燭光再利用

停電的時候，人們常會用蠟燭照明。我們所做的裝置是一個燈箱，可以用蠟燭照明的同時，利用它散發出來的熱量發電，點亮LED燈實現照明。

余熱可發電外燃機低碳環保

通過查找相關知識得知，斯特林發動機對外燃方法無特殊要求，只要外部熱源的溫度高于機器中工質的溫度即可，因此加熱方式靈活：既可以使用傳統的化學燃料，又可以使用太陽能、生物質能、地熱或者利用工業余熱作為熱源。把生活中被浪費掉的熱量都收集起來，利用斯特林發動機可以達到低碳環保的目的。

由此，我們有了延伸的創想，在農村等偏遠地區，人們常用蠟燭照明，蠟燭不僅發光而且放出熱量，利用斯特林發動機驅動發電機，產生少量電能，可為生活中的用電器提供所需電能。

燭光再利用點亮LED燈泡

我們著手對燭光再利用課題進行研究，發電裝置選用的是一臺微型發電機，先對初步加工成型的部件進行探究，實現發動機與發電機之間的傳動。最初的想法是用齒輪傳動，但齒輪比的計算以及齒輪加工等問題不好解決，于是我們想到了用皮帶傳動。我們用可以掛橡皮筋的小型飛輪取代原來的大飛輪，利用橡皮筋帶動發電機，橡皮筋太緊了動力會下降，太松了動力有損失，經過不斷調試最終達到比較理想的效果。

熱氣缸和動力氣缸曲軸連接的飛輪與軸之間是用頂絲來固定的，長時間的測試或運轉之后要檢查調節角度（兩飛輪連接曲軸的角度為90度）。

由于遇到冷的缸體，蠟燭會產生燃燒不完全的現象，從而生成了炭黑。為此，我們想了很多辦法，最后發現，先用酒精燈預熱一下缸體，等到缸體的溫度較高的時候，再用蠟燭的外焰加熱，就可以減少這種現象。

接下來，我們開始使用萬用表測實際輸出的電壓和電流（為交流電）。在實際測量中我們發現，氣密性是影響斯特林發動機功率的最大因素，如果整個系統氣密性良好的話，功率會大大提升。目前我們可以點亮三個并聯的0.2W的LED燈泡，實現了燭光除照明外還可以發電的燭光再利用。

2011年11月，我們參加了中國少年科學院“小院士”課題研究全國答辯活動，榮獲“小院士”稱號。

（本項目榮獲天津市青少年科技創新大賽一等獎。作者：天津市匯森中學學生；指導教師：俞其興）