很有意思的问题,想起一件往事了。
刚刚参加工作时分配在一家老国企,实习期当了一段时间的电工和仪表工。
国企的玻璃纤维纺织车间有几台巨大的排风机,排出来的热风温度很高。某日和几位电工一起突发奇想,能不能把这些热量收集利用起来,说不定能成为很好的技术革新项目。要知道,当年工资很低,若能开发出技术革新项目,所获得的奖金是1年的工资总和!
仪表专业的特征是各种元器件都有,即便没有,可以立即下订单给采购部门,他们就会按时采购到位。
于是立刻动手设计。想法是这样的:我们把热风中的能量收集起来,储存到蓄电池中,这样就可以实现能量转换了。
用什么来转换?首先想到的是热电偶。
大家都知道测温的热电偶,它的原理如下:
图1:热电偶阵列和蓄电池
想法很简单:我们制作一个热电偶阵列,利用它把热能转换为电能,并存入蓄电池即可。
我找来若干废旧的镍铬-镍硅热电偶,把它拆开,将镍铬丝和镍硅丝切成百段,用点压焊机把它们焊接成100个热电偶,再组成10X10的热电偶阵列。
下图是镍铬-镍硅热电偶的分度值表:
热风风口在冬天的温度是60到70度,夏天更高。当时是冬天,温度大约在65度,我们看到镍铬-镍硅输出的电压是2.643毫伏。
我设计了一个电路,输入端就是来自热电偶阵列的100个毫伏电压。我把它们做了组态,通过串并联获得较高的电压;电路的中间级是用运放构建的电压-电流变换器,输出端是恒流源电路,实现向蓄电池恒流充电。
电路制作完毕,和几位电工一起把转换器安装到位。
效果如何?一个蓄电池充满需要近2天。于是,打算修改电路,进一步提高转换效率。
然而,因为突然在排风机风口出现这么一个怪东西,动力车间的工程师来观察一番,接着把我们告到厂部技术科,说我们的东西挡住了排风风口,造成散热流量损失,影响N大。
技术科科长来看后,通知我们立刻拆除。大家面面相觑,毫无办法。
总工也知道了这件事,专门找我谈话。这位留苏的玻璃工业专家,他对我说了几件事:
第一:这种电路的测量原理是对的,可以实现能量转换;
第二:从卡诺循环的原理可知,这件事是得不偿失的。因为温度场的温度太低,我们付出的成本和转换效率与收益相比,没有价值;
第三:这种技术革新不实用,它会破坏生产条件,增加事故隐患。必须立刻拆除;