牛人自制高強度桿件欲實現高空光伏發電

利用本文的技術可以將溫室遮篷的骨架造價降低到現有設計的30％以內，因此溫室遮篷的造價可降低到40元人民幣/平方米以內。將制作太陽塔鋼管的壁厚降低到1mm，鋼管密度降低到300 mm一根，系統投資8150元人民幣/千瓦。年生產3000小時發電成本為0.014元人民幣/度左右，而原設計直徑7000米的溫室遮篷是考慮到系統有較大的儲熱能力夜間有更大的生產能力的。夜間高空氣溫降低對有儲熱能力的溫室遮篷發電系統的生產能力有相當大的穩定效應。因此有溫室遮篷系統發電成本有可能降低到0.1元人民幣/度以內。在中國利用1/3的沙漠面積即可達到每人3千瓦的電力供應能力。是一個既治理利用了沙漠又解決了能源問題的好項目。

沒有溫室遮篷的系統發電具有不占用土地的優點。但有溫室遮棚的設計溫室遮棚本身有較大的利用價值且單位面積土地上的電力生產能力更大，有溫室遮棚的設計更適合建設在晝夜溫差大的沙漠地區以穩定系統的發電能力，并且大面積建設在沙漠地區的溫室遮棚本身也是治理沙漠的良好方法。　　

如果以上太陽能搜集塔發電項目的效益分析得比較準確可以認為其必將取代幾乎其他全部的能源利用方式。因為本文的設計更實際、成本更低、更安全、持久、環保。　　

本技術利用在火力發電廠建造煙囪時可以大大地降低煙囪的建筑成本，用三根以上按本文設計的1000米高度以上的獨立鋼管及簡單的輕質較抗拉耐170℃以上溫度的密封材料即可制作成1000米高以上的煙囪。火力發電廠使用1000米高以上煙囪一方面可以降低對附近環境的污染，另一方面可以降低或消除火力發電廠排煙對引風機的依賴將節省數量極大的運行電力能源甚至可以對外供電。火力發電廠使用1000米高煙囪發電可以使排煙中的熱能發電效率達到1.4％左右。　　

本技術在各種吊車、大跨度橋梁、大跨度房屋架、桁架、各種塔架、高空建筑等方面的利用都將大大地降低成本。而用在飛機、載重車輛方面時一方面可降低制造成本減輕重量，又可降低其使用能耗；使用在車輛中還可以提高車輛的整體剛度大大地提高安全性能。制作潛艇的骨架時將大大降低制造成本減輕重量擴大使用空間。　　

本技術利用在風力發電機葉片上時可使葉片的設計長度增加較大一方面可在不增加風力發電機塔架高度時提高風能的可利用的高度（有可能使葉片長度達到100米以上），并降低其重量和制作成本。　　

總之，本技術將在幾乎全部的承壓、抗彎曲結構中得以利用并降低成本使許多目前不可想象的大型力學結構設計得以實現，本技術的實現必將對環保、能源安全、力學材料、交通安全等領域產生及重大的正面影響，或者說將是一場深刻的工業革命。是材料力學及結構力學理論的飛躍。　　

本設計為了說明問題是以在鋼管內充以高壓流體來論證的，考慮到實際使用時的安全持久管內如果是充滿高壓固體其安全可靠性將更加得以保證。目前個人認為比較可行的設計是在管內充滿耐高壓力的小直徑滾珠及潤滑劑；工作時由滾珠將壓力傳遞到鋼管內壁各處，潤滑油不受力只起潤滑作用，這樣鋼管的實際受力狀況更加接近于管內充滿高壓流體的狀況，同時也可以基本保證本設計的使用穩定性。如果將滾珠制作成中空的并充以高壓力氣體的技術可行采用到本技術中效果將更好。要找到以本設計為理論基礎實際使用安全性能可靠的高剛度結構制作的最佳方案必須在今后大量的實踐后才可能獲得這里就不過多地討論了。　　

當管件內壓力設計不太高時較為可行的方法是在半封閉的鋼管內部充滿膨脹水泥當水泥固化后將鋼管全封閉即可制作成符合本設計力學要求安全性能可靠的桿件。　　即使僅僅在現有風力發電機圓柱形塔架內部充滿沙子或水后將其封閉，塔架在受力彎曲時由于鋼管變形內部體積減小必將產生對外部管壁的壓力使風力發電機圓柱形塔架的上、下兩端產生拉力，由于管內沙子或水為基本不可壓縮物質因而極小的體積減小都將使管內壓力迅速升高而使鋼管的反變形能力迅速增大，并且在較大范圍內鋼管彎曲變形越大其反變形能力也越強，從而大大地增加了塔架在彈性范圍內的彈性和剛度。因此這一簡單的改變使風力發電機塔架的鋼材消耗量降低到目前現有設計的1/10以下是完全可能的；或者保守地說使用目前設計100米高度風力發電機塔架20％數量的鋼材即可將發電機組安裝在500米以上高空。　　

采用管內加密封內膽向內膽充以高壓流體也是一種本設計的實施方法，由于本結構基本沒有外力破壞按目前技術水平輔以良好的監測及控制手段隨時補充管內壓力的辦法使用過程也是較為安全的。　　

假設一個沒有多大剛度的塑料礦泉水瓶在瓶內裝滿水密封時的剛度增大到不依靠其他工具人力幾乎無法 使其彎曲變形就可以說明本設計的許多力學問題了。