К дню Космонавтики: Водородный обогреватель на основе принципа Максвелла - 12 Апреля 2017 - Научное развитие человека для освоения Космоса

Аллига Тэр подал заявление на патент Украины "Водородный обогреватель на основе принципа Максвелла". Номер заявления № u 2017 03802. В настоящее время патент находится на стадии установления даты приоритета и экспертной проверки. Автор изобретения Олейник Олег (Эхо).

Объяснение для школьников третьего класс и старше сути "Водородный обогреватель на основе принципа Максвелла" - это обогреватель с КПД более 100% с применением принципа Максвелла. Принцип Максвелла гласит, что если в физической системе участвует сознательная сила, тогда коэффициент полезного действия машины или устройства может быть выше 100%, что равнозначно возможности вечного двигателя второго рода...

Поэтому, учите математику, физику, изучайте себя и природу, чтобы творить, создать свой двигатель вечности в любой из отрасли человеческой деятельности и быть полезным с детства для близких и старших.

Ниже приложены материалы на патент "Водородный обогреватель на основе принципа Максвелла" на языке оригинала. Для тех, кто не понимает украинский язык - вверху кнопка перевода на любой язык или здесь с выбором перевода всей страницы, в строчке набрать нужно - http://alligater.my1.ru/news/2017-04-12-607.

Водневий нагрівач Олійника на основі електролізу Фарадея, закону Джоуля-Ленца, закону Ома і принципу Макcвелла

Опис корисної моделі

Одним з головних сучасних науково-технічних завдань є пошук нових джерел тепла та енергії. На даний час основне джерело енергії це газ, нафта, вугілля і атомне паливо, для яких світовий обіг становить більше одного трильйона доларів на рік.

Важливо відзначити, що на виробництво одиниці енергоресурсу витрачається в 2-4 рази більше енергії, оскільки ефективність або ККД існуючих енергоустановок (електростанцій) не вище 55%, в основному 30%.

У запропонованій корисній моделі вирішено питання екологічного поновлювального джерела тепла.

Запропонована корисна модель відноситься до способу отримання тепла і ґрунтується на законах електролізу Фарадея, законах Ома, Джоуля-Ленца та принципі Максвелла.

У запропонованій корісній моделі Водневий нагрівач Олійника на основі електролізу Фарадея, закону Джоуля-Ленца, закону Ома і принципу Макcвелла полягає в напрузі на електродах менше 5 Вольтів для води, без застосування допоміжних лужних металів та солей, чи інших електролітів, та використанні джерела змінного електричного струму.

В електричних мережах в Україні використовується змінний струм із частотою 50 Гц і напругою 220 В або 380 В. У ряді країн використовується частота 60 Гц.

За одиницю часу t відповідно до закону електроліза Фарадея (1836 р) маса виділеної речовини m на електроді пропорційна електричному струму I:

m = (M / z) (I • t / F),

де M - молярна маса речовини, z - число електронів на іон або валентність, F = 96485,33 Кл • моль-1 - постійна Фарадея.

Через обсяг газу Н2 маємо:

V = (M / z) (I • t / F • ρ),

де ρ = 0,0000899 г/см3 – густина водню.

Відповідно до закону Джоуля-Ленца (1841 і 1842 г.) електричний струм здійснює повну теплову роботу А:

A = U • I • t [Дж].

Або енергетична цінність об’єму газу Н2 для електролізу води дорівнює (де для водню M/z=2):

A / V = (M / z) (U / F • ρ) = 4,33 • U [Дж/мл].

З використанням закону Ома (1826 г.) через питому провідність σ:

A / V = 4,33 • I / R = 4,33 • I • S / (σ • l).

З наведених формул очевидно, що чим більше електричний струм і менше напруга на електродах та менше опір між електродами, тим більший об'єм горючого газу Н2 і нижче енергетичні витрати, відповідно [1, 2].

Так як змінний струм міняється в електричному колі не тільки за величиною, а й у напрямку, то один напрямок струму в воді умовно вважають позитивним з утворенням водню і кисню, а інший, протилежний першому, негативним зі згорянням водню в кисні з виділенням тепла.

Для змінного струму повна теплова робота А ділиться на множник √2.

Сумарний ККД нагрівача становить ККД від згорання водню у нагрівачі та ККД нагріву від опору струму.

Нижче наведена таблиця енергетичної цінності отримання водню електричним струмом з води, де сірим кольором виділена теплота енергії при спалюванні мл Н2 у нагрівачі, а також ККД від згорання водню у нагрівачі та сумарний з урахуванням нагріву від опору струму:

Напруга на електродах, Вольт	Опір між електродами при струмі 100 А в Ом	Витрати електричної енергії Дж на мл Н₂	ККД від водню, %	Сумарний ККД, %
105	1	434	1,77	101,7
50	0,5	217	3,47	103,5
25	0,25	108,4	7,02	107,0
10	0,1	43,4	17,5	117,5
5	0,05	21,7	34,7	134,7
Теплота згоряння 1 мл Н₂ становить 10,7 Дж
2,5	0,025	10,84	70,2	170,2
2	0,02	8,67	87,5	187,5
1	0,01	4,33	174,8	274,8
0,5	0,005	2,17	347,7	447,7
0,3	0,003	1,301	583,7	683,7
0,2	0,002	0,867	875, 2	975, 2
0,1	0,001	0,434	1748,5	1848,5

Таким чином, наведені значення з табл. показують, що при напрузі на електродах менше 5 Вольта ККД нагрівача більше 100%. При напрузі на електродах 2 Вольта ККД нагрівача становить 187%. При напрузі на електродах менше 0,2 Вольта витрати електричної енергії Дж на отримання Н2 в десятки разів менше, ніж виділяється теплота при згорянні даного газу Н2 у нагрівачі, ККД нагрівача більше 975%.

Для зменшення внутрішнього опору між електродами можливо використання гідроксидів лужних металів.

Розчин слабкий, не більш 2%, інакше значно знижується ККД водневого нагрівача.

Застосування дистильованої води також значно знижується ККД водневого нагрівача.

Магнітне поле для водневого нагрівача Олійника не застосовується. Магнітне поле знижує ККД.

Вочевидь, струмопровідні дроти і контактні з'єднання повинні мати внутрішній опір менше внутрішнього опору між електродами.

Для спрощення виходу Н2 та його згоряння між електродами використовується коаксіальна батарея з чередуванням суцільного електрода і електрод-сітки, як показано на фіг. 1. Використання сітки в якості електрода значно збільшує його поверхню, призводить до зіткнення катіонів та аніонів на сітці, зменшує електричний опір.

Для електродів використовується електропровідний матеріал, який слабо схильний окисленню, наприклад, Ti, нержавіюча сталь, Ni, інші. Можливе використання окислюваних матеріалів, наприклад, чорне залізо, мідь або алюміній в якості електродів, однак, термін служби нагрівача зменшується.

Джерелом живлення є джерело струму. Одним із зручних джерел є уніполярний генератор Фарадея (1831 р.) з низькою напругою і значним змінним електричним струмом, також понижуючий трансформатор.

Важливо відзначити, що відповідно до закону збереження енергії при спалюванні Н2 утворюється така кількість води, скільки було розкладено на газ з способу електролізу Олійника на основі законів Фарадея і Ома для отримання водню [1, 2].

Таким чином, ми маємо поновлювальне паливо, яке сгорає, і джерело тепла – вода у нагрівачі, з ККД на основі законів Фарадея, Джоуля-Ленца і Ома вище 100%!

Дійсно, при напрузі на електродах менше 5 Вольта ККД нагрівача більше 100%.

Нижче наведені фотографії діючих водневих нагрівачів (Фіг. 2, 3).

На фіг. 2 показана коаксіальна батарея з чергуванням суцільний електрод і електород-сітка з нержавіючої сталі, який складається з трубки і сітки. Загальна площа електродів близько 0,02 м2, відстань між електродами анодом і катодом не більше 0,4 мм. Напруга на електродах дорівнює від 1,8 до 106 Вольт змінного струму.

На фіг. 3 показана коаксіальна воднева батарея нагрівачів (КВД) із суцільними електродами. Загальна площа близько 0,2 м2, середня відстань між електродами приблизно 0,2 мм. Напруга на електродах дорівнює від 0,4 до 15,5 Вольт змінного струму.

На фіг. 4 наведен графік експериментальних значень ККД від напруги на електродах водневої батареї. Експериментальні значення ККД збігаються з теоретичним значенням, які наведенні у таблиці, з множником √2.

Таким чином, при змінному струмі починається кавітація в результаті утворення і схлопування бульбашок та віділення додаткової теплової енергії, що збігається з патентом кавітаторні опалювальні системи для приватних будинків [3].

Також при напрузі на електродах більш 2,5 Вольт починається вихід газу Н2 та О2, що є не бажаний фактор для герметичного нагрівача.

При напрузі більш 55 Вольт з’являється електрична дуга між електродами [4].

Галузь застосування

Застосування корисної моделі Водневий нагрівач Олійника на основі електролізу Фарадея, закону Джоуля-Ленца, закону Ома і принципу Макcвелла призводе до значного зниження енергетичних затрат на отримання тепла та передбачається дуже широким:

• побутова техніка, обігрівальний екологічно чистий елемент приміщень та водневий котел для житлових квартир, будинків, теплиць без виділення вуглекислого газу з ККД вище 100% замість традиційних обігрівачів;

• у сільському господарстві, як обігрівальний екологічно чистий елемент грунту для прискорення з’явлення сходів рослин;

• тепловий елемент для двигунів і машин нового покоління;

• екологічно чистий водневий котел з ККД вище 100% для теплових і атомних електростанцій без вуглекислого газу, шлаків і радіоактивних матеріалів ядерного розпаду;

• зменшення небезпеки від застосування води ніж метану, бо не має вибуху, який відбувається з високошвидкісним розширення продуктів вибуху.

Економічне обгрунтування

Теплота згоряння мл Н2 становить 10,7 Дж. Ми витрачаємо на електродах для отримання тепла з води менше енергії. Позитивний ефект понад 100%. При цьому з закону збереження енергії - скільки розклали води на водень і кисень, стільки ж і отримали води після спалювання водню в нагрівачі.

Ми маємо поновлювальне екологічно чисте джерело тепла - вода.

Відповідно до законів термодинаміки та ентропії, дане явище можливо завдяки парадоксу Максвелла (1867 р.), де людина виступає свідомої силою в термодинамічній системі.

Використання водневого нагрівача Олійника на основі електролізу Фарадея, закону Джоуля-Ленца, закону Ома і принципу Макcсвела означає:

1. новий екологічно чистий спосіб обігрівання без виділення вуглекислого газу для приміщень та рослин,
2. використання як екологічно чисте поновлюване тепло для машин і електростанцій,
3. відсутність вуглекислого газу, мільйонів тонн шлаку від теплових станцій і радіоактивних матеріалів розпаду атомних станцій.
4. звільняє декілька трильйонів доларів щорічно, що витрачаються на традиційні способи отримання тепла, енергії та на відновлення екології в світі.

Новизна

Виходячи з водневого нагрівача Олійника на основі електролізу Фарадея, закону Джоуля-Ленца, закону Ома і принципу Макcвелла визначено:

- електрична напруга між електродами менше 5 В змінного струму;
- використання магнітного поля для розведення катіонів та аніонів відсутне;
- низький внутрішній опір між електродами;
- низька напруга та високе значення електричного струму для отримання великого значення ККД;
- струмопровідні дроти і контактні з'єднання повинні мати внутрішній опір менше внутрішнього опору між електродами;
- використання джерела змінного струму замість джерела напруги, наприклад, униполярний генератор Фарадея чи понижуючий трансформатор;
- витрати електричної енергії на тепло у водневому нагрівачі має ККД більше 100%.

Подальші дослідження пов’язані з дослідженням впливу частоти та прогальності змінного струму на ККД водневого нагрівача. Більш значущі дослідження пов’язані у з’єднанні способу електролізу [1, 2] та водневого нагрівача Олійника для отримання керованої кавітації та сонолюмінесценції, що має значуще наукове та прикладне застосування, як перевірка: 1) моделі лауреата Нобелівської премії фізика Джуліана Швінгера [5, 6] або ефекту Казиміра для вакууму, 2) можливісті запуску термоядерної реакції [7, 8], 3) отримання додаткової енергії від керованої сонолюмінесценції та інше [4].

Олійник Олег Григорович

Джерела інформації:

1.   Патент Украины на Способ электролиза Олейника на основе законов Фарадея и Ома для получения Н2 - http://alligater.my1.ru/publ/41-1-0-524.
2.   Спосіб електролізу Олійника на основі законів Фарадея і Ома для отримання Н2 - http://base.uipv.org/searchINV/search.php?action= viewdetails&IdClaim=232915.
3.   Способ работы кавитационного устройства для отопления индивидуальных зданий - http://findpatent.ru/patent/231/2313036.html.
4.   Как получить шаровую молнию или сонолюминесценцию в пробирке? - http://alligater.my1.ru/load/9-1-0-44.
5.   Claudia Eberlein Theory of quantum radiation observed as sonoluminescence (англ.) // Phys. Rev. A. — Апрель 1996. — Vol. 53. — № 4. — P. 2772—2787. — ISSN 1050-2947.
6.   Kimball A. Milton Dimensional and Dynamical Aspects of the Casimir Effect: Understanding the Reality and Significance of Vacuum Energy (англ.): препринт. — arXiv.org, 21 сентября 2000.
7.   Сонолюминесценция кавитационной области воды в атмосфере инертных газов тема диссертации и автореферата по ВАК 01.04.2006, кандидат физико-математических наук Гордейчук, Татьяна Викторовна.
8.   Цивинский С.В. Вестник Российской Академии Естественных Наук (РАЕН), №2, 2002 г., стр. 43.

Формула Водневий нагрівач Олійника на основі електролізу Фарадея, закону Джоуля-Ленца, закону Ома і принципу Макcвелла

1.   Водневий нагрівач полягає в напрузі на електродах менше 5 Вольтів у воді, без застосування допоміжних лужних металів та солей, чи інших електролітів, та використанні джерела змінного електричного струму;
2.   Відповідно до пункту 1) відрізняється тим, що застосовується низька напруга и високе значення електричного струму для отримання великого значення ККД та тепла;
3.   Відповідно до пункту 1) и 2) відрізняється тим, що струмопровідні дроти і контактні з'єднання повинні мати внутрішній опір менше внутрішнього опору між електродами;
4.   Відповідно до пункту 1)-4) відрізняється тим, що використовується джерело змінного струму замість джерела напруги, наприклад, униполярний генератор Фарадея чи понижуючий трансформатор;
5.   Відповідно до пункту 1)-5) відрізняється тим, що використання магнітного поля для розведення катіонів та аніонів відсутне;
6.   Відповідно до пункту 1)-6) відрізняється тим, що витрати електричної енергії на тепло у водневому нагрівачі має ККД більше 100%.

Олійник Олег Григорович

Реферат

Одним з головних сучасних науково-технічних завдань є пошук нових джерел тепла та енергії. На даний час основне джерело енергії це газ, нафта, вугілля і атомне паливо, для яких світовий обіг становить більше одного трильйона доларів на рік.

Важливо відзначити, що на виробництво одиниці енергоресурсу витрачається в 2-4 рази більше енергії, оскільки ефективність або ККД існуючих енергоустановок (електростанцій) не вище 55%, в основному 30%.

У запропонованій корисній моделі вирішено питання екологічного поновлювального джерела тепла.

У запропонованій корісній моделі Водневий нагрівач Олійника на основі електролізу Фарадея, закону Джоуля-Ленца, закону Ома і принципу Макcвелла полягає в напрузі на електродах менше 5 Вольтів для води, без застосування допоміжних лужних металів та солей, чи інших електролітів, та використанні джерела змінного електричного струму.

Застосування корисної моделі призводе до значного зниження енергетичних затрат та передбачається дуже широким:

• побутова техніка, обігрівальний екологічно чистий елемент та водневий котел для приміщень, житлових квартир, будинків, теплиць без виділення вуглекислого газу з ККД вище 100% замість традиційних обігрівачів;
• екологічно чистий водневий котел з ККД вище 100% для теплових і атомних електростанцій без вуглекислого газу, шлаків і радіоактивних матеріалів ядерного розпаду;
• тепловий елемент для двигунів і машин нового покоління.
• зменшення небезпеки від застосування води ніж метану, бо не має вибуху, який відбувається з високошвидкісним розширення продуктів вибуху.

Використання водневого нагрівача Олійника на основі електролізу Фарадея, закону Джоуля-Ленца, закону Ома і принципу Макcвелла звільняє декілька трильйонів доларів щорічно, що витрачаються на традиційні способи отримання тепла, енергії та на відновлення екології в світі.

Brief summary

Alliga Ter applied for a patent "... Добавляется.....

Thank you!

На территории конституции Аллига Тэр срок действия патента бессрочный. Это важно для повышения значимости творчества и генеалогического древа.

Материалы по теме: