Фрэнк Шуман
Фрэнк Шуман | |
|---|---|
 Шуман в 1907 году | |
| Рожденный | 23 января 1862 г. Бруклин, Нью-Йорк , США |
| Умер | 28 апреля 1918 г. ( 56 лет |
| Образование | Самообразование |
| Занятия |
|
| Известный | |
Фрэнк Шуман ( / ˈ ʃ uː m ə n / ; 23 января 1862 - 28 апреля 1918) был американским изобретателем, инженером и пионером солнечной энергетики , известным своими работами над солнечными двигателями, особенно теми, которые использовали солнечную энергию для нагрева воды, которая будет производить пар.
Ранний период жизни
[ редактировать ]Шуман родился в 1862 году в Бруклине , Нью-Йорк . В 18 лет он бросил колледж и устроился работать химиком в компанию по производству анилиновых красителей в Западной Вирджинии . В 1891 году он переехал в Филадельфию, чтобы работать со своим дядей Франком Шуманом, который сохранил оригинальное немецкое написание фамилии. [1] Шуман был президентом Tacony Iron & Metal Works, компания заключила контракт на отливку статуи Уильяма Пенна для мэрии Филадельфии , а Шуману было поручено разработать метод гальванического покрытия статуи слоями защитного алюминия . [2]
Карьера
[ редактировать ]В 1891 году [3] Фрэнк Шуман изобрел армированное безопасное стекло , на которое ему был выдан патент в 1892 году. [4] Были выданы дополнительные патенты, касающиеся процесса изготовления проволочного стекла и машин для изготовления проволочного стекла. В 1914 году Шуман изобрел процесс изготовления многослойного безопасного стекла, названного безопасным стеклом. [5] и производится компанией Safety Glass Company. В 1916 году он запатентовал «Сигнал опасности» для железнодорожных переездов. [6] а также использование жидкого кислорода или жидкого воздуха для движения подводной лодки. [7]
20 августа 1897 года Шуман изобрел солнечный двигатель, который работал за счет отражения солнечной энергии на квадратные коробки размером в один фут, наполненные эфиром, температура кипения которого ниже, чем у воды, и содержащие черные трубы внутри, которые, в свою очередь, приводили в действие игрушку. паровой двигатель. Крошечная паровая машина непрерывно работала более двух лет в солнечные дни рядом с прудом у дома Шумана.
В 1908 году Шуман основал компанию Sun Shine Power Company с намерением построить более крупные электростанции. Он вместе со своим техническим консультантом АСЕ Акерманном и британским физиком сэром Чарльзом Верноном Бойсом , [ нужна ссылка ] разработал улучшенную систему, использующую зеркала для отражения солнечной энергии на коллекторные коробки, что настолько увеличило теплопроизводительность, что теперь вместо эфира можно было использовать воду. Он также разработал паровую турбину низкого давления, поскольку большинство старинных паровых двигателей 1910 года были построены для пара, а не для нагрева воды, нагретой солнцем. Турбина Шумана перерабатывала энергию в четыре раза быстрее, чем любой двигатель того времени. Затем Шуман сконструировал полномасштабную паровую машину, работающую на паре низкого давления, что позволило ему запатентовать всю систему солнечного двигателя к 1912 году. Scientific American снова представил Шумана в своих выпусках от 4 февраля 1911 года и 30 сентября 1911 года.
Шуман построил первую в мире солнечную тепловую электростанцию в Маади , Египет (1912-1913). На заводе Шумана использовались желоба полукруглой формы для привода двигателя мощностью 60–70 лошадиных сил, который перекачивал 6000 галлонов воды в минуту из реки Нил на соседние хлопковые поля. Его система включала ряд технологических усовершенствований, в том числе поглощающие пластины с двойными стеклами, разделенными воздушным пространством в один дюйм. Хотя начало Первой мировой войны и открытие дешевой нефти в 1930-х годах препятствовало развитию солнечной энергии, концепция Шумана и базовый проект были возрождены в 1970-х годах с новой волной интереса к солнечной тепловой энергии. [8]
Мы доказали коммерческую выгоду от солнечной энергии в тропиках и, в частности, доказали, что после того, как наши запасы нефти и угля будут исчерпаны, человечество сможет получать неограниченную энергию от солнечных лучей.
— Фрэнк Шуман, New York Times , 2 июля 1916 г. [9]
Шуман умер в своем доме на Дисстон-стрит в Такони в 1918 году. [10] Его большой дом и лаборатории до сих пор стоят в районе Такони в Филадельфии в виде жилого дома и гаражей. Они были внесены в исторический реестр в октябре 2019 года, а это означает, что их нельзя снести или существенно изменить без разрешения Исторической комиссии. [11]
Патенты
[ редактировать ]
| Число | Дата подачи | Дата выпуска | Описание |
|---|---|---|---|
| Д37803 | 18 декабря 1905 г. | 30 января 1906 г. | Дизайн листового стекла |
| Д43349 | 19 августа 1910 г. | 17 декабря 1912 г. | Дизайн листового стекла |
| 483020 | 6 июля 1892 г. | 20 сентября 1892 г. | Процесс встраивания проволочной сетки в стекло |
| 483021 | 6 июля 1892 г. | 20 сентября 1892 г. | Машина для заделки сетки в стекло |
| 510716 | 22 сентября 1893 г. | 12 декабря 1893 г. | Машина для заделки проволоки в стекло |
| 510822 | 29 декабря 1892 г. | 12 декабря 1893 г. | Процесс производства проволочного стекла |
| 510823 | 29 декабря 1892 г. | 12 декабря 1893 г. | Машина для производства проволоки и стекла |
| 531874 | 5 июля 1894 г. | 1 января 1895 г. | Процесс резки стекла, залитого проволокой |
| 542539 | 14 ноября 1894 г. | 9 июля 1895 г. | Устройство для устранения препятствий с автомобильных путей |
| 545826 | 3 мая 1894 г. | 3 сентября 1895 г. | Ковш для окунания стекла |
| 546196 | 28 мая 1894 г. | 10 сентября 1895 г. | Аппарат для заделки проволоки в стекло |
| 561920 | 14 ноября 1892 г. | 9 июня 1896 г. | Машина для заделки проволоки в стекло |
| 574458 | 23 ноября 1893 г. | 5 января 1897 г. | Машина для заделки проволоки в стекло |
| 593440 | 17 сентября 1896 г. | 9 ноября 1897 г. | Процесс обработки металлических конструкций |
| 605754 | 20 января 1896 г. | 14 июня 1898 г. | Процесс и машина для встраивания проволоки в стекло |
| 647334 | 21 июля 1897 г. | 10 апреля 1900 г. | Процесс изготовления роллов |
| 661649 б | 21 июля 1900 г. | 13 ноября 1900 г. | Мерсеризационная машина |
| 670438 а | 20 сентября 1900 г. | 26 марта 1901 г. | Машина для формования стекла |
| 671240 | 13 октября 1900 г. | 2 апреля 1901 г. | Процесс тушения пожаров |
| 673067 | 20 сентября 1900 г. | 30 апреля 1901 г. | Мерсеризационная машина |
| 727004 а | 14 июня 1902 г. | 5 мая 1903 г. | Сетка проволочная для производства проволоки и стекла |
| 727005 а | 14 июня 1902 г. | 5 мая 1903 г. | Производство проволочного стекла |
| 727006 а | 14 июня 1902 г. | 5 мая 1903 г. | Способ изготовления проволоки-стекла |
| 727007 а | 14 июня 1902 г. | 5 мая 1903 г. | Процесс производства проволочного стекла |
| 733286 | 13 января 1903 г. | 7 июля 1903 г. | Съемная свая для формирования бетонных свай |
| 733287 | 23 апреля 1903 г. | 7 июля 1903 г. | Процесс изготовления бетонных свай |
| 733288 | 13 января 1903 г. | 7 июля 1903 г. | Съемная свая для формирования бетонной сваи |
| 733335 | 4 июня 1903 г. | 7 июля 1903 г. | Процесс формирования отверстий в земле |
| 733336 | 23 апреля 1903 г. | 7 июля 1903 г. | Процесс формирования бетонных свай |
| 733337 | 23 апреля 1903 г. | 7 июля 1903 г. | Процесс формирования бетонных свай |
| 735680 | 23 апреля 1903 г. | 4 августа 1903 г. | Процесс изготовления бетонных свай |
| 739268 | 8 июня 1903 г. | 15 сентября 1903 г. | Процесс изготовления бетонных свай |
| 752003 | 23 апреля 1903 г. | 9 февраля 1904 г. | Процесс формирования бетонных свай |
| 756805 | 13 января 1903 г. | 5 апреля 1904 г. | Съемная свая для формирования бетонной сваи |
| 763212 | 5 февраля 1904 г. | 21 июня 1904 г. | Подготовительная свая для формирования бетонных свай |
| 763213 | 25 февраля 1904 г. | 21 июня 1904 г. | Способ формирования бетонных свай |
| 786058 | 7 апреля 1904 г. | 28 марта 1905 г. | Процесс производства проволочного стекла |
| 792172 а | 20 марта 1905 г. | 13 июня 1905 г. | Процесс изготовления проволоки и стекла |
| 805936 | 9 января 1905 г. | 28 ноября 1905 г. | Бетонная свая и способ ее изготовления |
| 806755 | 21 апреля 1904 г. | 5 декабря 1905 г. | Свая для пирсов или обсадных колонн |
| 806587 | 21 апреля 1904 г. | 5 декабря 1905 г. | Пирс и корпус пирса |
| 817595 | 21 апреля 1904 г. | 18 сентября 1906 г. | Установка бетонных свай |
| 831481 | 26 июля 1905 г. | 10 апреля 1906 г. | Строительство свай |
| 875857 | 14 июня 1902 г. | 7 января 1908 г. | Способ изготовления проволочного стекла |
| 876307 | 14 июня 1902 г. | 7 января 1908 г. | Способ изготовления проволочного стекла |
| 889341 | 20 июля 1897 г. | 2 июня 1908 г. | Рулон и процесс его изготовления |
| 898517 | 31 мая 1906 г. | 15 сентября 1908 г. | Бетонная свая и процесс ее возведения |
| 899339 б | 22 декабря 1905 г. | 22 сентября 1908 г. | Извлечение жира и калийных солей из шерсти |
| 899440 б | 29 декабря 1905 г. | 22 сентября 1908 г. | Аппарат для извлечения жира и калийных солей из шерсти |
| 905469 а | 20 марта 1905 г. | 1 декабря 1908 г. | Проволочно-стеклянная структура |
| 957477 | 20 марта 1905 г. | 10 мая 1910 г. | Способ и средства отжига стекла |
| 979579 | 18 марта 1907 г. | 27 декабря 1910 г. | Использование отработанного тепла компрессоров |
| 992814 | 1 мая 1907 г. | 23 мая 1911 г. | Использование отработанного тепла дистилляции |
| 1002768 | 20 июля 1907 г. | 5 сентября 1911 г. | Использование тепла для развития энергетики |
| 1014418 | 13 декабря 1907 г. | 9 января 1912 г. | Процесс использования отходящего тепла дистилляции |
| 1156186 | 7 марта 1906 г. | 12 октября 1915 г. | Способ изготовления составных свай |
| 1167944 | 20 июля 1909 г. | 11 января 1916 г. | Способ и средства плавки металлов |
| 1200893 | 9 января 1914 г. | 10 октября 1916 г. | Паровая машина |
| 1218219 | 9 марта 1910 г. | 6 марта 1917 г. | Паровая машина |
| 1240890 с | 30 сентября 1912 г. | 25 сентября 1917 г. | Солнечный котел |
| 1258482 | 2 октября 1915 г. | 5 марта 1918 г. | Форма сваи и способ ее забивания |
| 1281860 | 2 октября 1915 г. | 15 октября 1918 г. | Аппарат для формирования свай |
| 1310253 | 25 февраля 1916 г. | 15 июля 1919 г. | Подводная лодка и способ ее эксплуатации |
| 1420345 | 23 марта 1916 г. | 20 июня 1922 г. | Сигнал опасности |
- а с Арно Шуманом
- б с Константином Шуманом
- с с Чарльзом Верноном Бойзом
Источник: [12]
Шуман вновь открыт: Хемауэр и Келлер
[ редактировать ]На 11-й Международной Каирской биеннале современного искусства в 2008–2009 годах пара швейцарских художников Кристина Хемауэр и Роман Келлер обратили внимание на проект Шумана «Солнце». Их вклад под названием «Солнечный двигатель №1» состоял из двух частей: помимо реконструкции двух сегментов солнечных двигателей, они построили стенд, предоставляющий информацию о проекте Шумана и о солнечной энергетике в целом. На стене за информационным стендом висела цитата (на английском и арабском языках) Шумана: «В одном я уверен: человечество должно, наконец, использовать энергию прямого солнца или вернуться к варварству». Фрэнк Шуман, 1914 год.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Догерти, Кристофер Р. (30 мая 2014 г.). «Фрэнк Шуман: В поисках будущего в Такони, столетие назад» . Hiddencityphila.org . Проверено 14 мая 2024 г.
- ^ «СЕГОДНЯШНЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ #TECHTUESDAY — СОЛНЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 1907 ГОДА...» hagley.org . 8 декабря 2020 г. . Проверено 14 мая 2024 г.
- ^ «Сборник Исторического общества Такони Фрэнка Шумана» . findaids.library.upenn.edu . Архивы Филадельфии . Проверено 14 мая 2024 г.
- ^ Номер патента: 483021.
- ^ «От провалов к триумфу: СЭГС и газ» . Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 15 июля 2012 г.
- ^ Номер патента: 1420345.
- ^ Номер патента: 1310253.
- ^ Смит, Закари Олден; Тейлор, Катрина Д. (2008). Возобновляемые и альтернативные источники энергии: Справочник . АВС-КЛИО . п. 174 . ISBN 978-1-59884-089-6 .
- ^ Американский изобретатель использует солнце Египта для получения энергии; Устройство концентрирует тепловые лучи и производит пар, который можно использовать для привода ирригационных насосов в жарком климате.
- ^ Рагеб, М. (10 сентября 2014 г.). «Историческая перспектива солнечной тепловой энергии и хранения энергии» (PDF) . Solarthermalworld.org .
- ^ Томчук, Джек (30 октября 2019 г.). «Дом пионера Такони и лаборатория получают историческую защиту» . Нортист Таймс . Проверено 6 ноября 2019 г.
- ^ «ВПТЗ США» . Архивировано из оригинала 15 ноября 2016 г. Проверено 14 июля 2012 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Крайза, Фрэнк Т. (2003). Сила Света . МакГроу-Хилл . ISBN 0-07-140021-4 . В этой книге описывается солнечный проект Шумана в Египте.
- Бутти, Кен (1980). Золотая нить. Двадцать пятьсот лет солнечной архитектуры и технологий . Чеширские книги. ISBN 0917352076 . В этой книге описывается работа Шумана в области солнечной энергетики как в США, так и в Египте. Включает фотографии.
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| Другой | |
