محرك كهربائي

المحرك الكهربائي: اخترعه العالم الأنجليزي

 مايكل فارادي سنة 1821.

وهو أحد الأجهزة الكثيرة الاستخدام في عصرنا الحديث ، فهو يسير

 الماكينات في المصانع ويسير القطارات الكهربائية ، كما يشغل 

ماكينات الخياطة ويدير الغسالات الكهربائية ويدير طلمبة الثلاجات وغيرها

. يوجد منه أنواع متعددة كبيرة وصغيرة بحيث تناسب كل استخدام .

هواة وافكار في صنع المحركات الكهربائية :

 

مواقع ذات ارتباط :

http://www.instructables.com/id/HomeMade-DC-Electric-Motor-and-D-Cell-Battery-Hold/all/?lang=es


http://www.flyelectric.ukgateway.net/motors.htm

http://sci-toys.com/scitoys/scitoys/electro/electro2.html


http://inventorartist.com/diy-electric-motor-
assembly/


http://technologyblooog.blogspot.com/2010/04/how-to-make.html

الهيدروجين مستقبلنا " الطاقة المتجددة "

خلية وقود

.WILLIAM ROBERT GROVE.

.

هي خلايا وقود الهيدروجين وهي التي تنتج الكهرباء من خلال تفاعل كهربائي كيميائي باستخدام الهيدروجين والأوكسجين.

فهذه الخلية الكهروكيميائية تستخدم لإنتاج الطاقة الكهربائية عن طريق تزويد الخلية بغازي الأكسجين والهيدروحين باستمرار. عند المصعد يتأكسد الهيدروجين إلى بروتونات(التي تتتجه داخل وسط الإلكترولايت إلى الأنود) وإلكترونات (التي تتجه من خارج الخلية إلى الأنود) حيث يلتقي الجميع مع الأكسجين الذي يختزل لتكوين الماء. يوجد أنواع متعددة من الخلايا الوقودية والتي يمكن تصنيفها حسب نوع الكهارل الذي يحدد استخدامها النهائي. فعلى سبيل المثال تعتبر تلك التي تستخدم مكوثرا موصلا للبروتونات من الأكثر حظاً للإسخدام في السيارة الكهربائية بينما تلك التي تستخدم الخزف الموصل لايون الأكسجين أفضل للاستخدام المنزلي للتزود بالكهرباء والحرارة. أخيرا تعتبر الخلايا الوقودية من أكثر وسائل توليد الطاقة حفاظا على البيئة، ولهذا تحظي باهتمام كبير نحو تطويرها وتسخيرها مستقبلا في تسيير السيارات وإمداد المنازل بالتيار الكهربائي. وهذه الأخيرة قد يصل وزنها إلى عدة أطنان.

• شهد منتصف القرن التاسع عشر الميلادي اختراع تقنية خلايا الوقود الهيدروجينية في إنجلترا على يد السير وليام روبرت جروف . ولكن نظرا لعدم جدوى استخدامه في تلك الفترة، ظل هذا الاختراع حبيس الأدراج لأكثر من 130 سنة تقريبا، وعادت خلايا الوقود مرة أخرى للحياة في عقد الستينيات، وذلك عندما طورت شركة «جنرال إليكتريك» خلايا تعمل على توليد الطاقة الكهربائية اللازمة للاستخدام في سفينتي الفضاء الشهيرتين «جيمني» و أبولو ، بالإضافة إلى توفير مياه نقية صالحة للشرب لرواد الفضاء. كانت الخلايا الأولى في تلك المركبتين كبيرة الحجم وباهظة التكلفة، لكنها أدت مهامها دون وقوع أي أخطاء، واستطاعت أن توفر تيارا كهربائيا وكذلك مصدرا للمياه النقية الصالحة للشرب في مركبات الفضاء.
• ومن الممكن أن نجري مقارنة بين تقنية خلايا الوقود الهيدروجينية وبطارية السيارة، بينما تخزن البطارية الرصاصية الطاقة بواسطة العامل المؤكسد بداخلها مما يستوجب إعادة شحنها من حين لآخر، فإن خلايا الوقود تعمل على اتحاد عنصري الهيدروجين والأكسجين لإنتاج الكهرباء، وهي تعمل بصفة مستمرة بواسطة مخزون من غاز الهيدروجين مخزون تحت ضغط عالي يصل إلى نحو 700 ضغط جوي لتقليل حجمه وتأخذ الأكسجين من الجو . تشحن السيارة التي تعمل بخلايا الوقود بنحو 4 كيلوجرام من الهيدروجين تكفي لسير السيارة الصغيرة مسافة نحو 350 كيلومتر .
• وتتكون خلايا الوقود من رقائق مسطحة معدنية تتحد على سطحها جزيئات الهيدروجين والأكسجين بنسبة 1:2 لتكوين الماء H2O وتنتج كل شريحة منها 1 فولت من الكهرباء. وهذا يعني أنه كلما زاد عدد الشرائح المستخدمة كلما زاد الجهد الكهربائي للخلايا.

تركيبها

مبدأ عمل خلية الوقود. تفاعل الهيدروجين مع الأكسجين ينتج جهدا كهربائيا نحو 1 فولط ، كما ينتج ماء.

تتكون خلية الوقود من أقطاب تفصلها أغشية مناسبة نصف نفاذة أو تكون الأقطاب التي تكون في شكل ألواح مغمورة في سائل يسمح بتوصيل الأيونات.

تتكون الخلية من ألواح معدنية/ معدنية أو أسطوانات رقسقة جدا من الكربون مغطاة بمادة محفزة مثل البلاتين أو البلاديوم. توجد تلك الألواح بأعداد كبيرة في الحلية وتكون غاطسة في سائل كهرل حمضي أو قلوي ، كما تختبر لها أنواع كهرم أخرى مثل مصهور كربونات قلوي أو السيراميك أو غشاءات تفصل الألواح المعدنية عن بعضها البعض .

ينتج التيار الكهربائي بواسطة تفاعل الأكسجين مع الهيدروجين ، كما تحتبر تفاعل مواد عضوية مثل الميثان أو الميثانول مع الأكسجين . ويقوم الكهرل بتوصيل كلا عضوي التفاعل إلى ألواح الخلية لكي تتفاعل مع بعضها البعض إلى أسطح الأقطاب.

ينتج عن تفاعل الهيدروجين مع الأكسجين جهد كهربائي يبلغ نظريا 23و1 فولط عند درجة حرارة 25 دبرجة مئوية. ولكننا نحصل عمليا على طاقة بين 5و0 - 1 فولط . يعتمد الجهد الكهربائي الناتج على نوع العنصرين المتفاعلين و على كفاءة مواد بنائها ومحفز التفاعل ، كما يعتمد على درجة الحرارة.

بغرض الحصول على جهد كافي تحتوي خلية الوقود على عدد كبير من الأقطاب التي توصل على التوالي . عند توصيل أحمال بخلية الوقود تعمل العمليات الكيميائية والكهربائية على خفض الجهد ، لهذا تختبر مواد أخرى تقوم بوظيفة الكهرل تعمل في درجات حرارة عالية ، مثل مصهو كربونات قلوي MCFC .

خلية الوقود في السيارة

لنأخذ مثالا عمليا يوضح لنا أهمية خلية الوقود التي تعمل بالهيدروجين. فعندما يصبح لديك سيارة تعمل بخلايا الوقود فأنت بالتأكيد تمتلك محطة توليد كهرباء متنقلة تستطيع توليد 25 كيلو واط من الكهرباء، ودعنا نتخيل ما سيحدث في المستقبل القريب عندما تذهب إلى العمل بواسطة سيارتك المجهزة بالخلايا الهيدروجينية، فبدلا من تركها بساحة الانتظار مهدرا للوقت والمكان بدون فائدة، ما عليك إلا توصيلها بمخرج الغاز الطبيعي الموجودة بالمبنى، وعند انتهاء الدوام تستقل سيارتك بعد شحنها وهي محملة بحوالي 25 كيلو واط من الكهرباء التي تصلح لتشغيل السيارة أو لإضاءة أو تدفئة أي مكان آخر، وتشير الإحصائيات الحديثة أن السيارات تقف بأماكن الانتظار بدون حركة لأكثر من 96% من إجمالي الوقت، وبالتالي يمكن الاستفادة القصوى من هذا الوقت الضائع في شحن السيارات بالهيدروجين وتحقيق الأرباح أيضا.

تطبيقات

طائرة شراعية Lange Antares 20E اختبارية يقوم المركز الألماني لأبحاث الطيران والفضاء باختبارها بعد تزويدها بخلايا وقود .

هناك استخدامات عديدة لخلايا الوقود ، ويرجى أن تستخدم بعد التوصل إلى خلايا وقود كفيئة في تشغيل المركبات كالحافلات و السيارات . تستخدم البنوك و المستشفيات في توليد الطاقة أحطياطيا في حالة انقطاع التيار الكهربائي من شبكة الكهرباء.

حاليا تصنع سيارات تعمل بخلية الوقود ولكنها لا زالت قليلة ومرتفعة الأسعار . ارتفاع أسعار تلك السيارات يرجع إلى ارتفاع اسعار الخلية وعلى الأخص المواد المحفزة للتفاعل مثل البلاتين و البلاديوم. كذلك لا يزال انتشار محطات تزويد الهيدروجين للسيارات محدودا (وضع عام 2014) ، وانتشارها يحتاج إلى بنية تحتية كبيرة واستثمارات بالغة 

طريقة استخراج الهيدروجين :

.

استخدامات الهيدروجين :

مواقع ذات إرتباط :

http://www.diyhho.com/hho/hho-dry-cell-plans 

http://hydrogengenerator.wordpress.com/

moteur stirling

محرك ستيرلينغ

 لمحة تاريخية :

روبرت ستيرلينغ، Gloag (اسكتلندا) 1790 - 1878 غالستون بعد دراسات في الميكانيكا والمعادن في جامعة ادنبره، ثم درس اللاهوت في جامعة غلاسكو وأصبح القس. 

عام 1816 قدمت انه طلب براءة اختراع لمحرك يسمى "الهواء الساخن". هذا هو تسخين المحرك الخارجي (أو الاحتراق). دورة التشغيل على أربعة مراحل: التدفئة والتوسع والتبريد والضغط. في ذلك الوقت كان الهدف                               stirling robert 

هو إيجاد أكثر أمانا من المحرك البخاري عرضة لانفجار خطير للمحرك المرجل. 

حاول شقيقه جيمس في التصنيع هذا المحرك في عام 1843 لاستخدامها في المصنع حيث كان مهندسا. ويستخدم هذا المحرك أيضا، ودعا نتائج محرك ستيرلينغ، من أجل ضخ المياه. ولكن من ذوي الخبرة هناك نجاح متواضع فقط. 

المبدأ والتطبيقات :

محرك ستيرلينغ هو محرك الاحتراق الخارجي، السائل الأساسي هو غاز تعرض لدورة تتألف من أربعة مراحل: isochoric التدفئة (حجم ثابت)، والتوسع متساوي الحرارة (في درجة حرارة ثابتة)، isochoric التبريد وضغط متساوي الحرارة. احتراق خارجي مصطلح يستخدم بدلا من الاحتراق الداخلي هو في الواقع مضلل لأنه لا يجوز حرق، على سبيل المثال إذا كان يستخدم الأشعة الشمسية كمصدر للحرارة. 

الطيف من محركات ستيرلينغ هو محرك صغروي المختبر، مجرد 1 ° C الفرق في درجة الحرارة، وضعت قوة المحرك. كما على الطاقة الأولية، قد يكون من الشمس والنفط والكحول والخشب والغاز ... 

هناك نوعان رئيسيان من محرك ستيرلينغ: 

نوع مع اثنين من المكابس، حيث الجزء العلوي من اسطوانة حار باستمرار وتسخينه اسطوانة الباردة الحفاظ على درجة حرارة منخفضة. 

نوع مكبس المحل، الذي يضم مكبس والمكبس المحل الذي يتمثل دوره وتحريك الهواء الساخن والهواء البارد (أو غيرها من السوائل نقل الحرارة). جانب واحد من تجويف المحل يسخن بينما يتم الحفاظ على الجانب الآخر عند درجة حرارة منخفضة. 

بعد الحرب العالمية الثانية، طورت فيليبس وتجاريا المولد الذي نراه في الصورة أعلاه. كانت هذه المجموعة قوة من حوالي 150 واط وضغط 9.5 بار. 

درس فيليبس خلال السنوات 1940-1980 التطبيقات المختلفة للمحرك ستيرلينغ. كان واحدا من الأخير لتجهيز السيارات ولكن تم التخلي عن المشروع. على الرغم من أن هذا المحرك كان أداء جيدا وكان البناء بسيط ولكنه كان ضد أكثر ملاءمة لاستخدامها بوصفها المحرك ثابتة في قوة ثابتة نسبيا من محرك النقال. ولكن في ذلك الوقت، كان الاتجاه بدلا يحتاج إلى محركات اللاسلكية. 

كيف لهذه التجربة مع محرك ستيرلينغ؟ 

العديد من محبي العلم ليس فقط الكتب والنظريات ولكن تريد أن "يضعوا أيديهم القذرة." بملائمة بعض الشركات المصنعة اللعب العلوم نقدم يقلل المحرك أو عدة نماذج أو تجميعها بشكل كامل. بعض العمل في حرارة لهب، وغيرها، ما يسمى الفرق في درجة الحرارة منخفضة، تعمل ببساطة على وضع اليد أو على فنجان القهوة. هذا هو الحال بالنسبة للمحرك دون سلبيات، نوع المحل، وارتفاع 13 سم، من قبل الشركة Kontax. 

يمكننا أيضا بناء نفسك وقام بعض الهواة المهرة بشكل خاص. ومع ذلك، لا نخطئ، فإنها يجب أن تكون الدقة تشكيله وإلا فإنها لن تعمل. 

المزايا: 

• ليس هناك أي انفجار أو الاحتراق الداخلي: 
(محرك ستيرلينغ هو محرك الاحتراق الخارجي [تخفيض التلوث] كامل ومستمر، وبالتالي أسهل للسيطرة من في محرك الاحتراق الداخلي.) - انبعاثات الملوثات الغازية يمكن أن تخفض بشكل كبير. 
• لا صمام أو نظام حقن (خفض الضوضاء). 
• عملية هادئة للغاية. 
• المنتج هو أقل وأكد عزم الدوران متسقة للغاية والأجزاء الميكانيكية. 
• المحرك لها حياة طويلة (الموثوقية). 
• لا يتم ملوثة ومواد التشحيم من مخلفات الاحتراق. لا حاجة لتغيير زيت الدورية. 
• أنه يقبل أي نوع من مصدر الحرارة: 
 - احتراق مكونات الصلبة والسائلة، ... القش الكتلة الحيوية والنفايات الخشب والفحم والخ ... 
            - الطاقة الشمسية. 
            - الطاقة النووية. 
            - الحرارة الأرضية ... 


الإنجازات: 

• توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية. درجة عالية من التطور في الولايات المتحدة الأمريكية. محركات لديها قدرة وحدة من 5-50 كيلو واط. 
مثال آخر: المغرب الشمسية لديها موارد كبيرة. 30٪ من مساحة البلاد يستقبل أكثر من 2،000 كيلو واط ساعة لكل M2 سنويا. مع كفاءة 25٪ نظام ستيرلنغ وحشد من 1٪ من السطح، وهذا من شأنه أن تنتج حوالي 210 تيراواط ساعة سنويا، وهو ما يمثل أكثر من 15 أضعاف الطلب الوطني في عام 2000 من قبل SOLO ثابت (ألمانيا)، بدأت ثلاث منشآت الطاقة الشمسية في بلاتافورما سولار دي الميريا في اسبانيا في عام 1992 وتعمل منذ عام 1997، ستة أنظمة تعمل أيضا مع إصدار ستيرلينغ الشمسية 161، والجمع بين ذلك مع المصانع الثلاثة القديمة حوالي 40،000 ساعة من العملية. ويستخدم مرافق باستخدام نوع جديد من النظام أيضا في الولايات المتحدة وتركيا. 

روابط للفيديو :

روابط فيديوهات اخرى :

استخدمات  المحرك :

فيديوهات الهوات :

صفحات ويب موازية :

http://michel.steiner.pagesperso-orange.fr/html/stir/question3.htm

http://knowledgepublications.com/vehicles/Steam_and_Stirling_2_detail.htm

http://comptune.com/tincan/hk1/plans1.htm

http://scholar.lib.vt.edu/ejournals/JOTS/v37/v37n2/foster.html

http://www.volcreole.com/forum/impression-21445-50.html

http://www.boydhouse.com/stirling/neilbrawley/index.html

http://www.boydhouse.com/stirling/

http://home.roadrunner.com/~tkhobby/id20.htm 

http://howtobuildplans.com/?wpsc-product=build-hot-air-engine-plans 

http://www.stirlingengines.org.uk/modeng/modl.html 

http://www.douglas-self.com/MUSEUM/POWER/hotair/hotair.htm

http://www.newenergyshop.com/htm.Stirling.Engines/Stirling.Engines.all_en_cs.htm

John Ericsson's Solar Engine

---

John Ericsson's Sun Motor. Built in New York in 1872.

Ericsson had intended Californian agiculturists to takeup his sun-motor for irrigation purposes but in the end nothing came of the project. His new motor, as a pumping engine, was however a commercial success, but heated not the sun but by gas.