Generator vodika za grijanje kući domaće. Reaktor vodika ima svoje prednosti. Kriteriji kvalitete ugradnje

Vodik je gotovo savršen tip goriva, ali problem je u tome što se nalazi na našem planetu samo u obliku spojeva s drugim kemijskim elementima. Udio "čiste" tvari u atmosferi nije više od 0,00005%. S obzirom na takve stvarnosti, pitanje generatora vodika postaje relevantno. Razmotrite princip rada takvog uređaja, njegove dizajnerske značajke, opseg i mogućnost samoizrađivanja.

Opis i princip generatora vodika

Postoji nekoliko metoda za pranje vodika i drugih tvari, navest ćemo najčešće:

1. Elektroliza, ova tehnika je najjednostavnija i može se implementirati kod kuće. Kroz vodenu otopinu koja sadrži sol, prolazi konstantna električna struja, pod njegovim učinkom, reakcija se javlja, koja se može opisati slijedećom jednadžbom: 2NACl + 2H20 → 2NAOH + Cl2 + H2. U ovom slučaju, primjer se daje za rješenje obične kuhinjske soli, koja nije najbolja opcija, jer oslobađanje klor je otrovna tvar. Imajte na umu da je vodik dobiven ovom metodom je najčišće (oko 99,9%).
2. Prolaskom vodene pare preko ugljena koksa, zagrijana na temperaturu od 1000 ° C, u takvim uvjetima slijedeće protoke reakcije: H2O + C \u003d CO + H2.
3. Rudarstvo iz metana konverzijom s vodenom parom (preduvjet za reakciju - temperatura od 1000 ° C): CH 4 + H20. CO + 3H2. Druga opcija je oksidacija metana: 2CH4 + O2, 2SO + 4N 2.
4. U procesu pucanja (rafiniranje nafte), vodik je označen kao nusprodukt. Imajte na umu da u našoj zemlji, spaljivanje ove tvari se još uvijek prakticira u nekim rafinerijama nafte zbog nedostatka potrebne opreme ili dovoljne potražnje.

Od gore navedenih opcija, posljednji najmanje skupo, i prvi najpristupačniji, to je da većina generatora vodika, uključujući kućanstva. Njihov princip operacije leži u činjenici da je u procesu prolaska struje kroz rješenje, pozitivna elektroda privlači negativne ione, a elektroda s suprotnom nabojem je pozitivan, kao rezultat toga, dolazi do cijepanja tvari.

Značajke dizajna i uređaj za generator vodika

Ako praktički nema problema s dobivanjem vodika, njegov transport i skladištenje i dalje ostaje hitan zadatak. Molekule ove tvari su toliko male koje čak i kroz metal može prodrijeti, koji nosi određenu sigurnosnu prijetnju. Skladištenje u apsorbiranom obliku još se ne razlikuje visokom profitabilnošću. Stoga je najoptimalnija opcija generiranje vodika neposredno prije uporabe u proizvodnom ciklusu.

U tu svrhu proizvedene su industrijske instalacije za proizvodnju vodika. U pravilu, to su elektroliziji tipa membrane. Pojednostavljeni dizajn takvog uređaja i princip rada prikazano je u nastavku.

Oznake:

• A - slušalica za klor (Cl2).
• B - uklanjanje vodika (H2).
• C - anodi, gdje se dogodi sljedeća reakcija: 2Cl - → Cl2 + 2e -.
• D je katoda, reakcija na njemu može se opisati slijedećom jednadžbom: 2N20 + 2e - → H2 + je.
• E je otopina vode i natrijevog klorida (H20 & NaCl).
• F - membrana;
• G je zasićena otopina natrijevog klorida i formiranje kaustične sode (Naon).
• H je uklanjanje slane otopine i razrijeđene kaustične sode.
• Ja - ulazite u zasićenu slanu vodu.
• J - pokriće.

Dizajn kućanskih generatora je mnogo lakši, jer uglavnom ne proizvode čisti vodik i proizvode smeđi plin. Tako je uobičajeno nazvati mješavinu kisika i vodika. Ova opcija je najpraktičnija, nije potrebno odvojiti vodik i kisik, možete značajno pojednostaviti dizajn i stoga ga učiniti jeftinijem. Osim toga, dobiveni plin je spaljen kao što je razvijen. Čuvati i akumulirati ga kod kuće ne samo problematično, već i nesigurno.

Oznake:

• a - BROWN GAZA CIJEL;
• b - usisni razvodnik vodoopskrbe;
• c je hermetički slučaj;
• d - blok ploča elektroda (anode i katode), s instaliranim izolatorima između njih;
• e - voda;
• f - senzor razine vode (spojen na upravljačku jedinicu);
• g - filter za odvajanje vode;
• h - opskrba hranom isporučenim elektrodama;
• i - senzor tlaka (isporučuje kontrolnu jedinicu kada se postigne praga);
• j - sigurnosni ventil;
• k je uklanjanje plina iz sigurnosnog ventila.

Karakteristična značajka takvih uređaja je korištenje elektroda blokova, jer nije potrebno odvajanje vodika i kisika. To vam omogućuje da napravite generatore prilično kompaktne.

Opseg generatora vodika

Zbog problema povezanih s prijevozom i skladištenjem vodika, takvi su uređaji u produkciji, gdje prisutnost ovog plina zahtijeva tehnološki ciklus. Navodimo glavne smjerove:

1. Proizvodnja koja se odnosi na sintezu klorovora.
2. Proizvodnja goriva za raketne motore.
3. Stvaranje gnojiva.
4. Proizvodnja vodikovog nitrida (amonijaka).
5. Sinteza dušične kiseline.
6. U prehrambenoj industriji (za čvrste masti iz biljnih ulja).
7. Obrada metala (zavarivanje i rezanje).
8. Obnova metala.
9. Sinteza metilnog alkohola
10. Proizvodnja klorovodične kiseline.

Unatoč činjenici da je proizvodnja vodika u procesu rafiniranja nafte jeftinija od njegove proizvodnje elektrolizom, kao što je gore spomenuto, nastaju poteškoće s transport plina. Izgradnja opasne kemijske proizvodnje, izravno, u blizini tvornice za obradu ulja ne dopušta uvijek situaciju u okolišu. Osim toga, vodik, dobiven elektrolizom, znatno je čišći nego tijekom pucanja ulja. U tom smislu, industrijski proizvođači vodika uvijek su visoke potražnje.

Zahtjev za kućanstvo

Također se koristi vodik. Prije svega, to su autonomni sustavi grijanja. Ali ovdje su neke značajke. Instalacije za proizvodnju čistog vodika su mnogo skuplje od smeđih plinskih generatora, potonji se može samo samostalno okupiti. No, kada organizira kući grijanje, potrebno je uzeti u obzir da je temperatura izgaranja smeđeg plina znatno veća od onog metana, tako da će biti potreban poseban kotao, što je nešto skuplje.

Na internetu možete pronaći mnogo članaka u kojima je napisano da se uobičajeni kotlovi mogu koristiti za zveckanje plina, nije kategorički nemoguć. U najboljem slučaju, brzo će uspjeti, a u najgorem slučaju može uzrokovati tužne ili čak tragične posljedice. Za mješavinu smeđih, dostupne su posebne strukture s mlaznicom otpornom na topliju.

Treba napomenuti da je profitabilnost sustava grijanja temeljena na generatorima vodika je od velike sumnje zbog niske učinkovitosti. U takvim sustavima postoje dvostruki gubici, prvo, u procesu proizvodnje plina, drugo, kada se voda zagrijava u kotlu. Jeftinije za grijanje da odmah zagrije vodu u električnom kotlu.

Ne manje kontroverzna realizacija za kućnu uporabu, u kojoj smeđi plin obogaćuje benzin u sustavu goriva u automobilskim motorima kako bi se uštedjelo.

Oznake:

• a - NVO generator (prihvaćena oznaka za plin Brown);
• b - uklanjanje plina na komoru za sušenje;
• c - pretinac za uklanjanje vodene pare;
• d - povratak kondenzata na generator;
• e - opskrba isušenim plinom u zračni filtar sustava za gorivo;
• f - Automobilski motor;
• g - povezivanje s baterijom i električni generator.

Treba napomenuti da u nekim slučajevima takav sustav čak radi (ako je ispravno prikupljate). Ali točni parametri, stopa rasta snage, postotak štednje koje nećete naći. Ovi podaci su vrlo zamagljeni, a njihova točnost je upitna. Opet, pitanje nije jasno koliko će se resurs motora smanjiti.

Ali potražnja generira ponude, na internetu možete pronaći detaljne crteže takvih uređaja i uputa za njihovu povezanost. Postoje gotovi modeli izrađeni u zemlji rastućem suncu.

Izrada najjednostavniji generator vodika vlastitim rukama korak po korak

Reći ćemo vam kako napraviti domaći generator da dobije mješavinu vodika i kisika (nevladine organizacije). Njegova snaga kod kuće grijanje nije dovoljno, ali za plinski plamenik za rezanje metala, količina dobivenog plina će biti dovoljna.

Sl. 8. Shema plinskih plamenika

Oznake:

• plamenik od mlaznice;
• b - cijevi;
• c - kapci za vodu;
• d - voda;
• e - elektrode;
• f - zatvoreni slučaj.

Prije svega, radimo elektroliz, za to ćemo trebati hermetički spremnik i elektrode. Kao potonji koristimo čelične ploče (njihova veličina je odabrana proizvoljno, ovisno o željenoj performansi) vezanoj za dielektričnu bazu. Povezujemo sve ploče svake od elektroda.

Kada su elektrode spremni da ih ojačati u spremniku na takav način da su elektrana napajanja bila viša od procijenjene razine vode. Žice od elektroda idu na napajanje za 12 volti ili akumulatorsku bateriju.

U poklopcu kapaciteta napravimo rupu ispod epruvete plina. Kao vodeni kapci, mogu se koristiti konvencionalne staklene limenke s kapacitetom od 1 litre. Napunite ih na 2/3 s vodom i spojite se s elektrolizom i plamenik, kao što je prikazano na slici 8.

Burner je bolje da se spremi, jer ne svaki materijal može izdržati temperaturu izgaranja smeđeg plina. Povezujemo ga na izlaz posljednjeg zatvarača vode.

Napunite elektroliznom vodom u koju se doda uobičajena kuhinja sol.

Nanesite napon na elektrode i provjerite rad uređaja.

Znanost je poznato samo jedno apsolutno čisto gorivo - to je vodik, koji se koristi u prostornoj industriji. U postupku izgaranja vodika, nastaju spojevi s kisikom, tj. Voda. Rezerve ovog goriva su neiscrpne, budući da je na par s helijem, glavni je "građevinski materijal" u svemiru.

Danas ćemo reći o generatorima vodika, koji su nedavno dobivali sve popularnije zbog dostupne troškove i ekološke prijateljstva.

Prepoznatljive značajke grijanja vodika

Ova vrsta grijanja temelji se na razvoju ogromne količine toplinske energije kao posljedica kontakta kisika i molekula vodika. Što je karakteristično, jedini nusproizvod u ovom slučaju je destilirana voda. Kako bi se to načelo proveo u praksi, napravljeni su različiti događaji za stvaranje kotla za grijanje vodika (govorimo o industrijskim modelima).

Takvi su se uređaji razlikovali u cjelokupnom i stoga je potrebno za instalaciju mnogo prostora. I učinkovitost takvih kotlova nije bila najviša - oko 80 posto. Ali od tada se uređaj više puta poboljšava i kao rezultat dobivamo kotla za grijanje doma, radi na ovom načelu. Za normalan rad mora se promatrati samo nekoliko važnih uvjeta.

• Prisutnost stalnog napajanja. Osnova generatora je reakcija elektrolize, koja je poznata bez struje je nemoguće.
• Kontinuirana veza s izvorom vode. Često koristi vodoopskrbu za to, iako specifična potrošnja uređaja ovisi, naravno, iz njezine moći.
• Katalizator treba redovitu zamjenu. Učestalost ove zamjene ovisi, kao i prethodni pokazatelj, od snage, kao i na karakteristike određenog modela.

A ako usporedite opremu vodika, na primjer, s plinom, manje je zahtjevan u smislu sigurnosti. Ali stvar je da se reakcije formiraju i isključivo isključivo unutar generatora. Od osobe, kao i od korisnika, potrebna je samo vizualna kontrola nad glavnim pokazateljima.

Uređaj generatora vodika

A sada ćete se detaljnije upoznati s hidrogenim grijanjem kuće. A bit nje, kao što je već zabilježeno, je proizvesti H2O, ova opcija je prilično zaslužna da se smatra alternativom prirodnom plinu. Što je karakteristično, prosječna temperatura izgaranja u ovom slučaju može doseći 3 tisuće stupnjeva, tako da će biti potrebno koristiti poseban vodikov plamenik u sustavu grijanja. To se objašnjava činjenicom da samo takav plamenik može izdržati tako značajno grijanje.

Postoji nekoliko komponenti iz koje se grijanje tipa vodika, upoznat ćete se s njima.

• Gore spomenuti plamenik. Potrebno je za jedan jednostavan cilj - stvoriti otvoreni plamen.
• Generator vodika - to će rukovati smjesom razgradnjom vodom na molekularne komponente. A kako bi se optimizirala kemijska reakcija, katalizatori se mogu koristiti u njegovom procesu.
• Zapravo, kotler. Ovdje služi kao vrsta izmjenjivača topline. Sam plamenik je instaliran u komoru vlakana, tako da je nosač topline u sustavu i zagrijava do željene temperature.

Bilješka! Oni koji su planirali napraviti generatore vodika, podsjećamo vas da će za to morati poboljšati sadašnju opremu u skladu s shemom navedenom ranije. No, ali takva domaća oprema je ekonomičnija od svojih "trgovina analoga", kupio za veliki novac.

Jake strane grijanja vodika

Pozitivne kvalitete koje imaju grijanje vodikom, brojne. To je upravo ono što objašnjava tako značajnu popularnost sustava.

• Izvrsna učinkovitost, koju karakterizira, može doseći 96 posto.
• Ekologija. To se objašnjava činjenicom da je jedini nusproizvod, otpad, ako ga možete staviti, je čista voda proizvedena u plinovitom stanju. Vodena para, kao što je dobro poznato, nema negativan utjecaj na okoliš.
• Za funkcioniranje u sustavu vodika, nije potreban nikakav plamen. Toplinska energija se pojavljuje zbog katalitičkih kemijskih reakcija. Povezivanje s zrakom, vodik se formira vodom, koja je popraćena pojavom velike količine energije. Protok topline (i njegova temperatura doseže 40 stupnjeva) se isporučuje na izmjenjivač topline. Sasvim je očito da je to najoptimalnija opcija za "topli kat" sustav.

Slabe strane

Nakon čitanja prednosti, nastavite s nedostacima grijanja vodika.

• Unatoč činjenici da je u naprednijim zemljama, takva metoda grijanja je iznimno popularna, u našoj zemlji još uvijek ne plaća za potrebnu pozornost. Zbog toga je stjecanje i instalacija ove opreme toliko problematična i povezana s nizom poteškoća.
• Prosječna sobna temperatura dovodi do činjenice da vodik dobiva plinovito stanje. Štoviše, ova tvar je eksplozivna, u vezi s kojom je vrlo teško prenijeti, osobito na velike udaljenosti.
• Cilindri koji sadrže vodik moraju biti certificirani relevantnim stručnjacima, koji zahtijevaju puno vremena.

Kako instalirati vodikov kotao?

U ovom trenutku, mnogi radije samostalno proizvode vodikove generatore za njihove sustave grijanja. I ne postoji ništa iznenađujuće, jer analozi "trgovine" nisu samo vrlo skupi, već i nisu previše visoke učinkovitosti. Ali ako je ovaj uređaj napravljen vlastitim rukama, njegova učinkovitost će biti redoslijed veće.

Postoji nekoliko mogućnosti za okupljanje generatora vodika. No, u svakom slučaju, za proizvodnju kod kuće, potrebno je sljedeće potrošne potrošnje.

• 12-voltni izvor energije.
• Nekoliko cijevi od nehrđajućeg čelika i ima drugačiji promjer.
• Spremnik u kojem će se nalaziti dizajn.
• Blig regulator. Važno je da njegov kapacitet čini najmanje 30 ampera.

To su osnovne komponente, od kojih se obično sastoje domaći proizvođači vodika. Osim toga, ne zaboravite na destilirani spremnik vode - također je potrebna njegova prisutnost. Voda mora biti isporučena na hermetički dizajn s unutar dijalektika. U istom dizajnu, komplet je napravljen od ploča "nehrđajući čelik", uz drugi na drugi pomoću izolacijskog materijala. Važno je da se napetost od 12 volti isporučuje na te ploče. Ako se sve učini ispravno, kada se voda isporučuje, voda će se podijeliti na 2 plinovite elemente.

Bilješka! Učinkovitiji u tom pogledu je uporaba DC-a (potrebno je imati određenu frekvenciju) koju proizvodi generator tip PWM. U tom slučaju, pulsna struja (ili varijabla) bit će zamijenjena konstantnom. Kao rezultat toga, učinkovitost opreme će se značajno povećati.

Koja voda za korištenje je destilirana ili ispod slavine?

Ne postoji ništa komplicirano ovdje. Može se koristiti tekućina zalijevanja, ali samo ako nema nečistoća teških metala. Ali da je oprema radila učinkovitije, bolje je koristiti destiliranu vodu, dodajući malu količinu natrijevog hidroksida u nju. Omjer u ovom slučaju trebao bi biti sljedeći: na žličici hidroksida za svakih deset litara vode.

Koju vrstu metala treba koristiti?

Ovo je pitanje kontroverzno. Dakle, u mnogim - uključujući vrlo ugledne - izvore se kaže da je za grijanje vodika potrebno koristiti samo rijetke metale. Zapravo, to nije u potpunosti istinito, kao što je sasvim moguće koristiti nehrđajući čelik, koji smo već govorili gore. Iako idealno, to bi trebao biti ferimagnetski čelik. Odlikuje se činjenicom da ne privlači čestice ne odgovarajućeg smeća. Također imamo i kada je odabran metal, bolje je kretati se na "nehrđajućem čeliku", koji ne podliježe oksidaciji.

Kao što možete vidjeti, izgradnja kotla vodika nije tako težak, kao što se čini. Potrebno je samo odabrati pravo potrošne materijale i pažljivo ispitati shemu sustava grijanja ovog tipa. Instaliranjem sve potrebne opreme, provjerite kako bi bili sigurni da je to stvarno kvalitetan i prilično učinkovit.

Video - proizvodnja generatora vodika

O zakonu o konzerviranju energije

Ovaj zakon navodi da je sve u svijetu međusobno povezano: ako negdje gubitak, onda će negdje stići negdje. I tako da se može dobiti pomoću elektrolize, i dalje će se morati očekivati \u200b\u200bodređena količina električne energije. I energija, kao što je dobro poznato, ispada uglavnom kao rezultat stvaranja topline pri izgaranju drugih vrsta goriva. Čak i dopustite da uzmemo čistu energiju potrebnu za stvaranje električne energije, i onaj koji daje vodik nakon izgaranja, tada će gubici biti dvostruki (barem!) Čak i na najmodernijoj opremi. Ispada 1/2 sredstva samo bačena u vjetar. Štoviše, to su samo troškovi povezani s eksploatacijom i troškovima opreme, koji, kao što je navedeno, nije jeftin, ne uzima se u obzir. Prisjetiti se barem vodikovih generatora.

Ako vjerujete da su studije provedene u Americi, cijena jednog kilograma vodika (ili više, cijena njegovog stvaranja) jednaka je:

• 6,5 dolara pomoću industrijske električne mreže;
• 9 dolara tijekom rada generatora vjetra;
• 20 dolara u slučaju primjene solarnih uređaja;
• 2,2 dolara kada koristite kruto gorivo;
• 5,5 dolara, ako je tvar napravljena od biomase;
• 2,3 dolara, ako govorimo o elektrolizu pri visokoj temperaturi, provedena u nuklearnoj elektrani (najjeftinija metoda, ali najudaljenija od uobičajene domaće uporabe).

Bilješka! Čak i najnapredniji generator tipa kućanstva će značajno ustupiti mjesto svim parametrima sličnim industrijskom uređaju. Stoga, s obzirom na opisane cijene, nemoguće je reći da vodik može biti ozbiljna konkurencija. Isto vrijedi i za električnu energiju, dizel i čak termalne crpke.

Perspektive energije pomoću vodika

A sada ćemo pokušati saznati ima li doista šanse za smanjenje troškova čistog vodika. Odmah napravite rezervaciju da postoje sve šanse za to. Prije svega, postoji tehnologija za dobivanje nije skupe električne energije pomoću obnovljivih izvora. Osim toga, u procesu katalize mogu se koristiti jeftiniji kemijski katalizatori. Usput, tako davno postoje i koristi se u gorivo vodikovih stanica (govorimo o automobilima). Iako ovdje, opet, naišli smo na previše visoke cijene.

Ali tehnologija je sve vrijeme poboljšana, znanost ne stoji mirno. U jednom lijepom trenutku ulje će i dalje završiti, a ljudi će morati ići na neki drugi, alternativni izvor energije. Ali u ovom trenutku, i, možda, na nadolazećim desetljećima moguće je razgovarati s povjerenjem: energija pomoću vodika sama po sebi još uvijek je neprofitabilna. Iznimke uključuju samo one slučajeve kada vodik je nusproizvod bilo kojeg drugog tehničkog plana procesa. Naravno, mogući su različiti programi za potporu i razvoj vodikovog energije, ali to zahtijeva pomoć velikih korporacija i, naravno, državu.

Kao zaključak

Teško je reći koja će energija biti glavni vodik, nuklearna sinteza, korištenje gravitacije i tako dalje. Međutim, stručnjaci osiguravaju da će se prve reaktori elektrolize sposobni natjecati s modernim atomskim će se pojaviti najmanje dvadeset i trideset godina. Neki su općenito skeptični u vezi s tim. Ali stvarni profesionalci vjeruju da će proizvođači vodika uskoro biti predmet visokih tehnologija, a ne domaći od lijekova koje smo opisali gore. Na to, sve tople zime!

Uređaj koji omogućuje dobivanje vodika iz vode je vodik generator. Često se koriste u automobilima. Upotreba takvog uređaja u automobilu je opravdano. Proizvedeni vodik ulazi u motor usisnog razvodnika. To štedi gorivo i ponekad povećava svoju moć. U SAD-u, takvi su generatori pušteni na tvornice. Oni nisu jeftini - od 300 do 800 dolara. U našoj zemlji poželjno je samostalno napraviti generator.

Načelo generatora vodika

Molekula vode je spoj iz vodika i kisika. Atomi imaju sposobnost stvaranja iona. Ako ste promatrali eksperimente u kojima se koristi Tesla zavojnica, trebala bi biti svjesna da su atomi ionizirani pod utjecajem električnog polja. U tom slučaju vodik će tvoriti pozitivne i negativne ione kisika. U vodikovim generatorima, električno polje se koristi za odvajanje molekula vode.

Dakle, postavljanjem dvaju elektroda u vodu, moramo stvoriti električno polje među njima. Za ovo moraju biti spojeni na terminale baterije. ili bilo koji drugi izvor napajanja. Anoda je pozitivna, a katoda je negativna elektroda. Ioni koji su nastali u vodi će biti povučene u elektrodu, čiji je polaritet suprotan. Kada ioni dolaze u dodir s elektrodama, njihov je naboj neutraliziran zbog dodavanja ili uklanjanja elektrona. Kada se pojavio plin između elektroda ide na površinu, mora se poslati na motor.

Vodikove stanice za automobile uključuju posudu s vodom, koja se nalazi ispod poklopca. Normalan voda iz slavine izlijeva se u posudu A tu je žličica katalizatora i sode. Ploče spojene na bateriju su uronjene unutra. Kada je kontakt uključen, dizajn (vodik generator) proizvodi proizvodnju plina.

Koje elektrode bolje koristiti?

Prve svjetske elektrode izrađene su od bakra, ali ispostavilo se da su daleko od idealnog. Osim toga, bakar daje snažnu reakciju kada je u kontaktu s vodom. Dodijeljen je veliki broj onečišćujućih tvari, tako da korištenje bakra nije najbolja opcija. Preporučujemo da koristite elektrode koje su izrađene od nehrđajućeg čelika. Smanjiti vjerojatnost korozije trebate odabrati visokokvalitetni nehrđajući čelik, Debljina listova treba biti oko 2 mm, kako bi se smanjila otpornost.

Opis sklopa generatora vodika

Nakon što se shvati u zamršenosti generatora vodika, obraćamo se njegovom stvaranju. Kako bismo prikupili generator vodika vlastitim rukama, trebat će nam:

• polietilen kanister;
• Žice za povezivanje;
• silikonska guma;
• poseban brtvilo;
• crijeva sa stezaljkama.

Značajka Sve što trebate, nastavite s proizvodnjom generatora vlastitim rukama.

Napravite ga da se generator vodika ispostavilo da je vrlo jednostavan. Osim toga, zahvaljujući "radu s vlastitim rukama" pokazalo se značajno uštedjeti. Generator je na sličan način koštao je više od 100 dolara. U modernim uvjetima možete pronaći mnogo uređaja koji koriste vodik. Budući da su pričuve vodika gotovo beskrajne, onda to omogućuje vam da vidite mogućnost masovne aplikacije Takve ili nadograđene instalacije u budućnosti.

Sadržaj

Razvoj tehnologija doveo je do zamjene klasičnih peći na kotlovske agregate. Kako je gorivo, osim drva za ogrjev i ugljen počeo koristiti plin, ulje, dizelsko gorivo, pa čak i struju. Nedavno se dodatno povećava energija za autonomni sustavi grijanja pomoću solarnih panela i geotermalnih instalacija. S obzirom da je neiscrpan izvor energije vodik, možete pokušati okupiti generator vodika vlastitim rukama kako biste dobili gorivo za okoliš.

Generator vodika vlastitim rukama

Načelo rada uređaja

Generator za grijanje vodika smatra se obećanjem, jer je moguće dobiti gorivo s visokom kaloričnom vrijednošću iz obične vode. Glavni zadatak je dobiti čisti vodik što je moguće jednostavnije i jeftinije.

Dobivanje vodika

Tradicionalno, metoda elektrolize se koristi u te svrhe. Njegova suština je sljedeća: Metalne ploče se stavljaju u vodu, koje su spojene na visokog napona. Voda provodi električnu struju, tako da kada se opskrbljuje električna energija, molekula vode puca u komponente. Oslobađanje dvaju atoma vodika iz svake molekule i jednog atoma kisika omogućuju vam da dobijete takozvani smeđi plin s ngomom formule.

Brown plinska kalorijska vrijednost je 121 MJ / kg. Sa spaljivanjem tvari formiraju se štetne tvari, a kako bi ga koristili kao energetski nosač za grijanje kod kuće, dovoljno je da se malo nadograđuje standardni plinski kotao. Međutim, pri stvaranju biljke za dobivanje vodika, s vlastitim rukama, posebnu pozornost treba posvetiti sigurnosnim mjerama - kada se vodik složi s kisikom, oblikova se zveckanje.

Dizajn generatora

Elektrolizer, ugradnja za proizvodnju smeđeg plina elektrolizom vode u velikim količinama sastoji se od nekoliko stanica u kojima su montirane elektrode metalne ploče. Što je ukupna površina elektroda veća, moćnija instalacija.

Stanice su u zatvorenom kapacitetu, koja je opremljena mlaznicom za spajanje na izvor vode, cijevi za uklanjanje dobivenog plina, terminala za spajanje napajanja. Također, generator je opremljen vodenim vratima koja sprječava kontakt vodika s kisikom, a zaštitni ventil za sprječavanje učinka obrnutog plamena - plin gori samo u plamenik.

Načelo generatora vodika

Grijanje vodika

Grijanje vodika kod kuće zahtijeva korištenje instalacije s velikom površinom elektrode, inače kotla za grijanje neće biti u stanju učinkovito zagrijati rashladno sredstvo. Primijenite uobičajeni elektroliznik, povećanje njegovih dimenzija, je neprofitabilan, jer će se potrošiti više električne energije na dobivanje vodika, što bi išlo na djelovanje grijanja elektrocotel za zagrijavanje kuće istog područja.

Razvijamo učinkovitije instalacije za proizvodnju vodikovog goriva bez viška troškova energije. Priča o američkom izumitelju Maier zida, koji je stvorio "vodikove stanice", troši deset puta manje električne energije u usporedbi s tradicionalnim instalacijama. Međutim, znanstvenik nije uspio napraviti udar u suvremenim tehnologijama - iznenada je umro od trovanja, a crteži instalacije su nestali.

Preko stvaranja generatora vodika s pokušajima da se shvati ideju Meyer rada u tehničkim laboratorijima, te u radionicama domaćih obrtnika diljem svijeta. Izum američkog znanstvenika bio je stvoriti rezonanciju molekule za ljuljanje s električnim impulsima - u ovom slučaju se dijeli u atome bez korištenja visokog električnog napona.

Rainbow perspektive

Vodik - iznimno obećavajući energetski nosač iz više razloga:

1. To je na zalihi u cijelom svemiru, na Zemlji traje deseto mjesto u stupnju prevalencije - energetski se resurs može nazvati neiscrpnom.
2. Plin nije otrovan, ne može uzrokovati štetu živim organizmima. Važno je samo poduzeti sigurnosne mjere za uklanjanje propuštanja s formiranjem "zveckanje smjese" vodika s kisikom.
3. Produkt izgaranja vodika je obična vodena para.
4. Energetski nosač karakterizira visoki toplinski kapacitet, temperatura izgaranja je 3000 ° C.
5. Kada cure plin, brzo će nestati, bez izazivanja bilo kakve štete, jer je 14 puta lakši od zraka. Ali u blizini ne bi trebalo biti otvorena vatra ili pjenušava ožičenje, inače će se mješavina zveckati eksplodirati.
6. Kubični metar vodika ima kaloričnu vrijednost od 13000 J.

Prednosti grijanja vodika

Vodik kao izvor energije - opseg primjene

Vodik je visoko ocijenjen kao izvor energije i aktivno se koristi, na primjer, kao gorivo za svemirska raketa. Koriste se različite metode dobivanja na industrijskoj razini. To je uglavnom rasplinjavanje ugljena ili naftnih derivata, konverzija metana i njegovih homologa. Takav jeftini vodik ne može se smatrati ekološki prihvatljivim gorivom, jer je njegova proizvodnja povezana s štetnim emisijama u atmosferu. Elektroliza vode za proizvodnju vodika u velikim količinama primjenjuje se samo u Norveškoj, gdje postoji višak jeftine električne energije.

Kompaktni električni plin generator je pronašao primjenu u sferi rezača plina. Oprema za proizvodnju vodika je prikladnija za uporabu u usporedbi s balonskom plinom - nema potrebe za prijevozom teških cilindara, ovise o napajanju ukapljenog plina itd. No, u korist praktičnosti, uštede su donesene - za elektrolitički proces, potrebno je mnogo struje za elektrolitički proces, kao rezultat toga, troškovi energetskog prijevoznika značajno se povećava. U isto vrijeme, razlika u cijeni kupljenog i proizvedenog vodika u velikoj mjeri se kompenzira nedostatkom troškova za njegovu isporuku.

Kotlovi za grijanje vodika

Na mnogim stranicama posvećenim sustavima grijanja možete upoznati informacije da je vodik vrijedan konkurencije prirodnog plina kao energetski nosač za kotla za grijanje. Naglasak je učinjeno da montiranjem vodika generatora dobivate priliku da više ne provedete više sredstava na grijanju od plina, ne mora razabrati mnogo dokumenata i platiti ozbiljne iznose za povezivanje kuće do središnje plinske mreže ,

Na temelju gore navedenog u članku moguće je donijeti zaključke da je trošak vodika nizak samo u svojoj industrijskoj proizvodnji. To jest, primitak goriva putem elektrolize zasigurno će koštati više, a plovidba postavkom ličnosti troškova kilograma ukapljenog vodika nema smisla.

Razmotrite opremu kotla na tržištu. Oslobađanje vodikovih kotlova se bavi talijanskom tvrtkom Giacomini, koja je specijalizirana u području alternativne energije. Također slični agregati čine neke kineske tvrtke koje su uspješno kopirali tehnologiju.

Vodikov kotao na kruto gorivo

Razvoj Giacomini usmjeren je na stvaranje opreme za grijanje, koja bi bila potpuno sigurna za okoliš.

Vodikov kotao ove tvrtke odnosi se na određenu kategoriju - njegov rad je povezan s otpuštanjem vodene pare, nema štetnih emisija. Energetski nosač koristi vodik, dok se minira elektrolizom.

Međutim, vrijedi posvetiti posebnu pozornost na načelo djelovanja ovog kotla. Vodik dobiven u sustavu nije spaljen, reagira s kisikom u prisutnosti katalizatora. Kao rezultat toga, puštena je toplinska energija, koja je dovoljna za zagrijavanje kruga grijanja na 40 ° C.

To jest, vodikov kotlovi, koji su pozvani da kupe čvrstu cijenu, prikladni su samo za upotrebu kao generator topline za vodu, postolje ili grijanje stropa.

Može se zaključiti da globalni proizvođači kotlovske opreme nisu pronašli prihvatljivo tehničko rješenje za stvaranje učinkovitog kotla za grijanje koji može koristiti toplinsku energiju spaljenog vodika. Ili izračunati da je ova opcija nerijeđena.

Proizvodnja generatora vlastitih snaga

Na internetu možete pronaći mnogo uputa, kako napraviti vodik generatora. Treba napomenuti da je prilično stvarno - dizajn je vrlo jednostavan za okupljanje ove instalacije za dom.

Komponente generatora vodika s vlastitim rukama za grijanje u privatnoj kući

Ali što ćete učiniti s dobivenim vodikom? Još jednom, obratite pažnju na temperaturu izgaranja ovog goriva u zraku. To je 2800-3000 ° C. Ako uzmemo u obzir da uz pomoć spaljivanja vodika, metala i drugih krutih materijala reza, postaje jasno da instaliranje plamenika u redoviti plin, tekući-gorivo ili kruto gorivo kotao s vodenom jaknom neće raditi - to jest jednostavno pogib.

Krvnici na forumima savjetuju da postavi peć iz unutarnje chamoten cigle. No, točka taljenja čak i najboljih materijala ovog tipa ne prelazi 1600 ° C, neće biti takve peći za dugo vremena. Druga opcija je korištenje posebnog plamenika, koji je sposoban smanjiti temperaturu baklju na prihvatljive vrijednosti. Dakle, dok ne pronađete takav plamenik, ne biste trebali početi montirati domaći generator vodika.

Odlučujući problem s kotlom, odaberite odgovarajuću shemu i upute na temu, kako napraviti vodik generatora za grijanje privatne kuće.

Domaći uređaj će biti učinkovit samo pod uvjetom:

• dovoljna površina lamelarnih elektroda;
• pravi izbor materijala za proizvodnju elektroda;
• visokokvalitetna tekućina za elektrolizu.

Koja bi veličina trebala biti agregatna proizvodnja vodika u dovoljnim količinama za kućno grijanje, morat ćete odrediti "na oku" (na temelju tuđeg iskustva), ili prikupljanjem male instalacije za početak. Druga opcija je praktičnija - to će razumjeti je li vrijedno potrošiti novac i vrijeme za instaliranje punopravnog generatora.

Rijetki metali se koriste kao elektrode, ali za kućnu jedinicu je preskupo. Preporučuje se da odaberete ploče od nehrđajućeg čelika, poželjna feromagnetska.

Dizajn generatora vodika

Određeni zahtjevi prikazani su kvalitetnoj vodi. Ne bi trebala sadržavati mehaničko onečišćenje i teške metale. Maksimalni učinkovit generator radi na destiliranoj vodi, ali za smanjenje strukture, možete se ograničiti filtrima za pročišćavanje vode od nepotrebnih nečistoća. Dakle, da se električna reakcija nastaje intenzivnije, natrijev hidroksid se doda u vodu u omjeru od 1 žlice na 10 litara vode.

Ekonomsko pitanje

Prije nego što počnete detaljno shvaćati kako napraviti vodik generatora, poželjno je zapamtiti školski tijek fizike. Sve transformacije se javljaju s gubitkom energije, odnosno trošak električne energije za dobivanje vodika neće se odvijati s toplinskom snagom pri spaljivanju nastalog goriva.

Ako uzmemo u obzir da je jednostavno nemoguće sagorijevati vodik s maksimalnom temperaturom i prijenos topline kod kuće, postaje jasno da će stvarni gubici biti još veći od onih izračunatih za idealne uvjete.

Dakle, koristite vodik generatora napravljen za grijanje vlastitim rukama, ne čini nikakvog smisla ako nemate pristup slobodnom struju. Ugradite električni kotao za grijanje kod kuće i provodite električnu energiju izravno, bez složenih transformacija, koštat će vas 2-3 puta jeftinije. Osim toga, električni kotao je potpuno siguran, a eksploatacija zanatske postrojenje prijeti eksplozijom u nepoštivanju pravila instalacije i rada.

Očito je da je priprema jeftinog vodika ekološki prihvatljiv način na koji elektroliza spada je stvar budućnosti, koje znanstvenici u naprednim zemljama svijeta rade na.

Još jedan srednjovjekovni znanstveni paraceli tijekom jednog od svojih eksperimenata primijetili su da se mjehurići zraka formiraju s Ferrum u kontaktu s Ferrum. Zapravo, to je bio vodik (ali ne i zrak, kao znanstvenik) je svjetlo bezbojno plina koji ne miriše, koji pod određenim uvjetima postaje eksploziv.

U ovo vrijemezagrijavanje s vodikom vlastitim rukama - stvar je prilično uobičajena. Doista, vodik se može dobiti gotovo u neograničenoj količini, glavna stvar je biti voda i struja.

Ova metoda grijanja razvila je jedna od talijanskih tvrtki. Vodikov kotao radi bez stvaranja štetnog otpada, zbog čega se smatra najekološkim i tihim načinom zagrijavanja kod kuće. Inovacija razvoja je da su znanstvenici uspjeli postići izgaranje vodika na relativno niskoj temperaturi (oko 300 ° C), a to je omogućeno proizvesti takve kotlove za grijanje od tradicionalnih materijala.

Prilikom rada, kotao dodjeljuje samo bezopasnu paru, a jedino što zahtijeva troškove je električna energija. A ako kombinirate takve s solarnim panelima (helijskim sustavom), tada se ti troškovi mogu smanjiti na nulu.

Bilješka! Često se kotlovi na vodiku koriste za zagrijavanje sustava grijanja, koji se mogu lako instalirati vlastitim rukama.

Kako se sve događa? Kisik reagira s vodikom i, kao što se sjećamo od lekcija kemije u srednjim klasama, tvori molekule vode. Reakcija se provodi katalizatorom, rezultirajuća toplinska energija, grijanje vode na oko 40 ° C - savršena temperatura za "topli kat".

Podešavanje snage kotla omogućuje vam da postignete određeni indikator temperature potreban za zagrijavanje prostorije s određenim područjem. Također je vrijedno spomenuti da se takvi kotlovi smatraju modularno, jer se sastoje od nekoliko kanala neovisnih jedan od drugog. U svakom od kanala, gore spomenuti katalizator je, kao rezultat toga, izmjenjivač topline dolazi u izmjenjivač topline, koji je već dostigao traženi pokazatelj u 40 ° C.

Bilješka! Značajka takve opreme je da svaki kanala može proizvesti različite temperature. Dakle, jedan od njih može se provesti na "topli kat", drugi u susjednu sobu, treći do stropa, itd.

Glavne prednosti grijanja na vodiku

Ova metoda zagrijavanja kod kuće ima nekoliko značajnih prednosti, što uzrokuje rastuću popularnost sustava.

1. Impresivna učinkovitost, koja često doseže 96%.
2. Ekologija. Jedini nusproizvod koji se oslobađa u atmosferu je vodena para koja u načelu ne može oštetiti okoliš.
3. Grijanje vodika postupno zamjenjuje tradicionalne sustave, oslobađajući ljude od potrebe za prirodnim resursima - naftom, plinom, ugljenom.
4. Vodik djeluje bez vatre, toplinska energija se formira katalitičkom reakcijom.

Mogu li samostalno napraviti grijanje vodika?

U načelu, to je moguće. Glavni element sustava - kotao - može se stvoriti na temelju nevladine organizacije generatora, odnosno konvencionalnog elektrolizara. Svi se sjećamo školskih eksperimenata kada su gole žice spojene na utičnicu ispravljanjem stavljene u spremnik s vodom. Dakle, za izgradnju kotla trebate ponoviti to iskustvo, ali već u većoj mjeri.

Bilješka! Vodikov kotao se koristi s "toplim katom", koji smo već govorili. No, raspored takvog sustava je tema drugog članka, pa ćemo se osloniti na činjenicu da je "topli kat" već uređen i spreman za korištenje.

Izgradnja plamenika vodika

Nastavljamo stvaranjem plamenika za vodu. Tradicionalno ćemo početi s pripremom potrebnih alata i materijala.

Što će biti potrebno u radu

1. List "nehrđajućeg čelika".
2. Provjeriti ventil.
3. Dva vijka 6x150, orašasti plodovi i podloške za njih.
4. Filtar čišćenja protoka (iz perilice rublja).
5. Prozirna cijev. Za to je razina vode idealna - u trgovinama građevinskog materijala prodaje se na 350 rubalja na 10 m.
6. Plastična hermetička posuda za hranu s kapacitetom od 1,5 litara. Približna cijena - 150 rubalja.
7. Priključci s "božićnim drvcem" Ø8 mm (tako savršeno prikladan za crijevo).
8. Bugarski za metalnu piljenje.

A sada ćemo se baviti onim što se nehrđajući čelik mora koristiti. U idealnom slučaju, potrebno je uzeti čelik 03x16N1. Ali to je ponekad vrlo znatno kupiti cijeli list "nehrđajućeg čelika", jer proizvod s debljinom od 2 mm košta više od 5.500 rubalja, štoviše, treba ga nekako dovesti. Stoga, ako je negdje bacio mali komad takvog čelika (dovoljno i 0.5x0,5 m), onda to možete učiniti.

Koristit ćemo nehrđajući čelik, jer uobičajeno, kao što znate, počinje hrđati u vodi. Štoviše, u našem dizajnu namjeravamo se primjenjivati \u200b\u200balkalije umjesto vode, odnosno medij je više nego agresivan, a pod djelovanjem električnog protoka, obični čelik neće dugo trajati.

Video - Brown Gas Generator Jednostavan model 16 ploča od stanice od nehrđajućeg čelika

Upute za proizvodnju

Prva razina. Za početak, krenite čelični list i stavite ga na ravnu površinu. Od lista gornje veličine (0.5x0.5 m), 16 pravokutnika treba ispasti za budući plamenik na vodiku, rezanje ih brusilica.

Bilješka! Jedan od četiri kuta svake ploče koju smo rezali. Potrebno je povezati ploče u budućnosti.

Druga faza. Iz obrnute strane ploča izbušite rupe za vijke. Ako planiramo napraviti "suhi" elektrolizator, zatim izbušene rupe i ispod, ali u ovom slučaju to nije potrebno učiniti. Činjenica je da je "suhi" dizajn složeniji, a korisno područje ploča koristilo bi se ne 100% u njoj. Napravit ćemo "mokar" elektrolizaz - ploče će se u potpunosti napuniti u elektrolit, a sve njihovo područje će sudjelovati u reakciji.

Treća faza. Načelo djelovanja opisanog plamenika temelji se na sljedećem: elektrotok, prolazeći kroz ploče uronjene u elektrolit, dovest će do činjenice da se voda (trebala bi biti uključena u elektrolit) razgrađen na kisik (O) i vodik ( H). Prema tome, moramo imati istovremeno s dvije ploče - katodom i anodom.

Uz povećanje područja tih ploča, povećava se količina plina, tako da u ovom slučaju koristimo osam komada po katodi i anodi, respektivno.

Bilješka! Plamenik koji se razmatra je dizajn s paralelnim uključivanjem, koji, da budem iskren, nije najučinkovitiji. Ali to je jednostavnije u izvršenju.

Četvrta faza. Zatim moramo instalirati ploče u plastičnu posudu tako da oni alternativni: plus, minus, plus, plus, minus, itd. Za izolaciju ploča, koristimo komade prozirne cijevi (kupili smo ga čak 10 m, tako da postoji dionica).

Izrežite iz malih prstenova, izrežite ih i dobivamo trake debljinom od oko 1 mm. Ovo je savršena udaljenost tako da se vodik u dizajnu učinkovito generira.

Peta faza. Ploče se kaplje jedni drugima s perilicom. To činimo kako slijedi: nosim pak na vijku, a zatim tanjur, nakon tri podloške, još jedan tanjur, opet tri waters, itd. Osam komada visi na katodi, osam - na anodi.

Bilješka! Potrebno je napraviti ogledalo, to jest, anodna koju se aktiviramo na 180 °. Tako će "plus" ići u praznine između ploča "minus".

Šesta faza. Gledamo gdje se točno vijci odmaraju u spremniku, vježbajte na mjestu rupe. Ako se iznenada vijci ne uklapaju u spremnik, onda ih odrezamo do željene duljine. Onda umetnemo vijke u rupe, stavljamo ih podloške i stezaljke matice - za bolju nepropusnost.

Zatim radimo rupu u poklopcu za priključak, pričvrstite se spoj (poželjno je razmazati priključak veze s silikonskim brtvilom). Pušim u prikladnost kako bih provjerio nepropusnost poklopca. Ako se zrak i dalje izlazi ispod njega, odiramo brtvenu vezu.

Sedmi faza. Na kraju Skupštine testiramo gotov generator. Da biste to učinili, povežite bilo koji izvor na njega, ispunite spremnik vodom i zatvorite poklopac. Zatim smo stavili na crijevo, koja se spušta u posudu za vodu (vidjeti mjehuriće zraka). Ako izvor nije dovoljno jak, neće biti u spremniku, ali u elektrolizu će se pojaviti.

Zatim moramo povećati intenzitet proizvodnje plina povećanjem napona u elektrolit. Važno je spomenuti ovdje da voda u čistom obliku nije dirigent - struja prolazi kroz nju zbog nečistoća i soli u njemu. Mi ćemo razrijediti malo alkalije u vodi (na primjer, natrijev hidroksid je super - u trgovinama se prodaje u obliku čišćeg "mole").

Bilješka! U ovoj fazi moramo adekvatno procijeniti sposobnosti izvora energije, tako da prije infuzije alkalija povezujemo ampermetar s elektrolizom - tako da možemo pratiti povećanje struje.

Video - Grijanje vodika. Baterije na elementu vodika

Zatim ćemo razgovarati o drugim komponentama plamenika vodika - filtar za pranje i ventil. Obje su namijenjene zaštiti. Ventil neće dopustiti da gori vodik prodire natrag u dizajn i raznesite plin koji se nakupi ispod poklopca (neka bude tamo). Ako ne instalirate ventil, spremnik je oštećen i alternativa će postojati.

Filtar će biti potreban za proizvodnju zatvarača vode, koji će igrati ulogu barijere koja sprječava eksploziju. Folklorni obrtnici, koji nisu najprije upoznati s dizajnom domaćeg plamenika na vodiku, nazovite ovaj zatvarač uz bulbuinulator. Istina, u biti samo stvaranje mjehurića zraka u vodi. Za samog plamenika koristimo isto prozirno crijevo. Sve, plamenik vodika je spreman!

Ostaje samo da ga spojite na unos sustava "topli kat", zatvoriti priključak i pokrenuti izravno rukovanje.

Kao zaključak. Alternativa

Alternativa, neka i vrlo kontroverzna, je smeđi plin - kemijski spoj koji se sastoji od jednog atoma kisika i dva vodika. Izgaranje takvog plina popraćeno je stvaranjem toplinske energije (više od četiri puta snažnije nego u gore opisanom dizajnu).

Za grijanje kuće plina, se također koriste elektrolizira, jer se ova metoda dobivanja topline temelji na elektrolizu. Stvoreni su posebni kotlovi, u kojima je, pod djelovanjem AC-a, molekula kemijskih elemenata se odvoji, formirajući smeđi njezin plin.

Video - smeđi gusarski plin

Moguće je da je inovativna energija, čija je rezerva gotovo oštećena, uskoro će biti zamjenjivi neobnovljivi prirodni resursi, oslobađajući nas od potrebe za trajnom rudarskom proizvodnjom. Takav tijek događaja pozitivno će utjecati ne samo u okoliš, već i na ekologiju planeta u cjelini.

Također pročitajte na našem članku - grijanje pare vlastitim rukama.

Video - Grijanje vodika