Premessa: "Fusione fredda e LENR: millenovecentonovantanove modi per non farle"
Introduzione: "Esperimenti di fusione fredda e LENR"
L’indagine è stata condotta a vari livelli di potenza elettrica immessa impostando di volta in volta un certo valore per la tensione di alimentazione fra i 15V e i 32V lasciando l’intensità di corrente libera di variare (controllo in limitazione di tensione). Ciascuna prova ha avuto una durata complessiva di circa 5 ore. Per poco più di 4 ore è stata data potenza elettrica e per i restanti circa 50 minuti è stato monitorato il raffreddamento.
Sono state effettuate tre serie di prove. Nella prima serie le misure sono state condotte in atmosfera di idrogeno (dati dal 11/07/2021 al 10/08/2021). Nella seconda serie l’idrogeno è stato sostituto dall’aria (dati dal 12/08/2021 al 18/09/2021). Nella terza si è tornati all’atmosfera di idrogeno (dati dal 19/09/2021 al 04/10/2021).
Il grafico in figura mostra l’andamento della potenza elettrica immessa in condizioni di regime nelle tre serie di prove effettuate.
In questo e nei prossimi grafici i punti identificati con i pallini di colore rosso sono quelli della prima serie di misure, i punti con le crocette di colore nero sono relativi alla seconda serie di misure e i cerchietti di colore azzurro identificano i punti della terza serie di misure.
Per tutte e tre le serie di misure all’aumentare della tensione di alimentazione cresce la potenza immessa. Nella prima serie di misure la pendenza del grafico si riduce per tensioni superiori a 21V. Lo stesso cambio di pendenza è presente nella seconda serie di misure anche se risulta anticipato. Nella terza serie il cambio di pendenza è meno repentino.
Si noti che nella prima e nella seconda serie di misure sono state effettuate misure partendo da 15V per arrivare a 32V e poi da 32V fino a 15V. Nella terza serie sono state fatte solo le misure da 15V a 32V.
Mentre per la prima serie fra le misure di andata e le misure di ritorno non si riscontrano differenze evidenti nel valore della potenza elettrica immessa, per la seconda serie la potenza elettrica erogata al ritorno risulta diminuita rispetto all’andata. Nella terza serie la potenza elettrica immessa è inferiore a quella della prima serie per tensione minore di 28V, mentre è superiore per tensione maggiore di 28V.
Per quanto riguarda i cambi di pendenza, si ritiene siano dovuti alla maggiore conducibilità termica dell’idrogeno rispetto all’aria nell’ipotesi che la risposta del materiale cambi oltre una certa temperatura. Essendo l’idrogeno in grado di raffreddare meglio il materiale sottoposto a stimolazione, quest’ultimo sarà mediamente a una temperatura inferiore e pertanto è necessaria una maggiore potenza immessa per raggiungere la temperatura oltre la quale cambia la risposta del materiale alla stimolazione.
L’immagine che segue mostra il COP energetico finale delle tre serie di misure in funzione della tensione di alimentazione.
In questo grafico le tre serie di misure risultano molto simili fra loro con un andamento inizialmente crescente e poi decrescente. Il valore massimo ottenuto sul COP energetico finale è appena sopra lo 0,80 che implica un risultato in perdita perché solo l’80% dell’energia immessa è stata recuperata come energia termica con il riscaldamento del flusso d’acqua. La quota mancante è dovuta in parte alla dissipazione di calore nell’ambiente da porzioni del circuito elettrico che non partecipano al riscaldamento dell’acqua e in parte alle dissipazioni a carico dello scambiatore di calore.
Nel grafico che segue sono stati riportati i valori della portata del flusso d’acqua attraverso lo scambiatore nelle varie prove. I valori sono stati ottenuti come media fra la misura a inizio prova e la misura a fine prova.
Nelle prove effettuate è stato riscontrato che il flusso d’acqua influisce sul recupero termico dello scambiatore di calore. A maggiori flussi d’acqua la quota di calore recuperato è superiore. L’effetto è dovuto all’assenza di coibentazione sullo scambiatore. La perdita di efficienza nel recupero termico è dovuta al fatto che un flusso d’acqua ridotto fa aumentare sia la temperatura media sulla superficie dello scambiatore che incrementa la capacità dissipativa sia il tempo di attraversamento che prolunga il tempo per la dissipazione.
Per concludere si ritiene utile presentare anche il grafico dell’andamento del COP energetico contro la potenza elettrica immessa.
Questa rappresentazione delle misure mostra che a potenze elettriche elevate le prestazioni ottenute con l’idrogeno si mantengono migliori rispetto all’aria. Poiché le perdite per dissipazione sullo scambiatore aumentano almeno linearmente rispetto alla differenza di temperatura, un incremento di potenza farebbe prevedere una penalizzazione sull’efficienza dello scambiatore e un COP più basso non più alto. Una possibile spiegazione di questo risultato è che l’efficienza del circuito che genera la stimolazione potrebbe dipendere sia dalla tensione di alimentazione che dalla potenza elettrica e se l’efficienza del circuito è migliore a potenze maggiori, maggiore sarà la percentuale di energia trasmessa con la stimolazione, maggiore sarà l’energia termica recuperata dallo scambiatore da cui consegue un incremento del COP energetico finale.
Introduzione: "Esperimenti di fusione fredda e LENR"
NOTE SULLA SPERIMENTAZIONE DI LUGLIO-OTTOBRE 2021
Rispetto alle prove effettuate in passato in questa sperimentazione è stata apportata una modifica al sistema di stimolazione. Il materiale sottoposto a stimolazione è lo stesso utilizzato nella sperimentazione di aprile 2021.TIPO DI STIMOLAZIONE
OmissisMATERIALE TESTATO
OmissisATMOSFERA NELLA CELLA DI REAZIONE
Idrogeno, aria, idrogenoRISULTATI
La tabella di seguito raccoglie i risultati ottenuti.Data | COP energetico finale | Potenza in ingresso [W] | Tensione [V] | Flusso d'acqua medio [g/s] | Atmosfera |
---|---|---|---|---|---|
04 Ott 2021 | 0,774 | 176,5 | 32,0 | 1,146 | Idrogeno |
03 Oct 2021 | 0,777 | 171,6 | 30,0 | 1,150 | Idrogeno |
02 Oct 2021 | 0,786 | 165,0 | 27,5 | 1,135 | Idrogeno |
01 Oct 2021 | 0,802 | 151,9 | 25,0 | 1,136 | Idrogeno |
30 Set 2021 | 0,799 | 145,8 | 24,0 | 1,140 | Idrogeno |
29 Set 2021 | 0,799 | 137,4 | 23,0 | 1,139 | Idrogeno |
28 Set 2021 | 0,798 | 127,0 | 22,0 | 1,126 | Idrogeno |
27 Set 2021 | 0,795 | 119,1 | 21,0 | 1,118 | Idrogeno |
26 Set 2021 | 0,792 | 107,5 | 20,0 | 1,127 | Idrogeno |
26 Set 2021 | 0,797 | 96,4 | 19,0 | 1,123 | Idrogeno |
25 Set 2021 | 0,792 | 84,1 | 18,0 | 1,125 | Idrogeno |
24 Set 2021 | 0,795 | 72,7 | 17,0 | 1,124 | Idrogeno |
23 Set 2021 | 0,782 | 65,6 | 16,0 | 1,131 | Idrogeno |
22 Set 2021 | 0,782 | 65,6 | 16,0 | 1,136 | Idrogeno |
21 Set 2021 | 0,803 | 56,6 | 15,0 | 1,142 | Idrogeno |
20 Set 2021 | 0,792 | 39,7 | 12,5 | 1,141 | Idrogeno |
19 Set 2021 | 0,754 | 25,7 | 10,0 | 1,155 | Idrogeno |
18 Set 2021 | 0,730 | 26,7 | 10,0 | 1,160 | Aria |
17 Set 2021 | 0,775 | 42,2 | 12,5 | 1,171 | Aria |
16 Set 2021 | 0,777 | 61,1 | 15,0 | 1,176 | Aria |
15 Set 2021 | 0,795 | 74,7 | 16,0 | 1,182 | Aria |
13 Set 2021 | 0,802 | 82,8 | 17,0 | 1,180 | Aria |
10 Set 2021 | 0,801 | 93,1 | 18,0 | 1,187 | Aria |
09 Set 2021 | 0,806 | 102,1 | 19,0 | 1,184 | Aria |
08 Set 2021 | 0,809 | 105,5 | 20,0 | 1,188 | Aria |
07 Set 2021 | 0,801 | 110,8 | 21,0 | 1,195 | Aria |
06 Set 2021 | 0,796 | 116,1 | 22,0 | 1,195 | Aria |
05 Set 2021 | 0,800 | 119,1 | 23,0 | 1,206 | Aria |
04 Set 2021 | 0,788 | 124,3 | 24,0 | 1,201 | Aria |
03 Set 2021 | 0,793 | 127,0 | 25,0 | 1,212 | Aria |
02 Set 2021 | 0,784 | 134,8 | 27,5 | 1,212 | Aria |
01 Set 2021 | 0,763 | 143,5 | 30,0 | 1,207 | Aria |
31 Ago 2021 | 0,753 | 149,9 | 32,0 | 1,190 | Aria |
30 Ago 2021 | 0,753 | 149,9 | 32,0 | 1,192 | Aria |
28 Ago 2021 | 0,768 | 143,5 | 30,0 | 1,207 | Aria |
28 Ago 2021 | 0,772 | 137,5 | 27,5 | 1,200 | Aria |
27 Ago 2021 | 0,783 | 129,5 | 25,0 | 1,201 | Aria |
25 Ago 2021 | 0,794 | 124,3 | 24,0 | 1,207 | Aria |
24 Ago 2021 | 0,799 | 121,4 | 23,0 | 1,209 | Aria |
23 Ago 2021 | 0,803 | 118,3 | 22,0 | 1,217 | Aria |
22 Ago 2021 | 0,797 | 112,9 | 21,0 | 1,185 | Aria |
20 Ago 2021 | 0,782 | 109,4 | 20,0 | 1,087 | Aria |
19 Ago 2021 | 0,791 | 103,9 | 19,0 | 1,090 | Aria |
18 Ago 2021 | 0,788 | 94,9 | 18,0 | 1,097 | Aria |
17 Ago 2021 | 0,795 | 84,5 | 17,0 | 1,108 | Aria |
16 Ago 2021 | 0,792 | 74,7 | 16,0 | 1,114 | Aria |
15 Ago 2021 | 0,774 | 67,1 | 15,0 | 1,112 | Aria |
13 Ago 2021 | 0,768 | 47,1 | 12,5 | 1,111 | Aria |
12 Ago 2021 | 0,733 | 30,7 | 10,0 | 1,107 | Aria |
10 Ago 2021 | 0,797 | 74,7 | 16,0 | 1,119 | Idrogeno |
09 Ago 2021 | 0,798 | 74,7 | 16,0 | 1,119 | Idrogeno |
08 Ago 2021 | 0,798 | 74,7 | 16,0 | 1,123 | Idrogeno |
07 Ago 2021 | 0,768 | 185,0 | 32,0 | 1,130 | Idrogeno |
06 Ago 2021 | 0,802 | 74,7 | 16,0 | 1,120 | Idrogeno |
05 Ago 2021 | 0,741 | 30,7 | 10,0 | 1,121 | Idrogeno |
04 Ago 2021 | 0,774 | 47,1 | 12,5 | 1,127 | Idrogeno |
03 Ago 2021 | 0,788 | 67,1 | 15,0 | 1,128 | Idrogeno |
02 Ago 2021 | 0,806 | 74,7 | 16,0 | 1,136 | Idrogeno |
01 Ago 2021 | 0,799 | 84,5 | 17,0 | 1,153 | Idrogeno |
31 Lug 2021 | 0,798 | 94,9 | 18,0 | 1,148 | Idrogeno |
30 Lug 2021 | 0,800 | 103,9 | 19,0 | 1,151 | Idrogeno |
29 Lug 2021 | 0,799 | 115,4 | 20,0 | 1,163 | Idrogeno |
28 Lug 2021 | 0,796 | 127,5 | 21,0 | 1,163 | Idrogeno |
27 Lug 2021 | 0,798 | 133,6 | 22,0 | 1,179 | Idrogeno |
26 Lug 2021 | 0,797 | 137,4 | 23,0 | 1,193 | Idrogeno |
25 Lug 2021 | 0,789 | 141,0 | 24,0 | 1,189 | Idrogeno |
23 Lug 2021 | 0,792 | 144,4 | 25,0 | 1,203 | Idrogeno |
22 Lug 2021 | 0,788 | 154,0 | 27,5 | 1,207 | Idrogeno |
21 Lug 2021 | 0,786 | 161,5 | 30,0 | 1,234 | Idrogeno |
20 Lug 2021 | 0,770 | 169,1 | 32,0 | 1,212 | Idrogeno |
19 Lug 2021 | 0,781 | 161,5 | 30,0 | 1,218 | Idrogeno |
18 Lug 2021 | 0,780 | 156,7 | 27,5 | 1,229 | Idrogeno |
18 Lug 2021 | 0,787 | 146,9 | 25,0 | 1,213 | Idrogeno |
17 Lug 2021 | 0,798 | 137,4 | 23,0 | 1,233 | Idrogeno |
16 Lug 2021 | 0,791 | 115,4 | 20,0 | 1,073 | Idrogeno |
15 Lug 2021 | 0,782 | 90,5 | 17,5 | 1,038 | Idrogeno |
14 Lug 2021 | 0,773 | 90,5 | 17,5 | 0,829 | Idrogeno |
12 Lug 2021 | 0,784 | 67,1 | 15,0 | 1,069 | Idrogeno |
11 Lug 2021 | 0,754 | 47,1 | 12,5 | 0,857 | Idrogeno |
11 Lug 2021 | 0,730 | 30,7 | 10,0 | 0,784 | Idrogeno |
L’indagine è stata condotta a vari livelli di potenza elettrica immessa impostando di volta in volta un certo valore per la tensione di alimentazione fra i 15V e i 32V lasciando l’intensità di corrente libera di variare (controllo in limitazione di tensione). Ciascuna prova ha avuto una durata complessiva di circa 5 ore. Per poco più di 4 ore è stata data potenza elettrica e per i restanti circa 50 minuti è stato monitorato il raffreddamento.
Sono state effettuate tre serie di prove. Nella prima serie le misure sono state condotte in atmosfera di idrogeno (dati dal 11/07/2021 al 10/08/2021). Nella seconda serie l’idrogeno è stato sostituto dall’aria (dati dal 12/08/2021 al 18/09/2021). Nella terza si è tornati all’atmosfera di idrogeno (dati dal 19/09/2021 al 04/10/2021).
Il grafico in figura mostra l’andamento della potenza elettrica immessa in condizioni di regime nelle tre serie di prove effettuate.
In questo e nei prossimi grafici i punti identificati con i pallini di colore rosso sono quelli della prima serie di misure, i punti con le crocette di colore nero sono relativi alla seconda serie di misure e i cerchietti di colore azzurro identificano i punti della terza serie di misure.
Per tutte e tre le serie di misure all’aumentare della tensione di alimentazione cresce la potenza immessa. Nella prima serie di misure la pendenza del grafico si riduce per tensioni superiori a 21V. Lo stesso cambio di pendenza è presente nella seconda serie di misure anche se risulta anticipato. Nella terza serie il cambio di pendenza è meno repentino.
Si noti che nella prima e nella seconda serie di misure sono state effettuate misure partendo da 15V per arrivare a 32V e poi da 32V fino a 15V. Nella terza serie sono state fatte solo le misure da 15V a 32V.
Mentre per la prima serie fra le misure di andata e le misure di ritorno non si riscontrano differenze evidenti nel valore della potenza elettrica immessa, per la seconda serie la potenza elettrica erogata al ritorno risulta diminuita rispetto all’andata. Nella terza serie la potenza elettrica immessa è inferiore a quella della prima serie per tensione minore di 28V, mentre è superiore per tensione maggiore di 28V.
Per quanto riguarda i cambi di pendenza, si ritiene siano dovuti alla maggiore conducibilità termica dell’idrogeno rispetto all’aria nell’ipotesi che la risposta del materiale cambi oltre una certa temperatura. Essendo l’idrogeno in grado di raffreddare meglio il materiale sottoposto a stimolazione, quest’ultimo sarà mediamente a una temperatura inferiore e pertanto è necessaria una maggiore potenza immessa per raggiungere la temperatura oltre la quale cambia la risposta del materiale alla stimolazione.
L’immagine che segue mostra il COP energetico finale delle tre serie di misure in funzione della tensione di alimentazione.
In questo grafico le tre serie di misure risultano molto simili fra loro con un andamento inizialmente crescente e poi decrescente. Il valore massimo ottenuto sul COP energetico finale è appena sopra lo 0,80 che implica un risultato in perdita perché solo l’80% dell’energia immessa è stata recuperata come energia termica con il riscaldamento del flusso d’acqua. La quota mancante è dovuta in parte alla dissipazione di calore nell’ambiente da porzioni del circuito elettrico che non partecipano al riscaldamento dell’acqua e in parte alle dissipazioni a carico dello scambiatore di calore.
Nel grafico che segue sono stati riportati i valori della portata del flusso d’acqua attraverso lo scambiatore nelle varie prove. I valori sono stati ottenuti come media fra la misura a inizio prova e la misura a fine prova.
Nelle prove effettuate è stato riscontrato che il flusso d’acqua influisce sul recupero termico dello scambiatore di calore. A maggiori flussi d’acqua la quota di calore recuperato è superiore. L’effetto è dovuto all’assenza di coibentazione sullo scambiatore. La perdita di efficienza nel recupero termico è dovuta al fatto che un flusso d’acqua ridotto fa aumentare sia la temperatura media sulla superficie dello scambiatore che incrementa la capacità dissipativa sia il tempo di attraversamento che prolunga il tempo per la dissipazione.
Per concludere si ritiene utile presentare anche il grafico dell’andamento del COP energetico contro la potenza elettrica immessa.
Questa rappresentazione delle misure mostra che a potenze elettriche elevate le prestazioni ottenute con l’idrogeno si mantengono migliori rispetto all’aria. Poiché le perdite per dissipazione sullo scambiatore aumentano almeno linearmente rispetto alla differenza di temperatura, un incremento di potenza farebbe prevedere una penalizzazione sull’efficienza dello scambiatore e un COP più basso non più alto. Una possibile spiegazione di questo risultato è che l’efficienza del circuito che genera la stimolazione potrebbe dipendere sia dalla tensione di alimentazione che dalla potenza elettrica e se l’efficienza del circuito è migliore a potenze maggiori, maggiore sarà la percentuale di energia trasmessa con la stimolazione, maggiore sarà l’energia termica recuperata dallo scambiatore da cui consegue un incremento del COP energetico finale.