetostrictive
  • Induction coils harvesting ambient radio waves

http://eh-network.org/

Energy harvesting sovelluksia

IDTechex: Energy harvesting and storage for electronic devices
http://www.idtechex.com/wirelessrtlsusa10/
EHJ Energy Harvesting Journal - artikkeleita
Nokia - The Morph Concept
Cymbet

Muutamia linkkejä Energy Harvesting Journaliin:

EHJ: Nokia launches bicycle cellphone charger

EHJ: Harvesting by a thread

EHJ: Enecsys launches solar pv micro inverter

EHJ: Standards will speed energy harvesting adoptation

EHJ: The race for plug and play vibration harvesting

EHJ: Powered by heartbeat

Insinöörityö aiheesta:

Linkki -> Uusiutuvan energian keruu ja hyödyntäminen nykypäivän sovelluksissa

  • No labels
You must log in to comment.