我看书斋

第253章 数字惊人（第1页）

李翠英所说的研究小组组建时间不长，这是一个偶然中冲动的产物，起源于李翠英讲起他们在初到林场，大冬天在深山老林消雪做饭的经历，让石月河想到了太阳灶这个极简却有用的工具，从此衍生，又想到太阳温室和其他的太阳能利用技术。

光伏技术现在研制不大可能，光热太阳能的利用技术就比较多了。

石月河思考再三，决定先把太阳灶和太阳能温室拿出来试试水，其他的技术和经济环境还不具备，不过也许可以在实验室条件下，研制模拟设备，申请国外相关技术专利，他觉得这是一个好的思路。

选择李翠英和洪胜主要是石月河准备做甩手掌柜的，他们的动手和执行能力强，楚千雪为课题做出了巨大风险，她唯一的一面大镜子成为不可复原的试验用品，关景天是占了地利的便宜，吸收他参加有利于借助他本地人的优势，去收罗一些需要的材料。

把几个人窜活到一起，石月河把他的想法一说，获得一致赞同，尤其是李翠英和洪胜积极性非常高，他们有过丰富的社会经验，很快就判断出石月河的想法不难实现，而且有很大的推广价值。

于是几个年轻人就操练起来，今天的发言，不过是他们前期讨论技术可行性的结果。

李翠英眼神中散发着光芒，整个人英气勃发，她对自己的发言信心饱满。

“古代凿冰取火，就是应用了凸透镜的原理，用冰磨制成一凸透镜，聚焦阳光，就可以点燃柴火，应该是最早的太阳能利用。

油、煤炭和水电是我们最主要的能源，可太阳能这个用之不尽用之不竭的能源，却被我们忽视了。

即使在烈日炎炎的夏天，我们走在大街上会感觉到太阳照在身上的灼热感，但并不会被烤熟，为什么？因为太阳光是均匀照在地面和我们身上，每一个点或者面，所吸收的太阳能是有限的。

我们就想，假如我们有一个装置，就像凸透镜那样把一个特定面积内的太阳能聚焦到一个点，那样就可以使得这一个点的能量大幅提升。

可是做一个小的凸透镜很容易，做一个很大的凸透镜并不容易，而且所用的材料和研磨的难度都是问题，我们做过一个简单计算，假如我们要把100克水，在十分钟烧到100度，所需要的凸透镜直径在70厘米左右，这太贵重了。

我们又想了各种办法，最后石月河同学提出一个思路，那就是破整为零和反射聚焦。

整块的玻璃即昂贵又难以加工，凸透镜是基于折射聚焦。石月河同学提出采用反射镜，但是反射镜面对太阳，只能反射太阳光，而不能聚焦就不能实现能量聚集。

破整为零就可以很好解决这个问题，我们做了一个小试验，那就是把一面镜子打碎，用泥粘在碗的内壁，完美解决了太阳光聚焦的难题。

当然，由于我们试验中存在玻璃碎片大小不一，粘贴的精度也不高，只是验证了小面积镜片聚焦的可行性。

通过理论计算，采用半球面反射聚焦，15分钟要烧开2公斤水，需要球面直径大约为1。5米左右，20分钟烧开同样重量水，直径大约只需要1。1米。

目前，对于反射面最优解的问题我们还在研究中，初步的计算研究结果是旋转抛物面优于半球面，这一点还需要进一步试验验证。

一束平行光沿主轴射向这个抛物面，遇到抛物面的反光，则光线都会集中反射到定点的位置，于是形成聚光，或叫“聚焦”作用。

考虑到实际用途，如果只是用来烧开水，太阳能装置并不需要要求聚焦到一个点，能够聚焦到一个可定的截面就能够实现光能和热能的转换，我们可以把这个截面叫做焦面。

确定了焦面之后，我们就不难研究太阳能聚光装置的聚光比，它是决定太阳能聚光装置的功率和效率的重要因素。

相关计算过程，在这里不具体呈现给同学们。

有同学可能会说，就烧一壶开水，分分钟的事情，你们居然高的这么复杂，又是聚焦又是能量转化，有意义吗？

我们研究的答案是非常有意义。

我们做过一个简单的计算，以全国有8亿人计算，四口人一个家庭，就是两亿个家庭。以每家每天需要四公斤开水计算，每天每家需要0。3公斤煤，也就是每天全国需要需要6000万吨煤，以每吨煤50块钱计算，就是30亿元元。大家可以自己计算一下，全年需要多少煤，那是一个惊人的数字。

219亿吨煤！1万亿元资金！”

李翠英语音稍顿，环顾全场。

物理楼1001教室鸦雀无声，同学和老师都被李翠英说出的两个数字惊呆了。

谁能想到一壶开水中，居然蕴含着如此巨大的一笔财富，谁又能想到几个一年级物理系学生，居然贪天之功想要为国家节省下如此海量的资源。

震惊之后，唤起的是无比兴奋，瞬间爆发的掌声，几乎要把教室掀翻。

“对于太阳能聚光装置的实时对焦问题，我们初步的想法是采用杠杆或者齿轮方式，半手动操作装置跟踪太阳运动。

事实上，考虑到该装置只需要在使用时保证聚焦，对于跟踪对焦的需求并不强烈。

也是考虑到这一应用特点，我们暂时没有考虑自动跟踪对焦技术，未来有实际需求，这一点应该不难实现，但是会提升成本。

如果我们用太阳能替代煤和柴，所节省的资源将可以投入到工农业建设中，为我们的现代化建设增砖添瓦。

太阳能最大的优势就在于，他是完全免费和清洁的能源，是大自然对于人类的最大馈赠。

而且根据我们查阅相关气象地理资料，我国北方大部分地区全年日照时间长，光照资源极其丰富，完全满足太阳能利用的基本条件。

南方地区虽然阴雨天气较多，不利于太阳能利用，但如果更够有效降低太阳能聚光装置的制造成本，应该也有应用的可能性，这一点我们也在考虑之中。”

——内容来自【咪咕阅读】

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