Первая модель ячейки (Патент № 2228390)

Рис. 93. Схема первой модели ячейки водоэлектрического генератора тепла: 1- корпус;

2- крышка; 9- анод; 12 – катод; 9- генератор импульсов; 10 - цепь управления;

20- электролитический зазор

Рис. 94. Электрическая схема генератора импульсов

(Патент № 2228390)

     Электрическая схема генератора импульсов представлена на рис. 94. На рис. 95 представлена осциллограмма импульсов напряжения, а на рис. 96 – осциллограмма импульсов тока, зафиксированных при частоте импульсов около 300 Гц. Расчет коэффициента заполнения по этим осциллограммам дал результат Z = 0,11. При средних значениях амплитуд импульсов напряжения и тока, равных, соответственно 250В и 10,6А. Средние составляющие напряжения и тока, поступающие в ячейку генератора тепла, составили:  = 0,11 х 250 = 27,5В;  = 0,11 х 10,6 = 1,17А. Средние же значения напряжения и тока по показаниям вольтметра и амперметра в этом эксперименте были равны 25,0 В и 1,25А. В соответствии с этим, среднее значение подаваемой на ячейку генератора тепла электрической мощности по данным осциллографических измерений составило 27,5 х 1,17 = 32,18Вт, по данным стрелочных приборов – 25 х 1,25 = 31,25Вт. 

Образцы осциллограмм

Рис. 95. Осциллограмма импульсов  напряжения

Рис. 99. Осциллограмма  импульсов тока

Результаты расчетов энергетической эффективности первой ячейки генератора тепла для обоих методов измерения при частоте импульсов около 300 Гц приведены в табл. 20. 

       Таблица 20.

Показатели	Значения
1. Масса раствора, прошедшего через ячейку , кг.	0,41
2. Температура раствора на входе в ячейку , град.	26,00
3. Температура раствора на выходе из ячейки , град.	76,00
4. Разность температур раствора , град.	50,00
5. Длительность эксперимента , с	300,00
6. Показания вольтметра , В	25,00
6’. Показания осциллографа , В	27,50
7. Показания амперметра , А	1,25
7’. Показания осциллографа , А	1,17
8. Расход электроэнергии , кДж	9,38
9. Энергия нагретого  раствора, , кДж	81,79
10. Показатель эффективности ячейки	8,72

Вторая модель ячейки  

    Схема второй модели ячейки представлена на (рис. 97), а результаты её испытаний - в табл. 21.

Рис. 97. Фото второй модели ячейки водоэлектрического   генератора тепла

Таблица 21.

Показатели	Значения
1. Масса раствора, прошедшего через ячейку , кг.	0,55
2. Температура раствора на входе в ячейку , град.	26,00
3. Температура раствора на выходе из ячейки , град.	38,00
4. Разность температур раствора , град.	12,00
5. Длительность эксперимента , с	300,00
6. Показания вольтметра , В	10,0
6’. Показания осциллографа , В	9,75
7. Показания амперметра , А	0,50
7’ . Показания осциллографа , А	0,51
8. Расход электроэнергии , кДж	1,50
9. Энергия нагретого раствора, , кДж	26,33
10. Показатель эффективности ячейки	17,56

Третья модель ячейки (Патент № 2258097)

Рис. 98. Третья модель ячейки водоэлектрического

генератора тепла (Патент № 2258097)

Образцы осциллограмм

Рис. 99. Напряжение	Рис. 100. Напряжение
Рис. 101. Ток	Рис. 102. Ток

Расчет параметров процесса по осциллограммам (рис. 99-100) к протоколу контрольных испытаний (табл. 22) дал такие результаты.

Масштаб импульсов 10.  Средняя амплитуда напряжения по рис. 99 и рис. 100: 

 = (23+25+28+10+26+29)х10 / 6 = 235В. Средняя амплитуда тока по рис. 101 и рис. 102:       

 = (20+6+17+7+10+19+3)х10 / 7 = 117А.

Период следования импульсов Т = 7,4мс. Длительность импульсов  = 0,28мс. Частота импульсов f = 1000 / 7,4 = 135,1Гц. Скважность импульсов S = 7,4 / 0,28 = 26,32. Коэффициент заполнения Z = 0,5/ 26,32 = 0,019. Среднее значение напряжения импульсов = 0,019 х 235 = 4,47В. Среднее значение тока в импульсах = 0,019 х 117 = 2,22А.

Результаты испытаний третей модели ячейки водоэлектрического генератора тепла представлены в таблице 22.

Таблица 22.

Показатели	1	2	3	Сред.
1-масса раствора, прошедшего через ячейку , кг.	0,470	0,432	0,448	0,450
2-температура раствора на входе в ячейку , град.	22	22	22	22
3-температура раствора на выходе из ячейки , град.	66	66	65	65,67
4-разность температур раствора , град.	44	44	43	43,67
5-длительность эксперимента , с	300	300	300	300
6-показания вольтметра , В	4,50	4,50	4,50	4,50
6’- показания осциллографа , В	4,47	4,47	4,47	4,47
7-показания амперметра , А	2,1	2,1	2,1	2,1
7 ’- показания осциллографа , А	2,2	2,2	2,2	2,2
8-расход электроэнергии по показаниям вольтметра и амперметра , кДж	2,84	2,84	2,84	2,84
9-энергия нагретого раствора, , кДж	82,51	75,84	76,86	78,40
10-показатель эффективности ячейки	29,05	26,70	27,06	27,60