设计能源供应的关键策略是从源到使用点追踪能量流(特别是赫尔姆霍尔茨自由能)。
什么能为您的泵供电?如果将电力发电,则该方案是肯定的失败者。电力输出将小于泵所消耗的功率。该结论不是可能的工程判断,而是基于热力学定律确定的确定性。第二定律说,自由能在每个阶段都丢失。
如果您的泵将由其他东西(例如汽油)提供动力,那么问题是您的设备是否是将燃料的自由能转换为电力的最佳方法。由于可以得到汽油供电的发电机,从而跳过了泵送水的步骤,因此几乎可以肯定,这是一种相对效率低下的方法。流动的粘性水造成的摩擦损失会浪费您的一些能量。如果您的泵是由风力涡轮机驱动的,则将适用同样的论点。直接发电更有效。
如果您确实打算燃烧某种化石燃料来发电,那么您需要将设置的效率与我们大多数人购买电力的大型商业厂的效率进行比较。尽管传输有一些损失,但这些大型植物的效率通常会击败您在家中可以做的任何事情。
这并不是说泵没有作用。假设您的能量来自风和太阳能的某种组合。这些是很好的来源,但是当您需要时,它们并不总是在继续。您需要某种方法来存储它们在离开时提供的时期的能量。一种方法是通过电池,但是有一些缺点。另一种方法是将水泵入高架罐或池塘中。然后,它可以在返回的途中运行一个发电机。效率低下,但是由于否则会抛出这种能量,因此无论如何它都可能是一个好的系统。
您会注意到我没有对管道的细节说什么。这不仅仅是因为我懒惰。跟踪基本能量流比试图将特定子系统的详细计算汇总在一起要可靠得多。
迈克·W。
(于2010年3月13日发布)