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天然新制冷技术
天然新制冷技术
来源:中制冷设备网    2009-9-8
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        天然新制冷技术是一种效法大自然下雨现象的、制冷效率奇高的全新的人工制冷技术。
  
  蒸气压缩式制冷技术,是现有制冷技术中的主流技术。它主要利用作为制冷工质的物质,由液态相变成气态时,需要大量吸收汽化潜热这一物理特征实现制冷。


  在现有相变制冷循环过程中,只有两个工程环节,其一是汽化,其二是液化。液态制冷工质汽化的过程,完全可以自动发生。制冷工程师们唯一需要做的工作是如何使汽化后的制冷工质蒸气重新液化,从而实现相变制冷循环。


  现有技术解决这一问题的办法,就是使用制冷压缩机,通过机械压缩使低温低压的制冷工质蒸气升压增温,然后在自然常温环境中排热冷凝实现液化。
  
  水其实也是一种制冷工质。


  水在地表通过大量吸收自然常温热量蒸发汽化成水蒸汽,在地表产生降温的制冷效果。水蒸汽从地表上升到天空后,自动冷凝液化成雨水,雨水最终又落回地面,由此形成制冷循环。这就是天然制冷。


  人所共知,这种天然制冷现象并不使用制冷压缩机、也不需要耗费电力,其制冷效率为无穷大。


  发明人通过理解与破译这种天然制冷现象之后发现:制冷工质蒸气在绝热膨胀工况下冷凝液化时,只释放微不足道的显热,并不释放其数量与其汽化潜热相等的凝结热。这就是天然制冷现象成功的技术秘密。
  
  
  天然制冷现象的伟大启示


  水就是一种制冷剂。


  水在蒸发汽化的过程中,能够大量吸收热量,能够产生制冷降温的效果。


  地球一年之中的总降水量平均为52万立方公里。毫无疑问,从天而降的雨水,百分之百来自地面。首先是地表的热量将52万立方公里的水,汽化成为了水蒸汽,然后是这些水蒸汽上升到天空后形成了雨水,最后这些雨水又从天空降落到了地面。地球地表面每年将52万立方公里的水,蒸发成水蒸汽总共需要吸收的热量其总量为3.12×1020大卡,相当于62万亿吨标准煤的发热量。全年太阳辐射到地球表面的热量,平均为6.18×1020大卡。水蒸汽蒸发从地表吸收走的热量,约占全年太阳总辐射热量的50%。
  
  需要进一步认真讨论的问题是,水蒸汽把大量的地表热量弄到哪里去了?!
  
  因为各地地表吸收太阳热量的能力差异很大,地表各处的温度也就不同。吸收地表热量最多的热气团,由于其气体温度高,所以气团内部的空气密度低。在同一海拔高度内,热气团承受着周围冷空气因为密度差异而产生的巨大浮力,为此直线上升。在大气层的对流层内广泛地、大量地、经常地产生着这种热气团上升现象。


  地球的表面71%的面积是蓝色的海洋。大面积的海洋的自然蒸发,形成了上述数额巨大的水蒸汽。气温越高,湿度越大。裹夹在热气团中的水蒸汽,随着热气团一道直线上升。
  
  大气层的压力随着海拔高程不断升高,压力不断降低。


  热气团上升的过程,是一个从高压区走向低压区的过程,是一个自由膨胀的过程。


  气体在体积膨胀的过程中,分子与分子之间的距离加大,在无法从外部吸收热量的情况下,自身温度随即下降。


  热气团中的水蒸汽随着气团中的其他大气成分在作绝热膨胀的过程中,一道降压,一道产生降温。当水蒸汽的自身温度低于其露点温度时,水蒸汽就自动凝结成云粒。


  水蒸汽是无色透明的。水蒸汽凝结成云粒之后,也就完成了其冷凝液化的相变过程。


  在制冷工程中只有两个工程环节,其一是液态制冷工质的汽化,其二是气态制冷工质的液化。液态制冷工质的汽化过程,是一个完全可以自动发生的过程,制冷工程师唯一需要解决的问题是如何促使其冷凝液化。以上的讨论告诉我们,在天然制冷过程中,水在地表汽化成水蒸汽的过程是一个自动发生的过程,水蒸汽在天空冷凝液化的过程,同样是一个自动发生的过程。天然制冷既不需要制冷压缩机,也不需要消耗电力与其他能源。
  
  水蒸汽在天空中被冷凝液化,是一种不容争议的客观事实。


  水蒸汽在天空中被冷凝液化时,不需要制冷压缩机,也不需要消耗电力与其他能源同样是一种不争的事实。


  水蒸汽随同热气团上升的过程,是一个绝热膨胀的过程。水蒸汽是在绝热膨胀的过程中完成了自身的冷凝液化,又是一个不争的事实。


  假定水蒸汽在地表时的温度为35℃,假定水蒸汽在海拔1500米处的天空中冷凝液化成云粒,假定云粒的温度为24℃。其时每千克水蒸汽从地面到天空所携有的热量为604.5大卡,其中潜热600大卡,显热4.5大卡。此时,另有一种不容怀疑的事实,那就是每千克水蒸汽确实把604.5大卡的地表热量携带到了海拔1500米处的天空。其中的显热与潜热的比例为4.5/600,为1/133。


  问题的关键在于这笔热量到哪里去了呢?保存在天空吗?绝对不可能!因为天空中除了稀薄的空气之外,别无所有。返回到了地面吗?绝对不可能!热气团只能往上升,不会往下降。这笔巨大的热量如果要由雨水携带落回地面,雨水的温度将达到624℃。


  
  行文至此,我们已经初步揭开天然制冷现象只产冷、不产热,制冷效率奇高的神秘面纱。
 

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