熱力學(xué)第二定律的飛地旷太,不用電空調(diào)的起飛之地

夏季本是空調(diào)行業(yè)的福音展懈,但是傳統(tǒng)空調(diào)加劇全球變暖、全球變暖需要更多傳統(tǒng)空調(diào)供璧,使不用電空調(diào)成為破解這個惡性循環(huán)的不二之選存崖。今年印度的高溫再一次報警:實(shí)現(xiàn)不用電空調(diào)已經(jīng)迫在眉睫!

一嗜傅、印度高溫需要不用電空調(diào)的馳援

談到不用電空調(diào)金句,格力零碳源是避不開的話題。雖然公眾的理解中吕嘀,它只是“光伏發(fā)電+傳統(tǒng)空調(diào)”的組合违寞,做不到零碳排放,但是格力已經(jīng)把它稱作“零碳源”偶房、“不用電空調(diào)”的顛覆性空調(diào)技術(shù)趁曼。辯證地看,印度高溫簡直是格力零碳源自我展示的絕佳機(jī)會棕洋,更像是為格力零碳源搭建的專用舞臺:因?yàn)閯倓傄荒昵暗踩颍@得全球冷卻獎活動排名第二金獎的格力零碳源,就是以印度特點(diǎn)開發(fā)的光伏空調(diào)掰盘,并豪言“讓全球降溫0.5度”摄悯。

“一屋不掃何以掃天下?”——要彰顯“讓全球降溫0.5度”的核心科技愧捕,印度特色的格力零碳源先讓印度降溫豈不是活廣告奢驯?全球變暖不分國界,印度高溫只是說印度是現(xiàn)在全球變暖的重災(zāi)區(qū)次绘,遏制印度高溫本身就是在阻擊全球變暖的組成部分瘪阁。

當(dāng)然,印度高溫這塊試金石也是雙刃劍邮偎,印度高溫當(dāng)前了無蹤影管跺,印度特色不印度,格力零碳源如果不是隔岸觀火禾进,也難免南郭先生之嫌豁跑!

不知格力零碳源會不會在印度高溫中牛刀初試狼牺,但是今年的印度高溫警醒人類全球變暖正在愈演愈烈环凿,掌握真正的不用電空調(diào)技術(shù)已經(jīng)刻不容緩,相關(guān)探索也非格力零碳源“風(fēng)景獨(dú)好”!基于熱力學(xué)第二定律的技術(shù)出現(xiàn)尾抑,真正的不用電空調(diào)也將噴薄欲出蹬音。

二河狐、無溫差發(fā)電技術(shù)是熱力學(xué)第二定律的飛地

“飛地”原本是地理概念砖织。通俗地講,飛地就是行政主體擁有的娇哆、與其本土屬地隔絕的領(lǐng)土湃累,要“飛”過其他行政主體的屬地,才能到達(dá)自己的飛地碍讨。行政主體一般對飛地管轄力很弱治力。類似地,自熱力學(xué)第二定律誕生直到目前勃黍,熱電轉(zhuǎn)化領(lǐng)域仍然貌似應(yīng)該符合開爾文表述宵统,其實(shí)開爾文表述適用于“熱能—機(jī)械能”轉(zhuǎn)化,無溫差發(fā)電技術(shù)卻是不受其約束的飛地覆获。

1马澈、從時間上看,開爾文表述是對熱機(jī)的概括

熱力學(xué)第二定理也是發(fā)展著的真理弄息。熱力學(xué)第二定理的開爾文表述提出于1851年痊班,人類社會尚處于第一次工業(yè)革命的蒸汽機(jī)時代,雖然其時包括可我勛爵自己提出的湯姆遜效應(yīng)摹量,三個熱電效應(yīng)都已經(jīng)提出涤伐,但是人類社會進(jìn)入第二次工業(yè)革命的電氣化時代還是近二十年后的事兒。進(jìn)入電氣化時代缨称,人類獲得電能主要還是汽輪機(jī)等以機(jī)械能為過渡的間接熱電轉(zhuǎn)化:前半程化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能驅(qū)動熱機(jī)獲得機(jī)械能凝果,后半程機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能。很明顯睦尽,這樣的發(fā)電豆村,后半程與開爾文表述無關(guān),前半程有關(guān)卻還是探討的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的純正熱機(jī)骂删。

至于溫差發(fā)電這樣的直接熱電轉(zhuǎn)化技術(shù)蓬勃而起已是開爾文表述提出近百年以后的事兒了,無溫差發(fā)電的直接熱電轉(zhuǎn)化技術(shù)更是近一二十年才一個又一個出現(xiàn)四啰,開爾文表述不可能對無溫差發(fā)電技術(shù)擁有長臂管理權(quán)宁玫。

2、從熱能轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)上看柑晒,開爾文表述只能是對熱機(jī)的概括

結(jié)構(gòu)決定功能欧瘪。蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等熱機(jī)匙赞,以及發(fā)電機(jī)的前端的熱機(jī)(發(fā)電機(jī)的后端是“機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能”佛掖、無關(guān)熱能妖碉,也與開爾文表述無關(guān)),都是熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的結(jié)構(gòu)芥被,熱機(jī)看上去千差萬別欧宜,但是都是幾個基本構(gòu)型,可以進(jìn)一步溯源到近兩千年前希羅發(fā)明的氣轉(zhuǎn)球拴魄。它們實(shí)質(zhì)上屬于同構(gòu)同功冗茸,就像黑猩猩看上去和人毫無相似之處,和大猩猩難分彼此匹中,但人類才是它的近親夏漱,大猩猩卻只是它的遠(yuǎn)親。無論什么熱機(jī)本質(zhì)上都是氣體工質(zhì)在做功顶捷,這是開爾文表述可以概括熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的基礎(chǔ)挂绰。

反觀直接熱電轉(zhuǎn)化技術(shù),無論是溫差發(fā)電還是各種無溫差發(fā)電服赎,雖然都表現(xiàn)出了熱電轉(zhuǎn)化的功能葵蒂,且只是效率等略有不同,象黑猩猩和大猩猩一樣讓人傻傻分不清专肪,但每一種是完全不同結(jié)構(gòu)刹勃、完全不同的原理屬于異構(gòu)同功。溫差發(fā)電只是熱電轉(zhuǎn)化的一種不成熟結(jié)構(gòu)嚎尤,不能替代熱電電容器及其他已知和未知的無溫差熱電轉(zhuǎn)化荔仁。

即使在把溫差發(fā)電這一特定結(jié)構(gòu)牽強(qiáng)附會為“熱機(jī)”的前提下,溫差發(fā)電削足適履符合了開爾文的表述芽死,但也不能以偏概全乏梁、代言無溫差發(fā)電技術(shù)也符合開爾文表述。二十多年前关贵,無偏二極管無溫差發(fā)電技術(shù)被無端抨擊遇骑、無疾而終的遭遇,很有些秀才遇見兵的無奈:大佬們自己對開爾文表述似是而非揖曾,卻捧著尚方寶劍一般落萎,理直氣壯地見誰滅誰。

三炭剪、開爾文表述管不了的飛地练链,恰恰是鋇-鉗一體鉗溫器起飛的福地

1、鋇基電池?zé)o溫差發(fā)電正在鑄魂

無論是否被重視奴拦,基于不同原理的無溫差發(fā)電已經(jīng)次第出現(xiàn)媒鼓,從熱電電容器、石墨烯電池,到無偏二極管绿鸣,雖然只是點(diǎn)點(diǎn)星火疚沐,卻也昭示著成就不大的溫差發(fā)電即將走進(jìn)歷史深處。近期逐漸揭開面紗的鋇基電池潮模,更在宣告著無溫差發(fā)電正趨成熟亮蛔。科技新實(shí)踐催生新的理論累積的電池專利技術(shù)再登,具備修正和完善凱爾文表述的能力尔邓。

鋇基電池?zé)o溫差熱電轉(zhuǎn)化專利技術(shù),“從單一熱源吸收熱量做(電)功锉矢,且不放出任何熱量地全部轉(zhuǎn)化為電能”的專利技術(shù)梯嗽,修正了熱力學(xué)第二定律開爾文表述“不可能制成一種循環(huán)動作的熱機(jī),從單一熱源取熱沽损,使之完全變?yōu)楣Χ灰鹌渌兓钡平凇⒓磫我粺嵩吹膹U熱不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的理論,豐富了熱力學(xué)第二定律關(guān)于熱電轉(zhuǎn)化的內(nèi)容绵估。

鋇基電池的結(jié)構(gòu)不同于溫差發(fā)電的結(jié)構(gòu)炎疆,實(shí)驗(yàn)證實(shí)它不但在實(shí)踐中能夠無溫差發(fā)電,而且理論上也把熱力學(xué)第二定律從熱-機(jī)轉(zhuǎn)化推進(jìn)到熱-電轉(zhuǎn)化国裳,從“不可以100%”升華到“可以100%”形入,即鋇基電池“可以實(shí)現(xiàn)將熱量從單一熱源100%轉(zhuǎn)化為電能”。

有別于包括化石能源的傳統(tǒng)能源先轉(zhuǎn)化為高品位熱能缝左,高品位熱能再轉(zhuǎn)化過渡為機(jī)械能亿遂、由機(jī)械能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為電能的間接熱電轉(zhuǎn)化過程,鋇基電池的熱電轉(zhuǎn)化是從熱能直接轉(zhuǎn)化為電能的過程渺杉。不但直接轉(zhuǎn)化高品位熱能蛇数,“高效率地對低品位熱能的熱電轉(zhuǎn)化”更是鋇基電池的特有基因。這個基因一經(jīng)催生出系統(tǒng)功能是越,就能夠化腐朽為神奇耳舅,使無處不在、被棄之如弊屐的低品位廢熱倚评、轉(zhuǎn)化為時空隨機(jī)浦徊、非間歇性的清潔電能,也就是開掘出了終極能源的寶藏天梧。

小小的鋇基電池盔性,方寸之間凝聚的科技精華,煥發(fā)著新時代的勃勃生機(jī)腿倚。

2、遏制全球變暖的不用電空調(diào)技術(shù),鋇-鉗一體鉗溫器已在翩翩振翅

鉗溫器從制冷功能這個本質(zhì)需求起步敷燎,走出的迥異于包括傳統(tǒng)空調(diào)逆卡諾循環(huán)在內(nèi)的“熱交換”技術(shù)路徑暂筝。

同時獲得兩個專利授權(quán)的鉗溫器技術(shù),由幾個成本低廉的成熟商品作為部件硬贯,它們發(fā)揮了各自與熱能相關(guān)的優(yōu)勢:a焕襟、熱管導(dǎo)熱能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于金屬銅的超導(dǎo)熱;b饭豹、固-固鸵赖、固-液相變材料潛熱狀態(tài)的大儲熱量和溫度平臺;c拄衰、熱電轉(zhuǎn)化部件把熱能轉(zhuǎn)化為非熱形式的電能它褪。鉗溫器把“熱管、固-固翘悉、固-液相變材料茫打、熱電轉(zhuǎn)化部件”組合起來,構(gòu)造了“高溫向低溫傳遞熱量”的技術(shù)路徑妖混,來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物自行被鉗溫的系統(tǒng)功能——目標(biāo)物廢熱被熱管快速導(dǎo)出老赤、廢熱再被導(dǎo)入潛熱狀態(tài)、具有恒溫平臺的相變材料中大量暫儲制市、相變材料中暫儲的廢熱進(jìn)一步被熱電轉(zhuǎn)化為電能而最終擺脫掉熱能形式”抬旺,至此完成一個鉗溫過程∠殚梗“快導(dǎo)出开财、多暫儲、轉(zhuǎn)化掉”荣堰,該過程循環(huán)往復(fù)床未,直至將目標(biāo)物鉗溫到人為設(shè)定溫度。

鉗溫是同時既“自源鉗溫”又“廢熱發(fā)電”的“嵌合性”制冷過程振坚,通過自源“熱轉(zhuǎn)化”去直接制冷固薇搁、液體目標(biāo)物。被直接鉗溫的目標(biāo)物可以再迭代制冷所封閉的氣體目標(biāo)物渡八,間接等效出傳統(tǒng)空調(diào)“制冷空氣”的功能啃洋。它是真正的不用電空調(diào)、零碳源乃至空調(diào)發(fā)電屎鳍,應(yīng)用范圍遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)空調(diào)宏娄,稱作“不用電空調(diào)”只是方便理解的生活化表達(dá)。

高效逮壁、實(shí)用的鋇基電池一經(jīng)用作鉗溫器的熱電轉(zhuǎn)化部件孵坚,更具生命力、性能更加強(qiáng)大,不再囿于實(shí)驗(yàn)室里讓人嘖嘖稱奇卖宠,而是婀娜翩躚于人類社會巍杈。

地表-大氣圈系統(tǒng)接收的充足太陽能,因?yàn)槿狈Ρ匾霓D(zhuǎn)化技術(shù)扛伍,又不能很好輻射回深太空筷畦,集聚在地-氣系統(tǒng)成為“地球廢熱”,既白白喪失潛在終極能源刺洒,又形成全球變暖的惡性循環(huán)鳖宾。

高品位、低品位能源是人為的主觀判斷逆航。能為某種能量轉(zhuǎn)化技術(shù)提供能源鼎文,都是該技術(shù)的高品位能源。溫差發(fā)電纸泡、以及若干無溫差發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)化技術(shù)漂问,使原本被定義“低品位”逆變?yōu)楦咂肺荒茉础S绕涫卿^基電池的誕生女揭,“地球廢熱”華麗轉(zhuǎn)身為鋇基電池的“美食”蚤假;在鋇-鉗一體鉗溫器中,取之不竭的“地球廢熱”在最后環(huán)節(jié)逆變成了高品位能源吧兔,源源不斷地供給鋇基電池的熱電轉(zhuǎn)化磷仰。相對于其他如化學(xué)能、高溫?zé)崮芫嘲⒑四艿裙ぷ髂茉吹南∪毙栽钇剑瑹o限的工作能源使鋇基電池的熱電轉(zhuǎn)化率失去意義了。就這樣箍土,原本是低品位能源的“地球廢熱”被鋇-鉗一體鉗溫器高效逢享、綠色地轉(zhuǎn)化為終極能源。

科技創(chuàng)新既有社會屬性吴藻、又有道德博弈瞒爬。對比格力零碳源,不用電空調(diào)作為鋇-鉗一體鉗溫器的功能之一沟堡,鉗溫器的艱辛和價值不言自明侧但。“鋇鉗”一體鉗溫器具對應(yīng)用場景沒有溫差要求航罗,這個普適性塑造出了它“不用電”空調(diào)的強(qiáng)大特點(diǎn)禀横,兼具無風(fēng)吹無噪音。它可以鉗溫粥血、且直接鉗溫固柏锄、液體目標(biāo)物的功能酿箭,也比傳統(tǒng)空調(diào)更勝一籌。加上經(jīng)濟(jì)性上的優(yōu)勢趾娃,使它既具備了置換現(xiàn)有傳統(tǒng)空調(diào)市場七问,又激發(fā)更多制冷新剛需的潛力,更利于實(shí)現(xiàn)社會化茫舶、全球化應(yīng)用。這樣刹淌,它就可以用市場的無形之手“免費(fèi)”虛擬了一個包裹地球的巨鉗溫器饶氏,無數(shù)造福一家一戶的鉗溫器,手拉手地對包括地?zé)崮茉趦?nèi)的地球廢熱進(jìn)行熱能發(fā)電有勾。巨鉗溫器同樣具有“嵌合性”疹启, 它獲取終極能源的過程,同時也是解救在熱浪中煎熬的地球蔼卡、讓全球降溫0.5度的過程喊崖,只是它的生命周期不趕趟印度高溫。

格力零碳源不缺乏影響力雇逞、營銷力和制造力荤懂,還剛剛被印度政府授予金獎。它是光伏發(fā)電+傳統(tǒng)空調(diào)塘砸,自然昂貴节仿、龐大,可能在印度難以推廣掉蔬。但是要知道印度是貧富高度分化的國家廊宪,窮人用不起,仍然會有幾個富人肯定用得起女轿。格力熟稔靠留下抓痕或氣味就把偌大一片領(lǐng)地圈為己有的仿生箭启。照此慣例,只要能有一兩個印度富豪來應(yīng)用格力零碳源蛉迹,就算在全球的營銷布局中又贏下了印度這一大市場傅寡。

遏制包括印度高溫在內(nèi)的全球變暖是全人類的共同責(zé)任,探索不用電空調(diào)也是社會科技力量的應(yīng)有擔(dān)當(dāng)婿禽。世界獨(dú)一份的格力零碳源赏僧,相比其他不用電空調(diào)技術(shù)已謀得先機(jī),馳援印度一舉兩得扭倾,既知恩圖報并彰顯“空調(diào)世界第一”淀零、又發(fā)軔“讓全球降溫0.5度”,何樂而不為膛壹?

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