十一國慶,對于14歲的凌子凡來說并沒有那么輕松。剛剛憑借一風(fēng)能LED路燈拿到國家實用新型專利的他,正忙于參加11月份的第25屆杭州市青少年科技創(chuàng)新大賽。
“現(xiàn)在正在為這項發(fā)明寫論文。”凌子凡指了指身邊近兩米高的機器,綠色的半筒形葉面,只需2-3m/s的風(fēng)速就能實現(xiàn)轉(zhuǎn)動發(fā)電,再配合頂上一塊太陽能板,儼然一個風(fēng)光互補系統(tǒng)。正是這臺風(fēng)能LED路燈,讓他收獲了一項國家實用新型專利。
據(jù)凌子凡的父親凌榮廷描述,自從孩子得到了專利,短短一個月內(nèi),已經(jīng)有幾十家研究所、博覽會、公司找上他們,希望與之合作。
從蒼南臺風(fēng)找到創(chuàng)作靈感
談起創(chuàng)作靈感,凌子凡說,這一切都得從2011年暑假蒼南的臺風(fēng)說起。那時候,坐在電視機前的他,看到臺風(fēng)過后不少路燈、廣告牌受損,甚至還砸傷了人。這時,他的腦海中不禁閃出一個問題:怎樣才能減少這些路燈、廣告牌的破損?
談材質(zhì)堅固程度,這些路燈、廣告牌已經(jīng)足夠。然而凌子凡發(fā)現(xiàn),這些路燈、廣告牌都是平面的,當(dāng)風(fēng)側(cè)面吹來的時候,損壞的程度就會高出許多。
那時候,學(xué)??茖W(xué)課上正在學(xué)習(xí)“氣壓原理”。同一壓力下,受力面積若增大,壓強就能減小。那么,如何在空間不變的前提下,增大受力面積?
曲面!想到這兒,凌子凡很興奮,他立刻拿來了幾張A4紙、幾個小棒子,一架小電風(fēng)扇,在家做起了試驗。那時候剛剛升入初二的他,每周六回到家,都喜歡窩在房間里搗鼓這幾張紙。有時候,累到睡著了,手上還拽著兩張白紙。
原本執(zhí)著于通過曲面增加牢固程度的他,卻在一次失敗后有了新發(fā)現(xiàn)?!坝幸淮?,因為安裝不太固定,曲面竟然轉(zhuǎn)動了,轉(zhuǎn)動就會產(chǎn)生機械能。”凌子凡說,由于那時新能源的話題非常熱門,他很快想到了能源轉(zhuǎn)化。
采用半筒形葉面設(shè)置
發(fā)電效率可以提高30%以上
那時,風(fēng)能路燈在沿海地區(qū)已不罕見。然而,凌子凡發(fā)現(xiàn),在現(xiàn)有的風(fēng)能路燈中,大多數(shù)為豎式風(fēng)翼設(shè)計,受風(fēng)葉片一般為螺旋槳葉形狀。這些風(fēng)能路燈在風(fēng)力較大的地區(qū),往往受風(fēng)面積并不大,發(fā)電效率也不高,且易受損。
在不斷變化曲面角度的過程中,凌子凡也意識到,逐漸形成的半筒形葉面能有效地解決這個問題。
“當(dāng)一盞風(fēng)能LED路燈固定在一處時,收風(fēng)裝置只能完整接收到一個方向吹來的風(fēng),從側(cè)面吹來的話,風(fēng)力接收的效率就會降低很多?!绷枳臃舱f,當(dāng)收風(fēng)面改成半筒形葉面,裝置就可以360°全方位接收到風(fēng),從而提高裝置的發(fā)電效率。
“這樣一來,路燈就可以更大程度地實現(xiàn)自足,從而減少了因為鋪設(shè)各類電線而造成的資源浪費?!绷枳臃舱f,根據(jù)自己試驗,該裝置發(fā)電的效能較一般裝置可以提高30%以上。
當(dāng)風(fēng)速僅2-3m/s時,路燈就可以實現(xiàn)自行發(fā)電。凌子凡說,裝置再加上一塊太陽能板,儼然一個風(fēng)光互補系統(tǒng)。
2011年9月底,凌子凡將設(shè)計稿寄送到了國家專利局。與此同時,他仍執(zhí)著于扇葉的角度、投產(chǎn)后將面臨的問題等,進行了兩次大修改。今年8月他終于收到了專利證書。
有公司意欲買下專利
當(dāng)海洋經(jīng)濟不斷受到關(guān)注之時,凌子凡也開始考慮將這件新型風(fēng)能LED路燈帶到輪船上去?!昂C嫔系娘L(fēng)速比較大,這一裝置就可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢,既保證不損壞,又能做到更大效能的發(fā)電?!?/P>
目前,這位14歲男生已經(jīng)接到了不少研究所、博覽會、公司的邀請函,希望能夠買下此項專利?!爱?dāng)然,在正式投產(chǎn)前,裝置豎軸弧度的參數(shù)還得測量并確定。”凌子凡說,自己最大的愿望是這個裝置能為社會帶去些幫助、有所效益。
目前,他正在著手第二項與風(fēng)電相關(guān)專利的申請,申請已經(jīng)得到受理?!皩徍送ㄟ^的可能性很大,基本在80%以上。”凌子凡滿懷信心。