地砖在中国古代就有了,它是一种地面装饰材料,也叫地板砖。用黏土烧制而成。
冬暖夏凉的故宫地砖
然而,能发热发电的地砖似乎是现代的发明。不过,在明代修建紫禁城的时候,总共就用了8000多万块地砖。这些地砖就有冬暖夏凉、冰镇的效果。这种特殊烧制出来的地砖,厚度比一般的砖头要厚,要大,吸水性特别好,因此置地冰凉,夏天踩在上面会很舒服,很凉快。在皇宫夏天如果把瓜果等放在上面还有冰镇效果,可以说这也是当时皇宫不是很热的原因。而且,到了冬天,这种砖头还有保暖的效果。
为什么故宫的地砖犹如冰箱空调的功能?据明史记载,这个地砖烧成需要720天,也就是两年时间才能造成,对工艺要求到了极致,光选土就有7道工序,整个选土完成要7个月,然后才能放到窑里面去烧,烧窑工序更多,更复杂,烧完之后还要质量检查,如果烧了整整一个炉的砖头,有6块不合格,就必须回炉重造,全部作废,之前的2年那就是白忙。因此,坊间都把这8000万块地砖叫金砖,所谓一两黄金都买不到故宫的一块砖,如果按照现价,那么一块砖少说也要卖10万元以上。
那么,现代的能发热发电地砖又是怎么回事呢?
原来发热地砖主要是以瓷砖为载体,它的外观和普通瓷砖没什么区别,只是在瓷砖的内部放置了一种高科技的放热层,即发热地砖内镶远红外暖芯,纳米远红外发热层杜绝使用喷涂方式(喷涂方式使用时间长易断裂),且暖芯自身防水。发热地砖的远红外发热芯片位于地砖表层下2~8毫米处,热传导快,效果好;发热芯片下方设有隔热层,保障95%以上的热能有效地向地板表面散发,减少热能损耗。它的显著特点就是在通电后地板本身能够源源不断地产生热量并向室内空间释放。
据了解,发热地砖实现了地暖、瓷砖、保健三合一的功效。所以它不仅能够给我们人体提供一些热量,而且安全可靠。所以大家在使用这种地砖的时候,并不用担心它会出现一些安全故障问题。
发热地砖的特点是:
1.安全环保。因为发热地砖的暖芯是全封闭防水的,而且芯片本身也是导热不导电,所以具有防漏电的特点。同时地砖自身又是限热、防火的,并且它的特性也决定了自己的无噪音、无甲醛、苯、放射性、二氧化碳排放等有害物质。所以,发热地砖是安全环保的。
2.高效节能。发热地板砖的远红外发热芯片是在瓷砖表层下2~8毫米处,具有热传导快、效果好的特点。同时发热芯片下带有隔热层,所以可以有效地保证95%以上的热能可以向地板表面散发,从而减少热能损耗。
3.美观耐用。抛光砖、抛釉砖、仿古砖等这些选择可以满足家庭装修风格的不同需求,所以发热地砖的特点就是极具欣赏价值。一般情况下,发热地砖芯片的使用寿命在35年以上。
发热地砖实现了地暖、瓷砖、保健三合一的功效
需要指出的是,自发热地砖是通过高科技发热层,利用发热地砖内碳元素发热体来发热的,通电后即可让热能散布空间的每一个角落;同时,远红外热辐射功能更具调节人体健康的功效。专家表示,当前的一块简单的自发热地砖具有多重功效,让百姓用得安心。
发电地砖最先出现在2014年的世界杯足球赛期间,人们在巴西里约热内卢的一个足球场上铺满了一种新款的地砖。当人们走在这个足球场上或在场地上踢足球时,球场边上的路灯就通明通亮。后来人们发现,这是由英国帕维根系统公司在这里推出的一种新型环保踩踏地砖,一旦有行人踩踏到地砖上就能够产生能量并进行存储。这些能量可以提供周边的路灯电力,也可被广泛应用到各个领域,成为其他能源的有利补充。
发电地砖与自发热地砖不同,它是靠人踩地砖才能发出电来。据统计,地球人一生平均要走1500万步(假设活动80岁,再假设前10年后和10年基本是不走路的,那么每天大概要走700步的样子),这么大的步数在2009年,引发了一位叫劳伦斯·坎贝尔·库克的英国人的疯狂想法:开发一种只需要脚踩就可以发电的地砖。据他统计,在欧洲,一条繁忙的街道中,每天都有多达50,000步之多的脚步踩过,想象一下,如果能够利用这些脚步作为能量来源,并把它变成电能,产生的能量将是相当可观。
于是,他成立了一家叫作Pavegen的公司,让这个想法一步一步变成了现实。为此研究出一块块可以用来发电的地砖。(www.daowen.com)
Pavegen第一代“发电瓷砖”相当原始,外形正方形,采用旧轮胎橡胶作为每块板的表面,内部是由回收的铝制成。当人踩过“瓷砖”时,表面会压下去约1厘米,这种向下的力会带动瓷砖内的储能齿轮旋转,这种旋转产生的动能转化成了电能。就像一个发电机,但是用的不是风能或者水能,而是用我们的脚。
无论在室内或室外人流量大的地方,一旦Pavegen瓷砖转换出电能,它的5%被用来照亮圆形LED灯(初代设计有LED灯,之后被取消),让行人能察觉到自己的脚步是有发电效果的,另外95%则直接供给或存储在电池中供以后使用。
在最早的版本中,Pavegen瓷砖最大的问题在于发电效率低下,每一块路面每小时产生2.1瓦电量,并且造价成本巨大。在经过更新之后,全新设计的V3终于让“脚步发电”这件奇妙的事情离我们越来越近。
第一代“发电瓷砖”外形呈正方形
新一代V3变为三角形后效能提高了200倍
到了2016年,Pavegen瓷砖升级改进到最新一代V3,在V3上,他们改变了“瓷砖”正方形的造型,变为三角形,这样的变化意味着无论你走到哪个角落整个瓷砖都会让发电机工作。
2013年巴黎马拉松比赛的赛道上铺设了Pavegen发电地砖
未来,大型城市里都有发电瓷砖的影子
这一次他们将发电效率增加到踩一步就能发电5瓦(最高7瓦),相比第一代的正方形砖块,效能提高了200倍。这项惊人的变化,再加上适当场景的大量脚步通过,发电量是非常可观的。
V3采用三角形设计,使用不锈钢和可回收再生材料制作,具备很好的防水性,可以用于金融区街道,学校,马拉松比赛跑道。地砖铺设后,可以通过蓝牙和WiFi进行数据收集,帮助模拟和统计当前区域的人流情况。
瓷砖是完全防水的,所以它们可以忍受雨、雪和冰的侵袭,甚至是人为破坏。V3投资回收期可以低至一年,每个Pavegen瓷砖有五年的使用时间,或换算为2000万步的使用寿命。
另外,最重要的是,V3的成本已经比初代方形瓷砖成本下降了70%,每单位的价格大约相当于目前高端火车站地板(约每单位300英镑)。虽然创始人Kemball Cook并没有给出具体的制造成本,但他和团队在七年时间里,通过不断改进技术,减少了成本,他们的目标是,让“发电瓷砖”的价格和“正常地板”一样。
2013年,巴黎马拉松比赛吸引了很多人的关注,原因不只在于比赛的精彩,更是因为在比赛的赛道上铺设了Pavegen瓷砖,这些瓷砖将捕获跑步者的动能转换成电能,持续为路灯提供电能。
现在,不论是伦敦、澳大利亚、尼日利亚还是巴西;无论是飞机场、足球场、学校还是商业街,Pavegen公司六年多来在全世界已经部署超过100处这样的“城市发电站”。相信未来在北京、上海、深圳、广州这样的人口密集城市里,你都能看到V3发电瓷砖的影子。
因此,有人说“城市新能源的方向在于人”。是的,如果把各个繁华街道都铺设上这种地砖,那我们脚下的马路将成为一个巨大的发电厂。
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