CN104135187A - 稻田灌水闸中安装回转摩擦电发电机向灭虫灯的供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及稻田灌水闸中安装回转摩擦电发电机向灭虫灯的供电装置，属于低碳节能技术领域。在稻田灌水闸的流水中安置回转摩擦电发电机，流水的冲击使组成回转摩擦电发电机的平面化的圆形定子和转子发生相对移动，这种二维平面摩擦电发电机能依靠摩擦点电势的充电泵效应、通过收集流水中的微小的机械能转化为电能，从回转摩擦电发电机输出的电流通过导电线输入储能电池储存电能。从储能电池输出的电流通过穿过灭虫灯空心供电管柱内的导电线和安装在灭虫灯空心供电管柱的侧壁上的光敏自控开关输入LED灭虫灯，在LED灭虫灯内电能转换成光能，LED灭虫灯发出的亮光引诱有趋光性的害虫的成虫聚集到灯下、落入灯下盛水盆的水层中淹死。

Description

稻田灌水闸中安装回转摩擦电发电机向灭虫灯的供电装置

技术领域

本发明涉及稻田灌水闸中安装回转摩擦电发电机向灭虫灯的供电装置，属于低碳节能技术领域。

背景技术

2014年8月13日中国环境保护部在北京发布《“同呼吸、共奋斗”公民行为准则》共八条内容，包括了关注空气质量、做好健康防护、减少烟尘排放、坚持低碳出行、选择绿色消费、养成节电习惯、举报污染行为和共建美丽中国。要求每一个社会成员从自身做起、从点滴做起、从身边小事做起，向污染宣战，共同为改善空气质量贡献力量。8月15日，国家发展改革委员会为确保实现‘十二五’碳强度降低目标，我国把二氧化碳排放强度降低指标完成情况纳入各地区经济发展综合评价体系和干部政绩考核体系。今年将首次开展考核评估。

能源与环境之间的关系受到越来越多的人士的关注。在我们身边存在浪费能源的现象，更存在许多能源资源、特别是微型能源资源没有得到充分利用的问题。2013年中国稻谷播种面积为3048万公顷，以每公顷水稻田里至少建设1座稻田灌水闸计算，全国的水稻田里至少建造有三千万座小型的稻田灌水闸，流经稻田灌水闸的流水的机械能没有得到充分的利用。在水稻生长季节里，水稻田里生活有稻纵卷叶螟、褐飞虱、白背飞虱、三化螟等趋光性害虫，需要在每2公顷的稻田里设置一盏杀虫灯诱杀害虫的成虫。向稻田里众多的杀虫灯供电、需要拉接大量的导电线、耗用以煤电为主的大量的供电量。为了大面积诱杀害虫，这些杀虫灯必需分散设置，造成供电线在有水的稻田上方长距离拉接，稻田里的水层是导电的，导电线落入水层中，会漏电造成人身伤亡事故。本发明人缪同春在农村工作时，曾经参与抢救过一位落入稻田水层触电的农村生产队的农民。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供稻田灌水闸中安装回转摩擦电发电机向灭虫灯的供电装置。

2014年3月中国科学院北京纳米能源与系统研究所首席科学家、中国科学院外籍院士、美国佐治亚理工学院王中林教授率领的研究小组研究成功利用微小水流发电的回转摩擦电发电机，将这种回转摩擦电发电机安装在稻田灌水闸下面的流水的水体中，由于闸门处水面的宽度比渠道里水面的宽度小，水流的速度相对较快，流水的冲击力比较大，回转摩擦电发电机内的平面化的圆形定子和转子在水流的冲击下发生相对转动，平面化的圆形定子和转子之间相互接触材料表面的图形阵列由一圈呈放射性密排的微小扇形组成，回转摩擦电发电机能收集微小水流的机械能，将微小水流的机械能转换成电能。回转摩擦电发电机产生的电能通过导电线输入储能电池储存，从储能电池输出的电流通过穿过灭虫灯空心供电管柱内的导电线和安装在灭虫灯空心供电管柱的侧壁上的光敏自控开关输入LED灭虫灯，LED灭虫灯耗电量少，可以省电百分之七十，微小水流的机械能通过回转摩擦电发电机转换成电能，其产生的电流量足够驱动LED灭虫灯发出明亮的灯光，利用害虫的成虫的趋光性，诱集害虫的成虫绕灯飞扑，直至疲劳，害虫的成虫纷纷落入灯下的盛水盆，在盛水盆的水层的表面上浮有一薄层油脂，落水的害虫的成虫的翅膀粘附上油脂，便不能爬飞出去逃生，水稻害虫的危害、往往使稻谷减产10%—30%，消灭害虫完全是为了多收获粮食。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

由安装在稻田灌水闸1下面的流水2中的回转摩擦电发电机3、导电线4、平面化的圆形定子5、转子6、储能电池7、灭虫灯空心供电管柱8、光敏自控开关9、LED灭虫灯10、盛水盆11共同组成；

在稻田灌水闸1的下面有流水2流过，在流水2中安装回转摩擦电发电机3，在回转摩擦电发电机3内安装平面化的圆形定子5和转子6，在稻田灌水闸1的下面的流水2的岸上安放储能电池7，在储能电池7的附近竖立灭虫灯空心供电管柱8，在灭虫灯空心供电管柱8的侧壁上安装光敏自控开关9，在灭虫灯空心供电管柱8的顶端安装LED灭虫灯10，在LED灭虫灯10的下方、固定在灭虫灯空心供电管柱8上的支架上安放盛水盆11；

回转摩擦电发电机3通过导电线4与储能电池7连接，储能电池7通过导电线4与光敏自控开关9连接，光敏自控开关9通过导电线4与LED灭虫灯10连接。

LED灭虫灯10的功率是1W—60W。

储能电池7是锂离子电池或镍氢电池或燃料电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：①节能减排，减少了向空气中排放二氧化碳。现有供电网中供应的电力有百分之七十源自燃煤发电，在燃煤发电的过程中向空气中排放二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮和有害的颗粒物。本发明中的LED灭虫灯由安装在水流中的回转摩擦电发电机供电，不再靠供电网中的煤电供电，在水流的机械能通过回转摩擦电发电机转换成电能的过程中，不向空气中排放二氧化碳，实现了节能减排。②由于稻田灌水闸下面的水流中的回转摩擦电发电机产生的电流通过十多米长的导电线就近向LED灭虫灯供应电流，比起用供电网中的、从数千里外输送过来的、煤电成分居多的电流供电，可以减少在输电过程中的电量损失。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

在稻田灌水闸的流水中安置回转摩擦电发电机，流水的冲击使组成回转摩擦电发电机的平面化的圆形定子和转子发生相对移动，这种二维平面摩擦电发电机能依靠摩擦点电势的充电泵效应、通过收集流水中的微小的机械能转化为电能，从回转摩擦电发电机输出的电流通过导电线输入储能电池储存电能。从储能电池输出的电流通过穿过灭虫灯空心供电管柱内的导电线和安装在灭虫灯空心供电管柱的侧壁上的光敏自控开关输入LED灭虫灯，在LED灭虫灯内电能转换成光能，LED灭虫灯发出的亮光引诱有趋光性的害虫的成虫聚集到灯下、落入灯下盛水盆的水层中淹死。

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

由安装在稻田灌水闸1下面的流水2中的回转摩擦电发电机3、导电线4、平面化的圆形定子5、转子6、储能电池7、灭虫灯空心供电管柱8、光敏自控开关9、LED灭虫灯10、盛水盆11共同组成；

在稻田灌水闸1的下面有流水2流过，在流水2中安装回转摩擦电发电机3，在回转摩擦电发电机3内安装平面化的圆形定子5和转子6，在稻田灌水闸1的下面的流水2的岸上安放储能电池7，在储能电池7的附近竖立灭虫灯空心供电管柱8，在灭虫灯空心供电管柱8的侧壁上安装光敏自控开关9，在灭虫灯空心供电管柱8的顶端安装LED灭虫灯10，在LED灭虫灯10的下方、固定在灭虫灯空心供电管柱8上的支架上安放盛水盆11；

回转摩擦电发电机3通过导电线4与储能电池7连接，储能电池7通过导电线4与光敏自控开关9连接，光敏自控开关9通过导电线4与LED灭虫灯10连接。

LED灭虫灯10的功率是1W—60W。

储能电池7是锂离子电池或镍氢电池或燃料电池。

从灌溉渠里流出的流水，流经稻田灌水闸，流向水稻田里生长中的水稻植株。由于稻田灌水闸的宽度比灌溉渠的宽度狭小一些，流水流过稻田灌水闸时，水流的流速加快。从稻田灌水闸流出的流水冲击安装在距离稻田灌水闸不远处的水体中的回转摩擦电发电机，使组成回转摩擦电发电机的平面化的圆形定子和转子在水流的冲击下发生相对转动，这种二维平面摩擦电发电机能依靠摩擦点电势的充电泵效应、通过收集流水中的微小的机械能转化为电能，同时保证发电效率及低成本。平面化的圆形定子和转子之间相互接触材料表面的图形阵列由一圈呈放射性密排的微小扇形组成，其能量转换效率高达24%。从回转摩擦电发电机输出的电流通过导电线输入储能电池储存电能。从储能电池输出的电流通过穿过灭虫灯空心供电管柱内的导电线和安装在灭虫灯空心供电管柱的侧壁上的光敏自控开关输入LED灭虫灯，在LED灭虫灯内电能转换成光能，LED灭虫灯发出的亮光引诱害虫的成虫绕灯飞扑，害虫的成虫久飞后落入灯下盛水盆中的水层中淹死，达到了消灭水稻害虫、保护粮食生产的目的。

现举出实施例如下：

实施例一：

在稻田灌水闸的流水中安装回转摩擦电发电机，流水的冲击使组成回转摩擦电发电机的平面化的圆形定子和转子发生相对移动，这种二维平面摩擦电发电机能依靠摩擦点电势的充电泵效应、通过收集流水中的微小的机械能转化为电能。从回转摩擦电发电机输出的电流通过导电线输入锂离子电池储存电能。从锂离子电池输出的电流通过穿过灭虫灯空心供电管柱内的导电线和安装在灭虫灯空心供电管柱的侧壁上的光敏自控开关输入LED灭虫灯，在LED灭虫灯内电能转换成光能，LED灭虫灯发出的亮光引诱有趋光性的害虫的成虫聚集到灯下飞扑，直至害虫疲劳掉入灯下盛水盆中的水层中淹死，达到利用水流的水力产生的电力消灭水稻害虫、保护粮食生产的目的。

实施例二：

在稻田灌水闸的流水中安置回转摩擦电发电机，流水的冲击使组成回转摩擦电发电机的平面化的圆形定子和转子发生相对移动，这种二维平面摩擦电发电机能依靠摩擦点电势的充电泵效应、通过收集流水中的微小的机械能转化为电能。从回转摩擦电发电机输出的电流通过导电线输入燃料电池储存电能。从燃料电池输出的电流通过穿过灭虫灯空心供电管柱内的导电线和安装在灭虫灯空心供电管柱的侧壁上的光敏自控开关输入LED灭虫灯，在LED灭虫灯内电能转换成光能，LED灭虫灯发出的亮光引诱有趋光性的害虫的成虫聚集到灯下飞扑，直至害虫疲劳掉入灯下盛水盆中的水层中淹死，达到利用水流的水力产生的电力消灭水稻害虫、保护粮食生产的目的。

Claims (3)

1.稻田灌水闸中安装回转摩擦电发电机向灭虫灯的供电装置，其特征是，由安装在稻田灌水闸（1）下面的流水（2）中的回转摩擦电发电机（3）、导电线（4）、平面化的圆形定子（5）、转子（6）、储能电池（7）、灭虫灯空心供电管柱（8）、光敏自控开关（9）、LED灭虫灯（10）、盛水盆（11）共同组成；

在稻田灌水闸（1）的下面有流水（2）流过，在流水（2）中安装回转摩擦电发电机（3），在回转摩擦电发电机（3）内安装平面化的圆形定子（5）和转子（6），在稻田灌水闸（1）的下面的流水（2）的岸上安放储能电池（7），在储能电池（7）的附近竖立灭虫灯空心供电管柱（8），在灭虫灯空心供电管柱（8）的侧壁上安装光敏自控开关（9），在灭虫灯空心供电管柱（8）的顶端安装LED灭虫灯（10），在LED灭虫灯（10）的下方、固定在灭虫灯空心供电管柱（8）上的支架上安放盛水盆（11）；

回转摩擦电发电机（3）通过导电线（4）与储能电池（7）连接，储能电池（7）通过导电线（4）与光敏自控开关（9）连接，光敏自控开关（9）通过导电线（4）与LED灭虫灯（10）连接。

2.根据权利要求1所述的稻田灌水闸中安装回转摩擦电发电机向灭虫灯的供电装置，其特征是，所述的LED灭虫灯（10）的功率是1W—60W。

3.根据权利要求1所述的稻田灌水闸中安装回转摩擦电发电机向灭虫灯的供电装置，其特征是，所述的储能电池（7）是锂离子电池或镍氢电池或燃料电池。