Обчислюємо ККД електролізерів та генераторів водню, Проект Заряд
Автономне енергопостачання. Вільна та альтернативна енергія майбутнього. Безпаливні генератори та "вічні двигуни" в кожний будинок!
Навігація за записами
Обчислюємо ККД електролізерів та генераторів водню
У зв'язку з великим практичним проривом у цій галузі та появою безлічі працюючих пристроїв по розщепленню води з коефіцієнтом корисної дії більше одиниці, (ККД 100%) ми вирішили прояснити деякі моменти для тих, хто сумнівається і просто для тих, хто вирішив зайнятися практикою і почав складання подібних. пристроїв.
Почнемо з того, що всі розрахунки та цифри наведені для нормальних умов, тобто для середнього тиску та кімнатної температури. Ми не втомлюватимемо Вас складними формулами, а наведемо лише корисні цифри та інформацію, які допоможуть на практиці.
При розщепленні води може вироблятися як окремо кисень і водень, так і їхня суміш, звана газом Брауна або гримучим газом (у народі та на РЄ сленгу «гримучка»). У будь-якому випадку паливом є лише водень і саме його потрібно рахувати та враховувати.
Основним параметром будь-якого палива, в тому числі і водню, є його теплотворна здатність або питома теплота згоряння палива, які показують, скільки джоулів теплової енергії буде виділено при згорянні певної ваги або обсягу речовини. Так як водень - це газ, то для розрахунків буде зручніше використовувати кількість Джоулей, що виділяються при спалюванні одного літра водню. Тобто Дж/л. З довідників ми візьмемо мінімальне усереднене значення, що дорівнює 10 800 кДж/м3, що у разі становить 10800 Дж/л. Тепер нам доведеться згадати, яким чином ці цифри можна порівняти зі звичними для розрахунку енергії. За основу давайте візьмемоелектрика і відповідно його одиниці вимірювання кіловат годинник. Тут все просто, 1 ват потужності це один Джоуль, що виділяється за секунду. Звідси ми легко виводимо такі цифри, які стануть у нагоді всім практикам надалі
- 1 кіловат годину електроенергії це 1 Джоуль * 1000 * 3600 = 3,6 Мега Джоуля або 3,6 МДж.
- 1 літр водню при спалюванні виділяє в перерахунку на електроенергію 0,003кВт * години = 3Ват години енергії.
— При ККД приблизно рівному 100%, установка споживає потужність 1кВт повинна виробляти 333,(3) літра водню на годину.
— При ККД приблизно рівному 100% установка споживає потужність 1кВт, повинна виробляти 5, (5) літра водню за хвилину.
Далі все просто! Маючи ці цифри ми легко можемо розрахувати ККД будь-якої установки.
Візьмемо для прикладу класичні, що продаються нині водневі зварювання, які при споживанні 1,8 кВт години електроенергії, виробляють близько 6 літрів водню за хвилину. Звідси випливає, що вони працюють з ККД приблизно рівним 60%. Вважається це так: ми знаємо, що однокіловатна установка виробляє 5,(5) літра водню на хвилину, а в нас споживання 1,8 кВт, значить нам потрібно 5,(5) помножити на 1.8, отримуємо 10. Тобто ми з'ясували, що Для роботи зі стовідсотковим ККД дана установка повинна виробляти 10 літрів водню, а нам відомо зі слів виробника, що виробляє вона максимум 6, значить нам залишається лише 6 розділити на 10 і помножити на 100%, звідси й отримана цифра 60%.
З воднем ми розібралися і тут все просто, тепер давайте зробимо те ж саме для газу Брауна або «гримучки». Так як газ Брауна містить у собі дві частини водню та одну частину кисню, а паливом є лише водень, то всі наші отриманівище цифри необхідно помножити приблизно дві третіх (2/3). Звідси ми отримуємо:
- 1 літр газу Брауна при спалюванні виділяє в перерахунку на електроенергію 0,002кВт * години = 2Ватт години енергії.
— При ККД приблизно рівному 100%, установка споживає потужність 1кВт повинна виробляти 500 літрів газу Брауна на годину.
— При ККД приблизно рівному 100% установка споживає потужність 1кВт, повинна виробляти 8,(3) літра газу Брауна за хвилину.
Ось і всі основні цифри, які можуть знадобитися для приблизної теоретичної оцінки газу, що виробляється електролізерами, та його ефективності. Слід також ще раз особливо відзначити, що цифри наведені мінімальні і відносяться вони лише до суто теоретичних аспектів, які далеко не завжди підтверджуються на практиці. . До них сміливо можна додати 10%.
Розглянемо один із недавніх прикладів, достовірність якого нам відома достеменно, так само як і всі наведені нижче цифри.
9*220=1,98кВт, таким чином виходить, що при 100% ККД вироблення газу має бути 1,98*8,3=16 літрів за хвилину, а при реальних 24-х літрах установка за всіма теоретичними розрахунками працює з ККД, що перевищує 150%, що саме по собі не може не тішити. Але річ у тому, що на практиці цей ККД ще в кілька разів вищий. Розглянемо ще один конкретний приклад.
Були проведені досліди із звичайним чотирикіловатним бензиновим генератором, який був перероблений на газ Брауна та був запущений у режимі самозапитування.
На практиці були отримані такі основні цифри: на власну роботу, тобто на вироблення чотирьох кіловат енергії генератор витрачав тільки два кіловати вироблюваної потужності, віддаючи два кіловати в корисне навантаження. При цьому електролізербув менш ефективної моделі, який від двох кіловат виробляв не більше 18 літрів водню за хвилину і навіть менше, але при цьому двигун все одно стійко працював, віддаючи в навантаження два кіловати корисної потужності. Якщо згадати, що ККД класичного двигуна внутрішнього згоряння не перевищує 30%, тобто всього 30% з газу, що подається, йде на генерацію електроенергії, то виходять зовсім інші цифри.
На практиці виходить, що навіть цей, далеко не найефективніший електролізер, працює з ККД перевищує 600%!
На питання «звідки дровини», тобто звідки ж береться цей приріст енергії, ми відповісти поки що не можемо і залишаємо його фізикам-теоретикам. Ми можемо лише ще раз підтвердити, що все описане вище має місце бути в тому вигляді, в якому ми описали і кожен бажаючий зможе в цьому переконатися. Додамо лише, що ми не посягаємо на правильність першого і другого початку термодинаміки і на закон збереження енергії, знаходячи їх цілком адекватними і робітниками, що в нашому випадку має на увазі лише наявність і використання в даній установці додатково будь-якого іншого виду енергії, який тим щонайменше поки що не вписується у рамки класичної теоретичної фізики.
На цьому сайті продається Тренінг впевненості у собі зі знижкою. На жаль ми самі не проходили цей курс, тому нічого про нього сказати не можемо, але виглядає красиво.