Penjana hidrogen untuk memanaskan rumah persendirian. Cara membuat penjana hidrogen dengan tangan anda sendiri Bahan api hidrogen buat sendiri

peralatan
03.11.2019

Masa telah lama berlalu apabila memanaskan peribadi rumah desa dilakukan hanya dengan membakar kayu atau arang batu di dalam dapur. semasa unit pemanasan guna jenis lain bahan api. Tetapi kenaikan harga bahan api yang berterusan memaksa kita mencari pilihan pemanasan yang lebih murah. Tetapi secara literal di bawah hidung kita terdapat sumber tenaga yang tidak habis-habis - hidrogen. Dan dalam artikel ini kami akan memberitahu anda bagaimana anda boleh menggunakan air biasa sebagai bahan api dengan memasang dandang pemanasan hidrogen dengan tangan anda sendiri.

Reka bentuk dan prinsip operasi penjana hidrogen

Penggunaan hidrogen sebagai bahan api untuk memanaskan rumah adalah idea yang agak menggoda, kerana nilai kalorinya ialah 33.2 kW/m3, manakala gas asli ia hanya 9.3 kW/m3, dan ini lebih daripada 3 kali ganda. Secara teorinya, hidrogen boleh diekstrak daripada air, dan kemudian dibakar dalam dandang; anda boleh menggunakan penjana hidrogen untuk memanaskan rumah anda.

Sebagai pembawa tenaga, tiada apa yang dapat dibandingkan dengan hidrogen, dan rizabnya boleh dikatakan tidak berkesudahan. Seperti yang dinyatakan di atas, apabila dibakar, hidrogen membebaskan banyak tenaga haba, lebih banyak daripada bahan api yang mengandungi karbon. Daripada pelepasan berbahaya ke atmosfera yang dibebaskan apabila menggunakan gas asli, hidrogen, apabila dibakar, membentuk air biasa dalam bentuk wap. Terdapat hanya satu masalah: unsur ini tidak terdapat dalam alam semula jadi dalam bentuk tulen, tetapi hanya dalam kombinasi dengan bahan lain.

Satu sebatian tersebut ialah air biasa, iaitu hidrogen teroksida. Untuk membahagikannya kepada unsur-unsur konstituennya, ramai saintis menghabiskan lebih daripada satu tahun. Dan bukan tanpa hasil, penyelesaian teknikal untuk mengasingkan komponennya daripada air masih dijumpai. Ini adalah tindak balas kimia yang dipanggil elektrolisis, akibatnya air terurai menjadi oksigen dan hidrogen, campuran yang terhasil dipanggil gas meletup atau gas Brown.

Di bawah ini anda boleh melihat gambar rajah penjana hidrogen (elektrolisis) yang menggunakan tenaga elektrik:


Elektroliser dipasang di pengeluaran besar-besaran dan digunakan untuk kerja-kerja nyalaan gas (kimpalan). Arus dengan frekuensi dan kekuatan tertentu dikenakan pada kumpulan plat logam yang direndam dalam air. Disebabkan oleh tindak balas elektrolisis yang berterusan, oksigen dan hidrogen dibebaskan bercampur dengan wap air.

Untuk memisahkan gas dari stim, semuanya disalurkan melalui pemisah, selepas itu ia disalurkan ke pembakar. Untuk mengelakkan tindak balas dan letupan, injap dipasang pada bekalan, yang membolehkan bahan api mengalir dalam satu arah sahaja.

Pemasangan hidrogen untuk memanaskan rumah termasuk komponen berikut: dandang dan paip dengan diameter 25-32 mm (1-1.25 inci). Anda boleh memasang paip di rumah dengan tangan anda sendiri, tetapi satu syarat mesti dipenuhi - selepas setiap cawangan, diameter mesti berkurangan.

Diameter dikurangkan mengikut prinsip berikut - paip D32, paip D25. Selepas cawangan - D20, dan paip terakhir yang akan dipasang ialah D16. Jika syarat ini dipenuhi, penunu hidrogen akan berfungsi dengan cekap dan berkesan.

Untuk memantau paras air dan mengisi semula peranti dengan tepat pada masanya, reka bentuk mempunyai sensor khas yang memberikan arahan pada masa yang tepat dan air disuntik ke dalam ruang kerja elektrolisis. Untuk memastikan bahawa tekanan tidak melompat ke titik kritikal di dalam kapal, unit dilengkapi dengan suis kecemasan dan injap pelega. Untuk mengekalkan penjana hidrogen, anda hanya perlu menambah air dari semasa ke semasa dan itu sahaja.


Kelebihan pemanasan hidrogen

U pemanasan hidrogen Terdapat beberapa kelebihan serius yang mempengaruhi kelaziman sistem:

  1. Sistem mesra alam. Satu-satunya hasil sampingan yang dilepaskan ke atmosfera semasa operasi ialah air dalam bentuk wap. Yang tidak memudaratkan alam sekitar dalam apa cara sekalipun.
  2. Hidrogen dalam sistem pemanasan berfungsi tanpa menggunakan api. Haba terhasil kerana tindak balas pemangkin. Apabila hidrogen bergabung dengan oksigen, air terbentuk. Kerana ini, terdapat pelepasan haba yang besar. Aliran haba itu sendiri, suhunya kira-kira 40 ° C, pergi ke penukar haba. Untuk sistem lantai yang dipanaskan, ini adalah rejim suhu yang ideal.
  3. Tidak lama lagi, pemanasan hidrogen buat sendiri akan dapat menggantikan sistem tradisional, dengan itu membebaskan manusia daripada pengeluaran jenis bahan api lain - minyak, gas, arang batu dan kayu api.
  4. Hayat perkhidmatan minimum ialah 15 tahun.
  5. Kecekapan memanaskan rumah persendirian dengan hidrogen boleh mencapai 96%.

Pengeluaran hidrogen adalah proses yang berpatutan sepenuhnya. Semua yang perlu dibelanjakan adalah elektrik. Dan apabila menggunakan penjana pemanasan, juga termasuk dalam operasi sistem bateri solar, maka kos tenaga boleh diminimumkan. Berdasarkan ini, kita boleh membuat kesimpulan bahawa sistem ini adalah yang paling mesra alam dan cekap untuk memanaskan rumah.


Bagaimana untuk memasang penjana hidrogen dengan tangan anda sendiri?

Selalunya, dandang berkuasa hidrogen digunakan untuk memanaskan lantai. Sistem ini pada masa kini datang dalam pelbagai kapasiti. Kuasa dandang boleh sangat berbeza, antara 27 W hingga infiniti. Anda boleh mengambil satu dandang yang sangat berkuasa untuk memanaskan seluruh rumah sekaligus, atau anda boleh mengambil beberapa dandang kecil. Mereka dipasang sendiri, tetapi bagaimana untuk melakukannya? penjana hidrogen dengan tangan sendiri?

Sebelum anda mula membina sel bahan api, anda perlu mempunyai alatan berikut di tangan:

  • gergaji besi untuk logam;
  • gerudi dengan satu set gerudi;
  • set sepana;
  • pemutar skru rata dan berlubang;
  • pengisar sudut ("pengisar") dengan bulatan yang dipasang untuk memotong logam;
  • multimeter dan meter aliran;
  • pembaris;
  • penanda.

Selain itu, jika anda membuat keputusan untuk membina sendiri penjana PWM, anda memerlukan osiloskop dan meter frekuensi untuk menyediakannya.

Untuk membuat penjana hidrogen untuk memanaskan rumah persendirian, kami akan mempertimbangkan litar elektrolisis "kering" yang benar-benar menggunakan elektrod yang diperbuat daripada plat keluli tahan karat.


Arahan di bawah menunjukkan proses membina penjana hidrogen:

  1. Pembinaan badan sel bahan api. Peranan dinding sisi bingkai dimainkan oleh papan keras atau plat plexiglass, dipotong mengikut saiz penjana masa depan. Perlu diingat bahawa saiz unit secara langsung bergantung pada prestasinya, tetapi kos untuk mendapatkan NDC akan jauh lebih tinggi. Untuk pembinaan sel bahan api, dimensi optimum adalah dari 150×150 mm hingga 250×250 mm.
  2. Lubang digerudi dalam setiap plat untuk kelengkapan masuk dan keluar untuk air. Di samping itu, adalah perlu untuk menggerudi di dinding sisi untuk membolehkan gas keluar dan empat lubang di sudut untuk menyambungkan elemen reaktor antara satu sama lain.
  3. Menggunakan pengisar, plat elektrod dipotong daripada kepingan keluli tahan karat 316L. Saiznya hendaklah 10-20 mm lebih kecil daripada dinding. Lebih-lebih lagi, apabila membuat setiap bahagian, perlu meninggalkan pad sentuhan kecil di salah satu sudut. Ini adalah perlu untuk menyambungkan elektrod negatif dan positif ke dalam kumpulan sebelum menyambungkannya kepada kuasa.
  4. Untuk mendapatkan jumlah NHO yang diperlukan, keluli tahan karat mesti dirawat dengan halus kertas pasir pada kedua-dua belah pihak.
  5. Dua lubang digerudi dalam setiap plat: gerudi yang diameternya hendaklah 6-7 mm - untuk membekalkan air ke dalam ruang antara elektrod dan dengan diameter 8-10 mm - untuk mengeluarkan gas Brown. Titik penggerudian dikira dengan mengambil kira lokasi pemasangan paip masuk dan keluar yang sepadan.
  6. Mula memasang penjana. Untuk melakukan ini, kelengkapan dipasang di dinding papan keras untuk membekalkan air dan mengeluarkan gas. Tempat di mana ia disambungkan dimeterai dengan teliti dengan pengedap automotif atau paip.
  7. Selepas ini, salah satu bahagian badan telus dipasang pada kancing, selepas itu elektrod diletakkan. Meletakkan elektrod hendaklah bermula dengan cincin pengedap. Sila ambil perhatian: satah elektrod mestilah benar-benar rata, jika tidak unsur-unsur dengan caj bertentangan akan menyentuh, yang akan menyebabkan litar pintas!
  8. Plat keluli tahan karat dipisahkan dari permukaan sisi reaktor menggunakan gelang pengedap yang diperbuat daripada silikon, paronit atau bahan lain. Adalah penting bahawa ia tidak lebih tebal daripada 1 mm. Bahagian tersebut digunakan sebagai pengatur jarak antara plat. Semasa proses pemasangan, pastikan bahawa pad sesentuh elektrod bertentangan dikumpulkan pada sisi bertentangan penjana.
  9. Selepas plat terakhir diletakkan, cincin pengedap dipasang, selepas itu penjana ditutup dengan dinding papan keras kedua, dan struktur itu sendiri disambungkan menggunakan kacang dan pencuci. Apabila melakukan kerja ini, berhati-hati memantau keseragaman pengetatan dan ketiadaan herotan antara plat.
  10. Menggunakan hos polietilena, penjana disambungkan kepada bekas air dan gelembung.
  11. Pad kenalan elektrod disambungkan antara satu sama lain menggunakan sebarang kaedah, selepas itu wayar kuasa disambungkan kepada mereka.
  12. Voltan dibekalkan ke sel bahan api daripada penjana PWM, selepas itu mereka mula mengkonfigurasi dan melaraskan peranti mengikut output maksimum gas LNO.

Untuk mendapatkan gas Brown kuantiti yang diperlukan yang akan mencukupi untuk memasak dan memanaskan, memasang beberapa penjana hidrogen yang beroperasi secara selari.


  1. Adalah dilarang sama sekali untuk menaik taraf peralatan tersebut secara bebas, walaupun anda mempunyai lukisan kejuruteraan yang terperinci dan profesional. Ini mungkin menyumbang kepada kemungkinan kebocoran campuran hidrogen daripada penjana ke kawasan lapang, yang agak berbahaya.
  2. Adalah disyorkan untuk memasang sensor khas rejim suhu di dalam penukar haba, ini akan membolehkan untuk memantau kemungkinan lebihan tahap suhu pemanasan air.
  3. Reka bentuk penunu itu sendiri boleh termasuk injap tutup, yang akan disambungkan terus ke penderia suhu itu sendiri. Ia juga perlu untuk memastikan penyejukan biasa dandang.
  4. Dan akhirnya, apa yang perlu dititikberatkan ialah keselamatan. Perlu diingat bahawa campuran hidrogen dan oksigen tidak dipanggil letupan untuk apa-apa. NHO ialah sebatian kimia berbahaya yang boleh menyebabkan letupan jika dikendalikan dengan tidak berhati-hati. Ikut peraturan keselamatan dan berhati-hati apabila bereksperimen dengan hidrogen.

Jika dikendalikan dengan betul, dandang hidrogen boleh bertahan bukan 15 tahun, seperti yang biasanya dijangka, tetapi 20 atau bahkan 30. Walau bagaimanapun, ingat bahawa semakin besar kuasa dandang, semakin besar penggunaan elektrik!

Untuk memanaskan rumah persendirian yang mereka gunakan cara yang berbeza. Mereka berbeza antara satu sama lain dalam kaedah pemindahan haba dan dalam jenis pembawa tenaga yang digunakan. Apabila menggunakan pemanasan air, terdapat beberapa jenis dandang bergantung pada jenis bahan api:

Penjana hidrogen untuk memanaskan rumah persendirian

  1. Bahan api pepejal - digunakan untuk kerja bahan api pepejal, yang membebaskan haba apabila dibakar.
  2. Elektrik - dalam dandang sedemikian, haba diperoleh dengan menukar elektrik.
  3. Gas - haba dibebaskan apabila gas terbakar.

Jika kita pertimbangkan dandang gas, maka ia kebanyakannya menggunakan gas asli, walaupun terdapat model untuk gas cecair, dan dalam Kebelakangan ini mula menggunakan hidrogen sebagai bahan api, dihasilkan daripada air dalam peranti khas– penjana hidrogen.

Prinsip operasi

Dari kursus fizik sekolah diketahui bahawa apabila air terdedah kepada arus elektrik terurai kepada dua komponen: hidrogen dan oksigen. Berdasarkan fenomena ini, penjana hidrogen yang dipanggil telah dibina. Peranti ini ialah unit di mana tindak balas elektrokimia berlaku untuk menghasilkan hidrogen dan oksigen daripada air. Proses elektrolisis air ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Proses elektrolisis air

Pada output penjana, bukan hidrogen dan oksigen tulen terbentuk, tetapi gas yang dipanggil Brown, dinamakan sempena saintis yang mula-mula memperolehnya. Ia juga dipanggil "gas letupan" kerana ia boleh meletup dalam keadaan tertentu. Selain itu, apabila membakar gas ini, seseorang boleh memperoleh hampir empat kali lebih tenaga daripada yang dibelanjakan untuk pengeluarannya.

Loji pengeluaran hidrogen sedemikian ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Loji perindustrian untuk pengeluaran hidrogen

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan pemanasan jenis ini termasuk yang berikut:

  1. Ini adalah jenis pemanasan yang mesra alam, kerana pembakaran hidrogen dalam persekitaran oksigen menghasilkan air dalam bentuk wap, dan tiada lagi pelepasan bahan berbahaya ke atmosfera.
  2. Anda boleh menyambungkan penjana ke sistem pemanasan air sedia ada rumah persendirian tanpa sebarang pengubahsuaian.
  3. Pemasangan beroperasi secara senyap, jadi ia tidak memerlukan sebarang bilik khas.

Kelemahan:

  1. Hidrogen mempunyai suhu pembakaran yang tinggi, yang dalam persekitaran oksigen boleh mencapai 3200°C, jadi dandang biasa boleh gagal dengan cepat. DALAM peranti moden Para saintis telah mencapai hasil pembakaran gas pada suhu 300°C, jadi masalah itu boleh dianggap selesai secara praktikal.
  2. Anda perlu berhati-hati apabila bekerja dengan gas Brown kerana ia boleh meletup. Ini boleh diselesaikan dengan menggunakan pelbagai injap keselamatan dan automasi.
  3. Memerlukan penggunaan air suling atau air dengan alkali untuk operasi.
  4. Kos peralatan yang tinggi. Untuk menyelesaikan masalah ini, ramai yang cuba memasang kilang pengeluaran hidrogen dengan tangan mereka sendiri.

Penjana hidrogen DIY

Peranti buatan sendiri secara skematik mewakili bekas air di mana elektrod diletakkan untuk menukar air kepada hidrogen dan oksigen.

Untuk membuatnya dengan tangan anda sendiri peranti serupa, anda perlu:

  1. Lembaran logam tahan karat 0.5-0.7 mm tebal. Keluli tahan karat gred 12Х18Н10Т adalah sesuai.
  2. Plat plexiglass.
  3. Tiub getah untuk membekalkan air dan mengeluarkan gas.
  4. Lembaran petrol dan getah kalis minyak setebal 3 mm.
  5. Sumber voltan - LATR dengan jambatan diod untuk diperolehi arus terus. Ia harus menyediakan arus 5-8 ampere.

Pertama, plat keluli tahan karat dipotong menjadi segi empat tepat 200x200mm. Sudut pada plat perlu dipotong untuk kemudian mengetatkan keseluruhan struktur dengan bolt. Dalam setiap plat kami menggerudi lubang dengan diameter 5 mm, pada jarak 3 cm dari bahagian bawah plat, untuk peredaran air. Satu wayar juga dipateri pada setiap plat untuk menyambung kepada sumber kuasa.

Sebelum pemasangan, gelang getah dibuat dengan diameter luar 200mm dan diameter dalam 190mm. Anda juga perlu menyediakan dua plat plexiglass setebal 2cm dan bersaiz 200x200mm, dan anda mesti terlebih dahulu membuat lubang di dalamnya pada empat sisi untuk bolt mengetatkan M8.

Perhimpunan bermula seperti ini: mula-mula letakkan plat pertama, kemudian cincin getah yang disalut dengan sealant di kedua-dua belah pihak, kemudian plat seterusnya dan seterusnya sehingga plat terakhir. Selepas ini, adalah perlu untuk mengetatkan keseluruhan struktur pada kedua-dua belah menggunakan kancing M8 dan plat plexiglass. Lubang digerudi di dalam plat: dalam satu di bahagian bawah untuk bekalan cecair, yang lain di bahagian atas untuk saluran keluar gas. Pemasangan dipasang di sana. Tiub PVC perubatan diletakkan pada kelengkapan ini. Hasil akhir mestilah reka bentuk seperti dalam rajah di bawah.

Penjana hidrogen DIY

Untuk mengelakkan gas daripada masuk semula ke dalam penjana gas, adalah perlu untuk membuat meterai air dalam perjalanan dari penjana ke penunu, atau lebih baik lagi, dua meterai.

Reka bentuk pengatup adalah bekas air, di mana, di bahagian penjana, tiub diturunkan ke dalam air, dan tiub yang pergi ke penunu berada di atas paras air. Gambar rajah penjana hidrogen dengan get ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Gambar rajah penjana hidrogen dengan pengedap air

Dalam elektrolisis - bekas air yang tertutup dengan elektrod yang diturunkan, gas mula dibebaskan apabila voltan digunakan. Melalui tiub 1 ia dibekalkan ke injap 1. Reka bentuk meterai air direka sedemikian rupa, seperti yang dapat dilihat dari rajah, bahawa gas hanya boleh bergerak ke arah dari elektrolisis ke penunu, dan bukan sebaliknya. Ini dihalang oleh ketumpatan air yang berbeza, yang mesti diatasi semasa perjalanan pulang. Seterusnya, melalui tiub 2, gas bergerak ke injap 2, yang direka untuk kebolehpercayaan sistem yang lebih besar: jika tiba-tiba atas sebab tertentu injap pertama tidak berfungsi. Selepas ini, gas dibekalkan ke penunu menggunakan tiub 3. Pengedap air adalah bahagian yang sangat penting dalam peranti, kerana ia menghalang gas daripada bergerak ke arah yang bertentangan.

Jika gas masuk semula ke dalam elektrolisis, peranti mungkin meletup. Oleh itu, dalam apa jua keadaan, peranti tidak boleh dikendalikan tanpa pengedap air!

Eksploitasi

Selepas pemasangan, anda boleh mula menguji peranti. Untuk melakukan ini, pasangkan pembakar dari jarum perubatan di hujung tiub dan mula tuangkan air. Anda perlu menambah KOH atau NaOH ke dalam air. Air hendaklah disuling atau air cair sebagai pilihan terakhir. Kepekatan 10% larutan alkali adalah mencukupi untuk peranti beroperasi. Seharusnya tiada kebocoran semasa menuang air. Adalah lebih baik untuk meniup struktur dengan udara, tekanan sehingga 1 atm, sebelum dituangkan. Jika penjana hidrogen dapat menahan tekanan ini, maka anda boleh mengisinya dengan air; jika tidak, anda perlu membetulkan kebocoran.

Selepas ini, LATR dengan jambatan diod disambungkan kepada elektrod mengikut litar. Ammeter dan voltmeter dipasang dalam litar untuk memantau operasi. Mulakan dengan voltan minimum dan kemudian sentiasa meningkatkannya, memerhatikan evolusi gas.

Adalah lebih baik untuk menjalankan kerja awal di luar rumah. Memandangkan pemasangan adalah bahan letupan, semua kerja harus dilakukan dengan sangat berhati-hati.

Semasa ujian, perhatikan operasi peranti. Sekiranya terdapat nyalaan penunu kecil, maka mungkin terdapat pelepasan gas yang rendah dalam penjana, atau mungkin terdapat kebocoran gas di suatu tempat. Jika larutan menjadi keruh atau kotor, ia perlu diganti. Ia juga perlu memastikan peranti tidak terlalu panas dan air tidak mendidih. Untuk melakukan ini, kawal voltan pada sumber semasa. Dan satu lagi - apabila dipanaskan, plat menjadi sedikit cacat dan boleh melekat antara satu sama lain. Untuk menghapuskan ini, anda perlu membuat gasket getah. Meludah air juga mungkin berlaku - untuk menghapuskan ini, anda perlu mengurangkan paras air.

Penjana dalam sistem pemanasan

Selepas ujian telah dijalankan, pemasangan boleh disambungkan ke dandang gas rumah-rumah. Untuk melakukan ini, dandang perlu sedikit diubah, iaitu, dengan tangan anda sendiri, anda perlu membuat jet dengan lubang diameter yang lebih kecil daripada kilang, yang direka untuk gas asli. Penjana yang dipasang ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Penjana hidrogen yang dipasang

Sistem pemanasan rumah persendirian mesti diisi dengan air. Nyalaan penunu boleh mencairkan dandang jika tiada air di dalamnya.

Selepas ini, mereka mengawal bekalan air ke peranti dan mula mengeluarkan penyumbatan dalam sistem pemanasan rumah. Kemudian, dengan melaraskan bekalan air dan voltan bekalan, operasi dandang dilaraskan.

Apabila mengendalikan pemasangan semasa musim pemanasan, ujian akhir dijalankan, di mana beberapa isu diselesaikan:

  1. Adakah terdapat gas yang mencukupi untuk memanaskan rumah? Sekiranya tidak mencukupi, maka anda boleh membuat pemasangan produktiviti yang lebih besar dengan tangan anda sendiri.
  2. Sejauh manakah dandang hidrogen berfungsi, iaitu, berapa lama dandang itu akan bertahan?
  3. Kos pemanasan sedemikian - untuk ini anda boleh menyimpan jurnal di mana anda menyimpan pengiraan kos pemanasan dan suhu di dalam rumah dan di luar semasa dandang beroperasi. Berdasarkan data ini, kita boleh membuat kesimpulan betapa menguntungkannya untuk memanaskan rumah dengan hidrogen.

Berdasarkan data ini, anda boleh menyediakan dengan lebih teliti untuk musim pemanasan seterusnya. Semasa operasi, anda boleh melihat perkara yang memerlukan penambahbaikan, mungkin beberapa bahagian peranti perlu dibuat semula. Mungkin dandang itu sendiri memerlukan kerja semula dan pemodenan supaya ia tidak cepat gagal. Selain itu, jika anda bercadang untuk menggunakan peranti itu pada masa hadapan, mungkin masuk akal untuk membeli penyuling air?

Video mengenai penjana

Anda boleh belajar cara membuat penjana hidrogen dengan tangan anda sendiri tanpa elektrik dari video ini.

Persoalan utama yang menarik minat ramai ialah berapa mahal atau murah pemanasan sedemikian? Ini boleh diketahui jika anda menyimpan statistik semasa musim pemanasan. Selain itu, adalah perlu untuk menjumlahkan semua kos, seperti kos air suling, kos alkali, kos elektrik, pembaikan dandang dan pembuatan pemasangan. Berdasarkan ini, anda boleh memutuskan sama ada jenis pemanasan ini sesuai untuk rumah anda atau tidak.

Bersentuhan dengan

Sudah lama berlalu apabila rumah desa boleh dipanaskan hanya dengan satu cara - dengan membakar kayu atau arang batu di dalam dapur. Peranti pemanasan moden menggunakan pelbagai jenis bahan api dan pada masa yang sama secara automatik mengekalkan suhu yang selesa di rumah kita. Gas asli, diesel atau minyak bahan api, elektrik, kuasa solar - ini adalah senarai yang tidak lengkap pilihan alternatif. Nampaknya - hidup dan gembira, tetapi kenaikan berterusan harga bahan api dan peralatan memaksa kami untuk meneruskan pencarian kaedah pemanasan yang murah. Dan pada masa yang sama, sumber tenaga yang tidak habis-habis - hidrogen, benar-benar terletak di bawah kaki kita. Dan hari ini kita akan bercakap tentang cara menggunakan air biasa sebagai bahan api dengan memasang penjana hidrogen dengan tangan anda sendiri.

Reka bentuk dan prinsip operasi penjana hidrogen

Penjana hidrogen kilang adalah unit yang mengagumkan

Menggunakan hidrogen sebagai bahan api untuk memanaskan rumah desa adalah bermanfaat bukan sahaja kerana nilai kalorinya yang tinggi, tetapi juga kerana tiada bahan berbahaya dikeluarkan semasa pembakarannya. Seperti yang semua orang ingat dari kursus kimia sekolah, semasa pengoksidaan dua atom hidrogen ( formula kimia H 2 – Hidrogenium) dengan satu atom oksigen, molekul air terbentuk. Ini menghasilkan tiga kali lebih haba daripada pembakaran gas asli. Kita boleh mengatakan bahawa hidrogen tidak mempunyai tandingan antara sumber tenaga lain, kerana rizabnya di Bumi tidak habis-habis - 2/3 lautan dunia terdiri daripada unsur kimia H2, dan di seluruh Alam Semesta, gas ini, bersama dengan helium, adalah "bahan binaan" utama. Hanya ada satu masalah - untuk mendapatkan H 2 tulen anda perlu membelah air kepada bahagian komponennya, dan ini tidak mudah dilakukan. Para saintis telah mencari cara untuk mengekstrak hidrogen selama bertahun-tahun dan menyelesaikan elektrolisis.

Gambar rajah operasi elektrolisis makmal

Kaedah menghasilkan gas meruap ini melibatkan meletakkan dua plat logam yang disambungkan kepada sumber voltan tinggi di dalam air pada jarak yang dekat antara satu sama lain. Apabila kuasa digunakan, potensi elektrik yang tinggi secara literal mengoyakkan molekul air, membebaskan dua atom hidrogen (HH) dan satu atom oksigen (O). Gas yang dibebaskan itu dinamakan sempena ahli fizik Yu. Brown. Formulanya ialah HHO, dan nilai kalori- 121 MJ/kg. Gas Brown terbakar dengan nyalaan terbuka dan tidak menghasilkan sebarang bahan berbahaya. Kelebihan utama bahan ini ialah dandang biasa yang berjalan pada propana atau metana sesuai untuk kegunaannya. Mari kita ambil perhatian bahawa hidrogen dalam kombinasi dengan oksigen membentuk campuran letupan, jadi anda perlukan langkah tambahan langkah berjaga-berjaga.

Gambar rajah pemasangan untuk menghasilkan gas Brown

Penjana, yang direka untuk menghasilkan gas Brown dalam kuantiti yang banyak, mengandungi beberapa sel, setiap satunya mengandungi banyak pasang plat elektrod. Mereka dipasang dalam bekas tertutup, yang dilengkapi dengan saluran keluar gas, terminal untuk menyambung kuasa dan leher untuk mengisi air. Di samping itu, pemasangan dilengkapi dengan injap keselamatan dan meterai air. Terima kasih kepada mereka, kemungkinan penyebaran bumerang telah dihapuskan. Hidrogen terbakar hanya di pintu keluar penunu, dan tidak menyala ke semua arah. Pembesaran berbilang kawasan yang boleh digunakan Pemasangan memungkinkan untuk mengekstrak bahan mudah terbakar dalam kuantiti yang mencukupi untuk pelbagai tujuan, termasuk memanaskan premis kediaman. Tetapi melakukan ini menggunakan elektrolisis tradisional tidak akan menguntungkan. Ringkasnya, jika tenaga elektrik yang dibelanjakan untuk pengeluaran hidrogen digunakan secara langsung untuk memanaskan rumah, maka ia akan menjadi lebih menguntungkan daripada memanaskan dandang dengan hidrogen.

Sel bahan api hidrogen Stanley Meyer

Saintis Amerika Stanley Meyer menemui jalan keluar dari situasi ini. Pemasangannya tidak menggunakan potensi elektrik yang kuat, tetapi arus frekuensi tertentu. Penciptaan ahli fizik yang hebat terdiri daripada fakta bahawa molekul air bergoyang mengikut masa dengan perubahan impuls elektrik dan memasuki resonans, yang mencapai daya yang mencukupi untuk membelahnya kepada atom konstituennya. Kesan sedemikian memerlukan arus berpuluh kali ganda kurang daripada semasa mengendalikan mesin elektrolisis konvensional.

Video: Sel Bahan Api Stanley Meyer

Untuk ciptaannya, yang dapat membebaskan manusia daripada ikatan pembesar minyak, Stanley Meyer dibunuh, dan kerja-kerja penyelidikannya selama bertahun-tahun hilang kepada Tuhan yang tahu di mana. Walau bagaimanapun, beberapa nota saintis telah dipelihara, atas dasar pencipta di banyak negara di seluruh dunia cuba membina pemasangan yang serupa. Dan saya mesti katakan, bukan tanpa kejayaan.

Kelebihan gas Brown sebagai sumber tenaga

  • Air, dari mana HHO diperolehi, adalah salah satu bahan yang paling biasa di planet kita.
  • Apabila bahan api jenis ini terbakar, ia menghasilkan wap air, yang boleh dipeluwap kembali menjadi cecair dan digunakan semula sebagai bahan mentah.
  • Semasa pembakaran gas meletup, tiada hasil sampingan yang terbentuk kecuali air. Kita boleh mengatakan bahawa tidak ada jenis bahan api yang lebih mesra alam daripada gas Brown.
  • Apabila mengendalikan sistem pemanasan hidrogen, wap air dibebaskan dalam jumlah yang mencukupi untuk mengekalkan kelembapan di dalam bilik pada tahap yang selesa.

Anda juga mungkin berminat dengan bahan tentang cara membina penjana gas anda sendiri:

Kawasan permohonan

Hari ini, elektrolisis adalah peranti biasa seperti penjana asetilena atau pemotong plasma. Pada mulanya, penjana hidrogen digunakan oleh pengimpal, kerana membawa unit dengan berat hanya beberapa kilogram adalah lebih mudah daripada menggerakkan silinder oksigen dan asetilena yang besar. Pada masa yang sama, keamatan tenaga tinggi unit tidak penting - semuanya ditentukan oleh kemudahan dan kepraktisan. DALAM tahun lepas penggunaan gas Brown melangkaui konsep biasa hidrogen sebagai bahan api untuk mesin kimpalan gas. Pada masa hadapan, kemungkinan teknologi itu sangat luas, kerana penggunaan HHO mempunyai banyak kelebihan.

  • Mengurangkan penggunaan bahan api dalam kenderaan. sedia ada penjana kereta hidrogen memungkinkan untuk menggunakan HHO sebagai bahan tambahan kepada petrol, diesel atau gas tradisional. Disebabkan oleh pembakaran yang lebih lengkap bagi campuran bahan api, pengurangan 20–25% dalam penggunaan hidrokarbon boleh dicapai.
  • Penjimatan bahan api di loji kuasa haba menggunakan gas, arang batu atau minyak bahan api.
  • Mengurangkan ketoksikan dan meningkatkan kecekapan rumah dandang lama.
  • Pengurangan berganda dalam kos pemanasan bangunan kediaman kerana siap atau penggantian separa jenis tradisional Bahan api gas perang.
  • Menggunakan unit pengeluaran HHO mudah alih untuk keperluan domestik - memasak, menerima air suam dan lain-lain.
  • Pembangunan loji janakuasa yang asasnya baharu, berkuasa dan mesra alam.

Penjana hidrogen yang dibina menggunakan "Teknologi Sel Bahan Api Air" S. Meyer (itulah nama risalahnya) boleh dibeli - banyak syarikat di Amerika Syarikat, China, Bulgaria dan negara lain terlibat dalam pengeluaran mereka. Kami mencadangkan untuk membuat penjana hidrogen sendiri.

Video: Cara memasang pemanasan hidrogen dengan betul

Apa yang diperlukan untuk membuat sel bahan api di rumah

Apabila mula mengeluarkan sel bahan api hidrogen, adalah penting untuk mengkaji teori proses pembentukan gas meletup. Ini akan memberikan pemahaman tentang apa yang berlaku dalam penjana dan akan membantu dalam menyediakan dan mengendalikan peralatan. Di samping itu, anda perlu menyimpan stok bahan yang diperlukan, yang kebanyakannya tidak sukar dicari rangkaian perdagangan. Bagi lukisan dan arahan, kami akan cuba membincangkan isu ini sepenuhnya.

Reka bentuk penjana hidrogen: gambar rajah dan lukisan

Pemasangan buatan sendiri untuk menghasilkan gas Brown terdiri daripada reaktor dengan elektrod terpasang, penjana PWM untuk membekalkannya, pengedap air dan wayar penyambung dan hos. Pada masa ini, terdapat beberapa reka bentuk elektrolisis menggunakan plat atau tiub sebagai elektrod. Di samping itu, anda boleh mencari di Internet pemasangan elektrolisis kering yang dipanggil. Tidak seperti reka bentuk tradisional, dalam peranti sedemikian plat tidak dipasang dalam bekas dengan air, tetapi cecair dibekalkan ke dalam jurang antara elektrod rata. Penolakan skim tradisional membolehkan untuk mengurangkan dengan ketara dimensi sel bahan api.

Litar elektrik pengawal selia PWM. Gambar rajah sepasang elektrod tunggal yang digunakan dalam sel bahan api Meyer. Gambar rajah sel Meyer. Gambar rajah elektrik pengawal selia PWM. Lukisan sel bahan api.
Lukisan sel bahan api Litar elektrik pengawal PWM Litar elektrik pengawal PWM

Dalam kerja anda, anda boleh menggunakan lukisan dan gambar rajah elektrolisis yang berfungsi, yang boleh disesuaikan dengan keadaan anda sendiri.

Pemilihan bahan untuk pembinaan penjana hidrogen

Untuk mengeluarkan sel bahan api, hampir tiada bahan khusus diperlukan. Satu-satunya perkara yang mungkin sukar ialah elektrod. Jadi, apakah yang perlu anda sediakan sebelum memulakan kerja?

  1. Jika reka bentuk yang anda pilih adalah penjana jenis "basah", maka anda memerlukan bekas air tertutup, yang juga akan berfungsi sebagai kapal reaktor. Anda boleh mengambil mana-mana bekas yang sesuai, keperluan utama adalah kekuatan yang mencukupi dan sesak gas. Sudah tentu, apabila menggunakan plat logam sebagai elektrod, lebih baik menggunakan struktur segi empat tepat, sebagai contoh, kes yang dimeterai dengan teliti dari bateri kereta gaya lama (hitam). Jika tiub digunakan untuk mendapatkan HHO, maka bekas yang luas daripada penapis isi rumah untuk pembersihan air juga sesuai. Paling banyak pilihan terbaik Perumahan penjana akan dihasilkan daripada keluli tahan karat, contohnya, gred 304 SSL.

    Pemasangan elektrod untuk penjana hidrogen jenis "basah".

    Apabila memilih sel bahan api "kering", anda memerlukan kepingan plexiglass atau plastik lutsinar lain sehingga 10 mm tebal dan cincin pengedap diperbuat daripada silikon teknikal.

  2. Tiub atau plat keluli tahan karat. Sudah tentu, anda boleh mengambil logam "ferus" biasa, tetapi semasa operasi elektrolisis, besi karbon mudah cepat terhakis dan elektrod perlu ditukar dengan kerap. Penggunaan logam karbon tinggi yang dialoi dengan kromium akan membolehkan penjana beroperasi untuk jangka masa yang lama. Pengrajin yang terlibat dalam pembuatan sel bahan api menghabiskan masa yang lama untuk memilih bahan untuk elektrod dan diselesaikan pada keluli tahan karat 316 L. Dengan cara ini, jika tiub dari aloi ini digunakan dalam reka bentuk, maka diameternya mesti dipilih dalam bentuk seperti itu. cara apabila memasang satu bahagian di bahagian yang lain terdapat jurang tidak lebih daripada 1 mm di antara mereka. Untuk perfeksionis, berikut ialah dimensi yang tepat:
    - diameter tiub luar - 25.317 mm;
    - diameter tiub dalam bergantung pada ketebalan bahagian luar. Walau apa pun, ia mesti menyediakan jurang antara elemen ini bersamaan dengan 0.67 mm.

    Prestasinya bergantung pada seberapa tepat parameter bahagian penjana hidrogen dipilih.

  3. penjana PWM. Dipasang dengan betul gambarajah elektrik akan membolehkan anda mengawal kekerapan arus dalam had yang diperlukan, dan ini secara langsung berkaitan dengan kejadian fenomena resonans. Dalam erti kata lain, agar evolusi hidrogen bermula, perlu memilih parameter voltan bekalan, jadi pemasangan penjana PWM diberikan Perhatian istimewa. Jika anda biasa dengan besi pematerian dan boleh membezakan transistor dari diod, maka anda boleh membuat bahagian elektrik sendiri. Jika tidak, anda boleh menghubungi jurutera elektronik yang dikenali atau memesan pengeluaran bekalan kuasa pensuisan di kedai pembaikan peranti elektronik.

    Bekalan kuasa pensuisan yang direka untuk sambungan ke sel bahan api boleh dibeli dalam talian. Mereka dikeluarkan oleh syarikat swasta kecil di negara kita dan di luar negara.

  4. Wayar elektrik untuk sambungan. Konduktor dengan keratan rentas 2 meter persegi akan mencukupi. mm.
  5. Bubbler. Para pengrajin memberikan nama mewah ini kepada meterai air yang paling biasa. Anda boleh menggunakan mana-mana bekas tertutup untuknya. Sebaik-baiknya, ia hendaklah dilengkapi dengan penutup yang ketat, yang akan tercabut serta-merta jika gas di dalamnya menyala. Di samping itu, disyorkan untuk memasang peranti potong antara elektrolisis dan gelembung, yang akan menghalang HHO daripada kembali ke sel.

    Reka bentuk gelembung

  6. Hos dan kelengkapan. Untuk menyambungkan penjana HHO, anda memerlukan tiub plastik yang jelas, kelengkapan salur masuk dan alur keluar serta pengapit.
  7. Nat, bolt dan kancing. Mereka akan diperlukan untuk memasang bahagian elektrolisis antara satu sama lain.
  8. Pemangkin tindak balas. Agar proses pembentukan HHO dapat diteruskan dengan lebih intensif, kalium hidroksida KOH ditambahkan ke dalam reaktor. Bahan ini boleh dibeli dengan mudah dalam talian. Untuk kali pertama, tidak lebih daripada 1 kg serbuk akan mencukupi.
  9. Silikon automotif atau pengedap lain.

Sila ambil perhatian bahawa tiub yang digilap tidak disyorkan. Sebaliknya, pakar mengesyorkan merawat bahagian dengan kertas pasir untuk mendapatkan permukaan matte. Pada masa hadapan, ini akan membantu meningkatkan produktiviti pemasangan.

Alat yang akan diperlukan semasa proses kerja

Sebelum anda mula membina sel bahan api, sediakan alatan berikut:

  • gergaji besi untuk logam;
  • gerudi dengan satu set gerudi;
  • set sepana;
  • pemutar skru rata dan berlubang;
  • pengisar sudut ("pengisar") dengan bulatan yang dipasang untuk memotong logam;
  • multimeter dan meter aliran;
  • pembaris;
  • penanda.

Di samping itu, jika anda membina sendiri penjana PWM, anda memerlukan osiloskop dan meter frekuensi untuk menyediakannya. Dalam rangka artikel ini, kami tidak akan membangkitkan isu ini, kerana pembuatan dan konfigurasi bekalan kuasa pensuisan paling baik dipertimbangkan oleh pakar di forum khusus.

Perhatikan artikel, yang menunjukkan sumber tenaga lain yang boleh digunakan untuk memanaskan rumah anda:

Arahan: cara membuat penjana hidrogen dengan tangan anda sendiri

Untuk mengeluarkan sel bahan api, kami akan menggunakan litar elektrolisis "kering" yang paling canggih menggunakan elektrod dalam bentuk plat keluli tahan karat. Arahan di bawah menunjukkan proses mencipta penjana hidrogen dari "A" hingga "Z", jadi lebih baik mengikuti urutan tindakan.

Gambar rajah sel bahan api jenis kering

  1. Pengilangan badan sel bahan api. Dinding sisi bingkai adalah plat papan keras atau plexiglass, dipotong mengikut saiz penjana masa depan. Anda perlu memahami bahawa saiz peranti secara langsung mempengaruhi prestasinya, namun, kos untuk mendapatkan HHO akan lebih tinggi. Untuk pembuatan sel bahan api, dimensi optimum peranti adalah dari 150x150 mm hingga 250x250 mm.
  2. Satu lubang digerudi dalam setiap plat untuk pemasangan salur masuk (alur keluar) untuk air. Di samping itu, penggerudian akan diperlukan di dinding sisi untuk saluran keluar gas dan empat lubang di sudut untuk menyambungkan elemen reaktor antara satu sama lain.

    Pembuatan dinding sisi

  3. Mengambil kesempatan daripada sudut pengisar, plat elektrod dipotong daripada kepingan keluli tahan karat 316L. Dimensi mereka hendaklah 10-20 mm lebih kecil daripada dimensi dinding sisi. Di samping itu, apabila membuat setiap bahagian, perlu meninggalkan pad sentuhan kecil di salah satu sudut. Ini diperlukan untuk menyambungkan elektrod negatif dan positif ke dalam kumpulan sebelum menyambungkannya kepada voltan bekalan.
  4. Untuk mendapatkan jumlah HHO yang mencukupi, keluli tahan karat mesti dirawat dengan kertas pasir halus di kedua-dua belah pihak.
  5. Dua lubang digerudi dalam setiap plat: dengan gerudi dengan diameter 6 - 7 mm - untuk membekalkan air ke dalam ruang antara elektrod dan dengan ketebalan 8 - 10 mm - untuk mengeluarkan gas Brown. Titik penggerudian dikira dengan mengambil kira lokasi pemasangan paip masuk dan keluar yang sepadan.

    Set bahagian ini mesti disediakan sebelum memasang sel bahan api

  6. Mereka mula memasang penjana. Untuk melakukan ini, kelengkapan bekalan air dan saluran keluar gas dipasang di dinding papan keras. Tempat di mana ia disambungkan dimeterai dengan teliti menggunakan pengedap automotif atau paip.
  7. Selepas ini, kancing dipasang di salah satu bahagian badan telus, selepas itu mereka mula meletakkan elektrod.

    Meletakkan elektrod bermula dengan cincin pengedap

    Sila ambil perhatian: satah elektrod plat mestilah rata, jika tidak unsur-unsur dengan caj bertentangan akan menyentuh, menyebabkan litar pintas!

  8. Plat keluli tahan karat dipisahkan dari permukaan sisi reaktor menggunakan cincin-O, yang boleh dibuat daripada silikon, paronit atau bahan lain. Ia hanya penting bahawa ketebalannya tidak melebihi 1 mm. Bahagian yang sama digunakan sebagai pengatur jarak antara plat. Semasa proses pemasangan, pastikan bahawa pad sentuhan elektrod negatif dan positif dikelompokkan ke dalam sisi yang berbeza penjana

    Apabila memasang plat, adalah penting untuk mengarahkan lubang keluar dengan betul

  9. Selepas meletakkan plat terakhir, cincin pengedap dipasang, selepas itu penjana ditutup dengan dinding papan keras kedua, dan struktur itu sendiri diikat dengan pencuci dan kacang. Semasa melakukan kerja ini, pastikan untuk memastikan bahawa pengetatan adalah seragam dan tiada herotan antara plat.

    Semasa pengetatan akhir, pastikan anda menyemak keselarian dinding sisi. Ini akan mengelakkan herotan

  10. Menggunakan hos polietilena, penjana disambungkan kepada bekas air dan gelembung.
  11. Pad kenalan elektrod disambungkan antara satu sama lain dalam apa jua cara, selepas itu wayar kuasa disambungkan kepada mereka.

    Dengan memasang beberapa sel bahan api dan menyambungkannya secara selari, anda boleh memperoleh jumlah gas Perang yang mencukupi

  12. Sel bahan api dibekalkan dengan voltan daripada penjana PWM, selepas itu peranti dikonfigurasikan dan dilaraskan kepada output gas HHO maksimum.

Untuk mendapatkan gas Brown dalam kuantiti yang mencukupi untuk pemanasan atau memasak, beberapa penjana hidrogen dipasang, beroperasi secara selari.

Video: Memasang peranti

Video: Pengendalian struktur jenis "kering".

Tempat penggunaan yang dipilih

Pertama sekali, saya ingin ambil perhatian bahawa kaedah tradisional pembakaran gas asli atau propana tidak sesuai dalam kes kami, kerana suhu pembakaran HHO melebihi penunjuk serupa hidrokarbon sebanyak tiga darjah sekali lagi. Seperti yang anda sendiri faham, keluli struktur tidak akan menahan suhu ini untuk masa yang lama. Stanley Meyer sendiri mengesyorkan menggunakan penunu dengan reka bentuk yang luar biasa, gambar rajahnya diberikan di bawah.

Skim penunu hidrogen yang direka oleh S. Meyer

Keseluruhan helah peranti ini ialah HHO (ditunjukkan dengan nombor 72 dalam rajah) masuk ke dalam kebuk pembakaran melalui injap 35. Campuran hidrogen yang terbakar naik melalui saluran 63 dan pada masa yang sama menjalankan proses lentingan, membawa bersamanya udara luar melalui lubang laras 13 dan 70. Di bawah hud 40, sejumlah produk pembakaran (wap air) dikekalkan, yang memasuki lajur pembakaran melalui saluran 45 dan bercampur dengan gas yang terbakar. Ini membolehkan anda mengurangkan suhu pembakaran beberapa kali.

Perkara kedua yang saya ingin menarik perhatian anda ialah cecair yang perlu dituangkan ke dalam pemasangan. Sebaiknya gunakan air yang disediakan yang tidak mengandungi garam logam berat. Pilihan yang ideal ialah sulingan yang boleh dibeli di mana-mana kedai kereta atau farmasi. Untuk operasi elektrolisis yang berjaya, kalium hidroksida KOH ditambah ke dalam air, pada kadar kira-kira satu sudu serbuk setiap baldi air.

Semasa operasi pemasangan, adalah penting untuk tidak memanaskan penjana. Apabila suhu meningkat kepada 65 darjah Celsius atau lebih, elektrod peranti akan tercemar dengan hasil sampingan tindak balas, yang akan mengurangkan produktiviti elektrolisis. Jika ini berlaku, maka sel hidrogen perlu dibongkar dan mendapan dikeluarkan menggunakan kertas pasir.

Dan perkara ketiga yang kami berikan penekanan khusus ialah keselamatan. Ingat bahawa ia bukan secara kebetulan bahawa campuran hidrogen dan oksigen dipanggil bahan letupan. HHO ialah bahan kimia berbahaya yang boleh menyebabkan letupan jika tidak dikendalikan dengan betul. Ikut peraturan keselamatan dan berhati-hati terutamanya apabila bereksperimen dengan hidrogen. Hanya dalam kes ini, "bata" yang terdiri daripada Alam Semesta kita akan membawa kehangatan dan keselesaan ke rumah anda.

Kami harap anda mendapati artikel ini sebagai sumber inspirasi dan akan menyingsing lengan baju anda dan mula membuat sel bahan api hidrogen. Sudah tentu, semua pengiraan kami bukanlah kebenaran muktamad, namun, ia boleh digunakan untuk mencipta model kerja penjana hidrogen. Sekiranya anda ingin menukar sepenuhnya kepada pemanasan jenis ini, maka isu itu perlu dikaji dengan lebih terperinci. Mungkin pemasangan anda akan menjadi asas, yang mana pengagihan semula pasaran tenaga akan berakhir, dan haba yang murah dan mesra alam akan memasuki setiap rumah.

Terima kasih kepada hobi saya yang pelbagai, saya menulis mengenai pelbagai topik, tetapi kegemaran saya adalah kejuruteraan, teknologi dan pembinaan. Mungkin kerana saya tahu banyak nuansa dalam bidang ini, bukan sahaja secara teori, kerana pengajian saya universiti teknikal dan sekolah siswazah, tetapi juga dengan sisi praktikal, kerana saya cuba melakukan segala-galanya dengan tangan saya sendiri.

Untuk mendapatkan haba di dalam rumah anda boleh gunakan pelbagai sumber tenaga. Antaranya sudah cukup pilihan yang luar biasa– contohnya, bahan api hidrogen. Pada masa ini, pemanasan hidrogen jarang digunakan oleh pengguna domestik kerana beberapa kesukaran untuk mendapatkan bahan mentah.

Walau bagaimanapun, kaedah ini masih dianggap paling mesra alam dan menyediakan pemanasan premis yang besar. Dan kos pemanasan sedemikian akan, walaupun lebih tinggi berbanding dengan penggunaan gas sebagai pembawa tenaga, tetapi nyata lebih rendah berbanding dengan operasi bahan api pepejal dan dandang elektrik.

Ciri-ciri pemanasan hidrogen

Buat pertama kalinya, pemanasan rumah menggunakan hidrogen telah dibangunkan oleh pencipta Itali. Peranti yang mereka cipta hampir tiada bunyi dan tidak memancarkan sinaran ke atmosfera. bahan berbahaya. Pada masa yang sama, suhu di dalam dandang adalah rendah, dan peralatan boleh dibuat bukan daripada besi tuang atau keluli tahan haba, tetapi daripada logam biasa dan juga plastik.

Pemanasan hidrogen versi "klasik", suhu rendah ialah pembebasan haba semasa pembentukan air daripada hidrogen dan oksigen. Walaupun ada teknik yang melibatkan proses terbalik– pemisahan molekul air untuk mencipta bahan api hidrogen, dibakar dalam dandang.

Dandang yang menggunakan hidrogen tidak memerlukan sistem khas untuk meletihkan produk pembakaran ke atmosfera. Lagipun, semasa proses hanya wap dilepaskan, yang tidak berbahaya persekitaran. Dan mendapatkan bahan mentah boleh dikatakan tiada masalah tertentu, tidak seperti pembawa tenaga seperti gas, bahan api diesel dan pelet.


Kos apabila menggunakan pemanasan hidrogen hanya akan pergi ke elektrik untuk penjana.

Kelebihan dan kekurangan

Penyebaran sistem pemanasan hidrogen difasilitasi oleh beberapa kelebihan kaedah ini:

  1. Kebersihan alam sekitar daripada pelepasan.
  2. Bekerja tanpa menggunakan api (hanya untuk sistem suhu rendah konvensional). Oleh kerana haba dihasilkan bukan melalui pembakaran, tetapi akibatnya tindak balas kimia. Gabungan hidrogen dan oksigen membawa kepada pengeluaran air, dan tenaga yang dibebaskan pergi ke penukar haba. Dalam kes ini, suhu penyejuk tidak melebihi 40 darjah, yang merupakan mod yang hampir ideal untuk sistem "lantai panas".
  3. Penggunaan bahan api hidrogen menjimatkan wang untuk pemilik rumah persendirian.


Satu-satunya kaedah yang lebih menguntungkan dari segi operasi ialah pemanasan gas, yang tidak selalu tersedia untuk perumahan pinggir bandar.

Selain itu, penggunaan hidrogen mengurangkan kos hidrokarbon seperti minyak dan gas, yang merupakan sumber yang tidak boleh diperbaharui.

Benar, teknik itu juga mempunyai kelemahan. Pertama, hidrogen adalah agak meletup dan, akibatnya, sukar untuk diangkut, walaupun masalah ini wujud hanya untuk versi suhu rendah.


Kedua, pakar yang mampu pemasangan yang betul Terdapat beberapa dandang dan pensijilan silinder hidrogen sedemikian di negara kita.

Prinsip dan peranti

Operasi pemanasan hidrogen adalah berdasarkan pembebasan sejumlah besar tenaga haba yang diperoleh hasil daripada interaksi oksigen dan molekul hidrogen. Proses ini dicirikan saiz besar kapasiti yang diperlukan untuk alirannya dan kecekapan tinggi (>80%). Untuk operasi peralatan yang betul adalah perlu:


  • sambungan kepada sumber cecair, yang peranannya paling kerap dimainkan oleh sistem hidrogen;
  • ketersediaan bekalan kuasa, tanpanya mustahil untuk mengekalkan elektrolisis;
  • penggantian berkala pemangkin, kekerapan bergantung pada prestasi dan reka bentuk dandang;
  • pematuhan dengan keperluan keselamatan), walaupun berbanding dengan pemanasan gas terdapat lebih sedikit daripada mereka kerana berlakunya semua tindak balas di dalam dandang, dan hanya kawalan visual proses diperlukan daripada pengguna).


Walau bagaimanapun, memandangkan tidak mungkin untuk mencipta peralatan seperti pemasangan hidrogen suhu rendah untuk memanaskan rumah dengan tangan anda sendiri, kaedah alternatif paling kerap digunakan - menghasilkan hidrogen dan menggunakannya sebagai pembawa tenaga. Pilihan ini akan lebih berpatutan dan akan memberikan suhu penyejuk yang lebih tinggi sistem pemanasan(sama seperti gas).

Pemasangan sistem

Sistem pemanasan hidrogen termasuk penjana hidrogen, penunu dan dandang. Yang pertama adalah perlu untuk menguraikan cecair ke dalam komponennya (dengan atau tanpa penggunaan pemangkin untuk mempercepatkan proses). Pembakar mencipta api terbuka, dan dandang berfungsi sebagai alat pertukaran haba. Semua ini boleh dibeli di kedai yang sesuai, tetapi sistem yang sama yang dibuat oleh anda sendiri, sebagai peraturan, berfungsi dengan lebih cekap.


Penjana hidrogen boleh dipasang dalam beberapa cara. Untuk membuatnya, anda memerlukan beberapa tiub keluli, tangki untuk lokasi struktur, penjana lebar denyut dengan kuasa 30A dan ke atas, atau sumber kuasa lain. Di samping itu, semasa pemasangan anda tidak boleh melakukannya tanpa bekas untuk air suling.

Cecair dari mana hidrogen akan dibebaskan dibekalkan di dalam struktur tertutup, di mana terdapat plat keluli tahan karat (semakin banyaknya, lebih banyak hidrogen dihasilkan, walaupun elektrik tambahan juga digunakan), bersebelahan antara satu sama lain.


Di dalam bekas, di bawah pengaruh arus, proses pemisahan molekul air menjadi oksigen dan hidrogen berlaku, selepas itu dimasukkan ke dalam dandang di mana pembakar dipasang. Jika arus dibekalkan bukan dari rangkaian, tetapi dari penjana PWM, kecekapan sistem meningkat.

Bahan yang digunakan

Sistem pemanasan biasanya menggunakan air suling, yang mana natrium hidroksida ditambah dalam perkadaran 10 liter cecair setiap 1 sudu besar. l bahan. Dalam ketiadaan atau kesukaran untuk mendapatkan kuantiti yang diperlukan sulingan dibenarkan digunakan dan air biasa daripada paip, tetapi hanya jika ia tidak mengandungi logam berat.


Sebagai logam dari mana ia dibuat dandang hidrogen, dibenarkan menggunakan sebarang jenis keluli tahan karat – pilihan yang sangat baik akan menjadi keluli ferimagnetik, yang mana zarah berlebihan tidak tertarik. Walaupun kriteria utama untuk memilih bahan masih harus tahan terhadap kakisan dan karat.

Untuk memasang radas, tiub dengan diameter 1 atau 1.25 inci biasanya digunakan. Pembakar boleh dibeli di kedai yang sesuai atau perkhidmatan dalam talian.

Jika anda memilih bahan yang betul dan mengkaji dengan teliti litar pemanasan, pembuatan pemasangan dan menyambungkannya ke dandang tidak sukar.

Kebolehlaksanaan teknik

Sebab untuk memasang sistem pemanasan hidrogen di rumah persendirian mungkin kekurangan gas asli dan ketersediaan elektrik. Pada masa yang sama, kos menyediakan bangunan dengan haba adalah lebih rendah berbanding dengan penggunaan alat pemanas elektrik.

Di samping itu, tidak perlu paip untuk mengeluarkan produk pembakaran. Ternyata pemasangan hidrogen boleh digunakan dengan baik rumah desa sebagai peralatan pemanas bebas atau tambahan.

Penjana hidrogen, yang kini digunakan dalam kereta untuk menjimatkan tenaga, terdapat dalam dua jenis: elektrolisis "basah" dan elektrolisis "kering". Setiap daripada mereka mempunyai kelebihan dan kekurangannya sendiri, tetapi elektrolisis kering adalah pembangunan peranti generasi kedua yang menghasilkan hidrogen untuk kereta, kerana ia menghapuskan kelemahan ketara pendahulunya yang basah.

Apabila bereksperimen dengan penjanaan hidrogen sendiri, anda harus berhati-hati tentang langkah keselamatan! Perlu mengkaji dahulu pengalaman penyelidik dan pengamal lain. Pautan kepada sumber mengenai topik ini daripada contoh praktikal pada akhir artikel.

Pelbagai jenis penjana dan peranti di kedai Cina ini.

Video menunjukkan gambar rajah penjana kering. Butiran lanjut tentang cara membuatnya ada dalam video kedua.

Penerangan terperinci

Untuk membuat bateri kering, anda memerlukan yang berlubang keluli tahan karat gred 316L atau 316T. Ketebalan helaian ialah 0.4 mm, atau 0.5 mm, tidak lebih tebal, dengan diameter lubang 2 mm, atau 3 mm. Padang lubang berperingkat, seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Pasir ringan setiap helaian dengan kertas pasir kasar supaya permukaan ditutup dengan calar. Ini akan meningkatkan kawasan hubungan antara keluli dan air.

Dalam pembuatan "bateri kering" untuk kereta, anda memerlukan 20 helai keluli berlubang 10X10 cm, dengan tonjolan 3X3 cm, untuk sentuhan elektrik; 19 spacer, tebal 2 mm dan 2 spacer, tebal 10 mm. Ia boleh dipotong daripada tiub dalam kereta atau kepingan getah. Anda juga memerlukan dua helai plastik 16X16 cm. Sebaik-baiknya buatnya dari dinding bekas bateri yang telah kehabisan hayatnya. Anda akan melihat butiran yang tinggal dalam demonstrasi video model "bateri kering" berbilang kutub. Gasket pertama dan terakhir adalah setebal 10 mm, ia diperlukan supaya bahagian plastik untuk saluran masuk dan keluar air dalam sistem bateri tidak terletak dengan ketat pada yang pertama dan terakhir. kepingan keluli. Dalam plat keluli, dalam protrusi untuk sesentuh elektrik, gerudi lubang dengan diameter sedemikian sehingga bolt muat ke dalamnya seolah-olah berulir, iaitu, ketat! Plat mesti bergantian kenalan. Satu plat dengan sesentuh pada bolt kanan; yang lain - dengan sentuhan pada bolt kiri. Dan sebagainya.

Sistem elektrolisis

Sistem elektrolisis terdiri daripada bahagian berikut: Bateri. "Bateri kering". Bekas pertama adalah untuk air suling yang dicampur dengan kalium hidroksida. Kalium hidroksida mesti mempunyai 95% ketepuan!. Bekas kedua dengan biasa, air bersih untuk pembersihan gas. Peranti tekanan. Injap yang menghalang gas daripada kembali ke sistem.

Menyambungkan kabel positif dan negatif dari bateri ke "bateri kering". Aliran air bercampur kalium hidroksida ke dalam bateri. Gas yang terhasil dengan sisa air meninggalkan bateri dan memasuki bekas. Kemudian, melalui penapis yang menghalang air daripada keluar, gas dari bekas pertama memasuki bekas kedua untuk penulenan melalui air. Untuk ini, tiub panjang digunakan, hampir ke bahagian paling bawah bekas kedua. Dalam bekas pertama dan kedua, bahan tahan asid, tidak tenggelam dan berliang boleh diletakkan di atas air untuk mengelakkan percikan air apabila kereta bergolek, bergoncang dan senget semasa memandu. Kemudian, melalui penapis yang menghalang air daripada keluar, gas yang telah disucikan dari bekas kedua melalui peranti yang menunjukkan tekanan gas.

Dari peranti tekanan, gas melalui injap, yang menghalang gas daripada kembali melalui sistem. Injap terdiri daripada tiub kuprum dengan penutup skru ketat pada kedua-dua hujungnya. Tudung dilengkapi dengan puting yang membolehkan udara melalui satu arah, iaitu dari sistem elektrolisis ke luar. Dan dalam tiub kuprum"bulu keluli" gred 0000 padat. Tanpa injap ini, sistem elektrolisis akan meledak!

Bateri kering" mudah dipasang dan dibuka. Parameter plat keluli yang dicadangkan akan menyelamatkan anda daripada sakit kepala pengiraan. Jika "bateri kering", memandangkan kuasa bateri kereta anda, tidak begitu berkesan, maka kurangkan bilangan plat secara sama rata dengan tambah dan tolak. Jika bateri menjadi sangat panas, kemudian tambahkan bilangan plat sama rata, satu untuk tambah, satu lagi untuk tolak, dan seterusnya. Jadikan bekas pertama dan kedua dalam sistem elektrolisis kawasan dan bentuk yang sama supaya ia boleh diletakkan dengan lebih mudah di bawah hud. Untuk kebolehpercayaan, buat selongsong keluli untuk mereka dan untuk "bateri kering". Gas dibekalkan ke enjin melalui sistem pengambilan udara. Dalam kes ini, adalah perlu untuk mengurangkan suntikan bahan api. Terdapat banyak jenama kereta, jadi pendekatan individu diperlukan di sini. Secara umum, fikir, percubaan.

Di laman web ini anda akan menemui video dan lukisan penyuntik air dan geganti pencucuhan voltan tinggi. Dan di laman web bahasa Rusia vodorod-na-avto.com ini terdapat banyak informasi berguna dengan butiran dan ujian penjana hidrogen untuk kereta.