在“节能”上做文章
——能源变换法
2019-01-22叶秋枫
◆叶秋枫
能源是人类赖以生存和发展的物质基础,它的种类多种多样,包括常规能源和新能源。以节能为目的,在不同的能源之间进行变换,以变应变,人们也能做出新发明来。
太阳能产品层出不穷
日本企业曾推出一种太阳能背心,这种背心又轻又柔软,除了能做冬季保暖用的外衣和户外作业劳保用品外,还能给随身听之类的便携式音响设备提供电源。首批1万件太阳能背心一上市就被抢购一空。
德国通用电器公司成功研制了一种袖珍式收音机,与之配套的电源是一种板状太阳能供电器。这种供电器只有明信片那么大,内置薄片式太阳能电池,可以直接将日光转化成电能。将袖珍式收音机放在阳光下,人们便可收听广播,节能方便。
法国一家电器公司开发了一种太阳能电风扇,使用时,只要将太阳能电池板置于室外有阳光的地方,再将电线与室内电风扇连接。这种太阳能电池板长100厘米,宽50厘米,可连续使用20年左右。
美国人对太阳能汽车情有独钟。通用汽车公司成功研制了一种太阳能汽车,这种汽车重177千克,最高时速可达 130千米,是干旱少雨、阳光充足的沙漠地区最理想的交通运输工具。
以太阳能作为能量来源的发明还有很多。人们为什么要在太阳能产品上大动脑筋呢?其主要动机是适应当代能源形势发展。
开发新能源多创造
能源问题举世瞩目,能源问题的严重性在于全世界能源消耗非常快。为了有效解决能源问题,人们常运用能源变换法进行发明创造,即变换能源种类,用新能源产品取代以常规能源为能量来源的产品,以及提高能源的利用效率,即开发具有节能效果的节能新技术或新产品。
电能是目前应用最广泛的一种能源,它的特点是使用方便、清洁卫生,但是随着用能面和用能量的增大,电能供应十分紧张。为解决电能匮乏问题,新品策划者将目光投向了其他新能源的开发利用,其中以太阳能的利用尤为引人注目,各种以太阳能为能量来源的新产品脱颖而出。
首先进入居民家庭的太阳能产品当推太阳能热水器。太阳能热水器最大的优点是节能,在我国,使用一台带有0.68平方米太阳能电池板的太阳能热水器,每天只要有2小时左右的日照,就能获得一个三口之家的生活用热水。另外,太阳能热水器安装和使用都很方便,对环境不会造成污染。
太阳能灶、太阳能烤箱也陆续进入居民家庭。随着技术进步,太阳能冰箱、太阳能空调、太阳能汽车、太阳能调温住宅等新产品进入千家万户并非天方夜谭。
除太阳能外,其他新能源如风能、地热能、沼气以及核能等也被人们开发利用。
立足节能想创意
发明创造者除了思考利用新能源开发新产品外,还应将心思放在节能技术和节能产品的开发上。如果你发现“电老虎”“油老虎”和“煤老虎”等耗能高、效率低,那就意味着发明创造的课题在向你招手。找到了节电、节油或节煤的新办法,也就有了发明创造的新成果。
运用能源变换法进行发明创造是一项艰苦的科学研究与技术创新工作,需要发明创造者付出较大代价。例如,家庭用的白炽灯90%的电能变为热能被浪费掉,寿命不过一两年,有没有取而代之的节能灯泡呢?除了用日光灯代替白炽灯,还有没有别的替代品?如果你想采用现代电子技术发明新型节电灯泡,就必须研究电子灯泡的发光原理,设计具体结构,选择最佳材料,测定各种性能。显然,这些都需要脑力劳动、体力劳动和物化劳动相结合。因此,发明创造者应当根据自己掌握的知识和能力有所选择地运用能源变换法进行发明创造。
一般而言,开发利用新能源的课题难度较大,投入较多,而针对现有产品尤其是市场引力大的产品的用能效率问题进行节能设计则容易突破。你们想想,现实生活中有没有比较容易突破的节能创造课题?