Frank Szuman

Franka Shumana w 1907 roku

Shuman sunengine na okładce The Electrical Experimenter Hugo Gernsbacka z marca 1916 roku

Shuman sunengine 1907 Zdjęcie: magazyn Technical World, wrzesień 1907

Frank Shuman ( / ʃ uː m ə n wody / ; 23 stycznia 1862 - 28 kwietnia 1918) był amerykańskim wynalazcą, inżynierem i pionierem energii słonecznej , znanym z pracy nad silnikami słonecznymi, zwłaszcza tymi, które wykorzystywały energię słoneczną do podgrzewania produkowałby parę.

Kariera

W 1892 roku Frank Shuman wynalazł bezpieczne szkło druciane. Wydano dodatkowe patenty dotyczące procesu wytwarzania szkła drucianego oraz maszyn do wytwarzania szkła drucianego. W 1914 roku Shuman wynalazł proces wytwarzania laminowanego szkła bezpiecznego, zwanego szkłem bezpiecznym, i produkowanego przez firmę Safety Glass Company. W 1916 roku opatentował „sygnał niebezpieczeństwa” dla przejazdów kolejowych, a także wykorzystanie ciekłego tlenu lub ciekłego powietrza do napędzania łodzi podwodnej.

20 sierpnia 1897 r. Shuman wynalazł silnik słoneczny, który działał poprzez odbijanie energii słonecznej na kwadratowe pudełka o powierzchni jednej stopy wypełnione eterem, który ma niższą temperaturę wrzenia niż woda i zawierający czarne rury wewnątrz, które z kolei zasilały zabawkę silnik parowy. Mała lokomotywa parowa pracowała nieprzerwanie przez ponad dwa lata w słoneczne dni nad stawem w domu Shumanów.

W 1908 Shuman założył Sun Shine Power Company z zamiarem budowy większych elektrowni. Wraz ze swoim doradcą technicznym ASE Ackermannem i brytyjskim fizykiem Sir Charlesem Vernonem Boysem opracował ulepszony system wykorzystujący lustra do odbijania energii słonecznej na skrzynkach kolektorów, zwiększając wydajność grzewczą do tego stopnia, że ​​zamiast eteru można było teraz używać wody . Opracował także niskociśnieniową turbinę parową, ponieważ większość zabytkowych silników parowych z 1910 roku była budowana na parę, a nie na wodę ogrzewaną słońcem. Turbina Shumana przetwarzała energię cztery razy szybciej niż jakikolwiek silnik w jego czasach. Następnie Shuman skonstruował pełnowymiarowy silnik parowy napędzany parą o niskim ciśnieniu, co umożliwiło mu opatentowanie całego układu silnika słonecznego do 1912 r. Scientific American ponownie przedstawił Shumana w swoich wydaniach z 4 lutego 1911 r. I 30 września 1911 r.

Shuman zbudował pierwszą na świecie elektrownię słoneczną w Maadi w Egipcie (1912-1913). Fabryka Shumana wykorzystywała koryta w kształcie półkola do napędzania silnika o mocy 60-70 koni mechanicznych, który pompował 6000 galonów wody na minutę z Nilu na sąsiednie pola bawełny. Jego system obejmował szereg ulepszeń technologicznych, w tym płyty absorpcyjne z podwójnymi szybami oddzielonymi jednocalową przestrzenią powietrzną. Chociaż wybuch I wojny światowej i odkrycie taniej ropy w latach trzydziestych XX wieku zniechęciło do rozwoju energii słonecznej, wizja i podstawowy projekt Shumana zostały wskrzeszone w latach siedemdziesiątych wraz z nową falą zainteresowania słoneczną energią cieplną.

Udowodniliśmy komercyjny zysk energii słonecznej w tropikach, aw szczególności udowodniliśmy, że po wyczerpaniu się naszych zapasów ropy i węgla rasa ludzka może otrzymać nieograniczoną energię z promieni słonecznych.

— Frank Shuman, New York Times, 2 lipca 1916 r

Jego duży dom i laboratoria nadal stoją w dzielnicy Tacony w Filadelfii , jako kamienica i garaże. Zostały one wpisane do rejestru zabytków w październiku 2019 r., co oznacza, że ​​bez zgody Komisji Historycznej nie można ich wyburzać ani znacząco zmieniać.

Patenty

Patent US 1240890 firmy Shuman na kocioł słoneczny

Numer	Data zgłoszenia	Data wydania	Opis
D37803	18 grudnia 1905	30 stycznia 1906	Projekt dla arkusza szkła
D43349	19 sierpnia 1910	17 grudnia 1912	Projekt dla arkusza szkła
483020	6 lipca 1892	20 września 1892	Proces osadzania siatki drucianej w szkle
483021	6 lipca 1892	20 września 1892	Maszyna do osadzania siatki drucianej w szkle
510716	22 września 1893	12 grudnia 1893	Maszyna do osadzania drutu w szkle
510822	29 grudnia 1892	12 grudnia 1893	Proces produkcji drutu szklanego
510823	29 grudnia 1892	12 grudnia 1893	Maszyna do produkcji drutu szklanego
531874	5 lipca 1894	1 stycznia 1895	Proces cięcia szkła osadzonego w drucie
542539	14 listopada 1894	9 lipca 1895	Urządzenie do usuwania przeszkód z torów samochodowych
545826	3 maja 1894	3 września 1895	Chochla do zanurzania szkła
546196	28 maja 1894	10 września 1895	Urządzenie do osadzania drutu w szkle
561920	14 listopada 1892	9 czerwca 1896	Maszyna do osadzania drutu w szkle
574458	23 listopada 1893	5 stycznia 1897	Maszyna do osadzania drutu w szkle
593440	17 września 1896	9 listopada 1897	Proces obróbki konstrukcji metalowych
605754	20 stycznia 1896	14 czerwca 1898	Proces i maszyna do osadzania drutu w szkle
647334	21 lipca 1897	10 kwietnia 1900	Proces robienia rolek
661649 ur	21 lipca 1900	13 listopada 1900	Maszyna merceryzująca
670438 za	20 września 1900	26 marca 1901	Maszyna do formowania szkła
671240	13 października 1900	2 kwietnia 1901	Proces gaszenia pożarów
673067	20 września 1900	30 kwietnia 1901	Maszyna merceryzująca
727004 _	14 czerwca 1902	5 maja 1903	Drut siatkowy do produkcji drutu ze szkła
727005 za	14 czerwca 1902	5 maja 1903	Produkcja drutu szklanego
727006 _	14 czerwca 1902	5 maja 1903	Metoda wytwarzania drutu szklanego
727007 _	14 czerwca 1902	5 maja 1903	Proces produkcji drutu szklanego
733286	13 stycznia 1903	7 lipca 1903	Zdejmowany stos do formowania pali betonowych
733287	23 kwietnia 1903	7 lipca 1903	Proces Dokonywania Pale Betonowe
733288	13 stycznia 1903	7 lipca 1903	Zdejmowany stos do formowania palowania betonu
733335	4 czerwca 1903	7 lipca 1903	Proces formowania otworów w gruncie
733336	23 kwietnia 1903	7 lipca 1903	Proces formowania pali betonowych
733337	23 kwietnia 1903	7 lipca 1903	Proces formowania pali betonowych
735680	23 kwietnia 1903	4 sierpnia 1903	Proces Dokonywania Pale Betonowe
739268	8 czerwca 1903	15 września 1903	Proces Dokonywania Pale Betonowe
752003	23 kwietnia 1903	9 lutego 1904	Proces formowania pali betonowych
756805	13 stycznia 1903	5 kwietnia 1904	Zdejmowany stos do formowania palowania betonu
763212	5 lutego 1904	21 czerwca 1904	Pale przygotowawcze do stosowania w formowaniu pali betonowych
763213	25 lutego 1904	21 czerwca 1904	Metoda formowania pali betonowych
786058	7 kwietnia 1904	28 marca 1905	Proces produkcji drutu szklanego
792172 za	20 marca 1905	13 czerwca 1905	Proces robienia drutu szklanego
805936	9 stycznia 1905	28 listopada 1905	Betonowe palowanie i metoda wykonywania tego samego
806755	21 kwietnia 1904	5 grudnia 1905	Stos na filary lub obudowy molo
806587	21 kwietnia 1904	5 grudnia 1905	Molo i obudowa molo
817595	21 kwietnia 1904	18 września 1906	Ustawianie pali betonowych
831481	26 lipca 1905	10 kwietnia 1906	Konstruowanie pali
875857	14 czerwca 1902	7 stycznia 1908	Metoda wytwarzania drutu szklanego
876307	14 czerwca 1902	7 stycznia 1908	Metoda wytwarzania drutu szklanego
889341	20 lipca 1897	2 czerwca 1908	Rolka i proces tworzenia tego samego
898517	31 maja 1906	15 września 1908	Betonowy stos i proces konstruowania tego samego
899339 ur	22 grudnia 1905	22 września 1908	Ekstrakcja tłuszczu i soli potasowych z wełny
899440 ur	29 grudnia 1905	22 września 1908	Aparatura do ekstrakcji tłuszczu i soli potasowych z wełny
905469 _	20 marca 1905	1 grudnia 1908	Struktura druciano-szklana
957477	20 marca 1905	10 maja 1910	Metoda i środki wyżarzania szkła
979579	18 marca 1907	27 grudnia 1910	Wykorzystanie ciepła odpadowego ze sprężarek
992814	1 maja 1907	23 maja 1911	Wykorzystanie ciepła odpadowego z destylacji
1002768	20 lipca 1907	5 września 1911	Wykorzystanie ciepła do rozwoju mocy
1014418	13 grudnia 1907	9 stycznia 1912	Proces wykorzystania ciepła odpadowego z destylacji
1156186	7 marca 1906	12 października 1915	Metoda wykonywania pali kompozytowych
1167944	20 lipca 1909	11 stycznia 1916	Metoda i środki do topienia metali
1200893	9 stycznia 1914	10 października 1916	Silnik parowy
1218219	9 marca 1910	6 marca 1917 r	Silnik parowy
1240890 ok	30 września 1912	25 września 1917	Kocioł słoneczny
1258482	2 października 1915 r	5 marca 1918 r	Forma stosu i sposób prowadzenia tego samego
1281860	2 października 1915 r	15 października 1918 r	Aparatura do formowania pali
1310253	25 lutego 1916	15 lipca 1919 r	Okręt podwodny i sposób działania tego samego
1420345	23 marca 1916	20 czerwca 1922	Sygnał niebezpieczeństwa

^a z Arno Shumanem

^b z Constantine Shumanem

^c z Charlesem Vernonem Boys

Źródło:

Shuman odnaleziony na nowo: Hemauer i Keller

Na 11. Międzynarodowym Biennale Sztuki Współczesnej w Kairze w latach 2008-09 szwajcarska para artystów Christina Hemauer i Roman Keller zwróciła uwagę na Shuman's Sun Project. Ich wkład zatytułowany „ Silnik słoneczny nr 1 ” składał się z dwóch części: oprócz rekonstrukcji dwóch segmentów silników słonecznych zbudowali stoisko informacyjne na temat projektu Shumana i ogólnie na temat energii słonecznej. Na ścianie za stoiskiem informacyjnym widniał cytat Shumana (po angielsku i arabsku): „Jednego jestem pewien, a mianowicie, że rasa ludzka musi w końcu wykorzystać bezpośrednią energię słoneczną lub powrócić do barbarzyństwa”. Franka Szumana, 1914

Dalsza lektura

•   Kryza, Frank T. (2003). Moc Światła . McGraw-Hill . ISBN 0-07-140021-4 . Ta książka opisuje projekt słoneczny Shumana w Egipcie.
•   Butti, Ken (1980). Złota nić Dwadzieścia pięćset lat architektury i technologii słonecznej . Książki z Cheshire. ISBN 0917352076 . Ta książka opisuje pracę Shumana w zakresie energii słonecznej zarówno w USA, jak iw Egipcie. Zawiera zdjęcia.