Повышение эффективности химических источников тока для электроснабжения автономных малоэнергоемких сельскохозяйственных объектов
Диссертация
Опытный образец водоактивируемого гальванического элемента был представлен на Международной выставке-конгрессе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» (HI-TECH 2008), г. Санкт-Петербург, в номинации «Лучший инновационный проект в области производственных технологий» и удостоен диплома I степени с вручением золотой медали. Также был представлен на VIII Московском международном салоне инноваций… Читать ещё >
Содержание
- 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА В ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
- 1. 1. Анализ электроснабжения отдаленных малоэнергоемких сельскохозяйственных объектов
- 1. 2. Источники питания для электроснабжения устройств при подкормке рыбы
- 1. 3. Анализ существующих химических источников тока и пути их совершенствования
- 1. 4. Первичные химические источники тока
- 1. 5. Анализ патентной документации по водоактивируемым химическим источникам энергии
- 1. 6. Общие технические требования к конструкции гальванического элемента
- 1. 7. Электролит для гальванических элементов с использованием электроактивируемой воды
- 1. 8. Влияние магнитных полей на электролит в гальванических элементах
- 1. 9. Выводы
- 1. 10. Научная гипотеза, цель и задачи исследований
- 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РАБОТЫ ВОДОАКТИВИРУЕМОГО ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА
- 2. 1. Теоретическое обоснование и особенности работы медно-цинкового гальванического элемента
- 2. 2. Теоретические предпосылки влияния площади поверхности электродов на плотность тока гальванического элемента
- 2. 3. Теоретическое обоснование воздействия магнитного поля на электролит водоактивирумого гальванического элемента
- 2. 4. Теоретические предпосылки по использованию электроактивированного активированного водного солевого раствора в качестве электролита в гальванических элементах
- 2. 5. Выводы
- 3. ПРОГРАММА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, МЕТОДИКА, ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
- 3. 1. Программа экспериментальных исследований
- 3. 2. Методика проведения экспериментальных исследований
- 3. 2. 1. Методика исследования изменения водородного показателя (рН) при различных концентрациях солей в водоактивируемых рас- 66 творах
- 3. 2. 2. Методика исследования влияния концентрации солей на изменение электропроводности электроактивируемых растворов
- 3. 2. 3. Экспериментальная установка для электролиза водных солевых растворов
- 3. 2. 4. Методика исследований влияния магнитной индукции постоянных магнитов на электротехнические параметры водоактивируемого гальванического элемента
- 3. 2. 5. Методика исследования влияния коэффициента пористости рабочей поверхности активного слоя электрода и расстояния между электродами на силу тока водоактивируемого гальванического эле- 76 мента
- 3. 3. Статистическая обработка экспериментальных данных
- 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ МАГНИТНОГО ПОЛЯ И РАЗВИТОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЭЛЕКТРОДОВ ВОДОАКТИВИРУЕМОГО ХИМИЧЕСКОГО ИСТОЧНИКА ТОКА
- 4. 1. 1. Исследование изменения силы тока и напряжения водоактивируемого гальванического источника тока в зависимости от увеличения площади поверхности электрода
- 4. 1. 2. Влияние магнитной индуктивности постоянного магнита на силу тока водоактивируемого гальванического элемента
- 4. 1. 3. Определение расстояния между электродами на напряжение и силу тока гальванического элемента
- 4. 1. 4. Модель зависимости плотности тока водоактивируемой гальванической батареи в зависимости от магнитной индукции и коэффициента пористости активной поверхности анода
- 4. 2. 1. Исследование влияния различных концентраций соли на значения водородного показателя при активации водных солевых растворов с использованием активатора с плавающим анодом
- 4. 2. 2. Исследование влияния различных концентраций соли на значения электропроводности водных растворов при активировании
- 4. 2. 3. Зависимость плотности тока водоактивируемой гальванической батареи от удельной электропроводности электролита
- 4. 2. 4. Определение времени хранения активированного электролита
- 4. 3. Создание водоактивируемой гальванической батареи для питания электрооптических устройств при подкормке рыбы
- 4. 4. Определение плотности светового потока электрооптического преобразователя за период работы водоактивируемой гальванической батареи
- 4. 6. Выводы
- 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ ПРОВЕРКА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДОАКТИВИРУЕМЫХ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ БАТАРЕЙ
Список литературы
- А 1 1 132 380 СССР 8 А 01 М 1/08. Способ привлечения насекомых к ловушке / Н. М. Симонов, B.C. Газалов. — № 3 581 571/30−15- Заявл. 21.04.83.
- А 1 1 316 106 СССР 3 А 01 М 1/08. Способ отлова насекомых / Н. М. Симонов, B.C. Газалов, А. Г. Куприенко. № 3 874 211/30−15- Заявл. 27.03.85.
- А 1 1 722 343 СССР 3 А 01 М 1/08. Электрооптическая установка для уничтожения насекомых /B.C. Газалов, А. Г. Куприенко, Л.П. Щербае-ва. № 4 804 272/15- Заявл. 31.01.90.
- Антонов С. П., Ивановский Л. Е., Петенев О. С. Нанесение покрытий из тугоплавких металлов электролизом расплавленных солей / Антонов С. П., Ивановский Л. Е., Петенев О. С., — Защита металлов, 1973, т. 9, № 5, с. 567—571.
- Баймаков Ю. В. Ветюков М. М. Электролиз расплавленных солей / Баймаков Ю. В. Ветюков М. М. М.: Металлургиздат, 1956. 608 с.
- Бахир В. М. Методико-технические системы и технологии для синтеза электрохимически активированных растворов / Бахир В. М. М.: ВНИИИМТ, 1998−67 с.
- Бахир В. М. Электрохимическая активация: новая тенденция в прикладной электрохимии / Бахир В. М. // Жизнь и безопасность, № 3, 2002, 302−307 с.
- Борн М. Основы оптики: Пер. с англ./ М. Борн, Э. Вольф. М.: Наука, 1970.-855с.
- Варыпаев В.Н. и др. Химические источники тока. Учеб. Пособие для студ вузов по спец «Технология электрохимических производств». / Варыпаев В. Н. -М.: Высшая школа 1989−221 с.
- Варыпаев В.Н. и др. Химические источники тока. Учеб. Пособие для студ. вузов по спец «Технология электрохимических производств»./ Варыпаев В. Н. М.: Высшая школа 1990−240 с.
- Варламов В.Р. Современные источники питания. Справочник. / Варламов В.Р.-М.:ДМК Пресс, 2001. 15 с.
- Веденяпин Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. / Веденяпин Г. В. — М.: Колос, 1973, 195 с.
- Водяников В. Т. Экономическая оценка средств электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства и систем сельской энергетики. / Водяников В. Т.- М.: МГАУ, 1997.
- Волков Г. И. Электролиз с ртутным катодом. М.: Химия, 1979. 190 с.
- Вопросы физической химии растворов электролитов (Сборник статей. Под ред. Микулина Г. И. JL: «Химия» Ленингр. отд. 1968
- Воронков Г. Н. Электричество в мире химии М.: Знание 1987 — 141 с.
- Воронков Г. Я. Электричество в мире химии. М.: Знание, 1989, 31 — 41 с.
- Газалов В. С., Бабаев А. Д. Определение эффективности привлекающего действия ламп — аттрактантов // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве: Сборник научных трудов. Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2007, 26 — 28 с.
- Газалов B.C. Конструкции электрооптических преобразователей для подкормки рыбы / B.C. Газалов, Э. В. Щербаева // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве. Зерноград, 2005.-Вып. 5, т.1. С.8−11.
- Газалов B.C. Повышение эффективности электрооптических установок защиты растений путем увеличения яркости аттрактантов /B.C. Газалов- Азово Черномор, гос. агроинженер. акад. — Зерноград, 1998. — 7с. — Деп. в ВИНИТИ 23.06.98, № 1910-В98.
- Газалов B.C. Светодиодный электрооптический преобразователь для подкормки рыбы / B.C. Газалов, А. Э. Калинин, Э. В. Щербаева // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном произ-водстве-Зерноград, 2003. Вып. 3. — С.25−30.
- Газалов B.C. Электрооптический преобразователь в технологии биологической подкормки рыбы / B.C. Газалов, Э. В. Щербаева // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе. Ставрополь, 2003. — Т. 1. — С. 157−159.
- Генин J1. С. Электролиз растворов поваренной соли. М.: Госхимиздат, 1960, 206с.
- Герц Г. Г. Электрохимия. Новые воззрения. Пер. с англ. Щербакова В. А. — М.: Мир 1983−231 с.
- Голубев А. И. Анодное окисление алюминиевых сплавов. М.: АН СССР, 1961.199 с.
- Гусаров В.М. Теория статистики / В. М. Гусаров. М.: «Аудит», 1998. -244 с.
- Дамаскин Б. Б. Принципы современных методов изучения электрохимических реакций. М.: МГУ. 1965. 104 с.
- Дамаскин Б. Б., Петрий О. А. Введение в электрохимическую кинетику. М. :Высш. школа, 1975. 416 с.
- Делахей П. Двойной слой и кинетика электродных процессов. М.: Мир, 1967.352 с.
- Делимарский Ю. К. Электролиз теория и практика. Киев.: Техника, 1982, 164 с.
- Делимарский Ю. К- Электрохимическая кинетика в ионных расплавах.— Ионные расплавы, 1974, вып. 2, с. 3—46.
- Делимарский Ю. К. Зарубицкий О. Г. Анодное растворение металла в солевом расплаве,—Доп. АНУРСР, 1971, № 8. с. 709—710.
- Дорофеев В. И. Влияние электроактивированной воды на микроорганизмы и её использование в ветеренарной медицине. Автореф. дисс. д.в.н. Ставрополь: ГСХА. — 1997. — 56 с.
- Доспехов Б. А. методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). — 5-е изд., доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. — 196 — 207 с.
- Ефимова М. Р., Петрова Е. В., Румянцев В. Н. Общая теория статистики. М.: ИНФА-М, 1996, 256 — 269 с.
- Живописцев Е. Н., Косицин О. А. Электротехнология и электрическое освещение. М.: Агропромиздат, 1990. — 195 — 205 с.
- Жилинский Ю. М., Кумин В. Д. Электрическое освещение и облучение. -М.: Колос, 1982,368 с.
- Иванов А.П. Рыбоводство в естественных водоёмах / А. П. Иванов.
- М.: Агропромиздат, 1988. 367 с.
- Иванов А.П. Рыбоводство в естественных водоёмах / А. П. Иванов. -М.: Агропромиздат, 1988. 367 с.
- Изучение электродных процессов потенциокинетическим методом применительно к ЭХО металлов / А. Д. Давыдов, JI. JI: Кноц, В. Д. Ка-щеев, В. В. Кушнев.—Электрон.эбраб. материалов, 1969, № 2, с. 82—86.
- Кабанов Б. Н., Кащеев В. Д. Механизм анодной активации железа.— ДАН СССР, 1963. т. 151, № 4, с. 883—885.
- Касаткин А. С., Немцов М. В. Электротехника: Учеб. пособие для вузов. -4-е изд., перераб. -М.: Энергоатомиздат, 1983, 143 145 с.
- Ковров Б.Г., О возможности применения поляризованного света для привлечения насекомых / Б. Г. Ковров, А. С. Мончадский // Энтомологическое обозрение. 1963. — Т.42, № 1.
- Коган J1.M. Высокоэффективные светодиоды на основе AlGalnP/GaP / Л. М. Коган // Светотехника. 2002. — № 1. — С.23−26.
- Коган Л.М. Светодиодные осветительные приборы/ Л. М. Коган // Светотехника. 2002. — № 5. — С. 16−20.
- Л. Антропов Л. И. Теоретическая электрохимия. М.: Высш. школа, 1975. 568 с.
- Мазохин Поршняков Г. А. Почему насекомые летят на свет / Г. А. Ма-зохин — Поршняков // Энтомологическое обозрение. — 1960. — Т.39, вып. 1.
- Мазохин Поршняков Г. А. Сравнение привлекающего действия лучей различного спектрального состава на насекомых / Г. А. Мазохин -Поршняков // Энтомологическое обозрение. — 1956. — № 4.
- Мартышев Ф.Г. Интенсивные формы прудового рыбоводства / Ф. Г. Мартышев. М.: Знание, 1962. — 42 с.
- Мартышев Ф.Г. Интенсивные формы прудового рыбоводства / Ф. Г. Мартышев. М.: Знание, 1963. — 47 с.
- Мельников С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С. В. Мельников, В. Р. Алешин, П. М. Рощин. -Л.: Колос, 1980.- 168 с.
- Мешков В.В. Основы светотехники 4.1. / В. В. Мешков.-— M.-JL: Гос-энергоиздат, 1957. 352 с.
- Миненко В. И. Магнитная обработка водно-дисперсных систем / В. И. Миненко. К.: Техника, 1970. — 165 с.
- Моисеев П. А., Вавилкин А. С., Куранова И. И. Ихтиология и рыбоводство. М.: Изд-во «Пищевая промышленность», 1975, 233 — 267 с.
- Мончадский А.С. Кровососущие комары СССР и сопредельных стран / А. С. Мончадский. Л., 1931.
- Налимов В.В., Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В. В. Налимов, Н. А. Чернова М.: Наука, 1965. — 340с.
- Пат. № 2 092 935 Российская Федерация, МПК8 Н01М 6/32. Резервная первичная батарея, активируемая водой / Копылов О.Г.- Копьев А.Т.- Красноцветов B.C. Имя патентообладателя: Красноцветов Владимир Сергеевич Дата публикации: 1997.10.10
- Пат. № 2 036 539 Российская Федерация, МГЖ8 Н01М 6/34. Погружной элемент с водно-солевым электролитом / Эйстейн ХасволлЪЮ.- Имя патентообладателя: Ден Норске Штате Ольселскап А/С (NO) — Дата публикации: 1995.05.27.
- Пат. № 2 054 386 Российская Федерация, МПК8 C02F1/461 Аппарат для электроактивации жидкости Салех А.И.Ш.- Булычева И.Г.- Елисеева
- И.С.- Булычев Г. А. Имя патентообладателя: Акционерное общество «Картас», Дата публикации: 1996.02.20.
- Пат. № 2 102 334 Российская Федерация, МПК8 C02F1/461 Устройство для обработки воды и водных растворов Прищеп Л.Г.- Роенко И. В. Имя патентообладателя: Московский государственный университет приро-дообустройства Дата публикации: 1998.01.20
- Пат. № 2 145 940 Российская Федерация, МПК8 C02F1/461 Проточный электрохимический модульный элемент «ПЭМ-4» для обработки жидкости Имя патентообладателя: Бахир Витольд Михайлович- Задорож-ний Юрий Георгиевич Дата публикации: 2000.02.27
- Пат. № 2 148 029 Российская Федерация, МПК8 C02F1/461 Установка для электроактивации воды Пындак В.И.- Шутов Н.И.- Левин И. Е. Имя патентообладателя: Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия- 2000.04.27.
- Пат. № 2 226 508 Российская Федерация, МПК8 C02F1/461 Бытовой активатор воды Аграновский С. Г. Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью «Доктор СЭМ» Дата публикации: 2004.04.10
- Пат. № 2 252 921 Российская Федерация, МПК8 C02F1/461 Электролизер Добровинский И.Р.- Ломтев Е.А.- Медведик Ю. Т. Имя патентообладателя: Пензенский государственный университет- Дата публикации: 2005.05.27
- Подобаев Н. И. Электрохимия. Учеб. пособие для студентов хим. и биол.-хим. специальностей пед. институтов. М.: «Просвещение», 1977, 110−115 с.
- Сарычева Л. А., Большаков А. С., Борисенко А. А., Шаганова Т. П. Технологические свойства активированной воды. (Изв. вузов. Пищевая технолгия. — 1992. 3 — с. 56−57.
- Симаков Ю.Г. Жизнь пруда / Ю. Г. Симаков. М.: Колос. — 1982. -207 с.
- Скорчеллетти В. В. Теоретическая электрохимия. Л.: ГОСХИМИЗ-ДАТ, 1959, 205−238 с.
- Снедекор Дж.-У. Статистические методы в применении к исследованиям в сельском хозяйстве и биологии / Дж.-У. Снедекор. — М.: Сельхоз-издат, 1961. 503с.
- Трофимова Т.И. Курс физики М.: Высшая школа, 2003. — 211—213 с.
- Хайнц Р., Неорганические светодиоды. Обзор / Р. Хайнц, К. Вахтманн // Светотехника. 2003. -№ 3. — С.7−19.
- Хорольский В. Я., Таранов. М. А., Петров Д. В. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов. Ставрополь: Изд-во СтГАУ, «Агрус», 2004. 104 — 107 с.
- Чериышов В.Б. Время лета различных насекомых на свет / В. Б. Чернышов // Зоол. жури. 1961. — Т.40, № 7.
- Чернышов В.Б. Об использовании кварцевых ламп для сбора и изучения насекомых / В. Б. Чернышов // Зоол. журн. 1960. — Т.39.
- Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения: ГОСТ 13 109–87. М.: Издат-во стандартов, 1987. — 20 с.
- Эрден Груз Т. Химические источники энергии. М.: «Мир», 1974, 198 -214с.
- B.Beden, J.-M.Leger, and C. Lamy, in Modern Aspects of Electrochemistry, No.22, Ed. by J. O'M.Bockris and B.E.Conway, Plenum Press, New York, 1992, pp.97−264.
- B.Beden, SJuanto, J.M.Leger and C. Lamy, J. Electroanal. Chem., 238, 323 (1988).
- Buddenbrock von W. Die Lichkompafbewegungen bei den Instkten, ins-besondere den Schmetterlingsraupen. Heidelberg, 1917.
- Butt B.A. Developments in control of the codling moth by sterile moth releases. Proc. 66 th Annu. Meeting Washington State Hort. Assoc., 1971, p.86−90.
- C.Lamy, J.M.Leger, J. Clavilier and R. Parsons, J. Electroanal. Chem., 150, 71 (1983).
- Charmillot P.I., e.a. Mise au comportement sexuel et de la competitivite du carpocapse (Laspeyresia pomOnella L.) et diaufres lepidopteres. Schweiz.// Landwird.rofach.- 1973.-Bd. 12, № 4.- S.351−362.
- CRC Handbook of Chemistry and Physics, 67th Edition, CRC Press, Inc., Florida, 1986−1987, pB-141.
- H.A.Gasteiger, N. Markovic, P.N.Ross Jr. and E.J.Caims, J. Phys. Chem., 97, 12020(1993) — 98, 617(1994).
- J.C. Amphlett, K.A.M. Creber, J.M. Davis, R.F. Mann, B.A. Peppley and D.M. Stockes, Proc. 9th World Hydrogen Energy Conf., Paris, France, June 22−25, 1992, p.1541.
- J. Clavilier, J. Electroanal. Chem., 236, 87 (1987).
- K. Kinoshita and P. Stonehart, in Modern Aspects of Electrochemistry, No. 12, Ed. by J. O'M.Bockris and B.E.Conway, Plenum Press, New York, 1977, p. 183
- K. Kinoshita, Electrochemical Oxygen Technology, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1992, pp. 163−258.
- M. Poourbaix, Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solutions, Pergamon, London, 1966, p.280
- Madsen H.T., Peters H.T., Vakenti J.M. Pest management: Experience in six British Columbia orchards // Canad.Enrom.- 1975.- Vol.107.- P. 873−877.
- Malovez N. Voice nouvelles dans la lutte contre les ravageurs en arboriculture fruitire // Revue de lAgricole.- 1976.- Vol.29.- № 2.- P.269.
- Minks A.K., Long D.I. Determination of spraying dates for Adoxophyes orana by sex pheromone traps and temperature recordings.I.Econ.Entom.-1975.-Vol.68.-№ 5.- P. 729−732.
- N. Markovic, H.A. Gasteiger, P.N. Ross Jr., E.J. Cairns, X. Jiang, I. Villegas and M.J. Weaver, Electrochim. Acta, 40, 91 (1995).
- O. Lindstrom, A Critical Assessment of Fuel Cell Technology, Royal Institute of Technology, Stochholm, 1993.
- P.G. Patil, J. Power Sources, 37, 171 (1992) — R.A.Lemons, J. Power Sources, 29, 251 (1990).
- Proverbs M.D. Procedures and experiments with population suppresion of the codlimg moth, Laspeyresia pomonella (L.) in British Columbia orchards by release of radiation sterilized moths //Manitoba Entomoc.- 1970.- Vol.4.-P. 46−52.
- R.R. Adzic in Advances in Electrochemistry and Electrochemical Engineering, Vol. 13, Ed. by H. Gerischer, John Wiley & Sons, New York, 1984, p.159.
- R.R. Adzic, A.V. Tripkovic and N.M. Markovic, J. Electroanal. Chem., 150,79 (1983).
- W. Vielstich, Fuel Cells, English ed., John Wiley & Sons, Inc., New York, 1965, pp. 16−46.122. www. bookside/ru/fultest/1/1001 /007/0.25/25 156.htm.