Электролиз и нагрев воды ответы на вопросы

1576. Почему при формировании предплазменного режима работы резко уменьшаются затраты электрической энергии на нагревание раствора и повышается энергетическая эффективность процесса? На рис. 161, с видно, что предплазменное состояние (точка 5) соответствует предельному растяжению ионов _ (рис. 161, а). Скачкообразное увеличение напряжения (точка 6) приводит к разрыву связей между валентными электронами атомов водорода и кислорода в ионе _. В результате валентные электроны атомов водорода и кислорода, потеряв энергию связи, восстанавливают её, поглотив порции эфира. Отсутствие напряжения вынуждает их вернуться к исходному состоянию и начинается процесс повторного синтеза этого же иона с выделением энергии в виде тепловых фотонов валентными электронами, пополнившими её запас за счет эфира. Так электрон преобразует энергию эфира в фотоны – носители тепловой энергии.

1577. Как зависит энергетическая эффективность процесса нагревания водного раствора от величины диэлектрического зазора между электродами? Диэлектрическим зазором называется зазор между диэлектриками, по которому проходит раствор от анода к катоду (рис. 162, а, позиция 15) или от катода к аноду. Для каждой конструкции расположения электродов в совокупности с плотностью щелочного раствора существует оптимальная величина диэлектрического зазора. Она изменяется в пределах 0,5-5,0 мм.

1578. Как велика прямая энергетическая эффективность при импульсном воздействии на раствор воды: 100%, 1000%, 3000%, 5000%? Прямой энергетической эффективностью называется такая эффективность, при которой подводимая электрическая мощность учитывается на клеммах электролитической ячейки и не учитываются потери в генераторах импульсов напряжения. В этом случае найдены конструкции электролитических ячеек и режимы их работы, дающие энергетическую эффективность до 5000%.

1579. Сколько патентов получено на предплазменные ячейки? На плазменные ячейки получено около 10 патентов и столько же, примерно, на предплазменные.

1580. Можно ли импульсную энергетическую эффективность нагревания раствора воды реализовать с помощью электронного генератора импульсов? Испытано более 5 вариантов электронных генераторов импульсов и все они дали отрицательный результат в условиях неспособности современных счётчиков электроэнергии правильно учитывать импульсное её потребление.

1581. Можно ли привести пример результатов таких испытаний? Приводим. На рис. 163, а представлена тепловая ячейка, а на рис. 164, а и b – две батареи отопления.

 а)

 b)

Рис. 163: а) - тепловая ячейка для импульсного нагрева раствора;

b) – осциллограмма импульсов напряжения и тока на клеммах ячейки
1582. Чему равна электрическая мощность на клеммах экспериментальной батареи (рис. 164, b)? В соответствии с новым законом формирования средней импульсной мощности (1) она равна

_. (8)
1583. Чему равна величина мощности, реализуемая экспериментальной батареей (рис. 164, b) и показываемая счётчиком электроэнергии? Так как счётчик электроэнергии не учитывает скважность импульсов напряжения, равную _, то он показывает

_. (9)

Рис. 164: а) – батарея отопления, нагреваемая ТЭНом от сети;

b) – батарея отопления, нагреваемая тремя тепловыми ячейками (рис. 163, а)

Температура на поверхности батарей была равна 80 градусов.

1584. Можно ли нейтрализовать ошибочные показания счётчика электроэнергии за счёт увеличения энергетической эффективности процесса нагрева воды? Такой процесс уже разработан и он даёт энергетическую эффективность и по показаниям счётчика электроэнергии. Она, конечно, меньше той энергетической эффективности, которая соответствует новому закону формирования средней импульсной электрической мощности (1), но, тем не менее, фиксируется надёжно и устойчиво.

1585. Можно ли привести пример такого экспериментального результата? Он получен в результате реализации нового принципа плазменного электролиза и плазменного нагрева воды. На рис. 165 представлены две батареи. В левую подаётся раствор воды, нагретый новым тепловым элементом, названным нами плазмотеплолизёром, а справа-обычная батарея, нагреваемая ТЭНом. В табл. 4 приведены результаты эксперимента. Температура на поверхности обеих батарей 72 град.

Рис. 165. Фото батарей, нагреваемых плазмотеплолизёром (слева) и ТЭНом (справа).
Таблица 4. Показания приборов

Наименование показателя	Плазмотеплолизёр	ТЭН
1. Мощность на входе по приборам, Вт	300	850
2. Мощность на входе по осциллограмме, Вт	133	850
3. Температура нагрева батареи, град.	72	72

1586. В чём функциональные возможности плазмотеплолизёра? Плазмотеплолизёр – новое энергетическое устройство, способное работать в двух  экономных режимах: в режиме плазменного электролиза воды и в режиме её нагрева. В режиме нагрева батареи сетевая электрическая мощность на  клеммах плазмотеплолизёра, по показаниям приборов -300Вт. Но вольтметр и амперметр не учитывают скважности импульсов напряжения и тока, равные, примерно, 1,5. Поэтому реальное напряжение на клеммах  плазмотеплолизёра – 133В, а тока -1А, что соответствует мощности 133Вт. На клеммах батареи, нагреваемой ТЭНом, который потребляет электроэнергию не импульсами, а непрерывно, как видно в видео, – более 800Вт. Разность шестикратная. С учётом этого плазмотеплолизёр выгоднее питать импульсным электромотором-генератором. Он   реализует указанную кратность эффективности.

1587. В чём сущность принципа работы плазмотеплолизёра, ведущего электролиз воды или её нагрев? Сущность его заключается в формировании зоны для разрыва связей между кластерами ионов воды импульсами напряжения, которые генерирует сама плазма (рис. 166).

Рис. 166. Межэлектродная зона процесса нагрева и электролиза воды импульсами

напряжения, формируемого плазмой у катода
1588. В чём сущность работы топливных элементов? Главная суть работы топливного элемента заключается в разделении молекул водорода на его атомы, а атомы на электроны и протоны, и отправке электронов к аноду для последующего их движения к катоду и совершения на этом пути полезной роботы. Протоны направляется через мембрану к аноду для встречи с электронами, совершившими работу, и повторного образования атомов водорода, которые, соединяясь с атомами кислорода, образуют воду.

1589. Какой КПД имеют топливные элементы, использующие водород для получения электричества? Если при расчёте этого КПД учитывать затраты энергии на получение водорода из воды и брать расход электроэнергии на этот процесс наиболее эффективных электролизёров, например, 4кВтч на кубический метр водорода, то он может достигать 80% и больше.

1590. А если учитывать количество атомов водорода, которые удаётся разделить на протоны и электроны и использовать электроны для получения электрической энергии, то чему равен в этом случае КПД топливного элемента? При таком расчёте оказывается, что топливные элементы разделяют на протоны и электроны менее 1% атомов водорода, подаваемого в топливный элемент.

1591. Существует ли возможность получать электричество не из чистого водорода, а из водорода, входящего в состав молекул воды? Да такая возможность существует и мы опубликовали её в книге «Вода – новый источник энергии» 2001г.

1592. Сколько же электричества можно получить из одного литра воды, отделив по одному электрону от каждой молекул воды? Эта величина легко рассчитывается. Она равна 1489,1 Ач.

1593. Много это или мало? Если учесть, что средний аккумулятор легкового автомобиля содержит 60Ач, то это не мало.

1594. Удалось ли доказать экспериментально возможность реализации процесса получения электричества из воды? Мы получили несколько патентов на электролизёры, которые работают в режиме периодической подачи электрической энергии. Они имеют на своих клеммах электрические потенциалы до заправки их электролитами. А после зарядки могут работать и разделять воду на водород и кислород в течении нескольких часов без внешнего источника питания. Потенциал для этого процесса формируется на пластинах электролизёра химическим путём. Из этого следовало, что нужно найти материалы пластин электролизёра, усиливающие этот процесс. Но отсутствие финансирования не позволило нам решить эту задачу.

1595. Кому удалось решить задачу получения достаточно большого количества электричества из воды для использования его в практических целях? Это удалось сделать японцам. У них уже есть электромобиль, работающий на воде (рис. 167). Электролизёр, вырабатывающий электричество из воды, показан на рис. 167.

Электролизёр, вырабатывающий электричество из воды

Электроэнергия, получаемая из электролизёра, движет автомобиль

Рис. 167. Японский водоэлектроавтомобиль
1596. Знали ли японцы о начальных результатах теоретических и экспериментальных исследований получения электричества из воды в России? Знали. В 2002 году наша книга «Вода – новый источник энергии» была переведена на английский язык и они немедленно заказали ёё. В 2005 году они заказали 7-е издание книги «Начала физхимии микромира», переведённой на английский язык. В этой книге уже достаточно информации для реализации процесса получения электричества из воды. Кроме этого, они запрашивали у нас копии патентов на наши низкоамперные электролизёры, способные работать без внешнего источника питания.

Они, начиная с 2000 года, закупали у нас все результаты опубликованных теоретических и экспериментальных исследований. Это позволило им самостоятельно начать их коммерциализацию. Главное – они реализовали нашу гипотезу о получении электричества из воды с помощью электролизёра (рис. 167) и начали уже выпуск электромобилей, работающих на воде (рис. 167).

Конечно, они ещё далеки от того, чтобы получать из каждого литра воды теоретически возможную величину 1489,1 Ач. Для сравнения, ёмкость обычных автомобильных аккумуляторов - 60 Ач.

1597. Какую роль в процессах электролиза воды будут играть электромоторы-генераторы? Электромоторы-генераторы выполняют одновременно две функции. Они работают одновременно и в режиме электромоторов и в режиме электрогенераторов и генерируют одновременно два вида энергии: электрическую и механическую. Такая универсальность обеспечивает им большое будущее в работе совместно с электролизёрами.

1598. Можно ли привести итоговые результаты испытанных электромоторов-генераторов? Первый электромотор-генератор МГ-1 (рис. 168) испытан под двумя видами одновременной нагрузки: электрической и механической. Электрической нагрузкой статора МГ-1 был электролизёр, а ротора - индукционный моментомером Ж-83. Зависимость механической мощности, генерируемой на валу МГ-1, от частоты его вращения представлена в табл. 4.

Рис.168. Электромотор – генератор МГ-1
Таблица 4. Зависимость механической мощности на валу ротора МГ-1 от частоты его вращения.

Частота вращения, об./мин.	Крутящий момент, Нм	Мех. мощность, Вт.
900	0,50	47,10
1160	0,30	36,42
1225	0,25	32,05
1300	0,20	27,21
1500	0,175	27,47

Странная зависимость. Обычно с увеличением частоты вращения ротора механическая мощность на его валу увеличивается, а у электромотора – генератора МГ-1, наоборот, механическая мощность растёт с уменьшением частоты вращения его ротора. В табл. 5 и 6 приведены дополнительные показатели работы электромотора-генератора.
Таблица 5. Электрическая мощность на клеммах ротора и статора, и механическая мощность на валу ротора.

Об./мин.	На входе	На выходе
	Входная мощность , Вт	Электрическая мощность , Вт	Механическая мощность,, Вт	Общая мощность. , Вт.
1160	24,99	20,94	36,42	57,36
1225	21,28	16,25	32,05	48,30
1300	16,99	14,53	27,21	41,74

Таблица 6. Показатели электролиза воды

Об./мин.	На входе		На выходе
	Количество ячеек	Входная мощность , Вт	, л/ч	Уд. затраты Вт/литр
1160	3	24,99	13,20	1,89
1225	4	21,28	11,40	1,87
1300	5	16,99	10,20	1,66

Импульсы напряжения и тока на клеммах обмотки возбуждения ротора МГ-1, вал которого соединён с дополнительным генератором МГ-0 (рис. 169, а), представлены на рис. 170.

а)

b)

Рис. 169. а) электромотор - генератор МГ-1 с дополнительным генератором

(МГ-0) внизу;

Подключаем одну ячейку электролизёра к клеммам ЭДС самоиндукции статора МГ-1, а другую - к клеммам ЭДС индукции МГ-0 (рис. 169, b) и записываем осциллограмму на клеммах обмотки возбуждения ротора МГ-1 (рис. 168).

МГ-1 и МГ-0 нагружены ячейками электролизёров (рис. 169, b). На входе: ; ; ; 

Рис. 170. Осциллограмма на клеммах обмотки возбуждения ротора МГ-1
Следующий эксперимент – одна ячейка, подключённая к клеммам ЭДС самоиндукции статора МГ-1 и статора МГ-0. Результаты на осциллограмме (рис. 171).
Частота 1300 об/мин

На клеммах одной ячейки, подключённой к клеммам импульсов ЭДС самоиндукции статора МГ-1 и индукции статора МГ-0. ; ; ; .

Рис. 171. Осциллограмма напряжения и тока на клеммах ячейки электролизёра, подключённой к клеммам ЭДС самоиндукции статора МГ-1 и ЭДС индукции статора МГ-0

На осциллограмме (рис. 171) большие амплитуды импульсов напряжения и тока принадлежат импульсам ЭДС самоиндукции верхнего статора, а импульсы с меньшей амплитудой, генерируемые постоянными магнитами нижнего ротора, – принадлежат импульсам ЭДС индукции нижнего статора.

Как видно (рис. 171), в этом случае полная электрическая мощность, генерируемая в обмотках верхнего и нижнего статоров, равна Pc=28,27Вт (рис. 171). Она в 28,27/15,71=1,80 раза больше мощности на входе в обмотку возбуждения ротора (рис. 170).

Масса ротора генератора МГ-0 (рис. 169, а) равна _, радиус инерции ротора, имеющего форму полого цилиндра с толщиной стенки 0,001м, равен _. В данном эксперименте ротор вращался с частотой _. Связь между кинетической энергией _ равномерно вращающегося ротора и его мощностью _ следует из работы, совершаемой им при равномерном вращении за одну секунду
_. (10)
. Теоретическая величина механической мощности на валу ротора МГ-1 (1) близка к её экспериментальной величине 27,21Вт (табл.1). Мощность, постоянно реализуемая на валу ротора МГ-1 при его равномерном вращении, генерирует механический момент, рассчитываемый по формуле

_. (11)
Его экспериментальная величина равна 0,20 Нм (табл. 4). Из этого следует ошибочность первого закона динамики Ньютона, согласно которому при равномерном движении тела сумма сил, действующих на него, равна нулю, а при равномерном вращении тела сумма моментов, действующих на него, равна нулю.. Сумма моментов, действующих на равномерно вращающийся ротор МГ-1, равна _, а не нулю, как утверждает первый закон бывшей динамики Ньютона.

Конечно, параметры обмоток электромотора-генератора МГ-1 ещё не оптимизированы. Пока использована лишь часть механической мощности вала ротора (табл. 5) и, тем не менее, эффект очевидный. Он побуждает задуматься о перспективах в развитии импульсных электромоторов-генераторов. Они очевидны, так как импульсные производители и импульсные потребители электроэнергии значительно экономнее производителей и потребителей непрерывной энергии, генерируемой в виде постоянного или синусоидального напряжения.

Самое заманчивое направление – создание автономного источника энергии, питающегося от аккумуляторов, заряжающего их и вырабатывающего дополнительную энергию на полезный технологический процесс. Такие процессы уже имеются. Это высокоэффективные предплазменные процессы нагревания теплоносителя в батареях отопления, питающиеся импульсами напряжения и тока; высокоэффективные плазменные электролизёры, которые работают только в импульсных режимах. Механическую энергию на валу ротора электромотора-генератора выгоднее всего использовать для зарядки аккумуляторов, питающих электромотор-генератор. На рис. 172 показаны уже испытанные модели электромоторов-генераторов.

МГ-2

МГ-3

МГ-3

МГ-4

МГ-4

Рис. 172. Экспериментальные модели электромоторов-генераторов МГ-2, МГ-3 и МГ-4

1599. Какие условия необходимы для реализации резонансного процесса электролиза воды? Резонансный процесс плазменного электролиза воды идёт при определённой её температуре и определённом давлении в катодной камере (рис. 173).


Рис. 173. Плазменный электролизёр

с самонастраивающимся резонансным режимом работы
.

1600. Может ли плазменный электролизёр работать в режиме нагревателя раствора? Может. Он назван плазмотеплолизёром. Он находится в стадии первых испытаний, которые мы и представляем в этой краткой статье и в ВИДЕО к ней http://www.micro-world.su/ Папка «ВИДЕО». В данном Видео плазмотеплолизёр работает в режиме нагрева раствора, подаваемого в батарею отопления. Энергетический результат плазмотеплолизёра сравнивается с энергетическим результатом ТЭНа при равной температуре нагрева одинаковых батарей. Нагревательные элементы батарей включены в электрическую сеть (рис. 164, 165).

ЛИТЕРАТУРА
1. Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. Монография. 15-е издание. Том. I.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-45-21/139--i

2. Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. Монография. 15-е издание. Том. II. Импульсная энергетика.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-45-21/228----ii-

3. Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. Монография. 15-е издание. Том. III.

Ответы на вопросы о микромире.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-45-21/260-------iii-

4. Канарёв Ф.М. Видео – Плазма и водород.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/136-video---

5. Канарёв Ф.М. Видео – Мотор-генератор.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/190---1

6. Канарёв Ф.М. Видео – Два генератора.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/204--2-

7. Канарёв Ф.М. Видео – Электромотор – генератор.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/220-2011-01-14-11-48-58

8. Канарёв Ф.М. Видео – Плазменный электролизёр.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/432-2011-09-23-12-42-48

9. Канарёв Ф.М. Видео – Продолжение опытов.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/553-2012-02-23-03-03-33

10. Канарёв Ф.М. Видео – Доклад на конференции.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/427-2011-09-14-18-30-23

11. Канарёв Ф.М. Видео – Тайны предплазменного электролиза.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/494-2011-12-13-11-18-24