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能量转换器制造技术

技术编号:3388574 阅读:132 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
发明专利技术了一种能量转换器,它能将热能和光能通过超导体直接转换成动能或电能。用超导体将高温高压强光区域与低温低压弱光区域隔开,利用超导体特殊的热性质与光性质使超导体两侧出现电势差,温度高压强大的一侧是带正电,温度低压强小的一侧为带负电。通过新的超导原理得出了超导体是绝热体、绝对黑体或镜子体。能量转换器的意义还在于将增加对热力学第二定律的认识。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能量转换
,特别是能在两个势(温)差相近的条件下也能转换的技术。
技术介绍
目前人类所使用的大部分能源是石油、煤炭等化石能源,转换能量的途径是将其变成热量,然后再将热量变成汽车的动能、电厂的电能等,而太阳能最直接的利用则是热能,转换电能的效率也非常低。在整个能量转换的过程中,热能始终占居中心位置,但是受到热力学第二定律的束缚,热能又不能百分之百的变成其他能量,如汽油机和柴油机的热功转换效率约30%左右,效率最高的燃气轮机也不过是60%,于是出现了令人恐怖的克劳修斯的熵增定理和热寂说。按照卡诺定理,热机的效率和温度差成比例,当温度差很小时能源的效率非常低。就目前的科技水平或者说人类掌握的信息量很有限的情况下,熵增定理的确是不能逾越的,但不能得出结论说熵增定理永远不可逾越。本人专利技术的能量转换器就会给出否定的答案,即使在温度差非常小的情况下能量转换器转换效率也能达到100%,更重要的是可以将现在的能量转换方式逆向进行,即热能和辐射光能直接百分之百的变成动能和电能。由于本专利技术涉及超导材料,特别是可能具有常温超导特性的材料,必须对常温超导材料的合成及常温超导产生原理给予说明。本专利技术的超导材料的参考资料是本人先前的两项专利技术,一个是2004年5月10日申请的《一类新型化合物以及生产此化合物的设备和方法》,申请号为200410037815.3,另一个是2004年5月26日申请的《复价杂化化合物以及生产此化合物的设备和方法》,申请号为200410042478.7,超导原理虽然在前两项专利申请中有叙述,但在下面会有更多的补充,特别是超导材料的特性方面。
技术实现思路
本人专利技术在于能彻底改变目前在能源利用方面的窘境,而且具有深层次的自然和社会科学意义,它是一种能将热能或辐射能(光及电磁波)百分之百转化成动能或电能的能量转换器,能量转换器的基础是要有超导体的存在。图1和图2是能量转换器的平面图,他们都是有厚度结构的。下面结合图1和图2说明能量转换器的结构,先从图1开始。A是低温低压区域或弱光区(弱是指光的频率低和强度小,这里的光包括电磁报,以下相同),B是高温高压区域或强光区(强是指光的频率高和强度大),C是超导体制成的隔断,区域B中的箭头F表示光辐射的方向,能量转换器上方的箭头Y表示能量转换器受力运动的方向。当由A、B、C构成的能量转换器并且B大于A(B大于A是指B的温度或光的频率和强度大于A)时,能量转换器将获得一个由B指向A的冲力(量),如果能量转换器运动,能量转换器就会将热能和光能转换成动能,直到A和B的状态相同为止,如果持续对区域B补充能量,能量转换器便不断将补充的能量转换成动能。如果能量转换器不运动,则B的状态不变,光能被超导体C反射回去。再看图2,它是在图1的基础上增加了电能连接线D。当能量转换器获得的冲力不足以将能量转换器推动时,或者说能量转换器获得了冲力,但它仍然是静止的,这时在超导体C的两侧会产生电压V,A侧为负,B侧为正,这样热能或光能便转换成了电能。如果持续对区域B补充能量并且D连接了负载,能量转换器便不断将补充的能量转换成电能。为了能更清楚地说明本专利技术的原理,必须对超导体理论有全新的了解和认识,因为超导材料的超导特性允许两种能量可以毫无损耗的转换。在本人
技术介绍
中所述的两项专利技术可能存在常温超导特性,已经对常温超导原理有了新的描述,利用此模型并结合目前的超导理论(经典超导理论)可以得出能量转换器的能量转换原理。从
技术介绍
可以得出以下结论1、超导体内由杂化离子组成的是(准)正弦正电场,两电子在正弦场中的运动形成超导电子(库柏对)。2、常温超导体内的电子全部是超导电子,不存在正常电子。3、超导体内空间不存在量子能级(轨道)。根据以上结论,超导电子的运动方程肯定不是BCS理论所述的薛定谔方程形式,很简单,超导现象是非线性作用的结果,而BCS理论却是线性的,所以超导电子的运动方程必然是非现性的,这也说明为什么BCS理论在解释氧化物超导体时所遇到的困难。在本人以前专利技术的
技术介绍
中已经证明超导电子是在具有周期性的(准)正弦或余弦场中运动,正是在超导体内这种周期性场下运动的电子产生了超导电性。如果只考虑一个电子的运动,那么一个超导电子的运动类似于单摆运动,可以这样想象,单摆换成电子,电子在重力场中运动(重力场对电子进行周期性的加速减速运动)。当两个电子在周期性场中运动时,运动类似于螺旋桨或者风车的旋转一样,只要将单摆的臂长沿固定点向相反的方向伸长,直至相等为止,就得到了螺旋摆,螺旋摆的力学方程即是超导电子的力学方程,无非就是将两个摆球换成电子而已。可以想象一个单摆受重力影响加速时,相反一侧单摆正在减速,加减相平衡最后速度相同,表现在方程上就是由非线性作用而出现了孤立子。在这里本人只想抛砖引玉试探给出一个方程,此方程是非线性的很难求解,但可以肯定会有孤立子解,本人不想求解方程,一是本人数学知识有限,二是这里不是讨论数学方程的地方,方程如下 此方程是非线性单摆方程和薛定谔方程结合的产物。Ψ是波函数,U是势能,x是坐标,F驱动电子力的振幅,ω是驱动电子的运动频率, 是普朗克常数,m是电子的质量。这里只给出了一维空间的方程,三维情况要复杂,但形式基本一样,只是势场的形状发生变化。超导体的热性质——绝热体 如果本人的背景资料中的专利技术是合理的,那么就可以从经典理论及量子理论直接推出超导体是绝热体,如果超导体是绝热体,那么本专利技术也就是合理的了。从经典超导材料(低温超导材料)的实验和理论已经知道超导体的电子更有序熵更低,而且电子是动量空间配对和凝聚,由此可以得出全部是超导电子的超导体的熵为零的结论。熵为零也就意味着超导体内不再有温度梯度,所以说超导体是不传导热量的绝热体。正因为超导体是绝热的,热运动的分子与超导体表面发生的作用就是对超导电子的弹性碰撞作用,由于超导电子是在动量空间的有序凝聚,与超导电子的碰撞就像与一个电子发生的刚性碰撞一样,结果就是所有超导电子受热运动的分子碰撞而与离子产生错位,从而在有温差的超导体两侧产生了电势差,显然温度高的一侧分子碰撞超导电子的力量强而带正电(图1B侧),温度低的一侧分子碰撞超导电子的力量弱而带负电(图1A侧)。由于超导电子的错位在超导体两侧存在电势差,意味着离子有与超导电子平衡的趋势,导致超导体有一种由高温区域(图1区域B)向低温区域(图1区域A)运动的趋势,如果超导体连同能量转换器运动,离子与电子相平衡,则超导体两侧的电势差也就没有了,高温区域的温度也就降低了,热能变成了动能。另外在
技术介绍
中已经证明超导体内已没有量子能级(轨道),所有电子都处于一个量子状态或者说所有电子形成了一个电子链,如果用最有影响力的固体能带理论处理只有一个量子状态的常温超导体的热性质肯定也无能为力,很难想象一个没有量子能级的超导体如何传导热量。超导体的光学性质——黑体或完全逆光性 在
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中已经证明在常温超导体内不存在能级(轨道),以此为线索并结合超导体的电磁性质可以得出超导体要么是完全吸光的黑体,要么是完全逆光的镜子体(将光完全反射出去)或二者之间。从量子力学讲,超导体内部不存在量子能级,光子(光子的能量低于超导电子的逸出功)与超导电子必然是弹性碰撞,因为量子力学告诉我们本文档来自技高网
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【技术保护点】
专利技术了一种能量转换器,其特征在于由A、B、C、D四部分组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:彭立发
申请(专利权)人:彭立发
类型:发明
国别省市:23[中国|黑龙江]

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