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新节能热水器与终级直流发电技术

[日期:2013-10-31] 来源:原创  作者:余佳 [字体: ]

新节能热水器与终级直流发电技术

 

余佳

2013年10月31日

 

中国的热水器产业目前是四大块,太阳能加热管、传统电加热、燃气加热,还有就是最近一两年兴起的空气能热水器,但是,目前这一领域是洋品牌主导,中国品牌只是更多占领中低端市场,中国企业掌握的关键技术不多,只能受制于人。

 

空气能热水器是一个颇具革命性的发明,把原来的空调电冰箱的压缩机与散热器反向利用,从空气中提取热能放到水里成为热水的能量来源,目前可以做到消耗一度电而连同空气中的三度电的热能共四度电都注入水中,也就是可以比纯电加热节能75%,同时,产生的冷气还可以作为夏季的空调冷风使用,冬季不需要冷气了也可以直接排到室外。

 

现有的太阳能热水器在中国经济状况好一点的农村都已经得到普及了,基本上家家户户都有一套太阳能热水器在屋顶,但是,太阳能热水器也有弊端,在阴天、下雨和冬季,效果就不是太好,还需要电加热进行辅助,这样一来就浪费了大量的电能,和纯电加热热水器没有区别。目前的太阳能热水器只能够提供洗澡用热水,冬季供暖还需要另行解决,这不就又消耗了大量煤炭或秸秆造成了空气污染与资源浪费?而且,太阳能热水器的贮水箱多置于室外,冬季经常有水箱或水管冻裂的事情发生,导致几千元的花费打了水漂。

 

我在看到空气能热水器的时候就考虑,能不能搞一套热水、采暖、冷暖空调的一体化解决方案,能量来源可以有电能和太阳能,并且,可以根据天气的阴晴冷暖来调节能源来源。我查阅了现有的一些技术资料,证实了我的设想完全是可行的。

 

设计草图如下:

 

 

 

我的新方案,把太阳能加热板与贮水库分离,贮水库在室内,再通过电控设备控制水泵在冬季从贮水库给室外的太阳能加热板送少量循环热水,或者在极寒时把加热板里的热水放空,防止了冬季冻坏的问题。然后再设计一个多向压缩机(俗称的室外机),即如图所示连接了至少三个热交换器,根据需要将热量向多个不同方向进行转移,这是该设计的一个技术难点,但完全是可以突破的。目前的压缩机技术已经可以在零下30度至70度的范围内进行双向热交换,不像早年的使用温度区间较窄,还是单向的。连接多个热交换器工作,这项技术早年就有了,只要稍微加以改进,多加几个电控阀门就完全可以制造出多向压缩机。这项技术拿下了,就可以根据室内、室外和贮水库内水温和人的需要合理安排热交换的方向。如果中国企业采纳我的建议,把我设计的这套系统完善并推向市场,就可以同时打破现有的空调和热水器两个市场格局,甚至有可能影响到采暖市场,这样一来,就打破了洋品牌主导中高端市场的局面,成为行业的领导者。

 

举个实际例子,在夏季晴朗时,太阳能加热基本就可以完全胜任热水的加热工作,这时,压缩机就可以按照传统的空调模式进行工作,不使用贮水库内的热交换器即可。如果在夏季阴天下雨和夜晚水温不够时,可以启动压缩机将室外热量搬运至贮水库内,此时如果需要室内冷气,也可以同时把室内空气中的热量转移到贮水库中,降低室内温度。在冬季,可以根据情况灵活使用太阳能加热板,极寒时可以关闭,压缩机将室外空气的热量搬运至室内空调和贮水器内,连接上热供水和水暖器,就可以解决室内的热水需要和采暖需求,出现极限低温的时候,可以开启电热丝加热进行补偿,但这种情况在中国的西部和东北以外地区出现的可能性很,一个冬季最多也就几天。

 

我的这套方案,只要压缩机工作的环境温度继续拓宽,就几乎可以在地球任意角落被使用,即便保持现有范围,也可以在最低气温在零下二十度以上的地区推行。如果规模化用于大型建筑或建筑群的供冷供热,那产生的节能效益与经济效益就是相当可观的,可以把室内和室外的多余热量回收再利用,能源利用效率提高一个台阶,减少了废热排放,缓解城市热岛效应。即便以现有的技术,居民用的整套系统功率可以被控制在最高2KW左右,出厂价数千元,加上合理利润万元以内没有问题,普通居民完全可以承受,虽然看似花费贵些,但节约的电费要不了几年就能补回来,也是一次性解决了空调、采暖、热水的问题,不需要再单独购买其他电器,物超所值。只要把相关技术问题与细节问题解决好,控制好成本,小型化微型化进入城镇居民和有一定条件的农村居民家中,不仅完全可以取代传统的三大热水器,更可以远远超过现有的空气能热水器而做到更优化地使用能源,也可以大大改善民众,尤其是农村大众的生活质量。如果再结合苏北剑的新型塔式建筑对该系统进行优化,就是不得了的新型节能创举,因为苏北剑设计的塔式建筑本身就有大量的外立面空间可以利用,可以充分用于太阳能加热,或者搞楼顶绿化与楼顶农业。

 

这套系统还可以进行更大改进,就是将来在太阳能光电转化技术和能源贮藏技术成熟时,可以用太阳能发电直接把直流电连接压缩机取代现有的室外加热管,就可以完全避免漏水与冬季管道冻裂的问题,夏季多余的能量储存成电能或其他能源形式,就可以在冬季或用电高峰用于取暖,就可以更好地利用太阳能,更加减少外接电源的使用和能源的浪费。

 

现有的电器,都是基于交流电技术而设计的,但我们仔细观察就可以发现,民用的绝大多数电器,包括空调压缩机与电加热都可以使用直流电,因此就多了一个交改直的过程,也就是常见的交直流电压转换器,这不仅造成了电能与制造转换器的资源的浪费,交流电的存在也制造了大量电磁辐射,室内的很多电磁辐射就是转换器产生的。但是,交流电因为有利于商业集团在现有技术下节约成本与扩大销售,就被大力推广起来,以至于民众几乎忘记还有直流电技术的存在。现在的直流输电技术与转换技术已经十分成熟,唯一的问题就在于目前人类的发电技术还是基于电磁感应原理产生的交流电,太阳能发电技术虽然是直流,也不得不费劲地转化成交流才能进入电网。但是,我在苏北剑院长的指导下,已经刻划出了终级直流发电机的模型,即六维电磁高能场分多步分解时空以太,析解出反物质,与正物质对撞示释放能量电离粒子产生正反电子,也可以直接分解出正反电子,再利用等离子发电技术在磁场的引导下让正反电子分离至两极,就是源源不断的天然直流发电机,以前的文章里提到过。

 

目前人类的核聚变发电技术还远不成熟,但思路是类似的,即制造高温高压的初级高能场,通过粒子高速热运动碰撞剥离掉原子外层的电子反电子让原子核中的胶子色子得以接近对撞释放巨大能量,再结合等离子发电技术进行直流发电,或把热能连接传统的热发电机搞交流发电。但是,目前的核聚变技术还无法实现大规模稳定能量输出,设备成本很高,也不易控制,未来很长一段时间内都不会取得太大突破,突破后也存在大量消耗地球现有水资源的潜在可能,威胁地球生物圈的正常存在。只有六维电磁高能场漩涡才是最佳的终级选择,并且这个电磁漩涡还是双向的,不仅可以分解出正反物质制造电能,也可以反向把电能转化成高能场时空以太加以储存,彻底解决能源的储存与供应问题,这才是人类能源危机的根本解决之道。但是,以人类目前的发展水平,再有一亿年也不可能制造出简单稳定可控的六维电磁高能场漩涡,外星高级别文明可以免费提供这项技术,但是必须用人类世界的大一统和人类的认知与心智水平达到被星际文明认可与接纳的程度来交换。因此,最最紧迫的当务之急就是促进人类社会的大踏步改革与革命,建立更高级的文明体系。

 

声明:新节能热水器的设计无偿捐赠给社会。

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