場致冷*能再生的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】 [0001] ：再生能源、空氣能
【背景技術(shù)】：
[0002] 1、熱力學(xué)把與空氣等常溫?zé)o溫差的熱量稱"火無"。（該二字是一個(gè)字，電腦尚未 收入，音同無）"火無"能再生，就是想把空氣和地表水中的熱量作再生能源。目前從中采 集熱能已經(jīng)做剄。如何獲得電能，由我與楊東華教授在2011年"工程熱物理學(xué)會(huì)"年會(huì)上 發(fā)表的《空氣等廢熱可成為再生能源》一文解決了理論跨越，本發(fā)明則解決實(shí)施方案。
[0003] I. 1從空氣中獲取熱能，我們已經(jīng)做到！--我們已將空氣等廢熱轉(zhuǎn)化為生活用 熱。熱泵型制熱（空氣能熱水器、空調(diào)制熱）已經(jīng)將燃燒一公斤煤發(fā)熱大約6000大卡的結(jié) 果改變--當(dāng)熱泵cop = 8時(shí)可翻倍得13760大卡旳熱量。設(shè)煤供的6000大卡發(fā)電二度 (效率28. 7%)通過發(fā)電、熱泵這途徑，我們可擄掠到來自空氣的熱量12040大卡，其中回 收了發(fā)電時(shí)損耗在空氣中的熱量4280大卡，還凈多掙了 7760大卡的熱量。
[0004] 也就是說，只要cop大于4,從總收6880大卡以上的熱量中減去煤的6000大卡的 投入，從空氣中至少可浄得880大卡的熱，空氣成為能源有了實(shí)證！熱泵被書稱"熱能放大 器"，盡管目前熱泵采熱的效率還不高，但"空氣成為能源"竟成了事實(shí)。無化污、無熱污，能 源進(jìn)入永不枯竭的循環(huán)是其亮點(diǎn)。效率問題可另辟蹊徑而提高。
[0005] 1. 2要讓"火無"稱再生能源必須從中獲電能，這可能嗎？需從迫切性和可行性談 起。
[0006] 1. 2. 1大家知導(dǎo)，地球上整個(gè)生命系統(tǒng)是由太陽供給能量。如果回顧一下人類的 能源史，不管是采集還是種植，甚至是礦物能源的利用，都是依賴"天然的負(fù)熵機(jī)制"--植 物--對太陽能的有效轉(zhuǎn)化才成功。工業(yè)革命打開了埋在地下的"太陽能罐頭"，讓人類在 人口極度膨脹的情況下保持了幾百年的空前繁榮，成為這一負(fù)熵機(jī)制的鼎盛階段。它能繼 續(xù)維持嗎？--以"燃燒獲能"的機(jī)制恐怕走剄了盡頭！因?yàn)槎趸家鸬脑鰷責(zé)o法解 決，人類就無處宜居。據(jù)《自然》在線雜志發(fā)表的夏威夷大學(xué)科研成果預(yù)測，從2020年印度 尼西亞的曼諾瓦里開始，剄2071年阿拉斯加的安克雷奇，都會(huì)熱得無法居住。"聯(lián)合國政府 間氣侯變化專門委員會(huì)"(IPCC)也預(yù)測碳排還有3000億噸碳的"限額"，以100億噸/年排 量的速度算，還只有30年的時(shí)間，這絕非聳人聽聞的臆測，而是6年來IPCC的首份嚴(yán)肅的 報(bào)告。
[0007] 有此一"劫"是人類打開"太陽能罐頭"的必然結(jié)果。人類因無知、侈靡，把太陽能 的億年積蓄化之一炬。如何化解人類的生存危機(jī)，成了迫在眉睫的共同課題。
[0008] 目前，人們常談及太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能，殊不知上述這些能源的能流密度低，無 法取代化石能源。不是受制于天氣和地理，就是"與民爭糧"，以至生物質(zhì)能已被聯(lián)合國否 決。核能很強(qiáng)大，但前蘇聯(lián)與日本的核泄漏，讓人無法接受。聚變很清潔，但當(dāng)人類連自然 界的聚變（太陽）都想削減一點(diǎn)接收量，怎么能接受許許多多個(gè)"人造小太陽"就近釋放， 最終都輾轉(zhuǎn)成廢熱排向大氣，而積熱成災(zāi)呢？亦非長治久安之計(jì)！
[0009] 生路只有一條：構(gòu)建"人為的負(fù)熵機(jī)制"，回到大自然固有的能源循環(huán)的懷抱。將 太陽長期以來存儲在空氣、江河湖海、土壤中的廢熱，以及各種能量形式最終輾轉(zhuǎn)成熱污的 "空氣能"作為能源！用掉的是熱污和太陽能，既不再愁逐年升溫而"熱寂"，更不必愁能源 耗盡而枯竭。把化石資源留給后輩作化工原料吧。
[0010] 讓我們構(gòu)筑能源的循環(huán)--"不再燃燒，也能繁榮"！
[0011] 1.2.2還是學(xué)生時(shí)代，我曾被雷暴放電的功率（幾十萬伏電壓乘上幾萬安電流） 和臺風(fēng)將兆億噸淡水"空運(yùn)"內(nèi)陸的作功規(guī)模（相當(dāng)多個(gè)氫彈）和效率所折服，認(rèn)為大自然 肯定隱藏著比卡諾循環(huán)更高效旳熱功轉(zhuǎn)換模式。并向當(dāng)時(shí)的物理權(quán)威嚴(yán)濟(jì)慈老師請教，嚴(yán) 向我回函并贈(zèng)書，鼓勵(lì)并告誡說"師法自然的想法很好，但如何回答已被公認(rèn)百年的開氏表 述，則是無法回避的門檻"這讓我在門檻外佇立很久。盡管我們已經(jīng)做到由一份電的參與， 而獲N份電的熱--其中N-1份熱來自空氣，（書稱因一份電的參與而并不違背克氏表述）。 但如果同樣化一份電，最終獲N份電就不同，因?yàn)橐环蓦娍梢栽谒玫腘份電中被扣回，最 終凈得來自空氣的N-1份電（單一熱源作了功），這是開氏表述不許可的。后來在形式邏輯 幫助下，這障礙才被清除，收獲了二頊新的認(rèn)識：
[0012] a熱質(zhì)說應(yīng)徹底清除--不能把誕生于熱質(zhì)說時(shí)代的效率公式作為熱功轉(zhuǎn)換的 "最佳"
[0013] b以公理形式引入開氏表述是不妥的，開翁的"反證"是一個(gè)循環(huán)論證的錯(cuò)誤。
[0014] 終于跨過了開氏表述這一門檻，讓我們得到了"火無"能發(fā)電的理論許可證。
[0015] 上述觀點(diǎn)早在2005年已有闡述，（發(fā)表在《發(fā)明與創(chuàng)新論文集》中）只是2011年 發(fā)表的《空氣等廢熱可成為再生能源》更全面、系統(tǒng)而已。該文在理論上闡明了用空氣等廢 熱發(fā)電的可能性。發(fā)表后又受剄上海交大馬教授的重視，愿意在該校的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證。 2012年以該校旳名義，向"自然科學(xué)基金委員會(huì)"申請實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。年底收到反饋意見，問： "設(shè)想是否違背熱力學(xué)第二定律，是否是笫二種永動(dòng)機(jī)？"的確，必須清晰回答這二個(gè)問題， 請?jiān)试S我在"技術(shù)背景"欄里先予說明。
[0016] 2.中國箸名物理學(xué)家嚴(yán)濟(jì)慈在他的《熱力學(xué)笫一和第二定律》一書中曾有二個(gè)觀 占·
[0017] a、"象現(xiàn)在這樣以熱力學(xué)來泛指研究一切變化的科學(xué)，熱力學(xué)這個(gè)名詞已嫌失之 太狹" P2
[0018] b、"永動(dòng)機(jī)這個(gè)名詞很不恰當(dāng)" P26
[0019] 2. 1、熱力學(xué)第二定律有開氏表述、克氏表述、熵增律和不可逆規(guī)律等多種說法，人 們都稱多種表述是一回事，即屬"同一"。我們認(rèn)為，許多慨念更多是"交叉"，遂芻議如下：
[0020] A、不可逆規(guī)律是宇宙間一切過程的普遍規(guī)律。與因果律、慣性律等宇宙大法同一 級別。
[0021] B、克氏表述表明熱傳導(dǎo)的向，應(yīng)與量的規(guī)律傅里葉定律一起，合并成為熱傳導(dǎo)的 規(guī)律。
[0022] C、熵增律已由波爾茲曼闡明：它是用熵概念表達(dá)的狀態(tài)規(guī)律（幾率理論），它不但 不可能有錯(cuò)，而且告訴我們：凡唯由狀態(tài)規(guī)律幾率理論主宰的過程，就不可能出現(xiàn)有序態(tài)。 慶幸的是狀態(tài)規(guī)律不止一個(gè)，在某個(gè)條件出現(xiàn)的前題下，由其它狀態(tài)規(guī)律誕生負(fù)熵就很正 常，二者互軛、互補(bǔ)，并循環(huán)不已，構(gòu)成能源可以在循環(huán)中截取的理論基礎(chǔ)。
[0023] D、卡諾理論和開氏表述則是研究熱與功轉(zhuǎn)換的早期成果。用誕生在分子運(yùn)動(dòng)論、 統(tǒng)計(jì)物理學(xué)之前的熱質(zhì)說覌點(diǎn)為認(rèn)知基礎(chǔ)，出現(xiàn)錯(cuò)誤，在所難免。
[0024] 上述觀點(diǎn)，與前人觀點(diǎn)相悖，為方便討論，茲將前人認(rèn)識摘錄如下：
[0025] 1824年在熱機(jī)已存在，大家都在尋找熱機(jī)效率的上限，卡諾發(fā)表了他的意見。他由 熱質(zhì)說、笫一定律芻型作前題，將熱功轉(zhuǎn)換視作水輪機(jī)模型，得到：a、沒有溫差就象水輪機(jī) 沒有水位差一樣，就無法作功b、像水輪機(jī)一樣，過程是可逆的，效率是最高的，因?yàn)?再多就 無中生有了"。
[0026] 1834年卡諾死后二年，克拉貝隆用數(shù)學(xué)解析式，發(fā)表了他箸名的pv圖，用以詮譯 二個(gè)等溫、二個(gè)絕熱的"卡諾循環(huán)"pv圖可直觀地理解效率公式η < I-IVT1在教課書中沿 用至今。該循環(huán)被稱為理想循環(huán)，上述公式被稱為"效率上限"。
[0027] 1843年焦耳歷經(jīng)40年，進(jìn)行了 400多次當(dāng)量實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)化當(dāng)量和守恒定 律，這和卡諾原理尖銳矛盾，導(dǎo)致了 1845-1850年間的激烈爭論。
[0028] 1850年克勞休斯修正了卡諾理論，清除了其中的熱質(zhì)說，并強(qiáng)調(diào)了熱傳導(dǎo)的不可 逆性，即笫二定律的克氏表述。
[0029] 1851年湯姆生（即開爾文）以公理形式引入了 "開氏表述"并由表述為前題挽救 了（反證法論證）卡諾定律
[0030] 1860年麥克斯韋用統(tǒng)計(jì)方法處理分子熱運(yùn)動(dòng)，指出分子作功能力與溫度的關(guān)系
[0031] 1865年克勞休斯從50年開始，化了十五年時(shí)間從分子熱運(yùn)動(dòng)的理論引進(jìn)了熵概 念。
[0032] 1871年麥克斯韋提出"熱力學(xué)第二定律的局限性"即科學(xué)界長期感興趣的"麥克 斯韋妖"。
[0033] 1872年玻爾茲曼提出對熵概念的幾率解釋。建立了笫二定律的統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)。
[0034] 2. 2早期經(jīng)典的