CC BY
32TECHNICAL SCIENCES
АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГИЯ ГРЕМУЧЕГО ГАЗА
Кириллов И.В.
АО «УАПО», инженер-конструктор Апальков Р.Г.
АО «УАПО», инженер-схемотехник
ENSURING THE STABILITY OF THE POWER SUPPLY OF THE CLIMATIC EQUIPMENT OF
THE PIG FARM
Kirillov I.
JSC "UAPO", design engineer Apalkov R.
JSC "UAPO", circuit engineer
Аннотация
Рассматриваются альтернативные источники энергии для питания автомобилей. Разбирается два основных варианта энергии. Использование электроэнергии или водородного топлива. Для разделения молекулы воды на ее составляющие компоненты водород и кислород были предприняты многочисленные попытки. Одним из таких процессов является электролиз. Задачей является создание топливного элемента и способа, в котором молекулы воды разделяются на составляющие газы (водород и кислород) и производится смесь топливных газов, включающая водород и кислород, которые ранее были растворены в воде.
Используемый в данном описании термин "топливный элемент" относится к элементу изобретения, содержащему водный конденсатор, который производит горючий газ в соответствии со способом.
Abstract
Alternative energy sources for powering cars are being considered. Two main energy options are analyzed. The use of electricity or hydrogen fuel. Numerous attempts have been made to separate the water molecule into its constituent components hydrogen and oxygen. One of these processes is electrolysis. The task is to create a fuel cell and a method in which water molecules are divided into constituent gases (hydrogen and oxygen) and a mixture of fuel gases is produced, including hydrogen and oxygen, which were previously dissolved in water.
The term "fuel cell" used in this description refers to an element of the invention containing a water condenser that produces a combustible gas in accordance with the method.
Ключевые слова: водород, кислород, гремучий газ, экология, альтернативное топливо, ячейка Мей-ера, Стенли Мейер.
Keywords: hydrogen, oxygen, rattlesnake gas, ecology, alternative fuel, Meyer cell, Stanley Meyer.
В современном мире все больше и больше уделяется внимание альтернативной энергетике. Каждый автомобильный транспорт, каждый завод выбрасывает в атмосферу невероятный объем углекислого газа. В следствии этого наблюдается увеличение средне годичной температуры, таяние ледников. Человечество не может полностью избавиться от углеводородных веществ, но может минимизировать их потребление, следовательно, и уменьшение парникового эффекта. Из доступных человечеству технологий альтернативными источниками энергии являются электроэнергетика и использование необычных веществ.
Проблема.
Использование в качестве топлива природный газ не является альтернативой, но способно уменьшить выбросы углекислого газа.
К использованию экологичной электроэнергетики относится солнечная электростанция, ветряная электростанция и к данному методу возможно отнести гидроэлектростанции (ГЭС). Если судить со стороны выброса углекислого газа, данные методы относятся к самым экологичным методам, но
не учитывается переработка солнечных панелей, шум и вибрация от ветрогенераторов и затопление территорий с использованием ГЭС.
Существует закон термодинамики, сколько пришло, столько должно возвратиться, при условии отсутствия нагрева, что сопровождает любое изменение энергии.
Решение проблемы.
Одной из заменой углеводородных соединений является электроэнергетика. Вторым методом является использование в качестве альтернативного топлива гремучий газ. Гремучий газ, это смесь двух молекул водорода и одной молекулы кислорода.
В природе существует вода, с химической формулой H2O. В некоторых статьях объясняется, что вода - это окисленный водород.
Следовательно, нам необходимо вырвать из молекулы воды атом водорода и использовать его в качестве альтернативного топлива. Следует учитывать многие нюансы. Водород стоит на первом месте в химической таблице Менделеева и является самой маленькой молекулой. Появляется первая
проблема в способе хранения водорода. Не каждый металлический баллон способен удержать молекулу водорода. Молекула диффузирует со стенками сосуда, в которой он хранится. Для его хранения
нужно использовать специальные емкости (см. рисунок 1).
Рис. 1 - Хранение водорода
Следующая проблема во взрывоопасности газа. Чистый водород не подвержен горению, но при смешивании с кислородом, образуется гремучий газ. Гремучий газ способен гореть в широком диапазоне концентраций водорода в воздухе, от 4 -9 объёмных процентов в бедных смесях и до 75 % в богатых смесях. Приблизительно в этих же пределах он способен и детонировать.
Как следствие, водород опасен только при воспламенении, что приводит к взрыву. Но есть возможности его использования с минимальными рисками. Это использование пламегасителей или обратное преобразование в электричество. Первый
способ прост и существует множество конструкций пламегасителей. Для второго необходимо использовать специальное устройство (топливная ячейка).
Топливная ячейка представляет из себя протон проницаемую мембрану с металлическими стенками (см. рисунок 2). Проходящий через мембраны протоны атома водорода, соединяются с протонами кислорода. В результате реакции соединения протонов, образуется вода и высвобождается электрон. Появляется разность потенциалов на металлических стенках, следовательно, появляется ток.
Рис. 2 - Топливная ячейка.
Выше было описано основные методы использования гремучего газа в качестве топлива. Далее рассмотрим методы получения гремучего газа. Получение водорода можно разделить на химический и электрический.
К химическому относят взаимодействие металла с кислотой:
гп + 2на ^ гпС12 + н2
В данном случае показана реакция взаимодействия металла цинка и соляной кислоты.
К электрическому способу относят метод электролиза:
2Н20 ^ 2Н2 + 02 Электролиз расщепляет воду на составляющие. Это две молекулы водорода и одна молекула кислорода. Установки для электролиза представляют собой два электрода, помещенные в жидкость (см. рисунок 3). При пропускании через электроды электрический ток, вода расщепляется на водород и кислород.
Anode Cathode
Рис. 3 - Стандартная конструкция электролизера.
Выделения водорода в электролизере напрямую связано с номиналом протекаемого тока. С увеличением тока, увеличивается и объем производимого гремучего газа. Увеличение тока по закону Джоуля-Ленца увеличивает потери на сопротивлении электролита, следовательно, происходит нагрев жидкости. Нагрев жидкости, это лишние потери, значит и коэффициент полезного действия меньше.
Использование тока для расщепления воды на составляющие практично, но не экономично. Стенли Мейер предложил теорию расщепления воды на составляющие не током, а высоким потенциалом напряжения [1].
Разноименные заряды внутри электрического контура устанавливают «силы электрического притяжения», в то время как одноименные электрические заряды внутри того же контура поддерживают «отталкивающее действие». В обоих случаях, движение или отклонение электрических зарядов напрямую связаны с приложенным напряжением. Эти электрические «силы» известны как «поля напряжения» и могут проявлять положительный или отрицательный электрический заряд.
Также, ионы или частицы внутри электрической схемы, имеющие разноименные электрические заряды притягиваются друг к другу. Ионы или частицы, имеющие одинаковый или похожий электрический заряд, будут двигаться в противоположные друг от друга.
Более того, электрически заряженные ионы или частицы могут двигаться к статическому полю противоположного заряда, согласно второму закону Ньютона.
Структура атома представляет два типа электрически заряженных масс [2]. На орбиталях электроны, имеющие отрицательный электрический заряд (-) и ядро, состоящее из протонов, имеющее положительный электрический заряд (+). В устойчивом электрическом состоянии, число отрицательно заряженных электронов равно числу положительно заряженных протонов, образуя атом, не имеющий электрического заряда. Всякий раз, когда один или несколько электронов отрывается от атома, атом приобретает положительный электрический заряд и называется положительным ионом. Если электрон присоединяется к устойчивому или нормальному атому, атом приобретает отрицательный заряд и называется отрицательным ионом.
Потенциал напряжения, в электрической схеме, может вызвать отрыв одного или более электронов от атома, благодаря силе отталкивания противоположной полярности между разноименно заряженными объектами, согласно закону Ньютона и Закону Кулона электрических сил.
Когда атом кислорода соединяется с двумя атомами водорода, чтобы создать молекулу воды, принятием электронов водорода, атом кислорода становится отрицательно заряженным (-) с тех пор, как реструктуризованный атом кислорода теперь имеет отрицательно заряженных атомов и только положительно заряженных протона. Атом водорода с его единственным неиспользованным положительно заряженным протоном, теперь приобретает «чистый» положительный заряд, равный электрической интенсивности отрицательного заряда двух электронов.
Будучи разделенным с атомом кислорода, удовлетворяя законы физики, что каждое действие находит равное противодействие, направленное
противоположно. Сумма двух положительно заряженных атомов водорода уравнивает отрицательно заряженный атом кислорода, образуя электрически нейтральную молекулу воды. Только разноименные атомы молекулы воды проявляют противоположные электрические заряды.
Согласно вышесказанному предположению, использование высокого потенциала способно разделить молекулу моды на кислород и водород.
Список литературы
1. Meyer S. A. Water fuel cell. Explaining the Hydrogen Fracturing Process on how to use water as a new fuel-sourse / Stanley A. Meyer, Inventor 3792 Broadway Grove City, Ohio 43123, 1-614-871-4173, Fax: 1614-871-8075
2. Meyer S. A. Method for the production of a fuel gas / Stanley A. Meyer, 3792 Broadway, Grove City, Ohio 43123. Patent Number: 4,936,961. Date of Patents: Jun. 26, 1990
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСИММЕТРИИ ПРИЛОЖЕННОГ НАПРЯЖЕНИЯ В АСИНХРОННЫХ
ДВИГАТЕЛЯХ
Кириллов И.В.
АО «УАПО», инженер-конструктор Апальков Р.Г. АО «УАПО», инженер-схемотехник Галка И.А. НИУМЭИ, студент Иванов А. С. НИУ МЭИ, ст. преп.
INVESTIGATION OF THE ASYMMETRY OF THE APPLIED VOLTAGE IN ASYNCHRONOUS
MOTORS
Kirillov I.,
JSC "UAPO", design engineer Apalkov R., JSC "UAPO", circuit engineer Galka I., NRUMPEI, student Ivanov A. NRU MPEI, st. prep
Аннотация
В работе описан метод расчета несимметричных режимов работы электродвигателя. Результаты расчетов работы двигателя в несимметричном режиме, получены статические и динамические характеристики асинхронного двигателя.
Abstract
The paper describes a method for calculating asymmetric modes of operation of an electric motor. The results of calculations of the engine operation in an asymmetric mode, static and dynamic characteristics of an asynchronous motor are obtained.
Ключевые слова: Асинхронная машина, асинхронный двигатель, несимметрия режима работы, режим работы, искажение симметрии, принцип наложения.
Keywords: Asynchronous machine, asynchronous motor, operating mode asymmetry, operating mode, symmetry distortion, superposition principle.
