Vandenilio generatoriaus veikimo principas. Kaip savo rankomis pasidaryti vandenilio generatorių. Naminė montavimo schema

Dažymas
30.10.2019

Anksčiau kaimo namai galėjo būti šildomi tik vienu būdu – krosnis buvo kūrenama malkomis arba anglimis. Šiandien privačiam namui šildyti naudojamas įvairus kuras: dyzelinas, mazutas, gamtinės dujos, elektra. Tačiau didėjant degalų kainoms daugelis namų savininkų bando rasti daugiau pigus būdasšildymas. Vienas iš jų yra grynas vanduo, kurį vandenilio generatorius naudoja kurui, pavyzdžiui, vandeniliui, gaminti. Vandenilis yra neišsenkantis energijos šaltinis. Jis gali būti naudojamas ne tik patalpų, bet ir automobilių šildymui.

Vandenilio generatorius: prietaisas ir jo veikimo principas

Gyvenamiesiems pastatams šildyti labai pelninga naudoti vandenilį, nes jis turi aukštą šiluminę vertę ir neišskiria kenksmingų medžiagų. Tačiau gryno vandenilio išgauti neįmanoma, didelis jo kiekis randamas upėse, jūrose ir vandenynuose. Žmogaus kūną sudaro net 63% vandenilio.

Grynas vandenilis gali būti gaminamas iš daugelio skirtingų cheminių junginių, tokių kaip vandenilis ir deguonis. Garsiausias vandenilio gamybos būdas yra vandens elektrolizė.

Norint gauti gryną vandenilį, vandenį reikia padalyti į du vandenilio atomus (HH) ir deguonies atomą (O). Tai yra vandens generatoriaus veikimo principas: vandenilio gamyba elektrolizės būdu. Išleidžiamos dujos pavadintos didžiojo fiziko Browno vardu ir turi formulę NHO. Degdamos tokios dujos nesudaro kenksmingų medžiagų ir yra aplinkai nekenksmingas produktas. Tačiau galiausiai susidaro vandenilio ir deguonies mišinys degios dujos, kuris yra sprogstamasis. Todėl, naudodami elektrolizatorių namuose, turite laikytis papildomų priemonių saugumo.


Vandens variklis turi tokį įtaisą:

  • Vandenilio tipo generatorius, kuriame vyksta elektrolizė;
  • Degiklis sumontuotas pačioje pakuros dėžėje;
  • Katilas atlieka šilumokaičio funkciją.

Gaminant dujas, pavyzdžiui, rudas, sunaudojama keturis kartus mažiau energijos, nei išsiskiria degant. Tuo pačiu metu elektra sunaudojama labai ekonomiškai, o jai reikalingas kuras yra paprastas vanduo.

Vandenilio generatorius: jo privalumai ir trūkumai

Šiandien elektrolizatorius yra toks pat įprastas prietaisas kaip, pavyzdžiui, plazminis pjaustytuvas ar acetileno elektros generatorius. Tokia ant vandens (viryklės) veikianti elektrolizės instaliacija tapo gana populiari, ji naudojama privatiems namams šildyti, taip pat montuojama ant motociklo ar automobilio, taupant degalus.

Vandenilio generatorius yra aplinkai nekenksmingas kuras, vienintelės jo atliekos yra vanduo. Jis išsiskiria dujinės būsenos ir mums žinomas kaip vandens garai. Ir tai, savo ruožtu, neturi jokio neigiamo poveikio aplinkai.

Toks prietaisas turi ir kitų teigiamų privalumų, bet ir trūkumų. Svarbiausias trūkumas yra jo sprogstamumas. Tačiau, laikydamiesi visų atsargumo priemonių ir saugos taisyklių, galite išvengti neigiamų pasekmių.

Vandenilio reaktorius turi savo privalumų:

  • Maitinamas vandeniu;
  • Taupo elektros energiją;
  • Yra draugiškas aplinkai;
  • Didelis efektyvumas;
  • Lengva prižiūrėti.

Tokį HHO įrenginį galima įsigyti jau paruoštą specializuotoje parduotuvėje, jis, žinoma, bus visai nepigus. Tačiau galite tai padaryti patys iš turimų dalių, sutaupydami nemažą sumą. Tačiau jai reikia apsaugos nuo vandens ir atskiro sandėliuko.

Naminis vandenilio generatorius: žingsnis po žingsnio instrukcijos

Vandenilio generatorių galima pagaminti namuose, tačiau tam reikės brėžinių ir žingsnis po žingsnio instrukcija visą procesą. Elektrolizatoriaus grandinė yra labai paprasta (galite pasižiūrėti internete), todėl jums praktiškai nereikės jokių specifinių medžiagų.

Už kūrimą naminis generatorius vandenilio mums reikės tam tikrų įrankių ir medžiagų: plastikinio indo arba polietileno kanistras su dangteliu, permatomo 1 m ilgio vamzdelio, kurio skersmuo 8 mm, varžtų, veržlių, silikono sandariklis, nerūdijančio plieno lakštas, 3 jungiamosios detalės, Patikrink vožtuvą, filtras, metalinis pjūklas, veržliarakčiai ir peilį.

Surinkę visa tai, galite pradėti gaminti. Surinkimas atliekamas pagal brėžinius, kuriuos galima rasti internete arba užsisakyti pas specialistą.

Gamybos instrukcijos:

  • Iš nerūdijančio plieno lakšto iškirpome 16 vienodų plokščių.
  • Išgręžkite skylę viename iš kampų. Kampas turi būti vienodas visiems 16.
  • Būtinai nupjaukite priešingą kampą.
  • Plokštes montuojame po vieną ant paruoštų varžtų, izoliuodami jas poveržlėmis ir polietileno vamzdeliais. Jie neturėtų susisiekti vienas su kitu.
  • Visą konstrukciją priveržiame veržlėmis, gauname bateriją.
  • Tvirtinimas šis dizainasį plastikinį indą, sutepkite skylutes sandarikliu.
  • Dangtelyje išgręžiame skylutes, apdorojame jas silikonu, tada įkišame jungiamąsias detales.


Naminis deguonies hidrolizatorius yra paruoštas. Dabar tereikia patikrinti jo funkcionalumą. Norėdami tai padaryti, užpildykite indą vandeniu iki tvirtinimo varžtų ir uždarykite dangčiu. Ant vienos iš trijų jungiamųjų detalių uždedame polietileno žarną, o antrą jos galą nuleidžiame į atskirą indą, taip pat pripildytą vandens. Prie varžtų reikia prijungti elektrą, jei ant paviršiaus atsiranda burbuliukų, vadinasi, generatorius veikia ir išleidžia vandenilį. Po šio prijungimo ir patikrinimo nuleiskite vandenį, o tada į indą supilkite paruoštą šarminį elektrolitą, kad išsiskirtų daugiau dujų.

Elektrolizatorius automobiliui: katalizatorių tipai

Sumontuotas vandenilio generatorius gali sumažinti degalų sąnaudas automobiliuose, sunkvežimiuose, motocikluose, taip pat sumažinti kenksmingų medžiagų išmetimą į atmosferą. Šiandien toks automobilio generatorius populiarėja. Elektrolizės procesas automobilyje vyksta naudojant specialų katalizatorių. Galutinis rezultatas – vandenilis oksivandenilis (HHO), kuris susimaišo su kuru, o tai skatina visišką jo degimą.

Dėl šio įrengimo galite sutaupyti kuro 50%. Taip pat, sumontavę šią konstrukciją savo automobilyje, ne tik sumažinsite toksines emisijas, bet ir: padidinsite variklio tarnavimo laiką, sumažinsite paties variklio temperatūrą ir tuo pačiu padidinsite viso jėgos agregato galią. .

Visi procesai, vykstantys vandenilio generatoriuje, vyksta automatiškai speciali programa. Ši programa yra integruota į kompiuterį, kuri valdo visą automobilį. Mašina be jo tiesiog neveiks.

Yra keletas katalizatorių tipų:

  • Cilindrinis;
  • Su atviromis lėkštėmis arba jos dar vadinamos sausomis;
  • Su atskiromis ląstelėmis.

Vandenilio generatorių galite pasigaminti patys, tačiau ekspertai to daryti nerekomenduoja, nes šis prietaisas yra labai sudėtingo dizaino ir dar nėra saugus. Jei vis dėlto nuspręsite tai padaryti patys, sugedusi baterija geriausiai tinka šiems tikslams.

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 kaštai bus, nors ir didesni, lyginant su dujų, kaip energijos nešiklio, naudojimu, tačiau pastebimai mažesnės lyginant su kietojo kuro ir elektrinių katilų eksploatavimu.

Vandenilio šildymo ypatybės

Pirmą kartą namų šildymą naudojant vandenilį sukūrė italų išradėjai. Jų sukurtas įrenginys praktiškai nekėlė triukšmo ir į atmosferą neišmetė kenksmingų medžiagų. Tuo pačiu metu katilų viduje buvo žema temperatūra, o įranga galėjo būti gaminama 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 siekiant sukurti vandenilinis kuras, dega katiluose.

Vandeniliniams katilams nereikia specialios degimo produktų išmetimo į atmosferą sistemos. Juk proceso metu susidaro tik garai, kurie yra nekenksmingi aplinkai. 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 cheminės reakcijos. 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 šildymas pagrįstas didelio kiekio šiluminės energijos išsiskyrimu, atsirandančiu dėl deguonies ir sąveikos vandenilio molekulės. Procesas pasižymi dideliu jo tekėjimui reikalingo konteinerio dydžiu ir dideliu efektyvumu (>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 atvirą liepsną, 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 sandarioje konstrukcijoje, iš kurios yra pagamintos plokštės iš nerūdijančio plieno(kuo jų daugiau, tuo daugiau vandenilio pagaminama, nors suvartojama ir papildomos elektros energijos), greta vienas kito.


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. Jei nėra arba sunku gauti reikiamo distiliato kiekio, leidžiama naudoti ir paprastą vandentiekio vandenį, tačiau tik tuo atveju, 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 trūkumas gamtinių dujų ir elektros prieinamumą. Tuo pačiu metu pastato aprūpinimo šiluma sąnaudos yra mažesnės, palyginti su elektrinių šildymo prietaisų naudojimu.

Be to, degimo produktams pašalinti nereikia vamzdžių. Pasirodo, vandenilio instaliacija gali būti naudojama kaimo namuose kaip savarankiška arba papildoma šildymo įranga.

Seniai praėjo tie laikai, kai Atostogų namai Jį šildyti buvo tik vienas būdas – kūrenant malkomis ar anglimis krosnyje. Naudojami modernūs šildymo prietaisai Skirtingos rūšys kuro ir tuo pačiu automatiškai palaikyti patogią temperatūrą mūsų namuose. Gamtinės dujos, dyzelinas arba mazutas, elektra, saulės energija ir geoterminė šiluma – tai nepilnas alternatyvų sąrašas. 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

Kaip šildymo kurą naudokite vandenilį kaimo namas Jis naudingas ne tik dėl didelio kaloringumo, bet ir dėl to, kad degant neišsiskiria kenksmingos medžiagos.
Visi prisimena iš mokyklinio chemijos kurso, kad vienam deguonies atomui oksiduojant du vandenilio atomus (cheminė formulė H 2 – Hidrogeniumas), 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.

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, o kaloringumas yra 121 MJ/kg. Dega Browno dujos atvira liepsna ir nesudaro 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 reikės imtis papildomų atsargumo priemonių.


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.

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.

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 tinkle. 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. Tradicinės schemos atsisakymas leidžia žymiai sumažinti kuro elemento matmenis.

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.

    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.

  3. PWM generatorius. Teisingai surinkta elektros grandinė leis reguliuoti srovės dažnį reikiamose ribose, ir tai yra tiesiogiai susijusi 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.
  6. Žarnos ir jungiamosios detalės. Prisijungti HHO generatorius 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.

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.

  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.
  3. Kampiniu šlifuokliu iš 316L nerūdijančio plieno lakšto išpjaunamos elektrodų plokštės. 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.
  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 sumontuojamos smeigės, po kurių pradedami kloti elektrodai.

    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 skirtingose ​​generatoriaus pusėse.
  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.
  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.
  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, noriu pastebėti, kad tradicinis gamtinių dujų ar propano deginimo būdas 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 degiklį neįprastas dizainas, kurios schema pateikta žemiau.

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 pavojingas cheminis junginys su kuriuo elgiantis neatsargiai gali įvykti sprogimas. 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.

aqua-rmnt.com

Trumpa teorinė dalis

Vandenilis, taip pat žinomas kaip vandenilis, pirmasis periodinės lentelės elementas, yra lengviausia dujinė medžiaga, turinti didelį cheminį aktyvumą. Oksidacijos (tai yra degimo) metu jis išskiria didžiulį šilumos kiekį, sudarydamas paprastą vandenį. Apibūdinkime elemento savybes, suformatuodami jas tezių forma:

Nuoroda. Mokslininkai, kurie pirmą kartą atskyrė vandens molekulę į vandenilį ir deguonį, pavadino mišinį sprogiomis dujomis dėl savo polinkio sprogti. Vėliau jis gavo pavadinimą Browno dujos (pagal išradėjo vardą) ir buvo pradėtas žymėti hipotetine formule NHO.


Anksčiau dirižablių cilindrai buvo pripildyti vandenilio, kuris dažnai sprogdavo

Iš to, kas išdėstyta pirmiau, galima daryti tokią išvadą: 2 vandenilio atomai lengvai susijungia su 1 deguonies atomu, tačiau jie išsiskiria labai nenoriai. Cheminė reakcija Oksidacija vyksta tiesiogiai išleidžiant šiluminę energiją pagal formulę:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (energija)

Čia meluoja svarbus punktas, kuris mums bus naudingas tolimesniam apibendrinimui: degdamas vandenilis reaguoja spontaniškai, o šiluma išsiskiria tiesiogiai. Norint suskaidyti vandens molekulę, energija turės būti išleista:

2H 2 O → 2H 2 + O 2 - Q

Tai yra elektrolitinės reakcijos formulė, apibūdinanti vandens padalijimo procesą tiekiant elektrą. Kaip tai įgyvendinti praktiškai ir savo rankomis pasidaryti vandenilio generatorių, mes svarstysime toliau.

Prototipo sukūrimas

Kad suprastumėte, su kuo susiduriate, pirmiausia siūlome surinkti paprastą generatorių vandenilio gamybai minimaliomis sąnaudomis. Dizainas naminis montavimas parodyta diagramoje.

Iš ko susideda primityvus elektrolizatorius:

  • reaktorius - stiklinis arba plastikinis indas storomis sienelėmis;
  • metaliniai elektrodai, panardinti į reaktorių su vandeniu ir prijungti prie maitinimo šaltinio;
  • antrasis bakas atlieka vandens sandariklio vaidmenį;
  • vamzdeliai HHO dujoms šalinti.

Svarbus punktas. Elektrolitinis vandenilio įrenginys veikia tik nuolatine srove. Todėl naudokite maitinimo adapterį, automobilį Įkroviklis arba baterija. Elektros generatorius kintamoji srovė nepadarys.

Elektrolizatoriaus veikimo principas yra toks:

Norėdami savo rankomis sukurti diagramoje parodytą generatoriaus dizainą, jums reikės 2 Stikliniai buteliai su plačiais kakleliais ir dangčiais, medicininiu lašintuvu ir 2 dešimčių varžtų. Visas medžiagų komplektas parodytas nuotraukoje.

Specialiems įrankiams plastikiniams dangteliams užsandarinti reikės klijų pistoleto. Gamybos procesas yra paprastas:


Norėdami paleisti vandenilio generatorių, į reaktorių įpilkite pasūdyto vandens ir įjunkite maitinimo šaltinį. Reakcijos pradžia bus pažymėta dujų burbuliukų atsiradimu abiejose talpyklose. Sureguliuokite įtampą iki optimalios vertės ir uždegkite Brown dujas, išeinančias iš lašintuvo adatos.

Antras svarbus punktas. Neįmanoma pritaikyti per didelės įtampos - elektrolitas, pašildytas iki 65 ° C ar daugiau, pradės intensyviai išgaruoti. Dėl didelio vandens garų kiekio degiklio uždegti nepavyks. Norėdami gauti daugiau informacijos apie improvizuoto vandenilio generatoriaus surinkimą ir paleidimą, žiūrėkite vaizdo įrašą:

Apie Meyer vandenilio elementą

Jei sukūrėte ir išbandėte aukščiau aprašytą dizainą, tikriausiai pastebėjote, kad liepsna degė adatos gale, kad įrengimo našumas yra labai mažas. Norint gauti daugiau detonuojančių dujų, reikia pagaminti rimtesnį prietaisą, išradėjo garbei pavadintą Stanley Meyer celiu.

Celės veikimo principas taip pat pagrįstas elektrolize, tik anodas ir katodas yra pagaminti vamzdžių pavidalu, įkištų vienas į kitą. Įtampa tiekiama iš impulsų generatoriaus per dvi rezonansines rites, todėl sumažėja srovės suvartojimas ir padidėja vandenilio generatoriaus našumas. Prietaiso elektroninė grandinė parodyta paveikslėlyje:

Pastaba. Grandinės veikimas išsamiai aprašytas šaltinyje http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Norėdami sukurti Meyer ląstelę, jums reikės:

  • cilindrinis korpusas, pagamintas iš plastiko arba organinio stiklo; meistrai dažnai naudoja vandens filtrą su dangteliu ir vamzdžiais;
  • nerūdijančio plieno vamzdžiai, kurių skersmuo 15 ir 20 mm, ilgis 97 mm;
  • laidai, izoliatoriai.

Ant dielektrinio pagrindo tvirtinami nerūdijančio plieno vamzdžiai, prie jų sulituojami laidai, prijungti prie generatoriaus. Ląstelė susideda iš 9 arba 11 vamzdelių, įdėtų į plastikinį arba organinio stiklo dėklą, kaip parodyta nuotraukoje.

Elementai sujungiami pagal internete gerai žinomą schemą, kurią sudaro elektroninis blokas, Meyer elementas ir vandens sandariklis (techninis pavadinimas - burbuliatorius). Saugumo sumetimais sistemoje sumontuoti kritinio slėgio ir vandens lygio jutikliai. Remiantis namų meistrų atsiliepimais, tokia vandenilio instaliacija sunaudoja apie 1 ampero srovę esant 12 V įtampai ir turi pakankamai našumo, nors tikslius skaičius nė vienas.


Scheminė elektrolizatoriaus įjungimo schema

Plokštinis reaktorius

Aukštos kokybės vandenilio generatorius, galintis maitinti dujų degiklis, pagamintas iš nerūdijančio plieno plokščių, kurių matmenys 15 x 10 cm, kiekis - nuo 30 iki 70 vnt. Juose išgręžiamos skylės priveržimo kaiščiams, o kampe išpjaunamas gnybtas laido prijungimui.

Be 316 klasės nerūdijančio plieno lakštų, jums reikės įsigyti:

  • guma 4 mm storio, atspari šarmams;
  • galinės plokštės iš organinio stiklo arba PCB;
  • traukės M10-14;
  • dujinio suvirinimo mašinos atbulinis vožtuvas;
  • vandens filtras vandens sandarinimui;
  • jungiamieji vamzdžiai iš gofruoto nerūdijančio plieno;
  • kalio hidroksidas miltelių pavidalu.

Plokštės turi būti surinktos į vieną bloką, izoliuotos viena nuo kitos guminėmis tarpinėmis su išpjautu viduriu, kaip parodyta brėžinyje. Gautą reaktorių tvirtai suriškite kaiščiais ir prijunkite prie vamzdžių su elektrolitu. Pastarasis yra iš atskiro konteinerio su dangteliu ir uždarymo vožtuvais.

Pastaba. Mes jums pasakysime, kaip pasigaminti pratekančio (sauso) tipo elektrolizatorių. Reaktorius su panardinamomis plokštėmis lengviau pagaminti - guminės tarpinės jo montuoti nereikia, o surinktas blokas nuleidžiamas į sandarų indą su elektrolitu.


Šlapio tipo generatoriaus grandinė

Vėlesnis vandenilį gaminančio generatoriaus surinkimas atliekamas pagal tą pačią schemą, tačiau su skirtumais:

  1. Prie prietaiso korpuso pritvirtintas rezervuaras elektrolitui ruošti. Pastarasis yra 7-15% kalio hidroksido tirpalas vandenyje.
  2. Vietoj vandens į „burbuliatorių“ pilamas vadinamasis deoksidatorius - acetonas arba neorganinis tirpiklis.
  3. Prieš degiklį turi būti sumontuotas atbulinis vožtuvas, nes priešingu atveju, sklandžiai išjungus vandenilio degiklį, atstumas plyš žarnose ir burbuliatoriuje.

Paprasčiausias būdas yra naudoti reaktorių suvirinimo inverteris, elektroninės grandinės nereikia rinkti. Jis jums pasakys, kaip veikia Browno naminis dujų generatorius Namo šeimininkas jo vaizdo įraše:

Ar apsimoka gaminti vandenilį namuose?

Atsakymas į šį klausimą priklauso nuo deguonies ir vandenilio mišinio taikymo srities. Visi brėžiniai ir diagramos, paskelbtos įvairiuose interneto šaltiniuose, yra skirtos HHO dujų išleidimui šiais tikslais:

  • naudoti vandenilį kaip kurą automobiliams;
  • vandenilio deginimas be dūmų šildymo katilai ir orkaitės;
  • naudojamas dujinio suvirinimo darbams.

Pagrindinė problema, paneigianti visus vandenilio kuro privalumus: elektros kaina grynai medžiagai išleisti viršija energijos kiekį, gaunamą ją deginant. Kad ir ką teigtų utopinių teorijų šalininkai, maksimalus efektyvumas elektrolizatorius pasiekia 50 proc. Tai reiškia, kad už 1 kW gaunamos šilumos sunaudojama 2 kW elektros energijos. Nauda lygi nuliui, netgi neigiama.

Prisiminkime, ką rašėme pirmoje dalyje. Vandenilis yra labai aktyvus elementas ir pats reaguoja su deguonimi, išskirdamas daug šilumos. Bandydami suskaidyti stabilią vandens molekulę, negalime tiesiogiai panaudoti energijos atomams. Skaldymas atliekamas naudojant elektros energiją, kurios pusė išsklaido elektrodų, vandens, transformatorių apvijų ir kt.

Svarbu nuoroda Informacija. Specifinė šiluma Vandenilio degimas yra tris kartus didesnis nei metano, bet pagal masę. Jei palyginsime juos pagal tūrį, tai deginant 1 m³ vandenilio išsiskirs tik 3,6 kW šiluminės energijos, o metano – 11 kW. Juk vandenilis yra lengviausias cheminis elementas.

Dabar apsvarstykime detonuojančias dujas, gautas elektrolizės būdu savadarbiame vandenilio generatoriuje, kaip kurą aukščiau išvardytiems poreikiams:


Nuoroda. Norėdami deginti vandenilį šildymo katile, turėsite kruopščiai pertvarkyti konstrukciją, nes vandenilio degiklis gali išlydyti bet kokį plieną.

Išvada

NHO dujose esantis vandenilis, gautas iš savadarbio generatoriaus, yra naudingas dviem tikslais: eksperimentams ir suvirinimui dujomis. Net jei nekreipiame dėmesio į žemą elektrolizatoriaus efektyvumą ir jo surinkimo išlaidas kartu su suvartojama elektros energija, pastatui šildyti tiesiog neužtenka našumo. Tai taip pat taikoma benzininis variklis keleivinis automobilis.

otivent.com

Paprastos naminės grandinės

Jei neatsižvelgiate į sudėtingus įrenginius, kuriuos sunku atkurti namuose, o apsiribojate improvizuotomis priemonėmis ir medžiagomis, kurias galima rasti neišėjus iš namų, paaiškėja, kad kompaktišką, bet efektyvų vandenilio generatorių savo rankomis pasidaryti yra nėra neįveikiama užduotis. Vienas is labiausiai paprastos grandinės apima komponentus, prieinamus beveik visiems. Štai šie dalykai, kurie gali lengvai gulėti jūsų namuose:

  • maitinimo šaltinis (12 V, 1–2 A);
  • stiklinis indas su užsukamu metaliniu dangteliu (~0,5 l);
  • plastikinis butelis (~1,0 l);
  • stačiakampė plastikinė liniuotė (10–15 cm);
  • skutimosi peiliukai (plokštelių peiliukai, jų yra stačiakampėse kasetėse po 10 vnt.);
  • medicinos IV sistemų pora;
  • jungiamieji laidai (pagaminti iš vario, mažo skerspjūvio);
  • vanduo ir valgomoji druska.

Norėdami savo rankomis pagaminti vandenilio generatorių iš šio daiktų rinkinio, jums reikės paprasto įrankio, kažko panašaus kanceliarinis peilis, švitrinis popierius, lituoklis su atitinkamomis litavimo medžiagomis, pripildytas klijų pistoletas. Pradėkite nuo peilių paruošimo, kurį sudaro vienpusis jų nuėmimas išilgai neaštrių kraštų (2–3 mm) ir skardinimas. Tada liniuotei reikia tolygiai (kas 3–4 mm) uždėti įpjovas ir griovelius. Į juos bus dedami peiliukai.

Reikėtų nepamiršti, kad padidinus atstumą tarp lizdų, sunaudos daugiau srovės ir atitinkamai reikės galingesnio maitinimo šaltinio.

Kiekvienas peilis turi būti statmenas pagrindinei liniuotės plokštumai. Jie pritvirtinami prie jo klijais taip, kad elektrinis kontaktas. Vizualiai rezultatas yra savotiškas briaunotas šildymo akumuliatorius, miniatiūrinis. Po to, kai klijai išdžiūvo, būtina papildyti gautą struktūrą. laidiniai ryšiai. Paprasčiau tariant, prie vieno laido reikia prijungti visus nelyginius peiliukus, o prie kito – visus lyginius (panašiai, kaip daroma su plokštelėmis baterijų viduje).

Toliau metaliniame dangtelyje reikia padaryti skylutes šiai tiekimo laidų porai, o kitą, didesnę, vandenilio išleidimo angai (skersmuo nustatomas pagal lašintuvo filtro dydį, kuris bus montuojamas dangtelyje). Čia, ant laisvos vidinės dangčio plokštumos, galima pritvirtinti liniuotę su ašmenimis. Visos skylės, padarytos perleidus laidus ir lašintuvus, turi būti užpildytos klijais, pritvirtinant šiuos elementus. Taip, kad dangtelis, užsukus, visiškai sandariai uždarytų stiklainio tūrį.

Plastikinis butelis turi būti įrengtas taip, kad veiktų kaip burbuliatoriaus-vandens sandariklis (gali būti daugiau nei vienas). Žarna iš stiklinis indas, praleidžiamas per dangtelį, turėtų beveik pasiekti buteliuko dugną. Atitinkamai, antroji vandenilio šalinimo žarna yra viršutinėje dalyje. Jungties praėjimas dangtelyje taip pat turi būti užsandarintas.

Dabar į butelį (ne iki pat viršaus) ir stiklainį reikia įpilti vandens, į paskutinį įberti kelis šaukštus druskos ir išmaišyti. Po to belieka sandariai uždaryti dangtelius ir pradėti bandyti šį savo sukurtą mini generatorių. Netrukus įjungę maitinimo šaltinį galėsite stebėti hidrolizės ir vandenilio išsiskyrimo procesą. Turėtų pakakti, kad pridėjus uždegtą žiebtuvėlį prie adatos galo, esančio ant išleidimo žarnos, liepsną sukeltų šis mažas degiklis. Žinoma, tai tik prototipas, parodantis esminę galimybę sukurti tokį įrenginį namuose.

Rimtiems tikslams, pavyzdžiui, šildyti namą ar pjaustyti dujomis metalą, žinoma, turėsite jį padidinti. Vietoj ašmenų imkite didesnes pilnavertes lėkštes, vietoj skardinės su buteliu paimkite atitinkamą tarą ir pan. Kitos populiarios schemos, kurias galima pasidaryti ir savo rankomis namuose (bent jau garaže), yra visi iš principo panašūs į aprašytąjį. Galima paimti įvairių formų konteinerius įvairios medžiagos, kaip reagentai gali veikti metalų, šarmų ir rūgščių junginiai ir tt Trumpai tariant, yra daug erdvės eksperimentams.

Kur siųsti

Priklausomai nuo to, kokius tikslus sau keliate, kaip subtiliai ir giliai įvaldote meistrų siūlomas schemas įgyvendinti savo rankomis, kiek nueinate savo eksperimentuose, priklauso nuo to, kaip ir kur galėsite pritaikyti savo darbo rezultatus. Apskritai, yra kelios pagrindinės kryptys:

  • metalo pjovimas dujomis;
  • kuro sodrinimas automobilyje;
  • šildymas name.

Beviltiškų vairuotojų praktika rodo, kad šie įrenginiai, taip pat ir pagaminti rankomis, gali būti labai efektyvūs tiek degalų taupymo požiūriu, tiek mažinant kenksmingų medžiagų kiekį išmetamosiose dujose. Ir į Pastaruoju metu Tinklaraščių ir forumų platybėse karštai diskutuojama apie gana naują tokių produktų pritaikymą - šildymo sistemose. Tai daugiausia įgyvendinama kaip pagrindinių įrenginių priedas.

Pavyzdžiui, šiltos grindys ar sienos. Kurdami tokį įrenginį kaip vandenilio generatorius savo rankomis namuose, nesistenkite pasirūpinti pagrindinėmis saugos taisyklėmis. Jei jis skirtas šildymo sistemai, jis turi būti suprojektuotas veikti visą parą. Tai ypač aktualu, jei nuspręsite kaip reagentus naudoti nekenksmingus cheminius junginius.

Galbūt jus sudomins savo rankomis pasigaminti Brown dujų generatorių?

Atsižvelgiant į brangstančius energijos išteklius, gyvenamojo ploto šildymui reikia didelių materialinių išlaidų. Jei atsižvelgsime į butą su mažu gyvenamuoju plotu, tada šildymo kaina šaltuoju metų laiku yra prieinama. Tačiau, atsižvelgiant į didelio ploto kotedžo ar privataus namo šildymo sistemą, kyla klausimas, kaip rasti šildymą. Vienas iš tokių variantų yra šildymas vandeniliu. Mokslininkai įrodė, kad vandenilio šiluminė talpa yra kelis kartus didesnė už gamtinių dujų šiluminę galią, o tai leidžia gerokai sutaupyti biudžeto. Kokius privalumus turi šildymas vandeniliu, jo ypatybės ir savadarbio tokio šildymo kūrimo būdai, analizuosime toliau.

Vandenilis yra lengvos dujos, kurios degdamos išskiria kelis kartus daugiau šilumos nei dujos.

Pagrindinis jo privalumas, kai naudojamas šildymo sistemoje, yra palyginti žema degimo temperatūra (tik 300°C). Tai leidžia naudoti dujas katile, pagamintame iš tradicinių nebrangių rūšių metalo

Pačios dujos yra bespalvės ir bekvapės, o kartu su kitais cheminiais komponentais nesudaro pavojingų žmogaus sveikatai kenksmingų toksinų. Todėl jo naudojimas kasdieniame gyvenime yra itin saugus. Vienintelis pavojus yra jo padidintas lygis sprogimo pavojus.

Pasakojimas apie namo šildymą vandeniliu

Jei dujos naudojamos netinkamai arba liečiasi su atviru ugnies šaltiniu, gali įvykti sprogimas.

Vandenilis šildymo sistemoje

Nepaisant tokių palankių savybių, kaip ekologiškumas ir aukštas lygisšiluminė talpa, laisvos formos vandenilis gamtoje nebūna. Jį sintetina specialiai surinktas katilas, kuriame elektrolizės būdu paprastas vanduo skyla į vandenilį ir deguonį. Atitinkamai, šildymo sistemoje turi būti du nepakeičiami komponentai: vanduo ir elektra. Dujų mišinys, gautas elektrolizės metu, vadinamas „sprogiu mišiniu“. Šis pavadinimas yra visiškai pagrįstas, nes su maža kibirkštimi dujos gali išprovokuoti sprogimą.

Pažiūrėkime atidžiau, kaip vandenilį paversti energijos šaltiniu. Kaip minėta aukščiau, šios dujos gaunamos elektrolizės būdu vandeniui, todėl jų sintezei reikės specialios įrangos – indo, į kurį panardinamos metalinės plokštės su vandeniu. Per plokštes tiekiama tam tikro dažnio srovė, kurią veikiant išsiskiria vandenilis ir deguonis, bet ne gryna forma, o sumaišytas su vandens garais (susidaro kaip šalutinis elektrolizės produktas). Norint atskirti garus ir izoliuoti vandenilį, dujų mišinys perleidžiamas per cheminį separatorių, kuris gali atskirti vandenilį nuo kitų priemaišų.

Gautas vandenilis tiekiamas į degiklį su vožtuvu, kuris neleidžia jam judėti priešinga kryptimi, užkertant kelią sprogimui. Garai ir deguonis išleidžiami per specialų konteinerį. Pačiame įrenginyje yra slėgio jutikliai ir vandens lygio indikatoriai. Šiuolaikiniai modeliai veikia automatiškai, užkertant kelią šalutinėms reakcijoms, stabdydami elektrolizės procesą ir tiekdami srovę, kai nėra tinkamo vandens lygio.

Vandenilis (H2), „generuojantis vandenį“, yra labiausiai paplitęs visatos elementas. Pasak mokslininkų, jis sudaro beveik 90% visų Visatoje esančių atomų. Vandenilis, kuris tiekia energiją mūsų Saulei termobranduolinės sintezės reakcijos metu, gali būti puikus kuras Žemėje. Tai vienintelis absoliučiai nekenksmingas, aplinkai nekenksmingas kuras: degant dujoms vyksta cheminė reakcija su deguonimi, o degimo produktas yra distiliuotas vanduo. Vandenilis yra idealus kuras visais atžvilgiais, puikiai tinkantis ir namų šildymui. Be to, įprastą dujinį šildymo katilą galima paversti vandenilio šildymo katilu, padarant tik nedidelius jo konstrukcijos pakeitimus. Viena problema: nepaisant vandenilio paplitimo (mes patys esame pusiau pagaminti iš jo), gryno jo mūsų planetoje beveik niekada nėra. Šios dujos nėra viešai parduodamos, tad kur jų gauti pakankamais kiekiais? Internetas mums duoda aiškų ir tikslų atsakymą: pirkite arba surinkite vandenilio generatorių namų šildymui.

Gryno vandenilio gamybos technologijos

Yra daug vandenilio gamybos technologijų. Paminėsime tik tuos, kurie randa praktinis naudojimas už laboratorijų sienų:

  • Cheminė vandens reakcija su metalais. Kuras – vanduo, reagentas – aliuminio-galio lydinys. Vandeniliniu automobiliu nuvažiuoti 500 km užtenka 150 kg kuro elementų, tuomet tenka išimti metalą ir išsiųsti regeneracijai, o tam reikia veikti aukštoje temperatūroje.
  • Gamtinių dujų konversija, anglies dujinimas, medienos pirolizė. Kaitinant virš 1000 ºС, grynas vandenilis gali būti gaunamas iš angliavandenilių namų šildymui.
  • Vandens elektrolizė. Aukštos temperatūros elektrolizė yra efektyvesnė.
  • Vandenilio gamyba iš biomasės. Žaliava gali būti mėšlas, šienas, žolė, dumbliai ir kitos žemės ūkio atliekos. Biodujose gali būti nuo 2 iki 12% vandenilio.
  • „Šiukšlių“ vandenilis gaunamas iš buitinių atliekų, jas termiškai skaidant.

Namų vandenilio generatoriai

Kaip matyti iš ankstesnio skyriaus, dauguma pramoninių vandenilio gamybos technologinių procesų yra susiję su aukštos temperatūros poveikiu, o tai yra problematiška namuose. Panagrinėkime privačiuose namų ūkiuose esančius vandenilio šildymo įrenginius:

Vandenilis iš mėšlo

Biodujų gamyklos, kuriose yra daug Vakarų Europa, pradeda atsirasti tarp vietinių ūkininkų. Naminiai biodujų reaktoriai, apie kuriuos internete kalba „beprotiškos rankos“, nepasižymi nei našumu, nei generacijos stabilumu. Tik gana sudėtingi ir brangūs įrenginiai yra veiksmingi, jei yra stabilus žaliavų tiekimas. Mažoje privačioje sodyboje to padaryti neįmanoma, bet stipriame ūkyje – įmanoma. Vandenilis yra tik šalutinis produktas gaminant biodujas ir, kaip taisyklė, nėra atskiriamas deginant kartu su metanu. Bet jei reikia, H2 galima atskirti.

Scheminė biodujų gamyklos schema. Siekiant užtikrinti, kad degių dujų susidarymo procesas būtų intensyvus, žaliavos yra fermentuojamos ir periodiškai maišomos.

Vandenilis iš vandens

Elektrolizės vandenilio įrenginys namų šildymui yra vienintelis šiuo metu prieinamas sprendimas privačiam namui. Elektrolizatorius yra kompaktiškas, lengvai prižiūrimas ir gali būti montuojamas mažas kambarys. Žaliavos kuro gamybai - vanduo iš čiaupo. Yra nemažai žinomų gamintojų, siūlančių panašius namų vandenilio generatorius, skirtus namų šildymui ir automobilio degalų papildymui. Pavyzdžiui, nuo 2003 metų „Honda“ gamina „Home Energy Station“, o šiandien parduodama jau trečioji karta. Įrengtas HES III saulės elementai, gali būti montuojamas garaže arba lauke.

Namų energijos stotis yra labai brangus įrenginys, galintis iš gamtinių dujų arba vandens elektrolizės būdu pagaminti iki 2 m2 vandenilio per valandą. Stotyje yra reformeris, kuro elementai, valymo sistema, kompresorius ir dujų kaupimo bakas. Elektra gali būti tiekiama iš tinklo arba gali būti gaminama saulės baterijomis

Be „firminės“ įrangos, kurios, beje, niekas oficialiai netiekia į NVS šalis, šiandien plačiai reklamuojami H2 generatoriai, kuriuos gamina mūsų draugai Vidurinėje Karalystėje arba Tadžikistano kolegos buitiniuose garažuose. Kokybės ir produktyvumo lygis skiriasi – nuo ​​jokio iki sąlyginai priimtino. Tokios įrangos pardavėjai, skirtingai nei daugiau ar mažiau sąžiningi japonai, nežadantys manos iš dangaus, naudoja „nešvarias“ reklamos technologijas, atvirai apgaudinėdami potencialius pirkėjus dėl savo įrangos, kuri parduodama išpūstomis kainomis, charakteristikomis.

Pusiau automatinė vandenilio gamybos įmonė

Šildymas vandeniliu „pasidaryk pats“, kurio metu patiems pasigamina elektrolizatorių, plačiai aptarinėjamas su statybomis susijusiuose internetiniuose forumuose. Tai įmanoma ir net nelabai sunku, jei namų meistras išmano elektrotechnikos pagrindus ir jo rankos auga ten, kur turėtų. Kiek efektyvu ir saugu – atskiras klausimas.

Kitas klausimas, kad kuro gavimas yra tik dalis problemos. Būtina užtikrinti jo susidarymą reikiamais tūriais, atskirti nuo deguonies ir vandens garų, sukurti rezervą, užtikrinti pastovus slėgis kai tiekiama į šilumos generatorių.

Kiek kainuoja kilogramas vandenilio?

INEEL laboratorijos duomenimis, vidutinė 1 kg vandenilio kaina, priklausomai nuo jo gamybos technologijos, yra tokia:

  • Cheminė reakcija - 700 rublių su standartiniu reagento atgavimo metodu ir 320 - naudojant atominės elektrinės energiją.
  • Elektrolizė iš pramoninio tinklo - 420 rublių. Duomenys galioja „firminiams“, subalansuotiems elektrolizatoriams. Rankdarbių gaminiams rodikliai akivaizdžiai mažesni.
  • Gamyba iš biomasės - 350 rublių.
  • Angliavandenilių konversija - 200 rublių.
  • Aukštos temperatūros elektrolizė atominėse elektrinėse - 130 rublių.

Iš šių skaičių aišku, kad pigiausias vandenilio gamybos būdas yra atominėse elektrinėse, kur svarbus išteklius – aukšta temperatūra – yra pagrindinės gamybos šalutinis produktas. Vandenilio energija iš atsinaujinančių šaltinių taip pat neatsiperka dėl brangios įrangos. O namų šildymas vandeniliu, pagrįstas kompaktišku įrengimu? Turite suprasti, kad energijos tvermės dėsnio negalima apeiti. Norėdami išleisti H2 elektrolizatoriuje, turėsite išleisti tam tikrą sumą elektros energija. Norint jį gauti, šiluminėje elektrinėje buvo deginamas iškastinis kuras arba energija buvo gaminama hidroelektrinėje. Tada elektra buvo perduodama laidais. Visuose proceso etapuose atsiranda neišvengiami nuostoliai ir pabaigoje gaunamas potencialios šiluminės energijos kiekis bus a priori mažesnis nei pradžioje.

Ar apsimoka šildyti namą vandeniliu?

Kompaktiškų vandenilio generatorių pardavėjai įtikina pirkėjus, kad šildyti būstą vandeniliu yra neįtikėtinai pigu. Esą tai net labiau apsimoka nei šildytis dujomis. Sako, kad vanduo, kuris pilamas į instaliaciją, nieko nekainuoja, o apie kitas išlaidas tyli. Tokie pažadai turi stebuklingą poveikį kai kuriems mūsų bendrapiliečiams, kurie mėgsta dovanas. Tačiau nebūkime kaip Pinokis ir, prieš keldami koją į kvailių šalį, išsiaiškinkime, kiek iš tikrųjų kainuoja šildymas vandeniliu namuose.

Vidutinė gamtinių dujų pardavimo kaina gyventojams šildymui ir elektros gamybai – 4,76 rub./m3. 1 m3 yra 0,712 kg. Atitinkamai, 1 kg gamtinių dujų kainuoja 6,68 rublio. Gamtinių dujų vidutinis kaloringumas yra 50 000 kJ/kg. Vandenilio atveju jis yra daug didesnis, 140 000 kJ/kg. Tai yra, norint gauti šiluminės energijos kiekį, lygų sudeginus 1 kg vandenilio, reikės 2,8 kg gamtinių dujų. Jo kaina yra 13,32 rubliai. Dabar palyginkime šilumos energijos, gautos sudeginus 1 kg vandenilio, gauto gerame gamykliniame elektrolizatoriuje, ir iš 2,8 kg gamtinių dujų kainą: 420 rublių ir 13,32. Skirtumas tikrai didžiulis, 31,5 karto! Net lyginant su brangiausiu iš tradicinių šildymo būdų - elektriniu, vandenilis net neprilygsta konkurentams, kainuoja 4 kartus daugiau! Elektros energiją, kuri bus sunaudota elektrolizatoriaus veikimui, geriau panaudoti šildymo elektros prietaisams valdyti, bus daug daugiau naudos.

Kalbant apie vandenilio energijos perspektyvas, jų yra, tačiau sėkmė siejama su perspektyvumu pramonines technologijas, kurios dar nebuvo išrastos. Buitiniai vandenilio generatoriai ir vandenilinės transporto priemonės tikrai nepelningos bent artimiausius dešimtmečius. Labai ribotas jų naudojimas kai kuriose šalyse įmanomas tik dėl didelių vyriausybės subsidijų, kurios yra eksperimentinių aplinkosaugos programų dalis.

Memento mori – keli žodžiai apie saugos priemones

Vandenilis yra degios, sprogios dujos. Tuo pačiu metu jis yra bekvapis ir neįmanoma nustatyti jo nuotėkio be specialios įrangos. Tvarkyti tokius pavojingai atrodantis degalams reikalingos specialios saugos priemonės. Būtina periodiškai tikrinti vamzdynų, akumuliacinių rezervuarų sandarumą, uždarymo vožtuvų tinkamumą naudoti. H2 generatorius nėra toks paprastas įrenginys, kaip gali atrodyti iš trumpų vaizdo įrašų. Tai potenciali bomba, kuri gali susprogdinti jūsų namus. Dujinio šildymo katilą savo rankomis paversti vandeniliniu taip pat pavojinga.

Naminis vandenilinis šildymo katilas, kažkaip perdarytas iš seno malkomis kūrenamo, ir vandenilio generatorius namui šildyti, surinktas ant kelio ir nesaugus. Vaizdo įrašo autoriai pasakoja apie nepaprastą įrengimo efektyvumą, nenurodydami jokių skaičių ir siūlydami užsisakyti panašų pas juos už priimtiną kainą

Sugriauti mitus apie vandenilio katilų efektyvumą

Jei ekonominiai skaičiavimai jūsų neįtikina, o jūs vis dėlto nusprendėte eksperimentuoti šildymo vandeniliu nuostolingai tema, primygtinai rekomenduojame neužsiimti mėgėjiška veikla, o pasikviesti specialistus, turinčius patirties šioje veiklos srityje. Beje, mūsų šalyje jų labai mažai.