随身带着一个世界 - 第一八零章 空中的电源

    再次对这热氦气球进行观察后发现，因为那火炉的排气管道中流动的是高温空气，所以是用很薄的铝合金做成的。
    这个管道内部的温度很高，而外部的空气温度又很低，内外温差达到了七八十度，而这样的温差，能够驱动至少两种发电设备。
    一种是斯特林发动机，斯特林发动机是一种独特的热机，它实际上的效率几乎等于理论最大效率。
    斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的，是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀氢气或氦气作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷腔内冷却，反复地进行这样的循环过程。
    要想使斯特林发动机运行起来，必须要保持热腔和冷腔的温度差，而这个条件在魏民生这个热氦气球的管道上已经达到了。
    反正这些从管道上损失的热量都是多余的，所以魏民生能够接受其热量损失是内燃发动机二至三倍的缺点，但斯特林发动机的设备较重，这对于一个滞空平台来说还是有些得不偿失的。
    另一种是使用半导体来发电，这个东西有些电脑玩家早就玩过，就是半导体制冷片。
    利用半导体材料的帕尔帖效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。
    但这种东西还有一种逆向应用方式，那就是发电，利用的是与帕尔帖效应相反的西伯克效应，只要保持半导体制冷片两面存在一定的温度差，就可以在电偶的两端产生稳定的电压和电流，是一种非常好的温差发电器。
    这种新型的电子器件具有无噪音、无污染、体积小、重量轻、寿命长、起动速度快、能量可高效转换的特点，可以利用废汽热、废水热、废火热、太阳热等等，简直是一种万能发电设备，只不过在目前同等发电功率的条件下，价格实在有些偏高，所以影响了普及。
    虽然普通的半导体制冷片也可以达到发电的目的，但由于制作时没有考虑高温的影响，不能承受过高的温度，所以发电的功率不高。
    特制的半导体发电片虽然表面看起来和制冷片一模一样，但它能够承受一两百度的高温。
    只要能够保持发电片两面有六十度左右的温度，每块四厘米边长的正方形发电片，可以输出3伏左右的电压，0.5安左右的电流，相当于1至2瓦的功率。
    虽然温差越高，功率越高，但魏民生只是利用余热发电，没有必要浪费更多的能源来提高管道内外的温差。
    功率小就多安装一些发电单元，反正这东西又占不了多大的面积，一个平方的面积就可以安装近六百块发电片，如果把那管道上铺满的话，就算是有些影响，获得上千瓦的功率也不是很困难的事。
    而目前魏民生安装在这上面的用电设备仅仅只有一个wifi基站，最大功率一般也不会超过一百瓦，只需要贴上个一百多块发电片就足以满足需要，几千块钱的投入对于现在的魏民生来说也不是多大的事。
    如果今后需要在这瞭望平台上安装更多的用电设备，只需要增加发电片的数量就可以了，扩容也非常方便。
    这一百多块发电片产生的电流通过一个太阳能发电系统专用控制器对四块串联起来的蓄电池充电。
    为什么要串联四块蓄电池呢？因为魏民生还想省下一台ups不间断电源，不是因为它的价格问题，而是平台承载的重量问题。
    这大功率的wifi基站使用的是48伏电源，如果按照平常的设计，蓄电池存储的电能要通过ups等逆变设备转换成220伏的交流电，再通过wifi基站使用的专用开关电源转换成48伏的直流电源。
    直流变交流、交流又变直流，两次转换过程中不但存在能量损耗，还多出了ups和开关电源这两个东西，纯属多此一举。
    所以魏民生选用的太阳能发电系统专用控制器输出电压就是48伏的，直接把wifi基站的电源插口和已经串联成48伏的蓄电池组并联起来。
    这样一来，在瞭望平台浮在空中时，管道温度高，发电功率也高，wifi基站用不完的就用蓄电池储存起来；
    当瞭望平台准备下降到下次升空期间，管道温度较低，发电功率不足时，就可以直接使用蓄电池中的电能，为基站提供稳定的直流电源。
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