Energiankeräys ympäristöstä
Laurila, Santeri (2020)
Laurila, Santeri
2020
Tieto- ja sähkötekniikan kandidaattiohjelma - Degree Programme in Computing and Electrical Engineering, BSc (Tech)
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2020-03-11
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202003022446
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202003022446
Tiivistelmä
Tämä kandidaatintyö on kirjallisuusselvitys eri tavoista kerätä energiaa ympäristön energiapotentiaaleista. Työssä käydään läpi neljä erilaista tapaa kerätä energiaa, energian kerääminen aineen mekaanisesta rasituksesta pietsosähköisen kalvon avulla, energian kerääminen radioaalloista, aurinkoenergian kerääminen ja energian kerääminen lämpötilagradientista.
Tyypillisesti ympäristöstä kerätyn energian tehotiheys on huomattavasti pienempi verrattuna esimerkiksi akuista saatavan energian tehotiheyteen. Työn loppuosassa vertaillaan eri energiankeräystapoja keskenään ja pohditaan niiden sopivuutta erilaisiin käyttötarkoituksiin.
Pietsosähköistä ilmiötä käydään läpi selittämällä ilmiön perusperiaatteet ja mekanismi. Pietsosähköisyyden vahvuuksia on kerätyn energian suhteellisen korkea tehotiheys, ja se on teknologiana pitkälleviety. Heikkouksia on ulostulon suuri vaihtelu, joka riippuu aktiivisuudesta.
Energian keräämisessä radioaalloista käydään läpi ilmiön perustoimintaa, lähi- ja kaukokentän eroa ja ilmiön sovelluskohteita. Radioaalloista kerättävä energiamäärä on tyypillisesti pieni, mutta se on riittävä signaalin takaisinlähetykseen.
Aurinkoenergian tapauksessa energiaa voidaan kerätä hyvin
paljon, ja keräys skaalautuu suoraan keräimien pinta-alan suhteen. Heikkouksia aurinkoenergian keräämisellä on energian saatavuuden syklisyys. Työssä aurinkoenergian keräämisestä käydään läpi ilmiön teoriaa ja yleisempiä sovelluskohteita.
Tyypillisesti ympäristöstä kerätyn energian tehotiheys on huomattavasti pienempi verrattuna esimerkiksi akuista saatavan energian tehotiheyteen. Työn loppuosassa vertaillaan eri energiankeräystapoja keskenään ja pohditaan niiden sopivuutta erilaisiin käyttötarkoituksiin.
Pietsosähköistä ilmiötä käydään läpi selittämällä ilmiön perusperiaatteet ja mekanismi. Pietsosähköisyyden vahvuuksia on kerätyn energian suhteellisen korkea tehotiheys, ja se on teknologiana pitkälleviety. Heikkouksia on ulostulon suuri vaihtelu, joka riippuu aktiivisuudesta.
Energian keräämisessä radioaalloista käydään läpi ilmiön perustoimintaa, lähi- ja kaukokentän eroa ja ilmiön sovelluskohteita. Radioaalloista kerättävä energiamäärä on tyypillisesti pieni, mutta se on riittävä signaalin takaisinlähetykseen.
Aurinkoenergian tapauksessa energiaa voidaan kerätä hyvin
paljon, ja keräys skaalautuu suoraan keräimien pinta-alan suhteen. Heikkouksia aurinkoenergian keräämisellä on energian saatavuuden syklisyys. Työssä aurinkoenergian keräämisestä käydään läpi ilmiön teoriaa ja yleisempiä sovelluskohteita.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [8314]