当德国人兴冲冲的花了数十亿建了个所谓的世界上最大的太阳能发电站时，中国人却可以不屑一顾，因为我们有了廉价的太阳能发动机，它可以让我们用同样的钱来建上百个同样功率的太阳能发电站。太阳能发动机：又称补充式太阳能空气发动机，是一种以空气为介质，利用太阳能加热做功的发动机。  针对数千元一平米的光伏太阳能电池板而言，花数千万元也只能利用足球场面积大小的太阳光照面，而该发动机装置只需建几道弧形的聚光围墙，在围墙上贴上一层反光材质来聚光就可以了，其廉价的优越性是无可替代的。   

该发动机主要包括换气装置、加热装置和做功装置三部分。其工作原理是先把冷空气压缩得具有二个大气压的压强，然后加热作等压膨胀，再将膨胀后的气体释放势能做功，这样就多获得了膨胀出来的气体所做的功，从而实现了热功的转换。在浮力法太阳能发电方法中讲过了补充式加热的方法是一种既可内然又可外然、不受空间面积限制、能无限循环而超高效的利用热能资源的方法，因此本装置仍然使用补充式加热方法。所谓补充式加热：因为空气做功的大小取决于膨胀率，而空气的膨胀率又取决于加热前后的温差，为了取得最大的温差最好的办法就是把热空气直接换成冷空气，因此在加热装置内拥有一定量气体的状态下一边排出高压热空气做功一边也在不断的充入冷空气来受热膨胀，这就是补充式加热。只有具有一定压强的空气受热膨胀后才能做功，所以冷空气先要被压缩才能充入加热装置加热，而压缩冷空气需要做功，这个功当然是取自热空气所做出的功的一部分，要想有效的利用热空气做出的功来压缩冷空气，就必须尽量的减少功的转换过程，最好的办法就是用热空气的压强势能所产生的推力来直接推压冷空气，然而我们都知道，气体释放势能时压强所产生的推力是由大到小的，而压缩气体时，所需的推力却是由小到大的，这两者不能同步，因此这就需要一个能变力的装置来完成，即把热空气产生的由大到小的力转换成由小到大的力来同步压缩所需要的力，当然这个转变也不能有太大功耗。为了方便设计，这里先设加热装置内有两个大气压，空气就需要压缩成一半才能被推入加热装置，忽略摩擦力和温度的影响，作出空气体积变化和压强变化的关系如图（图中的红线)     

要想使两边力能够平衡，只要找到一种运动中力的变化过程与之相似的即可。我们很容易想到重物作圆周运动时在切边上产生的分力，作重物圆周运动时角度变化和切边分力变化的关系图（上图中的蓝线），对比我们发现，除开始小范围外，其它都很接近，我们去掉开始一段距离，从与水平线成大约8度左右的地方开始运动，再作关系线（如图中绿线），我们发现，两者已经很接近。因此我们就采用重物作圆周运动来逆反空气对活塞的作用力，下面来具体分析一下受力情况：圆轮上的重力球的重力与活塞受到两个大气压时的推力相当，圆球起始位置到圆顶位置的弧长等于活塞在缸内的移动距离,忽略磨擦阻力和温度对空气膨胀率的影响。  

初始时（图一），重力球在轮的右边8度的位置上，其对杠杆产生的压力等于加热装置内二个大气压热气对活塞产生的推力，左边活塞不受力，三者处于受力平衡状态；装置运行(图二)，右边活塞上移20%，受到的与加热装置连通的热空气的推力没有变，而圆球转动到40.8度的位置上，它对右边杠杆的压力减少了23.6%，左边的活塞下移20%，因为空气被压，它受到增加了的25%个大气压的阻力，这时三者大致能够平衡；继续运行(图三)，右边活塞上移50%，受到的热空气的推力仍没变，为二个大气压，而圆球因转到顶点，它对杠杆已没有力的作用，而左边活塞下移50%，它的压强增加了100%个大气压强，因此也为二个大气压，这时三者受到的作用力还是平衡的；装置继续运行(图四)，右边活塞超出了一半体积，热气阀门关闭，开始靠减压膨胀做功，移动到80%时，压强降了75%个大气压，而圆球运动到左边40.8度的位置，这时它对左边杠杆产生了相当于起始作用力的76.4%的压力,而左边杠杆压缩超过50%后,缸内压强等于加热装置内的压强,气体开始被推入加热装置,因此它的受力不再变化,始终为二个大气压,此时三者的受力大致平衡;(图五)当右边活塞移到顶端时,空气不再膨胀,活塞只受到一个大气压的基础压力,即不受力.圆球移到左边8度的位置,它对左边杠杆产生的压力等于二大气压对活塞产生的压力,左边的活塞依然只受到等于加热装置内的两个大气压的压力,此时,三者依旧受力平衡。

由上述过程可以看出, 借助逆力装置用排热空气产生的推力来直接压缩冷空气的过程，其功耗极小，当结合惯性轮使用时，功耗几乎可以忽略不计，也就是说，在不费功的情况下，把冷空气压入具有二个大气压的加热装置，而换出等体积的热空气减压排出，而冷空气被加热作等压膨胀出来的那部分气体则可以通过做功装置来排气做功，从而达到了热功的转换过程。假如一缸可以压入1升二个大气压的冷空气，用太阳聚光加热到170度左右，大约可以膨胀成1.5升的热空气，去掉1升热空气释放势能做功补偿压缩冷空气所做的功，剩余0.5升二个大气压的热空气释放势能所做的功就是我们利用太阳能所做得的功。

相对而言，整个装置虽然技术含量比较低，但它确实是一个实用的廉价的产生安装使用都很方便简单的装置。在这新兴技术还不能普及的年代，这种太阳能发动机还是有很大使用价值的，比起光伏发电，同样的功率却只需其千之几的建设成本。                                    

 

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