创客教育培训：发明创造技法之能源变换法

发布时间： 2018-10-29 3557

能源，是工业的粮食，产品的血液，也是发明创造者以变应变的对象。立足能源种类和用能水平去创造性思考，是开发创新的一条金光大道。

日本企业不久前推出一种太阳能新背心，这种背心除了具有轻、柔软，能做冬季保暖用的外衣和户外作业劳保用品外，还能供给“随身听”之类便携式音响设备的电源。首批1万件新太阳能背心一上市就抢购一空。

德国通用电器公司新近研制成功一种袖珍式收音机，与之配套的是一块板状太阳能供电器。这种供电器只有明信片一样大小，内藏薄片式太阳能电池，它可以直接将日光转换成电能，将其放在阳光下即可收听广播，节能方便。

法国一家电器公司最近开发一种太阳能电风扇。使用时，将太阳能电池板置于室外有阳光的地方，用电线与室内电风扇相连接。这种太阳能电池板长为100厘米，宽为50厘米，可连续使用20年左右。

美国人则对太阳能汽车情有独钟，通用汽车公司新近研制成功一种太阳能汽车。、这种汽车重177公斤，最高时速可达130公里，是干旱、少雨、阳光充足的沙漠地区最为理想的交通运输工具。

类似这种“拍卖太阳”的发明创造举不胜举。人们为什么要在太阳能产品上大动脑筋呢？其最主要的动机是适应当代能源形势。

能源问题举世瞩目，它与“人口”、“环境”并列为联合国大会甚为关注的三大突出问题。

能源问题的严重性在于，全世界能源消耗近百年来增长非常快。现在一年的消费量几乎相当19世纪中叶前一百年消费量的总和，而且还在以每年5－6％的速度增长。石油才开采130多年，可是经历了700万年才形成的这一自然能源已所剩有限。解决能源问题的出路只有两条：一是开发新能源，二是节约能源。

因此，发明创造中的能源变换法，主要是指变换能源种类，即以新能源取代传统的常规能源，以及变换能源的利用效率，即开发具有节能效果的节能新技术或新产品。

电能是应用最广泛的一种能源，它以使用方便、清洁卫生等特点成为人们的首选对象。但是，随着用能面和用能量的扩大，电能供应变得十分紧张。为解决能源匿乏问题，新品策划者的眼光投向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，各种以太阳能为依托的新产品脱颖而出。

首先进入居民家庭的太阳能产品当推太阳能热水器。继电热水器和燃气热水器之后，一种集安全、节能、清洁、方便、实用于一体的太阳能热水器，将为千家万户编织出一个个温馨的梦。

太阳能热水器的能源来自取之不尽，用之不竭的太阳，其最大的优点是节省燃料。在我国地域，使用一台 0.68平方米的热水器，每天只要有2小时左右的日照，就能获得一个3口之家的生活用热水。此外，使用太阳能热水器绝对安全，安装和使用也十分方便，对环境不产生污染。对用户来说，在经济上也很合算，一次性投资，二年即可完全收回，受益时间可长达15年之久。

我国太阳能资源丰富，开发太阳能新品前途无量。除太阳能热水器外，太阳能灶、太阳能烤箱，也将陆续进入家庭。随着技术的进步，太阳能冰箱、太阳能空调、太阳能汽车、太阳能调节气温的住宅等新产品，进入千家万户也并非天方夜谭。

除太阳能外，还有许多新能源等待人们的开发利用，如风能、地热能、沼气以及核能等等。

发明创造者除了思考利用新能源开发新产品之外，还应将目光盯住节能技术和节能产品的开发上。如果你发现有“电老虎”、“油老虎”和“煤老虎”等耗能高、效率低的问题，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多的代价。例如，时下家庭消费多用白炽灯，其90％的电能变为热能而被浪费掉，寿命也不过一两年。有没有取而代之的节能灯泡呢？除了用日光灯来代替白炽灯外，还有没有别的办法？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，这种变换中少不了脑力劳动、体力劳动和物化劳动的综合参与。

因此，对个人发明创造者来说，应当根据自己的知识和实力条件，适当地选择能源变换方面的发明创造课题。一般而言，开发利用新能源的课题难度较大，投入甚多，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。想想看，现实中有没有比较容易突破的发明创造课题？

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