автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Повышение эффективности химических источников тока для электроснабжения автономных малоэнергоемких сельскохозяйственных объектов

На правах рукописи

КОЛЕСНИКОВ ГЕННАДИЙ ЮРЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АВТОНОМНЫХ МАЛОЭНЕРГОЕМКИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование

в сельском хозяйстве

9

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Зерноград - 2009

003488559

Диссертация выполнена на кафедре теплотехники, гидравлики и охраны труда федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ставропольский государственный аграрный университет»

Научный руководитель:

кандидат технических наук, доцент Хабаров Василий Евгеньевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Воронин Сергей Михайлович

кандидат технических наук, доцент Ивашпна Александр Валентинович

Ведущее предприятие:

ФГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» (г. Ставрополь)

Защита состоится

2009 г. в /[Я/2Ягс

асов на заседании

диссертационного совета Д 2Z0.001.02 при Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии по адресу: 347740, Ростовская область, г. Зерноград, ул. Ленина, 21, ФГОУ ВПО АЧГАА (корп. 5, ауд 201).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Автореферат разослан иЛ/УГХСу ¿Л 2009 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, доктор технических наук профессор ] Шабанов Н.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для электроснабжения отдаленных децентрализованных сельскохозяйственных объе!сгов и фермерских хозяйств широко используются стационарные электросети и переносыые электростанции, однако их строительство требует больших капитальных вложений и часто оказывается крайне трудным, а иногда практически невозможным.

Применение нетрадиционных источников энергии, таких как ветер и солнце также сопряжено с рядом трудностей, заключающихся в высокой стоимости строительства и эксплуатации. Ветровая энергия сильно рассеяна в пространстве, ветер часто меняет свое направление. При использовании солнечной энергии возникает множество трудностей с размещением, строительством и эксплуатацией гелиоустановок из-за низкой интенсивности солнечного излучения. Солнечные батареи имеют низкий коэффициент полезного действия и высокую стоимость.

В настоящее время для объектов с низким уровнем энергопотребления созданы химические источники тока (ХИТ) различных конструкций и типов. Большинство ХИТ не могут быть многократно использованы, имеют тенденцию к потери емкости во время хранения. К основному недостатку ХИТ относится высокая стоимость используемых материалов, в основном цветных металлов, таких как свинец, марганец, литий, кадмий, серебро, магний и др.

Поэтому электроснабжение автономных децентрализованных сельскохозяйственных объектов и фермерских хозяйств путем повышения эффективности работы гальванических элементов многократного использования из доступных и достаточно дешевых электроактивных материалов с длительным сроком работы и хранения является весьма актуальной задачей, имеющей научный и практический интерес.

Целью работы является повышение эффективности работы химических источников тока за счет активизации электрохимических процессов.

Объект исследования — процесс работы химических источников тока с развитой поверхностью с использованием электроактивированной воды и постоянного магнитного поля.

Предмет исследования - закономерности влияния постоянного магнитного поля, развития активной поверхности электродов и элекгроактивированного электролита на выходные параметры химических источников тока.

Методы исследования - в работе использованы теоретические основы электролиза, теория ионо- и массопереноса в магнитном поле, методы математической статистики обработки данных, методы проведения экспериментальных исследований опытных образцов с использованием современных средств измерений.

Научная новизна исследования состоит в том, что повышение эффективности химического источника тока достигнуто за счет увеличения плотности тока, путем использования магнитной индукции, пористого слоя на электродах и активированного водного электролита, реализация которой позволило:

- установить зависимости плотности тока водоактивируемых гальванических элементов от величины магнитной индукции, площади поверхности эпёк-\у/

тродов и от величины электропроводности электроактивированного электролига;

- определить конструктивные параметры водоактивируемого гальванического элемента с развитой поверхностью электродов, использованием активированного водного раствора и постоянного магнитного поля;

- обосновать технологию получения активированного водного раствора с различной степенью активации при использовании электроактиватора с плавающим анодом.

Практическая значимость состоит в разработке конструкции водоактивируемого гальванического элемента, которая позволяет:

- увеличить время работы водоактивируемой батареи при сохранении силы тока на уровне 170 мА до 18 часов или на 40 %;

- повысить плотность тока относительно массы на 30 %, относительно объема на 35 %;

- безопасно проводить утилизацию водоактивируемого гальванического элемента, так как водный электролит имеет концентрацию солей до 40 г/л;

- получить экономический эффект в сумме 120 тыс. руб.

На защиту выносятся:

- обоснование конструкции водоактивируемого гальванического элемента с использованием анолита, постоянного магнитного поля и развитой поверхности электродов, защищенная патентами РФ на изобретение №2344517, и на полезную модель №68187;

- зависимости плотности тока водоактивируемых гальванических элементов от магнитной индукции и площади поверхности электродов, позволившие получить улучшенные параметры химического источника тока;

- зависимость плотности тока водоактивирумого гальванического элемента от характеристик электролита, позволившая обосновать технологию получения водного раствора электролита и разработать электроактиватор с плавающим анодом (патент РФ №2307047);

- обоснована технология использования водоактивируемой гальванической батареи для элеетрооптических преобразователей, используемых в рыбоводческих хозяйствах.

Реализация результатов работы. Водоактивнруемая гальваническая батарея внедрена в КФХ «Семиляковых», Ставропольского края Труновского района на рыбопромысловом водоеме.

Аппробация работы. Основные результаты исследований доложены на научно-технических конференциях ФГОУ ВПО СтГАУ в 2005 - 2007 годах, ФГОУ ВПО АЧГАА в 2007 и 2009 годах, ФГОУ ВПО КубГАУ в 2009 году.

Опытный образец водоактивируемого гальванического элемента был представлен на Международной выставке-конгрессе «Высокие технологии. Инновации. Инвестиции» (Ш-ТЕСН 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 и инвестиций г. Москва и удостоен диплома за разработку первичного гальванического элемента.

Публикации результатов работы. По результатам проведённых исследований опубликовано 10 научных статьей в сборниках научных трудов ФГОУ ВПО СтГАУ, ФГОУ ВПО Северо-Кавказского государственного технического университета, ФГОУ ВПО Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии, в том числе опубликовано 2 работы в журналах согласно перечню ВАК России: в журналах «Электрификация и механизация сельского хозяйства» и «Сельский механизатор», получено 3 патента: №2307047 «Электроактиватор воды»; №2344517 «Первичный гальванический элемент»; №68187 «Первичный гальванический элемент».

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов и приложений, списка использованной литературы, включающего 122 наименований. Работа изложена на 149 страницах, включая 52 рисунка, 42 таблицы, приложения на 9 страницах включают таблицы, акт внедрения, патенты.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, её практическая значимость, определены объект исследования, цель и задачи исследования, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса в области применения гальванических элементов» проведен анализ источников питания для автономных малоэнергоемких сельскохозяйственных объектов, рассмотрены основные типы применяемых первичных элементов и водоактивируемых батарей, основные аспекты использования активированных растворов и магнитного поля.

На основании проведенного литературного обзора выявлено, что среди различных материалов, применяемых в качестве электродов, необходимо выделить медь и цинк, которые являются наиболее распространенными и менее подвержены влиянию окружающих факторов при долгосрочном хранении, а также имеют относительно низкую стоимость по сравнению с другими электродными металлами. Кроме этого, применение магнитных полей влияет на скорость движения, направление и концентрацию ионов в электролите, что позволяет повысить электротехнические параметры гальванического элемента. Электролит также играет важную роль в химических источниках тока, так как является проводником для ионов. В связи с этим, согласно литературному обзору, основными параметрами электролита являются его окислительная способность и электропроводность, помимо этого - себестоимость и утилизация полученного раствора. Поэтому в качестве электролита был выбран водный раствор с солью КаС1. Для повышения электропроводности этого раствора предлагается электроактивация.

На основе проведенного анализа была выдвинута научная гипотеза: повысить эффективность работы химических источников тока возможно ускорением движения ионов, созданием пористых электродов и электролизом водного раствора электролета. В качестве рабочей гипотезы принято, что активизация химических процессов достигается путем применения постоян-

ного магнитного поля, созданием сменного активного слоя и повышением электропроводности водного раствора соли КаС1 электролизом.

В соответствии с поставленной целью сформулированы задачи исследования:

- исследовать влияние площади рабочей поверхности активного слоя электродов на плотность тока водоактивируемого гальванического элемента;

- исследовать влияние магнитной индукции постоянных магнитов на характеристики водоактивируемого гальванического элемента и установить зависимость плотности тока от магнитной индукции;

- исследовать возможность применения в качестве электролита электроактивированного водного солевого раствора и обосновать устройство водного электроактиватора с управляемой поверхностью электродов;

- определить допустимый срок хранения электроактивированного раствора и разработать технологию активации электролита;

- провести производственные испытания и оценить экономическую эффективность использования водоактивированной гальванической батареи в качестве источника электроэнергии для электрооптического устройства при подкормке рыбы.

Во второй главе «Теоретическое обоснование конструкции и работы водоактивируемого гальванического элемента» проведено теоретическое обоснование технологии создания водоактивируемых гальванических элементов с медно-цинковой системой электродов, применения пористого активного слоя и магнитной индукции, а также использования активированного электролита.

Величина э. д. с. первичного водоактивируемого гальванического элемента во многом зависит от следующих факторов:

- от разности собственных потенциалов металлов электродов гальванического элемента;

- от температуры среды, в которой происходит химическая реакция;

- от степени окисления или восстановления металлов электродов, участвующих в химической гальванической реакции.

Эта зависимость выражается следующим у

Е = Е0+—— гГ

равнением

Л

(1)

П'

где Е — величина э. д. с. первичного гальванического элемента, В; Е„ - стандартный электродный потенциал данного процесса; К - газовая постоянная, 8,31 Дж/моль-К; Т — абсолютная температура, К; Г - число Фарадея, 96485 Кл; г - число электронов, принимающих участие в процессе; [пи], [пав} -концентрации веществ, участвующих в процессе в окисленной и в восстановленной формах.

Воздействие постоянного магнитного поля вызывает изменение траектории движения положительных и отрицательных ионов в водном растворе электролита за счет приобретенной энергии внешнего магнитного поля, образуя ионные поля. Таким образом, постоянное магнитное поле способствует повы-

шенню концентрации ионных полей вокруг электродов, при этом ионы отклоняются от относительно прямолинейного движения от одного электрода к другому, и будут двигаться по окружности под воздействием магнитного поля.

Согласно научным трудам Т.И. Трофимовой, магнитное поле действует на отдельные заряды, двигающиеся в магнитном поле.

Сила, действующая на заряды, движущиеся в магнитном поле, определяется силой Лоренца и выражается формулой:

F = qo-B-sina, (2)

где F,4 - сила Лоренца, Н; q - заряд частицы в общем объеме электролита, Кл; v - скорость заряженных частиц, м/с; В - магнитная индукция магнитного поля, Тл; а - угол между направлением векторов скорости и магнитной индукции.

Направление магнитной индукции магнитного поля и вектора скорости заряда взаимно перпендикулярны, при этом а = 90° sin « = 1, тогда

F^quB. (3)

Считая, что заряженные частицы перемещаются в объеме электролита с одинаковой скоростью от одного электрода к другому перпендикулярно вектору магнитной индукции магнитного поля постоянных магнитов, а сила Лоренца создает центростремительное ускорение, можно сделать вывод, что заряд будет двигаться по окружности. Тогда центростремительная сила будет равна:

F„ = m-u2/r„, (4)

где F„ - сила Ньютона, Н; т - масса заряда, кг; г„ - радиус окружности, м,

Приравнивая значение силы Лоренца и центростремительной силы, получим

q-u-B = m-uJ/r0, (5)

Тогда радиус движения ионов в электролите определяется следующим выражением

111 ' U ÍC\

Bq

Из выражения можно сделать вывод, что с увеличением магнитной индукции радиус движения ионов уменьшается и при этом траектория движения может не достигать противоположного электрода, как показано на рисунке 1.

Из рисунка 1 можно сделать следующий вывод: изменение траектории движения зависит от величины магнитной индукции, причем после достижения критической магнитной индукции, ионы могут вообще не достигать противоположного электрода, следовательно, величина тока гальванического элемента при использовании постоянных магнитов может быть значительно снижена и привести к отрицательному эффекту.

а) .8 = 0;

б )В<Б1ф;

в) В = й.

I - катод гальганичемсого электрода; 2 - анод гальванического элемента с расположенным внутри постоянным магнитом; 3 - направление движения ионов в растворе. Рисунок 1 - Траектория движения иоиов в растворе при магнитном поле

Значение заряда будет равно

4 =

о-ш Вг„

(7)

Из данного выражения следует, что величина заряда находится в зависимости от соотношения магнитной индукции и радиуса искривления траектории движения ионов в растворе.

Как известно, плотность тока гальванического элемента определяется из следующего выражения

] = Ч-п-и, (8)

где у - плотность тока гальванического элемента, А/м"; я - количество зарядов. Подставив значение заряда в плотность тока получим

.1 = -

Вг

(9)

Из полученной формулы следует, что плотность тока увеличивается при повышении скорости движения заряда во второй степени и зависит от радиуса траектории движения ионов в растворе электролита.

С теоретической точки зрения, применение пористой активной поверхности электродов в гальваническом элементе приводит к повышению его энергетических характеристик. Протекание электрохимических реакций может быть ускорено за счет увеличения рабочей поверхности электродов.

Разветвленная последовательно-параллельная электрическая цепь по толщине пористого электрода образуется из ионного тока за счет ионной проводимости электролита, заполняющего свободное пространство развитого электрода, и электронного тока, проходящего по самому электроду, при этом силу тока, согласно закону Фарадея, можно представить в виде следующего выражения

т

1 =

ас

(10)

где ш„(. - масса активного слоя, кг; к — эквивалент электрохимической активности; t — время массопереноса цинка в раствор электролита, ч. Плотность тока, проходящего по электроду, будет равна

m

j=iTTrs ' <п>

ас

где j - плотность тока, А/м2; S,lc - площадь поверхности электрода, м~;

При замене массы активного вещества на плотность и объем получаем

р ■ V ; _ ас ас

J"k^Ts ' 02)

ас

где /v - плотность активного слоя, кг/м3; Vac - объем активного слоя, м1. Упрощая данное выражение, имеем

р • 5 ас

J = <13>

где S - толщина активного слоя, м.

Как следует из выражения, плотность тока гальванического элемента увеличивается при повышении соотношения плотности и толщины активного слоя на поверхности электрода.

Электролит также имеет большое влияние на электротехнические параметры гальванических элементов, в том числе и водоактнвируемых. Одним го наиболее эффективных способов воздействия на свойства электролита является электрохимическая активация, которая позволяет получить растворы с химически активными окислительными свойствами.

Напряжение на клеммах химических источников тока определяется электролитическим растворением электродов, внутренним и внешним сопротивлением и ЭДС элемента.

U = E-I-r, (14)

где V— напряжение, В; /- сила тока гальванического элемента, А; Е - ЭДС гальванического элемента, В; г — внутреннее сопротивление электролита гальванического элемента, Ом.

Согласно закону Ома для замкнутой цепи сила тока равна

(15)

R + r К '

где R - внешнее сопротивление цепи, Ом; Подставляя данное выражение получим

u=dk< (16> Отсюда следует снижать сопротивление применяемого электролита для повышения электротехнических параметров (силы тока и емкости) гальванического элемента.

Электрический ток в растворе переносится ионами, следовательно, чем выше концентрация, тем больше должна быть удельная электропроводность

раствора. При этом число ионов зависит от концентрации растворенного вещества. Электропроводность растворов зависит от концентрации вещества, причем наибольшее возрастание электропроводности наблюдается при 0,1 моль/л, при дальнейшем увеличении концентрации электропроводность значительно не меняется.

Расход электроэнергии при активации в основном приходится на электролиз водного раствора электролита и на его нагрев. При этом количество электроэнергии, затраченной на процесс электроактивации можно представить в виде формулы

Е =и/Ыт, (17)

0

где Е, - количество электроэнергии, затраченной на процесс активации, Дж; С- напряжение, В; / -ток, А.

Таким образом, применение активированных водных солевых растворов, обуславливается их свойствами: природой самих солей, концентрацией, временем активации, водородным показателем (рН) и продолжительностью использования электролита.

В третьей главе «Программа экспериментальных исследований, методика, приборы и оборудование» содержится программа экспериментальных исследований, которая предусматривала:

1. Определение значения водородного показателя (рН) в зависимости от минерализации активированных водных растворов, времени активирования и продолжительности хранения;

2. Определение электропроводности в зависимости от минерализации активированных водных растворов, времени активирования и продолжительности хранения;

3. Исследование водоактивируемых гальванических элементов в зависимости от значения магнитной индукции применяемых постоянных магнитов;

4. Исследование водоактивируемых гальванических элементов в зависимости от коэффициента пористости рабочей поверхности активного слоя электрода;

5. Статистическая обработка экспериментальных данных.

Также приведена методика исследований, используемые приборы и оборудование.

В четвертой главе «Результаты исследований по применению магнитного поля и пористой поверхности электродов водоактивируемого химического источника тока» содержатся экспериментальные исследования по повышению эффективности работы гальванического элемента путем повышения рабочей поверхности электрода, использования магнитной индукции постоянных магнитов, получения активированного электролита, времени его хранения, а также определения плотности светового потока электрооптических преобразователей при питании от водоактивируемой батареи.

Исследования, связанные с определением влияния магнитной индукции постоянных магнитов на параметры водоактивируемого гальванического

25 50

75 100 125 150 175 200 Магнитная индукция, мТл

225 250

Рисунок 2

-Изменение силы тока гальванического элемента при различной магнитной индукции

элемента проводились с постоянными магнитами, имеющие различные значения магнитной индукции В =116; 140; 200; 250 мТл. На рисунке 2 представлены результаты опытов с гальваническими элементами при нагрузке 100 Ом. Из графика следует, что при увеличении магнитной индукции до 200 мТл растет и сила тока при дальнейшем повышении магнитно» индукции сила тока падает.

Кроме магнитных полей на силу тока оказывает влияние площадь рабочей поверхности активного слоя электрода. Развитие поверхности цинкового электрода осуществлялось путем нанесения стружки из оцинкованного железа на корпус цинкового анода, внутри которого находился магнит. В результате был исследован гальванический элемент с коэффициентом пористости поверхности катода К„=0; 4,3; 6,1; 7,9; 9,8 и построен график зависимости силы тока гальванического элемента с различными электродами,

представленный на рисунке 3.

Как следует из графика, сила тока в значительной степени зависит от развития рабочей поверхности анода (Кп). Определено, что коэффициент пористости поверхности, находящийся в диапозоне от 7,5 до 8,5 является наиболее эффективным. Дальнейшее увеличение пористости электрода ведет к снижению силы тока, так как в этом случае резко возрастает сопротивление активного слоя. Следует отметить, что согласно нашим исследованиям напряжение гальванического элемента не зависит от коэффициента пористости.

4 6 8

Коэффициент пористости

Рисунок 3 -Изменение силы тока в зависимости от коэффициента пористости

При создании гальванического элемента огромную роль играет расстояние между электродами. В связи с этим, определение эффективного сечения между электродами производилось при помощи набора тонких пластинок из диэлектрического материала, из которых образовывался зазор между электродами.

1,05 1

0,95 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7

ч

0 2 4 6 8 10 12 14 Расстояние меж^ электродами, мм

Рисунок 4 - Зависимость изменения напряжения гальванической ячейки от расстояния между электродами

2 4 6 8 10 12 14 Расстояние между электродами , мм

Рисунок 5 - Зависимость изменения силы тока гальванической ячейки от расстояния между электродамп

Экспериментальные исследования зависимости напряжения гальванической ячейки от расстояния между электродами позволили установить, что при удалении электродов друг от друга более 5 мм значение напряжения значительно падает. Сближение электродов менее 3 мм не вызывает увеличение напряжения, однако снижает циркуляцию электролита в межэлектродном пространстве, что приводит к снижению силы тока. Представленная на рисунке 5 зависимость силы тока от расстояния между электродами, показывает, что значение силы тока имеет максимальное значение при расстоянии между электродами 3-5 мм. При дальнейшем увеличении этого расстояния значение силы тока начинает снижаться.

Активируемые химические источники тока представляют собой батареи первичных элементов, в которых электроды в период хранения не контактируют с жидким электролитом и приводятся в рабочее состояние (активируются) непосредственно перед разрядом. В водоактивируемых батареях электролитом служит природная вода, как пресная, так и соленая. Преимущество такого электролита - доступность и неагрессивность, недостаток — невысокая электрическая проводимость.

В связи с этим

0 5 10 1 74 Щ 35 ^

Концентрация водного раствора, С

Рисунок 6 - Изменение удельной электропроводности ано-лита прп различной концентрации исходного раствора

были проведены эксперименты, направленные на повышение электрической проводимости электролита путем активации водного раствора с поваренной солью КаС1.

Результаты исследований представлены на рисунке 6. Из графика следует, что наибольшей электропроводностью обладает анолит, полученный из раствора с концентрацией раствора поваренной соли (ИаС1) 40 г/л с редокс-потенциалом +1300 мВ, который использовался в качестве электролита. При увеличении концентрации раствора соли более 40 г/л практически не происходит рост электропроводности, что согласуется с исследованиями В.М. Ба-хира.

В связи с тем, что полученный электролит используется в процессе эксплуатации по мере необходимости, проводились опыты, определяющие свойства электролита при хранении. На рисунке 7 приведен график зависимости электропроводности полученного

электролита от продолжительности хранения. Из графика можно сделать вывод, что свойства активированного электролита изменяются во время хранения. Поэтому рациональный срок хранения анолита поваренной соли составляет около шести месяцев.

В связи с тем, что электролит является важной частью химического источника тока, была определена зависимость плотности тока гальвани-электролита, представлен-

4 5 6 7 8 9 Время хранения, мес

- анолит поваренной соли; 2 - аполит морской соли;

- католнт поваренной соли; 4 - католнт морской соли

Рисунок 7 - График зависимости изменения удельной электропроводности от времени хранения

3,5

о

5

1

0,07

0,045 0,05 0,055 0,06 0,065 Удельная электропроводность, сим/м

Рисунок 8 - Зависимость плотности тока от удельной электропроводности электроляга

ческого элемента от удельной электропроводности нал на рисунке 8.

]=6,09Ьп(х)+19,19.

Я2=0,9788. Г = 27,64 >3,44.

Из рисунка 8 следует, что плотность тока гальванической батареи находится в прямой зависимости от удельной электропроводности используемого электролита.

Согласно теоретическому обоснованию и экспериментальным данным применения пористой поверхности электродов гальванического элемента и постоянных магнитов был создан гальванический элемент, а в качестве электролита применялся электроактивированный раствор поваренной соли NaCl, представленный на рисунке 9. _ _

■ 1 - цилиндрический корпус; 2 -

медно-проволочньш катод; 3 -анод; 4 - постоянный магнит; 5 - активный слой; 6 - поплавок; ШШ' 1' направляющая втулка; 8 —

крышка; 9 - сепаратор; 10 -Щ , пьезометр; 11 и 12 - патрубки

оборудованные кранами; 13 -клеммы.

. "jr , ; Рисунок 9-Водозкгявируе-мый гальванический элемент

Работает водоактивируемый гальванический элемент следующим образом: электроактивированный анолит заполняет межэлектродное пространство до определенного уровня, поднятие которого контролируют пьезометром. Взаимодействие активированной воды с активным слоем, покрывающего стенки анода, и ребристой поверхностью медно - проволочного электрода, обеспечивает начало электрохимической реакции и создание разности потенциалов на клеммах гальванического элемента. Медно-проволочный катод имеет ребристую поверхность, что значительно увеличивает рабочую площадь электрода и позволяет производить его замену с наименьшими трудозатратами. Применение активного слоя с пористой поверхностью из стружки оцинкованного железа позволяет значительно увеличить площадь рабочей поверхности анода, и, следовательно, повысить его удельную энергоемкость. Удержание активного слоя, в виде стружки оцинкованного железа, на стенках анода осуществляется наличием магнита, помещенного внутрь анода.

Для получения модели зависимости плотности тока от коэффициента развития площади электродов и постоянного магнитного поля применялась программа STATISTIC 5.5

В результате обработки данных на ПЭВМ получено уравнение регрессии второго порядка:

j = 24,92 + 45,02КП - 166,61В -19,54 К„2 + 148,1 Кп В - 237,98В2, (19) где j - плотность тока гальванического элемента, А/м~; К„ - коэффициент пористости активной поверхности; В- магнитная индукция постоянного магнита, Тл.

F= 12,46 >4,28.

Согласно поверхности отклика, представленной на рисунке 10, можно сделать вывод, что плотность тока гальванического элемента возрастает при увели-

ченитI коэффициента пористости активной рабочей поверхности и повышения значения магнитной индукции. Это подтверждает теоретическое обоснование применения электродов с пористой рабочей поверхностью, а также использование постоянных магнитов, приведенное во второй главе.

Коэффициент Пористости активной поверхности электрода

Магнитная индукция, Тд

Рисунок 10 - Модель зависимости плотности тока водоактивируемого гальванического элемента от магнитной индукции и коэффициента пористости активной поверхности

электрода

Созданный водоактивируемый гальванический элемент позволяет формировать батареи с различными значениями по силе тока и напряжения с последовательным или параллельным межэлементным соединением.

С этой целью была разработана водоактивируемая гальваническая батарея для питания электрооптического устройства при подкормке рыбы, представленная на рисунке 11.

Рисунок 11- Водоактивируемая гальваническая батарея для питания электрооптического устройства при подкормке рыбы

Созданная водоактивируемая гальваническая батарея, состоящая из 10 гальванических элементов, была апробирована в технологии при подкормке рыбы для питания электрооптического устройства, в фермерском хозяйстве Семиляковых Ставропольского края.

180

160

1 140

i 120

н

Я 5 100

8 80

| 60

1

8 40

20

0

f V

/ N

/

f

\

Vj

При этом был использован электрооггтический преобразователь, разработанный в АЧГАА с использованием научных трудов Газалова B.C., Щербаевой Н.М., Симонова, А.Г. и других, и состоит из б светодиодов различных цветов.

Согласно научным работам, основным светотехническим параметром электрооптического преобразователя для привлечения комаров, является плотность светового потока электрооптической установки, которая зависит от силы тока гальванической батареи.

' ~ " Для выявления эффек-

тивности работы созданной гальванической батареи были проведены сравнительные испытания с серийно выпускаемыми батареями ЗМГХМ-З и Ды-мок-М, которые по выходному напряжению подходят для использования в качестве источников питания электрооптического устройства, применяемого при подкормке рыбы. Результаты представлены на рисунке 12, из которого следует, что созданная гальваническая батарея находится в рабочем состоянии в течение 18 часов, тогда как серийно выпускаемые батареи имеют продолжительность работы с требуемой плотностью светового потока всего 11-12 часов.

В пятой главе «Определение экономической эффективности применения водоактивируемых гальванических батарей для электрооптических преобразователей используемых при подкормке рыбы» проводилась оценка экономической эффективности с учетом среднегодового уровня инфляции на основании нормативных документов, действующих методик и стандартов.

Приведенная технико-экономическая оценка применения водоактивируемых гальванических батарей для использования электрооптических преобразователей при подкормке рыбы позволяет сделать следующие выводы: годовая экономия составила 120 тыс. рублей; срок окупаемости для предлагаемого варианта составил 1 год.

О 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Продолжительность опыта, ч

1 - значение силы тока при питании от водоактивируемой батареи ЗМГХМ-З; 2 - от водоактивируемой батареи Дымок-М; 3 - от

водоактивируемой гальванической батареи Рисунок 12 - Изменение значения силы тока во времени при работе различных водоактивирумеых батарей

Общие выводы

1. Известные маломощные первичные источники тока не эффективны для применения в современных электротехнологиях из-за недостаточной плотности тока, ограниченного времени работы и ограниченного времени хранения. Применение электрохимических аккумуляторов не всегда эффек-

тивно из-за отсутствия возможности подзарядки. Это требует создания высокоэффективного химического источника тока.

2. Установлено, что плотность тока может быть увеличена за счет повышения площади поверхности электродов, для чего следует увеличивать их пористость. Этого можно добиться путем использования оцинкованной стружки, удерживаемой полем постоянного магнита.

3. Теоретически и экспериментально установлено, что из-за влияния силы Лоренца зависимость плотности тока от магнитной индукции имеет экстремальный характер и для предлагаемого элемента принимает максимальное значение 5,4 мА/м2 при зазоре 3-5 мм и магнитной индукции 200 мТл.

4. Научно обосновано, что для предлагаемого элемента электроактивн-руемый водный раствор имеет водородный показатель рН = 3. Эффективность электроактивации зависит от активной поверхности водоактиватора и от концентрации соли и максимальный эффект достигается при плавающем аноде и концентрации соли С = 0,040 г/м3. При этом активатор имеет следующие параметры: общий объем анодной и катодной камер 0,04 м3; водородный рН-показатель водных растворов после активации от 1 до 14; - потребляемая электроэнергия составляет 720 Вт-ч.

5. Установлено, что полученный по предлагаемой технологии электроактивированный водный раствор сохраняет свои свойства в течение 180 суток, что обеспечивает активацию предлагаемых элементов непосредственно в месте их применения без дополнительного источника энергии на приготовление электролита.

6. На основе теоретических и экспериментальных исследований обоснованы, конструктивно разработаны и внедрены технические решения: Электроактиватор воды, патент №2307074, Первичный гальванический элемент, 2 патента №68187, №2344517. Разработанная водоактивируемая батарея с применением магнитного поля, пористой поверхности электродов и активированного электролита обладает следующими преимуществами по сравнению с известными водоактивируемыми батареями: увеличено время непрерывной работы батареи при сохранении силы тока на уровне 170 мА до 18 часов или на 40 %; повышена плотность тока относительно массы на 30 %, а относительно объема на 35%; конструкция батареи позволяет осушествить повторное ее использование путем замены активного слоя электродов и смены электролита; при утилизации водоактивируемой батареи сохраняется экологическая безопасность окружающей среды, так как водный электролит имеет концентрацию солей до 40 г/л.

Хозяйственные испытания водоактивируемой гальванической батареи с использованием электрооптического преобразователя в КФХ «Семиляковых» показали, что годовая экономия средств 120 тысяч рублей при сроке окупаемости менее 1 года.

Основные положения диссертации изложены в следующих опубликованных работах:

1. Колесников, Г. Ю. Водоактивируемый гальванический элемент с улучшенными электротехническими показателями [Текст] / В. Е. Хабаров, Г. Ю. Колесников // Механизация и электрификация сельского хозяйства. М.: Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2008,28 - 29 с.

2. Колесников, Г. Ю. Плавающий анод в установках для электролиза воды [Текст]/ В. Е. Хабаров, Г. Ю. Колесников // Сельский механизатор. М.: Сельский механизатор, 2008,34 с.

3. Колесников, Г. Ю. Электроактиватор воды с плавающим анодом [Текст]/ В. Е. Хабаров, Г. Ю. Колесников // Материалы 9 региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северному Кавказскому региону». Ставрополь: СевКавГТУ, 2005, 200 - 202 с.

4. Колесников, Г. Ю. Установка для получения электроакгивированной воды [Текст] / В. Е. Хабаров, Колесников Г. Ю. // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе: сборник научных трудов. - Ставрополь: АГРУС, 2005, 187- 190 с.

5. Колесников, Г. Ю. Влияние концентрации соли на водородный показатель (рН) в водных растворах при активировании воды [Текст]/ В. Е. Хабаров, Г. Ю. Колесников // Энергосберегающие технологии. Проблемы их эффективного использования: материалы междунар. научн.-практ, конференции 2006 -Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2007,115 -118 с.

6. Колесников, Г. Ю. Конструктивные особенности гальванического элемента повышенной мощности [Текст]/ В. Е. Хабаров, Г. Ю. Колесников // Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе: сборник научных трудов. - Ставрополь: АГРУС, 2007,341 - 346 с.

7. Колесников, Г. Ю. Использование водоактивируемого гальванического элемента для питания электрооптического преобразователя при подкормке рыбы [Текст]/ В. Е. Хабаров, Г. Ю. Колесников // Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве. Сборник научных трудов. - Ставрополь.: АГРУС, 2008.

8. Пат. №68187 Российская Федерация, МПК8 Н01М 6/32, Н01М 6/34. Первичный гальванический элемент [Текст]/ Хабаров В. Е., Хабаров C.B., Колесников Г.Ю.; патентообладатель ФГОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет. - 2007122965/22; заявл. 18.06.2007г; опубл. 10.11.2007 г, бюл. №31.

9. Пат. №2343570 Российская Федерация, МПК8 HOIM 6/32, Н01М 6/34. Первичный гальванический элемент [Текст]/ Хабаров В. Е., Колесников Г.Ю.; патентообладатель ФГОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет. - 2009122965/22; заявл. 22.03.2008г; опубл. 10.11.2009 г, бюл. №31.

10. Пат. №2307074 Российская Федерация, МПК8 Н01М 6/32, Н01М 6/34. Электроактиватор воды [Текст]/ Хабаров В. Е., Колесников Г.Ю.; патентообладатель ФГОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет. -2005139239/22; заявл. 15.12.2005г; опубл. 27.09.2007 г, бюл. №31.

Подписано в печать 16.11.2009. формат 60x84 у^. Усл. печ. л. 1,0. Гарнитура «Тайме». Печать офсетная. Тираж 100 экз. Заказ № 626.

Налоговая льгота - Общероссийский классификатор продукции ОК 005-93-953000

Издательство Ставропольского государственного аграрного университета «АГРУС», 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 12. E-niail: agrus@stgau.ru; http://www.agrus.ru. Тел./факс: (8652) 35-06-94.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии издательско-полиграфического комплекса СтГАУ «АГРУС», г. Ставрополь, ул. Мира, 302.

ВВЕДЕНИЕ.

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.

Актуальность темы. Для электроснабжения отдаленных децентрализованных сельскохозяйственных объектов и фермерских хозяйств широко используются стационарные электросети и переносные электростанции, однако их строительство требует больших капитальных вложений и часто оказывается крайне трудным, а иногда практически невозможным.

Применение нетрадиционных источников энергии, таких как ветер и солнце также сопряжено с рядом трудностей, заключающихся в высокой стоимости строительства и эксплуатации. Ветровая энергия сильно рассеяна в пространстве, ветер часто меняет свое направление.

При использовании солнечной энергии возникает множество трудностей с размещением, строительством и эксплуатацией гелиоустановок из-за низкой интенсивности солнечного излучения. Солнечные батареи имеют низкий коэффициент полезного действия и высокую стоимость.

В настоящее время для объектов с низким уровнем энергопотребления созданы химические источники тока (ХИТ) различных конструкций и типов. Большинство ХИТ не могут быть многократно использованы, имеют тенденцию к потери емкости во время хранения. К основному недостатку ХИТ относится высокая стоимость используемых материалов, в основном цветных металлов, таких как свинец, марганец, литий, кадмий, серебро, магний и др.

Поэтому электроснабжение автономных децентрализованных сельскохозяйственных объектов и фермерских хозяйств путем повышения эффективности работы гальванических элементов многократного использования из доступных и достаточно дешевых электроактивных материалов с длительным сроком работы и хранения является весьма актуальной задачей, имеющей научный и практический интерес.

Целью работы является повышение эффективности работы химических источников тока за счет активизации электрохимических процессов.

Объект исследования — процесс работы химических источников тока с пористой поверхностью, с использованием электроактивированной воды и постоянного магнитного поля.

Предмет исследования - закономерности влияния постоянного магнитного поля, увеличения активной поверхности электродов и электроактивированного электролита на выходные параметры химических источников тока.

Методы исследования - в работе использованы теоретические основы электролиза, теория ионо- и массопереноса в магнитном поле, методы математической статистики, методы проведения экспериментальных исследований с использованием современных средств измерений.

В первой главе диссертационной работы «Состояние вопроса в области применения гальванических элементов» были рассмотрены основные типы применяемых первичных элементов и водоактивируемых гальванических батарей, основные аспекты использования электроактивированных растворов и магнитного поля. На основе проведенного анализа была выдвинута научная гипотеза и определены цель и задачи для исследования.

Во второй главе «Теоретическое обоснование конструкции и работы во-доактивируемого гальванического элемента» проведено теоретическое обоснование технологии создания водоактивируемых элементов с медно-цинковвой системой элементов, применение пористого активного слоя и магнитной индукции, а таюке использования электроактивированного электролита.

В третьей главе «Программа экспериментальных исследований, методика, приборы и оборудование» содержится методики определения водородного показателя и электропроводности в зависимости от минерализации водных растворов, времени активирования и продолжительности хранения; исследования гальванических элементов в зависимости от значения магнитной индукции и коэффициента пористости рабочей поверхности электрода; статистическая обработка экспериментальных данных.

В четвертой главе «Результаты исследований по применению магнитного поля и развитой поверхности электродов водоактивируемого химического источника тока» содержатся экспериментальные исследования по повышению эффективности работы гальванического элемента путем увеличения рабочей поверхности электрода, по использованию магнитной индукции, по получению электроактивированного электролита, времени его хранения, а также по определению плотности светового потока электрооптических преобразователей при питании от водоактивируемой батареи.

В пятой главе проводилась оценка экономической эффективности применения водоактивируемых батарей в качестве источника питания электрооптических преобразователей.

Научная новизна: исследования состоит в том, что повышения эффективности химического источника тока достигнуто за счет повышения плотности тока, путем использования магнитной индукции, пористого слоя активированного водного раствора, реализация которых позволили:

- установить зависимости плотности тока водоактивируемых гальванических элементов от величины магнитной индукции, площади поверхности электродов и от величины электропроводности электроактивированного электролита;

- определить конструктивные параметры водоактивируемого гальванического элемента с развитой поверхностью электродов с использованием электроактивированной воды и постоянного магнитного поля;

- обосновать технологию получения активированной воды с различной степенью активации при использовании электроактиватора с плавающим анодом.

Практическая значимость: состоит в разработке конструкции водоактивируемого гальванического элемента (патент на изобретения, патент на полезную модель), которая позволяет:

- увеличить время работы водоактивируемой батареи при сохранении силы тока на уровне 170 мА до 18 часов или на 40 %;

- повысить плотность тока относительно массы на 30 %, относительно объема на 35%;

- безопасно проводить утилизацию водоактивируемого гальванического элемента, так как водный электролит имеет концентрацию солей до 40 г/л.

- получить экономический эффект в сумме 120 тыс. руб.

Реализация результатов работы. Водоактивируемая гальваническая батарея внедрена в КФХ «Семиляковых» Ставропольского края Труновского района на рыбопромысловом водоеме.

Аппробация работы. Основные результаты исследований доложены на научно-технических конференциях ФГОУ ВПО СтГАУ в 2005 - 2007 годах, ФГОУ ВПО Азово-Черноморской государственной академии в 2007году, ФГОУ ВПО КубГАУ в 2009 году.

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 и инвестиций г. Москва и удостоен диплома за разработку первичного гальванического элемента.

Публикации результатов работы. По результатам проведённых исследований опубликовано 10 научных статьей в сборниках научных трудов ФГОУ ВПО СтГАУ, ФГОУ ВПО Северо-Кавказского государственного технического университета, ФГОУ ВПО Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии, в том числе опубликовано 2 работы в журналах согласно перечню ВАК России, получено 3 патента РФ (№68187, №2307074, №2344517).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка использованной литературы, включающего 120 наименований и приложения. Работа изложена на 140 страницах, включая 52 рисунка, 42 таблицы, приложения на 9 страницах включают таблицы, акт внедрения, патенты.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований сделаны следующие выводы:

1. Известные маломощные первичные источники тока не эффективны для применения в современных электротехнологиях из-за недостаточной плотности тока, ограниченного времени работы и ограниченного времени хранения. Применение электрохимических аккумуляторов не всегда эффективно из-за отсутствия возможности подзарядки. Это требует создания высокоэффективного химического источника тока.

2. Установлено, что плотность тока может быть увеличена за счет повышения площади поверхности электродов, для чего следует увеличивать их пористость. Установлено, что этого можно добиться путем использования оцинкованной стружки, удерживаемой полем постоянного магнита.

3. Теоретически и экспериментально установлено, что из-за влияния силы Лоренца зависимость плотности тока от магнитной индукции имеет экстремальный характер и для предлагаемого элемента принимает максимальное знаО чение 54 мА/м" при зазоре 2-5 мм и магнитной индукции 200 мТл.

4. Научно обосновано, что для предлагаемого элемента электроактиви-руемый водный раствор имеет водородный показатель рН = 3. Эффективность электроактивации зависит от активной поверхности водоактиватора и от концентрации соли и максимальный эффект достигается при плавающем о аноде и концентрации соли С = 0,040 г/м . При этом активатор имеет следующие параметры: общий объем анодной и катодной камер 0,04 м3; водородный рН-показатель водных растворов после активации от 1 до 14; - потребляемая электроэнергия составляет 720 Вт-ч.

5. Установлено, что полученный по предлагаемой технологии электроактивированный водный раствор сохраняет свои свойства в течение 180 суток, что обеспечивает активацию предлагаемых элементов непосредственно в месте их применения без дополнительного источника энергии на приготовление электролита.

6. На основе теоретических и экспериментальных исследований обоснованы, конструктивно разработаны и внедрены технические решения: Электроактиватор воды, патент №2307074, Первичный гальванический элемент, 2 патента №68187, №2344517. Разработанная водоактивируемая батарея с применением магнитного поля, развитой поверхности электродов и активированного электролита обладает следующими преимуществами по сравнению с известными водоактивируемыми батареями: увеличено время непрерывной работы батареи при сохранении силы тока на уровне 170 мА до 18 часов или на 40 %; повышена плотность тока относительно массы на 30 %, а относительно объема на 35%; конструкция батареи позволяет осуществить повторное ее использование путем замены активного слоя электродов и смены электролита; при утилизации водоактивируемой батареи сохраняется экологическая безопасность окружающей среды, так как водный электролит имеет концентрацию солей до 40 г/л.

Хозяйственные испытания водоактивируемой гальванической батареи с использованием электрооптического преобразователя в КФХ «Семиляковых» показали, что годовая экономия средств 120 тысяч рублей при сроке окупаемости менее 1 года.

116

1. А 1 1132380 СССР 8 А 01 М 1/08. Способ привлечения насекомых к ловушке / Н.М. Симонов, B.C. Газалов. - № 3581571/30-15; Заявл. 21.04.83.

2. А 1 1316106 СССР 3 А 01 М 1/08. Способ отлова насекомых / Н.М. Симонов, B.C. Газалов, А.Г. Куприенко. № 3874211/30-15; Заявл. 27.03.85.

3. А 1 1722343 СССР 3 А 01 М 1/08. Электрооптическая установка для уничтожения насекомых /B.C. Газалов, А.Г. Куприенко, Л.П. Щербае-ва. № 4804272/15; Заявл. 31.01.90.

4. 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.

5. Баймаков Ю. В. Ветюков М. М. Электролиз расплавленных солей / Баймаков Ю. В. Ветюков М. М. М.: Металлургиздат, 1956. 608 с.

6. Бахир В. М. Методико-технические системы и технологии для синтеза электрохимически активированных растворов / Бахир В. М. М.: ВНИИИМТ, 1998-67 с.

7. Бахир В. М. Электрохимическая активация: новая тенденция в прикладной электрохимии / Бахир В. М. // Жизнь и безопасность, №3, 2002, 302-307 с.

8. Борн М. Основы оптики: Пер. с англ./ М. Борн, Э. Вольф. М.: Наука, 1970.-855с.

9. 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.

10. 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.

11. Варламов В.Р. Современные источники питания. Справочник. / Варламов В.Р.-М.:ДМК Пресс, 2001. 15 с.

12. Веденяпин Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. / Веденяпин Г. В. — М.: Колос, 1973, 195 с.

13. Водяников В. Т. Экономическая оценка средств электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства и систем сельской энергетики. / Водяников В. Т.- М.: МГАУ, 1997.

14. Волков Г. И. Электролиз с ртутным катодом. М. : Химия, 1979. 190 с.

15. Вопросы физической химии растворов электролитов (Сборник статей. Под ред. Микулина Г. И. JL: "Химия" Ленингр. отд. 1968

16. Воронков Г. Н. Электричество в мире химии М.: Знание 1987 - 141 с.

17. Воронков Г. Я. Электричество в мире химии. М.: Знание, 1989, 31 — 41 с.

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. 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.

23. Генин J1. С. Электролиз растворов поваренной соли. М. : Госхимиздат, 1960, 206с.

24. Герц Г. Г. Электрохимия. Новые воззрения. Пер. с англ. Щербакова В. А. — М.: Мир 1983-231 с.

25. Голубев А. И. Анодное окисление алюминиевых сплавов. М. : АН СССР, 1961.199 с.

26. Гусаров В.М. Теория статистики / В.М. Гусаров. М.: «Аудит», 1998. -244 с.

27. Дамаскин Б. Б. Принципы современных методов изучения электрохимических реакций. М. : МГУ. 1965. 104 с.

28. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А. Введение в электрохимическую кинетику. М. :Высш. школа, 1975. 416 с.

29. Делахей П. Двойной слой и кинетика электродных процессов. М. : Мир, 1967.352 с.

30. Делимарский Ю . К. Электролиз теория и практика. Киев.: Техника, 1982, 164 с.

31. Делимарский Ю. К- Электрохимическая кинетика в ионных расплавах.— Ионные расплавы, 1974, вып. 2, с. 3—46.

32. Делимарский Ю. К. Зарубицкий О. Г. Анодное растворение металла в солевом расплаве,—Доп. АНУРСР, 1971, № 8. с. 709—710.

33. Дорофеев В. И. Влияние электроактивированной воды на микроорганизмы и её использование в ветеренарной медицине. Автореф. дисс. д.в.н. Ставрополь: ГСХА. - 1997. - 56 с.

34. Доспехов Б. А. методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). — 5-е изд., доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. - 196 - 207 с.

35. Ефимова М. Р., Петрова Е. В., Румянцев В. Н. Общая теория статистики. М.: ИНФА-М, 1996, 256 - 269 с.

36. Живописцев Е. Н., Косицин О. А. Электротехнология и электрическое освещение. М.: Агропромиздат, 1990. - 195 - 205 с.

37. Жилинский Ю. М., Кумин В. Д. Электрическое освещение и облучение. -М.: Колос, 1982,368 с.

38. Иванов А.П. Рыбоводство в естественных водоёмах / А.П. Иванов.

39. М.: Агропромиздат, 1988. 367 с.

40. Иванов А.П. Рыбоводство в естественных водоёмах / А.П. Иванов. -М.: Агропромиздат, 1988. 367 с.

41. 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.

42. Кабанов Б. Н., Кащеев В. Д. Механизм анодной активации железа.— ДАН СССР, 1963. т. 151, № 4, с. 883—885.

43. Касаткин А. С., Немцов М. В. Электротехника: Учеб. пособие для вузов. -4-е изд., перераб. -М.: Энергоатомиздат, 1983, 143 145 с.

44. Ковров Б.Г., О возможности применения поляризованного света для привлечения насекомых / Б.Г. Ковров, А.С. Мончадский // Энтомологическое обозрение . 1963. - Т.42, №1.

45. Коган J1.M. Высокоэффективные светодиоды на основе AlGalnP/GaP / Л.М. Коган // Светотехника. 2002. - №1. - С.23-26.

46. Коган Л.М. Светодиодные осветительные приборы/ Л.М. Коган // Светотехника. 2002. - №5. - С. 16-20.

47. Л. Антропов Л. И. Теоретическая электрохимия. М. : Высш. школа, 1975. 568 с.

48. Мазохин Поршняков Г.А. Почему насекомые летят на свет / Г.А. Ма-зохин - Поршняков // Энтомологическое обозрение. - 1960. - Т.39, вып. 1.

49. Мазохин Поршняков Г.А. Сравнение привлекающего действия лучей различного спектрального состава на насекомых / Г.А. Мазохин -Поршняков // Энтомологическое обозрение. — 1956. - №4.

50. Мартышев Ф.Г. Интенсивные формы прудового рыбоводства / Ф.Г. Мартышев. М.: Знание, 1962. — 42 с.

51. Мартышев Ф.Г. Интенсивные формы прудового рыбоводства / Ф.Г. Мартышев. М.: Знание, 1963. - 47 с.

52. Мельников С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С.В. Мельников, В.Р. Алешин, П.М. Рощин. -Л.: Колос, 1980.- 168 с.

53. Мешков В.В. Основы светотехники 4.1. / В.В. Мешков.-— M.-JL: Гос-энергоиздат, 1957. 352 с.

54. Миненко В. И. Магнитная обработка водно-дисперсных систем / В. И. Миненко. К.: Техника, 1970. - 165 с.

55. Моисеев П. А., Вавилкин А. С., Куранова И. И. Ихтиология и рыбоводство. М.: Изд-во «Пищевая промышленность», 1975, 233 — 267 с.

56. Мончадский А.С. Кровососущие комары СССР и сопредельных стран / А.С. Мончадский. Л., 1931.

57. Налимов В.В., Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В.В. Налимов, Н.А. Чернова М.: Наука, 1965. — 340с.

58. Пат. №2092935 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

59. Пат. №2036539 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.

60. Пат. №2054386 Российская Федерация, МПК8 C02F1/461 Аппарат для электроактивации жидкости Салех А.И.Ш.; Булычева И.Г.; Елисеева

61. И.С.; Булычев Г.А. Имя патентообладателя: Акционерное общество «Картас», Дата публикации: 1996.02.20.

62. Пат. №2102334 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

63. Пат. №2145940 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

64. Пат. №2148029 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.

65. Пат. №2226508 Российская Федерация, МПК8 C02F1/461 Бытовой активатор воды Аграновский С.Г. Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "Доктор СЭМ" Дата публикации: 2004.04.10

66. Пат. №2252921 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

67. Подобаев Н. И. Электрохимия. Учеб . пособие для студентов хим. и биол.-хим. специальностей пед. институтов. М.: «Просвещение», 1977, 110-115 с.

68. 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.

69. Симаков Ю.Г. Жизнь пруда / Ю.Г. Симаков. М.: Колос. - 1982. -207 с.

70. Скорчеллетти В. В. Теоретическая электрохимия. Л.: ГОСХИМИЗ-ДАТ, 1959, 205-238 с.

71. Снедекор Дж.-У. Статистические методы в применении к исследованиям в сельском хозяйстве и биологии / Дж.-У. Снедекор. — М.: Сельхоз-издат, 1961. 503с.

72. Трофимова Т.И. Курс физики М.: Высшая школа, 2003. — 211—213 с.

73. Хайнц Р., Неорганические светодиоды. Обзор / Р. Хайнц, К. Вахтманн // Светотехника. 2003. -№3. - С.7-19.

74. Хорольский В. Я., Таранов. М. А., Петров Д. В. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов. Ставрополь: Изд-во СтГАУ, «Агрус», 2004. 104 - 107 с.

75. Чериышов В.Б. Время лета различных насекомых на свет / В.Б. Чернышов // Зоол. жури. 1961. - Т.40, №7.

76. Чернышов В.Б. Об использовании кварцевых ламп для сбора и изучения насекомых / В.Б. Чернышов // Зоол. журн. 1960. - Т.39.

77. Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения: ГОСТ 13109-87. М.: Издат-во стандартов, 1987. - 20 с.

78. Эрден Груз Т. Химические источники энергии. М.: «Мир», 1974, 198 -214с.

79. 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.

80. B.Beden, SJuanto, J.M.Leger and C.Lamy, J. Electroanal. Chem., 238, 323 (1988).

81. Buddenbrock von W. Die Lichkompafbewegungen bei den Instkten, ins-besondere den Schmetterlingsraupen. Heidelberg, 1917.

82. 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.

83. C.Lamy, J.M.Leger, J.Clavilier and R.Parsons, J. Electroanal. Chem., 150, 71 (1983).

84. 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.

85. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 67th Edition, CRC Press, Inc., Florida, 1986-1987, pB-141.

86. H.A.Gasteiger, N.Markovic, P.N.Ross Jr. and E.J.Caims, J. Phys. Chem., 97, 12020(1993); 98, 617(1994).

87. 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.

88. J. Clavilier, J. Electroanal. Chem., 236, 87 (1987).

89. 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

90. K. Kinoshita, Electrochemical Oxygen Technology, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1992, pp. 163-258.

91. M. Poourbaix, Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solutions, Pergamon, London, 1966, p.280

92. 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.

93. Malovez N. Voice nouvelles dans la lutte contre les ravageurs en arboriculture fruitire // Revue de lAgricole.- 1976.- Vol.29.- №2.- P.269.

94. 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.

95. 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).

96. O. Lindstrom, A Critical Assessment of Fuel Cell Technology, Royal Institute of Technology, Stochholm, 1993.

97. P.G. Patil, J. Power Sources, 37, 171 (1992); R.A.Lemons, J. Power Sources, 29, 251 (1990).

98. 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.

99. R.R. Adzic in Advances in Electrochemistry and Electrochemical Engineering, Vol. 13, Ed. by H. Gerischer, John Wiley & Sons, New York, 1984, p.159.

100. R.R. Adzic, A.V. Tripkovic and N.M. Markovic, J. Electroanal. Chem., 150,79 (1983).

101. W. Vielstich, Fuel Cells, English ed., John Wiley & Sons, Inc., New York, 1965, pp. 16-46.122. www.bookside/ru/fultest/1/1001 /007/0.25/25156.htm.