ЭНЕРГЕТИКА ОБЫЧНОГО ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОЛИЗА ВОДЫ Канарёв Ф.М. [email protected] Анонс. Известно, что самым точным прибором, измеряющим средние величины импульсов напряжения, тока и средней электрической мощности, является осциллограф. Представляем энергетические показатели обычного процесса электролиза воды при питании электролизёра импульсами напряжения, снимаемыми простейшим электронным устройством с клемм аккумуляторов. Целью эксперимента была проверка энергетики импульсов напряжения, снимаемых с клемм аккумулятора и направляемых через хитрое электротехническое устройство на клеммы обычного электролизёра с 5-ю ячейками. Осциллограмма, снятая с клемм трёх аккумуляторов, соединённых последовательно, представлена на рис. 1. Опыт длился 5 часов. За это время было произведено 65,20л смеси водорода и кислорода или 13,04л/час. Напряжение на клеммах аккумулятора за 5 часов уменьшилось на 1,00В. Осциллограмма на клеммах, разряжаемых аккумуляторов и результаты её обработки, представлены на рис. 1. На аккумуляторах (R=0,02) Скважность импульсов тока S 19,70 . Напр.ср..=36,40 В, Напр.имп=37,20 В Среднее напряжение Ток.ср..=3,10 А=0,062 В, Ток.имп=89,0 А U U / S 36,40 / 19,70 1,85 . C A Средний ток I C 3,10 A . Средняя мощность PC U C I C 1,85 3,10 5,73Bò . Часовая производительность электролизёра Q÷ 13,04 ë / ÷àñ. Удельные энергозатраты Pó PC / Q÷ 5,73 / 13,04 0,44 Âò÷ / ëèòð ...H 2 O2 Рис. 1. Осциллограмма, снятая с клемм аккумуляторов Осциллограмма, снятая на клеммах электролизёра, и результаты её обработки представлены на рис. 2. На ячейках (R=0,0225) Скважность импульсов тока S 12,25 . Напр.ср..=9,46 В, Напр.имп=16,20 В Среднее напряжение Ток.ср..=5,20 А=0,117 В, Ток.имп=88,90 А U U / S 16,20 / 12,25 1,32 . C A Средний ток I C 5,20 A . Средняя мощность PC U C I C 1,30 5,20 6,88Bò . Часовая производительность электролизёра Q÷ 13,04 ë / ÷àñ. Удельные энергозатраты Pó PC / Q÷ 6,88 / 13,04 0,53Âò / ëèòð ...H 2 O2 Рис. 2. Осциллограмма, снятая с клемм электролизёра 2 Таким образом, анализ результатов экспериментов (рис. 1 и 2) показывает, что прямые затраты электроэнергии на классический процесс электролиза воды составляют около 0,50Втч/литр смеси водорода и кислорода. А теперь обратим внимание на суть, полученную с помощью хитрого электротехнического устройства. Это устройство снимает с клемм аккумулятора импульсы тока с амплитудами I A 81,00 A и средней величиной I C 3,60 A и увеличивает амплитуды импульсов тока на клеммах электролизёра до I AE 90,67 A , а среднюю величину тока - до I CE 5,78 A . Это главное условие уменьшения удельных затрат электроэнергии на электролиз воды. После 5 часов разрядки аккумуляторов, питавших электролизёр, процесс электролиза был остановлен и начался процесс зарядки разряженных аккумуляторов от сети. Он длился 100 минут, то есть его длительность была в 3 раза меньше длительности разрядки аккумуляторов при питании электролизёра. Напряжение на клеммах аккумуляторов Зарядка аккумуляторов от сети(R=0,0225) Напр.ср..=38,60 В, Напр.имп=39,60 В до опыта 37,2В и после опыта 37,2В. Ток.ср..=3,15 А=0,063 В, Ток.имп=11,2 А Скважность импульсов тока зарядки Показания счётчика – 156Вт. S 4,40 .Среднее напряжение зарядки U C U A / S 39,60 / 4,40 9,00 . Средний ток зарядки I C 3,15 A . Средняя мощность зарядки PC U C I C 9,00 3,15 28,35Bò . Производительность электролизёра за время зарядки Q÷ 65,20 / 3 21,73 ë . .Реальные удельные энергозатраты Pó PC / Q÷ 28,35 / 21,73 . 1,31Âò÷ / ëèòð ..( H 2 O2 ) Показания счётчика электроэнергии 156 Вт. Удельные показания 156/21,73=7,18Втч/л. Рис. 3. Осциллограмма, снятая с клемм заряжаемых аккумуляторов Если питать электролизёр импульсами напряжения от аккумулятора, то устройства, генерирующие импульсы, увеличивают расход электроэнергии до 1,30…1,40 Втч/литр смеси водорода и кислорода (рис. 3). На рис. 4 представлена осциллограмма, снятая с клемм плазменного электролизёра. Показания вольтметра U V 160 B . Показания амперметра I A 1...4 A . Из осциллограммы следует, что средняя величина напряжения равна, примерно U C 110 B тока равна, примерно, I C 1,60 A . Тогда средняя мощность на клеммах плазменного электролизёра равна, примерно, PC U C I C 110 1,60 176Bò . Рис. 4. Осциллограмма, снятая с клемм плазменного электролизёра Производительность плазменного электролизёра ещё не измерялась, а лишь сравнивалась визуально с производительностью классического электролизёра. Производительность плазменного электролизёра в интенсивном режиме многократно больше производительности классического электролизёра. 3 Литература 1. Канарёв Ф.М. Импульсная энергетика. 2-й том монографии «Начало физхимии микромир». http://www.micro-world.su/ Папка «Монографии» или http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-45-21/228----ii-