德國發明迷你渦輪機－家庭太陽能的明天

工程師普利伯以既自豪又尷尬的複雜表情，向記者展示了一個小小的技術革命成果棗一個手掌大小的機器。這個用黃銅製作的
微型渦輪機金光閃閃，安裝在一個紅色的塑料盒裡。你用手指輕輕一碰，它就會無聲地轉動起來。微型渦輪機的發明者普利伯
在計算機前解釋了這個在水蒸汽流量隨時變化的條件下，依然可以工作的所謂適應性渦輪機的工作原理。

他說道：「您可以在計算機模擬中，看到水蒸汽的入口在哪裡。蒸汽是在徑向上，流進我們的渦輪機的，然後，我們通過渦輪機的幾何構造，對水蒸汽進行導向。最後，水蒸汽沿著軸向，從出口通道排出。在模擬中，您可以看到，安裝在同一個軸線上的渦輪機葉片和出口通道，是怎樣相互移動。您也可以看到，渦輪機是怎樣打開，又怎樣再次完全關閉的。」

聽起來很複雜，其實相對簡單，也就是依靠房頂上太陽能聚光鏡生成的水蒸汽，從側面流入渦輪機後，再沿著機軸的方向，流出來。專家們稱其為徑向－軸向渦輪機。

它的訣竅在於形狀非常特殊的渦輪葉片，葉片終端看上去，就好像是被折疊了一下，或者是被彎回去一樣。這種形狀，就可以引導水蒸汽，提高能量轉換效率。每一輛普通小汽車的廢氣渦輪壓氣機裡，都有一個類似的渦輪機。

只不過，現在新開發的這種適應性渦輪機，卻擁有一個特殊功能，是所有其它渦輪機都沒有的，那就是，它可以自我調節，適應蒸汽流量不同的工作條件，因為它的渦輪葉輪，可以隱藏到渦輪轉動輪裡。

普利伯介紹說：「您可以把這個過程想像成把一個卡片放進一個信封裡，然後再隨意把這張卡片抽出來，再插回去。我們的特殊設計可以使60％的渦輪葉片面積需要時都可以隱藏到轉動輪裡去。這樣一來，我們就可以把水蒸汽流入渦輪機的縫隙從很小調到很大。調節的方式非常巧妙，利用的是渦輪機的一種自我調節機制。我們使用了一種彈簧，它可以根據不同的蒸汽壓力，自動控制渦輪葉片張開或者關閉。」

這種自我控制的過程是，當陽光充足的時候，可供使用的蒸汽量大，作用在彈簧上的壓力也大，使得渦輪葉片露出來得多，意味著供蒸汽推動的作用面積增大。當陰天蒸汽不多的時候，作用在彈簧上的壓力也就小了，渦輪葉片就會縮回到轉動輪裡，就像蝸牛縮回殼裡一樣。

因此，適應性渦輪機可以自我調節，適應所謂的平面太陽能聚光鏡，所能生成的水蒸汽流量。根據日照條件的不同，這個流量，可以是在每秒鐘2到40升之間。

普利伯介紹說：「這個面積大約有1.5個平方米的聚光鏡所生成的水蒸汽，從吸收管的上方流出來，流進渦輪機。渦輪機再帶動一台發電機。從渦輪機裡流出來的水蒸汽，流經一個熱交換器之後，冷卻凝結成水，再從下方，流回吸收管。這就是水蒸汽的整個循環過程。熱交換器利用的是水蒸汽的剩餘熱量，生成可供家庭使用的熱能。我們完全可以想像，利用市場上比較廉價的熱能儲存系統，把這些熱能儲存起來，比如說利用層式結構、填充砂子的儲熱器。這種儲熱器的造價是很低的。」

據普利伯說，整個這套設備可以節省一個4口之家大約50％的電費和取暖費用。就是它的購置費用，也比一般的太陽能設備要低不少。它所使用的技術簡單易行，也不需要複雜的電氣控制，特別適合於在發展中國家使用。

也是出於這一原因，來自世界各地的專家，現在都對這個已經受專利保護的渦輪機技術表現出濃厚的興趣。就是慕尼黑工業大學進行的一項獨立鑑定也認為，這套系統是有效可行的。八月底，該系統在多特蒙德大學的技術園，投入試用階段。如果試用成功的話，按計劃，這一系統明年將會投入系列生產。