Ny elektronik forsyner sig selv med strøm
Propelmasken, der lader mobilen med dit åndedræt, campingkomfuret, der lader dit kamera op med bålvarme, og havelampen, der lades op af sollys. Listen over gadgets, der indsamler energi fra omgivelserne, er vokset støt siden de første dynamolygter.
Mens formålene med den indsamlede energi i nogle tilfælde kan virke uvæsentlige, er der ikke tvivl om, at den batteriløse og ledningsløse lyskontakt er nyttig, eller at selvforsynende enheder kan komme til at spille en væsentlig rolle i udbredelsen af internet of things eller wearables.
Sådan lyder dommen fra forskere og udviklere, der arbejder med såkaldt energy harvesting for at skabe elektronik, der hverken kræver ledninger eller batterier, men opsamler energi fra omgivelserne.
Sensorer skaber et behov
»Industrielt internet of things er noget af det, der er allerlængst med energy harvesting i dag. Der er behov for enormt mange sensorer, som ellers skulle have kabler eller batterier,« siger civilingeniør og energy harvesting-specialist hos GTS-instituttet Delta Johan Pedersen.
Han fremhæver blandt andet overvågning af olierørledninger eller vandrør, som allerede i dag kan udføres med selvforsynende elektronik. Her er der typisk en varmeforskel mellem røret og jorden eller luften i området, som kan skabe elektricitet nok til at lade en måler undersøge røret for lækager og sende data hjem med et fast interval.
Ud over internettets ubemandede elektronik er også den stigende mængde sensorer og apparater på vores krop – såkaldte wearables – oplagte mål for energihøsterne.
»Hvis vi ikke bruger energihøst, kan vi få kæmpestore problemer med at forsyne alle disse devices. For eksempel skal mit Pebblesmartwatch oplades hele tiden, og der kommer kun flere af de enheder,« siger Johan Pedersen.
Han peger på, at netop disse to tendenser kan være med til at drive volumen af energy harvest-produkter højt nok op til at få den i dag forholdsvis høje pris bragt ned.
Udvikling af kendte teknologier
Selv om energy harvesting primært er blevet udbredt gennem de seneste fem år, er de teknologier, der benyttes til formålet langtfra nye. De har været kendt i årevis, men forskere og virksomheder har i de seneste år fået øjnene op for, hvordan de kan optimeres.
»Man skal ikke forvente store forskningsgennembrud, der gør sådanne teknologier konkurrencedygtige fra den ene dag til den anden. Det er et langt, sejt arbejde gennem mange år at udvikle f.eks. termoelektriske generatorer til udnyttelse af spildvarme. Udviklingen sker gennem mange små fremskridt, der forbedrer effektiviteten løbende. Det er en lang proces, og derfor betyder det også meget, om der er fokus på området eller ej, men det er der ved at komme nu,« siger Nini Pryds, professor og sektionsleder ved Institut for Energikonvertering og -lagring på DTU.
Han forsker blandt andet i at udvikle de enheder, der skal høste energi fra flere forskellige kilder. De mest udbredte typer energy harvesting i dag henter energi fra henholdsvis lys, varme og bevægelse. Lyset omdannes typisk til elektricitet gennem solceller af mange forskellige typer og sammensætninger, mens varme omdannes af et såkaldt Peltier-element, der danner elektricitet på baggrund af en varmeforskel på de to sider af elementet.
Endelig udvindes bevægelsesenergien, kinetisk energi, typisk ved hjælp af et såkaldt piezoelement, der indeholder krystaller, som kan omsætte en fysisk påvirkning til elektricitet. Det samme kan en gammeldags elektromagnetisk dynamo bruges til i andre tilfælde.
Eksperimentelle metoder
Ud over disse tre tilgange har forskere i eksperimenter arbejdet med en række andre metoder, der eksempelvis skulle indsamle energi fra jord eller radiobølger, dog uden at de er nær så brugbare som de kendte metoder endnu.
Men det går langsomt med udviklingen af teknologier til energy harvesting – på samme måde som når det gælder batterier, der er den mest oplagte konkurrent.
Blandt udfordringerne er blandt andet, at teknologierne ikke er fleksible nok til at fungere under alle forhold. Det er eksempelvis svært at montere piezoelementer i et apparat, der skal bruges af mennesker med vidt forskellige bevægelsesmønstre. På samme måde er det vanskeligt at høste varme, hvis du ikke i forvejen har en forestilling om temperaturen, hvor apparatet skal bruges.
Netop derfor bliver varmeindvinding i dag primært brugt til formål, hvor man kender forholdene meget præcist. Eksempelvis er bilindustrien interesseret i at udnytte overskudsvarme til elektricitet for at spare brændstof – et koncept, der længe har været praktiseret inden for rumfart.
Det er fint at udvikle mange af de nævnte selv-forsynende el-ting. Og der nævnes en række ting, hvor det allerede udnyttes.
Men som fysiker må jeg minde om, at apparater, der udnytter vores bevægelser (gang, løb, m.v.) til at producere el, nødvendigvis tager energien fra vores bevægelser, så vi skal arbejde (gå og løbe) mere, end uden disse dimser.
Et klassisk eksempel er dynamoen på cyklen, der i årtier har forsynet cyklen med lys (engang ved at rulle på dækket - og nu smartere i navet el.lign.). - Det kræver, at man selv leverer energien ved lidt ekstra pedalkraft!
Fortovsenergi er også foreslået: Der opsamles energi fra de små bevægelser, når man trykker på underlaget, osv. osv.... - Det er nærmest til grin!
Men til elektronik, der benytter lille effekt (mobiltelefoner, fjernmeldere, alarmer, små LED-lygter, måske pacemakere, m.v.) er det oplagt, at forsyne dem med "bevægelsesenergi" eller solenergi.
Mit armbåndsur fik i mange år energien fra et lille "drejependul", der drejede, når jeg bevægede armen. Det var helt almindeligt (selvoptrækkende ur), indtil knapcellerne overtog opgaven. Faktisk et tilbageskridt.
Men til større effekter (husholdningsapparater, det meste el-værktøj, biler, osv) kræver det enten en ledning fra el-nettet - eller kraftige batterier.
Træerne vokser ikke ind i himlen!
Hvis vi ser på mange af de 'dimser' vi har i dag, så har de et urimeligt stort energiforbrug. En mobiltelefon der før kunne virke en uge eller mere på en opladning, kan nu kun klare en enkelt dag. Dette uden at den grundlæggende funktion er ændret. Et andet eksempel er trådløse ladere. Her er de ret store tab, til ingen verdens nytte!
Det ville være godt hvis der var mere fokus på den grundlæggende funktion og kun at bruge strøm, når der er brug for det.
Ja det har jeg nu planer om i min næste ovn, og hvorfor ikke ?
Uden Peltierelementerne (reelt Seebeck når de anvendes den vej) bliver det hele "bare" til varme.
Med disse indbygget, som ikke koster alverden, får jeg dels noget strøm og dels noget varmt vand fra køleelementet.
Til syvende og sidst bliver det hele til varme alligevel, så det koster ikke een pind ekstra at få den luksus med.
Jeg fik 12V 20W ved første forsøg igennem ca. 5 timer efter et bål på 2 timer (det sædvanlige for varmeforsyningen).
Holger, hvis jeg kunne omsætte 2 teenageres energi som de lægger i at smække med døre, så vil jeg mene at det er så godt som gratis, eller i hvert fald en dråbe i havet i.f.t. hvad de alligevel æder ;-)
Holger, du har fat i en vigtig pointe! Der findes mange gimmick-anvendelser der i praksis slet ikke hænger sammen, men dog skaber de opmærksomhed om hvordan vi bruger vores energi. Samtidig findes der mange apparater og enheder der bruger meget lidt energi og sagtens kan drives af energien fra omgivelserne.
Fremtidens GTS-aktiviteter indenfor emnet er pt til åben debat - se mere på http://bedreinnovation.dk/batteriløs-og-s... og giv jeres besyv med.
Jeg købte en gang i 70'erne et japansk kvartsur, vistnok et Casio. Det brugte en knapcelle, som jeg fandt energiindholdet på. Jeg regnede ud at uret brugte 1 mikrowatt. Jeg regnede så ud at mit Gustav Becker vægur (et gammelt "jernbaneur") brugte 6 mikrowatt (+ detsamme for slagene!) for at drive det 100 år gamle værk. Derefter udregnede jeg hvor meget brød jeg var nødt til at spise for at trække loddene op, sådan at uret kunne gå og slå i en uge. Det blev svjh til lidt mindre end 2 mg brød. Den knapcelle man skulle bruge til kvartsuret vejde ca. 0,5 g, men det indholdt kviksølv og så kostede det 20 kr. (Jeg har brugt udregningen i foredrag i passende sammenhænge!).
For nogle år siden købte jeg fem schweiziske armbåndsure med automatisk optræk på Lauritz.com for 1200 kr. Der er ikke nogle Rolex eller Tag Heuer imellem, men nu har jeg i flere år brugt et Hoverta, som min kone også synes er "fint"! Det gode ved de automatiske ure er jo, at de går meget præcist fordi fjederkraften ikke varierer ret meget. De gamle søkronometre skulle man trække ofte, fx. hver 2. time for at de skulle holde tiden, selv om urfjederen kunne drive uret i et par døgn.
Det er ikke alt der er det fremskridt man først tror. Jeg plejer nogen gange at udsætte folk for en lille selskabsleg hvor man skal komme med et bud på hvorfor en længere rumrejse (eller en Mars-kollonisation!) vil mislykkes, altså vil man omkomme fordi solcellekonverteren går i udu, vil det ske fordi man ikke kan reparere en ventilator i det automatiske maddyrkningssystem eller fordi loddekolben er gået i stykker, så man ikke kan reparere printplader?
John Larsson
Lars: Altså, du benytter et termoelement og brændeovnens høje temperatur i forhold til omgivelserne - til at lave lidt strøm. Fint og sjovt!
Men min fysik siger, at den el-energi, du får ud, bliver taget fra den varme, ovnen leverer til boligen.
Men hvis strømmen kan benyttes til noget bedre end varme (f.eks. opladning af din smartphone), er det jo nyttigt! - Men lad være med at regne på, hvad du sparer på elregningen!!! - Jeg gætter på ca. en lækker flødebolle om året!
Nej Holger, den bliver kun lånt til bedre formål inden det bliver til varme igen, medmindre jeg tager lampen/telefonen/what ever, ud af huset.
Når jeg fyrer i mit komfur for at holde varmen, er det helt uden betydning for brændeforbruget, om jeg steger en bøf eller spise en kold ostemad.
Af samme grund er virkningsgraden af et thermoelement til at lade en mobil eller forsyne en lampe brugt på denne måde også fuldstændig ligegyldig, da hovedformålet med at fyre er varme i huset.
Anvender du de samme elementer omvendt, oftest til at køle frokosten og øllerne ned i bilen ved at tilføre strøm til køletasken, så spiller virkningsgraden pludselig en ret stor rolle, og den er mildest talt elendig af den grund, at vi ikke har brug for den varme der afgives i bilen.
Teknologien er præcis den samme, men måden at anvende den på gør en stor forskel.
Ikke mine små tiltag alene selvfølgelig, men som artiklen er inde på, så snakker vi om milliarder af små bække som tilsammen gør en stor å.
Endelig er der steder på jorden, hvor selv en lille lampe kan gøre en stor forskel når mor laver mad og ungerne skal læse lektier efter solen er gået ned og nærmeste stikkontakt er kilometer væk.
Jeg gendigter det:
Lars: Enig! - men du bruger vel din smartphone også ude - og udenfor hjemmet, ikk'?
Jeg antydede vist, at vi snakker om småtingsafdelingen, og mest for sjov!
Jeg er enig i, at de el-kølede kølebokse kører med meget lille virkningsgrad. Men alligevel nyttige.
Din sidste bemærkning er særdeles relevant. Dit termoelement - eller solceller + batteri - er en "guds gave" i u-lande - uden stabil el-forsyning.
PS. Har vi for resten nogensinde været uenige ???
Ja det er jeg ret overbevist om at vi har, men modsat så mange andre har vi måske været bedre til at tale pænt og respektfuldt til hinanden ;-)
Vi er f.eks. nok ikke enige om hvad "småtingsafdelingen" er for en størrelse.
En anselig del af menneskers el-forbrug er isoleret set i småtingsafdelingen, og tager vi de steder med hvor man ser sig nødsaget til at bruge en dieselgenerator for at sikre en stabil el-forsyning til "småting", så er det til syvende og sidst en betragtelig energimængde der går til dette.
Og det er ikke kun i u-lande. Ungarn f.eks. betragter vi jo ikke som et uland, men el-forsyningen er bestemt ikke stabil, hvilket var anledningen til den idé, at koble termoelementer på en ovn for at sikre strøm til den pumpe som flytter varmt vand fra ovn til v.v.beholder. Det kan gøres langt enklere med thermosiphon, men ikke i dette hus.
Jeg har så ført idéen videre til at trække en springvandspumpe og en lille røgsuger, så røgvaskning / kondensering er mulig fra mine ovne, på samme vis som de store varmeværker.
Jeg når altså op på samme virkningsgrad (>100%), men uden distributionstab og uden procesenergiforbrug, da hver en calorie forbliver i huset.
Det er sådan jeg har anvendt termoelementerne i en forsøgsopstilling for netop at vise, at jeg kan slå et hvilket som helst varmeværk i effektivitet, og uden at lukke partikler eller andet snavs ud.
Røgvasker, termoelementer, pumpe og suger koster tilsammen langt mindre end den skorsten som nu kan undværes.
Restproduktet, CO2 og lidt vanddamp, kan lukkes ud i kloaksystemet eller med fordel bruges til at vande haven med, da det stort set kun indeholder gavnlige næringssalte.
Problemer med "brændeovne" i tættere bebyggede områder er dermed elimineret.
Termoelementerne afgiver iøvrigt strøm ca. 3-4 timer efter ovnen er gået ud og behovet for pumpe og blæser er væk. Det kan dermed bruges til noget andet.
En tilfældig lader til mit kamera æder f.eks. 60w fra stikkontakten, men afgiver kun godt 6w til batteriet.
Ja resten bliver til varme, men det er jeg ikke interesseret i når jeg kan producere dette langt billigere når der ellers er behov.
Meget forbrug i "småtingsafdelingen" kan derfor nok ganges med 10 før vi har det reelle forbrug. Hvor mange ladere har du selv i dit hjem ? Og hvor ofte bliver de ikke siddende i kontakten for at være klar i morgen ? Hvor mange apparater står ikke bare på standby reelt uden grund ?
Her hvor jeg nu bor mest (det nordøstlige Spanien), har alle med mulighed for det, et åbent ildsted uden spjæld. Det giver ikke meget varme fra sig, tværtimod, så derfor suppleres det ofte af en varmepumpe/aircon hvis milde gaver blot sendes ud igennem skorstenen sommer som vinter.
Som jeg ser dette, så er der et helt enormt besparelsespotentiale ved blot at lave "småtingene" lidt mere smart, for der er helt uhyggeligt mange af dem.
Her er dog også a-kraft og el-prisen er det halve af i Danmark, så hvem gider interessere sig for besparelser ? Motivationen mangler.
Der skilles vore vande nok Holger, for i min prioriteringsliste står besparelser vi ikke mærker langt højere end forsyningssikkerhed med A-kraft.
Iøvrigt - jeg har kun 6 termoelementer i min ovn, som afgiver 12V 20W, men der er rigelig plads til 5-6 gange så meget, og så kan det vel ikke kaldes småting mere, når det erstatter el-produktion med lavere virkningsgrad og distributionstab ?
Ahr, så har du vist fået fat i en rigtig dårlig lader - en moderne switch mode supply har en virkningsgrad på over 85%.
Men bortset fra det, så er der en ting du nævnte, nemlig at bruge din egenproducerede strøm til fødevandspumpe, hvilket jo ret beset kan være temmelig hensigtsmæssigt når strømmen ryger.
Hvis man i øvrigt kun skal bruge el til belysning, så kan man efterhånden komme rigtig langt med lysdioder - eksempelvis har jeg lavet LED belysning foran min hoveddør og bryggers dør.
Lysmæssigt er der ligeså meget lys som hvis man havde to traditionelle lamper med vel hver en 40-60W glødelampe, men nu bruger hele molevitten 5W, vel at mærke på primærsiden af transformatoren.
Næh, men jeg tvivler nu også stærkt på på Larses udsagn her; så gamle ladere findes altså ikke! Lars har måske lavet et par punktmålinger som han har "ekstrapoleret" in absurdum; en akkumulativ måling over hele ladecyklussen ville garanteret give et andet resultat.....ellers skal jeg nok komme og hjælpe ham! ;-)
John Larsson
Sikkert, men hvor mange er der ikke af dem ?
Det var bare en tilfældig jeg hev op af skuffen til mit Canon spejlrefleks, og dem er der vist en del af.
Den er ikke i brug ret tit og derfor kan en evt. besparelse forekomme lidt ligegyldig for mig, da den netop ligger i skuffen når den ikke er i brug, men ganges der op med de millioner af enheder der findes, så bliver det jo til noget strøm som skal produceres helt uden grund.
Strømmen er ret så stabil både på Drejø og her i Catalonien, men kan den produceres lokalt uden tab, og kun når der er brug for den, så er besparelsespotentialet nok ikke så ringe som måske umiddelbart skulle tro.
Og det er jo ikke kostbar raketvidenskab.
Et 1,5V termoelement koster i Kina 1 USdollar stk. (hvis man køber 500).
Begrænsningen ligger i max temp 200C, men køler man på bagsiden med vand får man både en højere effektivitet på elementet, en længere sandsynlig levetid, og varmt vand i beholderen.
I en masseovn er det rimeligt nemt at finde et sted som ikke kommer over 200C, så disse ting passer vældig fint sammen.
I mine øjne handler det netop om at få tingene til at passe sammen med hinanden og med vores behov.
Der ligger et kollosalt potentiale i det.
Hr. Larsson - nej jeg har ikke målt på laderen. Bare læst hvad der står på den og taget det for gode varer. Hvem vil "prale" med en dårligere virkningsgrad end den reelle ? Lader/kamera er 3år gammel (laderen dog sikkert væsentlig ældre af model, og hvem f... læser energiforbruget på sådan en, undtagen tumber som mig ? Det betyder jo intet for den enkelte.)
Der står intet på laderen til min iPhone, men jeg kan da mærke at den er varm selv når intet er tilsluttet.
Sidste år blev en bestemt model af samme mærke tilbagekaldt fordi den kunne blive så varm at der var tale om brandfare.
Der er altså ikke tale om gamle ladere eller amatøragtige målinger.
Men du skal da være velkommen alligevel ;-)
F.eks. til at se hundretusindvis af el og gasvandvarmere i et land med 3 gange så meget sol som i Danmark.
Min påstand er, at vi kunne, hvis vi virkelig ville, spare el-forbrug væk hurtigere end vi kan bygge a-kraftværker. At starte i det små i producentledet, som artiklen omhandler, er derfor slet ikke nogen dårlig idé.
Jeg cykler meget, så du skal ikke føle dig for sikker; hvis man følger Middalhavskysten, kan man vel undgå Pyrenéerne! ;-)
Lars, jeg har selv altid været fyldt med spareidéer. Problemet er at for dem der ikke vil bruge sin hjerne på at kunne overskue diverse energimæssige sammenhænge hele tiden, er det for besværligt at spare maksimalt, så "optimalt" kommer uvægerligt til at rumme en masse sløseri!
John Larsson
Det er jo netop derfor det skal implementeres i producentledet i erkendelsen af, at forbrugeren er doven eller ligeglad.
Og så kommer vi vel heller ikke helt udenom Holgers bemærkning om, at det er sjovt.
Det skal det jo helst være hvis vi skal have nogen med på den. Allerhelst "trendy".
Pyreneerne render helt ud i Middelhavet, så lidt ekstra gear på cyklen, eller badebukser, er nok at foretrække ;-)
"Der står intet på laderen til min iPhone, men jeg kan da mærke at den er varm selv når intet er tilsluttet."
Så er den defekt eller uoriginal. En iPhone lader er helt kold når intet er tilsluttet. Vi 5 stk. siddende hele døgnet, året rundt og alle helt kolde når de ikke lader. De bruger zip i tomgang.
hmm købt i Applestoren midt i New York.
Jeg tror næppe heller Apple tilbagekalder uoriginale dele.
Defekt - ja, det var jo derfor de tilbagekaldte dem (100.000vis !)
60W - så er der den ondelyneme noget der bliver meget varmt, så den tror jeg simpelthen ikke på.
Men du kommer så indirekte selv med forklaringen her:
Aha, du læser altså hvad laderen maksimalt kan afgive, men det er slet ikke det samme som at det er det den forbruger.
Svarende til da vi var børn og kikkede ind gennem bilruder for at se det maksimalt påtrykte tal på speedometeret, og dermed antog at det var bilens tophastighed.
Så det er meget tænkeligt at din 60W lader i virkeligheden kun sluger 5-10W mens den lader dit kamera op - du skal prøve at sætte en effektmåler foran.
Jeg kan fortælle dig, at mit tidligere omtalte LED lys er tilsluttet gennem en elektronisk transformator, der faktisk, om nødvendigt, kan levere op til 60 VA, men i mit tilfælde trækker den reelt kun 5W.
Ja højst sandsynligt max optagen og afgiven energi. Det fremgår ikke af "forbrugeroplysningen" på produktet, men stadig er forholdet 10:1 og hvorfor skulle det ikke være det samme ved mindre effekt ?
Sorry Lars, men der er altså noget du læser helt galt.
En jernkernetransformator har en lav virkningsgrad når den belastes lidt, pga. der er et vist tomgangstab, men virkningsgraden øges med øget belastning.
En switchmode strømforsyning derimod, hvis designet ordentligt, har meget lille tomgangstab, hvorfor virkningsgraden vil være stort set konstant, uafhængigt af belastning.
Så hvis din strømforsyning eksempelvis kan levere 12V 5A (60 VA), så vil den sluge godt 1/3 A på primærsiden ved fuld belastning (afhængig af kvalitet og type) hvis vi taler om en jernkerne trafo - en switchmode typisk noget mindre ved fuld belastning, omkring 300 mA.
Hvis du nu kun belaster med 1A på sekundærsiden, så vil jernkerne trafoen (give-and-take) vel sluge omkring 0,1A, mens switchmoden vil sluge omkring 60-65 mA.
Der er ikke noget der hedder 1:10, så hvad silketrykket siger er ret underordnet.
Og for ikke at forvirre mere end højst nødvendigt forholder jeg mig i denne omgang kun til ren ohmsk belastning.
Der står på dimsen:
Input: 240V 0,25A. Hvis der ellers stadig er noget der hedder at V x A =W, så giver det 60W
Output: 8,4V 0,72A. Hvilket så giver 6W.
Hvad er det jeg læser forkert ?
"Virkningsgraden øges med belastningen..." fint nok, men hvis den kun bliver belastet, lad os sige 1 time pr. dag, men sidder i stikket 24 timer. Hvad så ???
Ja så kan man vel sige, at silketrykket er ligegyldigt.
Gode eller dårlige ladere...... hovedproblemet er vel, at vi har sindsygt mange af dem og højst sandsynligt bruger dem for ukritisk.
Derfor hilser jeg tiltag velkommen, som fjerner behovet for et atomkraftværk for at lade min mobiltlf.
Du læser så nok ikke noget forkert, men det er noget vrøvl der står på dimsen, for hvis det skulle passe, så ville der være et rent spild på 50W i den, og så ville der altså stå stikflammer ud fra den ret hurtigt.
Prøv at (den simple model) måle strømmen på den, både primært og sekundært, og du vil se den trækker langt mindre på primæren end du tror.
Det er mens den bruges, det er klart at hvis vi taler om en jernkernetrafo der sidder ubenyttet i stikkontakten, så er der stadig det tomgangstab jeg skrev om før, og det spildes selvfølgelig som varme.
Det er bare en dråbe i havet, da det faktisk ikke er husholdningerne der æder det store strøm, men industrien (som har behov for det - en CNC maskine kan nu engang ikke drives af et Peltier element), og snart også alle vores elektriske biler mv.
Og så må jeg altså sekundere Holger, den energi du høster med dine Peltier elementer er altså ikke gratis, men da det kan anses som spildvarme, så har det ingen betydning at det reducerer temperaturen fra din ovn med 0,001 grad.
Mht energihøst, så er noget af det mest tåbelige der har kommet på bane været diverse designeres ideer om at lave vejbump der "laver elektricitet", eller cykelstier der "laver energi", etc.
Hold nu lige fast i grundprincipperne. Al energi produceret og forbrugt inden for husets fire vægge, bliver til syvende og sidst til varmeenergi.
At man fra varmekilden kan høste andre temperaturer, som giver andre anvendelsesmuligheder undervejs til endemålet = varme i huset, ændrer ikke dette.
Det er ikke spor anderledes, end et kraftvarmeværk som producerer både el og varme fordi der er behov for begge dele. Det hele ender dog som varme i huset, men til en meget forskellig pris og med meget forskellige omkostninger undervejs, som retfærdiggør prisforskellen.
Du kan ikke stege en bøf på en radiator tilkoblet et pillefyr, så derfor tænder du for el-komfuret og betaler ekstra for det.
Min hovedvarmekilde er mit brændefyrede komfur.
Om jeg steger en bøf eller ej gør ingen forskel på varmeregningen, lige så lidt som hvis jeg lader noget af energien blive til lys før det alligevel bliver til varme.
Gratis, nej, men det koster ekstra kun at fokusere på delopgaver frem for helheder.
Jeg er ikke elektroingeniør og det der står på "dimsen" er måske forkert formuleret, men mangler vi så ikke mere reel forbrugeroplysning på det felt ??? Hvad er prisen for at oplade min "dims" ?
Dråber i havet, ja, men havet består af dråber og husholdningerne står for en absolut ikke ubetydelig andel heraf, bl.a. fordi vi køber dimser som på en ofte ineffektiv måde løser vores dagligdags småproblemer.
En CNC maskine bruger meget mere. Ja der er altid nogen som er værre end mig selv. Dødsyg undskyldning. Hvor mange har en CNC maskine og hvor mange har en mobiloplader ?
Det er for mig at se ret "gammeldags" at tænke, at denne lille enhed bruger ikke ret meget, så det er ligegyldigt - en dråbe i havet.
Kina er ved at være mættet med mobiltelefoner.
Befolkningstallet nærmer sig 1,4 milliarder. Nogen har nok ingen mobil mens andre har indtil flere og dertil kommer alle andre gadgets som kræver en oplader.
Det er småting vi snakker om, men der er rasende mange af dem og derfor betyder det noget i det store billede.
P.s. jeg er ikke hellig. Min Manley rørforstærker trækker urimeligt meget strøm for at forsyne et sæt ineffektive elektrostathøjtalere, men jeg får meget stor vellyd og livskvalitet ud i den anden ende.
En glemt oplader i en stikkontakt giver mig ikke en skid andet end en lidt større el regning.
Ingeniører indenfor el-forsyning har selvfølgelig til opgave at give hvad folk har brug for.
Nu er det nok tid at folk begynder at tænke lidt over hvad de har glæde af (reelt brug for).
En af vejene at gå kunne jo være, at der ikke medfølger en dims som bare skal sættes i stikkontakten.
Ikke helt - for hvis du bruger dine peltierelementer til at oplade et batteri eksempelvis i en mobiltelefon du tager med dig, så bliver noget af energien altså ikke til varme, men bundet i batteriet.
Du lægger mig ord i munden.
Jeg siger bare, at når det drejer sig om hele samfundet, så er der nogen områder som sluger meget, meget mere strøm, hvorfor vi skal passe på med at miste fokus fsva. energitilvejebringelse, fordi vil har travlere med at suboptimere noget helt marginalt.
Dermed ikke sagt at man bare skal sløse og svine, absolut ikke, men hvis vi begynder også at lave LCA betragtning på sagen, så kan der faktisk være ræson i genbruge gammel elektronik, selv om det har en lavere virkningsgrad end det aller nyeste.
Det kan man sige, og der er ikke umiddelbar nogen forklaring på din en-til-ti trafo, men selv den ringeste kinøjsertrafo har altså ikke en virkningsgrad nede på 10% ved (fuld)last.
Har du ikke et multimeter, så kan du måle strømmen (bedst er det dog med en rigtig effektmåler, hvis belastningen ikke er ren ohmsk)?
Igen, det komme altså an på hvad det er for en lader - en kvalitetslader trækker nogle få milliwatt hvis der ikke er noget forbrug på den anden side.
Du vil altså ikke anerkende grundpræmissen, at energi anvendt indenfor husets 4 vægge ender som varme, uanset hvad det ellers er blevet brugt til i mellemtiden ?
Det har længe været anerkendt, at 1kwt el har en højere værdi end 1 kwt varme, fordi den førstnævnte har andre anvendelsesmuligheder. Nu forfægter jeg bare, at det kommer an på den temperatur der bliver stillet til rådighed.
Fjernvarme har ikke mange anvendelsesmuligheder udover varmeforsyning.
Med en god ovn kan du bage, brænde keramik, lade batterier op, ect. og det koster IKKE ekstra hvis du ikke fyrer mere end varmebehovet foreskriver, hvis du altså ikke bærer maden over til naboen før den er kold. Og skulle du endelig gøre det, så trækker det jo bare ned på hans varmeregning.
Småforbrug gange milliarder er storforbrug og der er bestemt al mulig grund til at focusere på det.
Hvor stor en andel tegner de 10-15 ladere vi allesammen har i jævnlig brug sig for incl. distributionstab, og hvor meget af det kunne uden væsentlige omkostninger produceres lokalt indenfor husets 4 vægge blot ved at energien tager en "omvej" inden det egentlige formål.
Der er helt sikkert meget at hente.
Ikke 100%, da der jo altså også vil forsvinde noget ud af huset i form af fotoner og elektromagnetisk stråling.
Og når du lader din mobiltelefon op, og efterfølgende går rundt med den i lommen udenfor, så er det kun dine testikler der bliver mikrobølgevarmet, ladningen er fjernet fra huset.
Men jeg vil indrømme at det er i småtingsafdelingen.
Og så skal vi heller ikke glemme, at uagtet hvor fremragende dine ovne er, så falder modellen altså lidt til jorden om sommeren, hvor der stadig er behov for elektricitet.
- og hvor vi så har sol som selv med et lille 10w panel så rigeligt kan lade den mobil op i er så nervøse for.
Er vi ikke nede i det man kalder myreknepperi for at forsvare de store forkromede løsningers herligheder ?
Der er for mig at se et enormt besparelsespotentiale ved at klare småforbrug lokalt med små midler, men jeg bliver hele tiden mødt med et "ja- men..." :-(
Skal vi nødvendigvis har store tykke rør og ledninger alle vegne for at klare latterligt små behov ?
Selve uret bruger langt mindre energi - typisk 0,1µW. Det som bruger energien er displayet, og det kan få energien fra solceller, da LCD displays ikke kan aflæses uden lys. Et ikke giftigt alkali-element holder til ca. 15 år. uden problemer ved 0,2µW. For 20 år siden købte jeg et radiostyret plastikarmbåndsur til 250 kr. Det holdte over 10 år på batteriet, selvom der ikke var solceller i uret. Der er ikke brugt kviksølv i knapcelle batterier i mange år.
Nej, en bærbar computer, der før kun kunne køre et par timer på en opladning, kan nu køre en hel dag uden opladning. Dens grundliggende funktion er dog ændret, nu man man også telefonere med den.
Du kan stadigvæk få en dumbphone, der holder en uge eller mere.
Mar 8, 2012, physicsworld.com: LED converts heat into light:
Citat: "...
A light-emitting diode (LED) that emits more light energy than it consumes in electrical energy has been unveiled by researchers in the US. The device – which has a conventional efficiency of greater than 200% – behaves as a kind of optical heat pump that converts lattice vibrations into infrared photons, cooling its surroundings in the process. The possibility of such a device was first predicted in 1957, but a practical version had proved impossible to create until now. Potential applications of the phenomenon include energy-efficient lighting and cryogenic refrigeration.
...
So, Santhanam and colleagues did the exact opposite and reduced the bias voltage to just 70 µV. They also heated the LED to 135 °C to provide more lattice heat. In this regime, less than 0.1% of the electrons passing through the LED produced a photon. However, when the researchers measured the minute power of the infrared radiation produced by the LED, they measured 70 pW of power being emitted by the LED while only 30 pW was being consumed, an efficiency of more than 200%. This happens because as the voltage approaches zero, both light output and power dissipation also vanish. However, the power dissipated is proportional to the square of current, whereas light output is proportional to the current – halving the bias voltage therefore doubles the efficiency.
..."
Nu mangler der blot solceller med virkningsgrader på over 100%...
Ikke forstået! - Kan princippet forklares på forståeligt dansk, så en fysiker kan vurdere det?
Umiddelbart strider det imod fysikkens 1. hovedsætning!
Egentligt ikke, de erstatter strøm med varme.
Hvor tit vi så i virkeligheden har 135 grader i soveværelset som supplement til strøm forbruget er vist bare det der går som mindre ligegyldige detaljer...............
Hej Holger
Det er udgivet i et anerkendt tidsskrift, men det er selvfølgelig ingen garanti for ufejlbarlige målinger og konklusioner. Jeg bed også mærke i, at artiklen ikke blev udgivet 1. april. Men der er sikkert mange, der alligevel får kaffen galt i halsen med den overskrift...:
February 27, 2012, physics.aps.org: Synopsis: Optical Device is More Than 100% Efficient:
Citat: "...
Experiments demonstrate a semiconductor device that emits more power as light than it takes in electrically.
Physicists have known for decades that, in principle, a semiconductor device can emit more light power than it consumes electrically. Experiments published in Physical Review Letters finally demonstrate this in practice, though at a small scale.
The energy absorbed by an electron as it traverses a light-emitting diode is equal to its charge times the applied voltage. But if the electron produces light, the emitted photon energy, which is determined by the semiconductor band gap, can be much larger. Usually, however, most electrons create no photon, so the average light power is less than the electrical power consumed. Researchers aiming to increase the power efficiency have generally tried to boost the number of photons per electron. But Parthiban Santhanam and co-workers from the Massachusetts Institute of Technology in Cambridge took a gentler approach, achieving power enhancement even though less than one electron in a thousand produced a photon.
The researchers chose a light-emitting diode with a small band gap, and applied such small voltages that it acted like a normal resistor. With each halving of the voltage, they reduced the electrical power by a factor of 4, even though the number of electrons, and thus the light power emitted, dropped by only a factor of 2. Decreasing the input power to 30 picowatts, the team detected nearly 70 picowatts of emitted light. The extra energy comes from lattice vibrations, so the device should be cooled slightly, as occurs in thermoelectric coolers.
These initial results provide too little light for most applications. However, heating the light emitters increases their output power and efficiency, meaning they are like thermodynamic heat engines, except they come with the fast electrical control of modern semiconductor devices. – Don Monroe
..."
Parthiban Santhanam, Dodd Joseph Gray, Jr., and Rajeev J. Ram. Phys. Rev. Lett. 108, 097403 – Published 27 February 2012. Thermoelectrically Pumped Light-Emitting Diodes Operating above Unity Efficiency
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1...
Tak for supplerende tekst: "The extra energy comes from lattice vibrations, so the device should be cooled slightly, as occurs in thermoelectric coolers"
Ha, så er det jo nok OK!
Ligner det ikke lidt noget, jeg kender bedre: Jeg har opfundet et "device", som jeg kalder et "HP-device".
Det er en dims, der leverer mere varme-energi, end man tilfører som el-energi !!!
Termodynamikkens 1. hovedsætning siger, at det må være løgn!
Næe, - for den manglende energi kommer fra afkøling af luften udenfor.
HP står naturligvis for Heat Pump.
Sådan en telefon vil jeg straks have. Tænk at den om morgenen er fuldt opladet bare ved at ligge på bordet.
Hvorfor er firmaet ikke vokset til et verdensomspændende format.