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我的这个梦有问题吗?请物理学工作者评论(版本1+版本2)

已有 3740 次阅读 2013-8-7 16:45 |个人分类:科学原始创新|系统分类:科研笔记| 物理学, 工作者, 制水机

我的这个梦有问题吗?请物理学工作者评论(版本1+版本2

张学文,2013/8/5

版本1

1)我的梦:发明一种称为制水机的设备,它在合适的环境(空气相当湿),每消耗1度电可以从空气中取得100千克的水。即3-4元钱换1吨淡水。

这个梦如果得以实现,那么

l       在没有自来水供应的地方,直接用它提供生活用水;

l       把(温室)农业推向干旱的地区,使改造沙漠看到了一条新路子。

2)制水机的原理:利用能量使得“制水机”内的高温片与低温片之间(它们不接触)存在温度差,并且使潮湿的空气通过其中,从而使空气中的水汽在低温片上产生凝结水。把这些凝结水提取(刮)出来,使低温片上继续形成新的凝结水。重复这个过程,就不断地获得凝结水。这与

l       厨房玻璃上凝结水滴;

l       冬天北方玻璃上结霜;

l       洗澡时,卫生间瓷砖上结水滴;

l       电冰箱内结冰(空调滴水?)

l       南方的冷水管外壁泛潮;

l       自然界的露水、雾凇、冬天的电线结冰;

l       沙漠中的凝结水

都是一个道理:空气中的水汽压力大于它接触的冷物面的温度所对应的饱和水汽压力。这里“能量”主要是用来维持大面积的温度差用的。我们不直接压缩、膨胀空中本身去产生凝结水。仅是把湿空气引入温度差大的特定空间中以引起凝结现象发生。这个物理过程可能也可以归入非平衡态热力学的温度差产生水汽浓度梯度的思路。

3)基本设想:设想一种差劲的电冰箱每天耗电1度,可以形成1公斤的冰。我们把它产生冰的效果转变成产生“水”,并且提供效率100倍。我认为这不算太离谱。于是我的目标是把电冰箱改造为专门产生水的制水机,其最高效率是使1度电可以产生100公斤水。

4)机器的基本部件:类似电冰箱必须有的使工质压缩、膨胀系统,以产生高温片和低温片的冷热源。它们维持高温片、低温片的温度。而高温片与低温片的距离应当相当近(中间是流动的湿空气),并且面积要大。

5)技术要点:高温片、低温片的形状,材料可能都对产生凝结水的效率有明显影响。需要研究、实验。

6)我的疑问点:以上仅是我的一个梦想。它可以制造出来应当没有问题,而我的疑问点是热力学原理是否对它的效率有理论限度。1度电可以形成的凝结水的理论最大值是多少,我目前没有头绪。(1度电可以形成多大的冷量?)

7)闲话:这个设备可大可小,解决家庭用水的制水机,应当与电冰箱大小差不多。也可以与中央空调合起来。在沙漠区域,太阳能便宜,制水机可以用作农业水源。机器就都可以很大。

 

版本2

张学文提出提取空中水以发展农业的思路2013.7.15

逻辑与推论

1.       干旱地区太阳能丰富,对吗?对!

2.       太阳能可以发电对吗?对

3.       有了电就可以开动空调对吗?对!

4.       空调可以把一些空中的水分凝结为液体水,对吗?对!

5.       所以利用现在的设备,依靠空调就可以从空中获得水分而发展农业。对吗?对,但是这样成本太高!

6.       是的这样成本太高。但是我们可以另外设计一种设备,它可以用很少的能量,获得很多凝结成为液体的水分,即从空中取得水分,对吗?这应当试验、研究一下!

7.       于是我提出利用沙漠地区的温度差,这不仅可以发电,也可以形成凝结水。而有了水,沙漠里,人就可以存活了!

8.       于是改造沙漠的问题就这样实现了!




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