1. Instalatiile frigorifice si pompele de caldura

a. Schema fluxurilor energetice din instalatiile frigorifice si pompe de caldura

b. Relatia de calcul si explicarea fluxului energetic

Conform principiului doi al termodinamicii, căldura nu poate să treacă de la sine, de la o temperatură mai scăzută (sursa rece) la una mai înaltă (sursa caldă), fără un consum de energie (mecanică sau de altă natură) din exterior. Energia consumată din exterior, pentru funcţionarea instalaţiei, este o putere mecanică sau termică, a fost notată pe figura 1 cu P şi se măsoară în [kW]. Dacă se efectuează un bilanţ energetic pentru instalaţiile frigorifice, sau pompele de căldură, respectiv dacă se aplică principiul întâi al termodinamicii, se observă că suma dintre energiile introduse în sistem, adică sarcina termică a vaporizatorului şi puterea P, este egală cu energia evacuată din sistem şi anume sarcina termică a condensatorului . Matematic acest lucru se poate scrie sub forma:

Temperaturii t0 la care vaporizează agentul frigorific, denumită temperatură de vaporizare, îi corespunde o presiune de saturaţie unică, notată p0 şi denumită presiune de vaporizare. Analog, temperaturii la care condensează agentul frigorific, denumită temperatură de condensare, îi corespunde o presiune de saturaţie unică, notată pk şi denumită presiune de condensare. În figura 3 se observă că deoarece agentul frigorific are în orice punct al vaporizatorului temperatura mai mică decât temperatura sursei reci, atunci t0<tr. Analog, în figura 5 se observă că deoarece agentul frigorific are în orice punct al condensatorului temperatura mai mare decât temperatura sursei calde, atunci tk>tc. Pentru că temperaturile surselor de căldură sunt în relaţia evidentă

tc>tr, rezultă clar că temperatura de condensare este mai mare decât temperatura de vaporizare (tk>t0), deci este evident că şi pk>p0. Valorile presiunilor de vaporivare şi condensare vor fi asigurate de alte două aparate care trebuie să intre în componenţa acestor instalaţii. Ţinând seama de nivelul de temperatură la care se schimbă energie între agentul frigorific şi sursele de căldură, se poate reprezenta, ca în figura 3.19, o schemă a fluxurilor energetice din instalaţiile frigorifice şi pompele de căldură. Ca o aplicaţie a celor prezentate anterior, se poate arăta că vaporizarea se realizează în scopul preluării de căldură de către agentul de lucru aflat iniţial în stare lichidă şi la sfârşit în stare de vapori, iar condensarea se realizează în scopul evacuării de căldură de către agentul de lucru aflat iniţial în stare de vapori şi la sfârşit în stare lichidă.

c. Schema partilor componente ale instalatiilor frigorifice si pompelor de caldura

d. Descrierea functionarii fiecarei componente a instalatiilor frigorifice si pompelor de caldura

S-a arătat anterior că presiunea de condensare are o valoare mai ridicată decât cea de vaporizare (pk>p0), deci în instalaţiile de acest tip, se consumă energie pentru creşterea presiunii vaporilor furnizaţi de vaporizator, unde s-au format preluând căldură de la sursa rece, până la presiunea din condensator, unde vor ceda căldură sursei calde. Acest proces se poate realiza într-o maşină denumită compresor, având tocmai rolul de a comprima vapori sau gaze, bineînţeles cu ajutorul unui consum de energie mecanică. Există şi alte soluţii tehnice pentru realizarea comprimării vaporilor în instalaţii frigorifice sau pompe de căldură, utilizând însă energie termică în locul celei mecanice. Dacă vaporizatorul şi condensatorul sunt schimbătoare de căldură şi prezintă o suprafaţă de transfer termic pentru asigurarea interfeţei dintre agentul frigorific şi sursele de căldură, compresorul este o maşină mai complexă din punct de vedere constructiv, cu piston în interiorul unui cilindru, cu şurub, cu lamele culisante într-un rotor montat excentric faţă de stator,

sau având alte construcţii. În toate aceste situaţii, comprimarea se realizează prin reducerea volumului agentului de lucru antrenat. Există şi turbocompresoare, acestea având funcţionarea bazată pe legile gazodinamicii. Puterea necesară din exterior, pentru desfăşurarea procesului, numită putere de comprimare, se notează cu Pc[kW]. După comprimare, vaporii de agent frigorific cedează căldură în condensator, sursei reci şi aşa cum s-a arătat condensează la valoarea pk a presiunii, deci la sfârşitul procesului, agentul frigorific părăsete aparatul schimbător de căldură în stare lichidă. Condensul, pentru a reveni în vaporizator trebuie să-şi micşoreze presiunea până la valoarea p0. Din punct de vedere energetic, destinderea se realizează cel mai eficient într-o maşină numită detentor. Aceasta are avantajul că produce energie mecanică, respectiv putere, capabilă să compenseze o parte din consumul necesar pentru antrenarea compresorului. Din punct de vedere constructiv, detentorul este fie o maşină cu piston într-un cilindru, fie una de tip rotativ, cu circulaţia radială sau axială a agentului frigorific. Indiferent de construcţie, agentul de lucru cedează pistonului sau rotorului o parte din energia sa potenţială de presiune şi astfel se destinde până la presiunea de vaporizare. Puterea furnizată în timpul destinderii, numită putere de destindere, se notează cu Pd[kW]. Agentul frigorific la presiunea p0, în stare lichidă, intră în vaporizator, unde absoarbe căldură de la sursa rece, vaporizează şi apoi pătrunde în compresor, iar în continuare funcţionarea instalaţiei se realizează prin parcurgerea continuă a celor patru aparate. Procesele de lucru care se desfăşoară în acestea, respectiv vaporizare, comprimare, condensare şi destindere, alcătuiesc împreună ciclul termodinamic inversat ideal, după care funcţionează instalaţiile frigorifice şi pompele de căldură.În consecinţă, instalaţiile frigorifice şi pompele de căldură au în componenţă cel puţin patru elemente componente: vaporizator (V), compresor (C), condensator (K) şi detentor (D).

2. Prezentarea unei turbine eoliene

a. Desenarea principalelor parti componente ale unei turbine eoliene

b.Descrierea functionarii principalelor parti componente ale unei turbine eoliene

Butucul rotorului are rolul de a permite montarea paletelor turbinei şi este montat pe arboreal principal al turbinei eoliene. În figurile 6.7 şi 6.8 sunt prezentate două imagini ale unor butuci de turbine eoliene.

Paletele reprezintă unele dintre cele mai importante componente ale turbinelor eoliene şi împreună cu butucul alcătuiesc rotorul turbinei. Cel mai adesea, paletele sunt realizate cu aceleaşi tehnologii utilizate şi în industria aeronautică, din materiale compozite, care să asigure simultan rezistenţă mecanică, flexibilitate, elasticitate şi greutate redusă. Uneori se utilizează la construcţia paletelor şi materiale metalice sau chiar lemnul.

Nacela are rolul de a proteja componentele turbinei eoliene, care se montează în interiorul acesteia şi anume: arborele principal, multiplicatorul de turaţie, dispozitivul de frânare, arborele de turaţie ridicată, generatorul electric, sistemul de răcire al generatorului electric şi sistemul de pivotare.

Arborele principal al turbinelor eoliene are turaţie redusă şi transmite mişcarea de rotaţie, de la butucul turbinei la multiplicatorul de turaţie cu roţi dinţate. În funcţie de tipul turbinei eoliene, turaţia arborelui principal poate să varieze între 20…400 rot/min. În figura 6.15 este prezentat un asemenea arbore.

Dispozitivul de frânare este un dispozitiv de siguranţă şi se montează pe arborele de turaţie ridicată, între multiplicatorul de turaţie şi generatorul electric.

Generatorul electric are rolul de a converti energia mecanică a arborelui de turaţie ridicată al turbinei eoliene, în energie electrică. Spirele rotorului se rotesc în câmpul magnetic generat de stator şi astfel, în spire se induce curent electric. Există atât generatoare electrice care furnizează current continuu (de regulă pentru aplicaţii casnice şi turbine de dimensiuni reduse), cât şi generatoare electrice du curent alternativ într-o gamă extrem de variată de puteri.

Sistemul de răcire al generatorului electric preia excesul de căldură produs în timpul funcţionării acestuia.

Sistemul de pivotare al turbinei eoliene, are rolul de a permite orientarea turbinei după direcţia vântului. Componentele principale ale acestui sistem sunt motorul de pivotare şi elementul de transmisie a mişcării. Ambele componente au prevăzute elemente de angrenare cu roţi dinţate. Acest mecanism este antrenat în mişcare cu ajutorul unui sistem automatizat, la orice schimbare a direcţiei vântului, sesizată de giruetă.

Girueta este montată pe nacelă şi are rolul de a se orienta în permanenţă după direcţia vântului. La schimbarea direcţiei vântului, girueta comandă automat intrarea în funcţiune a sistemului de pivotare al turbinei.

Anemometrul este un dispozitiv pentru măsurarea vitezei vântului. Acest aparat este montat pe nacelă şi comandă pornirea turbinei eoliene când viteza vântului depăşeşte 3…4m/s, respective oprirea turbinei eoliene când viteza vântului depăşeşte 25m/s.

Controler-ul este calculatorul principal al unei turbine eoliene, care cel puţin în cazul turbinelor de puteri mari, este integrat într-o reţea de calculatoare, care controlează buna funcţionare a tuturor componentelor. De regulă controler-ul este amplasat în nacelă, iar alte calculatoare pot fi amplasate inclusiv la baza pilonilor.

c. Clasificarea turbinelor eoliene

După puterea electrică furnizată - Turbine de putere redusă (sub 100kW) utilizate în principal pentru uz casnic, agricol, etc.; - Turbine de putere mare (peste 100kW) utilizate pentru furnizarea energiei electrice în sistemele energetice naţionale.

După direcţia de orientare a axei - Turbine cu axă orizontală (cele mai răspândite) având axa paralelă cu direcţia vântului; - Turbine cu axă verticală (aflate în stadiu de cercetare) având axa perpendiculară pe direcţia vântului.

După modul de amplasare a paletelor - În contra vântului (vântul întâlneşte întâi paletele şi apoi nacela) – “upwind”; - În direcţia vântului (vântul întâlneşte întâi nacela şi apoi paletele) – “downwind”.

După numărul de palete - Cu două palete; - Cu trei palete (cele mai răspândite).

După locul de amplasare - Amplasare terestră; - Amplasare marină.

3. Conectarea la reteaua electrica a unei centrale eoliene cu viteza fixa

a. Desenarea schematica a unui sistem de conversie a energiei eoliene

Elementele lanţului de conversie sunt: o turbină eoliană, un generator trifazat, un dispozitiv de interconectare, ce realizează conectarea generatorului la reţeaua de distribuţie sau la o sarcină izolată.

Maşinile cele mai utilizate pentru realizarea eolienelor sunt cele asincrone cu rotorul în scurtcircuit.Generatoarele asincrone cu rotor bobinat s-au dezvoltat în ultimii ani.

b.Descrierea functionarii principalelor parti componente ale schemei

În cazul maşinilor sincrone clasice şi asincrone cu rotorul în scurtcircuit, viteza de rotaţie depinde direct şi strict de frecvenţa curenţilor ce parcurg înfăşurările statorice. Maşina asincronă cu rotorul în scurtcircuit, având un număr fix de perechi de poli, poate funcţiona într-un domeniu restrâns de viteze: alunecarea este de ordinul a câtorva procente.Maşina sincronă funcţionează strict cu viteză fixă.

c. Cerintele tehnice pentru conformitatea centralelor electrice nedispecerizabile ((Pn<1MW)

4.. Conectarea la reteaua electrica a unei centrale eoliene cu masina asincrona

a. Desenarea schemei de conectare la reţea a unei centrale eoliene cu maşină asincronă, cu rotor în scurtcircuit si multiplicator.

Maşina asincronă cu rotor în scurtcircuit conectată direct la reţea + multiplicator

b. Descrierea functionarii principalelor parti componente ale schemei

Pentru conectarea unei eoliene cu o astfel de structură la reţea, presupune două etape: O primă etapă constă în conectarea înfăşurării statorice la reţea cu rezistenţe înseriate, pentru a se reduce curenţii statorici tranzitorii. Pe durata acestei etape, palele turbinei sunt orientate astfel încât cuplul dezvoltat să fie nul. După câteva secunde, rezistenţele din circuitul statoric sunt scurtcircuitate (eliminate), apoi sistemul de reglare comandă orientarea palelor în scopul creşterii puterii. Regimul tranzitoriu la conectare determină apariţia unor curenţi importanţi, ce sunt limitaţi de către rezistenţe. Rezistenţele pot fi înlocuite cu variatoare de tensiune alternativă (VTA), prin modificarea unghiului de comandă, reglându-se tensiunea de alimentare, astfel încât curentul să nu se atingă valori periculoase pe durata etapei de conectare..

c.Cerintele tehnice pentru conformitatea centralelor electrice nedispecerizabile(Pn<1MW)

5. Conectarea la reteaua electrica a unei centrale eoliene cu viteza variabila

a. Desenarea schemei de conectare la reţea a unei centrale eoliene cu maşină sincronă, cu multiplicator si convertor in stator.

b. Descrierea functionarii principalelor parti componente ale schemei

În cazul maşinii sincrone, amplitudinea şi frecvenţa tensiunii la borne, depind de viteză. Din acest motiv, conectarea la reţea trebuie să se realizeze prin intermediul unui convertor static de tensiune şi frecvenţă (CSTF) indirect, compus dintr-un redresor, un circuit intermediar de c.c. şi un invertor.

Se poate renunţa la multiplicatorul mecanic, dacă se utilizează un generator sincron cu număr mare de poli (turaţie mică de sincronism). Amintim că, pentru maşina sincronă:

Reţeaua de distribuţie impune stabilitatea tensiunii şi frecvenţei. Din acest motiv, trebuie luate măsuri speciale în ceea ce priveşte etapele tranzitorii de funcţionare ale eolienelor, cum ar fi pornirea, oprirea sau absorbţia rafalelor. Pornirea se va realiză cu ajutorul unor variatoare de tensiune alternativ (VTA) cu tiristoare. Prin modificarea unghiului de comandă ale acestora, se reglează tensiunea de alimentare a maşinilor, acestea pornind pe caracteristici artificiale de tensiune. Eolienele trebuie să genereze cât mai puţine armonici. Acestea sunt cauzate de convertoarele statice de tensiune şi frecvenţă utilizate pentru conectarea generatoarelor la reţeaua de distribuţie. Pentru acest lucru se urmăreşte ameliorarea acestora şi utilizarea filtrelor. Trebuie asigurată şi energia reactivă necesară magnetizării maşinilor. Stabilitatea parametrilor reţelei de distribuţie (frecvenţa, valoarea eficace) poate fi influenţată de eoliene, care sunt de puteri din ce în ce mai mari.

c. Cerintele tehnice pentru conformitatea centralelor electrice nedispecerizabile

6 .Sistemul eolian unitar pentru producerea simultană acurentului continuu şi altenativ

a. Desenarea schemei sistemului pentru uz casnic

b. Descrierea functionarii partilor componente

În figura este prezentat un sistem casnic de producere şi utilizare a curentului electric continuu şi alternativ, cu ajutorul unei turbine eoliene de dimensiuni mici şi putere redusă. Acest sistem permite atât alimentarea unor consumatori de curent continuu, cât şi alimentarea unor consumatori de curent alternativ.

c. Cerintele tehnice pentru conformitatea centralelor electrice nedispecerizabile (Pn<1MW)

7. Sistemul eolian hibrid pentru producerea simultană a curentului continuu şi altenativ

a. Desenarea schemei sistemului

b. Descrierea partilor componente

În unele situaţii, mai ales în sisteme de dimensiuni reduse, producerea energiei electrice cu ajutorul turbinelor eoliene, poate fi asigurată şi de sisteme alternative. Astfel, în figura 6.38 este prezentat un sistem pentru producerea energiei electrice, care include şi un generator de curent electric antrenat de un motor termic. Motorul va funcţiona numai în condiţiile în care viteza vântului este prea mică, sau prea mare, deci numai dacă nu este posibilă exploatarea turbinei eoliene. În figura 6.39 este prezentat un sistem hibrid pentru producerea curentului electric cu ajutorul surselor regenerabile de energie. Acest sistem include în plus faţă de sistemul prezentat anterior şi o baterie de panouri fotovoltaice, iar energia electrică furnizată de acestea este stocată în acumulatori. Dacă vântul este prea slab sau prea puternic şi dacă nu se manifestă nici suficientă radiaţie solară, pentru a fi posibilă funcţionarea panourilor panourilor fotovoltaice, poate fi utilizat motorul cu ardere internă, pentru producerea energiei electrice.

c. Cerinte tehnice pentru conformitatea centralelor electrice nedispecerizabile (Pn<1MW)

8. Tehnologiile si echipamentele pentru microhidrocentrale

a. Elementele principale ale unei amenajări

Microhidrocentralele pot fi amplasate fie în zone muntoase, unde râurile sunt repezi, fie în zone joase, cu râuri mari.

În continuare sunt prezentate cele mai des întâlnite patru tipuri de amenajări ale microhidrocentralelor .Pentru schemele de căderi mari şi medii, se folosesc combinaţii de canal şi conductă forţată. Dacă terenul este accidentat construcţia canalului este dificilă, şi atunci se utilizează numai conducta forţată care uneori poate fi îngropată. În amenajările tip baraj turbinele sunt plasate în corpul barajului sau în imediata vecinătate a acestuia, astfel că aproape ca nu mai este nevoie de canal sau de conducte.

b.Turbina Pelton

Turbine cu acţiune -Turbina Pelton constă dintr-o roata pe care sunt fixate mai multe cupe, în timp ce un jet de viteză mare acţionează tangenţial asupra roţii. Jetul loveşte fiecare cupă şi este împărţit în două, astfel încât fiecare jumătate este reflectată la aproape 180º. Aproape toată energia apei este utilizată în răsucirea cupelor, iar apa reflectată este colectată într-un canal.

c. Turbina Turgo

Turbina Turgo este asemanătoare cu Pelton, dar jetul loveşte rotorul sub un unghi de 20º, astfel că apa intră pe o parte a rotorului şi iese pe cealaltă. De aceea debitul nu este limitat de cantitatea de apă evacuată (ca în cazul turbinei Pelton). În consecinţă, turbina Turgo poate avea un diametru mai mic decât Pelton, pentru aceeaşi putere produsă.

d. Turbina BánkiTurbina Bánki constă din două discuri de tablă groasă pe care sunt sudate nişte pale. Jetul de apă intră prin partea superioară a rototului printre palele curbate, şi iese prin partea opusă, trecând astfel şi a doua oară printre pale. Palele au forma astfel încât la fiecare trecere prin periferia rotorului apa transferă o parte din momentul său, înainte de a cădea cu puţină energie reziduală.

e. Turbine cu reacţiuneTurbinele cu reactiune utilizează debitul de apă care intră în rotor pentru a genera forţele hidrodinamice care acţionează asupra palelor rotorului punându-le în mişcare. Ele se diferenţiază de turbinele cu acţiune prin faptul că rotorul funcţionează întotdeauna într-o carcasă complet umplută cu apă. Toate turbinele cu reacţiune au un difuzor cunoscut ca „aspirator” sub rotor prin care apa se evacuează. Aspiratorul încetineşte apa evacuată şi reduce presiunea statică în zona de sub rotor, crescând astfel căderea netă. Turbinele de tip elice sunt asemănătoare, în principiu, cu elicele unui vapor, dar funcţionând în mod invers.

9. Producerea de hidrogen

a. Descrierea procesului prin electroliza

Principiul de funcţionare al pilei(sursei) electrice cu combustie se bazează pe un fenomen invers celui de electroliză. Se introduc două gaze în spaţii diferite, separate printr-un electrolit. Interacţiunea dintre electrolit şi hidrogen are drept rezultat disocierea acestuia, adică separarea electronului din atomul de hidrogen şi atragerea acestuia către anod. Ionul pozitiv de hidrogen rămas migrează prin electrolit şi se combină cu oxigenul de la catod, formând apa. Deoarece aceasta apă are un deficit de un electron, acesta este preluat de la catod. Ca urmare, între catod şi anod se stabileşte o diferenţă de potenţial; dacă la cei doi

electrozi se leagă un consumator electric, tensiunea electromotoare creată va genera un curent electric. Se obţine în acest mod un curent continuu, iar pentru obţinerea unui curent alternativ trebuie utilizat un invertor.

 Acesta poate fi considerat atat o modalitate de stocare cat si o sursa de energie datorita faptului ca exista imense bazine de hidrogen sulfurat inca neexploatate care ar putea indulci un pic tranzitia de la combustibilii "gata preparati" de mama natura la unii pe care sa ni-i putem fabrica singuri, ce-i drept tot cu sapaturi si cu riscul detonarii unor zacaminte considerate adevarate bombe, precum cel din Marea Neagra.

Prin electroliza apei rezulta un amestec de hidrogen cu oxigen cunoscut si sub numele de HHO, hidroxigen,hydroxy sau gaz brown. Acesta poate fi folosit in mod direct pentru alimentarea unui motor clasic, deoarece contine deja oxigenul necesar arderii.Dar se poate amesteca de asemenea in diverse rapoarte cu combustibili fosili si aer. Nu afecteaza motorul, ba chiar ajuta la o functionare mai buna prin eliminarea depunerilor si o ardere completa, mai curata. Dintr-un litru de apa se obtin cam 1800 litri de amestec gazos hidrogen-oxigen. Masurarea acestuia in LPM(litri pe minut) este una empirica deoarece ignora micile variatii de temperatura sau presiune.Este insa un mod destul de rapid de evaluare a randamentului obtinut.Cele mai bune generatoare de gaz din comert obtin in general 1LPM cu 150Wh energie electrica.Unii producatori de astfel de sisteme folosesc ca unitate de masura LPH(litri pe ora) ca strategie de marketing pentru ca numarul de litri sa para mai impresionant.Atentie asadar atunci cand faceti comparatii. In motoarele clasice cu ardere interna HHO merge lejer in amestec de 20:1, iar in cazul hidrogenului de calitate superioara se ajunge chiar la amestecuri de 80:1 fara probleme.In cazul acesta un debit de 100LPM ar fi suficient pentru toata plaja de turatii a unui motor de 1400cmc, iar un relanti s-ar putea obtine cu mult mai putin.Se poate estima astfel un "consum" de apa intre 1 si 3 litri pe ora.Am pus intre ghilimele "consum" deoarece prin arderea hidrogenului si recombinarea lui cu oxigenul, rezulta apa pe teava de esapament; care se poate recupera si recircula in mare parte, exceptand cea care se pierde prin evaporare. Consumul de apa si randamentul difera insa din mai multe motive.Se recomanda de exemplu folosirea electrozilor din inox de calitate superioara 316L care contine si molibden, in locul clasicului 304L din care se fac chiuvetele de bucatarie si care contine doar un amestec de nichel-crom.Cu aceeasi cantitate de energie se produce mai mult gaz si totodata gazul produs este de calitate superioara.Exista diverse metode de asezare a elecrozilor: placi in serie si/sau paralel, tevi concentrice, dry cell(doar placi si garnituri), joe cell(cilindre concentrice), moe-joe cell(sfere concentrice), shell(scoica), DallasGoldBug twister(cupe de inox rotite), G cell(tabla inox rulata), double helix(tabla inox spirala). Acesta este doar un cuprins citat din memorie, dar fiecare metoda are pagini intregi de documentatie si pe langa acestea maiexista inca multe alte metode, care mai de care mai reala sau falsa, mai scumpa sau mai ieftina, mai greu sau mai usor de pus in practica.

Sa lamurim acum si problema acelora care isi pun intrebari in legatura cu chimia reactiei...Este vorba de H2O adica apa.Molecula de apa se sparge si rezulta atomii de hidrogen si oxigen; acestia se recombina, obtinandu-se H2 si O2.La "arderea" hidrogenului are loc fenomenul

invers.Atomii de hidrogen se despart si se recombina cu cei de oxigen, rezultand apa in urma reactiei.Mai apare insa o diferenta in calitatea gazului; aceasta deoarece există doi izomeri de spin ai moleculei de hidrogen care diferă prin spinii relativi ai nucleului.In forma de ortohidrogen, spinii celor doi protoni sunt paraleli si formează un triplet; in forma de parahidrogen, spinii sunt antiparaleli si formează un singlet. La temperatura si presiune standard, hidrogenul gazos contine 25% parahidrogen si 75% ortohidrogen (starea normala a hidrogenului). 

Lasand la o parte eficienta unor astfel de metode cel mult discutabile, ideea obtinerii unui hidrogen de calitate prin electroliza si rezonanta ramane valabila. Calitatea este data atat de componenta electrozilor cat si de atingerea rezonantei cu ajutorul unui PWM calibrat pe celula respectiva.Pe langa aceasta, in reactia chimica mai intervine si electrolitul.Acesta ajuta la o mai buna circulatie a curentului electric prin apa.Ati mai auzit probabil ca pentru asta se pot folosi substante banale, precum otetul, sarea sau bicarbonatul; acestea nu au rezultate prea bune...Sarea este chiar periculoasa pentru ca se descompune si genereaza clor gazos(un gaz foarte toxic).In schimb se poate folosi cu rezultate mult mai bune NaOH sau KOH.Eu am folosit NaOH adica soda caustica deoarece la noi se poate gasi asa ceva in orice magazin cu produse chimice. NaOH se comporta bine si nu ataca peretii din polietilena sau plexiglas din care am construit carcasa celulelor.

b. Descrierea procesului ‘Hot Elly

Procesul „Hot Elly" are la bază realitatea că disocierea aburului în hidrogen şi oxigen necesită mai puţină energie electrică decât cea a apei. Sistemul funcţionează cu abur de saturaţie la 120°- 250°C, dar poate da un randament şi mai mare dacă se foloseşte abur supraîncălzit. Electrolitul ceramic este constituit dintr-un aliaj zirconiu-itriu. Sistemul „Hot Elly" poate produce economic hidrogen, la nivelul costurilor oricărui proces industrial. La temperaturi în jur de 1000°C, 70% din energia înmagazinată în hidrogen se transformă în energie electrică. Folosirea aerului ca oxidant în locul oxigenului pur, scade şi mai mult preţul de producţie. În afară de aceasta, aburul supraîncălzit folosit în cadrul reacţiei poate acţiona în mod suplimentar o turbină. Celula descrisă poate funcţiona teoretic până la temperaturi de 1200°, temperatură ce are însă implicaţii deosebite în ce priveşte alegerea materialelor de construcţie, pentru cuplaje, conductori şi chiar pentru celula însăşi. Pentru a corespunde folosirii în practică, electrozii şi electrolitul trebuie să fie ieftini, să aibă stabilitate la coroziune chiar şi la temperaturi mari, pe durată lungă şi mai ales trebuie să-şi păstreze o conductibilitate suficientă.

c. Enumerarea avantajelor si dezavantajelor (la prod. de H.)

Avantaje: •Emisii zero •Eficienţă energetică mai mare decât motorul cu combustie internă •Captare energie de frânare regenerativă şi reutilizarea acesteia

Dezavantaje: •Costuri ridicate •Fiabilitate şi durabilitate sporite •Generarea, distribuirea, dozarea şi stocarea la bord a hidrogenului •Disponibilitatea şi permisivitatea realimentării cu hidrogen •Realizarea de coduri şi standarde •Proiectare fabricaţie de serie