創客教育培訓：發明創造技法之能源變換法

發布時間： 2018-10-29 3795

能源，是工業的糧食，產品的血液，也是發明創造者以變應變的對象。立足能源種類和用能水平去創造性思考，是開發創新的一條金光大道。

日本企業不久前推出一種太陽能新背心，這種背心除了具有輕、柔軟，能做冬季保暖用的外衣和戶外作業勞保用品外，還能供給“隨身聽”之類便攜式音響設備的電源。首批1萬件新太陽能背心一上市就搶購一空。

德國通用電器公司新近研制成功一種袖珍式收音機，與之配套的是一塊板狀太陽能供電器。這種供電器只有明信片一樣大小，內藏薄片式太陽能電池，它可以直接將日光轉換成電能，將其放在陽光下即可收聽廣播，節能方便。

法國一家電器公司最近開發一種太陽能電風扇。使用時，將太陽能電池板置于室外有陽光的地方，用電線與室內電風扇相連接。這種太陽能電池板長為100厘米，寬為50厘米，可連續使用20年左右。

美國人則對太陽能汽車情有獨鐘，通用汽車公司新近研制成功一種太陽能汽車。、這種汽車重177公斤，最高時速可達130公里，是干旱、少雨、陽光充足的沙漠地區最為理想的交通運輸工具。

類似這種“拍賣太陽”的發明創造舉不勝舉。人們為什么要在太陽能產品上大動腦筋呢？其最主要的動機是適應當代能源形勢。

能源問題舉世矚目，它與“人口”、“環境”并列為聯合國大會甚為關注的三大突出問題。

能源問題的嚴重性在于，全世界能源消耗近百年來增長非常快。現在一年的消費量幾乎相當19世紀中葉前一百年消費量的總和，而且還在以每年5－6％的速度增長。石油才開采130多年，可是經歷了700萬年才形成的這一自然能源已所剩有限。解決能源問題的出路只有兩條：一是開發新能源，二是節約能源。

因此，發明創造中的能源變換法，主要是指變換能源種類，即以新能源取代傳統的常規能源，以及變換能源的利用效率，即開發具有節能效果的節能新技術或新產品。

電能是應用最廣泛的一種能源，它以使用方便、清潔衛生等特點成為人們的首選對象。但是，隨著用能面和用能量的擴大，電能供應變得十分緊張。為解決能源匿乏問題，新品策劃者的眼光投向其他新能源的開發利用。其中以太陽能的利用尤為引人注目，各種以太陽能為依托的新產品脫穎而出。

首先進入居民家庭的太陽能產品當推太陽能熱水器。繼電熱水器和燃氣熱水器之后，一種集安全、節能、清潔、方便、實用于一體的太陽能熱水器，將為千家萬戶編織出一個個溫馨的夢。

太陽能熱水器的能源來自取之不盡，用之不竭的太陽，其最大的優點是節省燃料。在我國地域，使用一臺 0.68平方米的熱水器，每天只要有2小時左右的日照，就能獲得一個3口之家的生活用熱水。此外，使用太陽能熱水器絕對安全，安裝和使用也十分方便，對環境不產生污染。對用戶來說，在經濟上也很合算，一次性投資，二年即可完全收回，受益時間可長達15年之久。

我國太陽能資源豐富，開發太陽能新品前途無量。除太陽能熱水器外，太陽能灶、太陽能烤箱，也將陸續進入家庭。隨著技術的進步，太陽能冰箱、太陽能空調、太陽能汽車、太陽能調節氣溫的住宅等新產品，進入千家萬戶也并非天方夜譚。

除太陽能外，還有許多新能源等待人們的開發利用，如風能、地熱能、沼氣以及核能等等。

發明創造者除了思考利用新能源開發新產品之外，還應將目光盯住節能技術和節能產品的開發上。如果你發現有“電老虎”、“油老虎”和“煤老虎”等耗能高、效率低的問題，那就意味著發明創造的課題在向你招手。找到了節電、節油或節煤的新辦法，也就有了發明創造的新成果。

運用能源變換法是一項艱苦的科學研究與技術創新工作，需要發明創造者付出較多的代價。例如，時下家庭消費多用白熾燈，其90％的電能變為熱能而被浪費掉，壽命也不過一兩年。有沒有取而代之的節能燈泡呢？除了用日光燈來代替白熾燈外，還有沒有別的辦法？如果你想采用現代電子技術發明新型節電燈泡，就必須研究電子燈泡的發光原理，設計具體結構，選擇最佳材料，測定各種性能。顯然，這種變換中少不了腦力勞動、體力勞動和物化勞動的綜合參與。

因此，對個人發明創造者來說，應當根據自己的知識和實力條件，適當地選擇能源變換方面的發明創造課題。一般而言，開發利用新能源的課題難度較大，投入甚多，而針對現有產品（尤其是市場引力大的產品）的用能效率問題進行節能設計，則容易突破。想想看，現實中有沒有比較容易突破的發明創造課題？

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