一个非常严肃的话题,既然空调消耗1kw能制热3kw,那能不能用3kw的热发出1kw的电

lszyc

qqings 发表于 2016-4-4 10:43
是的,你说的是热力发电,但是通过温差发电除了热力外,还有其他的技术,比如半导体,那么半导体发电效率也要 ...

这个是一样的，半导体温差发电也利用温差产生的粒子（原子、分子）运动速度差异。

lszyc

qqings 发表于 2016-4-4 10:43
是的,你说的是热力发电,但是通过温差发电除了热力外,还有其他的技术,比如半导体,那么半导体发电效率也要 ...

太阳能不是热能，是光能，品位比热能高和电能同等，理论上可以100%转换为热能。也可以100%转换为电能（电能其实是电势能，是通过电势差得到的），但我们还没找到这种材料。使用半导体光电池效率才15%左右。
但太阳能和我们说的温差不是一回事，对吧？我们说的是使用热泵制造温差，再利用温差发电，能不能永动的问题。

qqings

lszyc 发表于 2016-4-4 11:17
太阳能不是热能，是光能，品位比热能高和电能同等，理论上可以100%转换为热能。也可以100%转换为电能（电 ...

既然这样那我们就来说太阳能。
热泵可以产生温差,其最高效率是 T高/（T高-T低）,那假设现在T高是6500度,这样能发光了吧,那么效率就是6500/(6500-300)，这是大于1的数，然后6500度的发光体，发出的光（注意这里所有能量都通过热辐射散失）再通过效率接近100%的太阳能电池，是不是“永动”了？

lszyc

qqings 发表于 2016-4-4 11:47
既然这样那我们就来说太阳能。
热泵可以产生温差,其最高效率是 T高/（T高-T低）,那假设现在T高是6500度, ...

你前面的理论计算是对的，理论效率略大于1（1.0484）。但你后面计算错了，因为理论辐射效率是小于1的，即不是所有的能量都能通过热辐射散失的。

被迫生活

建议楼主把标题改一下，啥年月了还探讨为啥不能制造永动机，这是“很严肃”的挑战人类智商底线的性质了。

qqings

被迫生活 发表于 2016-4-4 12:09
建议楼主把标题改一下，啥年月了还探讨为啥不能制造永动机，这是“很严肃”的挑战人类智商底线的性质了。{: ...

好,那我改下题目,继续讨论

qqings

lszyc 发表于 2016-4-4 11:58
你前面的理论计算是对的，理论效率略大于1（1.0484）。但你后面计算错了，因为理论辐射效率是小于1的，即 ...

小于1没关系啊,除非小于1/1.0484才会得不偿失,难道这个也根温差有关?

wltd

楼主说的不是永动机。他的意思是类似抽水蓄能电站，如果能一直以超过1的能效让热泵工作，总能拼出一套在大气中获取能量超过热泵自身损耗能量的系统出来。
简单的看貌似有道理，这个要热工专业的同学计算下理论上可不可行吧。
重要的事情要说三遍，这个不是永动机，这个不是永动机，这个不是永动机。

qqings

wltd 发表于 2016-4-4 12:23
楼主说的不是永动机。他的意思是类似抽水蓄能电站，如果能一直以超过1的能效让热泵工作，总能拼出一套在大 ...

对的对的,就是个意思.
上面有坛友已经解释了热泵最高效率是 温度/温差,反过来发电最高效率是 温差/温度,这样确实无论如何也不可能让产生的能量超过花费的能量,所以我想换一个思路来讨论.

被迫生活

不同能量之间的转换效率在当前科技水平下是有很大差异的，比如光电转换，最顶级的大概不到10%，而电转换成光，比如发光管，效率就高很多倍。

热能、机械能直接的转换也类似，热转换成机械能，内燃机、汽轮机一般到30%多就不错了，而且转换装置复杂。而机械能转换成热能，则简单的多，效率也高的多，一脚刹车，机械能几乎都转换成刹车片刹车盘轮胎的热能了，这个转换效率到80%没有啥难度。

楼主提到的热电转换，也是类似情况，电能转热能，几乎100%，电热丝就可以轻易实现，而热能转换电能，热电偶的效率大概就x%的水平。

大姑娘

wltd 发表于 2016-4-4 12:23
楼主说的不是永动机。他的意思是类似抽水蓄能电站，如果能一直以超过1的能效让热泵工作，总能拼出一套在大 ...

应该可以的，太阳能发电给压缩机供电，我记得三洋有做过这种机器...

qqings

被迫生活 发表于 2016-4-4 12:39
不同能量之间的转换效率在当前科技水平下是有很大差异的，比如光电转换，最顶级的大概不到10%，而电转换成 ...

科技是在进步的,万一若干年后,这些转换效率大幅度提高了呢.
若干年前,没有热泵这个概念的时候,谁也不会想到花1kw的电,能产生3kw的热(哪怕现在还有很多人不相信空调比电暖气省电),但是热泵概念的推出,导致输出能量可以超过输入能量了,这是个巨大的进步,只要将热能转换为电能的效率提高,说不定就能产生超过消耗的电能呢.

lszyc

qqings 发表于 2016-4-4 12:23
小于1没关系啊,除非小于1/1.0484才会得不偿失,难道这个也根温差有关?

我们讨论的是相对的能量，不是绝对能量，也没有利用绝对能量的方法，比如机械能利用，也是利用相对运动。

任何有温度的物体都会辐射电磁波，宇宙背景微波就是宇宙大爆炸留下的背景温度27K左右。要100%吸收辐射能量，要求吸收体是绝对零度，这在理想状态上可行，但实践中是做不到的。

所以，楼主说的辐射的利用，比如光电转换，理想条件是100%，但现实做不到，就在现实条件下的极限理论值，也和光电转换组件的温度有关，它不可能光吸收，不辐射吧？

qqings

lszyc 发表于 2016-4-4 13:16
我们讨论的是相对的能量，不是绝对能量，也没有利用绝对能量的方法，比如机械能利用，也是利用相对运动。 ...

好吧,这个方案又失败了,原来中学生物理竞赛就有这个题目了,热辐射也跟逆卡诺循环有关......

jybabe

用热泵烧水，推动蒸汽机发电，再用发出的电驱动热泵运行，道理差不多，其实就是个永动机。
不管是卡诺循环还是温差发电，最终都是要遵循热力学定律，不管怎么转，能量都是在消耗。