Are piezoelektriska energi skördare för dyrt att användas kommersiellt som en kraftkälla i dronor eller små flygplan?

0

Piezoelektriska energi skördare kan dra energi från de mekaniska belastningarna och vibrationerna i flygplansskrov / vingar / blad.

Vad är nackdelarna med att ett sådant system används som en extra kraftkälla om inte huvuddelen? Är det inte värt pengarna?

    
uppsättning user31222 25.05.2018 07:11

3 svar

0

Piezoelectric energy harvesters can draw energy from the mechanical loads and the vibrations in the fuselage/wings/blades of aircraft.

Ok, tänk på det här: I ett perfekt flygplan skulle det inte finnas någon vibration. Alla mycket energi som används skulle gå in i framdrivningen. Vibrationer är per definition slösad energi.

Tänk på ett visst exempel. Du känner till vibrationerna i ett turboprop som gör det typ av "buzz" inuti skrovet? Det orsakas av luften från rekvisita som träffar skrovet. Den luften drivs av motorn, men det trycker inte på flygplanet framåt. Det är definitionen av slösad energi.

Okej, så äkta flygplan slösa lite energi, big deal. Men hur mycket? Självklart flyger saken, eller hur? Så det kan inte vara så mycket. Jag menar, om det var 50%, skulle det vara 2000 hk vind som slår in i säkringen - du skulle behöva fallskärm, inte öronskydd! Så vi pratar om vad, 1%? 3%

Så därför använder vi inte piezos för att återhämta sig. Du försöker samla denna liten bit av ström. Även vid 100% effektivitet, och jag säger att 10% är mer sannolikt talar vi fortfarande om en liten del av kraften du behöver göra någonting.

Den enda användningen av piezos i den här rollen är faktiskt exakt motsatsen. Q400 (och andra jag antar) power en uppsättning piezos på fartyget som ger motsatt vibration till luften från rekvisita, och därigenom sänker kabinbuller.

    
svaret ges 25.05.2018 21:05
4

What are the disadvantages of such a system being used as an auxiliary power source if not the main one? Is it not worth the money?

Det är inte värt vikt.

Effekten som kan extraheras från piezoelektronik är i storleksordningen mikrovågor (100 uW i ovanstående artikel) . Däremot har lätta flygplan sin kraft mätt i kilowatt och kommersiella flygplan når en megawatt elektrisk kraft.

Med andra ord skulle det ta 8-16 miljoner piezoelektroniska skördare som ersätter alternatorn på ett litet flygplan och 3-10 miljarder på ett modernt flygplan. Droner använder mer kraft än små flygplan eftersom de har mycket elektronik.

Piezo-skörd utvecklas för att driva helt obevakade små sensorer som inte kommer att ha tillgång till någon annan strömkälla i flera år. Alla flygplan, inklusive droner, har redan sin egen kraftkälla - motorn - med bränsletankar som fylls på varje flygning. Så makt är billigt och tillgängligt.

    
svaret ges 25.05.2018 21:15
0

Mängden ström (volt gånger ström) som produceras genom böjning av piezoelektriker är mycket liten. Du skulle behöva ett mycket stort antal av dem för att producera användbara mängder kraft från flygvibrationer.

    
svaret ges 25.05.2018 07:14