Vodikovo ogrevanje doma in H2 generatorji so dobra izbira ali pot v Deželo norcev. Kako narediti generator vodika za svoj dom z lastnimi rokami: praktični nasveti za izdelavo in namestitev

Za ogrevanje zasebne hiše različne poti. Med seboj se razlikujejo tako po načinu prenosa toplote kot po vrsti uporabljenega nosilca energije. Pri ogrevanju vode ločimo več vrst kotlov glede na vrsto goriva:

Generator vodika za ogrevanje zasebne hiše

1. Trdo gorivo – za delovanje uporabite trdo gorivo, ki pri zgorevanju sprošča toploto.
2. Električni - v takšnih kotlih se toplota pridobi s pretvorbo električne energije.
3. Plin - toplota se sprošča med zgorevanjem plina.

Če upoštevamo plinski kotli, potem večinoma delujejo na zemeljski plin, čeprav obstajajo modeli za utekočinjen plin, in v zadnji čas vodik se uporablja kot gorivo, proizvedeno iz vode v posebnih napravah - generatorjih vodika.

Načelo delovanja

Iz šolskega tečaja fizike je znano, da voda, ko ji je izpostavljena električni tok razpade na dve komponenti: vodik in kisik. Na podlagi tega pojava je bil zgrajen tako imenovani generator vodika. Ta naprava je enota, v kateri poteka elektrokemična reakcija za proizvodnjo vodika in kisika iz vode. Postopek elektrolize vode je prikazan na spodnji sliki.

Na izhodu generatorja se ne tvorita vodik in kisik čista oblika, ampak tako imenovani Brownov plin, poimenovan po znanstveniku, ki ga je prvi pridobil. Imenuje se tudi "eksplozivni plin", saj je pod določenimi pogoji eksploziven. Poleg tega lahko s sežiganjem tega plina dobite skoraj štirikrat več energije, kot je bila porabljena za njegovo proizvodnjo.

Takšen obrat za proizvodnjo vodika je prikazan na spodnji sliki.

Prednosti in slabosti

Prednosti te vrste ogrevanja so naslednje:

1. To je okolju prijazen način ogrevanja, saj pri zgorevanju vodika v kisikovem okolju nastane voda v obliki pare in ni več emisij. škodljive snovi v ozračju.
2. Generator je možno priključiti na obstoječi sistem ogrevanje vode zasebne hiše.
3. Namestitev deluje tiho, zato ne potrebuje posebnega prostora.

Slabosti:

1. Vodik ima visoko temperaturo zgorevanja, ki v kisikovem okolju lahko doseže 3200 °C, zato lahko običajni kotel zelo hitro odpove. AT sodobne naprave znanstveniki so dosegli rezultat zgorevanja plina pri temperaturi 300 ° C, zato se problem lahko šteje za praktično rešen.
2. Pri delu z Brownovim plinom morate biti zelo previdni, saj je eksploziven. To se rešuje z uporabo različnih varnostni ventili in avtomatizacijo.
3. Za delovanje je potrebna destilirana voda ali alkalna voda.
4. Visoki stroški opreme. Da bi rešili ta problem, mnogi poskušajo z lastnimi rokami sestaviti obrat za proizvodnjo vodika.

DIY generator vodika

Samoizdelana naprava je shematično posoda z vodo, kjer so nameščene elektrode za pretvorbo vode v vodik in kisik.

Za izdelavo takšne naprave z lastnimi rokami boste potrebovali:

1. Pločevina iz nerjavečega jekla debeline 0,5-0,7 mm. Primerno nerjaveče jeklo znamke 12X18H10T.
2. Plošče iz pleksi stekla.
3. Gumijaste cevi za oskrbo z vodo in odvajanje plina.
4. Guma, odporna na bencin, debeline 3 mm.
5. Vir napetosti - LATR s diodni most da dobimo enosmerni tok. Zagotoviti mora tok 5-8 amperov.

Najprej se plošče iz nerjavečega jekla razrežejo na pravokotnike 200x200 mm. Vogale na ploščah je treba odrezati, da nato celotno konstrukcijo zategnete s sorniki. V vsako ploščo izvrtamo luknjo s premerom 5 mm, na razdalji 3 cm od dna plošč, za kroženje vode. Prav tako je na vsako ploščo spajkana žica za povezavo z virom napajanja.

Pred montažo se izdelajo gumijasti obroči z zunanjim premerom 200 mm in notranjim premerom 190 mm. Pripraviti morate tudi dve plošči iz pleksi stekla debeline 2 cm in velikosti 200 × 200 mm, pri čemer morate v njih najprej na štirih straneh narediti luknje za zatezne vijake M8.

Montaža se začne takole: najprej postavijo prvo ploščo, nato gumijasti obroč, obojestransko namazan s tesnilno maso, nato naslednjo ploščo in tako naprej do zadnje plošče. Po tem je potrebno celotno konstrukcijo zategniti z obeh strani s pomočjo čepov M8 in plošč iz pleksi stekla. V plošče so izvrtane luknje: v eni - na dnu za dovod tekočine, v drugem - na vrhu za odzračevanje plina. Tam je vstavljen vtič. Na te armature so nameščene cevi iz medicinskega polivinilklorida. Rezultat bi moral biti dizajn, kot je prikazano na spodnji sliki.

Da plin ne pride nazaj v plinski generator, je treba na poti od generatorja do gorilnika izdelati vodno tesnilo ali še bolje dve ključavnici.

Zasnova vrat je posoda z vodo, v katero se cev spusti v vodo s strani generatorja, cev, ki gre do gorilnika, pa je nad nivojem vode. Shema generatorja vodika z vrati je prikazana na spodnji sliki.

V elektrolizerju - zaprti posodi z vodo s spuščenimi elektrodami, ko se pojavi napetost, se plin začne sproščati. Skozi cev 1 se dovaja do vrat 1. Zasnova vodnega tesnila je urejena tako, kot je razvidno iz slike, da se plin lahko premika le v smeri od elektrolizerja do gorilnika in ne obratno. To ovira različna gostota vode, ki jo je treba premagati na poti nazaj. Dalje vzdolž cevi 2 se plin premakne do 2. zaklopa, ki je zasnovana za večjo zanesljivost sistema: če nenadoma iz nekega razloga prva zaklopka ne deluje. Po tem se plin dovaja v gorilnik s pomočjo cevi 3. Vodne zapore so zelo pomemben del naprave, saj preprečujejo premikanje plina v nasprotni smeri.

Če plin pride nazaj v elektrolizer, lahko naprava eksplodira. Zato naprave v nobenem primeru ne smete uporabljati brez vodnih tesnil!

izkoriščanje

Po montaži lahko začnete s testiranjem naprave. Da bi to naredili, je na koncu cevi nameščen gorilnik iz medicinske igle in začne se vliti voda. Vodi dodajte KOH ali NaOH. Vodo je treba v skrajnem primeru destilirati ali stopiti. Za delovanje naprave zadostuje 10-odstotna koncentracija alkalne raztopine. Pri prelivanju vode ne sme biti madežev. Pred prelivanjem je konstrukcijo najbolje pihati z zrakom, tlakom do 1 atm. Če generator vodika prenese ta pritisk, potem lahko napolnite vodo, če ne, morate odpraviti puščanje.

Po tem je LATR z diodnim mostom priključen na elektrode po shemi. Za nadzor delovanja sta v vezju nameščena ampermeter in voltmeter. Začnite z minimalno napetostjo in nato nenehno povečujte, opazujte razvoj plina.

Predhodno delo je najbolje opraviti na prostem zunaj hiše. Ker je namestitev eksplozivna, je treba vsa dela izvajati skrajno previdno.

Med testiranjem spremljajte delovanje naprave. Če je plamen gorilnika majhen, je lahko nizka proizvodnja plina v generatorju ali pa nekje pušča plin. Če je raztopina motna, umazana, jo je treba zamenjati. Prav tako je treba zagotoviti, da se naprava ne pregreje in voda ne zavre. Če želite to narediti, uravnajte napetost na viru toka. In še nekaj - pri segrevanju se plošče rahlo deformirajo in se lahko držijo ena proti ena. Če želite to odpraviti, morate izdelati gumijasta tesnila. Lahko se opazi tudi pljuvanje vode - da bi to odpravili, morate zmanjšati nivo vode.

Generator v ogrevalnem sistemu

Po opravljenih testih lahko inštalacijo priključite na plinski kotel doma. Da bi to naredili, je treba kotel nekoliko predelati, in sicer z lastnimi rokami narediti curek z luknjo manjšega premera od tovarniške, zasnovane za zemeljski plin. Sestavljen generator je prikazan na spodnji sliki.

Vodo je treba napolniti v ogrevalni sistem zasebne hiše. Plamen gorilnika lahko stopi kotel, če tam ni vode.

Po tem uravnavajo dovod vode v napravo in začnejo odpravljati čepe v ogrevalnem sistemu hiše. Nato se s prilagajanjem dovodne in dovodne napetosti prilagodi delovanje kotla.

Med obratovanjem obrata za kurilno sezono opravi končni test, med katerim se reši več vprašanj:

1. Ali je dovolj plina za ogrevanje hiše? Če to ni dovolj, lahko namestitev večje produktivnosti opravite z lastnimi rokami.
2. Kako dobro deluje vodikov kotel, torej koliko časa bo kotel zdržal.
3. Stroški takšnega ogrevanja - za to lahko začnete dnevnik, v katerem vodite izračune stroškov ogrevanja in temperatur v hiši in na ulici med delovanjem kotla. Na podlagi teh podatkov je potem mogoče sklepati, kako donosno je ogrevati hišo z vodikom.

Na podlagi teh podatkov se je mogoče temeljiteje pripraviti na naslednjo kurilno sezono. Med delovanjem se vidi, kaj je treba izboljšati, morda je treba kakšen del naprave predelati. Morda je treba sam kotel predelati in posodobiti, da ne bo hitro odpovedal. Tudi, če nameravate napravo uporabljati v prihodnosti, je morda smiselno kupiti destilator vode?

Video o generatorju

Kako narediti generator vodika z lastnimi rokami brez električne energije, se lahko naučite iz tega videoposnetka.

Glavno vprašanje, ki zanima mnoge, je, kako drago ali poceni je takšno ogrevanje? Izvedete lahko, če vodite statistiko med kurilno sezono. Poleg tega je treba premagati vse stroške, kot so stroški destilirane vode, stroški alkalije, stroški električne energije, popravilo kotla in izdelava instalacije. Na podlagi tega se lahko odločite, ali je tovrstno ogrevanje primerno za hišo ali ne.

V stiku z

Davno so minili dnevi, ko Počitniški dom segrevali le na en način – s kurjenjem drv ali premoga v peči. Sodobne ogrevalne naprave uporabljajo različne vrste goriva in hkrati samodejno vzdržujejo udobno temperaturo v naših domovih. Zemeljski plin, dizel ali kurilno olje, elektrika, sončna energija in – to ni izčrpen seznam alternativne možnosti. Zdi se - živite in se veselite, a le nenehna rast cen goriva in opreme nas sili, da nadaljujemo z iskanjem poceni načinov ogrevanja. In hkrati neizčrpen vir energije - vodik, dobesedno leži pod našimi nogami. In danes se bomo pogovarjali o tem, kako uporabiti navadno vodo kot gorivo tako, da z lastnimi rokami sestavimo generator vodika.

Naprava in načelo delovanja generatorja vodika

Tovarniški generator vodika je impresivna enota

Uporabite vodik kot gorivo za ogrevanje Podeželska hiša Ugoden ni le zaradi visoke kalorične vrednosti, temveč tudi zato, ker se pri zgorevanju ne sproščajo škodljive snovi. Kot se vsi spominjajo iz šolskega tečaja kemije, ko se dva atoma vodika oksidirata ( kemična formula H 2 - Hidrogenium) z enim atomom kisika nastane molekula vode. V tem primeru se sprosti trikrat več toplote kot pri zgorevanju zemeljskega plina. Lahko rečemo, da med drugimi viri energije ni enakega vodiku, saj so njegove zaloge na Zemlji neizčrpne - svetovni ocean je sestavljen iz 2/3 kemični element H 2 in po vsem vesolju je ta plin skupaj s helijem glavni "gradbeni material". Tukaj je samo ena težava - da bi dobili čisti H 2, morate vodo razdeliti na njene sestavne dele, kar pa ni enostavno. Znanstveniki že vrsto let iščejo način za pridobivanje vodika in so se odločili za elektrolizo.

Shema delovanja laboratorijskega elektrolizerja

Ta metoda pridobivanja hlapnega plina je v tem, da sta dve kovinski plošči, povezani z visokonapetostnim virom, postavljeni v vodo na kratki razdalji drug od drugega. Ko se uporabi moč, visok električni potencial dobesedno razbije molekulo vode, pri čemer se sprostita dva atoma vodika (HH) in en kisik (O). Uhajajoči plin je dobil ime po fiziku Y. Brownu. Njegova formula je HHO in njegova kalorična vrednost je 121 MJ/kg. Brownov plin gori z odprtim ognjem in ne tvori nobenih škodljivih snovi. Glavna prednost te snovi je, da je za njeno uporabo primeren navaden kotel, ki deluje na propan ali metan. Opažamo le, da vodik v kombinaciji s kisikom tvori eksplozivno zmes, zato bo trajalo dodatni ukrepi previdnostni ukrepi.

Shema instalacije za pridobivanje Brownovega plina

Generator, zasnovan za proizvodnjo Brownovega plina v velikih količinah, vsebuje več celic, od katerih vsaka vsebuje veliko parov elektrodnih plošč. Vgrajeni so v zaprti posodi, ki je opremljena z izhodom za plin, priključki za priključitev moči in vratom za polnjenje vode. Poleg tega je enota opremljena z varnostnim ventilom in vodnim tesnilom. Zahvaljujoč njim je odpravljena možnost širjenja povratnega požara. Vodik gori samo na izhodu iz gorilnika in se ne vžge v vse smeri. Večkratna povečava uporabna površina namestitev vam omogoča ekstrakcijo gorljive snovi v količinah, ki zadostujejo za različne namene, vključno z ogrevanjem stanovanjskih prostorov. Toda izvajanje tega s tradicionalnim elektrolizerjem bo nedonosno. Preprosto povedano, če se električna energija, porabljena za proizvodnjo vodika, neposredno uporablja za ogrevanje hiše, bo to veliko bolj donosno kot ogrevanje kotla z vodikom.

Vodikova gorivna celica Stanley Meyer

Ameriški znanstvenik Stanley Meyer je našel izhod iz te situacije. Njegova namestitev ni uporabljala močnega električnega potenciala, temveč tokove določene frekvence. Izum velikega fizika je bil v tem, da se je molekula vode zanihala v času s spreminjajočimi se električnimi impulzi in vstopila v resonanco, ki je dosegla silo, zadostno za njeno razcepitev na sestavne atome. Za tak udarec so bili potrebni tokovi desetkrat manjši kot med delovanjem običajnega elektroliznega stroja.

Video: Gorivna celica Stanley Meyer

Zaradi njegovega izuma, ki bi lahko osvobodil človeštvo iz suženj naftnih magnatov, je bil Stanley Meyer ubit, dela njegovih dolgoletnih raziskav pa so izginila nihče ne ve kam. Kljub temu so se ohranili ločeni zapisi znanstvenika, na podlagi katerih poskušajo izumitelji številnih držav sveta zgraditi takšne naprave. In moram reči, ne brez uspeha.

Prednosti Brownovega plina kot vira energije

• Voda, iz katere pridobivamo HHO, je ena najpogostejših snovi na našem planetu.
• Pri zgorevanju te vrste goriva nastane vodna para, ki se lahko kondenzira nazaj v tekočino in ponovno uporabi kot surovina.
• Pri zgorevanju detonirajočega plina ne nastajajo nobeni stranski produkti, razen vode. Lahko rečemo, da ni okolju prijaznejšega goriva kot je Brownov plin.
• Pri delu z vodikom instalacija ogrevanja vodna para se sprosti v količini, ki zadostuje za vzdrževanje vlažnosti v prostoru na udobni ravni.

Morda vas bo zanimalo tudi gradivo o izdelavi lastnega plinskega generatorja:

Območje uporabe

Danes je elektrolizator tako poznana naprava kot generator acetilena ali plazma rezalnik. Sprva so generatorje vodika uporabljali varilci, saj je bilo prenašanje enote, ki tehta le nekaj kilogramov, veliko lažje kot premikanje ogromnih jeklenk s kisikom in acetilenom. Hkrati pa visoka energetska intenzivnost enot ni bila odločilnega pomena - vse je določala udobje in praktičnost. AT Zadnja leta uporaba Brownovega plina je presegla običajne koncepte vodika kot goriva za plinske varilne aparate. V prihodnosti so možnosti tehnologije zelo široke, saj ima uporaba HHO veliko prednosti.

• Zmanjšanje porabe goriva v vozilih. Obstoječe avtomobilski alternatorji vodik omogoča uporabo HHO kot dodatka tradicionalnemu bencinu, dizelskemu ali plinu. Zaradi popolnejšega zgorevanja mešanice goriva je mogoče doseči 20–25 % zmanjšanje porabe ogljikovodikov.
• Varčnost porabe goriva v termoelektrarnah na plin, premog ali kurilno olje.
• Zmanjšanje toksičnosti in povečanje učinkovitosti starih kotlovnic.
• Večkratno znižanje stroškov ogrevanja stanovanjske stavbe skozi polno oz delna zamenjava tradicionalna goriva Brownov plin.
• Uporaba prenosnih proizvodnih enot HHO za gospodinjske potrebe- kuhanje, sprejemanje topla voda itd.
• Razvoj bistveno novih, zmogljivih in okolju prijaznih elektrarn.

Generator vodika, zgrajen s pomočjo "Tehnologije vodnih gorivnih celic" S. Meyerja (namreč tako se je imenovala njegova razprava), je mogoče kupiti - z njihovo izdelavo se ukvarjajo številna podjetja v ZDA, na Kitajskem, v Bolgariji in drugih državah. Ponujamo, da sami izdelate generator vodika.

Video: Kako pravilno opremiti vodikovo ogrevanje

Kaj je potrebno za izdelavo gorivnih celic doma

Začetek izdelave vodikove gorivne celice je treba preučiti teorijo procesa nastajanja detonirajočega plina. To bo dalo razumevanje, kaj se dogaja v generatorju, bo pomagalo pri nastavitvi in ​​delovanju opreme. Poleg tega boste morali narediti zaloge potrebnih materialov, katerih večine ne bo težko najti v distribucijskem omrežju. Kar zadeva risbe in navodila, bomo ta vprašanja poskušali obravnavati v celoti.

Načrtovanje generatorja vodika: diagrami in risbe

Domača instalacija za proizvodnjo Brownovega plina je sestavljena iz reaktorja z nameščenimi elektrodami, PWM generatorja za njihovo napajanje, vodnega tesnila ter povezovalnih žic in cevi. Trenutno obstaja več shem elektrolizatorjev, ki uporabljajo plošče ali cevi kot elektrode. Poleg tega je na spletu mogoče najti namestitev tako imenovane suhe elektrolize. Za razliko od tradicionalne zasnove v takem aparatu plošče niso nameščene v posodi z vodo, ampak se tekočina dovaja v režo med ploščatimi elektrodami. Zavrnitev tradicionalne sheme omogoča znatno zmanjšanje dimenzij gorivnih celic.

Shema ožičenja krmilnika PWM Shematski diagram enega samega para elektrod, uporabljenih v Meyerjevi gorivni celici Shematski diagram Meyerjeve celice Shematski diagram krmilnika PWM Risba gorivne celice
Risba gorivne celice Shema ožičenja krmilnika PWM Shema ožičenja krmilnika PWM

Pri delu lahko uporabite risbe in diagrame delujočih elektrolizatorjev, ki jih lahko prilagodite svojim razmeram.

Izbira materialov za izdelavo vodikovega generatorja

Za izdelavo gorivnih celic praktično niso potrebni posebni materiali. Edina stvar, ki je lahko težavna, so elektrode. Torej, kaj morate pripraviti pred začetkom dela.

1. Če je zasnova, ki jo izberete, generator mokrega tipa, boste potrebovali zaprt rezervoar za vodo, ki bo služil tudi kot tlačna posoda reaktorja. Lahko vzamete katero koli primerno posodo, glavna zahteva je zadostna trdnost in plinotesnost. Seveda, če se uporablja kot elektrode kovinske plošče boljša uporaba pravokotna struktura, na primer skrbno zaprto ohišje iz avtomobilski akumulator stari slog (črna). Če se za pridobivanje HHO uporabljajo cevi, potem bo primerna tudi prostorna posoda iz gospodinjskega vodnega filtra. po samem najboljša možnost bo izdelava ohišja generatorja iz iz nerjavnega jekla, na primer oznaka 304 SSL.

   

   Sklop elektrode za mokri generator vodika

   Pri izbiri "suhe" gorivne celice boste potrebovali list pleksi stekla ali drugega prozorna plastika debeline do 10 mm in O-obročki iz tehničnega silikona.

2. Cevi ali plošče iz "nerjavnega jekla". Seveda lahko vzamete tudi običajno "železno" kovino, vendar med delovanjem elektrolizerja preprosto ogljikovo železo hitro korodira in elektrode bo treba pogosto menjati. Uporaba visokoogljične kovine, legirane s kromom, bo omogočila delovanje generatorja dolgo časa. Obrtniki, ki se ukvarjajo z izdelavo gorivnih celic, so že dolgo izbirali material za elektrode in se odločili za nerjaveče jeklo 316 L. V drugem je bil razmak med njimi največ 1 mm. Za perfekcioniste so tu natančne dimenzije:
   - zunanji premer cevi - 25,317 mm;
   - premer notranje cevi je odvisen od debeline zunanje cevi. V vsakem primeru mora zagotoviti razmik med temi elementi, ki je enak 0,67 mm.

   

   Njegova zmogljivost je odvisna od tega, kako natančno so izbrani parametri delov generatorja vodika.

3. PWM generator. Pravilno sestavljen diagram vezja bo omogočilo uravnavanje frekvence toka v potrebnih mejah, kar je neposredno povezano s pojavom resonančnih pojavov. Z drugimi besedami, da bi se začelo razvijanje vodika, bo treba izbrati parametre napajalne napetosti, zato je posebna pozornost namenjena montaži generatorja PWM. Če poznate spajkalnik in lahko ločite tranzistor od diode, potem je električni del mogoče izdelati neodvisno. AT drugače se lahko obrnete na znanega inženirja elektronike ali naročite izdelavo stikalnega napajalnika v delavnici za popravilo elektronskih naprav.
   

   Preklopni napajalnik, zasnovan za povezavo z gorivno celico, lahko kupite na spletu. Z njihovo izdelavo se ukvarjajo mala zasebna podjetja pri nas in v tujini.

4. Električne žice za povezavo. Dovolj bo prevodnikov s prečnim prerezom 2 kvadratnih metrov. mm
5. Bubbler. S tem domišljijskim imenom so obrtniki poimenovali najpogostejši vodni pečat. Za to lahko uporabite katero koli zaprto posodo. V idealnem primeru bi moral biti opremljen s tesno prilegajočim se pokrovom, ki se bo, če se plin v notranjosti vžge, takoj odtrgal. Poleg tega je med elektrolizerjem in mehurčkom priporočljivo namestiti mehurček, ki bo preprečil vrnitev HHO v celico.

   

   Oblikovanje mehurčkov

6. Cevi in ​​priključki. Za priključitev HHO generatorja boste potrebovali prozorno plastično cev, dovodne in izstopne armature ter sponke.
7. Matice, vijaki in čepi. Potrebni bodo za pritrditev delov elektrolizerja drug na drugega.
8. reakcijski katalizator. Da bi proces tvorbe HHO potekal intenzivneje, se v reaktor doda kalijev hidroksid KOH. To snov je mogoče enostavno kupiti na spletu. Prvič ne bo dovolj več kot 1 kg prahu.
9. Avtomobilski silikon ali druga tesnilna masa.

Upoštevajte, da polirane cevi niso priporočljive. Nasprotno, strokovnjaki priporočajo podrobnosti obdelave brusni papir prejeti mat površina. V prihodnosti bo to pripomoglo k povečanju produktivnosti namestitve.

Orodja, ki bodo potrebna v procesu dela

Preden začnete graditi gorivne celice, pripravite naslednja orodja:

• nožna žaga za kovino;
• vrtalnik s kompletom svedrov;
• komplet ključev;
• ploščati izvijači in izvijači z režami;
• kotni brusilnik ("brusilnik") z nastavljenim krogom za rezanje kovine;
• multimeter in merilnik pretoka;
• vladar;
• marker.

Poleg tega, če sami zgradite PWM generator, boste za njegovo nastavitev potrebovali osciloskop in frekvenčni števec. V okviru tega članka tega vprašanja ne bomo izpostavljali, saj izdelavo in konfiguracijo stikalnega napajalnika najbolje obravnavajo strokovnjaki na specializiranih forumih.

Bodite pozorni na članek, ki prikazuje druge vire energije, ki jih je mogoče uporabiti za opremljanje hiše:

Navodila: kako narediti generator vodika z lastnimi rokami

Za izdelavo gorivne celice vzamemo najnaprednejšo "suho" shemo elektrolizerja z uporabo elektrod v obliki plošč iz nerjavnega jekla. Spodnja navodila prikazujejo postopek ustvarjanja generatorja vodika od "A" do "Z", zato je najbolje, da se držite zaporedja dejanj.

Shema "suhega" tipa gorivnih celic

1. Izdelava ohišja gorivnih celic. Stranske stene okvirja so plošče iz lesonita ali pleksi stekla, razrezane na velikost prihodnjega generatorja. Treba je razumeti, da velikost aparata neposredno vpliva na njegovo delovanje, vendar bodo stroški pridobivanja HHO višji. Za izdelavo gorivne celice bodo optimalne dimenzije naprave od 150x150 mm do 250x250 mm.
2. V vsaki plošči je izvrtana luknja za dovod (izstop) za vodo. Poleg tega bo potrebno vrtanje v stransko steno, da bo plin iztekel, in štiri luknje v vogalih za povezavo elementov reaktorja med seboj.

   

   Izdelava stranskih sten

3. Izkoriščanje kota mlinček, 316L rezane elektrodne plošče iz nerjavečega jekla. Njihove dimenzije morajo biti manjše od dimenzij stranskih sten za 10 - 20 mm. Poleg tega je treba pri izdelavi vsakega dela pustiti majhno kontaktno ploščico v enem od vogalov. To bo potrebno za povezavo negativnih in pozitivnih elektrod v skupine, preden jih priključite na napajalno napetost.
4. Da bi prejeli dovolj HHO, nerjaveče jeklo je treba na obeh straneh brusiti s finim brusnim papirjem.
5. V vsako od plošč sta izvrtani dve luknji: s svedrom s premerom 6 - 7 mm - za dovajanje vode v prostor med elektrodama in z debelino 8 - 10 mm - za odstranjevanje Brownovega plina. Vrtalne točke se izračunajo ob upoštevanju mest namestitve ustreznih dovodnih in izstopnih cevi.

   

   Tukaj je nabor delov, ki jih morate pripraviti, preden sestavite gorivne celice

6. Začnite sestavljati generator. Da bi to naredili, so v stene lesene plošče nameščene armature za oskrbo z vodo in odvajanje plina. Njihove povezave so skrbno zatesnjene z avtomobilsko ali vodovodno tesnilno maso.
7. Po tem so v enem od prozornih delov telesa nameščeni čepi, po katerem se začne polaganje elektrod.

   

   Začnite polagati elektrode s tesnilnim obročem

   Upoštevajte: ravnina ploščnih elektrod mora biti enakomerna, sicer se bodo elementi z nasprotnimi naboji dotaknili, kar bo povzročilo kratek stik!

8. Plošče iz nerjavnega jekla so od stranic reaktorja ločene z O-obročki, ki so lahko izdelani iz silikona, paronita ali drugega materiala. Pomembno je le, da njegova debelina ne presega 1 mm. Isti deli se uporabljajo kot distančniki med ploščami. Med postopkom polaganja se prepričajte, da so kontaktne ploščice negativne in pozitivne elektrode združene na različnih straneh generatorja.

   

   Pri sestavljanju plošč je pomembno, da pravilno usmerite izhodne luknje.

9. Po polaganju zadnje plošče namestite tesnilni obroč, po katerem je generator zaprt z drugo steno iz lesene plošče, sama konstrukcija pa je pritrjena s podložkami in maticami. Pri izvajanju tega dela pazite na enakomernost zategovanja in odsotnost popačenj med ploščami.

   

   Pri končnem zategovanju je treba nadzorovati vzporednost stranskih sten. S tem se boste izognili izkrivljanju

10. S pomočjo polietilenskih cevi je generator priključen na posodo z vodo in mehurčkom.
11. Kontaktne blazinice elektrod so na kakršen koli način povezane med seboj, nato pa so napajalne žice priključene nanje.

    

    Če sestavite več gorivnih celic in jih vzporedno vklopite, lahko dobite zadostno količino Brownovega plina

12. Gorivna celica se napaja z napetostjo iz PWM generatorja, nato pa se naprava uglasi in nastavi glede na maksimalni izhod HHO plin.

Za pridobitev Brownovega plina v količini, ki zadostuje za ogrevanje ali kuhanje, je nameščenih več generatorjev vodika, ki delujejo vzporedno.

Video: Sestavljanje naprave

Video: Delovanje strukture "suhe" vrste

Izbrane točke uporabe

Najprej bi rad poudaril to tradicionalna metoda zgorevanje zemeljskega plina ali propana v našem primeru ni primerno, saj je temperatura zgorevanja HHO več kot trikrat višja od temperature ogljikovodikov. Kot razumete, konstrukcijsko jeklo ne bo dolgo vzdržalo takšne temperature. Sam Stanley Meyer je priporočil uporabo gorilnika nenavadne zasnove, katerega diagram predstavljamo spodaj.

Shema vodikovega gorilnika, ki ga je zasnoval S. Meyer

Celoten trik te naprave je v tem, da HHO (označen s številko 72 na diagramu) prehaja v zgorevalno komoro skozi ventil 35. Goreča mešanica vodika se dviga skozi kanal 63 in hkrati izvaja proces izmeta, ki zajema zunanji zrak. skozi nastavljivi odprtini 13 in 70. Pod pokrovom 40 se zadržuje določena količina produktov zgorevanja (vodne pare), ki skozi kanal 45 vstopijo v zgorevalni stolpec in se mešajo z gorilnim plinom. To vam omogoča večkratno znižanje temperature zgorevanja.

Druga točka, na katero bi rad opozoril, je tekočina, ki jo je treba vliti v instalacijo. Najbolje je, da uporabite pripravljeno vodo, ki ne vsebuje soli težkih kovin. Idealna možnost je destilat, ki ga lahko kupite v kateri koli avto trgovini ali lekarni. Za uspešno delovanje elektrolizerja se vodi dodaja kalijev hidroksid KOH v količini približno ene žlice prahu na vedro vode.

Med delovanjem enote je pomembno, da generatorja ne pregrejete. Ko se temperatura dvigne na 65 stopinj Celzija ali več, bodo elektrode aparata kontaminirane s stranskimi produkti reakcije, zaradi česar se bo zmogljivost elektrolizerja zmanjšala. Če se je to zgodilo, bo treba vodikovo celico razstaviti in odstraniti ploščo z brusnim papirjem.

In tretja stvar, ki ji dajemo poseben poudarek, je varnost. Ne pozabite, da mešanica vodika in kisika ni slučajno imenovana eksplozivna. HHO je nevaren kemična spojina ki lahko ob neprevidnem ravnanju povzroči eksplozijo. Upoštevajte varnostna pravila in bodite še posebej previdni pri eksperimentiranju z vodikom. Le v tem primeru bo "opeka", iz katere je sestavljeno naše vesolje, v vaš dom prinesla toplino in udobje.

Varnostna pravila je treba upoštevati ne le pri namestitvi generatorja vodika. Pri sestavljanju in upravljanju bioreaktorja morate biti tudi izjemno previdni, saj je bioplin eksploziven..html Zahvaljujoč svojim vsestranskim hobijem pišem na različne teme, najbolj priljubljeni pa so inženiring, tehnologija in konstrukcija. Morda zato, ker poznam številne nianse na teh področjih, ne le teoretično, kot rezultat študija na tehnična univerza in podiplomsko šolo, pa tudi s praktične strani, saj poskušam vse narediti z lastnimi rokami.

Vodikov kotel je naprava za ogrevanje doma, ki kot gorivo uporablja vodikov plin. Ker se ta plin v naravi ne pojavlja v čisti obliki, so vodikovi kotli opremljeni s posebno napravo za pridobivanje vodika iz destilirane vode.

Vodikov kotel za ogrevanje zasebne hiše je ena tistih rešitev, ki jih danes privlači velika pozornost. Na "poljih" interneta lahko najdete številne ponudbe, ki lastnikom takšne opreme obljubljajo ogromne ugodnosti, na primer radikalno znižanje "računov za ogrevanje". Ali je res tako in kaj lahko in kaj ne more sodoben gospodinjski vodikov kotel, preberite v našem pregledu.

Mit, da je vodikov kotel najbolj ekonomičen način ogrevanja hiše

Pogosto lahko slišite, da je vodikov kotel najbolj ekonomičen način ogrevanje za zasebno hišo. Običajno se za utemeljitev te teze omenja visoka kalorična vrednost vodika - več kot 3-krat višja od zemeljskega plina. Iz tega izhaja preprost zaključek - hišo je bolj donosno ogrevati z vodikom kot s plinom.

Včasih je kot argument za učinkovitost vodikovega kotla naveden tako imenovani "rjavi plin" ali mešanica vodikovih in kisikovih atomov (HHO), ki med zgorevanjem sprosti še več toplote in na kateri "napredni kotli" delovati. Po tem se utemeljitve učinkovitosti preprosto končajo, tako da domišljiji laika ostane možnost, da nariše čudovite slike pod splošnim imenom "ogrevanje za skoraj nič". Samo pomislite - vodik gori "topleje" in ga dobimo iz praktično proste vode, resnična korist!

Domišljijo napaja novica o vedno rastočem podjetju, za katerega dela vodikovo gorivo kot alternativa tradicionalnim. Recimo, če avtomobili "vozijo" na vodik, potem je vodikov kotel res vredna stvar.

Toda v resnici so stvari nekoliko bolj zapletene. Če bi bil čisti vodik element, ki je zlahka dostopen v naravi, bi bilo vse tako ali skoraj tako, bi bilo. Toda dejstvo je, da se čisti vodik na Zemlji ne pojavlja - le v vezani obliki, na primer v obliki vode. Zato je treba v praksi vodik najprej pridobiti od nekod, poleg tega s pomočjo energijsko potratnih kemičnih reakcij.

Od kod izvira čisti vodik?

Opomba lastniku

"Da bi pritegnili pozornost na svoje izdelke, se nekateri proizvajalci vodikovih kotlov sklicujejo na nekakšen "skrivni katalizator" ali na uporabo "Brownovega plina" v svojih napravah."

Vodik lahko na primer ekstrahirate iz plina metana, kjer so kar 4 atomi vodika! Samo tukaj, zakaj? Metan je sam po sebi gorljiv plin, zakaj bi zapravljali dodatno energijo za proizvodnjo čistega vodika? Kje je energetska učinkovitost? Zato se vodik najpogosteje pridobiva iz vode, ki, kot vsi vedo, ne more goreti, z uporabo metode elektrolize. V samem splošni pogled to metodo lahko opišemo kot cepitev vodnih molekul na vodik in kisik pod vplivom elektrike.

Elektroliza je že dolgo znana in se široko uporablja za proizvodnjo čistega vodika. V praksi niti en industrijski vodikov kotel doslej nikakor ne more brez elektrolizne naprave ali elektrolizerja. Vse bi bilo v redu, vendar ta namestitev zahteva elektriko. Torej, vodikov kotel mora nujno porabiti energijo. Vprašanje je, kakšni so ti stroški energije?

Vse govorice o "kalorični vrednosti" vodika nas malo oddaljujejo od tega vprašanja, a je medtem najpomembnejše. Torej, vodikov kotel je lahko donosen v edinem primeru - termalna energija mora biti višji od tistega, ki se uporablja za delovanje kotla.

Energetska učinkovitost vodikovega kotla

Da bi razumeli, ali "na izhodu" kotla dobimo več energije, kot je bila porabljena, le pobližje poglejte molekulo vode - ima dva atoma vodika in enega kisika, ki sta tesno povezana med seboj. Za prekinitev te povezave je treba "pripeti" kar precej energije, to pa naredi elektrolizer na račun električne energije. Rezultat je mešanica vodika in kisika, ki imata potencialno (dobesedno v njih raztopljeno) energijo, ki se lahko sprošča kot posledica procesa zgorevanja in zagotavlja toploto hiši. Da bi razumeli, koliko energije bo pridobljeno z zgorevanjem, je vredno podrobneje pogledati, kaj bo pridobljeno z zgorevanjem. In dobili bomo ... isto vodo, ki smo jo razdelili na atome.

Pravzaprav, po vseh teh manipulacijah, v najboljši primer dobimo natanko toliko energije, kot je bila porabljena za delitev prvotne molekule vode. Od takrat smo zapustili vodo in prišli smo do vode. Toda to je v idealnem primeru, ko v resnici ni neizogibnih izgub. tiste. tudi v idealnem primeru, koliko električne energije porabimo, koliko toplote dobimo.

Proizvajalec navaja prisotnost "skrivnega" katalizatorja

Prav tako ni nikjer vzeti dodatnih molekul vode za cepljenje - kolikor jih je bilo najprej razdeljenih, toliko jih bomo kasneje združili pri sežiganju zmesi vodik-kisik. Spet minus izgube. Poleg tega ne smemo pozabiti, da vodikov kotel poganja destilirana voda, za proizvodnjo katere se porabi tudi energija. Kot je razvidno s prostim očesom, učinkovitost vodikovega kotla ne more biti visoka.

Potem se postavlja logično vprašanje - zakaj vse te težave z delitvijo, če obstajajo naprave, ki neposredno pretvarjajo električno energijo v toploto in se imenujejo? Če preprosto segrejete vodo električna energija, bo vsa ta energija skoraj brez izgube porabljena za ogrevanje vode - izkaže se za bolj donosno kot z razgradnjo elektrolize in kasnejšo "obnovo" vode s sežiganjem mešanice vodika in kisika s pripadajočimi izgubami.

Primerjava vodikovega kotla z drugimi ogrevalnimi napravami

Kot veste, se električni kotel šteje za najbolj neučinkovitega grelna naprava, z drugimi besedami, stroški toplote, ki jih proizvaja ta naprava, bodo najdražji.

Primerjava ogrevanja s toplotna črpalka z drugimi načini.

Kot smo že ugotovili, je ogrevanje zaradi vodikovega kotla po učinkovitosti slabše celo od električnega. Res je, svet ne miruje. Povsem možno je, da bo prišel dan, ko bo uporaba sodobne tehnologije bo zmanjšalo stroške na stotine gospodinjskih procesov, ogrevanje zaradi vodikovega kotla ali njegovih analogov pa bo postalo resnično donosno.

Možnosti uporabe vodikovih kotlov

Zakaj je na splošno vredno govoriti o vodikovih kotlih kot obetavnem načinu ogrevanja zasebne hiše? Gre za globalni trend prehoda na »zelene« tehnologije in vse večje povpraševanje po tovrstnih tehnologijah. Vodikov kotel je nedvomno "številka ena" na lestvici najbolj okolju prijaznih rešitev na tem področju.

Prvič, v procesu delovanja se ne oblikuje ogljikov dioksid- "glavna nadloga" opreme, ki deluje na ogljikovodikova goriva: plin, tekoča in trda goriva.

Drugič, ker produkt zgorevanja v vodikovem kotlu je čista voda, za svoje delovanje ne potrebuje ureditve prezračevanja, naprav za odstranjevanje produktov zgorevanja. Kar pa lahko zahteva dodatno energijo za zagotovitev njihovega dela. In potrebujejo več prostora v hiši. To pomeni, da lahko z namestitvijo vodikovega kotla prihranite na površini kotlovnice.

Opomba lastniku

"Danes bodisi zelo bogati ljudje bodisi zagrizeni optimisti tvegajo namestitev vodikovega kotla za ogrevanje svojih domov."

Tretjič, vodna para, ki se sprosti kot posledica zgorevanja vodika, vlaži prostore hiše.

Najpomembneje pa je, da je vodikov kotel dobro kombiniran z generatorji električne energije, ki jih poganjajo obnovljivi viri energije (OVE) in imajo izrazito periodično naravo dela. Na primer z vetrnimi turbinami in napravami, ki jih poganja bioplin. V tem primeru - med konicami - lahko generatorji obnovljive energije z elektrolizo proizvajajo vodik, ki se bo kasneje uporabljal kot gorivo za kotel. Neposredna povezava teh generatorjev z omrežjem bo zahtevala uporabo dodatnih dragih naprav.

Eden od videov, kjer so opisane "prednosti" vodikovega kotla

Z razvojem tehnologije lahko poceni energijo iz obnovljivih virov energije »pretvorimo« v vodik, kot se že dogaja v industrijskih obratov. Toda zaenkrat bodisi zelo bogati ljudje bodisi zagrizeni optimisti tvegajo namestitev vodikovega kotla za ogrevanje svojih domov.

Mnogi lastniki avtomobilov iščejo načine za varčevanje z gorivom. Generator vodika za avtomobil bo radikalno rešil to težavo. Pregledi tistih, ki so sami namestili to napravo, nam omogočajo, da govorimo o znatnem znižanju stroškov pri delovanju prevoza. Tako da je tema precej zanimiva. Spodaj bomo govorili o tem, kako sami narediti generator vodika.

ICE na vodikovo gorivo

Že nekaj desetletij poteka iskanje prilagoditve motorjev z notranjim zgorevanjem za polno ali hibridno delovanje na vodikovo gorivo. V Veliki Britaniji je bil leta 1841 patentiran motor, ki deluje na mešanici zraka in vodika. Koncern Zeppelin je na začetku 20. stoletja uporabljal motorje z notranjim zgorevanjem na vodik kot pogon za svoje znamenite zračne ladje.

razvoj vodikova energija prispeval k svetovni energetski krizi, ki je izbruhnila v 70. letih prejšnjega stoletja. Vendar so bili z njegovim koncem generatorji vodika hitro pozabljeni. In to kljub številnim prednostim v primerjavi z običajnim gorivom:

• idealna vnetljivost mešanice goriva na osnovi zraka in vodika, kar omogoča enostaven zagon motorja pri kateri koli temperaturi okolice;
• veliko sproščanje toplote med zgorevanjem plina;
• absolutno okoljska varnost- izpušni plini se pretvorijo v vodo;
• 4-krat večja hitrost zgorevanja v primerjavi z mešanico bencina;
• sposobnost mešanice, da deluje brez detonacije pri visokem kompresijskem razmerju.

Glavni tehnični razlog, ki je nepremostljiva ovira za uporabo vodika kot goriva za avtomobile, je bila nezmožnost vgradnje zadostne količine plina na vozilo. Velikost rezervoarja za gorivo za vodik bo primerljiva s parametri samega avtomobila. Visoka eksplozivnost plina mora izključiti možnost najmanjšega uhajanja. V tekoči obliki je potrebna kriogena namestitev. Ta metoda tudi ni zelo izvedljiva na avtomobilu.

Rjavi plin

Danes generatorji vodika postajajo vse bolj priljubljeni med vozniki. Vendar to ni čisto tisto, o čemer je bilo govora zgoraj. Z elektrolizo se voda pretvori v tako imenovani Brownov plin, ki se doda mešanici goriva. Glavni problem, ki ga ta plin rešuje, je popolno zgorevanje gorivo. To služi kot povečanje moči in zmanjšanje porabe goriva za dostojen odstotek. Nekateri mehaniki so dosegli prihranke do 40 %.

Površina elektrod je odločilna za kvantitativni izhod plina. Pod delovanjem električnega toka se molekula vode začne razpadati na dva atoma vodika in enega kisika. Takšne mešanica plinov pri zgorevanju sprosti skoraj 4-krat več energije kot pri zgorevanju molekularnega vodika. Zato uporaba tega plina v motorjih z notranjim zgorevanjem vodi do učinkovitejšega zgorevanja mešanice goriva, zmanjša količino škodljivih emisij v ozračje, poveča moč in zmanjša količino porabljenega goriva.

Univerzalna shema generatorja vodika

Za tiste, ki nimajo sposobnosti oblikovanja, je mogoče kupiti vodikov generator za avto obrtniki ki so dali na tok montažo in namestitev takšnih sistemov. Danes je takšnih predlogov veliko. Stroški enote in namestitve znašajo približno 40 tisoč rubljev.

Toda tak sistem lahko sestavite sami - v tem ni nič zapletenega. Sestavljen je iz več preprosti elementi združeni v eno:

1. Naprave za elektrolizo vode.
2. Rezervoar za shranjevanje.
3. Lovilnik vlage iz plina.
4. Elektronska krmilna enota (tokovni modulator).

Spodaj je diagram, s katerim lahko enostavno sestavite generator vodika z lastnimi rokami. Načrti glavna rastlina ki proizvaja Brownov plin, so precej preprosti in razumljivi.

Shema ne predstavlja nobene inženirske kompleksnosti, vsak, ki zna delati z orodjem, jo ​​lahko ponovi. Pri vozilih s sistemom za vbrizgavanje goriva je treba vgraditi tudi krmilnik, ki uravnava nivo dovoda plina v mešanico goriva in je povezan z računalnikom na vozilu.

Reaktor

Količina pridobljenega Brownovega plina je odvisna od površine elektrod in njihovega materiala. Če se kot elektrode vzamejo bakrene ali železne plošče, potem reaktor zaradi hitrega uničenja plošč ne bo mogel dolgo časa delovati.

Uporaba titanovih listov izgleda idealno. Vendar njihova uporaba večkrat poveča stroške sestavljanja enote. Uporaba visokolegiranih plošč iz nerjavnega jekla velja za optimalno. Ta kovina je na voljo, pridobiti je ne bo težko. Izrabljeni rezervoar lahko uporabite tudi iz pralni stroj. Težava bo le rezanje plošč želene velikosti.

Vrste namestitve

Do danes je lahko generator vodika za avtomobil opremljen s tremi elektrolizerji, ki se razlikujejo po vrsti, naravi dela in zmogljivosti:

Prva vrsta konstrukcije povsem zadostuje za številne motorje uplinjača. Ni potrebe po zapleteni namestitvi elektronsko vezje regulator produktivnosti plina, sama montaža takega elektrolizerja pa ni težavna.

Za močnejša vozila je zaželena montaža drugega tipa reaktorja. Za dizelske motorje in težka vozila se uporablja tretja vrsta reaktorja.

Zahtevana zmogljivost

Da bi resnično prihranili gorivo, mora generator vodika za avtomobil vsako minuto proizvesti plin s hitrostjo 1 liter na 1000 delovne prostornine motorja. Na podlagi teh zahtev se izbere število plošč za reaktor.

Za povečanje površine elektrod je potrebno površino obdelati z brusnim papirjem v pravokotni smeri. Ta obdelava je izjemno pomembna - povečala bo delovno površino in preprečila "lepljenje" plinskih mehurčkov na površino.

Slednje vodi do izolacije elektrode od tekočine in preprečuje normalno elektrolizo. Prav tako ne gre pozabiti, da za normalno delovanje Voda v elektrolizeru mora biti alkalna. Kot katalizator lahko služi navadna soda.

regulator toka

Generator vodika na avtomobilu v procesu dela poveča njegovo produktivnost. To je posledica sproščanja toplote med reakcijo elektrolize. Delovna tekočina reaktorja se segreje in proces poteka veliko intenzivneje. Za nadzor poteka reakcije se uporablja regulator toka.

Če ga ne spustite, lahko voda preprosto zavre in reaktor bo prenehal proizvajati Brownov plin. Poseben krmilnik, ki uravnava delovanje reaktorja, vam omogoča spreminjanje zmogljivosti z naraščajočo hitrostjo.

Modeli uplinjača so opremljeni s krmilnikom z običajnim stikalom za dva načina delovanja: "Pot" in "Mesto".

Varnost namestitve

Številni obrtniki vstavljajo krožnike plastične posode. Ne varčujte s tem. Potrebujete rezervoar iz nerjavečega jekla. Če ni na voljo, lahko uporabite dizajn s ploščami odprtega tipa. V slednjem primeru je treba uporabiti visokokakovosten tokovni in vodni izolator zanesljivo delovanje reaktor.

Znano je, da je temperatura zgorevanja vodika 2800. To je najbolj eksploziven plin v naravi. Brownov plin ni nič drugega kot "eksplozivna" mešanica vodika. Zato generatorji vodika v cestnem prometu zahtevajo kakovostno montažo vseh komponent sistema in prisotnost senzorjev za spremljanje procesa.

temperaturni senzor delovna tekočina, tlak in ampermeter ne bosta odveč pri zasnovi inštalacije. Posebna pozornost vredno je plačati vodno tesnilo na izhodu iz reaktorja. Je bistvenega pomena. Če se zmes vžge, bo tak ventil preprečil širjenje plamena v reaktor.

Vodikov generator za ogrevanje stanovanj in industrijskih prostorih, ki deluje na enakih principih, se razlikuje po nekajkrat večji produktivnosti reaktorja. V takšnih napravah je odsotnost vodnega tesnila smrtna nevarnost. Priporočljivo je, da so generatorji vodika na avtomobilih opremljeni s takšnim povratnim ventilom, da se zagotovi varno in zanesljivo delovanje sistema.

Dokler običajno gorivo ni nepogrešljivo

Na svetu obstaja več eksperimentalnih modelov, ki v celoti delujejo na Brownov plin. Vendar tehnične rešitve še niso dosegle popolnosti. Takšni sistemi niso na voljo navadnim prebivalcem planeta. Zato se morajo vozniki zadovoljiti z razvojem "rokodelstva", ki omogoča znižanje stroškov goriva.

Malo o zaupanju in naivnosti

Nekateri podjetni poslovneži ponujajo v prodajo generator vodika za avtomobile. Govorijo o laserski obdelavi površine elektrod ali o edinstvenih skrivnostnih zlitinah, iz katerih so izdelane, posebnih vodnih katalizatorjih, razvitih v znanstvenih laboratorijih po vsem svetu.

Vse je odvisno od sposobnosti misli takih podjetnikov, da upravljajo znanstveno fantazijo. Lahkovernost vas lahko na lastne stroške (včasih niti majhne) naredi lastnika inštalacije, katere kontaktne plošče se bodo po dveh mesecih delovanja sesedle.

Če ste se že odločili, da boste na ta način prihranili denar, je bolje, da namestitev sestavite sami. Avtor vsaj, potem ne bo nikogar kriv.

Že dolgo je minil čas, ko se je ogrevanje zasebne podeželske hiše izvajalo le s sežiganjem lesa ali premoga v peči. Sodobne grelne enote uporabljajo različne vrste goriva. Toda nenehno naraščanje cen goriva nas sili v iskanje cenejših možnosti ogrevanja. A dobesedno pod našim nosom se skriva neizčrpen vir energije – vodik. In v tem članku vam bomo povedali, kako lahko običajno vodo uporabite kot gorivo, tako da z lastnimi rokami sestavite kotel za ogrevanje vodika.

Zasnova in načelo delovanja generatorja vodika

Uporaba vodika kot goriva za ogrevanje doma je precej mamljiva ideja, saj je njegova kurilna vrednost 33,2 kW/m3, pri zemeljskem plinu pa le 9,3 kW/m3, kar je več kot 3-krat. Teoretično je vodik mogoče pridobiti iz vode, da bi ga kasneje sežgali v kotlu, lahko za ogrevanje hiše uporabite generator vodika.

Kot nosilec energije se nič ne more primerjati z vodikom, njegove zaloge pa so praktično neskončne. Kot je bilo omenjeno zgoraj, pri zgorevanju vodik sprosti veliko toplotne energije, veliko več kot katero koli gorivo, ki vsebuje ogljik. Namesto škodljivih emisij v ozračje, ki se sproščajo pri uporabi zemeljskega plina, vodik pri zgorevanju tvori navadno vodo v obliki pare. Samo ena težava je dani element se v naravi ne pojavlja v čisti obliki, ampak le v kombinaciji z drugimi snovmi.

Ena od teh spojin je navadna voda, ki je oksidiran vodik. Mnogi znanstveniki so porabili več kot eno leto, da bi ga razdelili na njegove sestavne elemente. In ne zaman, tehnična rešitev za ločitev njegovih komponent iz vode je bila kljub temu najdena. To je tako imenovana kemična reakcija elektrolize, zaradi katere se voda razgradi na kisik in vodik, nastalo zmes so imenovali eksplozivni plin ali Brownov plin.

Spodaj si lahko ogledate diagram generatorja vodika (elektrolizer), ki deluje na elektriko:

Elektrolizerji so v serijski proizvodnji in se uporabljajo za plinsko-plamenske (varjenje) operacije. Na skupine kovinskih plošč, ki so potopljene v vodo, se uporablja tok določene frekvence in jakosti. Zaradi potekajoče reakcije elektrolize se sproščata kisik in vodik v mešanici z vodno paro.

Da bi ločili pline od pare, vse poteka skozi separator, nato pa se dovaja v gorilnik. Za preprečitev zračnosti in eksplozije je na dovodu nameščen ventil, ki omogoča pretok goriva samo v eno smer.

Vodikova naprava za ogrevanje doma vključuje naslednje komponente: kotel in cevi s premerom 25-32 mm (1-1,25 palca). Cevi lahko namestite doma z lastnimi rokami, vendar mora biti izpolnjen en pogoj - po vsakem razvejanju se mora premer zmanjšati.

Premer se zmanjša za sledeče načelo- cev D32, cev D25. Po razvejanju - D20, in zadnja cev D16 je nameščena. Ob upoštevanju tega pogoja vodikov gorilnik bo deloval učinkovito in uspešno.

Za spremljanje nivoja vode in pravočasno hranjenje naprave ima zasnova poseben senzor, ki daje ukaz ob pravem času in voda se vbrizga v delovni prostor elektrolizerja. Da tlak v notranjosti posode ne skoči na kritično točko, je enota opremljena s stikalom v sili in razbremenilnim ventilom. Za vzdrževanje vodikovega generatorja morate le občasno dodati vodo in to je to.

Prednosti vodikovega ogrevanja

Pri vodikovo ogrevanje Obstaja več resnih prednosti, ki vplivajo na razširjenost sistema:

1. Okolju prijazni sistemi. Edini stranski produkt, ki se med delovanjem sprosti v ozračje, je voda v parnem stanju. Kar nikakor ne škoduje okolju.
2. Vodik v ogrevalnem sistemu deluje brez uporabe ognja. Toplota nastane zaradi katalitične reakcije. Ko se vodik združi s kisikom, nastane voda. Zaradi tega pride do velikega sproščanja toplote. Sam toplotni tok, katerega temperatura je približno 40 ° C, gre v toplotni izmenjevalnik. Za sistem toplih tal je to idealen temperaturni režim.
3. Kmalu bo lahko izpodrinilo ogrevanje z vodikom, ki ga naredite sami tradicionalni sistemi, s čimer se človeštvo osvobodi pridobivanja drugih vrst goriva - olja, plina, premoga in drv.
4. Najmanjša življenjska doba je 15 let.
5. Učinkovitost ogrevanja zasebne hiše z vodikom lahko doseže 96%.

Ekstrakcija vodika je precej dostopen postopek. Vse kar potrebujete je elektrika. In ko uporabljate generator ogrevanja, v sistem vključite sončno baterijo, potem je mogoče porabo električne energije zmanjšati na minimum. Na podlagi tega lahko sklepamo, da je ta sistem najbolj okolju prijazen in učinkovit za ogrevanje doma.

Kako sestaviti generator vodika z lastnimi rokami?

Pogosto se za ogrevanje tal uporablja kotel na vodikov pogon. Te sisteme v našem času najdemo v najrazličnejših zmogljivostih. Moč kotlov je zelo različna, od 27W do neskončnosti. Lahko vzamete en zelo močan kotel za ogrevanje celotne hiše naenkrat ali pa več majhnih. Nameščeni so sami, a kako narediti generator vodika z lastnimi rokami?

Preden začnete graditi gorivne celice, morate imeti pri roki naslednja orodja:

• nožna žaga za kovino;
• vrtalnik s kompletom svedrov;
• komplet ključev;
• ploščati izvijači in izvijači z režami;
• kotni brusilnik ("brusilnik") z nastavljenim krogom za rezanje kovine;
• multimeter in merilnik pretoka;
• vladar;
• marker.

Poleg tega, če se odločite za izdelavo PWM generatorja sami, boste za njegovo nastavitev potrebovali osciloskop in frekvenčni števec.

Za izdelavo generatorja vodika za ogrevanje zasebne hiše upoštevamo popolnoma "suh" elektrolizerski krog z uporabo elektrod iz plošč iz nerjavnega jekla.

Spodnja navodila prikazujejo postopek izdelave vodikovega generatorja:

1. Konstrukcija telesa gorivnih celic. Vlogo stranskih sten okvirja igrajo plošče iz lesonita ali pleksi stekla, razrezane na velikost bodočega generatorja. Omeniti velja, da je velikost enote neposredno odvisna od njene zmogljivosti, vendar bodo stroški pridobitve NHO veliko višji. Za konstrukcijo gorivne celice so optimalne dimenzije od 150×150 mm do 250×250 mm.
2. V vsaki plošči so izvrtane luknje za dovodne in izstopne armature za vodo. Poleg tega je potrebno izvrtati stransko steno za izpust plina in štiri luknje v vogalih, da se elementi reaktorja med seboj povežejo.
3. S pomočjo brusilnika se elektrodne plošče izrežejo iz pločevine iz nerjavnega jekla 316L. Biti morajo 10-20 mm manjši od sten. Poleg tega je pri izdelavi vsakega dela potrebno v enem od vogalov pustiti majhno kontaktno blazinico. To je potrebno, da se negativne in pozitivne elektrode povežejo v skupine, preden jih priključite na napajanje.
4. Za pridobitev zahtevane količine HHO je treba nerjavno jeklo na obeh straneh obdelati s finim brusnim papirjem.
5. V vsako ploščo izvrtamo dve luknji: s svedrom, katerega premer mora biti 6-7 mm - za dovajanje vode v prostor med elektrodama in s premerom 8-10 mm - za odstranjevanje Brownovega plina. Vrtalne točke se izračunajo ob upoštevanju mest namestitve ustreznih dovodnih in izstopnih cevi.
6. Začnite sestavljati generator. V ta namen so v stene lesene plošče nameščene armature, ki služijo za oskrbo z vodo in odvajanje plina. Mesta njihovih povezav so skrbno zatesnjena z avtomobilsko ali vodovodno tesnilno maso.
7. Po tem je eden od prozornih delov telesa nameščen na čepih, po katerem se položijo elektrode. Polaganje elektrod se mora začeti z O-obročem. Upoštevajte: ravnina elektrod mora biti popolnoma ravna, sicer se bodo elementi z nasprotnimi naboji dotaknili, kar bo povzročilo kratek stik!
8. Plošče iz nerjavnega jekla so ločene od stranskih površin reaktorja s tesnilnimi obroči iz silikona, paronita ali drugih materialov. Pomembno je, da ni debelejši od 1 mm. Podobni deli se uporabljajo kot distančniki med ploščami. Med polaganjem pazite, da so kontaktne blazinice nasprotnih elektrod združene na nasprotnih straneh generatorja.
9. Po polaganju zadnje plošče je nameščen tesnilni obroč, po katerem je generator zaprt z drugo steno iz lesene plošče, sama konstrukcija pa je povezana z maticami in podložkami. Pri tem delu skrbno spremljajte enakomernost zategovanja in odsotnost popačenj med ploščami.
10. S pomočjo polietilenskih cevi je generator priključen na rezervoar za vodo in mehurček.
11. Kontaktne blazinice elektrod so med seboj povezane na katero koli metodo, po kateri so napajalne žice priključene nanje.
12. Gorivno celico napaja generator PWM, po katerem začnejo nastavljati in prilagajati aparat za največji izhod plina HHO.

Da bi pridobili Brownov plin v zahtevani količini, ki bo zadostovala za kuhanje in ogrevanje, je nameščenih več generatorjev vodika, ki delujejo vzporedno.

1. Strogo je prepovedano samostojno nadgrajevati takšno opremo, tudi če imate natančno in strokovno inženirsko risbo. To lahko prispeva k verjetnosti uhajanja mešanice vodika iz generatorja v odprt prostor, kar je precej nevarno.
2. Priporočljivo je namestiti posebne senzorje temperaturni režim znotraj toplotnega izmenjevalnika bo to omogočilo spremljanje verjetnega presežka temperature ogrevanja vode.
3. V zasnovo samega gorilnika lahko vključite zaporni ventili, ki bo povezan neposredno s samim temperaturnim senzorjem. Prav tako je treba zagotoviti normalizirano hlajenje kotla.
4. In na koncu je treba poudariti varnost. Ne smemo pozabiti, da mešanica vodika in kisika ni zaman imenovana eksplozivna. HHO je nevarna kemična spojina, ki lahko ob neprevidnem ravnanju povzroči eksplozijo. Upoštevajte varnostna pravila in bodite izjemno previdni pri eksperimentiranju z vodikom.

Pri pravilno ravnanje vodikov kotel lahko zdrži ne 15 let, kot se običajno pričakuje, ampak 20 ali celo 30. Vendar ne pozabite, da večja kot je moč kotla, večja je poraba električne energije!