神十四还在太空遨游,全国人民都在牵挂航天员的工作、生活。空间站是三人乘组“出差半年”的家,而要成为舒适的家,空间站保持宜人的温度不可或缺。
一、没有最好只有更好,空间站现有热控系统还要向不用电空调努力
在太空中,空间站没有了大气层的保护,太阳光直射区域的温度可以高达150℃以上,而背阴区域的温度却低至-100℃以下。因此,空间站要通过热控系统调节温度,航天员才能正常工作生活,设备才能正常运转;同时,空间站里设备繁多,消耗大量电能又产生大量废热,也必须通过热控系统及时排出,否则空间站就成了大烤箱,人不能生存,设备也会罢工。
为了空间站的热控系统,神十二曾做过巨大努力。2021年8月20日,第二次出舱“太空漫步”,神十二最重要的任务就是安装一个热控系统的核心部件,这个泵组装置相当于安装在空间站舱外传统空调的外机,来维持空间站内的正常温度。由于在太空中作业和身着笨重的航天服,简单的安装却是对航天员的挑战:两名航天员在舱外相互配合,最后才由聂海胜顺利完成。
对此,研制人员预先做出了应对。神十二泵组装置比美国的小12倍,轻10倍,而且为了减少出舱的安装风险,他们还特意将安装流程设计得简单、方便,按照“一钩、二锁、三通、四连”的口诀,航天员不借助工具即可安装。无论是热控系统的设计还是功效,横向对比国际空间站都达到了一个新的高度。但是只要有外机,将来就可能还要出舱维修、更新;只要还是现有的热控系统,就有可能要出舱完成其他部件、如散热帆的作业。因此,不让航天员因为安装外机等部件而出舱,也是进一步的技术要求。但是,基于空间站现有传统空调技术框架的热控系统,这显然就是故意刁难研制人员的无稽之谈。
空间站的现有热控系统,核心是遍布各个角落的冷却液回路,冷却液在其中循环流动,控制循环泵可以把热能通过空间站外的背阴面,最终辐射到冰冷的太空中,完成散热和对空间站内降温。当然,这些热能也可以在空间站内流动到冷的地方进行相应的补热。
空间站现有热控系统中,无论对流、辐射、传导,都归于始终保持热能形式、在不同空间转移的热传递方式。现在一些航天器上也使用了热管、相变材料这些新技术,由于只是单独而非系统的应用,并没有形成质变的热控模式,也仍然是对热能进行时空再分配。可以看出,固守传统空调技术是不能避免出舱安装、维修外机的深层原因。如果空调技术也秉着航天速度而发展,把不存在外机的不用电空调用于空间站,传统空调下岗,自然也就没有安装外机的“太空漫步”了!
二、可以入驻空间站的钡钳器、无需出舱安装外机的不用电空调
要入驻空间站的,前提是地面上到底有没有不用电空调?答案是肯定的。但是长期以来,人们却执念探索不用电空调是痴人说梦,这除了格力零碳源的误导之外,也缘于人们还束缚着无温差热电转化技术的思想钢印。
喧嚣一时的格力零碳源决非不用电空调,压根儿做不到零碳排放。潮水褪去,格力急于摆脱空调的“绑架”的言行,格力零碳源确凿无疑是在裸泳,无需再费口舌证伪它所谓的不用电空调、零碳源。格力作为“空调世界第一”,探索不用电空调无疑是风向标。而格力倾尽全力、耗时十年封神“不用电空调”,只不过创新的自娱自乐。格力零碳源成功之时,却是格力去空调化之日,如此的尴尬,无疑是给真正的不用电空调探索佛头加秽。
1、钳温器是突破传统空调“逆卡诺循环”的新技术路径
钡钳器就是结构上不存在外机,不需要出舱安装外机的不用电空调。作为它的整体技术框架,钳温器是将目标物废热“热转化”为非热能量、达到减少目标物热量、实现对目标物降温和制冷的新技术路径。
不同于传统空调由外部通过电能作为工作能源,将热量从室内“热搬运”到室外的技术,同时获得两个专利授权的钳温器技术由几个成本低廉的成熟商品为部件,发挥了它们各自与热能相关的优势,电控、电动地协调三个主要部件的动作时序,把目标物废热用热管快速导出、大量暂储在相变材料,最后彻底被热电转化为电能而摆脱掉热能形式,实现目标物自行降温,如此循环往复,直至将目标物钳温到人为设定温度。这样的“钳温”过程,是“废热发电”“自源制冷”两个过程嵌合一体的系统功能,仅从单一“自源制冷”过程看,就是不用电制冷的新技术路径。
更重要的是,钡基电池与钳温器融成一体,作为它的热电转化部件,就激活了钳温器的不用电制冷技术路径,成为一种不用电制冷装置——钡钳器。
2、钡基电池无温差热电转化技术,注魂钡钳器
钡基电池是触及公众“思想钢印”的无温差热电转化技术。
思想钢印是著名科幻小说《三体》中的一个概念,即“当某个信息进入大脑时,通过对神经元网络的某一部分施加影响,可以使大脑不经思维就做出判断,相信这个信息为真”。
(1)、无温差热电转化,违反热力学第二定律的思想钢印
热力学第二定律的开尔文表述,是对热机将热能通过做功转化为机械能的规律总结。
温差发电虽然不是热机,但是它热电转化的表现符合开尔文表述,因此,温差发电被误读为遵循开尔文表述,进而由温差发电得出了热电转化必须有“温差”的虚假前提,“无温差热电转化是违反热力学第二定律的伪科学”成了一个思想钢印。其实,随着无偏二极管、热电电容器等无温差热电转化技术的出现可以看出,区别于开尔文表述是宏观机械运动做功转化热能的经验概括,无温差热电转化技术是微观电子运动直接将热能转化为电能,已经超出开尔文表述疆域,是需要新的其他表述来阐释的不争事实。
作为专利技术,钡基电池是“从单一热源吸收热量做(电)功,且不放出任何热量全部转化为电能”,修正了开尔文表述单一热源的热量不能全部转化为机械能的理论,从热-机转化推进到热-电转化,从“不可以100%”升华到“可以100%”,实证“可以实现无温差地、将热量从单一热源100%转化为电能”。
钡基电池不但也可以直接把高品位热能转化为电能,更具备“高效率地完成低品位热能的热电转化”这个鲜明特点。相比热电电容器、无偏二极管等无温差热电转化技术,钡基电池的这个鲜明特点,让钡钳器可以在人类的适宜温度范围高效工作、发挥出优异的制冷功能满足人类刚需。
钡基电池将目标物或者周围环境的热能转化为电能的过程,也是消耗目标物、周围环境热能并使之降温的过程,二者嵌合为同一个过程。
(2)、钡基电池作为高效的无温差热电转化,具有独特的价值和应用
钡基电池不需要“温差”这个所谓的必备条件,可以利用“大气和地面上一切物体所蕴含的热量”单一热源来发电,就为人类在风能、太阳能以外找到了一种“取之不尽、用之不竭”的新能源。
在白天、晚上、阴天、雨雪天、高温环境、低温环境、空中、水下、地面、建筑表面和内部、汽车表面和内部,甚至人体表面,钡基电池都能够长期地、稳定地、高效率地依靠单一热源来发电。在获得清洁电能的同时,钡基电池的“嵌合性”就直接降低了单一热源的温度。与之相比,风能和光伏发电都只能够以间歇方式、低效率地工作,虽然也对环境有降温的效果,但是不能对某个具体单一热源直接降温。
钡基电池的结构和工艺均较为简单,使用的材料也无特殊要求,能够产生若干巨大的产业链,经济效益、社会效益极为显著。例如,自供电手机电池、自供电空调系统(无任何机械部件)、自供电即真正的电动汽车、大幅度提高现有光伏发电效率、......。
(3)、思想钢印危害深远
二十年前,无温差热电技术的无偏二极管就被随意冤杀。一些大佬对热力学第二定律似懂非懂,犹如醉醺醺地掌握着真理一样。“醉真理”回家看到陌生人在翻箱倒柜,不由分说将其暴打在地。酒醒后发现原来是自己误闯到了邻居家,没有一句道歉扬长而去,邻居莫名其妙白揍一顿也无处讲理。从唐山打人事件揣测,在当今的中国,任何恶行最终都将难逃受惩处,钡基电池也不会再成为无温差热电转化技术思想钢印的又一个牺牲品。这个思想钢印不打烂,人们就不会看清“热转化”制冷新技术路径的真相,就不敢在这条康庄大道上不懈前行。
钡基电池、钳温器,两个专利技术共生得到了钡钳器。作为技术灵魂,钡基电池的“嵌合性”塑造出钡钳器的“嵌合性”,也实现了绿色制冷和绿色能源的过程叠加。钡钳器是人类制冷刚需和地球绿色家园相统一的制冷新技术。虽然从原理、结构到广泛的用途远非传统空调所比,但是钡钳器的“自源制冷”这一个过程,还是可以被通俗地理解为“不用电空调”。
钡钳器完全依靠吸收地表的目标物(包括空气)热量及各种废热,直接热电转化获取清洁能源,热电转换率100%,利用率85%以上,不排出任何热量;24小时全天候发电、陆地、水下、空中普适性发电;钡钳器发电功率远超同等面积的风能和光伏发电,稳定连续、结构简单、成本低廉,可以取代风能和光伏发电的广泛应用。由于“嵌合性”,钡钳器获取清洁能源的过程即是它使目标物自源降温的过程。此外,钡钳器还可以广泛应用在各种仪器仪表及各类家电产品上。
三、无数钡钳器的宏观效应,可以钳温地球
单个的钡钳器作为不用电空调,兼具无风吹和噪音、没有温差要求的普适性应用、以及可以直接钳温固体和液体目标物的功能,都比传统空调更胜一筹,另外还有结构简单和经济性优势,使它既具备了既置换现有传统空调市场、又激发更多制冷新刚需的巨大潜力。钡钳器一旦实现社会化、全球化,市场的无形之手就“免费”虚拟了一个包裹着地球的巨钳温器,宏观上就是匹配地球、用地球废热来发电。
地球接收到大量低品位的太阳能,因为缺乏相应的转化技术不能利用,又不能辐射回深太空,集聚在地-气系统就形成了“地球废热”,这既让潜在的终极能源白白丧失,又促成全球变暖的恶性循环。钡钳器技术的出现,使“废热”不再废热,而是可以直接转化为电能的资源。
巨钡钳器不但可以直接转化高品位热能,更能够“高效率地对低品位热能的热电转化”,将无处不在、无时不在、被弃之如敝屐的“地球废热”转化为时空随机、非间歇性的清洁电能。相比化学能、高温热能、核能等工作能源的稀缺性,“地球废热”作为巨钡钳器的工作能源,具有无限性、不稀缺,使“地球废热”的热电转化率失去现实意义了。漫漫无尽的“地球废热”就使电能成为了水一样的、对人类非常重要、而又充沛低廉的终极资源。巨钳温器同样具有“嵌合性”, 它从地球废热中获取终极能源的过程,也是给地球把脉、“让全球降温0.5度”的退烧过程。
可以看出,从广度上可以解决终极能源、全球变暖的钡钳器技术,在高度上也是可以充当空间站的不用电空调。而且,它使空间站自源制冷,不但不为制冷而耗费空间站宝贵的电能,反而同时把原本要排放到太空的废热转化为清洁电能,再循环供给空间站用做额外的动力。
除了空间站,在传统空调失效的其他航天领域,钡钳器技术都具有奇兵制胜的可能:航天器发射时的废热处理、航天器返航时高温造成的黑障,等等。
太空漫步是英雄航天员的壮举,但是这不能掩盖科技的短板。一寸长一寸强,研制人员、社会科技力量不能满足空间站的现有热控系统,都要敢于冲破格力零碳源的误导、摆脱无温差热电转化的思想钢印,敢于“出舱”不断探索空调技术的外太空。只有钡钳器技术这样突破性的不用电空调,甩掉“外机”等以全新的形象走进空间站,航天员才能不再为安装“外机”等部件而出舱。