Плазмоэлектролитические процессы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Плазмоэлектролитические процессы

Канарёв Ф.М.

Анонс

В начале был один плазмоэлектролитический процесс - плазменный электролиз воды. Теперь появилась совокупность плазмоэлектролитических процессов с разными функциональными возможностями: плазменный электролиз воды, плазменный электролиз и нагревание водных растворов одновременно и самый эффективный плазмотеплолизёрный процесс, при котором в одной камере идут три процесса: плазменный электролиз воды, сжигание газов, получаемых из неё, и нагревание водного раствора.

Плазменный электролиз воды, реализуется в одной катодно-анодной камере. Плазма атомарного водорода возникает в зоне (Р..Р) катода 1, рабочая площадь которого многократно меньше рабочей площади анода 2 (рис. 1, а). Образующаяся смесь водорода и кислорода и паров воды выходит через патрубок 3

Рис. 1. а) - схема плазмоэлектролитической ячейки: 1-катод и входной патрубок для раствора; 2-анод в виде цилиндра; 3 - выпускной патрубок парогазовой смеси;

Р-Р - зона плазмы; b), c) и d) варианты плазмоэлектролитических ячеек в работе

Дальнейшие исследования показали, что, если анод и катод разместить в отдельных камерах, то эффективность плазмоэлектролитического процесса увеличивается (рис. 2).

Рис. 2. а) - двух камерный плазмоэлектролизёр (слева-катодная камера; справа - анодная); b) - трубка, соединяющая анодную и катодную камеры

В двухкамерном плазмоэлектролизёре процессы электролиза идут не только в зоне катода и анода, но в трубке, соединяющей камеры (рис. 2, b). Оказалось, что двух камерный плазменный электролизёр может работать в двух режимах: в режиме интенсивного выделения газов и в режиме интенсивного выделения тепла и меньшего выделения газов. Режимы эти зависят от конструкции катода. В результате возникла необходимость дать этим процессам и устройствам, реализующим их, названия.

Плазмоэлектролизёр - электротехническое устройство, работающее в плазменном режиме и вырабатывающее из раствора воды количество газов: водорода и кислорода значительно больше, чем тепла.

Плазмотеплолизёр - электротехническое устройство, работающее в плазменном режиме и вырабатывающее тепла значительно больше по энергоёмкости, чем энергоемкость водорода и кислорода, которые также выделяются в этом случае. плазменный электролиз вода

Но самым эффективным оказался плазмотеплолизёр, имеющий одну камеру и специальные катод и анод. В однокамерном плазмотеплолизёре идут одновременно три процесса: электролиз воды, сжигание водорода и кислорода, и нагрев водного раствора.

Самое главное в реализации описанных процессов - получение значительной энергетической эффективности по показаниям счётчика электроэнергии. Раньше не удавалось получать результаты, которые противоречили бы пресловутому "закону сохранения энергии". Теперь и этот барьер позади. Напомним еще раз суть физико-математической ошибки, которая более 100 лет формировала уверенность в правильности "закона сохранения энергии"

Достоверность физико-математической ошибки, заложенной в алгоритм учёта электроэнергии, потребляемой из сети, уже доказана теоретически и экспериментально. Суть этой ошибки в том, что алгоритм (1), заложенный в счётчики электроэнергии и ваттметры правильно учитывает электроэнергию, подаваемую потребителю в виде непрерывных функций напряжения и тока. Если же электроэнергия подаётся потребителю от первичного источника импульсами с амплитудами напряжения и амплитудами тока со скважностью импульсов, равной , то счётчики электроэнергии и ваттметры игнорируют импульсное изменение напряжения и умножают среднюю величину тока не на среднюю величину напряжения , а на её амплитудное значение (1), завышая при этом величину средней импульсной мощности в количество раз, равное скважности импульсов напряжения (1).

Ошибочность формулы (1) и достоверность формулы (2) доказаны экспериментально. Таким образом, описанная физико-математическая ошибка сдерживала разработку и внедрение в практику импульсных потребителей электроэнергии, так как электроизмерительные приборы показывают отсутствие энергетического эффекта при импульсном потреблении электроэнергии.

Поскольку счётчики электроэнергии правильно учитывают среднюю величину импульсов тока и умножают эту величину не на величину среднего импульсного напряжения , а на его амплитудное значение , то создавалось впечатление, что невозможно разработать такой импульсный потребитель электроэнергии, который бы вырабатывал энергии больше, чем потреблял. Это представление, как мы уже отметили, было заложено в так называемый "закон сохранения энергии", которому академическая наука придала священные функции и до сих пор игнорирует результаты экспериментов, нарушающие этот закон.

Одним из таких экспериментов является плазмотеплолизёрный нагрев раствора воды, который реализуется в зоне катодной плазмы плазмотеплолизёра (рис. 2, а). Раствор воды нагревается в катодной камере плазмотеплолизёра (рис. 3, а) и направлялся в батарею отопления с площадью излучения 1,5 кв. м (рис. 3, b, слева). Показания приборов снимались в режиме стабилизации температуры раствора и сравнивались с показаниями аналогичных приборов, подключённых к клеммах аналогичной батареи отопления, нагреваемой Тэном, подключённым к электросети (рис. 3, b, справа). Выделявшиеся газы не учитывались. Результаты испытаний представлены в табл. 1.

Рис. 3: а) плазмотеплолизёр; b) батарея, нагреваемая плазмотеплолизером, (слева) и ТЭНом - (справа)

Таблица 1. Показания приборов на клеммах плазмотеплолизёра и Тэна.

Мы уже многократно доказали теоретически и экспериментально, что счётчики электроэнергии завышают показания по импульсному расходу электроэнергии в количество раз, равное скважности импульсов напряжения. Плазмотеплолизёр работает в импульсном режиме. Импульсы получаются сами собой в результате формирования газа у катода. Скважность импульсов колеблется в интервале В результате реальная электрическая мощность, реализуемая электрической сетью на плазменный нагрев раствора, согласно формулы (2), примерно, в два раза меньше, чем показывает счётчик электроэнергии. Видео этого эксперимента - по адресам: http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/553-2012-02-23-03-03-33 или http://www.micro-world.su/ Папка "ВИДЕО".

Продолжение этих экспериментов показало, что производительность плазмотеплолизёра легко изменяется изменением рабочей площади катода. Увеличение площади катода в два раза увеличивает и производительность плазмотеплолизёра во столько же раз (рис. 4, а)

Рис. 4. а) - экспериментальные батареи отопления; b) плазмотеплолизёр; с) стандартная батарея

Общая площадь излучения тепла у двух экспериментальных батарей (рис. 4, а). Плазмотеплолизёр (рис. 4, b) нагревает их до , потребляя из сети, по показаниям счётчика электроэнергии, 1кВтч. Энергия выделяющихся газов не учитывается. Стандартная батарея (рис. 4, с) с площадью излучения, равной нагревается до температуры при потреблении 0,84кВтч электроэнергии из сети по показаниям счётчика электроэнергии. Из этого следует, что плазмотеплолизёр расходует из сети (1кВтч/3)= 0,33кВтч электроэнергии на нагрев поверхности батареи, а стандартная батарея - 0,80кВтч/1,0=0,80 кВтч, то есть в 0,84/0,33=2, 50 раза больше [2].

Таким образом, плазмотеплолизёр, уменьшает расход электроэнергии на нагревание тепловой батареи в 2,5 раза по показаниям счётчика электроэнергии. Если учесть, что

в плазмотеплолизёре импульсы напряжения треугольные, то есть имеют скважность равную S=2, то согласно формулы (2) реальный расход электроэнергии на нагревание поверхности батареи будет составлять 0,33/2=0,165кВтч и возникает вопрос о реализации этого дополнительного эффекта при существующих счётчиках электроэнергии неправильно учитывающих её импульсный расход?

Возможность реализации дополнительного энергетического эффекта - в использовании электромоторов-генераторов типа МГ-1 (рис. 5). Проведённые эксперименты показали, что самый первый электромотор-генератор МГ-1, питаясь от 4-х мотоциклетных аккумуляторов и заражая их, проработал непрерывно 72 часа, питая при этом электролизёр.

Рис. 5. Электромотор-генератор МГ-1 питается от двух групп аккумуляторов поочерёдно, заряжает их и питает ячейку электролизёра в течение 72 часов

Общее напряжение заряженных 4-х аккумуляторов 12,5х 4=48В. При зарядке оно может повышаться, а при разрядке понижается. В табл. 2 показаны напряжения, изменявшиеся на клеммах двух групп аккумуляторов в процессах их разрядки и зарядки.

Таблица 2. Параметры процесса работы автономного источника энергии в режиме разрядка и зарядка аккумуляторов и получения газов из воды: водорода и кислорода.

Результаты эксперимента убедительно доказывают, что мотор-генератор МГ-1 подзаряжает аккумуляторы, питая одновременно ячейку электролизёра. Это самое убедительное доказательство того, что МГ-1 забирает энергию из аккумуляторов не по формуле (1), а по формуле (2). Мы привели результаты лишь одного эксперимента убедительно доказывающего ошибочность формулы (1), но их уже несколько [1].

И так, существует реальная возможность разработки мотора-генератора для питания плазмотеплолизёра и одновременной зарядки аккумуляторов, питающих мотор-генератор. Конечно, не сразу удастся разработать электромотор-генератор, который бы полностью заряжал аккумуляторы, питающие его, и снабжал бы электроэнергией плазмотеплолизёр. Да и нужды в этом нет.

Плазмотеплолизёр уже уменьшает расход электроэнергии на нагревание батарей в 2,5 раза по показаниям счётчика электроэнергии. Это значит, что если параметры МГ будут такими, что он обеспечит расход электроэнергии на нагревание поверхности батареи 0,165кВтч, то это будет означать, что аккумуляторы, питающие электромотор-генератор, будут отдавать ему 165Втч своей энергии. Чтобы они были все время в состоянии полной зарядки, необходимо возвращать им эту же энергию. Уже разработан мотор-генератор МГ-4, который будет питаться от двух групп аккумуляторов по 24В в каждой группе.

Известно, что процесс зарядки аккумулятора идёт устойчиво при напряжении, примерно, на 10% большем номинального. Это значит, что на клеммы двух аккумуляторов надо подавать 24+2,4=26,4В. Учитывая общую энергию (165 Втч), возвращаемую аккумуляторам, находим среднюю величину тока 165/26,4=6,25А зарядки аккумуляторов.

А теперь допустим, что МГ-4 будет заряжать, разряжаемые им же аккумуляторы, только на 50%, а остальные 50% будем брать из сети. Это значит, что из сети надо будет брать 165/2=83,0Втч. Принимаем 100Втч. Если МГ-4 будет питать плазмотеплолизёр, нагревающий 3 батареи отопления с общей площадью излучения 4,5кв. м., то в расчёте на 1кв.м. ему потребуется из сети на дозарядку аккумуляторов 100/4,5=22Втч.

А теперь учтём, что самые лучшие существующие электронагревательные приборы расходуют на нагрев 1кв.м поверхности батареи около 1кВтч, то есть почти в 50 раз больше. Нет нужды стремиться сразу к реализации такого эффекта. Достаточно 3…5 кратной эффективности.

Литература

1. Канарёв Ф.М. Импульсная энергетика. Том II монографии "Начала физхимии микромира". http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-45-21/228----ii-

2. Канарёв Ф.М. ВИДЕО - две батареи отопления.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/577-2012-03-23-16-13-07

Размещено на Allbest.ru