понедельник, 30 января 2023 г.

Никель-водородный аккумулятор

 Изобретение относится к электротехнике и касается металлогазовых химических источников тока, в частности методов крепления в них электродного блока. Технический результат, достигаемый в предлагаемом аккумуляторе, заключается в упрощении конструкции и повышении удельных характеристик за счет отсутствия стержней-стяжек и осуществления индивидуального токосъема с каждого разноименного электрода. Аккумулятор состоит из помещенных в корпус электрохимических групп, соединенных с токоподводами и разделенных газовыми сепараторами, поджим вышеуказанных электрохимических групп осуществляется с помощью концевых металлических фланцев, прикрепленных к цилиндрической обечайке корпуса. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и касается металлогазовых химических источников тока, в частности методов крепления в них электродного блока.

Известен никель-водородный аккумулятор (HBA) [1], состоящий из корпуса с расположенным в нем электродным блоком, представляющим собой совокупность электрохимических групп, состоящих из разноименных электродов, разделенных сепараторами. Стяжка электродного блока осуществляется с помощью пружины, расположенной вне его, и стержнем. В качестве токосъемов использованы длинные гибкие элементы.

Недостатком этого аккумулятора является сложность конструкции, а также большой вес.

Известен HBA [2], состоящий из корпуса с размещенным в нем электродным блоком, в виде электрохимических групп, разделенных газовыми сепараторами. Токосъем электродов осуществляется через ушки, приваренные к ним. Сжатие электродного блока обеспечивается пружиной, расположенной вне пакета, при этом шины играют роль стяжек.

Недостатком является наличие пружины, что обуславливает дополнительное увеличение веса и повышенную сложность конструкции никель-водородного аккумулятора.

Известен HBA [3], принятый за прототип, состоящий из помещенных в корпус электрохимических групп, совокупность которых образует электродный блок. Каждая электрохимическая группа включает в себя два водородных электрода, расположенный между ними окисно-никелевый электрод, отделенный от водородных электродов электролитоносителями. Электрохимические группы отделены друг от друга газовыми сепараторами. Водородные электроды и окисно-никелевые электроды соединены с соответствующими токоподводами, которые одновременно с токосъемными функциями несут и механическую нагрузку по прижиму блока электродов через стяжные диски. Газовый сепаратор состоит из трехрядного пересечения нитей, соответственно со смещением верхнего и нижнего рядов относительно друг друга.

Недостатком прототипа является сложность конструкции и низкие удельные характеристики.

Технический результат, достигаемый в предлагаемом HBA, заключается в упрощении конструкции и повышении удельных характеристик, за счет отсутствия стержней-стяжек и осуществления индивидуального токосъема с каждого разноименного электрода.

Достигается это тем, что в HBA, состоящем из помещенных в корпус электрохимических групп, соединенных с токоподводом и разделенных газовыми сепараторами, поджим вышеуказанных электрохимических групп осуществляется с помощью концевых металлических фланцев, прикрепленных к цилиндрической обечайке корпуса.

По сравнению с прототипом такой способ поджима электродного блока является новым, что и обуславливает соответствие предлагаемого HBA критерию "новизна".

Для доказательства критерия "изобретательский уровень" проанализирована вся совокупность признаков и в отдельности отличительные признаки.

Установлено, что использование концевых металлических фланцев, прикрепленных к цилиндрической обечайке корпуса HBA для поджима электрохимических групп, в литературных источниках не обнаружено и, следовательно, является новым, а в совокупности с другими существенными признаками позволяет получить качественно новый результат, а именно: улучшение удельных характеристик HBA и упрощение его конструкции.

Таким образом, предлагаемая конструкция HBA соответствует критерию "изобретательский уровень".

На чертеже схематично изображен предлагаемый никель-водородный аккумулятор.

В корпусе 1 аккумулятора помещены электрохимические группы 2, совокупность которых образует электродный блок 3. Каждая электрохимическая группа 2 включает в себя два водородных электрода 4 и расположенный между ними окисно-никелевый электрод 5, отделенный от водородных электродов 4 электролитоносителями 6. Электрохимические группы 2 отделены друг от друга газовыми сепараторами 7. Водородные электроды 4 и окисно-никелевые электроды 5 соединены с соответствующими токоподводами 8. Прижим электродного блока 3 осуществляется с помощью концевых металлических фланцев 9, приваренных к цилиндрической обечайке 10 корпуса 1.

Сжатие блока 3 осуществляется следующим образом. Блок 3 зажимается приспособлением между фланцами 9 и в этом состоянии вставляется в обечайку 10. Затем фланцы 9 привариваются к обечайке 10. Когда сжатие блока 3 убирается, блок 3,разжимаясь, давит на фланцы 9, которые растягивают обечайку 10 в осевом направлении.

Таким образом, сжатие блока 3 осуществляется за счет упругого растяжения обечайки 10. Возникающее при этом усилие передается на фланцы 9, которые сжимают блок 3 с необходимым давлением.

Поскольку напряжения, создаваемые в корпусе 1 давлением водорода в тангенциальном направлении, вдвое больше, чем в осевом, и на несколько порядков больше необходимых для сжатия блока электродов 3, то использование корпуса 1 для сжатия блока 3 не потребует увеличения толщины и массы корпуса 1. Этим достигается повышение удельной энергии HBA.

Источники информации 1. Патент США N 4477450, МКИ H 01 M 4/00, опубл. 16.10.84 г.

2. Патент США N 4517264, МКИ H 01 M 2/00, опубл. 14.05.85 г.

3. Патент РФ N 1649985, МКИ H 01 M 12/08, опубл. 1993 г.

Формула изобретения

Никель-водородный аккумулятор, содержащий корпус с помещенным в него электродным блоком, представляющим собой совокупность электрохимических групп, состоящих из положительных и отрицательных электродов и разделенных между собой сепараторами, отличающийся тем, что электродный блок с двух сторон снабжен концевыми металлическими фланцами, прикрепленными к цилиндрической обечайке корпуса.

https://findpatent.ru/patent/213/2139610.html


© , 2012-2023

ГАЗОВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ

ГАЗОВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ


Эти аккумуляторы отличаются простотой устройства и не дефицитностью материалов, применяемых при изго­товлении. Газовый аккумулятор (рис. 78) представляет собой непрозрачный сосуд / с крышкой 2 (сосуд может быть стеклянный, покрашенный снаружи черной краской, так как попадание света внутрь аккумулятора приводит к быстрому его разряду), в который опущены два оди­наковых электрода. Электрод состоит из угольного стержня 3 (от старых гальванических элементов), во­круг которого в мешочке из ткани располагается активированный уголь 4 (другой уголь применять нельзя).Мешочки с активированным углем плотно обмотаны ниткой для того, чтобы увеличить контакт угля со стержнем. Толщина слоя угля не должна превышать 15—18 мм. Электролитом служит 15% раствор поваренной соли (пять столовых ложек на литр воды); воду желательно брать мягкую—дождевую или снеговую или дистиллированную. Для улучшения работы аккумуляторов на каждый литр электролита желательно добавить 1—2 грамма борной кислоты и 2—3грамма сахара (сахар добавлять обязательно при длительных циклах разряда).Готовый аккумулятор заряжается постоянным током при напряжении 4,5 вольта на каждую банку (элемент). За­ряд аккумуляторов продолжается 10—12часов (до появ­ления газообразования).Емкость аккумулятора зависит только от количества активированного угля примерно 1 ампер • часа на каждые 50— 65грамма угля, при этом количество электролита должно быть 5—6 литров .Эксплуатация аккумулятора (как уже было сказано) имеет один существенный недостаток: электролит необ­ходимо менять раз в неделю. Но дешевизна электролита оправдывает создание и эксплуатацию таких аккумуля­торов.











https://dzen.ru/b/Y9kU0QJD1252IzsM?share_to=link

четверг, 26 января 2023 г.

 СуперАкваКар-2 — это система экономии топлива, работающая за счёт преобразования выхлопных газов и паров воды в синтетический газ. Принцип действия. Через воду в ёмкости пропускается небольшое количество отработавших газов.

https://nlegin.ru/medicine.html



Бензиновый двигатель был изобретен очень давно, но используется в наше время. Люди всегда хотели, чтобы двигатель был мощным и экономичным. Было придумано много различных вариантов. Но не все используются в современном мире.
Здесь будет рассмотрена подача газа в двигатель. Этот газ называют по-разному: коричневый газ, газ Брауна, гидроген, водяной газ. Он делается на основе воды. Главное преимущество системы Брауна – улучшение экологии окружающей среды.
Бензин экономится из-за его лучшего горения. Часто только около 15% энергии бензина, превращается в механическую энергию в двигателе внутреннего сгорания. Если двигатель дополнить газом Брауна, то это приведет к тому, что топливо будет лучше сгорать, а доступная энергия из бензина преобразуется в механическую. И это не нарушает законов термодинамики.
Когда газ сгорает, получается сухой водяной пар. Он служит для того, чтобы очистить клапанно-поршневую группу от нагара, улучшить теплообмен между клапаном и седлом. В результате этого ресурс двигателя увеличивается. Из-за того, что расход топлива уменьшается, увеличивается пробег топливных форсунок, межсервисный пробег увеличивается, а также загрязнение масла уменьшается.
Один литр воды становиться шире на 1866 литра горючего газа. 30-40 часов можно проехать на каждом литре.

Чтобы в домашних условиях разложить воду на газ нужны: катализатор, дистиллированная вода, электричество, электроды.
Способов сделать автомобиль на воде своими руками множество. Но мы остановимся на одной, более простой конструкции.
Чтобы собрать генератор Брауна надо взять оргстекло 5 мл, 20 метров проволоки из нержавейки (марка 316), трубку из винила диаметром 4мл и шесть банок объемом 700 мл. Катализатором можно сделать КаОН или NaOH (резиновые перчатки используйте обязательно, так как эти вещества являются щелочью).

Можно использовать только одну банку, вместо шести, но обязательно учитывать следующие правила:
-надо, чтобы получилось строго определенное количество газа. Например, вам понадобиться 0,7-1,5 литра газа в минуту при условии, что у вас двигатель 1,5 л;
-температура электролита и количество газа сильно зависит от напряжения на электродах. Электролит может нагреться до 60 градусов уже через два часа при 12В питания. Это будет много, поэтому лучше подать 6В, а не 12В. Чтобы это сделать, нужно включить две банки одну за другой. Но тогда упадет количество производимого газа. Надо взять больше банок – лучше шесть (все параллельно и две последовательно).

Дальше все очень легко – надо вырезать пластинки и соединить их крест накрест. Потом обмотать их проволокой (2 электрода) и закрепить к крышке. На крышке нужно обязательно сделать штуцер, чтобы газ выходил и специальные болты, чтобы провода крепились к электродам. Электроды должны быть не замкнуты между собой, а крышка сидеть герметично при закрытии банки.
В банки нужно залить приблизительно пол-литра дистиллированной воды, предварительно добавив полчайной ложки КаОН. Получается, что 6 банок должны потреблять ток примерно 6В при правильном соединении. Эта система должна работать на любом автомобиле.



Изобретатели данной идеи обесчают экономию топлива, чуть ли не в 50%!, и прирост мощности. А на некоторые "кулибины" (это я с глубоким уважением к ним, а не с иронией!) утверждают что установка будет работать, но с наименьшим КПД. А чтоб увеличить КПД нужно войти в такт колебания молекулы воды ( а она где то 2400 мегагерц)


В выхлопных газах содержиться немалое количество углеводородов и воды. Углеводороды и воду можно отделить от азота и углекислого газа, и вернуть в двигатель, таким образом экономя топливо. GEET глушитель представляет собой разделительное устройство и GEET РЕАКТОР в одном корпусе. Использование GEET глушителя позволит ощутимо сэкономить. Экономия бензина на карбюраторных четырехтактных двигателях составит до 50%, на двухтактных двигателях до 70%. На инжекторных двигателях можно получить 50% экономии при изменении прошивки блока управления.
Работает глушитель следующим образом:
Выхлопные газы поступает в вихревую камеру где закручиваются как в трубке Ранке. Пары воды и бензина прижимаются центробежными силами к внешней стенке камеры. Более легкие газы вытесняются к центру и уходят в выхлопную трубу. Пары под давлением поступают в GEET реактор, где вода разлагается на кислород и водород.
В отличие от GEET ФИЛЬТРА реактор глушителя имеет два выхода. В первый, выходит кислород и излишки пара, во второй водород, угарный газ, углерод, и не среагировавшие углеводороды. Разделение кислорода и водорода производится с целью недопущения их соединения обратно в воду при понижении температуры. В GEET фильтре разделение не предусмотрено, поскольку в картерных газах присутствует много азота, который не дает кислороду и водороду рекомбинировать.

Снижение шумности выхлопа достигается за счет инерционности вихря, охлаждения газов идущих в выхлопную трубу, и изятия из выхлопа тяжелых компонентов. Охлаждение происходит согласно эффекта Ранке: в центре вихря газы более холодные чем на периферии. Одновременно вихревой нагрев паров воды способствует эффективной работе реактора, особенно при пониженных оборотах двигателя.

https://sites.google.com/d/1VJRJDjbYzh-J3zIVtyCrOvI02WGHd3oI/p/1yRYff23dAFD1S6fITq29N19qptRuQiRe/edit

воскресенье, 22 января 2023 г.

Если на вашей даче еще нет электричества и газа

 Если на вашей даче еще нет электричества и газа, и нагрев воды представляет определенную трудность, предлагаю сделать солнечный водонагреватель для душа и мытья посуды из материалов которые зачастую можно найти на свалке.




Благодаря минимальным теплопотерям вакуумные коллекторы успешно используются в системах ГВС и для отопления дома

К другим преимуществам можно отнести следующее:

  • простоту ремонта – каждый поврежденный узел можно с легкостью заменить;
  • эффективность работы даже при минус 30°С;
  • надежность – гелиосистема продолжит свою работу даже после того, как одна из трубок выйдет из строя;
  • способность генерировать температуру более 300°С;
  • возможность работы даже в облачную погоду и полное поглощение солнечной энергии, в том числе невидимых спектров;
  • незначительную парусность коллектора.

Конструкцию гелиосистемы можно устанавливать под углом, не превышающим 20°. Более того, ее поверхность следует периодически очищать от грязи и снега.Пластина черного цвета поглощает тепло и передает его теплоносителю, движущемуся по трубкам (вода или антифриз). Боросиликатное стекло выполняет 2 функции: пропускает к теплообменнику солнечную радиацию и служит защитой от осадков и ветра, снижающих производительность нагревателя. Все соединения выполнены герметично, чтобы внутрь не попадала пыль и стекло не теряло прозрачности. Опять же, тепло солнечных лучей не должно выветриваться наружным воздухом через щели, от этого зависит эффективная работа солнечного коллектора.



  • тепловая изоляция с помощью вакуума;
  • использование энергии парообразования и конденсации вещества, кипящего при низкой температуре.

Идеальный вариант защитить абсорбер для коллектора от тепловых потерь – это заключить его в вакуум. Медная трубка, наполненная хладагентом и покрытая абсорбирующим слоем, помещена внутрь колбы из прочного стекла, воздух из пространства между ними откачан. Концы медной трубки входят в трубу, через которую протекает теплоноситель. Что происходит: хладагент под воздействием солнечных лучей закипает и обращается в пар, он поднимается по трубке вверх и от соприкосновения с теплоносителем сквозь тонкую стенку снова переходит в жидкость. Ниже показана рабочая схема коллектора:Фокус в том, что в процессе превращения в пар вещество поглощает гораздо больше тепловой энергии, чем при обычном нагреве. Удельная теплота парообразования любой жидкости выше, нежели ее удельная теплоемкость, а потому вакуумные солнечные коллекторы весьма эффективны. Конденсируясь в трубе с проточным теплоносителем, хладагент передает ему всю теплоту, а сам стекает вниз за новой порцией энергии солнца.



Наверное, многие слышали об особенных свойствах огнеупорных стекол, которые уже долгие годы широко используются как в бытовых, так и промышленных целях. Такие термостойкие стекла называют боросиликатными.Боросиликатное стекло является разновидностью силикатного стекла, которое изготавливается из основных химических элементов (кварцевого песка, углеродистого натрия, оксида калия и глинозема), а также дополнительного компонента – оксида бора (В2О3). Именно данный химический элемент делает боросиликатное стекло стойким к максимально низким и высоким температурам (от -80 до +525°С). Кроме этого оно инертно ко многим кислотным и щелочным соединениям, а также солям и различным органическим элементам. Благодаря хорошей передаче теплового излучения боросиликаты используют для изготовления ваккумных трубок, поглощающих солнечные лучи. Такие трубки устанавливают в водонагревательных приборах, в солнечных батареях и т.д.



Основная интенсивность солнечного излучения в наземных условиях находится в спектральном интервале 0.28 мкм – 3 мкм. Боросиликатное стекло пропускает волны солнечной радиации в диапазоне 0,4 мкм — 2,7 мкм. Проникая сквозь внешнюю прозрачную колбу, энергия задерживается на второй колбе, на которую нанесен высокоселективный непрозрачный слой абсорбера.В результате поглощения света абсорбером и последующего его излучения длина волны увеличивается до 11 мкм. Простое стекло является непроницаемым барьером для электромагнитной волны такой длины. Солнечная энергия, попадая на абсорбер, находится в ловушке. Поглощая солнечное излучение, абсорбер даже без внешней колбы может нагреться до температуру +80°С. Нагретый до такой температуры абсорбер излучает тепловую энергию, которая, проникая сквозь тело второй колбы, передается на медный змеевик. За счет возникновения парникового эффекта, который базируется на накопленные энергии под стеклом, в середине второй колбы температура поднимается до +180°С. Это тепло нагревает легкокипящую и испаряющуюся жидкость, которая при +25°С — +30°С, превращаясь в пар, поднимаясь, переносит тепло в рабочую часть медного змеевика где и происходит теплообмен с теплоносителем. Отдача тепла вынуждает пар конденсироваться и течь в нижнюю часть корпуса холодильника, и цикл повторяется опять. Высокий коэффициент передачи тепла легко кипящей и испаряющейся жидкостью, незначительное её количество и относительно не большие размеры корпуса холодильника дают эффективную термическую теплопроводность и сохранения тепла. стекло накрытого корпуса холодильника работает как термический диод. Теплопроводность очень высока в одном направлении (вверх) и низкая в обратном (вниз).



корпус старого холодильника или оконной рамы и пенопласта или пены . внутри ящика зеркала установить медный змеевик это будет термический диод.. надо еще . Основная интенсивность солнечного излучения 



Быстросохнущая, на алкидной основе матовая краска черного цвета с быстрым высыханием при окраске и реакционной сушкой, применяемая в качестве последнего слоя покрытия. Представляет собой грунтовку, которая за счет высокой водостойкости защищает поверхность от коррозии. Матовость и интенсивность черного цвета адаптированы для обеспечения наибольшего поглощения тепла.



Области применения : Черная матовая краска «Gemsa Rapid» используется в качестве абсорбционной краски для поглощения  солнечных лучей на таких поверхностях, как солнечные энергетические системы, а также в качестве грунтовочной краски на всех поверхностях, на которые наносятся финишные лакокрасочные покрытия промышленного назначения.Содержание “растворимого" кадмия в образце пигмента



Как правило, они представляют собой плоские трубчатые коллекторы, которые устанавливают стационарно и ориентируют воспринимающую поверхность к югу с уклоном к горизонту, и угол его наклона зависит от широты данной местности. В связи с сезонным изменением траектории прохождения солнца по небосклону этот угол корректируют: летом уменьшают на 5–10°, в зимний период примерно на эту же величину увеличивают.



Принципиальным недостатком всех существующих конструкций плоских солнечных коллекторов является необходимость иметь в их составе специальные механизмы, следящие за траекторией движения солнца как по высоте, так и по углу азимута в течение всего светового дня от восхода до захода. В идеальном случае плоский трубчатый солнечный коллектор, в буквальном смысле как подсолнух, должен следовать за солнцем, сохраняя оптимальное положение в течение всего дня. Применение такого солнечного коллектора, в котором происходит совмещение взаимодействия автоматического устройства суточного и годового слежения за солнцем и часового механизма с корректирующими устройствами, действительно даёт возможность реализовать его оптимальную ориентацию и вследствие этого получить максимальную тепловую энергию.


Сферический солнечный коллектор



В настоящее время в мировой практике для преобразования возобновляемой лучистой солнечной энергии широко используют гелиотехнические устройства. В частности, это солнечные коллекторы, которые непосредственно преобразуют лучистую энергию солнца в тепловую, пригодную для практического использования, чаще всего для горячего водоснабжения.


Однако такие механизмы, кроме того, что они кинематически чрезвычайно сложны, требуют для их привода в действие подвода дополнительной энергии. Поэтому подвижные плоские солнечные коллекторы, следящие за траекторией солнца, вследствие высокой стоимости и громоздкости не получили широкого практического применения, и в настоящее время используются, в основном, только стационарные коллекторы.



Целью данной работы является определение количества солнечной энергии, воспринимаемой сферическими солнечными коллекторами, их ориентация относительно горизонта.



В Институте проблем машиностроения им. А. Н. Подгорного НАН Украины разработана и запатентована серия принципиально новых по геометрической форме объёмных солнечных коллекторов. С целью снижения теплопотерь и повышения энергоэффективности разработана оптимальная конструкция сферического солнечного коллектора, представленная на рисунке 1.



Рис. 1. Конструкция сферического солнечного коллектора

Коллектор содержит теплоприёмник 1, который выполнен из навитой по сферической винтовой линии единой металлической трубки. Теплоприёмник 1 размещён внутри вакуумированной стеклянной сферы 2, состоящей из двух полусфер, герметично установленных в профильной прокладке 3 из вакуумной резины.

Внутри профильной прокладки 3 встроено вогнутое наружу сферическое зеркало 5 радиусом R, равным радиусу внутренней сферы теплоприёмника в виде шарового пояса высотой, равной высоте профильной прокладки.

Подводной и отводной патрубки теплоприёмника 1 герметично уплотнены во втулках 4 и также выполнены из вакуумной резины. Из внутренней полости сферы 2 откачан воздух со степенью вакуума, обычно достигаемой в промышленности. Сфера 2 с размещённым внутри теплоприёмником 1, профильной прокладкой 3 и втулками 4 установлена в двуплечном кронштейне 6.

Сферический солнечный коллектор функционирует следующим образом. На вход в подводящий патрубок теплоприёмника 1 подаётся холодный теплоноситель (например, техническая вода), который двигается по винтовой линии единой металлической трубки. Во время движения теплоноситель постоянно нагревается лучистой солнечной энергией, воздействующей через прозрачную сферу 2 на трубчатый теплоприёмник 1. При этом солнечные лучи от восхода до захода солнца постоянно воздействуют на половину наружной сферической поверхности теплоприёмника 1, а также проникают через промежутки между витками теплоприёмника и нагревают половину противоположных внутренних тыльных поверхностей трубных витков теплоприёмника 1.

Кроме того, солнечные лучи в течение всего светового дня, проникая между витками теплоприёмника 1, постоянно воздействуют на различные участки вогнутого наружу сферического зеркала 5. При этом они отражаются в направлении внутренних затенённых участков витков теплоприёмника 1, на внешнюю поверхность которых в данный момент эти лучи направлены.

После прохождения по винтовой линии теплоприёмника 1 горячий теплоноситель поступает на выход в отводящий патрубок (направление движения теплоносителя показано стрелками на рисунке 1) и затем направляется для дальнейшего потребления (бак-аккумулятор, отопление, горячее водоснабжение и т. п.). Вакуум в прозрачной сфере практически полностью исключает теплопотери в теплоприёмнике 1.

Необходимо отметить ряд преимуществ геометрии сферических солнечных коллекторов по сравнению с геометрией плоских. Сравнение проводилось при одинаковых общей длине и диаметре металлической трубки коллекторов.

Как правило, плоские солнечные коллекторы выполняются в виде отдельных вакуумированных стеклянных трубок, концентрически надетых и закреплённых на металлических трубках. Трубки одним концом входят в приёмный патрубок, другим – в выходной патрубок. В сферическом коллекторе вакуумируется стеклянная оболочка, состоящая из двух полусфер, внутри которых расположен сферический теплоприемник, выполненный из единой трубки.

Поскольку кривизна стеклянной сферы в десятки раз меньше кривизны стеклянных трубок, это снижает отражательную и повышает пропускательную способность сферы при воздействии солнечных лучей.

Сферическая форма не требует использования каких-либо дополнительных механизмов, чтобы следовать за движением солнца. Благодаря такой форме коллектор постоянно «следит» за ним, т. е. фактически одинаково воспринимает лучистую энергию солнца, когда оно проходит по небосводу на разной высоте и под разными углами азимута.

В сферическом коллекторе благодаря единому трубопроводу, выполненному в виде сферической винтовой линии, за счёт снижения местных сопротивлений и отсутствия входного и выходного патрубков гидравлическое сопротивление в 1,4–1,6 раза меньше, чем у плоского, выполненного в виде отдельных трубок.

Вес сферического коллектора в среднем в 2,5–3 раз меньше плоского. Площадь под установку сферического коллектора в среднем в 1,5–2,5 раз меньше, чем требуется площадь под монтаж плоского коллектора.

Расчёт количества солнечной энергии, воспринимаемой сферическим солнечным коллектором в течение одного дня, сводится к вычислению следующего интеграла:

Расчёт количества солнечной энергии

Поверхность Г(t) представляет собой освещённую часть внешней поверхности трубки коллектора в момент времени t, так как в каждый момент времени данная поверхность сама себя затеняет от солнца. Интенсивность солнца I зависит от его высоты hs и представляет полную энергию, поступающую в единицу времени на единицу поверхности, обращённую непосредственно к солнцу.

На рисунке 2 представлена линейная аппроксимация зависимости интенсивности солнца от его высоты hs.

Зависимость солнечной интенсивности от высоты солнца

Рис. 2. Зависимость солнечной интенсивности от высоты солнца

Поскольку высота солнца зависит от времени суток и от дня в году, то отсюда получаем зависимость I(t) для каждого дня. В формуле (1) величина I(t)cosi – интенсивность солнечного излучения, падающего на горизонтальную поверхность под углом i к нормали в определённой точке этой поверхности. Значение угла i также зависит от времени.

Чтобы оптимально ориентировать сферический солнечный коллектор, необходимо произвести сравнение общего количества полученной им энергии для различных его положений относительно горизонта. Количество солнечной энергии, воспринимаемое коллектором за весь год, можно записать как:

Количество солнечной энергии за год

где Q(d) вычисляется по формуле (1).

Ориентацию солнечного коллектора относительно горизонта будем определять величиной угла наклона α вертикальной оси коллектора к горизонту. Начало отсчёта этого угла α производится от северного направления (α = 0°) и заканчивается южным (α = 180°).

В результате вычисления интеграла (1) для различных значений d получим усреднённую по всем дням года величину площади освещённой части поверхности сферического коллектора. Её значение можно записать как S = B(α)⋅2πr0L, где B(α) – коэффициент, значение которого зависит от ориентации солнечного коллектора; r0 – внешний радиус трубки; L – её длина.

Если функцию Icosi усреднить по пространству и времени за один день величиной IC(d), то тогда интеграл (1) приближённо можно представить в следующем виде:

formula-3

Ниже для двух отрезков изменения аргумента d функция IC(d) представлена в виде приближения полиномами четвёртой степени для следующих значений: внешнего радиуса трубки r0 = 0,006 м, радиуса сферы 0,15 м, количества витков 10, α = 90° и для географической широты местности (г. Харьков) ϕ = 50°

funkciya-ic-d

Таким образом, формула (3) с учётом приведенной полиномиальной аппроксимации подынтегральной функции даёт возможность вычислять количество энергии, принятой солнечным коллектором в течение определённого дня года. Вычислив сумму (2), имеем количество тепла, получаемого коллектором за год при вертикальной ориентации оси коллектора:

formula-q90

На рисунке 3 представлена зависимость количества тепловой энергии, накопленной солнечным коллектором за год, от угла наклона α. Расчёт проведен согласно формуле (2) с учётом аналогичной аппроксимации (3) для различных значений α.

Зависимость количества солнечной энергии от угла наклона

Рис. 3. Зависимость количества солнечной энергии, накопленной сферическим коллектором за год,
в зависимости от угла наклона α

Для возможности практического использования полученных результатов приведём приближённые выражения для величины Qα:

formula-4

Оптимальное значение угла наклона сферического солнечного коллектора составляет αopt ≈ 135°, а приближение (4) даёт значение 133,97°.

В итоге определён оптимальный угол наклона сферического солнечного коллектора в зависимости от широты местности, на которой он установлен. Именно при таком угле наклона коллектора будет получено максимальное количество накопленной за год солнечной энергии.



Для европейской части России рекомендуется угол наклона 50-60°.

Азимут описывает отклонение плоскости коллектора от направления на юг. Если плоскость коллектора ориентирована на юг, то азимут =0°. Чем меньше отклонение от направления на юг, тем лучше. В идеале, следовало бы учитывать режим потребления тепловой энергии ( если больше потребляется утром, то лучше ориентировать на юго-восток и т.д.), но не всегда это четко понятно.















четверг, 19 января 2023 г.

найденные приблудный штучки на просторах интернета

     Всем известно что контролька(пробник) это самый, или почти самый главный инструмент автоэлектрика, она позволяет по быстрому проверить напряжение в важных частях проводки, «пробежаться по предохранителям». Да, для этого есть мультиметр, но попробуйте проверить пятьдесят предохранителей в блоке предохранителей мультиметром, это долго и муторно.

   У меня есть несколько мультиметров, токовые клещи, осциллограф, сканеры-шманеры всякие и это всё используется каждый день, но контролька очень нужна при проведении первичной диагностики, проверки предохранителей. За более чем десять лет работы автоэлектриком я делал много контролек, это были варианты с резистором, светодиодом и шилом из тяги от китайских замков. Минус такой контрольки в том что невозможно определить какое напряжение мы измеряем, светодиод одинаково весело светится и от 12 вольт, и от 8, из-за этого можно зайти в тупик при поиске неисправности не увидев очевидную просадку напряжения. Я это проходил, как результат, поиск простой неисправности растянулся на несколько часов, после этого светодиодные контрольки ушли из моей работы.

Поэтому изучив мои простенькие требования к такому прибору и предлагаемые варианты самоделок, решил сделать такой прибор сам.

Задача устройства — показывать какой потенциал появится на щупе (плюс, минус или импульсы). Для индикации плюса и минуса на пробнике размещены два зеленых и два красных светодиода. А также проверять устойчивость сигнала путем его заземления дополнительной кнопкой (как вариант это же событие часто используется для управления центральным замком при помощи отрицательного потенциала).Также может подавать две нагрузки на иглу 50 Ом и 1кОм. Реализован звуковой индикатор массы. Зеленые светодиоды развязаны через транзистор . Таким образом, минимизируются влияние на исследуемую цепь. Доступна функция генератора низкочастотных импульсов. Данная функция позволяет легко обнаружить провод идущий из салона под капот, не привлекая помощника. А также контроль проверки катушек и форсунок .






Обыкновенный индуктивный датчик коленвала (сопротивлением обмотки 0,5 — 2 кОм). Но если к его выводам припаять два светодиода включенных встречно — параллельно ("чтобы обе полу волны зажигали светодиоды и защищали оба светодиода от обратного выброса напряжения"), то поднеся такой датчик к индивидуальной катушке зажигания светодиоды начнут мигать.

. Датчик парктроника нештатно устанавливаемый на многие машины. Был взят с обломанным корпусом, но целым пьезоэлементом. Припаиваем по такой же схеме два светодиода, и тогда, приставив наш датчик к датчику парктроника машины, светодиоды начнут мигать. Правда, что бы они мигали ярче, желательно смочить датчик (можно и банально плюнуть), чтобы между датчиками не было воздуха.






Емкостной экспресс датчик  –  для снятия формы вторичного напряжения, импульсов впрыска форсунки и т.д., последующей передачи его на входов регистрирующего оборудования.

Изготовление

Для изготовления емкостного экспресс датчика в домашних условиях необходимо:
1. Экранированный кабель длинной 2-3м. Для примера взят 2,5м щуп оканчивающийся BNC разъемом и зажимами типа крокодил.
2. Монета 5 копеек используемая как емкостная пластина.
3. Металлическая линейка длинной 30-40 см. Именно металлическая взята с целью экранирования от внешних электромагнитных наводок и лучшей упругости.
4. Компенсационная емкость – выводной керамический конденсатор 33 нФ, 50 Вольт.
5. Изолента для крепления всех элементов и изоляции емкостной пластины от металлической линейки.





2. Соединить пятачок с сигнальной жилой кабеля, линейку с экраном кабеля, а компенсационную емкость установить между сигнальной жилой и экраном кабеля.




3. Закрепить пятачок и кабель на линейке. Поверх пяточка достаточно 2-3 витков.




На графике красного цвета изображен сигнал, полученный с датчика AceLab (Ск = 20 нФ), а на графике синего цвета изображен сигнал, полученный “5-ти копеечным” емкостным экспресс датчиком (Ск = 33 нФ). Оба датчика находятся рядом на одном и том же высоковольтном проводе. Как видно, форма обеих сигналов практически идентична.