前言
1970年秋末,軍旅生活的一件小事,使我萌生一個(gè)美好愿望。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)美好愿望,從那時(shí)起,我利用業(yè)余空余時(shí)間,進(jìn)行精心有趣的創(chuàng)造實(shí)踐。長期的艱難,很多的挫折和失敗,我沒有放棄。在黨和祖國的哺育下,歷經(jīng)四十八年艱辛努力,我完成了一項(xiàng)可再生能源技術(shù)的發(fā)明創(chuàng)造──溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)。
溫差能發(fā)動(dòng)機(jī),是可再生能源技術(shù)中的一種低溫?zé)崮堋⒌蜏夭顪夭钅?、冷資源冷能能量轉(zhuǎn)換裝置。它提供一種普遍適用的,以低沸點(diǎn)物質(zhì)為氣體工質(zhì),只需消耗自然時(shí)空條件下的可再生溫差能,生產(chǎn)動(dòng)力電力的溫差能動(dòng)力裝置。目的是,深度開發(fā)利用地球自然時(shí)空條件下豐富存在的,溫度≤60℃的( 溫度>60℃的熱資源,當(dāng)然更加適用 ),甚至<-30℃的,熱資源與冷資源之間溫差≥10℃的地?zé)?、溫泉、太陽能、晝夜溫差能、海水溫差能、季?jié)性溫差能、高溫時(shí)空條件下的熱資源熱能、高寒時(shí)空條件下的冷資源冷能、極地冷能等,清潔,不用即失,可再生的溫差能資源,以及大量的工業(yè)余熱資源,生產(chǎn)有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的動(dòng)力電力。西藏羊八井、各地的溫泉地?zé)豳Y源、海水溫差能資源、熱電廠(汽輪機(jī))尾氣的余熱資源,是溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)及其系列裝置應(yīng)用的首選資源。
非職務(wù)發(fā)明人沒有經(jīng)濟(jì)能力,把溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)制造成樣機(jī)或驗(yàn)證機(jī)。時(shí)下,只能提交可手動(dòng)操作,間接驗(yàn)證技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性的溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)模型;模型整機(jī)、各機(jī)構(gòu)和各部件的照片圖片;說明書和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。但前行無懈,夢(mèng)想如初。
弱冠從戎萌夙愿,銀齡揚(yáng)鞭向夢(mèng)圓。在習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想指引下,在以習(xí)近平同志為核心的黨中央領(lǐng)導(dǎo)下,民族復(fù)興,國成盛世的中國夢(mèng)正在實(shí)現(xiàn)。我的溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)的銀齡之夢(mèng),也一定會(huì)有夢(mèng)圓的一天。
中國應(yīng)當(dāng)對(duì)于人類有較大的貢獻(xiàn)。
求知和貢獻(xiàn)是正能量,是一種欲望,也是一種夢(mèng)想。四十八年的求知實(shí)踐,我還得到了一些關(guān)于人類能源獲取與能源消耗的戰(zhàn)略選擇等,有關(guān)人與自然,屬于自然科學(xué)或絕大部分屬于自然科學(xué)方面的有趣認(rèn)知──自然屬性中的人類能源戰(zhàn)略與可再生能源的戰(zhàn)略地位。
一.能源(資源)是人類可持續(xù)生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。
㈠.能源(資源)是人類可持續(xù)生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。
地球和太陽,在地球上孕育了宇宙中的已知生命;進(jìn)化了千姿百態(tài),五彩繽紛的蕓蕓眾生;催生了宇宙中已知的最美麗的花朵──具有超強(qiáng)認(rèn)知能力,超大創(chuàng)造、改造能力和超大智慧的人類;創(chuàng)造了,并且公允地給予了眾生(已知生命,下同)可自然生存,且可持續(xù)生存與發(fā)展的自然原始能源(資源)。地球、太陽和月亮是自然原始能源(資源)的主體。
能源(資源)是人類可持續(xù)生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。能源(資源)是眾生可持續(xù)生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。人類能夠利用到的,滿足人類生存基本需求的能源(資源),決定人類的生命歷程(前程)。
依據(jù)自然規(guī)律:能夠預(yù)測(cè)到的人類生命歷程(前程),可以最大限度地趨近于與地球,太陽同在;與人類能夠利用到的,滿足人類生存基本需求的能源(資源)同在。當(dāng)然,宇宙“耕耘”的黑洞光臨,毀滅地球的宇宙災(zāi)難除外。
㈡.“有度總量”的當(dāng)時(shí)地球人口總和,是地球能源(資源)負(fù)載可行性的客觀要求。
人類本身也是資源,是一種具有獨(dú)特特性的資源。“有度總量”的人類個(gè)體:
1.是人類健康的可持續(xù)繁衍生息的資源。
2.是滿足社會(huì)勞動(dòng)力需求的資源。
3.是對(duì)自我(主觀世界),對(duì)客觀世界都具有超強(qiáng)認(rèn)知能力,超大創(chuàng)造、改造能力和超大智慧的生產(chǎn)力(智力)資源。
4.是創(chuàng)造和傳承人類文明的資源。
5.是每時(shí)每刻都需要大量消耗包括能源在內(nèi)的自然資源,才能獲得可持續(xù)生存與發(fā)展的資源。
對(duì)于資源,一般來說是多多益善。但做為資源的人類本身,則不是多多益善,而必需是“有度總量”。
“有度總量”:是指以健康的,可持續(xù)繁衍生息的人口種群,人口數(shù)量為保障;以當(dāng)時(shí)人類能夠利用到的,滿足人類生存與發(fā)展基本需求的,地球資源負(fù)載可行性允許為前提的,當(dāng)時(shí)地球人口總和。因此,地球人口數(shù)量不能太多,也不能太少。做為資源的人類本身,就是指“有度總量”下的當(dāng)時(shí)地球人口總和。
二.能源(資源)獲取與能源(資源)消耗的戰(zhàn)略選擇。
能源(資源)的必要消耗、奢侈消耗在高速增長。還有霸權(quán)侵略、非正義戰(zhàn)爭(zhēng)消耗,恐怖動(dòng)亂等消耗。地球能源(資源)負(fù)載的可行性問題,始終在檢驗(yàn)著人類的智慧和行為。
㈠.能源(資源)獲取與能源(資源)消耗的戰(zhàn)略選擇。
以大數(shù)據(jù),遠(yuǎn)預(yù)期為作業(yè)平臺(tái),逐步實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)生存與發(fā)展的“能源(資源)日常消耗量”<地球自身日常所能提供的,宇宙(主要是太陽)日常所能提供的,且地球日常所能獲得的,當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)能夠利用(實(shí)現(xiàn))到的“日常能源(資源)量”。是人類智慧和人類使命的戰(zhàn)略選擇。是能源(資源)獲取與能源(資源)消耗的戰(zhàn)略選擇。
人類可持續(xù)生存與發(fā)展的“能源(資源)日常消耗量”<{[地球自身日常所能提供的能源(資源)量+宇宙太陽日常所能提供的能源(資源)量×地球日常所能獲得的能源(資源)獲得率%]×當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)能夠利用到的能源(資源)利用率%}“日常能源(資源)量”。
以一周年為計(jì)量的時(shí)間單位,以≥一百年為計(jì)量的人均壽命,以≥一百年或≥人均壽命為計(jì)量的時(shí)間周期。
上式可縮寫為:人類可持續(xù)生存與發(fā)展的“能源(資源)日常消耗量”<當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)能夠利用(實(shí)現(xiàn))到的“日常能源(資源)量”。
“能源(資源)日常消耗量”=人均消耗的“日常能源(資源)量”×地球日常人口總和
“日常能源(資源)量”=[地球自身日常所能提供的能源(資源)量+宇宙太陽日常所能提供的能源(資源)量×地球日常所能獲得的能源(資源)獲得率%]×當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)能夠利用(實(shí)現(xiàn))到的能源(資源)利用率%
人均消耗的“日常能源(資源)量”=“日常能源(資源)量”÷地球日常人口總和
地球日常人口總和=“有度總量”
㈡.自然屬性中的人類能源(資源)戰(zhàn)略。
前面已經(jīng)論述的能源(資源)獲取與能源(資源)消耗的戰(zhàn)略選擇,實(shí)際上已經(jīng)回答了自然屬性中的人類能源(資源)戰(zhàn)略。
人類可持續(xù)生存與發(fā)展的“能源(資源)日常消耗量”<當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)能夠利用(實(shí)現(xiàn))到的“日常能源(資源)量”,是自然屬性中的人類能源(資源)戰(zhàn)略。
自然屬性中的人類能源(資源)戰(zhàn)略,必將成為人類社會(huì)能源(資源)獲取與能源(資源)消耗的“智然常態(tài)”。
“智然常態(tài)”:是指人們的主觀(思維、認(rèn)知、智慧),行為(作為)與客觀(自然存在、社會(huì)存在及其相互關(guān)系和生存與發(fā)展的客觀規(guī)律)三者之間,與時(shí)俱進(jìn)、與是俱進(jìn)地高度一致,且持之以恒的社會(huì)狀態(tài)。在這個(gè)“智然常態(tài)”下:
⒈可再生能源的開發(fā)利用技術(shù),將發(fā)展到前所未有的高度;自然時(shí)空條件下的可再生能源,將在生態(tài)文明和環(huán)境保護(hù)允許前提下,得到前所未有的普遍開發(fā)利用和深度開發(fā)利用。
⒉以健康的可持續(xù)繁衍生息的人口種群,人口數(shù)量為前提;以當(dāng)時(shí)“日常能源(資源)量”為基礎(chǔ),選擇當(dāng)時(shí)地球日常人口總和,即“有度總量”,將成為人類“家園”的“園策”。
⒊節(jié)約和物盡其用,將同生產(chǎn)力發(fā)展和科技進(jìn)步一樣同等重要,并成為人類的自覺行為;浪費(fèi)和暴殄天物,如同是在糟蹋、剝奪他人和子孫后代的生存基礎(chǔ)一樣,遭到人們的鄙視和唾棄。尤其是一次性能源(資源)的節(jié)約和物盡其用。
物欲(欲望)無盡頭,能源(資源)誠有限。人類必須明智,且有智慧地拒絕那些甜蜜、醉人,但沒有“日常能源(資源)量”可行性的陋習(xí)、浮躁、誘惑和極端私欲;節(jié)制那些沒有“日常能源(資源)量”可行性的欲望和行為(作為)。
例如:為了霸權(quán)和利益集團(tuán)的極端私欲而發(fā)動(dòng)的,大量消耗能源(資源)的侵略、掠奪、殖民戰(zhàn)爭(zhēng),不擇手段地煽動(dòng)、制造恐怖動(dòng)亂和武力威脅;大量消耗一次性能源的非工作、非科研、非教學(xué)目的的星際、太空旅游等。
人類應(yīng)以可持續(xù)生存與發(fā)展為宗旨,把物欲心態(tài)和行為(作為),建立在“日常能源(資源)量”許可基礎(chǔ)上。
三.能源分類與可再生能源的戰(zhàn)略地位。
人類可持續(xù)生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)是能源(資源)。那么,在地球上,什么樣的自然原始能源(資源)才能滿足人類可持續(xù)生存與發(fā)展?這是人類必須認(rèn)真面對(duì),清楚認(rèn)知,正確回答,正確作為的戰(zhàn)略性問題。
㈠.能源分類。
依據(jù)地球自然原始能源的客觀存在和能源戰(zhàn)略的分類需求,我把人類能夠利用到的能源分為兩種:
第一種,可再生能源。包含:
⒈原始可再生能源。如風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⑻柲?、海水溫差能、高溫時(shí)空條件下的熱能、高寒時(shí)空條件下的冷能、極地冷能,植物、動(dòng)物、微生物質(zhì)能等。
⒉人工可再生能源。如動(dòng)植物油脂提取的生物柴油,植物生化發(fā)酵提取的乙醇、沼氣,用可再生能源生產(chǎn)的電力等。
第二種,一次性能源。包含:
⒈原始一次性能源。如煤炭,石油,天然氣,可燃冰,核能礦產(chǎn)等礦化能源。
⒉人工一次性能源。如汽油,柴油,煤氣,用一次性能源生產(chǎn)的電力等。
一次性能源,無論有多豐富,蘊(yùn)藏量有多大,開采一點(diǎn)就少一點(diǎn),用掉一點(diǎn)就少一點(diǎn)。終將在人類不間斷,大規(guī)模地開采和必要消耗加奢侈等消耗中枯竭。
一次性能源,不能滿足人類可持續(xù)生存與發(fā)展的特定需求。但為可再生能源的技術(shù)研發(fā),資源開發(fā)利用,提供了充足的時(shí)間條件和豐富的技術(shù)、裝備支持。因此,不是說一次性能源不重要,而是說它更精貴,更應(yīng)珍惜,更應(yīng)節(jié)約使用,物盡其用,用完了永不再來。
可持續(xù)生存與發(fā)展的中國智慧,使我們充分認(rèn)識(shí)到,人類對(duì)于一次性能源:
⑴.只能依靠科技進(jìn)步,有度開采,高效利用,節(jié)約使用來延長它的利用時(shí)間。
首先開采利用易于自然損耗的能源。如:露天煤礦、自燃煤礦等。
⑵.必需依靠科技進(jìn)步,尋求和研發(fā)可替代能源,逐步實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換。
⑶.必需依靠科技進(jìn)步,開發(fā)利用地外天體能源夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)。
㈡.可再生能源的戰(zhàn)略地位。
依據(jù)自然規(guī)律和地球自然原始能源的客觀存在,滿足人類可持續(xù)生存與發(fā)展的能源,只能是可再生能源。只有可再生能源,才能源源不斷地滿足人類可持續(xù)生存與發(fā)展的特定需求,并與人類使命和人類生命歷程的全程相伴。
可再生能源,事關(guān)人類生命歷程的前程,具有極其重要的戰(zhàn)略地位。它過去是,現(xiàn)在不是,但將來必定是人類可持續(xù)生存與發(fā)展的能源資源的主要來源。因此,是政策傾斜,資金支持,稅收優(yōu)惠,加快技術(shù)研發(fā),資源開發(fā)利用的重點(diǎn)。包括其下游產(chǎn)業(yè)的儲(chǔ)熱儲(chǔ)能、儲(chǔ)冷儲(chǔ)能、儲(chǔ)電儲(chǔ)能、蓄水儲(chǔ)能電站、氣候環(huán)保條件許可下的極地(南北極)──深海通道──赤道之間冷資源的北冷南調(diào)和南冷北調(diào)、極地冷資源的就地動(dòng)力電力生產(chǎn)、電能高速快遞──大區(qū)域智能電網(wǎng)等。
㈢.首先實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的能源消耗,基本依靠可再生能源。
一般情況下,可再生原始能源,數(shù)量巨大,清潔,無污染。但分散,不易收集,投資大,單位(質(zhì)量、面積、體積、時(shí)長)資源的能量含量低,不用即失。隨著時(shí)間流失,它會(huì)完全消失,十分可惜。時(shí)下,一方面是不可再生的一次性能源在一刻不停地巨量消耗著,日漸匱乏,日漸枯竭;另一方面是可再生能源也在一刻不停地巨量消失。這種狀況是人類智慧不愿看到的,也是不能許可的。
具有超強(qiáng)認(rèn)知能力,超大創(chuàng)造、改造能力和超大智慧的人類,自然有責(zé)任在一次性原始能源還非常豐富,可以無憂無慮,隨心所欲地開采利用的時(shí)候,就能未雨綢繆,遠(yuǎn)見卓識(shí)地下大力研發(fā)可再生能源的開發(fā)利用技術(shù),盡快實(shí)現(xiàn)可再生能源的普遍開發(fā)利用和深度開發(fā)利用。
力爭(zhēng)首先實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的能源消耗,基本依靠可再生能源。讓儲(chǔ)藏于地下的一次性原始能源,為子孫后代多留存一些,留存的時(shí)間更長一些;讓一次性原始能源中,那些具有多用途性能的原始能源,其多用途性能,能夠得到充分利用。這是一件功德無量的大善之事。
我國可再生能源的技術(shù)研發(fā)和可再生能源的開發(fā)利用,已經(jīng)取得了巨大成就。特別是水能、風(fēng)能、太陽能(光伏能)的開發(fā)利用,已經(jīng)取得巨大成就。但在電力生產(chǎn)的能源消耗和其它能源消耗中,主要還是依靠一次性能源。
因此,水能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮堋⒑K疁夭钅?、極地冷能等,可再生能源的普遍開發(fā)利用和深度開發(fā)利用,不僅具有環(huán)保、資源、經(jīng)濟(jì)上的重大現(xiàn)實(shí)意義,而且還具有更深遠(yuǎn)的能源戰(zhàn)略意義。
可再生能源的開發(fā)利用技術(shù),即使某些技術(shù)時(shí)下還無需馬上用到它,但作為能源開發(fā)利用技術(shù),不僅有著現(xiàn)實(shí)的策略選擇性,而且還有著長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略儲(chǔ)備性。應(yīng)該努力實(shí)現(xiàn)技術(shù),裝備的成熟化,使我國的可再生能源技術(shù)始終走在世界前列。
四.低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)物性與物質(zhì)的隱形資源。
低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)是低溫?zé)崮?、低溫差溫差能、冷資源冷能能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的載體。低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)和低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)的選用,是低溫?zé)崮?、低溫差溫差能、冷資源冷能能量,在溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的決定性條件之一。
㈠.低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)物性與物質(zhì)的隱形資源。
同種氣體工質(zhì),在溫度相同的時(shí)空條件下,具有相同的物性。包括狀態(tài)(指固體、液體、氣體)、壓強(qiáng)P、體積V和焓;
不同氣體工質(zhì),在溫度相同的時(shí)空條件下,具有不同物性,而狀態(tài)則不一定;同種氣體工質(zhì),在溫度不同的時(shí)空條件下,具有不同物性,而狀態(tài)則不一定;
不同氣體工質(zhì),在溫度不同的時(shí)空條件下,具有不同物性,而狀態(tài)則不一定。
同理,給予或創(chuàng)造并給予一定物質(zhì)的一定時(shí)空條件,就能獲得該物質(zhì)在該時(shí)空條件下的狀態(tài)和物性。
物質(zhì)的上述物性,蘊(yùn)含隱形資源(肉眼不易見到),具有豐富多彩的用途和利用價(jià)值。它可為人類的生產(chǎn)生活需求提供資源。
一個(gè)直接在用的能源(資源),往往是由多個(gè)間接能源(資源)和隱形能源(資源),先后依次轉(zhuǎn)換或共同作用下形成。例如水能:太陽能把水蒸發(fā)成水蒸氣;水蒸氣依據(jù)熱升冷降規(guī)律上升到高空;高空上的水蒸氣在地球自轉(zhuǎn)、氣流流動(dòng)、溫度不同、氣壓不同等條件下,形成位能移動(dòng);遇到高空冷空氣時(shí),在冷空氣作用下凝結(jié)成水滴;水滴在水的重力和地球引力的作用下形成雨水落到地表;地表為雨水的集聚提供了龐大的收集器;相對(duì)高度不同的地表,地貌,如大山、平地、河流、水庫等,在集聚雨水的同時(shí),集聚了相對(duì)高度不同的雨水勢(shì)能;海平面以上,相對(duì)高度不同的河水水能、水庫水能,在水的重力,地球引力,水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)性能的共同作用下,轉(zhuǎn)換成機(jī)械能和電能。其它資源也一樣,只不過在依次轉(zhuǎn)換和共同作用的過程中,參予的間接資源和隱形資源量的多少,種類的多少,時(shí)間的先后、時(shí)間的長短不同而已。
地球自然時(shí)空條件下,溫度≤60℃的可再生熱資源,冷資源豐富,不用即失。在溫度≤60℃的低溫?zé)豳Y源中,如果繼續(xù)選用水為氣體工質(zhì),蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)為其能量轉(zhuǎn)換裝置,即使有10℃的低溫冷資源存在,那也是不能獲得或很難獲得有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的動(dòng)力電力。如果選用低沸點(diǎn)物質(zhì),比如氨、二氧化碳等為氣體工質(zhì),選用溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)為其能量轉(zhuǎn)換裝置,就能獲得有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的動(dòng)力電力。
在溫度≤60℃的低溫?zé)豳Y源中,當(dāng)熱資源溫度一定時(shí),選用相應(yīng)的低沸點(diǎn)氣體工質(zhì),可以很容易地獲得該氣體工質(zhì)的超臨界物性。例如乙烯、乙烷、二氧化碳……它們的臨界溫度分別為9.5℃、32.1℃、31.0℃……。
低沸點(diǎn)物質(zhì)的隱形資源(物性),為低溫?zé)崮?、低溫差溫差能、冷資源冷能的普遍開發(fā)利用和深度開發(fā)利用,動(dòng)力電力生產(chǎn),提供了多個(gè)可選擇的工質(zhì)資源;
㈡.低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)的特定選擇條件。
低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)液化還原,是溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的必要條件。
低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)的“飽和汽繼續(xù)壓縮和降溫可凝結(jié)成液體”。“對(duì)飽和汽,任意小的溫降就可以使它液化”。“在有凝結(jié)核時(shí),蒸汽壓只需要超過飽和汽壓的1%,液滴便可形成。帶電粒子和離子都是很好的凝結(jié)核”。
“每一種氣體都有自己的臨界溫度,只有在臨界溫度以下的氣體,才能通過壓縮,降溫等方法使之液化”。因此,低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)的選用,必需滿足冷資源溫度低于氣體工質(zhì)臨界溫度。
低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)安全、高效、無污染運(yùn)行,是溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)和其它同性能裝置運(yùn)行的又一必要條件。因此,低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)的選用,必需滿足高溫?zé)豳Y源溫度遠(yuǎn)高于氣體工質(zhì)沸點(diǎn)溫度,低于氣體工質(zhì)燃燒點(diǎn)、爆炸點(diǎn)溫度。同時(shí),還要選用對(duì)環(huán)境無污染,或極小污染,且可治理的氣體工質(zhì)。
低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)的特定選擇條件:
⑴.根據(jù)高、低溫?zé)豳Y源溫度的實(shí)際狀況,選擇相應(yīng)的低沸點(diǎn)物質(zhì)做氣體工質(zhì)。
⑵.低溫冷資源溫度必需低于低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)臨界點(diǎn)溫度。
⑶.高溫?zé)豳Y源溫度必需遠(yuǎn)高于低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)沸點(diǎn)溫度,低于低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)燃燒點(diǎn)、爆炸點(diǎn)溫度。
⑷.選用的氣體工質(zhì),必需是對(duì)環(huán)境無污染或極小污染,且可治理的氣體工質(zhì)。
五.溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)性能與熱資源、冷資源溫度的相對(duì)性。
㈠.溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)性能。
溫差能發(fā)動(dòng)機(jī),是一種以低沸點(diǎn)物質(zhì)為氣體工質(zhì),在滿足低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)的特定選擇條件、機(jī)體材料和附屬材料的耐低溫性能允許條件下,溫度≤60℃的(溫度>60℃的熱資源,當(dāng)然更加適用),甚至<-30℃的,熱資源與冷資源之間溫差≥10℃的低溫?zé)豳Y源、低溫冷資源都可以被深度開發(fā)利用,生產(chǎn)動(dòng)力電力的動(dòng)力裝置。
溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)及其裝置系列,為低溫?zé)崮堋⒌蜏夭顪夭钅?、冷資源冷能的普遍開發(fā)利用和深度開發(fā)利用,動(dòng)力電力生產(chǎn),提供了多個(gè)可選擇的裝置資源。
㈡.熱資源與冷資源溫度的相對(duì)性。
溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)性能與低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)物性和特定選擇條件相結(jié)合,決定了熱資源與冷資源溫度的相對(duì)性。
根據(jù)低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)物性和溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)性能,一個(gè)溫度基本穩(wěn)定的資源,當(dāng)它滿足低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)的特定選擇條件時(shí),它可以是一個(gè)熱資源,也可以是一個(gè)冷資源。當(dāng)有“一定溫差”,且溫度比它低的冷資源可利用時(shí),它可以是一個(gè)熱資源;當(dāng)有“一定溫差”,且溫度比它高的熱資源可利用時(shí),它又可以是一個(gè)冷資源。
以選用二氧化碳為氣體工質(zhì),并以0℃資源為例:當(dāng)有10℃可用熱資源存在時(shí),0℃資源可做為冷資源被利用。當(dāng)有-10℃可用冷資源存在時(shí),0℃資源又可做為熱資源被利用。
“一定溫差”:是指熱資源與冷資源或冷資源與熱資源之間的溫差,必需具有一定度數(shù),才能作為熱資源或冷資源被利用。溫差度數(shù)太小,如1℃、2℃、3℃等,是不能被開發(fā)利用或很難被開發(fā)利用的。當(dāng)然,熱資源或冷資源量太少,也是不能被開發(fā)利用的。在用途不同、時(shí)空條件不同、選用的裝置和氣體工質(zhì)不同時(shí),“一定溫差”的度數(shù)要求也不盡相同。我給出的“一定溫差”的度數(shù)為≥10℃,舉例所說的熱資源、冷資源均為可用資源。
在溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體材料和其它附屬材料的耐低溫性能允許,低沸點(diǎn)氣體工質(zhì)的特定選擇條件允許,熱資源與冷資源之間的溫差≥10℃的所有冷資源、熱資源都可以被深度開發(fā)利用;即使是-30℃以下的低溫?zé)豳Y源,低溫冷資源,也可以被開發(fā)利用。因此,溫差能發(fā)動(dòng)機(jī)也可稱之為冷能發(fā)動(dòng)機(jī)。
㈢.熱資源和冷資源,是熱能能量和冷能能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的,缺一不可,相互依存的兩個(gè)資源。
熱資源是資源,冷資源也是資源。熱資源,冷資源是熱能能量和冷能能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的,缺一不可,相互依存的兩個(gè)資源。只有熱資源,沒有冷資源不行;只有冷資源,沒有熱資源也不行。熱資源因有冷資源存在而成為熱資源,冷資源因有熱資源存在而成為冷資源。在熱資源傳統(tǒng)認(rèn)知中,人們更多的是把高溫?zé)豳Y源,如煤炭、石油、天然氣等,認(rèn)知為能源資源或熱資源,或許因?yàn)樗豢稍偕?,不易獲得的緣故。并沒有把冷凝器中,常溫下的冷卻空氣、冷卻水等冷資源,真正認(rèn)知為是同等重要,缺一不可的(冷)資源,或許因?yàn)樗稍偕子讷@得,隨手拿來的緣故。
㈣.冷資源的深度開發(fā)利用。
熱資源具有能量,冷資源也具有能量。熱資源中的熱能能量,能夠轉(zhuǎn)換成機(jī)械能;冷資源中的冷能能量,也能夠轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。
當(dāng)有可利用的高寒時(shí)空條件時(shí),利用高寒時(shí)空條件下的冷資源。采用產(chǎn)冰蓄冷能,儲(chǔ)冰儲(chǔ)冷能,恒冷量供冰供冷能,化冰取冷能的方法利用冷資源。這個(gè)方法,應(yīng)該是季節(jié)性溫差能開發(fā)利用的理想方法。也可以說,這個(gè)方法是在利用自然時(shí)空條件的同時(shí),創(chuàng)造人工時(shí)空條件。因?yàn)?,在赤道、在熱帶、在夏季?0℃~30℃的熱資源現(xiàn)成豐富,地域廣大,易于獲得,隨手拿來,可再生,不用即失。冰的溶解熱是80卡/克。同理,冰的蓄冷量也是80卡/克。產(chǎn)冰蓄儲(chǔ)冷能,如同是在生產(chǎn)可再生,低燃燒值的白色煤炭或石油,應(yīng)該是一個(gè)令人著迷的產(chǎn)業(yè)。
當(dāng)有可利用的,晝夜溫差大的時(shí)空條件時(shí),白天可利用水蓄儲(chǔ)熱能,晚上利用溫差冷能轉(zhuǎn)換能量;晚上可利用水蓄儲(chǔ)冷能,白天利用溫差熱能轉(zhuǎn)換能量。
我們的祖國,跨緯度大,高海拔地區(qū)廣,季節(jié)性溫差大、晝夜溫差大的地區(qū)廣。這是寶藏,是不可多得的自然時(shí)空條件和自然時(shí)空資源。
氣候環(huán)保條件許可之下,極地(南北極)──深海通道──赤道之間的北冷南調(diào)、南冷北調(diào);南北極冷資源的就地利用,動(dòng)力電力生產(chǎn),是深度開發(fā)利用冷資源的夢(mèng)想。南北級(jí),有可能成為人類重要的,自然時(shí)空條件下的冷能能源生產(chǎn)基地。
做智慧的永恒學(xué)生,向有智慧的人生邁進(jìn)。
作者的閱歷、知識(shí)有限,上述有趣認(rèn)知,一定會(huì)有浮淺、片面、自以為是等錯(cuò)誤之處,敬請(qǐng)導(dǎo)師、專家和讀者批評(píng)指正。
責(zé)任編輯: 李穎