Vandenilio generatorius privačiam namui šildyti. Kaip savo rankomis pasidaryti vandenilio generatorių „Pasidaryk pats“ vandenilio kurą

Seniai praėjo laikas, kai šildomas privatus kaimo namas buvo vykdoma tik kūrenant malkas ar anglis krosnyje. Dabartinė šildymo mazgai naudoti Skirtingos rūšys kuro. Tačiau nuolat brangstantis kuras verčia ieškoti pigesnių šildymo variantų. Tačiau tiesiogine prasme po mūsų nosimi slypi neišsenkantis energijos šaltinis – vandenilis. Ir šiame straipsnyje mes jums pasakysime, kaip galite naudoti įprastą vandenį kaip kurą, savo rankomis surinkę vandenilio šildymo katilą.

Vandenilio generatoriaus konstrukcija ir veikimo principas

Vandenilio panaudojimas kaip kuro namams šildyti yra gana viliojanti idėja, nes jo kaloringumas siekia 33,2 kW/m3, tuo tarpu gamtinių dujų tai tik 9,3 kW/m3, ir tai daugiau nei 3 kartus. Teoriškai vandenilį galima išgauti iš vandens, o paskui sudeginti katile; namui šildyti galite naudoti vandenilio generatorių.

Kaip energijos nešėjas, niekas negali lygintis su vandeniliu, o jo atsargos yra praktiškai begalinės. Kaip minėta aukščiau, degdamas vandenilis išskiria daug šiluminės energijos, daug daugiau nei bet kuris anglies turintis kuras. Vietoj kenksmingų išmetamųjų teršalų į atmosferą, kurios išsiskiria naudojant gamtines dujas, vandenilis degdamas sudaro įprastą vandenį garų pavidalu. Yra tik viena problema: šio elemento gamtoje nėra gryna forma, o tik kartu su kitomis medžiagomis.

Vienas iš tokių junginių yra paprastas vanduo, kuris yra oksiduotas vandenilis. Norėdami suskaidyti jį į sudedamąsias dalis, daugelis mokslininkų praleido daugiau nei vienerius metus. Ir vis dėlto ne be rezultatų buvo rastas techninis sprendimas, kaip jo komponentus izoliuoti nuo vandens. Tai vadinamoji cheminė elektrolizės reakcija, kurios metu vanduo skyla į deguonį ir vandenilį, susidaręs mišinys vadinamas detonuojančiomis dujomis arba Brauno dujomis.

Žemiau galite pamatyti vandenilio generatoriaus (elektrolizatoriaus), kuris veikia elektra, schemą:

Elektrolizatoriai sumontuoti adresu masinė produkcija ir naudojami dujų liepsnos (suvirinimo) darbams. Metalinių plokščių grupėms, panardinamoms į vandenį, taikoma tam tikro dažnio ir stiprumo srovė. Dėl vykstančios elektrolizės reakcijos išsiskiria deguonis ir vandenilis, susimaišę su vandens garais.

Norint atskirti dujas nuo garų, viskas praleidžiama per separatorių, po kurio tiekiama į degiklį. Kad būtų išvengta atbulinės eigos ir sprogimo, ant tiekimo sumontuotas vožtuvas, leidžiantis kurui tekėti tik viena kryptimi.

Vandenilio sistemą, skirtą namų šildymui, sudaro šie komponentai: katilas ir 25–32 mm (1–1,25 colio) skersmens vamzdžiai. Vamzdžius galite montuoti namuose savo rankomis, tačiau turi būti įvykdyta viena sąlyga - po kiekvienos šakos skersmuo turi mažėti.

Skersmuo mažinamas tokiu principu - vamzdis D32, vamzdis D25. Po atšakos - D20, o paskutinis montuojamas vamzdis D16. Jei ši sąlyga bus įvykdyta, vandenilio degiklis veiks efektyviai ir efektyviai.

Norint stebėti vandens lygį ir laiku juo papildyti įrenginį, konstrukcijoje yra specialus jutiklis, kuris reikiamu momentu duoda komandą ir vanduo įpurškiamas į elektrolizatoriaus darbo erdvę. Siekiant užtikrinti, kad slėgis nešoktų iki kritinio taško laivo viduje, įrenginyje yra avarinis jungiklis ir Apsauginis vožtuvas. Norint prižiūrėti vandenilio generatorių, tereikia karts nuo karto įpilti vandens ir viskas.

Vandenilio šildymo privalumai

U kaitinimas vandeniliu Yra keletas rimtų pranašumų, turinčių įtakos sistemos paplitimui:

1. Aplinkai nekenksmingos sistemos. Vienintelis šalutinis produktas, kuris eksploatacijos metu patenka į atmosferą, yra garų pavidalo vanduo. Kuris niekaip nekenkia aplinkai.
2. Vandenilis šildymo sistemoje veikia nenaudojant ugnies. Dėl katalizinės reakcijos susidaro šiluma. Kai vandenilis susijungia su deguonimi, susidaro vanduo. Dėl šios priežasties išsiskiria didelis šilumos išsiskyrimas. Pats šilumos srautas, kurio temperatūra yra apie 40 ° C, patenka į šilumokaitį. Šildomų grindų sistemai tai yra idealus temperatūros režimas.
3. Netrukus šildymas „pasidaryk pats“ vandeniliu galės išstumti tradicines sistemas, taip išlaisvindamas žmoniją nuo kitų rūšių kuro – naftos, dujų, anglies ir malkų – gamybos.
4. Minimalus tarnavimo laikas yra 15 metų.
5. Privataus namo šildymo vandeniliu efektyvumas gali siekti 96%.

Vandenilio gamyba yra visiškai prieinamas procesas. Viskas, ką reikės išleisti, yra elektra. Ir kai naudojate šildymo generatorių, taip pat įtraukite į sistemos veikimą saulės baterija, tada energijos sąnaudos gali būti sumažintos iki minimumo. Remdamiesi tuo, galime daryti išvadą, kad ši sistema yra ekologiškiausia ir efektyviausia namų šildymui.

Kaip savo rankomis surinkti vandenilio generatorių?

Dažnai grindims šildyti naudojamas vandeniliu varomas katilas. Šiais laikais šios sistemos yra įvairių pajėgumų. Katilų galingumas gali būti labai įvairus – nuo ​​27 W iki begalybės. Galite paimti vieną labai galingą katilą, kad šildytumėte visą namą vienu metu, arba galite paimti kelis mažus. Jie montuojami patys, bet kaip tai padaryti? vandenilio generatorius savo rankomis?

Prieš pradėdami kurti kuro elementą, po ranka turite turėti šiuos įrankius:

• metalo pjūklas;
• gręžtuvas su grąžtų rinkiniu;
• veržliarakčių rinkinys;
• plokšti ir plyšiniai atsuktuvai;
• kampinis šlifuoklis („šlifuoklis“) su sumontuotu apskritimu metalui pjauti;
• multimetras ir srauto matuoklis;
• liniuotė;
• žymeklis.

Be to, jei nuspręsite patys sukurti PWM generatorių, jums reikės osciloskopo ir dažnio matuoklio, kad jį nustatytumėte.

Norėdami pagaminti vandenilio generatorių privačiam namui šildyti, apsvarstysime absoliučiai „sausą“ elektrolizatoriaus grandinę, naudojant elektrodus, pagamintus iš nerūdijančio plieno plokščių.

Toliau pateiktose instrukcijose parodytas vandenilio generatoriaus konstravimo procesas:

1. Kuro elemento korpuso konstrukcija. Rėmo šoninių sienelių vaidmenį atlieka medienos plaušų plokštės arba organinio stiklo plokštės, supjaustytos pagal būsimo generatoriaus dydį. Verta paminėti, kad įrenginio dydis tiesiogiai priklauso nuo jo veikimo, tačiau NDC įsigijimo išlaidos bus daug didesnės. Kuro elemento konstrukcijai optimalūs matmenys yra nuo 150×150 mm iki 250×250 mm.
2. Kiekvienoje plokštėje išgręžiamos skylės vandens įleidimo ir išleidimo jungiamosioms detalėms. Be to, būtina išgręžti šoninę sienelę, kad išeitų dujos, ir keturias skylutes kampuose, kad būtų galima sujungti reaktoriaus elementus.
3. Šlifuokliu iš 316L nerūdijančio plieno lakšto išpjaunamos elektrodų plokštės. Jie turėtų būti 10-20 mm mažesni už sienas. Be to, gaminant kiekvieną dalį, viename iš kampų būtina palikti nedidelį kontaktinį padėklą. Tai būtina norint sujungti neigiamus ir teigiamus elektrodus į grupes prieš prijungiant juos prie maitinimo šaltinio.
4. Norint gauti reikiamą NHO kiekį, nerūdijantis plienas turi būti apdorojamas smulkiu sluoksniu švitrinis popierius Iš abiejų pusių.
5. Kiekvienoje plokštelėje išgręžiamos dvi skylės: grąžtas, kurio skersmuo turi būti 6-7 mm - tiekti vandenį į tarpą tarp elektrodų ir 8-10 mm skersmens - Browno dujoms pašalinti. Gręžimo taškai apskaičiuojami atsižvelgiant į atitinkamų įleidimo ir išleidimo vamzdžių montavimo vietas.
6. Pradėkite montuoti generatorių. Norėdami tai padaryti, medienos plaušų plokštės sienose įrengiamos jungiamosios detalės vandeniui tiekti ir dujoms ištraukti. Vietos, kuriose jie yra sujungti, yra kruopščiai užsandarinti automobilių arba vandentiekio sandarikliu.
7. Po to viena iš skaidrių korpuso dalių yra sumontuota ant smeigių, po kurios klojami elektrodai. Elektrodų klojimas turėtų prasidėti nuo sandarinimo žiedo. Atkreipkite dėmesį: elektrodų plokštuma turi būti absoliučiai plokščia, kitaip susilies priešingų krūvių elementai, o tai sukels trumpąjį jungimą!
8. Nerūdijančio plieno plokštės nuo reaktoriaus šoninių paviršių atskiriamos sandarinimo žiedais iš silikono, paronito ar kitų medžiagų. Svarbu, kad jis būtų ne storesnis nei 1 mm. Tokios dalys naudojamos kaip tarpikliai tarp plokščių. Diegimo metu įsitikinkite, kad priešingų elektrodų kontaktinės trinkelės yra sugrupuotos priešingose ​​generatoriaus pusėse.
9. Paklojus paskutinę plokštę, sumontuojamas sandarinimo žiedas, po kurio generatorius uždaromas antra medienos plaušų plokštės sienele, o pati konstrukcija sujungiama veržlėmis ir poveržlėmis. Atlikdami šį darbą atidžiai stebėkite, ar priveržimas yra vienodas ir ar nėra iškraipymų tarp plokščių.
10. Naudojant polietilenines žarnas, generatorius prijungiamas prie vandens talpyklos ir burbuliatoriaus.
11. Elektrodų kontaktinės trinkelės sujungiamos viena su kita bet kokiu būdu, po to prie jų prijungiami maitinimo laidai.
12. Į kuro elementą įtampa tiekiama iš PWM generatoriaus, po kurio jie pradeda konfigūruoti ir reguliuoti įrenginį pagal didžiausią LNO dujų išeigą.

Norėdami gauti Browno dujų reikalingas kiekis kurių pakaks maisto ruošimui ir šildymui, įrengti kelis lygiagrečiai veikiančius vandenilio generatorius.

1. Griežtai draudžiama savarankiškai atnaujinti tokią įrangą, net jei turite išsamų ir profesionalų inžinerinį brėžinį. Tai gali prisidėti prie vandenilio mišinio nutekėjimo iš generatoriaus į atvirą erdvę, o tai yra gana pavojinga.
2. Rekomenduojama įrengti specialius jutiklius temperatūros režimasšilumokaičio viduje, tai leis stebėti galimą vandens šildymo temperatūros lygio perteklių.
3. Pačioje degiklio konstrukcijoje gali būti uždarymo vožtuvai, kurie bus tiesiogiai prijungti prie paties temperatūros jutiklio. Taip pat būtina užtikrinti normalų katilo aušinimą.
4. Galiausiai, reikia pabrėžti saugumą. Reikia atsiminti, kad vandenilio ir deguonies mišinys ne veltui buvo vadinamas sprogstamu. NHO yra pavojingas cheminis junginys, kuris gali sukelti sprogimą, jei su juo elgiamasi neatsargiai. Laikykitės saugos taisyklių ir būkite ypač atsargūs eksperimentuodami su vandeniliu.

Tinkamai elgiantis vandenilio katilas gali tarnauti ne 15 metų, kaip paprastai tikimasi, o 20 ar net 30. Tačiau atminkite, kad kuo didesnė katilo galia, tuo didesnės elektros sąnaudos!

Jie naudoja privataus namo šildymui Skirtingi keliai. Jie skiriasi vienas nuo kito tiek šilumos perdavimo būdu, tiek naudojamo energijos nešiklio tipu. Naudojant vandens šildymą, yra keletas katilų tipų, priklausomai nuo kuro rūšies:

Vandenilio generatorius privačiam namui šildyti

1. Kietasis kuras – naudojamas darbui kietojo kuro, kuris degdamas išskiria šilumą.
2. Elektrinis – tokiuose katiluose šiluma gaunama konvertuojant elektrą.
3. Dujos – degant dujoms išsiskiria šiluma.

Jei svarstysime dujiniai katilai, tada jie daugiausia veikia gamtinėmis dujomis, nors yra modelių suskystintos dujos, ir į Pastaruoju metu pradėti naudoti vandenilį kaip kurą, gaminamą iš vandens specialius įrenginius– vandenilio generatoriai.

Veikimo principas

Iš mokyklos fizikos kurso žinoma, kad kai vanduo yra veikiamas elektros srovė skyla į du komponentus: vandenilį ir deguonį. Remiantis šiuo reiškiniu, buvo pastatytas vadinamasis vandenilio generatorius. Šis prietaisas yra įrenginys, kuriame vyksta elektrocheminė reakcija, kad iš vandens būtų gaminamas vandenilis ir deguonis. Vandens elektrolizės procesas parodytas paveikslėlyje žemiau.

Vandens elektrolizės procesas

Generatoriaus išėjime susidaro ne grynas vandenilis ir deguonis, o vadinamosios rudosios dujos, pavadintos mokslininko, kuris pirmasis jas gavo, vardu. Jis taip pat vadinamas „sprogiosiomis dujomis“, nes tam tikromis sąlygomis yra sprogios. Be to, deginant šias dujas galima gauti beveik keturis kartus daugiau energijos nei buvo sunaudota joms gaminti.

Tokia vandenilio gamybos įmonė parodyta paveikslėlyje žemiau.

Pramoninė vandenilio gamybos įmonė

Privalumai ir trūkumai

Šio tipo šildymo pranašumai yra šie:

1. Tai aplinkai nekenksmingas šildymo būdas, nes deginant vandenilį deguonies aplinkoje susidaro garų pavidalo vanduo, o į atmosferą nebeišleidžiamos kenksmingos medžiagos.
2. Prie esamos privataus namo vandens šildymo sistemos galite prijungti generatorių be jokių modifikacijų.
3. Instaliacija veikia tyliai, todėl jai nereikia jokios specialios patalpos.

Trūkumai:

1. Vandenilis turi aukštą degimo temperatūrą, kuri deguonies aplinkoje gali siekti 3200°C, todėl įprastas katilas gali labai greitai sugesti. IN šiuolaikiniai įrenginiai Mokslininkai pasiekė dujų degimo 300°C temperatūroje rezultatą, todėl problemą galima laikyti praktiškai išspręsta.
2. Dirbdami su Browno dujomis turite būti labai atsargūs, nes jos yra sprogios. Tai galima išspręsti naudojant įvairius apsauginiai vožtuvai ir automatizavimas.
3. Darbui reikia naudoti distiliuotą vandenį arba vandenį su šarmu.
4. Didelė įrangos kaina. Norėdami išspręsti šią problemą, daugelis bando surinkti vandenilio gamybos įmonę savo rankomis.

DIY vandenilio generatorius

Naminis prietaisas schematiškai vaizduoja vandens talpyklą, kurioje yra elektrodai, paverčiantys vandenį vandeniliu ir deguonimi.

Norėdami tai padaryti savo rankomis panašus įrenginys, Jums reikės:

1. Nerūdijančio metalo lakštas 0,5-0,7 mm storio. Tinka 12Х18Н10Т nerūdijantis plienas.
2. Plexiglas plokštės.
3. Guminiai vamzdžiai vandens tiekimui ir dujų šalinimui.
4. Lakštinė benzinui ir alyvai atspari 3 mm storio guma.
5. Įtampos šaltinis - LATR su diodiniu tilteliu gauti nuolatinė srovė. Jis turėtų užtikrinti 5-8 amperų srovę.

Pirmiausia nerūdijančio plieno plokštės supjaustomos į 200x200 mm stačiakampius. Plokščių kampus reikia nupjauti, kad vėliau būtų galima priveržti visą konstrukciją varžtais. Kiekvienoje plokštelėje 3 cm atstumu nuo plokščių apačios išgręžiame 5 mm skersmens skylę vandens cirkuliacijai. Prie kiekvienos plokštės taip pat prilituojamas laidas, skirtas prijungti prie maitinimo šaltinio.

Prieš surinkimą pagaminti guminiai žiedai, kurių išorinis skersmuo yra 200 mm, o vidinis - 190 mm. Taip pat reikia paruošti dvi 2 cm storio ir 200x200 mm dydžio organinio stiklo plokštes ir pirmiausia jose iš keturių pusių padaryti skylutes M8 priveržimo varžtams.

Surinkimas prasideda taip: pirmiausia uždėkite pirmą plokštę, tada iš abiejų pusių uždėkite guminį žiedą, padengtą sandarikliu, tada kitą plokštę ir taip iki paskutinės plokštės. Po to reikia priveržti visą konstrukciją iš abiejų pusių naudojant M8 smeiges ir organinio stiklo plokštes. Plokštelėse išgręžiamos skylės: vienoje apačioje skysčiui tiekti, kitoje viršuje – dujų išėjimui. Ten įdėta armatūra. Ant šių jungiamųjų detalių dedami medicininiai PVC vamzdeliai. Galutinis rezultatas turėtų būti toks, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.

DIY vandenilio generatorius

Kad dujos nepatektų atgal į dujų generatorių, pakeliui nuo generatoriaus iki degiklio reikia padaryti vandens sandariklį, o dar geriau – du sandariklius.

Sklendės konstrukcija yra vandens talpa, į kurią generatoriaus pusėje vamzdis nuleidžiamas į vandenį, o vamzdis, einantis į degiklį, yra virš vandens lygio. Vandenilio generatoriaus su vartais schema parodyta paveikslėlyje žemiau.

Vandenilio generatoriaus su vandens sandarikliais schema

Elektrolizatoriuje - sandariame vandens inde su nuleistais elektrodais, įjungus įtampą, pradeda išsiskirti dujos. Per vamzdelį 1 jis tiekiamas į vožtuvą 1. Vandens sandariklio konstrukcija suprojektuota taip, kaip matyti iš paveikslo, kad dujos galėtų judėti tik kryptimi nuo elektrolizatoriaus iki degiklio, o ne atvirkščiai. Tam trukdo skirtingas vandens tankis, kurį reikia įveikti grįžtant. Tada per vamzdelį 2 dujos juda į vožtuvą 2, kuris yra skirtas didesniam sistemos patikimumui: jei staiga dėl kokių nors priežasčių pirmasis vožtuvas neveikia. Po to per vamzdelį 3 dujos tiekiamos į degiklį. Vandens sandarikliai yra labai svarbi įrenginio dalis, nes neleidžia dujoms judėti priešinga kryptimi.

Jei dujos vėl pateks į elektrolizatorių, prietaisas gali sprogti. Todėl jokiu būdu negalima eksploatuoti įrenginio be vandens sandariklių!

Išnaudojimas

Surinkę galite pradėti testuoti įrenginį. Norėdami tai padaryti, vamzdelio gale sumontuokite degiklį iš medicininės adatos ir pradėkite pilti vandenį. Į vandenį reikia įpilti KOH arba NaOH. Vanduo turėtų būti distiliuotas arba ištirpintas kaip paskutinė priemonė. Kad prietaisas veiktų, pakanka 10 % koncentracijos šarminio tirpalo. Pilant vandenį neturėtų būti nuotėkių. Geriausia prieš pilant konstrukciją prapūsti oru, slėgiu iki 1 atm. Jei vandenilio generatorius gali atlaikyti šį slėgį, galite jį užpildyti vandeniu, o jei ne, turite pašalinti nuotėkius.

Po to prie elektrodų pagal grandinę prijungiamas LATR su diodiniu tilteliu. Veikimui stebėti grandinėje yra sumontuotas ampermetras ir voltmetras. Pradėkite nuo minimalios įtampos, tada nuolat ją didinkite, stebėdami dujų išsiskyrimą.

Parengiamuosius darbus geriau atlikti lauke ne namuose. Kadangi įrenginys yra sprogus, visi darbai turi būti atliekami labai atsargiai.

Bandymo metu stebėkite prietaiso veikimą. Jei degiklio liepsna yra maža, generatoriuje gali būti arba mažai dujų, arba kažkur gali būti dujų nuotėkis. Jei tirpalas tampa drumstas arba purvinas, jį reikia pakeisti. Taip pat būtina užtikrinti, kad prietaisas neperkaistų ir vanduo neužvirtų. Norėdami tai padaryti, reguliuokite įtampą srovės šaltinyje. Ir dar vienas dalykas – kaitinant plokštės šiek tiek deformuojasi ir gali prilipti viena prie kitos. Norėdami tai pašalinti, turite pagaminti guminius tarpiklius. Taip pat gali atsirasti vandens spjaudymasis – norint tai pašalinti, reikia sumažinti vandens lygį.

Generatorius šildymo sistemoje

Atlikus bandymus, įrenginį galima prijungti prie dujinis katilas Namai. Norėdami tai padaryti, katilą reikia šiek tiek pakeisti, ty savo rankomis turite padaryti purkštuką su mažesnio skersmens anga nei gamyklinė, skirtą gamtinėms dujoms. Surinktas generatorius parodytas paveikslėlyje žemiau.

Surinktas vandenilio generatorius

Privataus namo šildymo sistema turi būti užpildyta vandeniu. Degiklio liepsna gali ištirpdyti katilą, jei jame nėra vandens.

Po to jie reguliuoja vandens tiekimą į įrenginį ir pradeda šalinti užsikimšimus namo šildymo sistemoje. Tada, reguliuojant vandens tiekimo ir maitinimo įtampą, reguliuojamas katilo darbas.

Eksploatuojant įrenginį šildymo sezono metu, atliekamas galutinis bandymas, kurio metu išsprendžiami keli klausimai:

1. Ar pakanka dujų namui šildyti? Jei to nepakanka, savo rankomis galite įdiegti didesnį našumą.
2. Kaip gerai veikia vandenilio katilas, tai yra, kiek ilgai katilas tarnaus?
3. Tokio šildymo kaina – tam galite vesti žurnalą, kuriame vedate šildymo sąnaudų ir temperatūros namuose ir lauke skaičiavimus, kol katilas veikia. Remdamiesi šiais duomenimis, galime daryti išvadą, kiek apsimoka šildyti namą vandeniliu.

Remdamiesi šiais duomenimis galite kruopščiau pasiruošti kitam šildymo sezonui. Eksploatacijos metu matosi, ką reikia tobulinti, gal reikia perdaryti kokią nors įrenginio dalį. Galbūt patį katilą reikia perdirbti ir modernizuoti, kad jis greitai nesugestų. Be to, jei planuojate įrenginį naudoti ateityje, gal prasminga įsigyti vandens distiliatorių?

Video apie generatorių

Iš šio vaizdo įrašo galite sužinoti, kaip savo rankomis pasidaryti vandenilio generatorių be elektros.

Pagrindinis klausimas, kuris domina daugelį – kiek toks šildymas yra brangus ar pigus? Tai galima sužinoti, jei vedate statistiką šildymo sezono metu. Be to, reikia susumuoti visas išlaidas, tokias kaip distiliuoto vandens, šarmų, elektros, katilo remonto ir įrengimo gamybos sąnaudos. Pagal tai galite nuspręsti, ar toks šildymas tinka jūsų namams, ar ne.

Susisiekus su

Seniai praėjo laikai, kai kaimo namą buvo galima šildyti tik vienu būdu – kūrenant malkomis ar anglimis krosnyje. Šiuolaikiniai šildymo įrenginiai naudoja įvairių rūšių kurą ir tuo pačiu automatiškai palaiko komfortišką temperatūrą mūsų namuose. Gamtinės dujos, dyzelinas ar mazutas, elektra, saulės energija – tai nepilnas sąrašas alternatyvių variantų. Atrodytų – gyvenk ir džiaukis, tačiau nuolatinis kuro ir įrangos brangimas verčia tęsti pigių šildymo būdų paieškas. Ir tuo pačiu metu po mūsų kojomis tiesiogine prasme glūdi neišsenkantis energijos šaltinis – vandenilis. Ir šiandien mes kalbėsime apie tai, kaip naudoti įprastą vandenį kaip kurą, savo rankomis surenkant vandenilio generatorių.

Vandenilio generatoriaus konstrukcija ir veikimo principas

Gamyklos vandenilio generatorius yra įspūdingas įrenginys

Naudoti vandenilį kaip kurą sodybos šildymui naudinga ne tik dėl didelio kaloringumo, bet ir dėl to, kad jam degant neišsiskiria kenksmingos medžiagos. Kaip visi prisimena iš mokyklos chemijos kurso, oksiduojant du vandenilio atomus ( cheminė formulė H 2 – Hidrogeniumas) su vienu deguonies atomu susidaro vandens molekulė. Taip pagaminama tris kartus daugiau šilumos nei deginant gamtines dujas. Galima sakyti, kad vandenilis neturi lygių tarp kitų energijos šaltinių, nes jo atsargos Žemėje yra neišsenkančios – 2/3 pasaulio vandenynų sudaro cheminis elementas H2 ir visoje Visatoje šios dujos kartu su heliu yra pagrindinė „statybinė medžiaga“. Yra tik viena problema – norint gauti gryną H 2, reikia padalyti vandenį į jo sudedamąsias dalis, o tai padaryti nėra lengva. Mokslininkai daug metų ieškojo vandenilio išgavimo būdo ir apsistojo ties elektrolize.

Laboratorinio elektrolizatoriaus veikimo schema

Šis lakiųjų dujų gamybos būdas apima dviejų metalinių plokščių, prijungtų prie aukštos įtampos šaltinio, įdėjimą į vandenį nedideliu atstumu viena nuo kitos. Kai naudojama energija, didelis elektrinis potencialas tiesiogine prasme suplėšo vandens molekulę, išskirdamas du vandenilio (HH) atomus ir vieną deguonies (O) atomą. Išsiskyrusios dujos buvo pavadintos fiziko Yu. Browno vardu. Jo formulė yra HHO ir kaloringumas- 121 MJ/kg. Browno dujos dega atvira liepsna ir nesukuria jokių kenksmingų medžiagų. Pagrindinis šios medžiagos privalumas yra tai, kad jai tinka įprastas katilas, veikiantis propanu arba metanu. Tik atkreipkime dėmesį, kad vandenilis kartu su deguonimi sudaro sprogų mišinį, todėl jums to prireiks papildomų priemonių atsargumo priemonės.

Brauno dujų gamybos įrengimo schema

Generatorius, skirtas gaminti Brauno dujas dideliais kiekiais, turi keletą elementų, kurių kiekvienoje yra daug porų elektrodų plokštelių. Jie montuojami sandariame inde, kuriame yra dujų išleidimo anga, gnybtai elektros pajungimui ir kaklelis vandens pripildymui. Be to, įrenginyje yra apsauginis vožtuvas ir vandens sandariklis. Jų dėka pašalinama galimybė plisti atgal. Vandenilis dega tik prie degiklio išėjimo ir neužsidega į visas puses. Daugkartinis padidinimas naudingo plotoĮrenginys leidžia išgauti degias medžiagas tokiais kiekiais, kurių pakanka įvairioms reikmėms, įskaitant gyvenamųjų patalpų šildymą. Tačiau tai padaryti naudojant tradicinį elektrolizatorių bus nuostolinga. Paprasčiau tariant, jei vandenilio gamybai išleista elektra bus tiesiogiai naudojama namo šildymui, tai bus daug pelningiau nei šildyti katilą vandeniliu.

Stanley Meyer vandenilio kuro elementas

Amerikiečių mokslininkas Stanley Meyeris rado išeitį iš šios situacijos. Jo įrengimas naudojo ne galingą elektros potencialą, o tam tikro dažnio sroves. Didžiojo fiziko išradimas buvo susijęs su tuo, kad vandens molekulė svyravo laike kintant elektros impulsams ir įsijungė į rezonansą, kuris pasiekė jėgą, kurios pakaktų padalinti ją į sudedamuosius atomus. Tokiam efektui pasiekti reikėjo dešimtis kartų mažesnės srovės nei dirbant įprastu elektrolizės aparatu.

Vaizdo įrašas: Stanley Meyer kuro elementas

Už savo išradimą, galėjusį išlaisvinti žmoniją iš naftos magnatų vergijos, Stenlis Mejeris buvo nužudytas, o jo ilgamečių tyrinėjimų darbai dingo Dievas žino kur. Nepaisant to, buvo išsaugoti kai kurie mokslininko užrašai, kurių pagrindu daugelio pasaulio šalių išradėjai bando statyti panašius įrenginius. Ir turiu pasakyti, ne be sėkmės.

Browno dujų, kaip energijos šaltinio, pranašumai

• Vanduo, iš kurio gaunamas HHO, yra viena iš labiausiai paplitusių medžiagų mūsų planetoje.
• Degdamas tokio tipo kuras gamina vandens garus, kuriuos galima kondensuoti atgal į skystį ir pakartotinai panaudoti kaip žaliavą.
• Detonuojančių dujų degimo metu nesusidaro jokie šalutiniai produktai, išskyrus vandenį. Galima sakyti, kad nėra ekologiškesnės kuro rūšies už Browno dujas.
• Eksploatuojant vandenilio šildymo sistemą, vandens garų išskiriama tiek, kiek pakanka palaikyti patogų drėgmę patalpoje.

Galbūt jus taip pat domina medžiaga, kaip sukurti savo dujų generatorių:

Taikymo sritis

Šiandien elektrolizatorius yra toks pat įprastas prietaisas kaip acetileno generatorius ar plazminis pjaustytuvas. Iš pradžių vandenilio generatorius naudojo suvirintojai, nes neštis vos kelis kilogramus sveriantį agregatą buvo daug lengviau nei perkelti didžiulius deguonies ir acetileno balionus. Tuo pačiu metu didelis agregatų energijos intensyvumas neturėjo lemiamos reikšmės – viską lėmė patogumas ir praktiškumas. IN pastaraisiais metais Browno dujų naudojimas viršijo įprastas vandenilio, kaip dujinio suvirinimo aparatų kuro, sąvokas. Ateityje technologijos galimybės bus labai plačios, nes HHO panaudojimas turi daug privalumų.

• Degalų sąnaudų mažinimas transporto priemonėse. Esama automobilių generatoriai vandenilis leidžia naudoti HHO kaip tradicinio benzino, dyzelino ar dujų priedą. Dėl pilnesnio kuro mišinio degimo galima pasiekti 20–25% angliavandenilių sąnaudų sumažinimą.
• Kuro taupymas šiluminėse elektrinėse, kuriose naudojamos dujos, anglis ar mazutas.
• Senų katilinių toksiškumo mažinimas ir efektyvumo didinimas.
• Daugkartinis gyvenamųjų pastatų šildymo išlaidų sumažinimas dėl pilno ar dalinis pakeitimas tradiciniai tipai Rudos spalvos dujinis kuras.
• Nešiojamų HHO gamybos agregatų naudojimas buitinėms reikmėms – maisto ruošimui, priėmimui šiltas vanduo ir tt
• Iš esmės naujų, galingų ir aplinką tausojančių elektrinių kūrimas.

Vandenilio generatorių, pagamintą naudojant S. Meyerio „Vandens kuro elementų technologiją“ (taip vadinosi jo traktatas), galima nusipirkti – jų gamyba užsiima daugybė JAV, Kinijos, Bulgarijos ir kitų šalių įmonių. Siūlome vandenilio generatorių pasigaminti patiems.

Vaizdo įrašas: kaip tinkamai įrengti vandenilio šildymą

Ko reikia norint pasigaminti kuro elementą namuose

Pradedant gaminti vandenilio kuro elementą, būtina išstudijuoti detonuojančių dujų susidarymo proceso teoriją. Tai leis suprasti, kas vyksta generatoriuje, ir padės nustatyti bei valdyti įrangą. Be to, teks apsirūpinti atsargomis reikalingos medžiagos, kurių daugumą nebus sunku rasti prekybos tinklas. Kalbant apie brėžinius ir instrukcijas, mes pasistengsime išsamiai aptarti šiuos klausimus.

Vandenilio generatoriaus projektavimas: diagramos ir brėžiniai

Namų gamybos įrenginį, skirtą Browno dujoms gaminti, sudaro reaktorius su sumontuotais elektrodais, PWM generatorius, skirtas jiems maitinti, vandens sandariklis ir jungiamieji laidai bei žarnos. Šiuo metu yra keletas elektrolizatorių konstrukcijų, kuriose kaip elektrodai naudojamos plokštės arba vamzdeliai. Be to, internete galite rasti vadinamosios sausosios elektrolizės įrenginį. Skirtingai nuo tradicinės konstrukcijos, tokiame įrenginyje plokštės montuojamos ne į indą su vandeniu, o skystis tiekiamas į tarpą tarp plokščių elektrodų. Atsisakymas tradicinė schema leidžia žymiai sumažinti kuro elemento matmenis.

PWM reguliatoriaus elektros grandinė Meyer kuro elemente naudojamos vienos elektrodų poros diagrama Meyer elemento diagrama PWM reguliatoriaus elektros schema Kuro elemento brėžinys.
Kuro elemento brėžinys PWM valdiklio elektros grandinė PWM valdiklio elektros grandinė

Savo darbe galite naudoti veikiančių elektrolizatorių brėžinius ir diagramas, kurias galima pritaikyti pagal savo sąlygas.

Medžiagų pasirinkimas vandenilio generatoriaus statybai

Kuro elementui gaminti praktiškai nereikia jokių specialių medžiagų. Vienintelis dalykas, kuris gali būti sudėtingas, yra elektrodai. Taigi, ką reikia pasiruošti prieš pradedant darbą?

1. Jei jūsų pasirinktas dizainas yra „šlapio“ tipo generatorius, jums reikės sandarios vandens talpyklos, kuri taip pat tarnaus kaip reaktoriaus indas. Galite pasiimti bet kokį tinkamą indą, pagrindinis reikalavimas yra pakankamas stiprumas ir sandarumas dujoms. Žinoma, naudojant metalines plokštes kaip elektrodus, geriau naudoti stačiakampę konstrukciją, pavyzdžiui, kruopščiai sandarų korpusą iš seno tipo automobilio akumuliatoriaus (juodo). Jei HHO gauti naudojami vamzdeliai, tada tiks ir talpi talpykla iš buitinio filtro vandens valymui. Labiausiai geriausias variantas Generatoriaus korpusas bus pagamintas iš nerūdijančio plieno, pavyzdžiui, 304 SSL klasės.

   

   „Šlapio“ tipo vandenilio generatoriaus elektrodų mazgas

   Renkantis „sausą“ kuro elementą, jums reikės iki 10 mm storio organinio stiklo ar kito permatomo plastiko lakšto ir sandarinimo žiedų iš techninio silikono.

2. Nerūdijančio plieno vamzdžiai arba plokštės. Žinoma, galite pasiimti įprastą „juodąjį“ metalą, tačiau elektrolizatoriaus veikimo metu paprasta anglies geležis greitai korozuoja ir elektrodus teks dažnai keisti. Naudojant daug anglies turintį metalą, legiruotą su chromu, generatorius veiks ilgą laiką. Kuro elementų gamyboje užsiimantys meistrai ilgai rinko medžiagą elektrodams ir apsistojo prie 316 L nerūdijančio plieno. Beje, jei projektuojant naudojami šio lydinio vamzdžiai, tai jų skersmuo turi būti parinktas toks taip, kad montuojant vieną dalį kitoje tarp jų būtų ne didesnis kaip 1 mm tarpas. Perfekcionistams pateikiami tikslūs matmenys:
   - išorinis vamzdžio skersmuo - 25,317 mm;
   - vidinio vamzdžio skersmuo priklauso nuo išorinio storio. Bet kokiu atveju tarp šių elementų turi būti 0,67 mm tarpas.

   

   Jo našumas priklauso nuo to, kaip tiksliai parinkti vandenilio generatoriaus dalių parametrai.

3. PWM generatorius. Tinkamai surinktas elektros schema leis reguliuoti srovės dažnį reikiamose ribose, ir tai yra tiesiogiai susiję su rezonansinių reiškinių atsiradimu. Kitaip tariant, norint pradėti vandenilio išsiskyrimą, reikės pasirinkti maitinimo įtampos parametrus, todėl pateikiamas PWM generatoriaus surinkimas Ypatingas dėmesys. Jei esate susipažinę su lituokliu ir galite atskirti tranzistorių nuo diodo, tuomet elektrinę dalį galite pasigaminti patys. Kitu atveju galite susisiekti su pažįstamu elektronikos inžinieriumi arba užsisakyti perjungiamojo maitinimo šaltinio gamybą elektroninių prietaisų remonto dirbtuvėse.
   

   Perjungiamą maitinimo šaltinį, skirtą prijungti prie kuro elemento, galima įsigyti internetu. Juos gamina nedidelės privačios įmonės mūsų šalyje ir užsienyje.

4. Elektros laidai prijungimui. Pakaks laidininkų, kurių skerspjūvis yra 2 kvadratiniai metrai. mm.
5. Burbuliatorius. Tokį įmantrų pavadinimą amatininkai suteikė labiausiai paplitusiam vandens ruoniui. Tam galite naudoti bet kokį sandarų indą. Idealiu atveju jis turėtų būti su sandariai uždarytu dangteliu, kuris, užsidegus viduje esančioms dujoms, būtų akimirksniu nuplėštas. Be to, tarp elektrolizatoriaus ir burbuliatoriaus rekomenduojama įrengti atjungimo įtaisą, kuris neleis HHO grįžti į kamerą.

   

   Burbuliatoriaus dizainas

6. Žarnos ir jungiamosios detalės. Norėdami prijungti HHO generatorių, jums reikės skaidraus plastikinio vamzdžio, įleidimo ir išleidimo jungiamųjų detalių ir spaustukų.
7. Veržlės, varžtai ir smeigės. Jų prireiks elektrolizatoriaus dalims pritvirtinti viena prie kitos.
8. Reakcijos katalizatorius. Kad HHO susidarymo procesas vyktų intensyviau, į reaktorių įpilama kalio hidroksido KOH. Šią medžiagą nesunkiai galima įsigyti internetu. Pirmą kartą užteks ne daugiau kaip 1 kg miltelių.
9. Automobilinis silikonas ar kitas sandariklis.

Atkreipkite dėmesį, kad poliruoti vamzdžiai nerekomenduojami. Priešingai, ekspertai rekomenduoja apdoroti dalis švitriniu popieriumi matinis paviršius. Ateityje tai padės padidinti įrenginio našumą.

Įrankiai, kurių prireiks darbo proceso metu

Prieš pradėdami kurti kuro elementą, paruoškite šiuos įrankius:

• metalo pjūklas;
• gręžtuvas su grąžtų rinkiniu;
• veržliarakčių rinkinys;
• plokšti ir plyšiniai atsuktuvai;
• kampinis šlifuoklis („šlifuoklis“) su sumontuotu apskritimu metalui pjauti;
• multimetras ir srauto matuoklis;
• liniuotė;
• žymeklis.

Be to, jei pats kuriate PWM generatorių, jam nustatyti reikės osciloskopo ir dažnio matuoklio. Šiame straipsnyje mes nekelsime šios problemos, nes perjungiamojo maitinimo šaltinio gamybą ir konfigūravimą geriausiai svarsto specialistai specializuotuose forumuose.

Atkreipkite dėmesį į straipsnį, kuriame pateikiami kiti energijos šaltiniai, kurie gali būti naudojami jūsų namams šildyti:

Instrukcijos: kaip savo rankomis pasidaryti vandenilio generatorių

Kuro elementui gaminti naudosime pažangiausią „sauso“ elektrolizatoriaus grandinę, naudodami nerūdijančio plieno plokščių pavidalo elektrodus. Toliau pateiktose instrukcijose parodytas vandenilio generatoriaus kūrimo procesas nuo „A“ iki „Z“, todėl geriau vadovautis veiksmų tvarka.

Sauso tipo kuro elementų diagrama

1. Kuro elementų korpuso gamyba. Rėmo šoninės sienelės yra medienos plaušų plokštės arba organinio stiklo plokštės, supjaustytos pagal būsimo generatoriaus dydį. Turite suprasti, kad įrenginio dydis tiesiogiai veikia jo veikimą, tačiau HHO įsigijimo išlaidos bus didesnės. Kuro elemento gamybai optimalūs prietaiso matmenys bus nuo 150x150 mm iki 250x250 mm.
2. Kiekvienoje iš plokščių išgręžiama skylė vandens įleidimo (išleidimo) jungtims. Be to, reikės išgręžti šoninę sienelę dujų išleidimo angai ir keturias skylutes kampuose, kad būtų galima sujungti reaktoriaus elementus.

   

   Šoninių sienelių gamyba

3. Pasinaudodamas kampu malūnėlis, elektrodų plokštės išpjautos iš 316L nerūdijančio plieno lakšto. Jų matmenys turėtų būti 10–20 mm mažesni už šoninių sienelių matmenis. Be to, gaminant kiekvieną detalę, viename iš kampų būtina palikti nedidelį kontaktinį padą. Tai bus reikalinga norint sujungti neigiamus ir teigiamus elektrodus į grupes prieš prijungiant juos prie maitinimo įtampos.
4. Norint gauti pakankamą HHO kiekį, nerūdijantį plieną iš abiejų pusių reikia apdoroti smulkiu švitriniu popieriumi.
5. Kiekvienoje iš plokštelių išgręžiamos dvi skylės: 6–7 mm skersmens grąžtu – tiekti vandenį į tarpą tarp elektrodų ir 8–10 mm storio – Browno dujoms pašalinti. Gręžimo taškai apskaičiuojami atsižvelgiant į atitinkamų įleidimo ir išleidimo vamzdžių montavimo vietas.

   

   Šis dalių rinkinys turi būti paruoštas prieš surenkant kuro elementą

6. Jie pradeda montuoti generatorių. Norėdami tai padaryti, medienos plaušų plokštės sienose įrengiami vandens tiekimo ir dujų išleidimo angos. Vietos, kuriose jie yra sujungti, yra kruopščiai užsandarinami naudojant automobilių arba vandentiekio sandariklį.
7. Po to vienoje iš skaidrių korpuso dalių sumontuojami kaiščiai, po kurių prasideda elektrodų klojimas.

   

   Elektrodų klojimas prasideda sandarinimo žiedu

   Atkreipkite dėmesį: plokštelinių elektrodų plokštuma turi būti plokščia, kitaip elementai su priešingu krūviu susilies ir sukels trumpąjį jungimą!

8. Nerūdijančio plieno plokštės nuo reaktoriaus šoninių paviršių atskiriamos O-žiedais, kurie gali būti pagaminti iš silikono, paronito ar kitos medžiagos. Tik svarbu, kad jo storis neviršytų 1 mm. Tos pačios dalys naudojamos kaip tarpikliai tarp plokščių. Diegimo metu įsitikinkite, kad neigiamo ir teigiamo elektrodų kontaktinės trinkelės yra sugrupuotos skirtingos pusės generatorius

   

   Montuojant plokštes svarbu teisingai nukreipti išleidimo angas

9. Paklojus paskutinę plokštę, sumontuojamas sandarinimo žiedas, po kurio generatorius uždaromas antra medienos plaušo sienele, o pati konstrukcija tvirtinama poveržlėmis ir veržlėmis. Atlikdami šį darbą įsitikinkite, kad priveržimas yra vienodas ir tarp plokščių nėra iškraipymų.

   

   Galutinio priveržimo metu būtinai patikrinkite šoninių sienelių lygiagretumą. Taip išvengsite iškraipymų

10. Naudojant polietilenines žarnas, generatorius prijungiamas prie vandens talpyklos ir burbuliatoriaus.
11. Elektrodų kontaktinės trinkelės yra bet kokiu būdu sujungtos viena su kita, po to prie jų prijungiami maitinimo laidai.

    

    Surinkę keletą kuro elementų ir sujungę juos lygiagrečiai, galite gauti pakankamą Brown dujų kiekį

12. Kuro elementas tiekiamas įtampa iš PWM generatoriaus, po kurio įrenginys sukonfigūruojamas ir sureguliuojamas maksimaliai HHO dujų išeigai.

Norint gauti Brauno dujų, kurių pakaktų šildymui ar maisto ruošimui, įrengiami keli lygiagrečiai veikiantys vandenilio generatoriai.

Vaizdo įrašas: įrenginio surinkimas

Vaizdo įrašas: „sauso“ tipo struktūros veikimas

Pasirinktos naudojimo vietos

Visų pirma norėčiau tai pastebėti tradicinis metodas gamtinių dujų ar propano deginimas mūsų atveju netinka, nes HHO degimo temperatūra trimis laipsniais viršija panašius angliavandenilių rodiklius dar kartą. Kaip jūs patys suprantate, konstrukcinis plienas ilgai neatlaikys tokios temperatūros. Pats Stanley Meyeris rekomendavo naudoti neįprastos konstrukcijos degiklį, kurio schema pateikta žemiau.

S. Meyer suprojektuoto vandenilio degiklio schema

Visa šio įrenginio gudrybė yra ta, kad HHO (schemoje pažymėtas skaičiumi 72) patenka į degimo kamerą per vožtuvą 35. Degantis vandenilio mišinys kyla per kanalą 63 ir tuo pačiu atlieka išmetimo procesą, nešdamasis su savimi. lauko oro per reguliuojamas angas 13 ir 70. Po gaubtu 40 sulaikomas tam tikras kiekis degimo produktų (vandens garų), kurie kanalu 45 patenka į degimo kolonėlę ir susimaišo su degančiomis dujomis. Tai leidžia kelis kartus sumažinti degimo temperatūrą.

Antras dalykas, į kurį norėčiau atkreipti jūsų dėmesį, yra skystis, kurį reikia pilti į įrenginį. Geriausia naudoti paruoštą vandenį, kuriame nėra sunkiųjų metalų druskų. Idealus variantas yra distiliatas, kurį galima įsigyti bet kurioje automobilių parduotuvėje ar vaistinėje. Kad elektrolizatorius veiktų sėkmingai, į vandenį įpilama kalio hidroksido KOH, maždaug po vieną šaukštą miltelių vienam kibirui vandens.

Diegimo metu svarbu neperkaisti generatoriaus. Kai temperatūra pakyla iki 65 laipsnių Celsijaus ar daugiau, prietaiso elektrodai bus užteršti šalutiniais reakcijos produktais, o tai sumažins elektrolizatoriaus našumą. Jei taip atsitiks, vandenilio elementą teks išardyti ir nuosėdas pašalinti švitriniu popieriumi.

Ir trečias dalykas, kurį mes ypač akcentuojame, yra saugumas. Atminkite, kad neatsitiktinai vandenilio ir deguonies mišinys buvo vadinamas sprogstamu. HHO yra pavojinga cheminė medžiaga, kuri gali sukelti sprogimą, jei su ja elgiamasi netinkamai. Laikykitės saugos taisyklių ir būkite ypač atsargūs eksperimentuodami su vandeniliu. Tik šiuo atveju „plyta“, iš kurios susideda mūsų Visata, suteiks jūsų namams šilumos ir jaukumo.

Tikimės, kad šis straipsnis buvo įkvėpimo šaltinis ir pasiraitosite rankoves bei pradėsite gaminti vandenilio kuro elementą. Žinoma, visi mūsų skaičiavimai nėra galutinė tiesa, tačiau pagal juos galima sukurti vandenilio generatoriaus darbinį modelį. Jei norite visiškai pereiti prie tokio tipo šildymo, problemą reikės išnagrinėti išsamiau. Galbūt jūsų instaliacija taps kertiniu akmeniu, kurio dėka baigsis energijos rinkų persiskirstymas, o pigi ir aplinką tausojanti šiluma pateks į visus namus.

Įvairių pomėgių dėka rašau įvairiomis temomis, tačiau mėgstamiausios yra inžinerija, technologijos ir statyba. Galbūt todėl, kad dėl studijų šioje srityje žinau daug niuansų ne tik teoriškai technikos universitetas ir abiturientų mokyklą, bet ir su praktinė pusė, nes stengiuosi viską daryti savo rankomis.

Norėdami gauti šilumos namuose, galite naudoti įvairių šaltinių energijos. Tarp jų yra pakankamai neįprasti variantai– pavyzdžiui, vandenilinis kuras. Šiuo metu buitiniai vartotojai retai naudoja šildymą vandeniliu dėl tam tikrų sunkumų gaunant žaliavas.

Tačiau šis metodas vis dar laikomas ekologiškiausiu ir užtikrina šildymą didelės patalpos. O tokio šildymo sąnaudos bus, nors ir didesnės lyginant su dujų, kaip energijos nešiklio, naudojimu, tačiau pastebimai mažesnės lyginant su kieto kuro ir elektrinių katilų eksploatavimu.

Vandenilio šildymo ypatybės

Pirmą kartą namų šildymą naudojant vandenilį sukūrė italų išradėjai. Jų sukurtas prietaisas praktiškai nekėlė triukšmo ir neskleidė spinduliuotės į atmosferą. kenksmingų medžiagų. Tuo pačiu metu katilų viduje buvo žema temperatūra, o įrangą buvo galima gaminti ne iš ketaus ar karščiui atsparaus plieno, o iš paprastas metalas ir net plastiko.

„Klasikinė“, žemos temperatūros vandenilio šildymo versija yra šilumos išsiskyrimas formuojant vandenį iš vandenilio ir deguonies. Nors yra technika, kuri apima atvirkštinis procesas– vandens molekulių skaidymas, kad susidarytų vandenilio kuras, deginamas katiluose.

Vandeniliniams katilams nereikia specialios degimo produktų išmetimo į atmosferą sistemos. Juk proceso metu išsiskiria tik garai, kurie yra nekenksmingi aplinką. O žaliavų gavimas praktiškai nėra ypatingų problemų, skirtingai nuo energijos nešėjų, tokių kaip dujos, dyzelinas ir granulės.

Išlaidos naudojant vandenilinį šildymą bus skirtos tik generatoriaus elektros energijai.

Privalumai ir trūkumai

Vandenilio šildymo sistemų plitimą palengvina keletas šio metodo privalumų:

1. Aplinkos švara nuo išmetamųjų teršalų.
2. Dirbkite nenaudojant ugnies (tik įprastoms žemos temperatūros sistemoms). Kadangi šiluma susidaro ne deginant, o dėl to cheminė reakcija. Vandenilio ir deguonies derinys sukelia vandens gamybą, o išleista energija patenka į šilumokaitį. Šiuo atveju aušinimo skysčio temperatūra neviršija 40 laipsnių, o tai yra beveik idealus režimas "šiltų grindų" sistemai.
3. Vandenilio kuro naudojimas leidžia sutaupyti privataus namo savininko pinigų.

Vienintelis pelningesnis būdas eksploatuoti yra dujinis šildymas, kuris ne visada prieinamas priemiesčio būstui.

Be to, naudojant vandenilį sumažėja angliavandenilių, tokių kaip nafta ir dujos, kurie yra neatsinaujinantys ištekliai, sąnaudos.

Tiesa, technika turi ir trūkumų. Pirma, vandenilis yra gana sprogus ir dėl to jį sunku transportuoti, nors ši problema egzistuoja tik žemos temperatūros versijoje.

Antra, specialistai, galintys teisingas montavimas Tokių katilų ir vandenilio balionų sertifikavimo mūsų šalyje mažai.

Principas ir prietaisas

Vandenilio šildymo veikimas pagrįstas didelio kiekio šiluminės energijos, gautos dėl deguonies ir deguonies sąveikos, išsiskyrimu. vandenilio molekulės. Procesas apibūdinamas dideli dydžiai jo tekėjimui reikalingos talpos ir didelio efektyvumo (>80%). Kad įranga tinkamai veiktų, būtina:

• prijungimas prie skysčio šaltinio, kurio vaidmenį dažniausiai atlieka vandenilio sistema;
• maitinimo šaltinis, be kurio neįmanoma palaikyti elektrolizės;
• periodiškas katalizatoriaus keitimas, dažnis priklauso nuo katilo veikimo ir konstrukcijos;
• atitikimas saugos reikalavimams), nors lyginant su dujiniu šildymu jų yra daug mažiau dėl katilo viduje vykstančių reakcijų, o iš vartotojo reikalinga tik vizualinė proceso kontrolė).

Tačiau, atsižvelgiant į tai, kad vargu ar pavyks savo rankomis sukurti tokią įrangą kaip žemos temperatūros vandenilio instaliacija namui šildyti, dažniausiai naudojamas alternatyvus būdas – vandenilio gamyba ir naudojimas kaip energijos nešiklis. Ši parinktis bus pigesnė ir užtikrins aukštesnę aušinimo skysčio temperatūrą šildymo sistema(tas pats kaip dujos).

Sistemos surinkimas

Vandenilio šildymo sistemos apima vandenilio generatorius, degiklius ir katilus. Pirmasis yra būtinas, kad skystis būtų suskaidytas į jo komponentus (su katalizatoriais arba be jų, kad procesas būtų pagreitintas). Degiklis sukuria atvira liepsna, o katilas tarnauja kaip šilumos mainų įrenginys. Visa tai galima įsigyti atitinkamose parduotuvėse, tačiau ta pati jūsų pačių sukurta sistema, kaip taisyklė, veikia efektyviau.

Vandenilio generatorių galima surinkti keliais būdais. Norėdami tai padaryti, jums reikės kelių plieniniai vamzdžiai, rezervuaras statinio vietai, 30A ir didesnės galios impulsų pločio generatorius arba kitas maitinimo šaltinis. Be to, surinkimo metu negalite išsiversti be distiliuoto vandens talpyklos.

Skystis, iš kurio išsiskirs vandenilis, tiekiamas sandarios konstrukcijos viduje, kur yra nerūdijančio plieno plokštės (kuo jų daugiau, tuo daugiau vandenilio susidaro, nors sunaudojama ir papildomos elektros energijos), greta viena kitos.

Talpykloje, veikiant srovei, vyksta vandens molekulių padalijimo į deguonį ir vandenilį procesas, po kurio pastarasis tiekiamas į katilą, kuriame sumontuotas degiklis. Jei srovė tiekiama ne iš tinklo, o iš PWM generatoriaus, sistemos efektyvumas didėja.

Naudotos medžiagos

Šildymo sistemoje dažniausiai naudojamas distiliuotas vanduo, į kurį įpilama natrio hidroksido 10 litrų skysčio 1 valg. l medžiagos. Nesant arba sunku gauti reikalingas kiekis distiliatą leidžiama naudoti ir paprastas vanduo iš čiaupo, bet tik jei jame nėra sunkiųjų metalų.

Kaip metalai, iš kurių jie pagaminti vandenilio katilai, leidžiama naudoti bet kokio tipo nerūdijantį plieną – puikus variantas taps ferimagnetiniu plienu, prie kurio neprisitraukia perteklinės dalelės. Nors pagrindinis medžiagos pasirinkimo kriterijus vis tiek turėtų būti atsparumas korozijai ir rūdims.

Aparatui surinkti dažniausiai naudojami 1 arba 1,25 colio skersmens vamzdžiai. Degiklį galima įsigyti atitinkamoje parduotuvėje arba internetinėje parduotuvėje.

Jei pasirinksite tinkamas medžiagas ir atidžiai išnagrinėsite šildymo kontūrą, pagaminti instaliaciją ir prijungti jį prie katilo nebus sunku.

Technikos tinkamumas

Vandenilio šildymo sistemos įrengimo privačiame name priežastis gali būti gamtinių dujų trūkumas ir elektros energijos prieinamumas. Tuo pačiu metu pastato aprūpinimo šiluma sąnaudos yra mažesnės, palyginti su elektrinių šildymo prietaisų naudojimu.

Be to, degimo produktams pašalinti nereikia vamzdžių. Pasirodo, vandenilio įrenginį galima naudoti kaimo namai kaip savarankiška arba papildoma šildymo įranga.

Šiuo metu automobiliuose energijos taupymui naudojami vandenilio generatoriai yra dviejų tipų: „šlapias“ ir „sausas“ elektrolizatorius. Kiekvienas iš jų turi savo privalumų ir trūkumų, tačiau sausas elektrolizatorius yra antrosios kartos prietaisų, gaminančių vandenilį automobiliams, kūrimas, nes jis pašalina reikšmingus šlapiojo pirmtako trūkumus.

Eksperimentuodami su vandenilio generavimu patys, turėtumėte būti ypač atsargūs dėl saugos priemonių! Pirmiausia būtina ištirti kitų mokslininkų ir praktikų patirtį. Nuorodos į išteklius šia tema iš praktinių pavyzdžių straipsnio pabaigoje.

Visokiausi generatoriai ir prietaisai sioje Kinijos parduotuveje.

Vaizdo įraše parodyta sauso generatoriaus schema. Daugiau informacijos apie tai, kaip tai padaryti, rasite antrajame vaizdo įraše.

Išsamus aprašymas

Norėdami pagaminti sausas baterijas, jums reikės perforuotos Nerūdijantis plienas 316L arba 316T klasė. Lakšto storis 0,4 mm arba 0,5 mm, ne storesnis, o skylės skersmuo 2 mm arba 3 mm. Skylių žingsnis yra laipsniškas, kaip parodyta paveikslėlyje. Kiekvieną lapą lengvai nušlifuokite šiurkščiu švitriniu popieriumi, kad paviršius pasidengtų įbrėžimais. Tai padidins plieno ir vandens sąlyčio plotą.

Gaminant „sausus akumuliatorius“ automobiliui, elektros kontaktui prireiks 20 perforuoto plieno lakštų 10X10 cm, kurių išsikišimas 3X3 cm; 19 tarpiklių, 2 mm storio, ir 2 tarpiklių, 10 mm storio. Jie gali būti iškirpti iš automobilio kamerų arba gumos lakštų. Taip pat reikia dviejų 16X16 cm plastikinių lakštų.Geriausia juos pasidaryti iš baterijos talpyklos sienelių, kurios išnaudojo savo gyvenimą. Likusias detales pamatysite daugiapolio „sausos baterijos“ modelio demonstraciniame vaizdo įraše. Pirmosios ir paskutinės tarpinės yra 10 mm storio, jos reikalingos, kad plastikinės vandens įleidimo ir išleidimo dalys akumuliatoriaus sistemoje tvirtai nesiremtų ant pirmosios ir paskutinės plieno lakštai. Plieninėse plokštėse, iškyšose, skirtose elektros kontaktai, išgręžkite tokio skersmens skylę, kad varžtas į jas tilptų tarsi įsriegtas, tai yra sandariai! Plokštelės turi turėti pakaitinius kontaktus. Viena plokštė su kontaktais ant dešiniojo varžto; kitas - su kontaktu ant kairiojo varžto. Ir taip toliau.

Elektrolizės sistema

Elektrolizės sistemą sudaro šios dalys: Baterija. "Sausas akumuliatorius". Pirmasis indas skirtas distiliuotam vandeniui, sumaišytam su kalio hidroksidu. Kalio hidroksidas turi būti 95% prisotintas!. Antrasis konteineris su įprastais, svarus vanduo dujų valymui. Slėgio prietaisas. Vožtuvas, kuris neleidžia dujoms grįžti atgal į sistemą.

Prijunkite teigiamus ir neigiamus akumuliatoriaus kabelius prie „sauso akumuliatoriaus“. Vandens, sumaišyto su kalio hidroksidu, srautas į akumuliatorių. Susidariusios dujos su likusiu vandeniu išeina iš akumuliatoriaus ir patenka į talpyklą. Tada per filtrą, kuris neleidžia išbėgti vandeniui, dujos iš pirmojo konteinerio patenka į antrąjį indą, kad išsivalytų per vandenį. Tam naudojamas ilgas vamzdelis, einantis beveik iki pat antrojo konteinerio dugno. Pirmajame ir antrajame konteineriuose ant vandens galima uždėti rūgštims atsparią, neskęstančią ir porėtą medžiagą, kad išvengtumėte vandens purslų automobiliui riedant, drebant ir pasvirus. Tada per filtrą, kuris neleidžia išbėgti vandeniui, išvalytos dujos iš antrojo konteinerio praeina per prietaisą, rodantį dujų slėgį.

Iš slėgio įtaiso dujos praeina pro vožtuvą, kuris neleidžia dujoms grįžti atgal per sistemą. Vožtuvą sudaro varinis vamzdis su tvirtai užsuktais dangteliais abiejuose galuose. Dangteliai turi spenelius, leidžiančius orui praeiti viena kryptimi, tai yra iš elektrolizės sistemos į išorę. Ir į varinis vamzdis"plieno vata" klasė 0000 yra sandariai supakuota. Be šio vožtuvo elektrolizės sistema bus sprogi!

Sausas baterijas“ lengva surinkti ir išardyti. Siūlomi plieno plokštės parametrai išgelbės jus nuo galvos skausmo dėl skaičiavimų. Jei „sausas akumuliatorius“, atsižvelgiant į jūsų automobilio akumuliatoriaus galią, nėra labai efektyvus, sumažinkite plokščių skaičių vienodai pliusu ir minusu. Jei akumuliatorius labai įkaista, pridėkite plokščių skaičių po lygiai: vieną – pliusą, kitą – minusą ir pan. Pirmąjį ir antrąjį indus elektrolizės sistemoje padarykite vienodo ploto ir formos, kad būtų patogiau padėti po gaubtu. Dėl patikimumo padarykite jiems ir „sausai baterijai“ plieninius korpusus. Dujos į variklį tiekiamos per oro įsiurbimo sistemą. Tokiu atveju būtina sumažinti degalų įpurškimą. Automobilių markių yra daug, todėl čia reikia individualaus požiūrio. Apskritai galvok, eksperimentuok.

Šioje svetainėje rasite vandens purkštuko ir aukštos įtampos uždegimo relės vaizdo įrašus ir brėžinius. Ir šioje rusų kalbos svetainėje vodorod-na-avto.com yra daug Naudinga informacija su vandenilio generatorių automobiliams detalėmis ir bandymais.