电解器使用电力把水分解为氧气和氢气。其产物温度至少为 70°C。若原料温度超过该温度,则产物温度随之增加。电解器通过液体管道系统取水,并将氢气和氧气直接排放到环境中。与氧气扩散器类似,电解器会在周围压力过大时停止工作。
热量分析[ | ]
你可以尽可能少地对电解用水进行冷却,甚至在输送到电解器之前用它为别处降温。考虑到两者的质量,输入的水比输出的气体具有更高的热容。因此,电解之后再冷却气体更为方便。
但也有好事——以 0°C 为基准计算,1 千克 70°C 的氧气、氢气混合气体和一千克 19.45°C 的水含有同等的热量。这意味着输入 19.75°C 的水 时,电解器开始吞热。在这个温度之上,输入温度每增加 1°C,电解器就会多吞入 4.179 千复制热 热量。当输入温度高于 70 度时,由于产物温度也会相应增加,此时电解器吞热的增量为大约 3 千复制热/°C。如此叠加计算,输入 96°C 的接近沸腾的水时,电解器可以吸收 288 千复制热/s 的热量,对应 3.6 个反熵热量中和器的吸热量。
请注意,如果输入温度过高,电解器将不会工作而是把蒸汽释放到环境中。
如上计算,给电解器输入低于 19.8°C 的水会“产生”热量。
尽管如此,70°C 的输出温度意味着输出氧气最好进行一些降温处理。每产出一克氧气,电解器产出物质的比热容为 1.308复制热/(g·°C)。若目标温度为 30°C,由于一个复制人消耗氧气 100 克/秒,冷却为一个复制人供氧的电解器的输出需要 130.8复制热/(°C·s)。在 40°C 的温差下,这个热量值为 5.2 千复制热/s。这比在氧气环境中培育生长的冰息萝卜消除的热量略多。
技巧[ | ]
- 鉴于水是可以轻松再生的(通过间歇泉等方式),因此电解器可以作为可再生的供氧、产氢建筑。
- 输入不是水的液体会损害电解器,包括污染水。
- 电解器的超压判定机制如下:
- 从左上方的出气格开始,向上下左右各行进一格,再从四条路径的终点向外侧三个方向各再走一格。每条行进轨迹都构成一条检测路径。
- 检测路径上的方格都是检测格。若检测格所含气体超压,则电解器会超压而停止工作。由上所述,电解器共有 13 格检测格。
- 特别地,检测路径上有固体或液体时,该路径的后续检测格不再参与超压判定。比如,如果出气格所在位置是液体,则可以阻断所有检测路径。
- 根据上述超压判定机制,如果把通向超压方格的检测路径全部用固体或者液体阻断,则可以让电解器一直运作。这种方式通常称为“高壓制氧”。
- 直接排放电解器产生的高温氧气会对局部气温造成很大影响。因此建议对氧气进行一定的冷却处理——尤其是在需要维持较低温的种植区。
- 电解器不会去除水中的病菌,而会将它们与氧气一起输出。常见的食物中毒和粘液肺病菌都会在氧气中逐渐死亡。
- 电解器有 10 千克的内部存储,在理想条件下可持续工作 10 秒。
- 但是,电解器只会在输入口处的管道有液体时才会工作(否则会显示为“空管道”状态并停止工作),因此用处不大。
- 电解器是从左上角的排气口交替排放出氢气与氧气两种不同的气体,导致后排放的气体会挤压先排放的气体,若此时先排放的气体周边没有相同种类气体进行合并,则会直接被湮灭。在使用常压电解器时,为了避免这类现象产生,可以采取以下技巧:
- 不在紧贴电解器上方的位置放置方块阻挡氢气上浮的路径。
- 在电解器上方保留一部分氢气作为引导气体。
参见[ | ]
- 自供电的制氧机器
- 高壓制氧
- 电解器和泵的布局