牛人自制高强度杆件欲实现高空光伏发电

温室遮篷的造价可降低到40元人民币/平方米以内。将制作太阳塔钢管的壁厚降低到1mm，钢管密度降低到300 mm一根，系统投资8150元人民币/千瓦。年生产3000小时发电成本为0.014元人民币/度左右，而原设计直径7000米的温室遮篷是考虑到系统有较大的储热能力夜间有更大的生产能力的。夜间高空气温降低对有储热能力的温室遮篷发电系统的生产能力有相当大的稳定效应。因此有温室遮篷系统发电成本有可能降低到0.1元人民币/度以内。在中国利用1/3的沙漠面积即可达到每人3千瓦的电力供应能力。是一个既治理利用了沙漠又解决了能源问题的好项目。

没有温室遮篷的系统发电具有不占用土地的优点。但有温室遮棚的设计温室遮棚本身有较大的利用价值且单位面积土地上的电力生产能力更大，有温室遮棚的设计更适合建设在昼夜温差大的沙漠地区以稳定系统的发电能力，并且大面积建设在沙漠地区的温室遮棚本身也是治理沙漠的良好方法。　　

如果以上太阳能搜集塔发电项目的效益分析得比较准确可以认为其必将取代几乎其他全部的能源利用方式。因为本文的设计更实际、成本更低、更安全、持久、环保。　　

本技术利用在火力发电厂建造烟囱时可以大大地降低烟囱的建筑成本，用三根以上按本文设计的1000米高度以上的独立钢管及简单的轻质较抗拉耐170℃以上温度的密封材料即可制作成1000米高以上的烟囱。火力发电厂使用1000米高以上烟囱一方面可以降低对附近环境的污染，另一方面可以降低或消除火力发电厂排烟对引风机的依赖将节省数量极大的运行电力能源甚至可以对外供电。火力发电厂使用1000米高烟囱发电可以使排烟中的热能发电效率达到1.4％左右。　　

本技术在各种吊车、大跨度桥梁、大跨度房屋架、桁架、各种塔架、高空建筑等方面的利用都将大大地降低成本。而用在飞机、载重车辆方面时一方面可降低制造成本减轻重量，又可降低其使用能耗；使用在车辆中还可以提高车辆的整体刚度大大地提高安全性能。制作潜艇的骨架时将大大降低制造成本减轻重量扩大使用空间。　　

本技术利用在风力发电机叶片上时可使叶片的设计长度增加较大一方面可在不增加风力发电机塔架高度时提高风能的可利用的高度（有可能使叶片长度达到100米以上），并降低其重量和制作成本。　　

总之，本技术将在几乎全部的承压、抗弯曲结构中得以利用并降低成本使许多目前不可想象的大型力学结构设计得以实现，本技术的实现必将对环保、能源安全、力学材料、交通安全等领域产生及重大的正面影响，或者说将是一场深刻的工业革命。是材料力学及结构力学理论的飞跃。　　

本设计为了说明问题是以在钢管内充以高压流体来论证的，考虑到实际使用时的安全持久管内如果是充满高压固体其安全可靠性将更加得以保证。目前个人认为比较可行的设计是在管内充满耐高压力的小直径滚珠及润滑剂；工作时由滚珠将压力传递到钢管内壁各处，润滑油不受力只起润滑作用，这样钢管的实际受力状况更加接近于管内充满高压流体的状况，同时也可以基本保证本设计的使用稳定性。如果将滚珠制作成中空的并充以高压力气体的技术可行采用到本技术中效果将更好。要找到以本设计为理论基础实际使用安全性能可靠的高刚度结构制作的最佳方案必须在今后大量的实践后才可能获得这里就不过多地讨论了。　　

当管件内压力设计不太高时较为可行的方法是在半封闭的钢管内部充满膨胀水泥当水泥固化后将钢管全封闭即可制作成符合本设计力学要求安全性能可靠的杆件。　　即使仅仅在现有风力发电机圆柱形塔架内部充满沙子或水后将其封闭，塔架在受力弯曲时由于钢管变形内部体积减小必将产生对外部管壁的压力使风力发电机圆柱形塔架的上、下两端产生拉力，由于管内沙子或水为基本不可压缩物质因而极小的体积减小都将使管内压力迅速升高而使钢管的反变形能力迅速增大，并且在较大范围内钢管弯曲变形越大其反变形能力也越强，从而大大地增加了塔架在弹性范围内的弹性和刚度。因此这一简单的改变使风力发电机塔架的钢材消耗量降低到目前现有设计的1/10以下是完全可能的；或者保守地说使用目前设计100米高度风力发电机塔架20％数量的钢材即可将发电机组安装在500米以上高空。　　

采用管内加密封内胆向内胆充以高压流体也是一种本设计的实施方法，由于本结构基本没有外力破坏按目前技术水平辅以良好的监测及控制手段随时补充管内压力的办法使用过程也是较为安全的。　　

假设一个没有多大刚度的塑料矿泉水瓶在瓶内装满水密封时的刚度增大到不依靠其他工具人力几乎无法 使其弯曲变形就可以说明本设计的许多力学问题了。