理工酷

在我的项目中，我建造了模块化河道发电机，该发电机将由第三世界国家的农村地区使用，以廉价，便捷的方式为电气设备供电。第三世界国家电力短缺是人道主义危机，阻碍了经济发展并降低了生活质量。因此，我创建了像飞机一样的飞机，将其放置在河流或溪流的水下。这些设备之一产生约30瓦的连续电力。村民可以根据自己的需要将任意多的东西放在绳子上。飞机由一条绳索固定在适当的位置，该绳索从河流或溪流的一侧延伸到另一侧，并在每一侧绑在一棵树上。一侧有一个电池盒，用于存储当天晚些时候产生的能量。该设备还设计用于长距离传输能量，因为大多数人都不住在河边。 该设计采用ABS注塑成型，因此可以以极低的成本批量生产。尽管此原型是3D打印的，因为3D打印是原型注塑件的最佳方法。水力发电设备旨在在水下运行，以减少漂浮在河中的原木或小船可能会破坏绳索的机会。该设备还采用类似于飞机的空气动力学设计，以减小作用在绳索上的阻力。它具有机翼，以减少可能导致其在水下旋转的离心力。使用橡胶O形圈和垫圈将水电平面保持水密，以防止水腐蚀发电机。 使用kaplan涡轮机，对于诸如此类的低压高速应用，该设备将河流的线性能量转换为旋转能量。然后，使用步进电动机作为交流发电机将旋转能转换为电能。发电机通常输出约10至20伏的电压。然后，桥式整流器将其转换为定向电流（DC），以便它可以为电池充电。电流然后流经可变电阻器，根据欧姆定律，电流和电阻具有直接关系。由于旋转发电机的电流和所需的扭矩也有直接关系，因此用户可以在发电机无法按河流速度自由旋转的情况下控制发电机的旋转阻力。 流经可变电阻器后，电流流经齐纳二极管，将电压转换为电池的充电电压。电流然后流过一个过充电保护器电路，该电路可以防止电池过度充电。电流然后流向12伏铅酸电池，该电池之所以被选择，是因为按每千瓦时美元计算，它是最便宜的电池化学成分。电池通常用于白天存储能量，晚上用于照明房屋和充电设备，然后将其放电到标准的DC到AC汽车逆变器中，该逆变器在长距离运输时具有较低的线路损耗。最终结果是将河流的能量转换成有用的电能的设备。然后，这些电力可用于照亮使贫困国家摆脱困境的房屋，医疗中心和企业。