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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik ca. 230V, 10A, gleichrichten und glätten (für elektrolyse)


Autor: beni (Gast)
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Hallo zusammen,

Ich möchte mir einen schnellen Elektrolyseur basteln. Dazu soll die 
Netzspannung gleichgerichtet und möglichst geglättet werden. (+- 15%von 
Umax) Ich möchte dabei möglichst die volle Leistung, was die Steckdose 
hergibt!

Gleichrichten ist mit den passenden Dioden und entsprechender Kühlung 
kein Problem, jedoch habe ich nirgends eine passende Glättungsmethode 
gefunden...

-Mit grossem Elko oder Elkoparallelschaltungen würden die Ladeströme 
unglaublich gross, und somit die Sicherung (10A) und die Dioden 
durchbrennen, oder?!

-Eine Drossel müsste ca. 1Henry haben, soviel ich im I-Net gelesen habe 
würde man dazu mehrere kilogramm Eisen und Kupferdraht benötigen...

->Gibt es eine Methode welche die Glättung eleganter löst, und nicht so 
materialaufwändig und teuer ist?

Um die gewünschte Elektrolysespannung von ca.2V zu erreichen werden die 
Elektrolysezellen in reihe geschaltet. (100-170 Zellen, lamellenartig 
angeordnet, Anzahl anpassen, je nachdem wieviel Volt nach der Glättung 
noch übrig sind (hoffendlich möglichst viel...))

vielen dank im Voraus

beni

: Gesperrt durch Moderator
Autor: avion23 (Gast)
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Warum möchtest du die Spannung überhaupt glätten?

Wenn du sie glättest, hast du 385V Gleichspannung mit dickem Elko. Und 
einen Haufen Knallgas. Natürlich alles schön einfach für die Finger zum 
erreichen.

Vorschlag für Glättung: aktive PFC
Unter http://schmidt-walter.eit.h-da.de/, dort das Dokument
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/snt/snt_deu/sntdeu7.pdf . Alles andere 
ist auch sehr interessant.

Autor: Düsentrieb (Gast)
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also: falls du nicht mit deiner elektrolyse reden willst...
brauchts keine glättung
nur vorwiderstd. + gleichrichter

als vorwid. kannste preisgünstig zb ne 1kw lampe oder nen 2kw heizlüfter 
nehmen

Autor: Jens (Gast)
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Emm ja hi,

Ich nenne dir am besten einfach mal das Prinzip Gyrator.
Des schalteste einfach zwischen Lade-C und Sieb-C anstatt der Drossel

http://www.loetstelle.net/projekte/gyrator/gyrator.php

Ich glaube dass sowas die Eleganteste Methode ist, kleiner Lade-C großer 
Sieb-C und die Peaks sind auch ned zu dolle.Leider solltest du da aber 
keine Mosfets einsetzen,
denn wenn 10V bei sagen wir 5A abfallen haste schon den Salat, da musste 
zu Transistoren greifen,oder die Gatespannung irgendwie verstärkern.

Die um die 10V fallen immer ab, Das ist die Gatespannung die zum 
durchschalten gebraucht wird (je nach Mosfet anders/kleiner)
Wenn du sie kleiner haben willst musst du die Gatespannung aber nochmal 
verstärken.

Die Schaltung kann man sogar zum Spannungsstabilisieren verwenden, da 
braucht man die Referenzspannugn(über Z-dioden) und eben noch ein 
Spannungsteiler.
Ich weiß zwar nicht wo ich die Schaltung grad im netz befindet, aber ich 
hatte sie sicher mal ausgedruckt, wenn du willst kann ich sie 
einscannen.



Aber du brauchst das ganze mit Transistoren, da müssten dann die 
Verluste geringer ausfallen können.

http://www.mitedu.freeserve.co.uk/Circuits/Power/gyrator.htm

Also schau dich da mal um.

Wegen den Verlusten: ob du da jetzt Leistung verlierst wegen dem 
Kupferwiderstand einer Spule, oder am Gyratorkühlkörper ist ja anscih 
egal..



-----------------------------------

Ich hatte damals leider einen Ringkerntrafo, 2*350V , das ganze mal 
Wurzel 2 aber am LAde-C lagen 500V an,unstabilisiert, nach dem Filter 
und primitven Linearregler hatte ich meine 425V sehr Stabil.

(+-3% oder weniger, und ich war schon erstaunt, was die einfache 
Schaltung ausrichten kann.)
Ein paar Z-dioden und ein Mosfet, unglaublich.



Gruß Jens


P.S. braucht man wirklich soviel Spannung und Strom zum galvanisieren, 
und warum muss der so hochgeglättet sein?

Autor: Lötlackl (Gast)
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Bei dem Strombedarf würde ich versuchen, mich mit dem Gedanken zu 
befassen, Drehstrom zu verwenden. Dahinter noch 'ne so genannte 
Sechspuls-Brückenschaltung sollte die Restwelligkeit deutlich 
vermindern.

mfg Lötlackl

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Der Tip von Lötlackl stimmt.

Die Welligkeit w der ungesteuerten 6-pulsigen Schaltung ist ca. 5%
( w = p/Pi * sin ( Pi/p ).
Reihenwiderstände wie dicke Tauchsieder etc. könnten die 
Spannungsdifferenzen ausgleichen (?), ohne dass man 
grundlagenforschungsmässig neue Elektronik erfinden müsste.

Eventuell sind auch fertig kaufbare 3-Phasen-Steller möglich, die der 
Gleichrichterbrücke vorzuschalten wären, entsprechend dem notwendigen 
Phasenanschnitt würde jedoch die Welligkeit ohne weitere Massnahmen dann 
wiederum grösser.

Nur Denkanstösse, keine Gewähr !

Gruss

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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Ich frage mich auch gerade, was das soll. Für Elektrolyse wird nur etwas 
mehr als die Differenzspannung benötigt, die die zu trennenden Elemente 
in der Spannungsreihe aufweisen. Alles was darüber hinaus geht, wird 
einfach nur verheizt und trägt nicht zur Elektrolyse bei. Der gesamte 
Spannungsbereich der Spannungsreihe erstreckt sich auf ca. +/-3V, sodass 
die Differenzspannung max. bei wenigen Volt liegen kann.
Die Glättung ist ebenfalls unsinnig, da die elektrolysierte Stoffmenge 
proportional zur Ladung ist.

Jörg

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>Ich möchte mir einen schnellen Elektrolyseur basteln. Dazu soll die
>Netzspannung gleichgerichtet und möglichst geglättet werden. (+- 15%von
>Umax) Ich möchte dabei möglichst die volle Leistung, was die Steckdose
>hergibt!

Ich glaube zwar kaum, dass das ernst gemeint ist.

Aber falls doch:
Sei bloß VORSICHTIG!
Direkte Netzspannung ist gefährlich, insbesondere in Zusammenhang mit 
gut Leitfähigen Flüssigkeiten (Salzlösung, Lauge, Säure). Wenn ich so 
etwas Basteln würde, würde ich stets ein Trafo benutzen -- evtl. könnte 
man einen Schweiß-Transformator nehmen. (Wobei auch dessen ca. 50V bei 
feuchten Händen noch kritisch sind -- ein 12/24 Batterieladegerät wäre 
vielleicht doch besser.)

Autor: beni (Gast)
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Erstmals danke für die vielen Antworten... bis jetzt scheint mir der 
Gyrator die beste Lösung. Ich habe auf http://www.falstad.com/circuit/ 
versucht folgende Schaltung nachzubauen: 
http://www.mitedu.freeserve.co.uk/Circuits/Power/gyrator.htm

allerdings klappte die Dimensionierung nicht...bei höhren Spannungen 
schmierte die Simulation ab... könnte mir jemand bei der Dimensionierung 
helfen? (Vorlage siehe Unten)

Zur Frage warum so viele Volts: ich möchte einfach möglichst die volle 
Leistung, was eine normale Steckdose hergibt. Um die erforderliche 
elektrolysespannung von ca. 2V zu erreichen werden 100 - 160 
Elektrolysezellen in reihe geschaltet, sodass über jeder ca. 2V abfällt.

Zur Frage, warum glätten: Da bei wechselnder Spannung die 
Elektrolysespannung meistens unter- bzw. überschritten wird und nur 
während ganz kurzer Zeit die richtige elektrolysespannung anliegt.

Und natürlich bin ich mir der Gefahren von hohen Spannungen und starken 
Strömen bewusst, und treffe die angemessenen Vorsichtsmassnahmen...aber 
trotzdem Danke für den Hinweis.

mfg beni

Die Versuchsgyratorschaltung, auf www.falstad.com/circuit
Über File, import laden:

$ 1 5.0E-6 11.708435524800691 50 5.0 48
w 64 80 192 80 0
w 192 80 192 144 0
d 192 144 256 208 0
d 192 272 256 208 0
d 128 208 192 144 0
d 128 208 192 272 0
w 256 208 304 208 0
w 304 208 384 208 0
r 384 208 384 256 0 100.0
w 384 208 480 208 0
w 480 208 480 240 0
w 480 272 480 304 0
r 480 304 480 368 0 22.0
c 384 256 384 368 0 9.999999999999999E-5 9.163378928304654
c 304 208 304 368 0 4.5999999999999996E-4 16.855818752031674
v 64 80 64 304 0 1 50.0 20.0 0.0 0.0 0.5
w 64 304 192 304 0
w 192 304 192 272 0
w 128 208 128 368 0
w 128 368 304 368 0
w 304 368 384 368 0
w 384 368 480 368 0
t 384 256 480 256 0 1 -7.6924398237270175 0.7243856693735111 4.35
x 514 342 548 346 0 18 load
o 15 64 0 33 10.0 12.8 0 -1
o 12 64 0 33 5.0 0.4 1 -1
o 12 64 0 34 10.0 0.2 2 -1

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Der Gyrator ist ne Sackgasse... Ausser du willst für 1KW an der 
Elektrolyse nochmal 1KW Wärmeenerge an dem Leistungstransistor 
verheizen.

Die Schaltung funktioniert im Prinzip genau wie ein gewöhnlicher 
Längsregler, einfach statt dem Basis-Kondensator ne Zehnerdiode 
reindenken, dann wirds deutlich.

Wird wohl doch ein Kondensator nach dem Gleichrichter werden müssen, 
wenns keine Aktive PFC werden darf.
Evtl Spule dazwischen (LC-Glied) um die Stromspitzen etwas zu 
entschärfen.

Autor: Kai G. (runtimeterror)
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Ich erinnere mich an eine Variante, bei der die parallelen 
(Puffer-)Kondensatoren der Reihe nach per Relais zugeschaltet wurden. 
Mit Sicherheit nicht die schönste Lösung, könnte aber gehen.

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Hier mal ein Beispiel mit PFC gerechnet, bei 
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/pfc_smps.html

Stromaufnahme am Netz <=16A, Ausgang 400V / 5A, mit 1000µF Kondensator

Mit höherer Schaltfrequenz bzw. mehr erlaubtem Ripple am Ausgang tuts 
auch ein kleinerer Kondensator.

Autor: beni (Gast)
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Hm, okay, dann wäre wohl so ein PFC angebracht... allderdings habe habe 
ich dazu einige Fragen:

-Was ist das für ein Bauteil, welches parallel zum Kondensator 
geschaltet ist? ...-FET???

-Warum wird mit 40kHz gerechnet, das Netz liefert doch 50Hz?! 
Beziehungsweise   sind es nach dem Gleichrichten 100Hz?!

-Ich möchte den Eingangsstrom nicht über 10A haben, sind dann die 
folgenden werte OK: 325V, 4A als Ausgangsleistung? (bzw. ist es besser 
einen hohen Strom oder eine hohe Spannung zu haben, um möglichst wenig 
Leistung bei dieser Schaltung zu verlieren)

vielen Dank für die Hilfe

mfg beni

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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beni wrote:
> Hm, okay, dann wäre wohl so ein PFC angebracht... allderdings habe habe
> ich dazu einige Fragen:
>
> -Was ist das für ein Bauteil, welches parallel zum Kondensator
> geschaltet ist? ...-FET???

Jup, Hochspannungstauglicher MOSFET. Die Ansteuerschaltung dazu ist 
nicht eingezeichnet. Gibts aber sicher als Appnote bei den 
entsprechenden Chipherstellern.
Und der ist nicht Parallel zum Kondensator, sonst würd der den ja 
Kurzschliessen. Da ist eine Diode dazwischen. Übrigens keine normale 
Diode, das muss schon eine Fast-Recovery sein. Schottky für den 
Spannungsbereich gibts wahrscheinlich nicht.

> -Warum wird mit 40kHz gerechnet, das Netz liefert doch 50Hz?!
> Beziehungsweise   sind es nach dem Gleichrichten 100Hz?!

Active-PFC arbeitet als Drosselwandler (Step-Up) und versucht über PWM 
auf der höheren Schaltfrequenz wieder eine Sinusförmige Stromaufnahme zu 
erzeugen.
Je größer diese Frequenz, desto genauer geht das und desto kleiner 
können Drossel + Kondensator werden. Allerdings werden mit steigender 
Frequenz auch die Verluste im Mosfet größer und die Steuerschaltung 
komplizierter.

> -Ich möchte den Eingangsstrom nicht über 10A haben, sind dann die
> folgenden werte OK: 325V, 4A als Ausgangsleistung? (bzw. ist es besser
> einen hohen Strom oder eine hohe Spannung zu haben, um möglichst wenig
> Leistung bei dieser Schaltung zu verlieren)

Die Spannung muss schon höher als die gleichgerichtete Netzspannung 
sein, sonst hat der Regler da nicht mehr viel zu tun. 325V ist da etwas 
knapp,
350V solltens schon sein, damit die Schaltung auch bei 240V AC am Netz 
noch funktioniert.

Übrigens: Als Anfänger würd ich die Finger von der Schaltung lassen, ist 
(wie immer am Netz) nicht ungefährlich, und bei fehlerhafter Ansteuerung 
brennt die Spule und der Mosfet explodiert...

Autor: Jens (Gast)
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Gyrator ist natürlich nicht die beste Möglichkeit, das seh ich jetzt 
auch, alles verliert Energie, aber zum glück nicht soviel wie die aktive 
PFC.

Optimal für dich wär natürlich Drehstrom mit ner guten Gleichrichtung

Also ich seh auf jeden Fall Trenntraffo als Pflicht an.

Große Elkos per Relais einfach parallelklemmen kann man auch 
vergessen(Kontakte schweißen mitter zeit zamm), außer du Lädst die C's 
über einen Widerstand voll , soddas beim schalten die Spannungdifferenz 
schon sehr niedrig ist, dann gehts.

Bei PC Netzteilen nimmt man NTC's zur Einschaltstrombegrenzung.


Gruß Jens

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Jens wrote:
> Gyrator ist natürlich nicht die beste Möglichkeit, das seh ich jetzt
> auch, alles verliert Energie, aber zum glück nicht soviel wie die
> aktive PFC.

Da hast du dich deutlich verrechnet.
Aktive PFC hat mit einer guten Drossel einen Wirkungsgrad von deutlich 
besser als 80%.
Der Gyrator kommt (mit gleicher Kondensatorgröße) nur auf nen 
Wirkungsgrad von vielleicht 60%.

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Die Glättung kannst du dir sparen. Ich habe noch keinen 
Galvanikgleichrichter mit Kondensatoren gesehen. Der eigentliche 
Ladungstransport in der Elektrolysezelle ist so langsam, daß das 
pulsieren des Stroms keine Rolle spielt. Wirklich sinnvoll ist, wie z.B. 
Jörg vorgeschlagen hat, einen Trafo zu benutzen. Alles andere ist 
Harakiri. Die niedrigere Spannung kannst du durch eine 
Reihen-Parallelschaltung kompensieren.

MfG Spess

Autor: beni (Gast)
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hm also gar keine Gleichrichtung...

Dann stellt sich die Frage: Nach was soll ich die Anzahl der in reihe 
geschalteten Elektrolysezellen richten um einen Angemessenen 
Spannungsabfall pro Zelle zu erhalten? Nach der Nennspannung? Killt dies 
nicht beim Peak (325V) die Sicherung, da dann erheblich zuviel Strom 
fliesst?

-Warum ist es Harakiri? Was ist denn der Vorteil eines Trafos? 
Erschwingliche Dinger leisten nur ca.500VA begrenzen also die Leistung 
drastisch...(wobei sie selbst vermutlich auch noch recht was an Energie 
verbrauchen)

Danke für eure Geduld....

mfg beni

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Ich hatte Glättung nicht, Gleichrichtung geschrieben.

Du solltest dich vielleicht erstmal etwas mit den Grundlagen der 
Elektrolyse beschäftigen. Die Vorgänge in einer Elektrolysezelle sin bei 
weiten komplizierter, als in den einschlägigen Wikipedia-Artikeln 
beschrieben.
Beispielsweise hat eine Elktrolysezelle auch eine ohmsche Komponente, 
die beispielsweise von der Elektrodenfläche, dem Abstand und der 
Leitfähigkeit des Elektrolyts abhängt. Bei Metallabscheidung hast du 
z.B. an der Kathode eine Diffusionsschicht, in der eine Verarmung der 
Ionen eintritt. Die Dicke dieser Diffusionsschicht ist beispielsweise 
von Stromdichte an der Elektrode, der Elektrolytkonzentration... 
abhängig. Dadurch wird aber auch das Elektrodenpotential beeinflusst. 
Bei der Elektrolyse von Wasser hast du eine Blasenbildung, die die 
effektive Elektrodenfläche beeinflusst. Und, und...
Du solltest vielleicht mal eine Zelle aufbauen und einige Versuche 
durchführen bevor du dich in grössere Unkosten stürzt.
Was willst du eigentlich genau machen?

MfG Spess

Autor: beni (Gast)
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Natürlich Glätten, war ein Tippfehler.

Ich möchte einen Wasser-Elektrolyseur basteln...

Die ohmsche Komponente möchte ich ja gerade ausnutzen um den nötigen 
Spannungsabfall zu erreichen!

Die Elektrodenfläche soll 25cm^2 betragen, was bei 10A eine "Belastung" 
von 0.4Ampère pro cm^2 ergibt.

Die Leitfähigkeit der verwendeten 1M KOH Lösung beträgt 0.18/Ohm cm, 
somit ergibt sich bei einer Elektrodenfläche von 25cm^2 ein 
Elektrodenabstand von 9mm um bei 110 Zellen je 2V, also insgesammt 220V 
Spannungsabfall bei 10A zu erhalten. (insgesammt 22Ohm Widerstand)

Bei Vorversuchen mit Batterien hat sich gezeigt, dass sich bei zu 
grosser Überspannung die Kupferelektroden aufzulösen begannen. Daher 
dachte ich, eine Glättung wäre sinnvoll. Ausserdem wird die Spannung ja 
nicht nur zum Ladungstransport benötigt, sondern auch um die O-H Bindung 
zu Spalten, weshalb ich immer noch nicht ganz überzeugt bin, dass eine 
Glättung sinnlos ist.

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Das ist der Unterschied zwischen Theorie und Praxis. Für so etwas 
brauchst du unlösliche Elektroden. Kupfer und ähnliche Metalle lösen 
sich an der Anode auf. Bei diesen Laborversuchen (mit den zwei Röhren) 
wird üblicherweise Platin eingesetzt. Dürfte bei dir aber aus monitären 
Gründen ausscheiden. Die einzige bezahlbare Variante wären 
Graphitplatten.
Was mir gerade so einfällt: Hast du dir schon mal Gedanken über die 
Druckfestigkeit deiner Zellen gemacht? Das würde ich nicht 
unterschätzen.

MfG Spess

Autor: Unbekannter (Gast)
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Wozu in aller Welt willst Du Wasser elektrolysieren?

Wasserstoff und Sauerstoff gibt es fix und fertig und deutlich billiger 
in Gas-Flaschen...

Autor: Hannes Jaeger (pnuebergang)
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Bei 100 Zellen würde ich ein fertiges System, schön mit allen möglichen 
Prüf- und Sicherheitsstempeln versehen, von einer auf solche Systeme 
spezialisierten Fachfirma, ins Auge fassen. Dann würde ich mich mit den 
einschlägigen Belüftungs-, Sicherheits-, Umweltschutz- und 
Arbeitsvorschriften vertraut machen.

Autor: beni (Gast)
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Eigendlich war die Frage, einen Weg zu finden um aus Wechselstrom aus 
der Steckdose möglichst verlustfrei Gleichstrom zu machen, und dies bei 
maximal möglicher Leistung. Einige haben mir Lösungsansätze gegeben, und 
die Grenzen aufgezeigt. Dafür möchte ich mich herzlich bedanken.

Allen Kritikern und Zweiflern, die mir vorschlagen die ganze 
Elektrolyse-Maschine, oder gar Wassertoff und Sauerstoff fertig zu 
kaufen möchte ich fragen: Was macht ihr in diesem Hobby-Forum? Geht es 
nicht darum etwas SELBST zu entwickeln/zu bauen? Warum müht ihr euch ab, 
einen Mikrocontroller zum laufen zu bringen, etwas damit anzusteurn usw. 
das gibt es doch alles schon von professionellen Firmen!

mfg beni

Autor: Johnny Maxwell (Gast)
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> Allen Kritikern und Zweiflern, die mir vorschlagen die ganze
> Elektrolyse-Maschine, oder gar Wassertoff und Sauerstoff fertig zu
> kaufen möchte ich fragen: Was macht ihr in diesem Hobby-Forum? Geht es
> nicht darum etwas SELBST zu entwickeln/zu bauen? Warum müht ihr euch
> ab, einen Mikrocontroller zum laufen zu bringen, etwas damit anzusteurn
> usw. das gibt es doch alles schon von professionellen Firmen!

Nur das man mit einem Mikrocontroller nicht so ohne weiteres ein Haus in 
die Luft sprengen kann. Mit Knallgas in der Größenordnung von der du da 
redest geht das recht gut.

Nur so aus Interesse: Wozu brauchst du denn jetzt die Elektrolyse 
eigentlich?

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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beni wrote:

> Allen Kritikern und Zweiflern, die mir vorschlagen die ganze
> Elektrolyse-Maschine, oder gar Wassertoff und Sauerstoff fertig zu
> kaufen möchte ich fragen: Was macht ihr in diesem Hobby-Forum? Geht es
> nicht darum etwas SELBST zu entwickeln/zu bauen? Warum müht ihr euch ab,
> einen Mikrocontroller zum laufen zu bringen, etwas damit anzusteurn usw.
> das gibt es doch alles schon von professionellen Firmen!

Meine Bedenken gehen eher dahin, dass Du da eine "großtechnische" Anlage 
bauen willst und noch nicht einmal so grundlegende Dinge weißt, z.B. 
warum sich die Kupferelektroden auflösen oder warum ein ungesiebter 
Gleichstrom ausreichend ist. Selbst ein Profi wird sich zunächst 
eingehend mit den Grundlagen der Materie befassen und mit einem kleinen 
Versuchsaufbau anfangen, bevor er Unmengen an Geld in den Sand setzt 
oder Menschen in Gefahr bringt.

Jörg

Autor: Jens (Gast)
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Ach sry wegen der Aussage Gyratoren sind effizienter als PFC, war doch 
schon (zu) spät.

Der Wirklungsgrad vom gyrator hängt sehr von der Welligkeit und der 
Spannungen ab.Du kannst des Diagramm von nem Gyrator der mit 16V 
arbeitet nicht so wirklich gut mit nem Gyrator vergleicehn der mal 400V 
siebt.
5V von 400V intressiert so schnell keinen, bei 16V ist das aber wieder 
was andres.Aber ihr habt recht, bei Strömen von mehreren A ist doch PFC 
das bessere Mittel.

Also Wasserstoff und Sauerstoff selbst in großen Mengen herstellen 
wollen halte ich verrückt, auch gefährlich.

Nach meiner Meinung wisst du entweder Metalle trennen oder soviel Gas 
wie möglich bei ner hohen Effizienz machen.
Aber eher letzteres da du sagst dass alle Platten gleich groß sind(sonst 
würd die Reihenschaltung ned gehn).

Wenn du dich gerne allein sprengen willst, meinetwegen, so ist Darwin 
eben.
Wenn du das ganze noch komprimieren willst nimmste eben en 
Kühlschrankkompressor(die wollen aber ihr Öl zur Schmierung)
Druck, 20-30bar sind bestimmt drinn,nachdem manche auch auf 50bar 
hochkommen.


Gruß Jens (der von den Gabelschaltungen)

Autor: Johnny Maxwell (Gast)
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Wollen wir doch mal überschlagen, was da bei einer Knallgasreaktion für 
Energie frei werden könnte. Nehmen wir mal an, es sammelt sich bei beni 
eine Stunde lang Knallgas das dann reagiert:

100 Zellen werden von 10A durchflossen, also werden innerhalb der Stunde 
100  10A  1h / e = 2,247 * 10^25 Wasserstoffatome oder 1,123 * 10^25 
Wasserstoffmoleküle produziert.

Bei der Reaktion

2 H_2 + O_2 -> H_2O

werden 142,7 kJ pro Gramm verbranntem Wasserstoff an Energie frei. Also 
hier 2,247*10^25 * 1,674*10^-27 kg * 142,7 kJ/g = 5,368*10^9 J

Eine Kilotonne TNT produziert eine Äquivalentenergie von 4,184*10^12 J, 
unsere Knallgasexplosion setzt also die Energie von 1,28 Tonnen TNT 
frei.

Ich hoffe ich hab mich da irgendwo verrechnet, denn das hört sich schon 
haarig an. Würde die Finger davon lassen..

Autor: Johnny Maxwell (Gast)
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^^Das hat der Formatieren vermurkst, es soll natürlich oben heißen: 100 
mal 10A mal 1h / e = ...

Außerdem natürlich: 2 H_2 + O_2 -> 2 H_2O

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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@Johnny Maxwell (Gast)

Kann das sein das du dich da um einige Groessenordnungen verrechnet hast 
?

(erzeugte Menge = 5,368*10^9 J) / (TNT = 4,184*10^12 J) = 0.001282 
Tonnen = 1.28 Kg

Gruss Helmi

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Helmut Lenzen wrote:

> (erzeugte Menge = 5,368*10^9 J) / (TNT = 4,184*10^12 J) = 0.001282
> Tonnen = 1.28 Kg

Das reicht auch, ein Kinderzimmer nebst Inhalt zu pulverisieren...

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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@Uhu Uhuhu

Sicher reicht das . Nur stimmt die Menge nicht.

Rechnen wir mal nach:

Wir stecken an Energie in die Anlage 10A * 230V = 2300W
2300W * 3600Sec = 8280000J = 8280kJ

8280000 / 4,184*10^12(pro Tonne) = ca. 20g  TNT

und mehr koennen wir auch bei der verbrennung nicht wieder 
zurueckgewinnen.

Anders gerechnet:

Bei einem Strom von 10A erzeugt jede Zelle ca. 0.373g / h Wasserstoff
mal 100 Zellen = 37.3g

37.3g * 142,7 kJ/g = 5324kJ

5324kJ / 4,184*10^12(pro Tonne) = ca. 13 g TNT

Aber auch bei der Menge wuerde ich nicht im Zimmer bleiben.

Gruss Helmi

Autor: Johnny Maxwell (Gast)
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@Helmut Lenzen:
Ja natürlich, das sind nur kg - keine Tonnen.
Wollte ich eigentlich auch schreiben, wenn ich wirklich Tonnen TNT 
rausbekommen hätte, hätte ich das noch dreimal nachgerechnet :)

Deine Rechnung über die reingesteckte Energie ist sehr sinnvoll, das 
zeigt, dass sich der OP wohl verschätzt hat, wenn er an einer Steckdose 
hundert Zellen mit 10A betreiben will.

Allerdings muss ich bei deiner zweiten Rechnung Einspruch einlegen, die 
4,184*10^12 J beziehen sich nämlich auf eine kilo Tonne.

5324kJ / (4,184*10^12 J / kt) = 1,27 kg

Autor: Gast (Gast)
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Was ist denn jetzt daraus geworden?

Autor: Sebastian (Gast)
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Na ja, vielleicht hat es ja schon irgendwo bumm gemacht und wir wissen's 
nur noch nicht... kleiner Aprilscherz ;)

Autor: Autor: (Gast)
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Vllt per Funkklingel zünden?
Oder nimmst du doch lieber nen Mikrocontroller dazu?

Ach ja noch ne Frage: Wie alt bist du?

Autor: Visitor (Gast)
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Eine Faustregel aus dem Explosionsschutz: um eine Raumexplosion 
auszulösen, die zum Zusammenbruch von normalen unverstärkten Wänden 
führt, reicht ein zusammenhängendes Volumen von ca. 10 l (in Worten 10 
Litern) explosionsfähigem Gemisch aus.

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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> Eine Faustregel aus dem Explosionsschutz: um eine Raumexplosion
> auszulösen, die zum Zusammenbruch von normalen unverstärkten Wänden
> führt, reicht ein zusammenhängendes Volumen von ca. 10 l (in Worten 10
> Litern) explosionsfähigem Gemisch aus.

Bist Du sicher, dass Du Dich da nicht mal eben um den Faktor 1000 vertan 
hast ?

Jörg

Autor: Johnny Maxwell (Gast)
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>> führt, reicht ein zusammenhängendes Volumen von ca. 10 l (in Worten 10
>> Litern) explosionsfähigem Gemisch aus.
>
> Bist Du sicher, dass Du Dich da nicht mal eben um den Faktor 1000
> vertan hast ?

Ich kenne mich mit Explosionsschutz nicht aus, aber 10000 l wären dann 
schon 10 m^3. Das ist schon sehr viel..

Und falls du die andere Richtung meinst: 10 ml Wasserstoff kann man 
gefahrlos in einem Reagenzglas entzünden :)

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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@Johnny Maxwell:

>>> führt, reicht ein zusammenhängendes Volumen von ca. 10 l (in Worten 10
>>> Litern) explosionsfähigem Gemisch aus.
>>
>> Bist Du sicher, dass Du Dich da nicht mal eben um den Faktor 1000
>> vertan hast ?
>
> Ich kenne mich mit Explosionsschutz nicht aus, aber 10000 l wären dann
> schon 10 m^3. Das ist schon sehr viel..

Das sind rund 10 kg. Mit dieser Menge kannst Du auf jeden Fall ein 
kleineres Gebäude zerlegen. Mit rund 10 g in einem Putzeimer sicher 
nicht. Da geht schlimmstenfalls eine Scheibe zu Bruch.

Jörg

Autor: gast (Gast)
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Hehe!

Der will bestimmt ein 10-liter Tauchflasche befüllen. UND ZWAR MIT 
200BAR!!

das wären denn 2m^3 an Knallgas!

Autor: gast (Gast)
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*eine

Autor: 6644 (Gast)
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Was soll seriegeschaltete Elektrolyse ? Sas wuerde bedingen, dass die 
Bedingungen fuer eine Zelle stabil und linear sind. Sind sie das ? Ich 
wurd mit einer Zelle beginnen und die dann mit einer groesseren flaeche 
ausruesten. Dh runtertransformieren auf ca 2V. Dafuer wuerde sich ein 
Synchrongleichgerichteter Switcher Anbieten, zb mit einem LT1922 als 
controller.

Autor: Izmir Übel (Gast)
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Wenn hier ein Rucksackbomber nach der nötigen Menge an Nägeln und 
Schrauben anfragt, würde er wahrscheinlich auch einen Haufen 
ausführlicher Ratschläge bekommen.

Autor: Unbekannter (Gast)
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> Wenn hier ein Rucksackbomber nach der nötigen Menge an Nägeln
> und Schrauben anfragt, würde er wahrscheinlich auch einen Haufen
> ausführlicher Ratschläge bekommen.

Ja, die Terroristen sind echt nervig.

Heute Morgen wollte ich zum Bäcker. Pech gehabt. Ein Rucksackbomber hat 
den vernichtet. Letzte Woche traf's schon mein Metzger!

Wo soll das nur hinführen?!?!

Autor: gast (Gast)
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"Wo soll das nur hinführen?!?!"

War das eine direkte fragen an Izmir?

   ;)

Übrigens wir nenen sie hier Selbstmordattentäter, wusste ja net, wie sie 
sich selbst nenen, aber Rucksackbomber klingt auch gut.


Lustig dieser Thread!

Autor: gast (Gast)
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*Frage, nicht "fragen"

Autor: autor (Gast)
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Traust du dich das auch in den USA?

wenn du da "Izmir" und "Rucksackbomber" zusammen nennst....

biste ganz schnell dran!!!

klingelt sofort bei dir.... U-haft!
LOL

Autor: Visitor (Gast)
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Aus der Technischen Regel für Betriebssicherheit - Gefährliche 
explosionsfähige Atmosphäre - (TRBS 2151,Teil 1, Kap. 3.4.1., Stand 
02.06.2006) :

"Mehr als 10 Liter zusammenängende explosionsfähige Atmosphäre müssen in 
geschlossenen Räumen unabhängig von der Raumgröße grundsätzlich als 
gefährliche explosionsfähige Atmosphäre angesehen werden. Auch kleinere 
Mengen können bereits gefahrdrohend sein, wenn sie sich in unmittelbarer 
Nähe von Menschen befinden . Auch in Räumen von weniger als etwa 100m3 
kann bereits eine kleinere Menge als 10 l gefahrdrohend sein."

Bei Explosionen treten bei Deflagrationen Druckspitzen von 20bar, bei 
Detonationen in Extremfällen bis zu 2000 bar auf.  Druckspitzen von 100 
mbar  führen bereits zu Gebäudeschäden.  Zum Vergleich: der Staudruck 
bei Windgeschwindigkeit von 150 km/h beträgt 10 mbar.

Mit den Regeln der TRBS bewegt man sich sicherlich  deutlich auf der 
sicheren Seite, d.h. das Einstürzen des Hauses bei der unverdämmten 
Explosion von 10 l ist vielleicht etwas übertrieben. Ist wie in diesem 
Fall anzunehmen das Knallgas vermutlich eingesperrt, kann man getrost 
von schwersten Verletzungen durch Trümmerflug ausgehen.

Ich kenne persönlich zwei Leute, die aufgrund von Basteleien mit 
explosionsfähigen Stoffen in ihrer Jugendzeit nicht mehr im Besitz aller 
Hände bzw. Finger sind.

Autor: die ??? (Gast)
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Schei* Hobby.

Autor: Johnny Maxwell (Gast)
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Jörg R. schrieb:
> Visitor:
>> Eine Faustregel aus dem Explosionsschutz: um eine Raumexplosion
>> auszulösen, die zum Zusammenbruch von normalen unverstärkten Wänden
>> führt, reicht ein zusammenhängendes Volumen von ca. 10 l (in Worten 10
>> Litern) explosionsfähigem Gemisch aus.
>
> Bist Du sicher, dass Du Dich da nicht mal eben um den Faktor 1000
> vertan hast ?


Und dann:

Jörg R.:
> Johnny Maxwell:
>> Ich kenne mich mit Explosionsschutz nicht aus, aber 10000 l wären dann
>> schon 10 m^3. Das ist schon sehr viel..
>
> Das sind rund 10 kg. Mit dieser Menge kannst Du auf jeden Fall ein
> kleineres Gebäude zerlegen. Mit rund 10 g in einem Putzeimer sicher
> nicht. Da geht schlimmstenfalls eine Scheibe zu Bruch.

Ja was jetzt? Ich stimme doch "Visitor" zu das 10l bereits gefährlich 
sind. Den Faktor 1000 (zuwenig?) hast doch du ins Spiel gebracht.

Nochmal: Ich bin der Meinung, dass 10l bereits gefährlich sind und nicht 
erst 1000 * 10l wie du gesagt hast.

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Bleibt nur: Ausprobieren ...

Vielleicht kann man bei der Gelegenheit gleich noch einige Altlasten, 
Schwiegermütter etc., mitentsorgen ...

Viele Grüsse

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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> Jörg R.:
>> Johnny Maxwell:
>>> Ich kenne mich mit Explosionsschutz nicht aus, aber 10000 l wären dann
>>> schon 10 m^3. Das ist schon sehr viel..
>>
>> Das sind rund 10 kg. Mit dieser Menge kannst Du auf jeden Fall ein
>> kleineres Gebäude zerlegen. Mit rund 10 g in einem Putzeimer sicher
>> nicht. Da geht schlimmstenfalls eine Scheibe zu Bruch.
>
> Ja was jetzt? Ich stimme doch "Visitor" zu das 10l bereits gefährlich
> sind. Den Faktor 1000 (zuwenig?) hast doch du ins Spiel gebracht.

Es ging aber nicht darum, ob 10 l gefährlich sind sondern ob man damit 
Mauern zum Einstürzen bringen kann und da paßt der Faktor 1000 schon 
einigermaßen

> Nochmal: Ich bin der Meinung, dass 10l bereits gefährlich sind und nicht
> erst 1000 * 10l wie du gesagt hast.

Das ist immer relativ. Natürlich kannst Du Dich damit auch umbringen, 
z.B. wenn Du den Kopf in den Knallgaseimer steckst, aber in einigen 
Metern Entfernung mußt Du Dir eher um Deine Ohren Sorgen machen. 
Natürlich vorausgesetzt, es handelt sich um ein Gasgemisch bei 
atmosphärischen Druck.

Jörg

Autor: Latissimo (Gast)
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Also, wer die Elekrolyse so professionell aufbaut und anscheinend große 
Mengen produzieren will,

der wird wahrscheinlich auch noch das Gemisch so stark wie möglich 
komprimieren wollen. weil, ein paar m^3 trägt man nicht einfach mal mit 
sich rum.....

warum eigentlich nicht gleich Chlor-Wasserstoff??

Autor: RGB (Gast)
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beni schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> Ich möchte mir einen schnellen Elektrolyseur basteln. Dazu soll die
> Netzspannung gleichgerichtet und möglichst geglättet werden. (+- 15%von
> Umax) Ich möchte dabei möglichst die volle Leistung, was die Steckdose
> hergibt!
>
> Gleichrichten ist mit den passenden Dioden und entsprechender Kühlung
> kein Problem, jedoch habe ich nirgends eine passende Glättungsmethode
> gefunden...
>
> -Mit grossem Elko oder Elkoparallelschaltungen würden die Ladeströme
> unglaublich gross, und somit die Sicherung (10A) und die Dioden
> durchbrennen, oder?!
>
> -Eine Drossel müsste ca. 1Henry haben, soviel ich im I-Net gelesen habe
> würde man dazu mehrere kilogramm Eisen und Kupferdraht benötigen...
>
> ->Gibt es eine Methode welche die Glättung eleganter löst, und nicht so
> materialaufwändig und teuer ist?
>
> Um die gewünschte Elektrolysespannung von ca.2V zu erreichen werden die
> Elektrolysezellen in reihe geschaltet. (100-170 Zellen, lamellenartig
> angeordnet, Anzahl anpassen, je nachdem wieviel Volt nach der Glättung
> noch übrig sind (hoffendlich möglichst viel...))
>
> vielen dank im Voraus
>
> beni

ALs Chemiker kann ich dir nur eins dazu sagen:
die Geschwindigkeit der Elektrolyse hängt von der Stromstärke ab, nicht 
von der Spannung.
Sieh dir mal die Galvanischen Potentiale an: eine Spannung von 2-3 Volt 
reichen im Normallfall immer aus, wenn die Spannung größer wird zersetzt 
du nämlich nicht nur die Flüssigkeit, sondern auch die Elektrode, ich 
habe selbst schon erlebt wie bei 10V Elektrolyse plötzlich keine 
Platinelektrode mehr da war....
Die industrie benutzt zur galvanisierung auch Spannungen in diesem 
Bereich, geht aber mit tausenden Ampere rein...
also lieber einen Trafo wickeln..

Autor: Wolfgang-G (Gast)
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>ALs Chemiker kann ich dir nur eins dazu sagen:
>die Geschwindigkeit der Elektrolyse hängt von der Stromstärke ab, nicht
>von der Spannung.
Na, na...
Du meinst sicherlich: Die erzeugte Stoffmenge pro Zeiteinheit ist 
proportional der Stromstärke.
>Sieh dir mal die Galvanischen Potentiale an: eine Spannung von 2-3 Volt
>reichen im Normallfall immer aus, wenn die Spannung größer wird zersetzt
>du nämlich nicht nur die Flüssigkeit, sondern auch die Elektrode, ich
>habe selbst schon erlebt wie bei 10V Elektrolyse plötzlich keine
>Platinelektrode mehr da war....
Na, na...
Zur Zersetzungsspannung kommen noch Überspannungen am 
Elektrodenmaterial, sowie sämtliche ohmsche Widerstände in der Kette 
und, und ...
Die Herstellung von dimensionsstabilen Elektroden ist wieder eine 
gesonderte Wissenschaft und bis zum heutigen Tag nicht völlig gelöst.

Zur Ausgangsfrage: eine Glättung ist nicht notwendig,
in der Industrie verwendet man Trafos mit sekundärseitig  mehreren 
Wicklungen.
MfG

Autor: Nekrophiliepolizei (Gast)
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@ RGB:

Darf man fragen, warum du auf einen Thread antwortest, dessen letzter 
Beitrag aus dem Jahr 2008 stammt? Glaubst du ernsthaft, dass der 
Threadstarter hier noch mitliest?

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