Destilator za stroj je vodik. Kako napraviti kotao na vodik vlastitim rukama. Industrijski generator

Generator vodika (elektrolizer) je uređaj koji radi za svjetlo dva procesa: fizikalni i kemijski.

Tijekom rada, pod utjecajem električne struje, voda se raspada na kisik i vodik. Taj se proces naziva elektroliza. Elektrolizer je vrlo popularan među većinom poznate vrste generatori vodika.

Kako uređaj radi

Elektrolizer se sastoji od nekoliko metalnih ploča uronjenih u zatvorenu posudu s destiliranom vodom.

Samo kućište ima stezaljke za spajanje izvora struje i postoji rukavac kroz koji se ispušta plin.

Rad uređaja može se opisati na sljedeći način: električna struja prolazi kroz destiliranu vodu između ploča s različitim poljima (jedna ima anodu, druga ima katodu), dijeli je na kisik i vodik.

Ovisno o površini ploča, električna struja ima svoju snagu, ako je površina velika, tada puno struje prolazi kroz vodu i oslobađa se više plina. Shema spajanja ploča je alternativna, prvo plus, zatim minus i tako dalje.

Preporuča se izrada elektroda od nehrđajućeg čelika koji ne reagira s vodom tijekom elektrolize. Glavna stvar je pronaći visokokvalitetni nehrđajući čelik. Bolje je da udaljenost između elektroda bude mala, ali tako da se mjehurići plina lako kreću između njih. Spojnice su najbolje izrađene od odgovarajućeg metala kao elektrode.

Uzeti u obzir: s obzirom na činjenicu da je tehnologija proizvodnje povezana s plinom, kako bi se izbjeglo stvaranje iskre, potrebno je dobro pristajati svim dijelovima.

U razmatranoj izvedbi, uređaj uključuje 16 ploča, koje se nalaze jedna od druge unutar 1 mm.

Zbog činjenice da ploče imaju prilično veliku površinu i debljinu, moguće je proći velike struje kroz takav uređaj, ali metal se neće zagrijati. Ako mjerite kapacitet elektroda u zraku, tada će biti 1nF, ovaj set koristi do 25A u običnoj vodi iz slavine.

Za sakupljanje generatora vodika vlastitim rukama možete koristiti posudu za hranu, jer je njegova plastika otporna na toplinu. Zatim je potrebno spustiti elektrode u spremnik za skupljanje plina s hermetički izoliranim priključcima, poklopcem i drugim priključcima.

Ako koristite metalni spremnik, kako biste izbjegli kratki spoj, elektrode su pričvršćene na plastiku. S obje strane bakrenih i mesinganih armatura ugrađene su dvije spojnice (fazon - montirati, montirati) za odvod plina. Kontaktni priključci i priključci moraju biti čvrsto pričvršćeni silikonskim brtvilom.

Usklađenost sa sigurnosnim mjerama

Elektrolizer je uređaj povećane opasnosti.

Stoga je tijekom njegove proizvodnje, ugradnje i rada nužno pridržavati se i općih i posebne mjere sigurnosti.

Posebne mjere uključuju sljedeće stavke:

• treba kontrolirati koncentraciju smjese vodika i kisika kako bi se spriječila eksplozija;
• ako razina tekućine nije vidljiva u prozoru za gledanje generatora vodika, tada se ne može koristiti;
• tijekom popravka morate biti sigurni da na krajnjoj točki sustava nema vodika;
• kontraindicirana je uporaba otvorenog plamena, električnih grijača i prijenosnih svjetiljki s naponom većim od 12 volti u blizini elektrolizera;
• pri radu s elektrolitom treba se zaštititi zaštitnom opremom (kombinezon, rukavice i naočale).

Vješti majstori vjeruju da je izrada domaćih generatora vodika za automobile rizičan posao.

Oni to objašnjavaju činjenicom da elektrolizer za automobile ima složen i nesiguran sustav uređaja.

Potrebno je uključiti se u proizvodnju takvih jedinica pomoću posebnih materijala i reagensa.

Bilješka: u slučaju samostalne ugradnje elektrolizera, koji je sam napravio, preporuča se strogo isključiti mogućnost ulaska plina u komoru za izgaranje s isključenim motorom. Kada se motor ugasi, generator vodika mora se automatski isključiti iz električne mreže vozila.

Ako ipak odlučite sami napraviti automobilski hidrolizator, onda ga svakako trebate opremiti mjehurićima - ovo je poseban vodeni ventil. Kada ga koristite, sigurnost vožnje automobila značajno će se povećati.

Grijanje kuće na Brownov plin

Vodik je najčešći kemijski element pa ga je ekonomski isplativo koristiti.

Za mnoge vlasnike kuća i vikendica često se postavlja pitanje kako dobiti "čistu" i jeftinu energiju za potrebe kućanstva. Odgovor se može pronaći u inovacijama poput generatora vode za grijanje doma.

Znanstvenici su, zahvaljujući svom razvoju, dopustili mnogima da koriste takav uređaj za proizvodnju plina. Postrojenje je sposobno proizvoditi vodik (Brownov plin) koji će se koristiti za proizvodnju energije.

Ovaj spoj možete predstaviti kemijskom formulom poput hho. Ovaj se plin može dobiti iz vode metodom elektrolize. Mnogo je primjera u životu kada ljudi žele grijati svoje domove oksihidrogenom. Ali da bi ova vrsta goriva stekla popularnost, prvo morate naučiti kako ga (Brownov plin) nabaviti kod kuće.

Do sada ne postoji tehnologija za grijanje privatne kuće vodikom koja bi bila dovoljno pouzdana.

Pogledajte video u kojem iskusni korisnik objašnjava kako napraviti generator vodika vlastitim rukama:

Mnogi vlasnici automobila traže načine za uštedu goriva. Generator vodika za automobil radikalno će riješiti ovo pitanje. Recenzije onih koji su instalirali ovaj uređaj za sebe, omogućuju nam da govorimo o značajnom smanjenju troškova u radu transporta. Dakle, tema je vrlo zanimljiva. U nastavku ćemo govoriti o tome kako sami napraviti generator vodika.

ICE na vodikovo gorivo

Već nekoliko desetljeća traje potraga za prilagodbom motora s unutarnjim izgaranjem za puni ili hibridni rad na vodikovo gorivo. U Velikoj Britaniji je davne 1841. godine patentiran motor koji radi na mješavinu zraka i vodika. Koncern Zeppelin početkom 20. stoljeća koristio je motore s unutarnjim izgaranjem na vodik kao pogonski sustav za svoje poznate zračne brodove.

Razvoj vodikove energetike pogodovala je i globalna energetska kriza koja je izbila 70-ih godina prošlog stoljeća. Međutim, s njegovim završetkom, generatori vodika brzo su zaboravljeni. I to unatoč brojnim prednostima u usporedbi s konvencionalnim gorivom:

• idealna zapaljivost mješavine goriva na bazi zraka i vodika, što omogućuje lako pokretanje motora na bilo kojoj temperaturi okoline;
• veliko oslobađanje topline tijekom izgaranja plina;
• apsolutni ekološka sigurnost- ispušni plinovi se pretvaraju u vodu;
• 4 puta veća brzina izgaranja u usporedbi s mješavinom benzina;
• sposobnost smjese da radi bez detonacije pri visokom omjeru kompresije.

Glavni tehnički razlog, koji je nepremostiva prepreka u korištenju vodika kao pogonskog goriva za automobile, bio je nemogućnost stavljanja dovoljne količine plina u vozilo. Veličina spremnika goriva za vodik bit će usporediva s parametrima samog automobila. Visoka eksplozivnost plina mora isključiti mogućnost i najmanjeg istjecanja. U tekućem obliku potrebna je kriogena instalacija. Ova metoda također nije izvediva na automobilu.

Smeđi plin

Danas generatori vodika postaju sve popularniji među vozačima. Međutim, to nije baš ono o čemu smo gore govorili. Elektrolizom se voda pretvara u tzv. Brownov plin koji se dodaje smjesi goriva. Glavni problem koji ovaj plin rješava je potpuno izgaranje goriva. To služi kao povećanje snage i smanjenje potrošnje goriva za pristojan postotak. Neki mehaničari postigli su uštede i do 40%.

Površina elektroda je odlučujuća za kvantitativni izlaz plina. Pod djelovanjem električne struje molekula vode počinje se raspadati na dva atoma vodika i jedan atom kisika. Takva plinska smjesa pri izgaranju oslobađa gotovo 4 puta više energije nego pri izgaranju molekularnog vodika. Stoga uporaba ovog plina u motorima s unutarnjim izgaranjem dovodi do učinkovitijeg izgaranja gorive smjese, smanjuje količinu štetne emisije u atmosferu, povećava snagu i smanjuje količinu potrošenog goriva.

Univerzalna shema generatora vodika

Za one koji nemaju sposobnost projektiranja, generator vodika za automobil može se kupiti od obrtnika koji stavljaju na potok montažu i ugradnju takvih sustava. Danas postoji mnogo takvih prijedloga. Trošak jedinice i instalacije je oko 40 tisuća rubalja.

Ali možete sami sastaviti takav sustav - u tome nema ništa komplicirano. Sastoji se od nekoliko jednostavnih elemenata povezanih u jednu cjelinu:

1. Postrojenja za elektrolizu vode.
2. Spremnik.
3. Zamka za vlagu iz plina.
4. Elektronička upravljačka jedinica (modulator struje).

Ispod je dijagram pomoću kojeg možete lako sastaviti generator vodika vlastitim rukama. Nacrti za glavno postrojenje koje proizvodi Brownov plin prilično su jednostavni i jasni.

Shema ne predstavlja nikakvu inženjersku složenost, može je ponoviti svatko tko zna raditi s alatom. Za vozila sa sustavom ubrizgavanja goriva potrebno je ugraditi i regulator koji regulira razinu dovoda plina u gorivnu smjesu, a povezan je s putnim računalom vozila.

Reaktor

Količina dobivenog Brownovog plina ovisi o površini elektroda i njihovom materijalu. Ako se kao elektrode uzmu bakrene ili željezne ploče, tada reaktor neće moći dugo raditi zbog brzog uništavanja ploča.

Upotreba titanskih ploča izgleda idealno. Međutim, njihova uporaba povećava troškove montaže jedinice nekoliko puta. Korištenje ploča od visokolegiranog nehrđajućeg čelika smatra se optimalnim. Ovaj metal je dostupan, neće ga biti teško nabaviti. Također možete koristiti svoj potrošeni spremnik iz perilica za rublje. Poteškoća će biti samo rezanje ploča željene veličine.

Vrste ugradnje

Do danas, generator vodika za automobil može biti opremljen s tri elektrolizera koji se razlikuju po vrsti, prirodi rada i izvedbi:

Prvi tip konstrukcije sasvim je dovoljan za mnoge karburatorske motore. Nema potrebe za instaliranjem složenog elektroničkog kruga regulatora produktivnosti plina, a sama montaža takvog elektrolizera nije teška.

Za snažnija vozila poželjna je montaža drugog tipa reaktora. A za dizelske motore i teška vozila koristi se treći tip reaktora.

Potrebna izvedba

Kako bi se stvarno uštedjelo gorivo, generator vodika za automobil mora proizvoditi plin svake minute u količini od 1 litre na 1000 obujma motora. Na temelju ovih zahtjeva odabire se broj ploča za reaktor.

Za povećanje površine elektroda potrebno je površinu obraditi brusnim papirom u okomitom smjeru. Ovaj tretman je izuzetno važan - povećat će radnu površinu i izbjeći "lijepljenje" mjehurića plina na površinu.

Potonji dovodi do izolacije elektrode od tekućine i sprječava normalnu elektrolizu. Ne zaboravite da za normalan rad elektrolizera voda mora biti alkalna. Kao katalizator može poslužiti obična soda.

strujni regulator

Generator vodika na automobilu u procesu rada povećava njegovu produktivnost. To je zbog oslobađanja topline tijekom reakcije elektrolize. Radni fluid reaktora se zagrijava, a proces se odvija mnogo intenzivnije. Za kontrolu tijeka reakcije koristi se strujni regulator.

Ako ga ne smanjite, voda može jednostavno prokuhati, a reaktor će prestati proizvoditi Brownov plin. Poseban regulator koji regulira rad reaktora omogućuje promjenu performansi s povećanjem brzine.

Modeli rasplinjača opremljeni su regulatorom s konvencionalnim prekidačem za dva načina rada: "Route" i "City".

Sigurnost instalacije

Mnogi obrtnici stavljaju ploče u plastične posude. Ne štedite na ovome. Trebate spremnik od nehrđajućeg čelika. Ako nije dostupan, može se koristiti dizajn otvorene ploče. U potonjem slučaju potrebno je koristiti visokokvalitetni izolator struje i vode pouzdan rad reaktor.

Poznato je da je temperatura izgaranja vodika 2800. To je najeksplozivniji plin u prirodi. Brownov plin nije ništa više od "eksplozivne" smjese vodika. Stoga se generatori vodika cestovni prijevoz zahtijevaju visokokvalitetnu montažu svih komponenti sustava i dostupnost senzora za praćenje procesa.

Senzor temperature radne tekućine, tlaka i ampermetra neće biti suvišni u dizajnu instalacije. Posebnu pozornost treba obratiti na vodenu brtvu na izlazu iz reaktora. To je vitalno. Ako se smjesa zapali, takav će ventil spriječiti širenje plamena u reaktor.

Generator vodika za grijanje stambenih i industrijski prostori, koji radi na istim principima, razlikuje se nekoliko puta većom produktivnošću reaktora. U takvim instalacijama, odsutnost vodene brtve je smrtna opasnost. Generatorima vodika na automobilima također se preporučuje da budu opremljeni takvim povratnim ventilom kako bi se osigurao siguran i pouzdan rad sustava.

Sve dok konvencionalno gorivo nije nezamjenjivo

U svijetu postoji nekoliko eksperimentalnih modela koji u potpunosti rade na Brownov plin. Međutim tehnička rješenja još nisu dosegli svoje savršenstvo. Takvi sustavi nisu dostupni običnim stanovnicima planeta. Stoga se za sada vozači mogu zadovoljiti samo "rukotvorinama" koje omogućuju smanjenje troškova goriva.

Malo o povjerenju i naivnosti

Neki poduzetni poduzetnici nude generator vodika za automobile na prodaju. Govore o laserskoj obradi površine elektroda ili o jedinstvenim tajnim legurama od kojih se izrađuju, posebnim vodenim katalizatorima razvijenim u znanstvenim laboratorijima diljem svijeta.

Sve ovisi o sposobnosti misli takvih poduzetnika da lete znanstvenom fantazijom. Lakovjernost vas može na vlastiti (ponekad i ne mali) trošak učiniti vlasnikom instalacije čije će kontaktne ploče propasti nakon dva mjeseca rada.

Ako ste već odlučili uštedjeti novac na ovaj način, onda je bolje da sami sastavite instalaciju. Barem se kasnije neće imati tko kriviti.

Davno su prošla vremena kada se seoska kuća mogla grijati na samo jedan način - spaljivanjem drva ili ugljena u peći. Suvremeni uređaji za grijanje koriste različite vrste goriva i istovremeno automatski održavaju ugodnu temperaturu u našim domovima. Prirodni plin, dizel ili loživo ulje, električna energija, solarna i geotermalna toplina - ovo je djelomičan popis alternative. Čini se - živite i radujte se, ali samo stalni porast cijena goriva i opreme tjera nas da nastavimo tražiti jeftine načine grijanja. A u isto vrijeme, neiscrpan izvor energije - vodik, doslovno leži pod našim nogama. A danas ćemo govoriti o tome kako koristiti običnu vodu kao gorivo sastavljanjem generatora vodika vlastitim rukama.

Uređaj i princip rada generatora vodika

Koristite vodik kao gorivo za grijanje seoska kuća Blagotvoran je ne samo zbog svoje visoke kalorijske vrijednosti, već i zbog toga što se pri izgaranju ne oslobađaju štetne tvari.
svi se sjećaju iz školskog tečaja kemije, kada se dva atoma vodika (kemijska formula H 2 - Hidrogenium) oksidiraju s jednim atomom kisika, formira se molekula vode. Oslobađa tri puta više topline od izgaranja. prirodni gas. Može se reći da vodiku nema premca među drugim izvorima energije, budući da su njegove zalihe na Zemlji neiscrpne - svjetski ocean sastoji se od kemijskog elementa H 2 za 2/3, au cijelom Svemiru ovaj plin, uz helij, nalazi se glavni "građevni materijal". Evo samo jednog problema - da bi se dobio čisti H 2 potrebno je rastaviti vodu na sastavne dijelove, a to nije lako učiniti. Znanstvenici su godinama tražili način ekstrakcije vodika i odlučili su se za elektrolizu.

Ova metoda dobivanja hlapljivog plina sastoji se u činjenici da se dvije metalne ploče spojene na izvor visokog napona stave u vodu na maloj udaljenosti jedna od druge. Kad je struja uključena, visoka električni potencijal doslovno razbija molekulu vode, oslobađajući dva atoma vodika (HH) i jedan kisik (O). Plin koji izlazi nazvan je po fizičaru Y. Brownu. Njegova formula je HHO, a kalorična vrijednost mu je 121 MJ/kg. Brownov plin gori otvorenim plamenom i ne stvara nikakve štetne tvari. Glavna prednost ove tvari je da je običan kotao koji radi na propan ili metan prikladan za njegovu upotrebu. Napominjemo samo da vodik u kombinaciji s kisikom tvori eksplozivnu smjesu, pa će potrajati dodatne mjere Mjere opreza.

Generator, dizajniran za proizvodnju Brownovog plina u velikim količinama, sadrži nekoliko ćelija, od kojih svaka sadrži mnogo pari elektrodnih ploča. Ugrađuju se u zatvorenu posudu koja je opremljena izlazom za plin, stezaljkama za priključivanje struje i grlom za punjenje vode. Osim toga, jedinica je opremljena sigurnosnim ventilom i vodenom brtvom. Zahvaljujući njima, eliminirana je mogućnost širenja povratne vatre. Vodik gori samo na izlazu iz plamenika, a ne pali se u svim smjerovima. Višestruko povećanje korisne površine instalacije omogućuje izdvajanje zapaljive tvari u količinama dovoljnim za različite svrhe, uključujući grijanje stambenih prostorija. Ali to korištenjem tradicionalnog elektrolizera bit će neisplativo. Jednostavno rečeno, ako se električna energija potrošena na proizvodnju vodika izravno koristi za grijanje kuće, tada će to biti puno isplativije nego grijanje kotla na vodik.

Američki znanstvenik Stanley Meyer pronašao je izlaz iz ove situacije. Njegova instalacija nije koristila snažan električni potencijal, već struje određene frekvencije. Izum velikog fizičara sastojao se u tome što se molekula vode ljuljala u ritmu s promjenjivim električnim impulsima i ulazila u rezonanciju, koja je dostigla silu dovoljnu za njezino cijepanje na sastavne atome. Za takav udar bile su potrebne struje deset puta manje nego tijekom rada konvencionalnog stroja za elektrolizu.

Video: Stanley Meyer Fuel Cell

Zbog svog izuma, koji bi mogao osloboditi čovječanstvo od ropstva naftnih magnata, Stanley Meyer je ubijen, a radovi njegovih dugogodišnjih istraživanja nestali su nepoznato gdje. Ipak, sačuvani su zasebni zapisi znanstvenika, na temelju kojih izumitelji mnogih zemalja svijeta pokušavaju izgraditi takve instalacije. I moram reći, ne bez uspjeha.

Prednosti Brownovog plina kao izvora energije

• Voda iz koje se dobiva HHO jedna je od najčešćih tvari na našem planetu.
• Kada se ova vrsta goriva sagorijeva, stvara se vodena para, koja se može kondenzirati natrag u tekućinu i ponovno upotrijebiti kao sirovina.
• Pri izgaranju detonirajućeg plina ne nastaju nusproizvodi, osim vode. Može se reći da nema ekološki prihvatljivijeg goriva od Brownovog plina.
• Prilikom rada sustava grijanja na vodik, vodena para se oslobađa u količini dovoljnoj za održavanje vlažnosti u prostoriji na ugodnoj razini.

Područje primjene

Danas je elektrolizer jednako poznat uređaj kao generator acetilena ili plazma rezač. U početku su generatore vodika koristili zavarivači, budući da je nositi jedinicu tešku samo nekoliko kilograma bilo mnogo lakše nego pomicati goleme boce kisika i acetilena. Istodobno, visoki energetski intenzitet jedinica nije bio od presudne važnosti - sve je određeno praktičnošću i praktičnošću. Posljednjih je godina uporaba Brownovog plina nadišla uobičajene koncepte vodika kao goriva za strojeve za plinsko zavarivanje. U budućnosti, mogućnosti tehnologije su vrlo široke, jer korištenje HHO ima puno prednosti.

• Smanjenje potrošnje goriva u vozilima. Postojeći automobilski generatori vodika omogućuju upotrebu HHO kao dodatka tradicionalnom benzinu, dizelu ili plinu. Zbog potpunijeg izgaranja gorive smjese može se postići smanjenje potrošnje ugljikovodika za 20–25%.
• Ekonomija goriva u termoelektranama na plin, ugljen ili loživo ulje.
• Smanjenje toksičnosti i povećanje učinkovitosti starih kotlovnica.
• Višestruko smanjenje troškova grijanja stambenih zgrada zbog potpune ili djelomične zamjene tradicionalnih goriva Brownovim plinom.
• Korištenje prijenosnih HHO proizvodnih jedinica za potrebe kućanstva - kuhanje, primanje Topla voda itd.
• Razvoj temeljno novih, snažnih i ekološki prihvatljivih elektrana.

Generator vodika izgrađen pomoću S. Meyerove "Tehnologije vodenih gorivih ćelija" (naime, to je bio naziv njegove rasprave) može se kupiti - mnoge tvrtke u SAD-u, Kini, Bugarskoj i drugim zemljama bave se njihovom proizvodnjom. Nudimo da sami napravite generator vodika.

Video: Kako pravilno opremiti grijanje vodikom

Što je potrebno za izradu gorive ćelije kod kuće

Za početak proizvodnje vodikove gorive ćelije potrebno je proučiti teoriju procesa stvaranja detonirajućeg plina. To će dati razumijevanje onoga što se događa u generatoru, pomoći će u postavljanju i radu opreme. Osim toga, morat ćete napraviti zalihe potrebne materijale, od kojih većinu neće biti teško pronaći u distributivnoj mreži. Što se tiče crteža i uputa, pokušat ćemo pokriti ta pitanja u cijelosti.

Projektiranje generatora vodika: dijagrami i crteži

Samostalna instalacija za proizvodnju Brownovog plina sastoji se od reaktora s ugrađenim elektrodama, PWM generatora za njihovo napajanje, vodene brtve te spojnih žica i crijeva.
Trenutno postoji nekoliko shema elektrolizatora koji koriste ploče ili cijevi kao elektrode. Osim toga, na webu se može pronaći instalacija takozvane suhe elektrolize. Za razliku od tradicionalnog dizajna, u takvom uređaju ploče se ne postavljaju u posudu s vodom, već se tekućina dovodi u razmak između ravnih elektroda. Odbacivanje tradicionalne sheme omogućuje značajno smanjenje dimenzija gorive ćelije.

U radu možete koristiti crteže i dijagrame radnih elektrolizatora, koje možete prilagoditi vlastitim uvjetima.

Izbor materijala za izradu generatora vodika

Za proizvodnju gorive ćelije praktički nisu potrebni nikakvi posebni materijali. Jedino što može biti teško su elektrode. Dakle, što trebate pripremiti prije početka rada.

1. Ako je dizajn koji odaberete "mokri" tip generatora, tada će vam trebati zatvoreni spremnik vode, koji će također služiti kao tlačna posuda reaktora. Možete uzeti bilo koji prikladan spremnik, glavni uvjet je dovoljna čvrstoća i nepropusnost plina. Naravno, kada koristite metalne ploče kao elektrode, bolje je koristiti pravokutnu strukturu, na primjer, pažljivo zatvorenu kutiju od starog akumulatora automobila (crna). Ako se cijevi koriste za dobivanje HHO, tada će poslužiti i prostrani spremnik iz kućnog filtra za vodu. po samom najbolja opcija radit će se kućište generatora od nehrđajućeg čelika, npr. grade 304 SSL.
   

   Prilikom odabira "suhe" gorivne ćelije trebat će vam ploča od pleksiglasa ili druge prozirne plastike debljine do 10 mm i o-prstenovi od tehničkog silikona.

2. Cijevi ili ploče od "nehrđajućeg čelika". Naravno, možete uzeti i uobičajeni "željezni" metal, međutim, tijekom rada elektrolizera, jednostavno ugljično željezo brzo korodira i elektrode će se često morati mijenjati. Korištenje metala s visokim udjelom ugljika legiranog s kromom omogućit će generatoru da radi dugo vremena. Obrtnici uključeni u proizvodnju gorivih ćelija dugo su birali materijal za elektrode i zaustavili se na nehrđajućem čeliku 316 L. U drugom je između njih bio razmak ne veći od 1 mm. Za perfekcioniste, evo točnih dimenzija:
   - vanjski promjer cijevi - 25,317 mm;
   - promjer unutarnje cijevi ovisi o debljini vanjske cijevi. U svakom slučaju, trebao bi osigurati razmak između ovih elemenata jednak 0,67 mm.


3. PWM generator. Pravilno sastavljena kružni dijagram omogućit će reguliranje frekvencije struje unutar potrebnih granica, a to je izravno povezano s pojavom rezonantnih pojava. Drugim riječima, kako bi započela evolucija vodika, bit će potrebno odabrati parametre napona napajanja, stoga se posebna pozornost posvećuje montaži PWM generatora. Ako ste upoznati s lemilom i možete razlikovati tranzistor od diode, tada se električni dio može napraviti samostalno. U suprotnom se možete obratiti poznatom elektroničaru ili naručiti izradu sklopnog napajanja u radionici za popravak elektroničkih uređaja.
   

   Preklopno napajanje dizajnirano za spajanje na gorivu ćeliju može se kupiti online. Njihovom proizvodnjom bave se male privatne tvrtke u zemlji i inozemstvu.

4. Električne žice za spajanje. Bit će dovoljno vodiča s presjekom od 2 četvorna metra. mm.
5. mjehurić. Ovim otmjenim imenom obrtnici su nazvali najobičniju vodenu brtvu. Za to možete koristiti bilo koji zatvoreni spremnik. U idealnom slučaju, trebao bi biti opremljen poklopcem koji čvrsto prianja, koji će se, ako se plin iznutra zapali, odmah otkinuti. Osim toga, preporuča se ugraditi uređaj za isključivanje između elektrolizatora i mjehurića koji će spriječiti povratak HHO u ćeliju.
6. Crijeva i armature. Za spajanje HHO generatora trebat će vam prozirna plastična cijev, ulazni i izlazni spojevi i stezaljke.
7. Matice, vijci i klinovi. Oni će biti potrebni za pričvršćivanje dijelova elektrolizatora jedan na drugi.
8. reakcijski katalizator. Kako bi se proces stvaranja HHO odvijao intenzivnije, u reaktor se dodaje kalijev hidroksid KOH. Ova tvar se lako može kupiti na internetu. Za prvi put neće biti dovoljno više od 1 kg praha.
9. Automobilski silikon ili drugo brtvilo.

Imajte na umu da se polirane cijevi ne preporučuju. Naprotiv, stručnjaci preporučuju brušenje dijelova kako bi se dobila mat površina. U budućnosti će to pomoći u povećanju produktivnosti instalacije.

Alati koji će biti potrebni u procesu rada

Prije nego počnete graditi gorivu ćeliju, pripremite sljedeće alate:

• pila za metal;
• bušilica sa setom bušilica;
• set ključeva;
• ravni i urezani odvijači;
• kutna brusilica ("brusilica") s postavljenim krugom za rezanje metala;
• multimetar i mjerač protoka;
• vladar;
• marker.

Osim toga, ako sami sastavite PWM generator, trebat će vam osciloskop i brojač frekvencije da biste ga postavili. U okviru ovog članka nećemo pokretati ovo pitanje, jer proizvodnju i konfiguraciju prekidačkog napajanja najbolje razmatraju stručnjaci na specijaliziranim forumima.

Upute: kako napraviti generator vodika vlastitim rukama

Za proizvodnju gorive ćelije uzimamo najnapredniju "suhu" shemu elektrolizatora pomoću elektroda u obliku ploča od nehrđajućeg čelika. Upute u nastavku pokazuju proces stvaranja generatora vodika od "A" do "Z", stoga je najbolje držati se slijeda radnji.

1. Izrada tijela gorive ćelije. Bočne stijenke okvira su ploče od tvrdog kartona ili pleksiglasa, izrezane na veličinu budućeg generatora. Mora se shvatiti da veličina uređaja izravno utječe na njegovu izvedbu, međutim, trošak dobivanja HHO bit će veći. Za proizvodnju gorive ćelije optimalne su dimenzije uređaja od 150x150 mm do 250x250 mm.
2. U svakoj ploči je izbušena rupa za dovod (odvod) za vodu. Osim toga, bit će potrebno bušenje u bočnoj stijenci za izlazak plina i četiri rupe u kutovima za međusobno povezivanje elemenata reaktora.
3. Iskoristivši prednost kornera brusilica, Ploče elektrode izrezane od nehrđajućeg čelika 316L. Njihove dimenzije trebaju biti manje od dimenzija bočnih stijenki za 10 - 20 mm. Osim toga, prilikom izrade svakog dijela, potrebno je ostaviti malu kontaktnu pločicu u jednom od uglova. To će biti potrebno za spajanje negativnih i pozitivnih elektroda u skupine prije njihovog spajanja na napon napajanja.
4. Da bi se dobila dovoljna količina HHO, nehrđajući čelik potrebno je obostrano obraditi finim brusnim papirom.
5. U svakoj od ploča izbušene su dvije rupe: svrdlom promjera 6 - 7 mm - za dovod vode u prostor između elektroda i debljine 8 - 10 mm - za uklanjanje Brownovog plina. Točke bušenja izračunavaju se uzimajući u obzir mjesta postavljanja odgovarajućih ulaznih i izlaznih cijevi.
6. Počnite sastavljati generator. Da biste to učinili, armature za dovod vode i odvod plina ugrađene su u zidove od lesonita. Njihovi su spojevi pažljivo zapečaćeni automobilskim ili vodovodnim brtvilom.
7. Nakon toga se u jedan od prozirnih dijelova tijela ugrađuju klinovi, nakon čega počinje polaganje elektroda.
   

   Imajte na umu: ravnina pločastih elektroda mora biti ravna, inače će se elementi sa suprotnim nabojem dodirivati, uzrokujući kratki spoj!

8. Ploče od nehrđajućeg čelika odvojene su od bočnih strana reaktora O-prstenovima, koji mogu biti izrađeni od silikona, paronita ili drugog materijala. Važno je samo da njegova debljina ne prelazi 1 mm. Isti dijelovi se koriste kao razmaknice između ploča. Tijekom polaganja pazite da su kontaktne pločice negativne i pozitivne elektrode grupirane na različitim stranama generatora.
9. Nakon postavljanja posljednje ploče postavlja se brtveni prsten, nakon čega se generator zatvara drugom stijenkom od lesonita, a sama konstrukcija se pričvršćuje podloškama i maticama. Prilikom izvođenja ovog rada, pazite da pratite ujednačenost zatezanja i odsutnost izobličenja između ploča.
10. Uz pomoć polietilenskih crijeva, generator je spojen na posudu s vodom i mjehurić.
11. Kontaktne pločice elektroda međusobno su povezane na bilo koji način, nakon čega su na njih spojene žice za napajanje.
12. Gorivu ćeliju napaja PWM generator, nakon čega se aparat ugađa i podešava prema maksimalnom izlazu HHO plina.

Da bi se dobio Brownov plin u količini dovoljnoj za grijanje ili kuhanje, instalirano je nekoliko generatora vodika koji rade paralelno.

Video: Sastavljanje uređaja

Video: Rad strukture "suhog" tipa

Odabrane točke korištenja

Prije svega bih istaknuo da tradicionalna metoda izgaranje prirodnog plina ili propana nije prikladno u našem slučaju, budući da temperatura izgaranja HHO premašuje temperaturu izgaranja ugljikovodika više od tri puta. Kao što razumijete, konstrukcijski čelik neće dugo izdržati takvu temperaturu. Sam Stanley Meyer preporučio je korištenje plamenika neobičnog dizajna, čiji dijagram prikazujemo u nastavku.

Cijeli trik ovog uređaja leži u činjenici da HHO (označen brojem 72 na dijagramu) prolazi u komoru za izgaranje kroz ventil 35. Goruća smjesa vodika diže se kroz kanal 63 i istovremeno provodi proces izbacivanja, zavlačeći vanjski zrak kroz podesive rupe 13 i 70. Ispod kape 40 zadržava se određena količina produkata izgaranja (vodene pare) koja kroz kanal 45 ulazi u stupac izgaranja i miješa se s plinom koji gori. To vam omogućuje nekoliko puta smanjenje temperature izgaranja.

Druga točka na koju bih vam želio skrenuti pozornost je tekućina koju treba uliti u instalaciju. Najbolje je koristiti pripremljenu vodu koja ne sadrži soli teških metala. Idealna opcija je destilat koji se može kupiti u svakoj auto radnji ili ljekarni. Za uspješan rad elektrolizera u vodu se dodaje kalijev hidroksid KOH, u količini od oko jedne žlice praha po kanti vode.

Tijekom rada jedinice važno je ne pregrijati generator. Kada temperatura poraste na 65 stupnjeva Celzijusa ili više, elektrode aparata postat će kontaminirane nusproduktima reakcije, zbog čega će se smanjiti učinak elektrolizatora. Ako se to ipak dogodilo, tada će se vodikova ćelija morati rastaviti i ukloniti plak brusnim papirom.

I treća stvar na koju stavljamo poseban naglasak je sigurnost. Ne zaboravite da se smjesa vodika i kisika ne naziva slučajno eksplozivnom. HHO je opasan kemijski spoj koji, ako se ne rukuje neoprezno, može izazvati eksploziju. Pridržavajte se sigurnosnih pravila i budite posebno oprezni kada eksperimentirate s vodikom. Samo u ovom slučaju "cigla" od koje se sastoji naš svemir donijet će toplinu i udobnost u vaš dom.

Nadamo se da vam je članak postao izvor inspiracije i da ste, zasukavši rukave, krenuli u proizvodnju vodikove gorive ćelije. Naravno, svi naši izračuni nisu konačna istina, ali se mogu koristiti za izradu radnog modela generatora vodika. Ako se želite potpuno prebaciti na ovu vrstu grijanja, tada će se problem morati detaljnije proučiti. Možda će upravo vaša instalacija postati kamen temeljac, zahvaljujući kojem će preraspodjela energetskih tržišta prestati, a jeftina i ekološki prihvatljiva toplina ući će u svaki dom.

aqua-rmnt.com

Kratki teorijski dio

Vodik, poznat i kao vodik, - prvi element periodnog sustava - najlakša je plinovita tvar s visokom kemijskom aktivnošću. Tijekom oksidacije (to jest, izgaranja) oslobađa ogromnu količinu topline, tvoreći običnu vodu. Karakteriziramo svojstva elementa, raspoređujući ih u obliku teza:

Za referencu. Znanstvenici koji su prvi razdvojili molekulu vode na vodik i kisik smjesu su nazvali eksplozivnim plinom zbog njene sklonosti eksploziji. Kasnije je nazvan Brownov plin (prema imenu izumitelja) i počeo se označavati hipotetskom formulom HHO.

Prije su zračni brodovi bili punjeni vodikom, koji je često eksplodirao.

Iz prethodno navedenog nameće se sljedeći zaključak: 2 atoma vodika lako se spajaju s 1 atomom kisika, ali se vrlo nevoljko razdvajaju. Kemijska reakcija oksidacija se odvija izravnim oslobađanjem toplinske energije prema formuli:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (energija)

Ovdje leži važna točka, što će nam biti korisno u daljnjem razjašnjavanju: vodik spontano reagira paljenjem, a toplina se oslobađa izravno. Za odvajanje molekule vode morat će se potrošiti energija:

2H 2 O → 2H 2 + O 2 - Q

Ovo je formula za elektrolitičku reakciju koja karakterizira proces cijepanja vode dovođenjem električne energije. Kako to implementirati u praksi i napraviti generator vodika vlastitim rukama, razmotrit ćemo dalje.

Izrada prototipa

Kako biste razumjeli s čim imate posla, za početak predlažemo prikupljanje najjednostavniji generator za proizvodnju vodika minimalni trošak. Dizajn domaće instalacije prikazan je na dijagramu.

Od čega se sastoji primitivni elektrolizer:

• reaktor - stakleni ili plastični spremnik s debelim stijenkama;
• metalne elektrode uronjene u reaktor s vodom i spojene na izvor energije;
• drugi spremnik igra ulogu vodene brtve;
• cijevi za izlaz HHO plina.

Važna točka. Elektrolitičko postrojenje vodika radi samo na istosmjerna struja. Stoga koristite zidni adapter, auto punjač ili bateriju kao izvor napajanja. Alternator neće raditi.

Princip rada elektrolizera je sljedeći:

Da biste vlastitim rukama napravili dizajn generatora prikazan na dijagramu, trebat će vam 2 staklene boce sa širokim vratovima i poklopcima, medicinskom kapaljkom i 2 tuceta samoreznih vijaka. Kompletan set materijala prikazan je na fotografiji.

Od posebnih alata trebat će vam pištolj za ljepilo za brtvljenje plastični čepovi. Proces proizvodnje je jednostavan:

Za pokretanje generatora vodika u reaktor ulijte slanu vodu i uključite izvor struje. Početak reakcije označit će se pojavom mjehurića plina u obje posude. Podesite napon na optimalna vrijednost i zapaliti Brownov plin koji izlazi iz igle kapaljke.

Druga važna točka. Ne smije se primijeniti previsok napon - elektrolit, zagrijan na 65 ° C ili više, počet će intenzivno isparavati. Zbog velike količine vodene pare neće biti moguće zapaliti plamenik. Za detalje o sastavljanju i pokretanju improviziranog generatora vodika pogledajte video:

O Meyerovoj vodikovoj ćeliji

Ako ste izradili i testirali gornju konstrukciju, tada ćete po gorenju plamena na kraju igle vjerojatno primijetiti da je izvedba instalacije izuzetno niska. Da biste dobili više eksplozivnog plina, morate napraviti ozbiljniji uređaj koji se zove Stanley Meyer ćelija u čast izumitelju.

Princip rada ćelije također se temelji na elektrolizi, samo što su anoda i katoda izrađene u obliku cijevi umetnutih jedna u drugu. Napon se dovodi iz generatora impulsa kroz dvije rezonantne zavojnice, što smanjuje potrošnju struje i povećava učinak generatora vodika. Elektronički krug uređaja prikazan je na slici:

Bilješka. Pojedinosti o radu sheme opisane su na resursu http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Za izradu Meyerove ćelije trebat će vam:

• cilindrično tijelo od plastike ili pleksiglasa, obrtnici često koriste vodovodni filtar s poklopcem i mlaznicama;
• cijevi od nehrđajućeg čelika promjera 15 i 20 mm, duljine 97 mm;
• žice, izolatori.

Nehrđajuće cijevi su pričvršćene na dielektričnu bazu, na njih su zalemljene žice spojene na generator. Ćelija se sastoji od 9 ili 11 cijevi smještenih u plastično ili pleksiglas kućište, kao što je prikazano na fotografiji.

Elementi su povezani prema shemi poznatoj na Internetu, koja uključuje elektroničku jedinicu, Meyerovu ćeliju i vodenu brtvu (tehnički naziv je bubbler). Iz sigurnosnih razloga sustav je opremljen senzorima kritičnog tlaka i razine vode. Prema domaćim majstorima, takva vodikova instalacija troši struju reda veličine 1 ampera pri naponu od 12 V i ima dovoljne performanse, iako točne brojke nisu dostupne.

Shematski dijagram uključivanja elektrolizatora

pločasti reaktor

Generator vodika visokih performansi koji može raditi plinski plamenik, izrađena od ploča od nehrđajućeg čelika dimenzija 15 x 10 cm, količina - od 30 do 70 kom. U njima su izbušene rupe za zatezanje klinova, au kutu je izrezana stezaljka za spajanje žice.

Osim lima od nehrđajućeg čelika razreda 316, morat ćete kupiti:

• 4 mm guma, otporna na alkalije;
• završne ploče od pleksiglasa ili tekstolita;
• spone M10-14;
• provjeriti ventil za aparat za plinsko zavarivanje;
• vodeni filtar za vodenu brtvu;
• spojne cijevi od valovitog nehrđajućeg čelika;
• kalijev hidroksid u prahu.

Ploče moraju biti sastavljene u jedan blok, međusobno izolirane gumenim brtvama s izrezanom sredinom, kao što je prikazano na crtežu. Dobiveni reaktor čvrsto zategnite iglama i spojite na mlaznice s elektrolitom. Potonji dolazi iz zasebnog spremnika, opremljenog poklopcem i ventilima.

Bilješka. Reći ćemo vam kako napraviti protočni (suhi) elektrolizer. Lakše je napraviti reaktor s uronjenim pločama - nema potrebe za ugradnjom gumenih brtvila, a sastavljeni blok se spušta u zapečaćenu posudu s elektrolitom.

Krug vlažnog generatora

Naknadna montaža generatora koji proizvodi vodik provodi se prema istoj shemi, ali s razlikama:

1. Na tijelo aparata pričvršćen je spremnik za pripremu elektrolita. Potonji je 7-15% otopina kalijevog hidroksida u vodi.
2. Umjesto vode, u "mjehurić" se ulijeva tzv. dezoksidant - aceton ili anorgansko otapalo.
3. Nepovratni ventil mora biti postavljen ispred plamenika, inače, kada se plamenik vodika glatko isključi, obrnuti udarac će slomiti crijeva i mjehurić.

Za napajanje reaktora, najlakši način je korištenje inverter za zavarivanje, elektroničke sklopove nije potrebno sastavljati. Kako radi Brownov domaći plinski generator, reći ćemo Kućni majstor u tvom videu:

Je li isplativo nabaviti vodik kod kuće

Odgovor na ovo pitanje ovisi o opsegu smjese kisika i vodika. Svi crteži i dijagrami objavljeni na raznim internetskim izvorima izračunati su za ispuštanje HHO plina za sljedeće svrhe:

• koristiti vodik kao gorivo za automobile;
• izgaranje vodika bez dima u kotlovima i pećima za grijanje;
• koristiti za plinsko zavarivanje.

Glavni problem koji nadilazi sve prednosti vodikovog goriva: trošak električne energije za oslobađanje čiste tvari premašuje količinu energije dobivenu njezinim izgaranjem. Što god tvrdili pristaše utopijskih teorija, maksimalna učinkovitost elektrolizera doseže 50%. To znači da se za 1 kW primljene topline troši 2 kW električne energije. Korist nula, čak i negativna.

Podsjetimo se što smo napisali u prvom dijelu. Vodik je vrlo aktivan element i sam reagira s kisikom, pri čemu se oslobađa puno topline. Pokušavajući razdvojiti stabilnu molekulu vode, ne možemo primijeniti energiju izravno na atome. Razdvajanje se vrši električnom energijom, od koje se polovica rasipa u zagrijavanju elektroda, vode, namota transformatora i tako dalje.

Važne pozadinske informacije. Specifična toplina izgaranja vodika je tri puta veća nego kod metana, ali u odnosu na masu. Ako ih usporedimo po volumenu, tada će se pri izgaranju 1 m³ vodika osloboditi samo 3,6 kW toplinske energije u usporedbi s 11 kW za metan. Uostalom, vodik je najlakši kemijski element.

Sada razmotrite eksplozivni plin dobiven elektrolizom u domaćem generatoru vodika kao gorivo za gore navedene potrebe:

Za referencu. Da biste spalili vodik u kotlu za grijanje, morat ćete temeljito preraditi dizajn, jer vodikov plamenik sposoban rastaliti bilo koji čelik.

Zaključak

Vodik u sastavu HHO plina dobivenog iz domaći generator, koristan u dvije svrhe: eksperimenti i plinsko zavarivanje. Čak i ako odbacimo nisku učinkovitost ćelije i troškove njezine montaže, zajedno s utrošenom električnom energijom, jednostavno nema dovoljno snage za grijanje zgrade. To vrijedi i za benzinski motor osobnog automobila.

ovent.com

Jednostavne domaće sheme

Ako ne uzmemo u obzir sofisticirane jedinice koje je teško reproducirati kod kuće, već se ograničimo na improvizirana sredstva i materijale koji se mogu pronaći bez napuštanja kuće, tada se ispostavlja da je izrada kompaktnog, ali učinkovitog generatora vodika vlastitim ruke nije nerješiv zadatak. Jedan od najjednostavnijih sklopova uključuje komponente dostupne gotovo svima. Ovo su stvari koje lako možete ostaviti u svom domu:

• napajanje (12 V, 1-2 A);
• staklena posuda s metalnim čepom na navoj (~0,5 l);
• plastična boca (~1,0 l);
• pravokutno ravnalo od plastike (10–15 cm);
• britvice (lamelarne, takve su u pravokutnim kasetama od 10 komada);
• par sustava medicinskih kapaljki;
• spojne žice (od bakra, mali dio);
• vode i kuhinjske soli.

Da biste vlastitim rukama izradili generator vodika iz ovog skupa predmeta, trebat će vam jednostavan alat, kao što je nož, brusni papir, lemilo s odgovarajućim materijalima za lemljenje i napunjeni pištolj za ljepilo. Trebali biste započeti s pripremom oštrica, koja se sastoji od jednostranog čišćenja po neoštrim rubovima (2–3 mm) i kalajisanja. Zatim je potrebno na ravnalo ravnomjerno (nakon 3-4 mm) nanijeti zareze-utore. U njih će biti postavljene oštrice.

Treba imati na umu da će povećanje udaljenosti između žljebova dovesti do veće potrošnje struje i, prema tome, bit će potreban snažniji izvor energije.

Svaka oštrica treba biti okomita na glavnu ravninu ravnala. Na njega su pričvršćeni ljepilom tako da je isključen električni kontakt. Vizualno, ispada neka vrsta rebraste baterije za grijanje u minijaturi. Nakon što se ljepilo osuši, potrebno je dopuniti dobivenu strukturu žičanim spojevima. Jednostavno rečeno, sve neparne noževe morate spojiti na jednu žicu, a sve parne na drugu (slično kao što se to radi s pločicama unutar baterija).

Dalje, u metalni poklopac potrebno je napraviti rupe za ovaj par dovodnih žica i još jednu, veću - za izlaz vodika (promjer je određen veličinom filtra kapaljke, koji će biti montiran u poklopac). Ovdje se može učvrstiti ravnalo s oštricama, na slobodnoj unutarnjoj ravnini poklopca. Sve rupe napravljene nakon prolaska žica i kapaljki kroz njih moraju se napuniti ljepilom, pričvršćujući ove elemente. Tako da poklopac nakon zavrtanja potpuno zatvori volumen staklenke.

Plastična boca mora biti opremljena tako da obavlja funkciju hidrozatvarača (može ih biti više). Crijevo od staklene posude, provučeno kroz poklopac, trebalo bi skoro doći do dna boce. Sukladno tome, drugo crijevo za uklanjanje vodika nalazi se u gornjem dijelu. Prolaz konektora u poklopcu također mora biti zabrtvljen.

Sada u bocu (ne do samog vrha) i staklenku ulijte vodu, u posljednju uspite nekoliko žlica soli i promiješajte. Nakon toga, ostaje čvrsto zatvoriti poklopce i početi testirati ovaj DIY mini-generator. Ubrzo nakon uključivanja napajanja u mrežu, moći ćete promatrati proces hidrolize i oslobađanje vodika. Trebalo bi biti dovoljno da kada upaljeni upaljač prinesete vrhu igle koja se nalazi na odvodnom crijevu, plamen pokupi ovaj mali plamenik. Naravno, ovo je samo model koji pokazuje temeljnu mogućnost stvaranja takvog uređaja kod kuće.

Za ozbiljne svrhe, kao što je grijanje kuće ili plinsko rezanje metala, morat ćete ga, naravno, mjeriti. Umjesto oštrica, uzmite veće punopravne tanjure, umjesto limenke s bocom, odgovarajuće posude, itd. Druge popularne sheme koje također možete napraviti sami kod kuće (barem u garažama), u principu, sve je slično tome opisao. Mogu se uzimati posude različitih oblika raznih materijala, kao reagensi mogu djelovati metalni spojevi, lužine i kiseline itd. Jednom riječju, ima dosta prostora za pokuse.

Gdje poslati

Ovisno o tome koje si ciljeve postavite, koliko suptilno i duboko svladavate sheme koje su majstori predložili da to radite sami, koliko daleko idete u svojim eksperimentima, ovisi o tome kako i gdje možete primijeniti rezultate svog rada. Općenito, postoji nekoliko glavnih smjerova:

• metalni plinski rezač;
• obogaćivanje goriva u automobilu;
• grijanje u kući.

Praksa očajnih vozača pokazuje da ovi uređaji, uključujući i one ručno izrađene, mogu biti vrlo učinkoviti kako u pogledu uštede goriva tako iu smislu smanjenja razine štetnih tvari u ispušnim plinovima. Nedavno se na otvorenim prostorima blogova i foruma žestoko raspravljalo o prilično novoj primjeni takvih proizvoda - u sustavima grijanja. Ovo je utjelovljeno uglavnom kao dodatak glavnim uređajima.

Na primjer, podno grijanje ili zidovi. Prilikom izrade takvog uređaja kao što je generator vodika vlastitim rukama kod kuće, potrudite se voditi računa o elementarnim sigurnosnim pravilima. Ako je namijenjen za sustav grijanja, onda mora biti dizajniran za 24-satni rad. To je osobito istinito ako odlučite koristiti neškodljive kemijske spojeve kao reagense.

Možda ste zainteresirani za izradu generatora smeđeg plina vlastitim rukama?

Čak je i srednjovjekovni znanstvenik Paracelsus tijekom jednog od svojih eksperimenata primijetio da kada sumporna kiselina dođe u kontakt sa željezom, nastaju mjehurići zraka. Zapravo je to bio vodik (ali ne zrak, kako je znanstvenik vjerovao) - lagani plin bez boje i mirisa koji pod određenim uvjetima postaje eksplozivan.

U sadašnje vrijemegrijanje na vodik uradi sam - vrlo uobičajena stvar. Doista, vodik se može dobiti u gotovo neograničenim količinama, glavno je da ima vode i struje.

Ovu metodu grijanja razvila je jedna od talijanskih tvrtki. Kotao na vodik radi bez stvaranja štetnog otpada, zbog čega se smatra ekološki najtišim načinom grijanja kuće. Inovacija razvoja je u tome što su znanstvenici uspjeli postići izgaranje vodika na relativno niskoj temperaturi (oko 300ᵒS), što je omogućilo proizvodnju takvih kotlova za grijanje od tradicionalnih materijala.

Tijekom rada kotao ispušta samo neškodljivu paru, a jedino što iziskuje troškove je struja. A ako to kombinirate sa solarnim panelima (solarni sustav), onda se ti troškovi mogu potpuno svesti na nulu.

Bilješka! Često se vodikovi kotlovi koriste za grijanje sustava "podnog grijanja", koji se lako mogu sastaviti ručno.

Kako se sve događa? Kisik reagira s vodikom i, kao što se sjećamo iz lekcija kemije u srednjoj školi, tvori molekule vode. Reakcija je izazvana katalizatorima, kao rezultat, Termalna energija, grijanje vode na oko 40ᵒS - idealna temperatura za "topli pod".

Podešavanje snage kotla omogućuje vam postizanje određenog pokazatelja temperature potrebnog za grijanje prostorije s određenim područjem. Također je vrijedno napomenuti da se takvi kotlovi smatraju modularnim, jer se sastoje od nekoliko neovisnih kanala. U svakom od kanala nalazi se gore spomenuti katalizator, kao rezultat toga, rashladna tekućina ulazi u izmjenjivač topline, koja je već dosegla traženi pokazatelj od 40ᵒS.

Bilješka! Značajka takve opreme je da svaki od kanala može proizvesti različitu temperaturu. Dakle, jedan od njih može se izvesti na "topli pod", drugi na susjedna soba, treći do stropa itd.

Glavne prednosti grijanja na vodik

Ova metoda grijanja kuće ima nekoliko značajnih prednosti, koje određuju sve veću popularnost sustava.

1. Impresivna učinkovitost, koja često doseže 96%.
2. Ekološka prihvatljivost. Jedini nusproizvod koji se ispušta u atmosferu je vodena para, koja nije sposobna štetiti okoliš u osnovi.
3. Grijanje na vodik postupno zamjenjuje tradicionalne sustave, oslobađajući ljude potrebe za vađenjem prirodnih resursa - nafte, plina, ugljena.
4. Vodik djeluje bez vatre, toplinska energija nastaje katalitičkom reakcijom.

Je li moguće samostalno napraviti grijanje na vodik?

U principu, to je moguće. Glavni element sustava - kotao - može se stvoriti na temelju NHO generatora, odnosno konvencionalnog elektrolizera. Svi se sjećamo školskih eksperimenata kada smo gole žice stavljali u posudu s vodom spojenu na utičnicu pomoću ispravljača. Dakle, za izgradnju kotla, morat ćete ponoviti ovo iskustvo, ali u većoj mjeri.

Bilješka! Vodikov kotao se koristi s "toplim podom", kao što smo već spomenuli. Ali raspored takvog sustava je tema za drugi članak, pa ćemo se osloniti na činjenicu da je "topli pod" već uređen i spreman za upotrebu.

Izrada vodikovog plamenika

Počnimo stvarati vodeni plamenik. Tradicionalno, počet ćemo s kuhanjem potrebni alati i materijala.

Što će biti potrebno u radu

1. Lim od nehrđajućeg čelika.
2. Provjeriti ventil.
3. Dva vijka 6x150, matice i podloške za njih.
4. Protočni filter (iz perilice).
5. prozirna cijev. Razina vode je idealna za to - u trgovinama građevinskog materijala prodaje se po 350 rubalja po 10 m.
6. Plastična zatvorena posuda za hranu kapaciteta 1,5 litara. Približna cijena je 150 rubalja.
7. Priključci u obliku riblje kosti ø8 mm (odlični su za crijevo).
8. Bugarski za piljenje metala.

Sada shvatimo koju vrstu nehrđajućeg čelika koristiti. U idealnom slučaju, za to treba uzeti čelik 03X16H1. Ali kupnja cijelog lista "nehrđajućeg čelika" ponekad je vrlo skupa, jer proizvod debljine 2 mm košta više od 5500 rubalja, a osim toga, treba ga nekako donijeti. Stoga, ako negdje leži mali komad takvog čelika (dovoljno je 0,5x0,5 m), onda se s njim možete snaći.

Koristit ćemo nehrđajući čelik, jer obični čelik, kao što znate, počinje hrđati u vodi. Štoviše, u našem dizajnu namjeravamo koristiti alkalije umjesto vode, odnosno okolina je više nego agresivna, a obični čelik neće dugo trajati pod djelovanjem električne struje.

Video - Generator smeđeg plina s jednostavnim ćelijskim modelom od 16 ploča od nehrđajućeg čelika

Upute za proizvodnju

Prva razina. Prvo uzmite čelični list i stavite ga na ravnu površinu. Od lista gornjih dimenzija (0,5x0,5 m) treba dobiti 16 pravokutnika za budući plamenik vodika, izrezati ih brusilicom.

Bilješka! Svakoj ploči odrežemo jedan od četiri ugla. Ovo je neophodno kako bi se ploče u budućnosti spojile.

Druga faza. Izbušimo rupe za vijak na stražnjoj strani ploča. Ako smo planirali napraviti "suhi" elektrolizer, tada smo izbušili rupe s dna, ali u ovom slučaju to nije potrebno. Činjenica je da je "suhi" dizajn mnogo složeniji, a korisna površina ploča u njemu ne bi se koristila 100%. Napravit ćemo "mokri" elektrolizator - ploče će biti potpuno uronjene u elektrolit, a cijelo će njihovo područje sudjelovati u reakciji.

Treća faza. Princip rada opisanog plamenika temelji se na sljedećem: električna struja, koja prolazi kroz ploče uronjene u elektrolit, uzrokovat će raspad vode (ona bi trebala biti dio elektrolita) na kisik (O) i vodik ( H). Dakle, moramo imati dvije ploče u isto vrijeme - katodu i anodu.

S povećanjem površine ovih ploča povećava se i volumen plina, stoga u ovom slučaju koristimo osam komada za katodu, odnosno anodu.

Bilješka! Plamenik koji razmatramo je paralelno povezan dizajn, koji, iskreno, nije najučinkovitiji. Ali lakše je to učiniti.

Četvrta faza. Zatim moramo ugraditi ploče Plastični spremnik tako da se izmjenjuju: plus, minus, plus, minus itd. Za izolaciju ploča koristimo komade prozirne cijevi (kupili smo je čak 10 m, tako da postoji zaliha).

Iz cijevi izrežemo male kolutiće, izrežemo ih i dobijemo trake debljine oko 1 mm. Ovo je idealna udaljenost za učinkovito generiranje vodika u strukturi.

Peta faza. Ploče pričvršćujemo podloškama jednu za drugu. To radimo na sljedeći način: na vijak stavimo podlošku, zatim pločicu, nakon nje tri podloške, drugu pločicu, opet tri podloške itd. Osam komada objesimo na katodu, osam na anodu.

Bilješka! To se mora učiniti zrcalno, odnosno okrećemo anodu za 180ᵒ. Dakle, "plus" će ići u praznine između "minus" ploča.

Šesta faza. Gledamo gdje točno vijci leže u posudi, izbušimo rupe na tom mjestu. Ako iznenada vijci ne stanu u spremnik, tada ih odrežemo na potrebnu duljinu. Zatim umetnemo vijke u rupe, stavimo podloške na njih i pričvrstimo ih maticama - za bolju nepropusnost.

Zatim napravimo rupu u poklopcu za spojnicu, zavrtimo sam spoj (po mogućnosti razmazujući spoj silikonsko brtvilo). Pušemo u priključak kako bismo provjerili nepropusnost poklopca. Ako zrak i dalje izlazi ispod njega, tada i ovaj spoj premažemo brtvilom.

Sedma faza. Na kraju montaže testiramo gotov generator. Da biste to učinili, spojite bilo koji izvor na njega, napunite posudu vodom i zatvorite poklopac. Zatim na spojnicu stavimo crijevo koje spustimo u posudu s vodom (da se vide mjehurići zraka). Ako izvor nije dovoljno snažan, tada ih neće biti u spremniku, ali će se sigurno pojaviti u elektrolizeru.

Zatim moramo povećati intenzitet ispuštanja plina povećanjem napona u elektrolitu. Ovdje je vrijedno napomenuti da voda u svom čistom obliku nije vodič - struja prolazi kroz nju zbog nečistoća i soli prisutnih u njoj. Razrijedit ćemo malo lužine u vodi (na primjer, natrijev hidroksid je odličan - prodaje se u trgovinama kao sredstvo za čišćenje krtica).

Bilješka! U ovoj fazi moramo adekvatno procijeniti mogućnosti izvora energije, pa prije ulijevanja lužine, spojimo ampermetar na elektrolizer - tako da možemo pratiti povećanje struje.

Video - Grijanje na vodik. Vodikove baterije

Zatim, razgovarajmo o drugim komponentama vodikovog plamenika - filtru za perilicu i ventilu. Oba su za zaštitu. Ventil neće dopustiti da zapaljeni vodik prodre natrag u strukturu i eksplodira plin nakupljen ispod poklopca elektrolizera (čak i ako ga ima malo). Ako ne ugradimo ventil, spremnik će se oštetiti i lužina će iscuriti.

Filtar će biti potreban za izradu vodene brtve, koja će igrati ulogu barijere koja sprječava eksploziju. Obrtnici, iz prve ruke upoznati s dizajnom domaći plamenik na vodiku se taj zatvarač naziva "bulbulator". Doista, u biti samo stvara mjehuriće zraka u vodi. Za sam plamenik koristimo isto prozirno crijevo. Sve, vodikov plamenik je spreman!

Ostaje samo spojiti ga na ulaz sustava "toplog poda", zapečatiti spoj i započeti izravni rad.

Kao zaključak. Alternativa

Alternativa, iako vrlo kontroverzna, je Brownov plin, kemijski spoj koji se sastoji od jednog atoma kisika i dva atoma vodika. Izgaranje takvog plina prati stvaranje toplinske energije (štoviše, četiri puta jače nego u gore opisanom dizajnu).

Za grijanje kuće Brownovim plinom koriste se i elektrolizeri, jer se i ovaj način dobivanja topline temelji na elektrolizi. Stvaraju se posebni kotlovi u kojima se pod djelovanjem izmjenične struje molekule kemijski elementi odvojiti, tvoreći žuđeni Brownov plin.

Video - bogati smeđi plin

Vrlo je moguće da će inovativni izvori energije, čija je opskrba praktički neograničena, uskoro zamijeniti neobnovljive prirodne resurse, oslobađajući nas potrebe za stalnim rudarenjem. Takav tijek događaja pozitivno će utjecati ne samo na okoliš, već i na ekologiju planeta u cjelini.

Pročitajte i naš članak - parno grijanje "uradi sam".

Video - Grijanje vodikom

Hidrogenij (H2), "generiranje vode" - najčešći element svemira. Prema znanstvenicima, on čini gotovo 90% svih atoma u svemiru. Vodik, koji daje energiju našem Suncu tijekom reakcije termonuklearne fuzije, može poslužiti kao izvrsno gorivo na Zemlji. Ovo je jedino apsolutno bezopasno, ekološki prihvatljivo gorivo: kada se plin sagorijeva, ulazi u kemijsku reakciju s kisikom, a destilirana voda je proizvod izgaranja. Hidrogenij je idealno gorivo u svakom pogledu, a savršeno je i za grijanje doma. Štoviše, konvencionalni kotao za grijanje na plin može se pretvoriti u kotao za grijanje na vodik samo malim izmjenama u njegovom dizajnu. Jedan problem: unatoč prevalenciji vodika (mi sami činimo polovicu toga), on se gotovo nikada ne nalazi u svom čistom obliku na našem planetu. Ovaj plin nije dostupan na slobodnom tržištu, ali gdje ga se može nabaviti? Internet nam daje jasan i precizan odgovor: kupiti ili sastaviti generator vodika za grijanje doma.

Tehnologije proizvodnje čistog vodika

Postoje mnoge tehnologije za proizvodnju vodika. Spomenimo samo one od njih koji praktičnu primjenu nalaze izvan zidova laboratorija:

• Kemijska reakcija vode s metalima. Gorivo je voda, reagens je legura aluminija i galija. 150 kg gorivih ćelija dovoljno je za vožnju 500 km u "automobilu na vodik", zatim se metal mora ukloniti i poslati na oporabu, što zahtijeva izlaganje visokim temperaturama.
• Pretvorba prirodnog plina, rasplinjavanje ugljena, piroliza drva. Zagrijavanjem iznad 1000 ºS iz ugljikovodika se može dobiti čisti vodik za kućno grijanje.
• Elektroliza vode. Visokotemperaturna elektroliza je učinkovitija.
• Proizvodnja vodika iz biomase. Sirovina može biti gnojivo, sijeno, trava, alge i drugi poljoprivredni otpad. Bioplin može sadržavati od 2 do 12% vodika.
• Vodik "smeće" dobiva se iz kućnog otpada, podvrgavajući ga toplinskoj razgradnji.

Kućni generatori vodika

Kao što se može vidjeti iz prethodnog odjeljka, većina tehnološki procesi za industrijsku proizvodnju vodika povezani su s izlaganjem visokim temperaturama, što je problematično kod kuće. Razmotrite instalacije grijanja na vodik dostupne u privatnom sektoru:

Vodik iz stajnjaka

Bioplinska postrojenja, kojih ima mnogo Zapadna Europa počinju se javljati među domaćim poljoprivrednicima. Ručno rađeni bioplinski reaktori, o kojima “lude ruke” pričaju na internetu, ne razlikuju se ni u performansama ni u stabilnosti proizvodnje. Učinkovite su samo prilično složene i skupe instalacije, pod uvjetom da im se sirovine stalno dostavljaju. To je nerealno implementirati na malom privatnom imanju, ali je moguće na jakom gospodarstvu. Vodik je samo nusprodukt proizvodnje bioplina i obično se ne izdvaja spaljivanjem s metanom. Ali ako je potrebno, H2 se može odvojiti.

Shematski prikaz bioplinskog postrojenja. Kako bi proces stvaranja zapaljivih plinova bio intenzivan, sirovine se fermentiraju i povremeno miješaju.

Vodik iz vode

Postrojenje za elektrolizu vodika za kućno grijanje jedino je trenutno dostupno rješenje za privatni dom. Elektrolizer je kompaktan, jednostavan za održavanje, može se instalirati u maloj prostoriji. Sirovina za proizvodnju goriva je voda iz slavine. Postoji niz poznatih proizvođača koji nude slične kućne generatore vodika za grijanje doma i punjenje automobila. Na primjer, od 2003. Honda proizvodi Home Energy Station, danas je već treća generacija u prodaji. HES III je opremljen solarnim panelima i može se postaviti u garaži ili na otvorenom.

Home Energy Station je vrlo skupo postrojenje koje može proizvesti do 2 m2 vodika na sat iz prirodnog plina ili elektrolizom vode. Stanica se sastoji od reformatora, gorivih ćelija, sustava za pročišćavanje, kompresora i spremnika plina. Električna energija može dolaziti iz mreže ili se proizvoditi pomoću solarnih panela

Uz "brendiranu" opremu, koju, usput, nitko službeno ne isporučuje u zemlje ZND-a, danas se naširoko reklamiraju H2 generatori koje proizvode naši prijatelji u Nebeskom Carstvu ili tadžikistanski kolege u domaćim garažama. Razine kvalitete i izvedbe su različite, od nikakve do uvjetno prihvatljive. Prodavači takve opreme, za razliku od više ili manje poštenih Japanaca, koji ne obećavaju manu s neba, koriste "prljave" reklamne tehnologije, iskreno obmanjujući potencijalne kupce o karakteristikama svoje opreme, koja se prodaje po napuhanim cijenama.

Poluzanatski pogon za proizvodnju vodika

O grijanju vodika "uradi sam", koje omogućuje samostalnu proizvodnju elektrolizera, naširoko se raspravlja na internetskim forumima u blizini izgradnje. To je moguće i čak nije teško ako domaći majstor poznaje osnove elektrotehnike i ruke mu rastu s mjesta gdje bi trebale biti. Koliko je učinkovito i sigurno, posebno je pitanje.

Drugi problem je što je nabava goriva samo dio zadatka. Potrebno je osigurati njegovu proizvodnju u potrebnim količinama, odvojiti ga od kisika i vodene pare, stvoriti rezervu, osigurati konstantan tlak kada se dovodi u generator topline.

Koliko je kilogram vodika

Prosječna cijena 1 kg vodika, ovisno o tehnologiji njegove proizvodnje, prema laboratoriju INEEL, je sljedeća:

• Kemijska reakcija - 700 rubalja sa standardnom metodom redukcije reagensa i 320 - uz korištenje nuklearne energije.
• Elektroliza iz industrijske mreže - 420 rubalja. Podaci vrijede za "vlastite", balansirane elektrolizere. Proizvod ručne izrade ima očito niže pokazatelje.
• Proizvodnja iz biomase - 350 rubalja.
• Pretvorba ugljikovodika - 200 rubalja.
• Visokotemperaturna elektroliza u nuklearnim elektranama - 130 rubalja.

Ove brojke pokazuju da je najjeftiniji način proizvodnje vodika u nuklearnim elektranama, gdje je važan resurs visoka temperatura, koja je nusprodukt glavne proizvodnje. Energija vodika iz obnovljivih izvora također se ne isplati zbog visoke cijene opreme. Ali što je s grijanjem vodikom kod kuće na temelju kompaktne instalacije? Morate shvatiti da se zakon održanja energije ne može zaobići. Da biste izolirali H2 u elektrolizeru, morat ćete potrošiti određenu količinu električna energija. Za njezino dobivanje izgarala su fosilna goriva u termoelektrani ili se energija proizvodila u hidroelektrani. Struja se zatim prenosila žicama. U svim fazama procesa dolazi do neizbježnih gubitaka i količina potencijalne toplinske energije primljene na kraju bit će a priori niža nego na početku.

Je li isplativo grijati kuću vodikom

Prodavači kompaktnih generatora vodika uvjeravaju kupce u izvanrednu jeftinost grijanja kuće vodikom. Navodno je čak isplativije od grijanja na plin. Kažu da voda koja se ulije u instalaciju ne košta ništa, o ostalim troškovima šute. Takva obećanja imaju magičan učinak na neke naše sugrađane koji vole gratis. Ali nemojmo biti kao Pinokio i prije nego što zakoračimo u Zemlju luda, saznajmo koliko zapravo košta grijanje doma na vodik.

Prosječna prodajna cijena prirodnog plina za stanovništvo za potrebe grijanja i za proizvodnju električne energije iznosi 4,76 rubalja/m3. 1 m3 sadrži 0,712 kg. Prema tome, 1 kg prirodnog plina košta 6,68 rubalja. Prosječna ogrjevna vrijednost prirodnog plina je 50 000 kJ/kg. Vodik je puno veći, 140 000 kJ/kg. Odnosno, da bi se dobila količina toplinske energije jednaka onoj koja nastaje izgaranjem 1 kg vodika, bit će potrebno 2,8 kg prirodnog plina. Njegov trošak je 13,32 rubalja. Sada usporedimo troškove toplinske energije dobivene izgaranjem 1 kg vodika dobivenog u dobrom tvorničkom elektrolizeru i od 2,8 kg prirodnog plina: 420 rubalja u odnosu na 13,32. Razlika je uistinu monstruozna, 31,5 puta! Čak i u usporedbi s najskupljim tradicionalnim vrstama grijanja - električnim, vodik ne može niti blizu konkurirati, košta 4 puta više! Električnu energiju koja će se potrošiti na rad elektrolizera najbolje je iskoristiti za rad grijaćih električnih uređaja, bit će beskorisniji od primjera.

Što se tiče izgleda za vodikovu energiju, oni jesu, ali uspjeh je povezan s obećavajućim industrijske tehnologije koji još nisu izmišljeni. Generatori vodika u kućanstvima i automobili na vodik očito su neisplativi barem sljedećih desetljeća. Njihova vrlo ograničena uporaba u nekim zemljama moguća je samo zahvaljujući ozbiljnim državnim subvencijama u okviru eksperimentalnih ekoloških programa.

Memento mori - nekoliko riječi o sigurnosti

Vodik je zapaljivi eksplozivan plin. U isto vrijeme bez mirisa, otkriti njegovo curenje bez posebna oprema nemoguće. Rukovanje tako opasnom vrstom goriva zahtijeva posebne sigurnosne mjere. Potrebno je povremeno provjeravati nepropusnost cjevovoda, spremnika, ispravnost ventila. H2 generator nije tako jednostavan uređaj kao što se može činiti iz kratkih videa. Ovo je potencijalna bomba koja bi vam mogla raznijeti kuću. Pretvaranje plinskog kotla za grijanje u kotao za grijanje na vodik vlastitim rukama također je opasno.

Domaći kotao za grijanje na vodik, nekako prepravljen od starog na drva i generatora vodika za grijanje kuće, sastavljen na koljenu i nesiguran. Autori videa govore o izvanrednoj učinkovitosti instalacije, ne navodeći nikakve brojke i ne nudeći da od njih naručite sličnu po razumnoj cijeni.

Razotkrivanje mitova o učinkovitosti vodikovih kotlova

Ako vas ekonomski izračuni nisu uvjerili, a vi ste ipak odlučili eksperimentirati s temom grijanja vodikom uz gubitak, toplo preporučujemo da se ne bavite amaterskim aktivnostima, već pozovite stručnjake s iskustvom u ovom području djelovanja. Inače, kod nas ih je jako malo.