Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Fabryka Prądu
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Gotowanie wody za pomacą baterii słonecznych

16 Wrz 2010 11:19 5948 10
  • Poziom 9  
    Witam,

    Chciałbym przeprowadzić pewne doświadczenie tzn. zagotować wodę poprzez energię z baterii słonecznych. Wykonałem w tym celu buzałę (dwie żyletki podłączone do baterii słonecznych zanurzone w szklance wody) do zagotowania wody. Ale moje pytanie brzmi czy ma znaczenie jeżeli moje baterie słoneczną będą w takiej konfiguracji 12V i 6A czy w takiej 24V i 3A. Wg mnie raczej nie ma różnicy bo zwiększając napięcie zmniejszm prąd i odwrotnie - ale że za bardzo nie znam sie na zjawiskach z zakresy napięcia i natężenia prądu wolę zapytać. Jeszcze raz więc czy któraś z tych konfiguracji spowoduje szybsze zagotowanie wody czy raczej obie będą gotowały wodę w tym samym czasie ?
  • Fabryka Prądu
  • Poziom 14  
    Przy tak niskich napięciach to żyletki raczej wody nie podgrzeją za bardzo.
  • Fabryka Prądu
  • Poziom 28  
    Zakładając, że baterie słoneczne będą idealnym źródłem napięcia - tzn. nie spadnie ich napięcie razem z obciążeniem, szybkość gotowania wody zależeć będzie tylko od mocy jaką wydzielisz na grzałce.
    Tu grzałką jest sama woda, natomiast maksymalna moc, jaką możesz uzyskać to 72W. Ciut mało, żeby zagotować wodę, chyba, że w naparstku. Woda też będzie oddawać ciepło do otoczenia poprzez ścianki naczynia i parowanie, w dodatku tym bardziej im większa będzie różnica temperatur wody i powietrza.
    Można by jeszcze debatować nad konieczną powierzchnią elektrod i ich położeniem, składem chemicznym wody itp., ale na tym etapie nie ma to chyba sensu.
  • Poziom 9  
    Zdaje sobie sprawę że to są małe napięcia itd... i nic tym nie podgrzeje ale podałem je dla przykładu równie dobrze może to być 110V lub 220V ale nie o ty pytałem chodzi mi o to czy zwiększenie któregoś parametru kosztem drugiego zawsze będzie tak samo działać na wodę czy może są jakieś wyjątki. Nie wiem czy wogóle ma sens to o co pytam może po prostu powieniem przeliczać to ma moc w Watach (W) i wówczas V i A są bez znaczenia.
  • Poziom 38  
    Biorąc pod uwagę użycie prądu stałego w tych warunkach zajdzie raczej elektroliza wody, a nie jej podgrzanie ;)
  • Poziom 9  
    A grzałki samochodowe na 12V lub czajniki samochodowe na 12V wszysktie maja max 200W i podobnież grzeją wodę (piszę podobnież po ich nie używałem). Więc na czym polega róznica pomiędzy grzałką samochodową która juz przy 120W podgrzewa wode (można sprawdzic na allegro) a tym co ja zrobiłem lub nawet gdybym zastosował taką grzałkę. Przecież sprzedawcy nie wystawialiby grzełek które nie grzeją wody. A nie słyszałem aby zachodził tam proces elektorlizy - jedyny mankament to dośc długi czas grzania.
  • Poziom 28  
    Oczywiście, że da się zagotować wodę z użyciem kilkudziesięciu watów. Tylko trzeba czajnik porządnie zaizolować termicznie, a grzałkę najlepiej zastosować z drutu oporowego. (już elektroliza z głowy)
    Wtedy zagotujesz dowolną ilość wody przez odpowiednio długi czas.
  • Poziom 32  
    Gotowałem wodę 100 W baterią fotoogniw. Żyletki są dobre jak mamy zasilanie z sieci .

    Moc w obwodzie zamieniona w czasie t na ciepło Q = R x I kwadrat x t

    Opór w obwodzie R = U/I = 24 V / 3 A = 8 Ω w całym obwodzie.

    Źródło prądu (fotoogniwa) największą moc do odbiornika da gdy ma taką samą oporność co odbiornik.
    8 Ω / 2 = 4 Ω (tyle samo fotoogniwo i odbiornik).
    – taki odcinek spirali 4 Ω musisz podłączyć i zanurzyć w słoiku z wodą.
    Wtedy twój obwód (fotoogniwo + grzałka) ma moc:

    24 V x 3 A = 8 Oma x 3 A x 3 A = 24 V x 24 V / 8 Oma = 72 W
    Grzałki mogą być różnej mocy np.:

    Pierwsza Grzałka = 24 W – to wtedy popłynie przez nią prąd 24 W / 24 V = 1 A.
    Obliczamy jej opór 24 V / 1 A = 24 Ω
    Obliczamy opór w całym obwodzie 24 + 4 = 28 Ω
    Obliczamy prąd w obwodzie 24 V / 28 = 0.86 A
    Obliczamy 0.86 A (kwadrat natężenia) = 0.74
    Obliczamy ile mocy (zamienionej na ciepło) idzie do grzałki i jest przekazywane wodzie.
    24 Ω x 0.74 = 17.76 W
    Obliczamy ile mocy (zamienionej na ciepło) pozostaje w fotoogniwie
    4 Ω x 0.74 = 2.96 W
    Łączna wykorzystywana moc 20.72 W sprawność 86%

    Druga Grzałka = 144 W – to wtedy popłynie przez nią prąd 144 W / 24 V = 6 A.
    Obliczamy jej opór 24 V / 6 A = 4 Ω
    Obliczamy opór w całym obwodzie 4 + 4 = 8 Ω
    Obliczamy prąd w obwodzie 24 V / 8 = 3 A
    Obliczamy 3 A (kwadrat natężenia) = 9
    Obliczamy ile mocy (zamienionej na ciepło) idzie do grzałki i jest przekazywane wodzie.
    4 Ω x 9 = 36 W
    Obliczamy ile mocy (zamienionej na ciepło) pozostaje w fotoogniwie
    4 Ω x 9 = 36 W
    Łączna wykorzystywana moc 72 W sprawność 50 %

    Trzecia Grzałka = 100 W – to wtedy popłynie przez nią prąd 100 W / 24 V = 4,17 A.
    Obliczamy jej opór 24 V / 4.17 A = 5.75 Ω
    Obliczamy opór w całym obwodzie 5.75 + 4 = 9.75 Ω
    Obliczamy prąd w obwodzie 24 V / 9.75 = 2.46 A
    Obliczamy 2.46 A (kwadrat natężenia) = 6.05
    Obliczamy ile mocy (zamienionej na ciepło) idzie do grzałki i jest przekazywane wodzie.
    5.75 Ω x 6.05 = 34.78 W
    Obliczamy ile mocy (zamienionej na ciepło) pozostaje w fotoogniwie
    4 Ω x 6.05 = 24.20 W
    Łączna wykorzystywana moc 58.98 W sprawność 59 %

    Z tego, jak widać, zarówno przy oporności grzałki większej, jak i mniejszej, niż równej oporności fotoogniwa, moc jest mniejsza, niż przy opornościach równych.

    Miałem grzałkę jako odcinek spirali grzejnej w otwartym naczyniu – ciepło było oddawane do otoczenia i na zagotowanie 3 litrów wody potrzeba było 3 godziny najlepszego słońca.Naczynie trzeba koniecznie izolować i im cieplejsza woda tym szybciej oddaje ciepło i jej temperatura przestaje narastać.
    Spirala w wodzie skorodowała i pobrudziła wodę.
  • Poziom 9  
    Wow, to chyba wyczerpuje temat, wielke dzięki pokombinuję ze swoimi panelami. Mam jeszcze pytanie, czy takie grzałki samochodowe na 12V będą lepsze od żyletek czy coś bardziej konkretnego należałoby poszukać ? Na allegro są różne grzałki do celów solarnych ale dość drogie w porównaniu z grzałką samochodową.
  • Poziom 26  
    Przy tak małych napięciach ważne też, by przewody były krótkie a połączenia pewne. Im mniejsze napięcie, tym więcej będziesz grzał przewody a mniej wodę. Więc raczej łacz dla uzyskania wyższego napięcia.
  • Poziom 29  
    Dosyp soli do wody, to zmienisz opór wody ,ale i musiałbyś zmienić wiele w ukł, paneli korzystając z rad jesiotra, to tak pobierznie.