Направи си сам водородна горелка. Направи си сам генератор на водород: проект за монтаж на електролизер за чертежи на кола

Съдържание

Развитието на технологиите доведе до замяната на класическите печки на дърва с котелни агрегати. Като гориво, освен дърва за огрев и въглища, започнаха да се използват газ, нафта, дизелово гориво и дори електричество. Напоследък енергия за автономни отоплителни системиполучавате допълнително с слънчеви панелии геотермални инсталации. Като се има предвид, че водородът е неизчерпаем източник на енергия, можете да опитате да сглобите водороден генератор със собствените си ръце, за да получите екологично гориво.

Направи си сам водороден генератор

Принципът на работа на устройството

Генератор на водород за отопление се счита за обещаващо развитие, тъй като е възможно да се получи гориво с висока стойност калорична стойностможе да бъде от обикновена вода. Основната задача е да се получи чист водород по възможно най-простия и евтин начин.

Получаване на водород

Традиционно за тези цели се използва методът на електролиза. Същността му е следната: метални плочи се поставят във вода, недалеч една от друга, които са свързани към източник на високо напрежение. Водата провежда електричество, така че когато се приложи електричество, водната молекула се разпада на своите компоненти. Освобождаването на два водородни атома и един кислороден атом от всяка молекула прави възможно получаването на така наречения кафяв газ с формула HHO.

Калоричната стойност на Брауновия газ е 121 MJ/kg. При изгаряне на вещество не се образуват вредни вещества и за да го използвате като енергиен носител за отопление на къща, е достатъчно леко да надстроите стандартен газов котел. Въпреки това, когато създавате собствена инсталация за производство на водород, трябва да се обърне специално внимание на мерките за безопасност - когато водородът се комбинира с кислород, се образува експлозивна смес.

Дизайн на генератора

Електролизатор, инсталация за генериране на Браунов газ чрез електролиза на вода в големи обеми, се състои от няколко клетки, в които са монтирани електроди от метална пластина. Колкото по-голяма е общата повърхност на електродите, толкова по-мощна е инсталацията.

Клетките са в запечатан контейнер, който е снабден с тръба за свързване към водоизточник, тръба за отвеждане на получения газ и клеми за свързване на захранването. Също така, генераторът е снабден с водно уплътнение, което предотвратява контакта на водород с кислород, и защитен клапан за предотвратяване на обратния ефект - газът гори само в горелката.

Принципът на работа на водородния генератор

Водородно отопление

Водородното отопление на къщата изисква използването на инсталация с голяма площ от електроди, в противен случай отоплителният котел няма да може ефективно да загрява охлаждащата течност. Нерентабилно е да се използва конвенционален електролизатор, като се увеличи размерът му, тъй като повече електроенергия ще бъде изразходвана за производство на водород, отколкото би била изразходвана за работа. отоплителен електрически котелза отопление на къща със същата площ.

Разработват се по-ефективни инсталации за производство на водородно гориво без ненужна консумация на енергия. Известна е историята на американския изобретател Стенли Майер, който създава "водородна клетка", която консумира десет пъти по-малко електроенергия от традиционните инсталации. Ученият обаче не успя да направи революция в съвременни технологии- той почина внезапно от отравяне и чертежите на инсталацията изчезнаха.

Те също работят върху създаването на водороден генератор с опити за реализиране на идеята на Майер технически лаборатории, и в работилниците на домашни майстори по целия свят. Изобретението на американски учен е да създаде резонанс на люлееща се водна молекула с електрически импулси - в този случай тя се разделя на атоми, без да се използва високо електрическо напрежение.

Светли перспективи

Водородът е изключително обещаващ енергиен носител по редица причини.:

1. Той е достъпен в цялата Вселена, на Земята се нарежда на десето място по разпространение - енергиен ресурс може да се нарече неизчерпаем.
2. Газът е нетоксичен и не може да навреди на живите организми. Важно е само да се вземат мерки за безопасност, за да се предотврати изтичане с образуването на "експлозивна смес" от водород и кислород.
3. Продуктът на горене на водорода е обикновена водна пара.
4. Енергийният носител има висок топлинен капацитет, температурата на горене е 3000 ° C.
5. При изтичане на газ той бързо ще се изпари, без да причинява никаква вреда, тъй като е 14 пъти по-лек от въздуха. Но наблизо не трябва да има открит огън или искри окабеляване, в противен случай експлозивната смес ще избухне.
6. Един кубичен метър водород има калоричност от 13 000 J.

Предимства нагряване с водород

Водородът като енергиен носител – обхват

Водородът е високо ценен като енергиен носител и се използва активно, например, като гориво за космически ракети. Са използвани различни начинипроизводството му в индустриален мащаб. Това е основно газификацията на въглища или нефтопродукти, превръщането на метан и неговите хомолози. Такъв евтин водород не може да се счита за екологично гориво, тъй като производството му е свързано с вредни емисии в атмосферата. Електролизата на вода за производство на водород в големи обеми се използва само в Норвегия, където има изобилие от евтина електроенергия.

Компактният електрически газов генератор намери приложение в областта на газовото рязане. Оборудването за производство на водород е по-удобно за използване в сравнение с бутилирания газ - няма нужда от транспортиране на тежки бутилки, зависи от доставките на пропан-бутан и т.н. Но за удобство бяха донесени спестявания - електролитният процес изисква много електроенергия, в резултат на което цената на енергийния носител се увеличава значително. В същото време разликата в цената на закупения и произведен водород до голяма степен се компенсира от липсата на разходи за доставката му.

Водородни отоплителни котли

На много сайтове, посветени на отоплителните системи, можете да намерите информация, че водородът е достоен конкурент на природния газ като енергиен носител за отоплителен котел. Акцентът е върху факта, че като инсталирате водороден генератор, получавате възможност да харчите не повече пари за отопление, отколкото за газ, като същевременно не е нужно да съставяте много документи и да плащате сериозни суми за свързване на къщата към централна газова мрежа.

Въз основа на гореизложеното в статията може да се заключи, че цената на водорода е ниска само когато е промишлено производство. Тоест получаването на гориво чрез електролиза очевидно ще струва повече и няма смисъл да се фокусираме върху примамливи цифри за цената на килограм втечнен водород.

Обмисли котелно оборудванепредставени на пазара. Производството на водородни котли се извършва от италианската компания Giacomini, която е специализирана в областта на алтернативна енергия. Също така подобни единици се произвеждат от някои китайски компании, които успешно са копирали технологията.

Водороден котел на твърдо гориво

Разработките на Джакомини са насочени към създаване отоплително оборудванекоето би било напълно безопасно за заобикаляща среда.

Водородният котел на тази компания принадлежи към тази категория - работата му е свързана с отделянето на водна пара, няма вредни емисии. Водородът се използва като енергиен носител и се получава чрез електролиза.

Въпреки това си струва да се обърне специално внимание на принципа на работа на този котел. Водородът, произведен в системата, не се изгаря, той реагира с кислород в присъствието на катализатор. В резултат на това се отделя топлинна енергия, която е достатъчна за отопление отоплителен кръгдо 40°С.

Тоест водородните котли, които се предлагат за закупуване на солидна цена, са подходящи само за използване като топлогенератор за водна подова верига, цокъл или таванно отопление.

Може да се заключи, че световните производители на котелно оборудване не са намерили приемливо техническо решениеза създаване на ефективен отоплителен котел, способен да използва Термална енергияизгорен водород. Или изчислено, че такъв вариант е нерентабилен.

Изработване на генератор самостоятелно

В интернет можете да намерите много инструкции как да направите водороден генератор. Трябва да се отбележи, че е напълно възможно да сглобите такава инсталация за къща със собствените си ръце - дизайнът е доста прост.

Направете сами компоненти за водороден генератор за отопление в частна къща

Но какво ще правите с получения водород? Още веднъж обърнете внимание на температурата на горене на това гориво във въздуха. Тя е 2800-3000°C. Като се има предвид, че металите и други твърди материали се режат с горящ водород, става ясно, че инсталирането на горелка в конвенционален котел на газ, течно гориво или твърдо гориво с водна риза няма да работи - просто ще изгори.

Занаятчиите във форумите съветват да поставите камината отвътре шамотни тухли. Но точката на топене най-добрите материалиот този тип не надвишава 1600 ° C, такава камина няма да продължи дълго. Вторият вариант е използването на специална горелка, която е в състояние да понижи температурата на горелката до приемливи стойности. По този начин, докато не намерите такава горелка, не трябва да започвате да монтирате домашен водороден генератор.

След като решите проблема с котела, изберете подходящата схема и инструкции как да направите водороден генератор за отопление на частна къща.

Домашно устройство ще бъде ефективно само ако:

• достатъчна повърхност на пластинчатите електроди;
• правилен избор на материал за производство на електроди;
• висококачествена течност за електролиза.

Какъв размер трябва да бъде уредът, който генерира водород в достатъчни количества, за да затопли къщата, ще трябва да определите "на око" (въз основа на опита на някой друг) или като за начало сглобите малка инсталация. Вторият вариант е по-практичен - ще ви позволи да разберете дали си струва да харчите пари и време за инсталиране на пълноправен генератор.

Редките метали се използват идеално като електроди, но това е твърде скъпо за домашно устройство. Препоръчително е да изберете плочи от неръждаема стомана, за предпочитане феромагнитни.

Дизайн на водороден генератор

Има определени изисквания за качеството на водата. Не трябва да съдържа механични примеси и тежки метали. Генераторът работи възможно най-ефективно на дестилирана вода, но за да намалите разходите за строителство, можете да се ограничите до филтри за пречистване на водата от ненужни примеси. За да протича по-интензивно електрическата реакция, към водата се добавя натриев хидроксид в съотношение 1 супена лъжица на 10 литра вода.

икономически въпрос

Преди да започнете да разбирате подробно как да направите водороден генератор, препоръчително е да си припомните училищния курс по физика. Всички трансформации се случват със загуба на енергия, тоест цената на електроенергията за производство на водород няма да бъде компенсирана от топлинната мощност, когато полученото гориво се изгаря.

Като се има предвид, че е просто невъзможно да се изгаря водород при максимална температура и топлинна мощност у дома, става ясно, че реалните загуби ще бъдат дори по-високи от тези, изчислени за идеални условия.

Така че използването на водороден генератор, направен за отопление на дома, няма никакъв смисъл, ако нямате достъп до безплатно електричество. Инсталирането на електрически бойлер за отопление на дома и директно изразходване на електроенергия, без сложни трансформации, ще ви струва 2-3 пъти по-евтино. Освен това електрическият котел е напълно безопасен, а работата на импровизирана инсталация заплашва да експлодира, ако не се спазват правилата за монтаж и експлоатация.

Очевидно е, че получаването на евтин водород по щадящ околната среда начин, който включва електролиза, е въпрос на бъдещето, върху което днес работят учени от напредналите страни по света.

Автомобилната индустрия е една от най обещаващи направленияиндустрия. Глобалните концерни се стремят да инвестират много пари в разработването на нови технологии, които в бъдеще трябва да се подобрят производителност Превозно средство. Най-малката промяна в принципите на работа на автомобила може радикално да промени неговата динамика, шофиране, както и нивото на безопасност. В същото време алтернативните източници на гориво и по-специално автомобилите на водород, които вече могат да се видят в линиите на водещи производители, обещават най-значимите промени. Въпреки появата на серийни модели от този тип, дизайнерите все още търсят най-добра употребаводород. Но фактът, че въвеждането на това гориво в алгоритъма за работа на двигателя носи редица предимства, е неоспорим.

Спецификата на водородните автомобили

Не винаги е преходът от традиционни технологиидо нови решения позволява да се постигне подобрение в качествените показатели на транспортната експлоатация. Това се случва с електрически превозни средства, които въпреки че се считат за екологично чист и относително икономичен тип технически средства, но имат много недостатъци, включително незадоволителна динамика. От своя страна, при условие на балансирано устройство, той може да запази предимствата на автомобилите с класически двигатели и да предостави няколко нови предимства. Интересът към този вид гориво от страна на производителите се дължи на възможността за повишаване на екологичността на транспорта, както и спестяване на енергия. В сравнение с конвенционалните двигатели с вътрешно горене, агрегатите, задвижвани с водород, практически не отделят вредни вещества. Този резултат може да бъде постигнат само ако традиционните двигатели бъдат напълно елиминирани и в този случай намаленията на мощността също ще бъдат забележими.

Комбинация от водород и ICE

Днес автомобилните производители използват няколко концепции за използването на водород. Една от най-разпространените е хибридната версия, в която са комбинирани двигател с вътрешно горене и водородни елементи. Първоначално концептуалните автомобили на водород, направени с този подход, се отличаваха с ниската си мощност. Последните разработки обаче показват обратната ситуация, когато енергийният потенциал нараства с 10-15%. Но, отново, увеличаването на мощността елиминира предимството под формата на екологичност и разходите за поддръжка на машината. Има и друг негативен фактор от използването на водород в система на двигателя с вътрешно горене. По време на работа горивото реагира със структурни елементи, което значително намалява експлоатационния живот на материалите на силовия агрегат.

Технически характеристики на автомобили на водород

Първият сериен, който беше доставен с водородна електроцентрала, е седанът с четири врати Mirai от Toyota. Разработчиците са използвали нестандартна конфигурация, при която пълнежът се основава на електрически двигател, свързан към водороден преобразувател. В резултат на това хибридната кола осигурява 151 к.с. с., максимална скоростпри 180 км/ч и ускорение до "стотици" за 9 секунди. В същото време едно зареждане ви позволява да преодолеете почти 500 км, което е много добре за първата кола на водород. Техническите характеристики на водородните кросоувъри също са впечатляващи – например Hyundai Intrado получи батерия от 36 kWh, която осигурява пробег до 600 км. Но най-важното е, че вредните емисии в този случай са сведени до нула. Компаниите вече предлагат водородни машини с атрактивни данни за производителност. Сред факторите, които спират този напредък, може да се отбележи само липсата на инфраструктура, която позволява използването на нови технологии от широка маса потребители.

Водородни генератори

Докато големите производители овладяват високотехнологични двигатели, които използват водород като източник на енергия, в средната връзка има разпространение на спомагателни генератори, които позволяват обработка на горивни клетки от този тип. Тъй като основната цел на използването на нови видове гориво е да се повиши екологичността на процеса и да се намали цената на енергията, в някои случаи е достатъчно да се въведе само подходящия реактор в дизайна. Тази функция по-специално изпълнява на автомобил, който също се нарича преобразувател на газ. В същото време има два вида такива инсталации - с течни и сухи компоненти. По отношение на ефективността, вторият вариант е по-изгоден, тъй като течните клетки изискват големи количества ток, увеличавайки размера на батерията.

Принципът на работа на водородните реактори

Положителни отзиви за автомобили с водород

От гледна точка на екологичните организации и самите производители, ползите от използването на водород са очевидни. Що се отнася до крайния потребител, за него ползата от използването на нови горивни клетки все още не е толкова силно изразена. Независимо от това, най-успешните примери на автомобили от този тип демонстрират икономии в експлоатация, което в бъдеще може да се превърне в един от основните фактори за популярността на тази техника. По отношение на динамичните качества и мощността, водороден генератор за автомобили предизвиква противоречиви мнения, но и тук има положителни развития. Рационалният разход на гориво осигурява не само спестявания, но и повишаване на производителността на електроцентралата - съответно в някои случаи и мощността се увеличава.

Негативно мнение

Дори когато става въпрос за напреднали разработки в тази област, потребителите трябва да се справят с проблемите на слабо развитата инфраструктура. Както е в случая с други версии на хибридите, водородните автомобили изискват поддръжка на специални станции. Разбира се, има и модели, които работят върху разтвори, доставяни в цилиндри. Но в този случай има строги условия за съхранение, чието спазване се изисква от водорода на автомобил. Отзивите с критика отделно отбелязват модернизираните машини, работещи с традиционни двигатели. Факт е, че интегрирането на водородни инсталации често води до бързо износване на най-близките компоненти и части.

Сравнение с алтернативни технологии

Според експерти рано или късно технологиите, отговарящи на високите стандарти, ще преобладават в световната автомобилна индустрия. екологична безопасност. Заедно с водородните концепции за тази роля претендират електрически превозни средства, различни хибриди, модели с течен азот и пр. Но за разлика от горните концепции, същият водороден генератор HHO за автомобил е най-простият в техническо изпълнение. Ако за електрически двигател, дизайнерите често трябва да създават нов дизайнв космоса с двигател, тогава въвеждането на водороден реактор е по силите на всеки съвременен автосервиз. Друго нещо е, че генераторът не може да се счита за най-много най-добрият примеризползване на алтернативно гориво за транспорт.

Заключение

Водородът се използва като източник за захранване на електроцентралата на транспорта още от зората на появата на първите автомобили. Въпреки това, високата производителност на класическите двигатели с вътрешно горене засенчи развитието на този вид. Всъщност дори днес по редица параметри автомобилите, задвижвани с водород, не могат да се конкурират с конвенционалните модели. Актуалността на тази посока се дължи на липсата на замърсители на въздуха. Има определени предимства в други нюанси на работа, но те не са основни за производителите. Ако говорим за жертвите, които ще трябва да направят създателите на водородни автомобили, тогава те вероятно ще бъдат ограничени до скромна мощност и въвеждане на структурни елементи, които могат да повлияят на ергономията.

От телевизионните екрани ни казват, че количеството петрол бързо намалява и скоро бензиновите коли ще станат нещо от далечното минало. Това просто не е съвсем вярно.

Наистина броят на доказаните петролни запаси не е много голям. В зависимост от степента на потребление, те могат да издържат за период от 50 до 200 години. Но тази статистика не отчита неизследваните до момента места за добив на петрол.

Всъщност петролът на нашата планета има повече от достатъчно. Друг е въпросът, че сложността на добива му непрекъснато нараства, което означава, че и цената расте. Освен това не може да бъде отписан фактор на околната среда. Отработените газове замърсяват много околната среда и трябва да се направи нещо по въпроса.

съвременната наукасъздаде много алтернативни източници на енергия до двигателя на ядрено делене във вашите машини. Но повечето от тези технологии все още са концепции без възможност за реално приложение. Поне така беше доскоро.

Всяка година инженерните компании произвеждат все повече и повече машини, задвижвани от алтернативни източницихранене. Едно от най-ефективните решения в този контекст е водороден двигател от марката Toyota. Това ви позволява напълно да забравите за бензина, което прави колата екологично и евтино превозно средство.

Водородни двигатели

Видове водородни двигатели и тяхното описание

Науката непрекъснато се развива. Всеки ден се появяват нови концепции. Но само най-добрите от тях се сбъдват. Сега има само два вида водородни двигатели, които могат да бъдат рентабилни и продуктивни.

Първият тип водороден двигател работи на горивни клетки. За съжаление, водородните двигатели от този тип все още имат висока цена. Въпросът е, че дизайнът съдържа скъпи материаликато платина.

Вторият тип включва водородни двигатели с вътрешно горене. Принципът на работа на такива устройства е много подобен на моделите с пропан. Ето защо те често се преконфигурират да работят под водород. За съжаление, ефективността на такива устройства е с порядък по-ниска от тези, които работят на горивни клетки.

На този моменттрудно е да се каже коя от двете технологии за създаване на водородни двигатели ще спечели. Всеки има своите плюсове и минуси. Във всеки случай работата в тази посока не спира. Следователно е напълно възможно до 2030 г. автомобил с водороден двигател да може да бъде закупен във всяка автокъща.

Принцип на действие

Водородният двигател работи на принципа на електролизата. Този процес протича във вода под въздействието на специален катализатор. В резултат на това се отделя водород. Химичната му формула е следната - HHO. Газът не е експлозивен.

Важно! Вътре в специални контейнери газът се смесва със сместа гориво-въздух.

Генераторът включва електролизатор и резервоар. Настоящият модулатор е отговорен за процеса на генериране на газ. За да се гарантират най-добри резултати, в двигателите с инжекционен водород е инсталиран оптимизатор. Това устройство е отговорно за регулирането на съотношението на сместа гориво-въздух и газа на Браун.

Характеристики на катализаторите

Катализаторите, използвани за създаване на желаната реакция във водороден двигател, могат да бъдат три вида:

1. Цилиндрични банки. Това е най-много прост дизайн, работещ на доста примитивна система за управление. Производителността на водороден двигател, работещ с този катализатор, не надвишава 0,7 литра газ в минута. Такива системи могат да се използват на автомобили с водороден двигател до един и половина литра. Увеличаването на броя на кутиите ви позволява да надхвърлите това ограничение.
2. Отделете клетки. Смята се, че този тип катализатор е най-ефективният. Производителността на системата е повече от два литра газ в минута, ефективността е максимална.
3. Отворени плочи или сух катализатор. Тази системапредназначени за дълъг период на работа. Производителността варира в диапазона от един до два литра газ в минута. Отворената позиция осигурява най-ефективното охлаждане.

Ефективността на водородните двигатели нараства всяка година. Сега започват да се пускат в експлоатация хибридни устройства, работещи на водород и бензин. От своя страна дизайнерите не спират да търсят най-много ефективен моделкатализатор за още по-добра производителност.

Направи си сам водороден двигател

Генератор

За да създадете ефективен водороден двигател за кола със собствените си ръце, трябва да започнете с генератор. Най-простият домашен генератор- това е запечатан контейнер с течност, в която са потопени електродите. За такова устройство е достатъчно захранване от 12 V.

Фитингът е монтиран върху капака на конструкцията. Той премахва смес от водород и кислород. Всъщност това е основата на генератора за водородния двигател, който е свързан с двигателя с вътрешно горене.

За да създадете цялостна система, ще ви трябва допълнително устройство и батерия. Най-добре е да използвате воден филтър като корпус или можете да закупите специална инсталация. В последния се използват цилиндрични електроди с повишена производителност.

Както можете да видите, изолирането на правилния газ за реакцията не е толкова трудно. Много по-трудно е да се произведе в количеството, необходимо за водороден двигател. За повишаване на ефективността е необходимо да се използват медни електроди. В екстремни случаи е подходяща и неръждаема стомана.

По време на реакцията токът трябва да се подава с различна сила. Следователно, без електронен блок не може да се направи. Освен това винаги трябва да има определено количество вода в резервоара, така че реакцията да протича при нормални условия. Автоматичната система за подаване във водородния двигател решава този проблем. Интензивността на електролизата осигурява достатъчно количество сол.

Важно! Ако водата е дестилирана, изобщо няма да има електролиза.

За да направите вода за водороден двигател, трябва да вземете 10 литра течност и да добавите супена лъжица хидроксид.

Устройство на водороден двигател

На първо място, трябва да се погрижите за допълнителни резервоари и тръбопроводи. Водородният двигател се нуждае от сензор за нивото на водата, който е монтиран в средата на капака. Това ще предотврати фалшиво задействане при движение нагоре и надолу. Той е този, който ще даде команда на системата за автоматично презареждане, когато е необходимо.

Сензорът за налягане играе специална роля. Включва се при 40 psi. Веднага щом вътрешното налягане достигне 45 psi, изпомпването се изключва. Над 50 psi предпазителят ще задейства.

Предпазителят за водороден двигател трябва да се състои от две части: клапан за аварийно освобождаване и диск за разкъсване. Разкъсващият диск ще се активира, когато налягането достигне 60 psi, без да причинява никаква вреда на системата.

За да премахнете топлината, трябва да използвате най-студената свещ. Свещи с платинени накрайници не са подходящи. Платината е отличен катализатор за реакцията на водород и кислород.

Важно! Обърнете специално внимание на създаването на вентилация на картера за водородния двигател.

Електрическа част

Важна роля в електрическа схемаводородният двигател се играе от таймер 555. Той действа като генератор на импулси. Освен това може да се използва за регулиране на честотата и ширината на импулса.

Важно! Таймерът има три честотни диапазона. Съпротивлението на резисторите е в рамките на 100 ома. Връзката се осъществява паралелно.

Платката на водородния двигател трябва да има два импулсни таймера 555. Първият трябва да има по-големи кондензатори. Изходът от крак 3 отива към втория генератор. Той всъщност го включва.

Третият изход на втория таймер на импулсния водороден генератор е свързан към резистори 220 и 820 ома. Транзисторът усилва тока до желаната стойност. Диодът 1N4007 е отговорен за неговата защита. Това гарантира нормалната работа на цялата система.

Резултати

Сега водородният двигател вече не е плод на въображението на учените, а съвсем реална разработка, която можете да направите сами. Разбира се, по отношение на характеристиките, такъв агрегат ще бъде по-нисък от фабричния модел. Но спестяванията за двигателя с вътрешно горене все пак ще бъдат забележими.

Водородните двигатели не само помагат за намаляване на разхода на бензин, но са и напълно екологични. Ето защо още през първото тримесечие на продажбата водородна колаМарките Toyota счупиха всички рекорди в Япония.

Ние сме свикнали да смятаме природния газ за най-достъпния вид гориво. Но се оказва, че има достойна алтернатива- Водород, получен от разделянето на водата. Първоначалното вещество за производството на това гориво получаваме безплатно. И ако направите водороден генератор със собствените си ръце, спестяванията ще бъдат просто невероятни. Толкова правилно?

За тези, които желаят да изградят генератор на евтино, но много продуктивно гориво със собствените си ръце, предлагаме подробни инструкции. Ето няколко съвета за правилна употреба. Като информативни допълнения, които ясно обясняват принципа на работа, се използват фото приложения и видеоклипове.

Часовете по химия в гимназията дават обяснения как да се получи водород от обикновена чешмяна вода. В химическата област има понятие – електролиза. Благодарение на електролизата е възможно да се получи водород.

Най-простата водородна инсталация е вид контейнер, пълен с вода. Под водния слой се поставят два плочави електрода. До тях се доставя електричество. Тъй като водата е отличен проводник електрически ток, се установява контакт с ниско съпротивление между плочите.

Токът, преминаващ през малко водно съпротивление, допринася за образуването химическа реакция, което води до образуването на водород.

Схема на експериментална водородна инсталация, която в миналото се е изучавала в гимназиалната програма на уроците по химия. Оказа се, че тези уроци не са били излишни за практикуването на съвременните ежедневни нужди.

Изглежда, че всичко е просто и остава много малко - да се събере получения водород, за да се използва като източник на енергия. Но химията никога не е пълна без фини детайли.

Така че тук: ако водородът се комбинира с кислород, се образува експлозивна смес при определена концентрация. Този момент е едно от критичните явления, които ограничават възможностите за изграждане на достатъчно мощни домашни станции.

Дизайн на водороден генератор

За да изградят водородни генератори "направи си сам", те обикновено вземат за основа класическата схема за инсталиране на Браун. Такъв електролизатор със средна мощност се състои от група клетки, всяка от които съдържа група плочи електроди. Мощността на инсталацията се определя от общата повърхност на плочите електроди.

Клетките се поставят в контейнер, добре изолиран от външна среда. Върху тялото на резервоара са показани разклонителни тръби за свързване на водопровод, изход на водород, както и контактен панел за свързване на електричество.

Ние също така разработваме и произвеждаме инсталации за експлоатация като част от етажната собственост. Това вече са по-мощни конструкции (5-7 kW), чиято цел е не само енергията на отоплителните системи, но и производството на електроенергия. Тази комбинация бързо набира популярност в западни странии в Япония.

Комбинираните водородни генератори се характеризират като системи с висока ефективност и ниски емисии на въглероден диоксид.

Пример за наистина работеща индустриално произведена станция с мощност до 5 kW. В бъдеще се планира да се направят подобни инсталации за оборудване на вили и етажна собственост.

Руската индустрия също започна да се занимава с този обещаващ вид производство на гориво. По-специално, Норилск Никел овладява технологиите за производство на водородни инсталации, включително битови.

Предвижда се да се използва най-много различни видовегоривни клетки в процеса на разработка и производство:

• протонообменна мембрана;
• фосфорна киселина;
• метанол с протонен обмен;
• алкална;
• твърд оксид.

Междувременно процесът на електролиза е обратим. Този факт предполага, че е възможно да се получи вече загрята вода без изгаряне на водород.

Изглежда, че това е друга идея, хващайки се за която можете да стартирате нов кръгстрасти, свързани с безплатното извличане на гориво за битов котел.

Изводи и полезно видео по темата

Експериментирайки у дома с домашно приготвени модели, трябва да се подготвите за най-неочакваните резултати, но отрицателното преживяване също е опит:

Генераторите на водород за дома „Направи си сам“ все още са проект, който съществува на ниво една идея. Практически реализирани проектиняма генератори на водород "направи си сам", а тези, които са позиционирани в мрежата, са въображение на техните автори или чисто теоретични варианти.

Така че остава само да разчитаме на скъп индустриален продукт, който обещава да се появи в близко бъдеще.

За отопление на частна къща се използват различни методи. Те се различават един от друг както по начина на пренос на топлина, така и по вида на използвания енергиен носител. При използване на водно отопление се разграничават няколко вида котли в зависимост от вида на горивото:

Водороден генератор за отопление на частна къща

1. Твърдо гориво - използва се за работа твърдо горивокойто отделя топлина при изгаряне.
2. Електрически - в такива котли топлината се получава чрез преобразуване на електричество.
3. Газ - топлината се отделя при изгарянето на газ.

Ако преценим газови котли, тогава те работят основно на природен газ, въпреки че има модели за втечнен газ, а напоследък започват да използват като гориво водород, който се произвежда от вода в специални устройства - водородни генератори.

Принцип на действие

От училищния курс по физика е известно, че водата, когато е изложена на електрически ток, се разлага на два компонента: водород и кислород. На базата на това явление е построен така нареченият водороден генератор. Това устройство е устройство, в което протича електрохимична реакция за производство на водород и кислород от водата. Процесът на водна електролиза е показан на фигурата по-долу.

Процес на водна електролиза

На изхода на генератора не се образуват чист водород и кислород, а така нареченият кафяв газ, кръстен на учения, който го е получил за първи път. Нарича се още "експлозивен газ", тъй като е експлозивен при определени условия. Освен това, изгаряйки този газ, можете да получите почти четири пъти повече енергия, отколкото е изразходвано за неговото производство.

Такава инсталация за производство на водород е показана на фигурата по-долу.

Индустриален завод за производство на водород

Предимства и недостатъци

Предимствата на този тип отопление са както следва:

1. Това е екологично чист вид отопление, тъй като при изгаряне на водород в кислородна среда се образува вода под формата на пара и в атмосферата не се отделят повече вредни вещества.
2. Възможно без специални променисвържете генератора към съществуващата система за отопление на вода на частна къща.
3. Инсталацията работи безшумно, така че не изисква специално помещение.

недостатъци:

1. Водородът има висока температура на горене, която в кислородна среда може да достигне 3200 ° C, така че конвенционалният котел може да се повреди много бързо. В съвременните устройства учените са постигнали резултат от изгаряне на газ при температура от 300 ° C, така че проблемът може да се счита за практически решен.
2. Когато работите с газа на Браун, трябва да бъдете много внимателни, защото той е експлозивен. Това се решава чрез използване на различни предпазни клапании автоматизация.
3. Изисква използването на дестилирана вода или алкална вода за работа.
4. Висока цена на оборудването. За да решат този проблем, мнозина се опитват да съберат завод за производство на водород със собствените си ръце.

Направи си сам водороден генератор

Самоделното устройство схематично представлява контейнер с вода, където са поставени електроди за превръщане на водата във водород и кислород.

За да го направите на ръка подобно устройство, ще се нуждая:

1. Лист от неръждаема стомана с дебелина 0,5-0,7 мм. Подходяща марка неръждаема стомана 12X18H10T.
2. Плочи от плексиглас.
3. Гумени тръби за водоснабдяване и отстраняване на газ.
4. Листова бензино-маслоустойчива гума с дебелина 3 мм.
5. Източник на напрежение - LATR с диоден мост за получаване постоянен ток. Той трябва да осигури ток от 5-8 ампера.

Първо, плочите от неръждаема стомана се нарязват на правоъгълници 200x200 мм. Ъглите на плочите трябва да бъдат отрязани, за да се затегне цялата конструкция с болтове. Във всяка плоча пробиваме дупка с диаметър 5 мм, на разстояние 3 см от дъното на плочите, за циркулация на водата. Също така към всяка плоча е запоен проводник за свързване към източник на захранване.

Преди монтажа се изработват гумени пръстени с външен диаметър 200 mm и вътрешен диаметър 190 mm. Също така трябва да подготвите две плочи от плексиглас с дебелина 2 см и размери 200 × 200 мм, като първо трябва да направите дупки в тях от четири страни за затягащите болтове M8.

Монтажът започва така: първо поставят първата плоча, след това гумения пръстен, намазан от двете страни с уплътнител, след това следващата пластина и така до последната плоча. След това е необходимо да се затегне цялата конструкция от двете страни с помощта на шпилки M8 и плочи от плексиглас. В плочите се пробиват дупки: в едната - отдолу за подаване на течност, в другата - отгоре за изпускане на газ. Там се поставя щепсел. Върху тези фитинги са поставени тръби от медицински поливинилхлорид. Резултатът трябва да бъде дизайн, както е на фигурата по-долу.

Направи си сам водороден генератор

За да се предотврати връщането на газ в газогенератора, е необходимо да се направи водно уплътнение по пътя от генератора до горелката или още по-добре, две ключалки.

Конструкцията на портата е контейнер с вода, в който тръбата се спуска във водата от страната на генератора, а тръбата, която отива към горелката, е над нивото на водата. Диаграмата на водороден генератор с порти е показана на фигурата по-долу.

Схема на водороден генератор с водни шлюзи

В електролизера - запечатан контейнер с вода със спуснати електроди, когато се приложи напрежение, започва да се отделя газ. През тръба 1 се подава към порта 1. Конструкцията на водното уплътнение е подредена по такъв начин, както се вижда от фигурата, че газът може да се движи само в посока от електролизатора към горелката, а не обратно. Това се възпрепятства от различната плътност на водата, която трябва да се преодолява на връщане. По-нататък по тръбата 2 газът се придвижва към 2-рия затвор, който е предназначен за по-голяма надеждност на системата: ако изведнъж по някаква причина първият затвор не работи. След това газът се подава към горелката с помощта на тръба 3. Водните брави са много важна част от устройството, тъй като предотвратяват движението на газа в обратна посока.

Ако газът попадне обратно в електролизера, устройството може да експлодира. Следователно в никакъв случай не трябва да работите с уреда без водни уплътнения!

експлоатация

След монтажа можете да започнете да тествате устройството. За да направите това, в края на тръбата се монтира горелка от медицинска игла и започва да се излива вода. Добавете KOH или NaOH към вода. Водата трябва да бъде дестилирана или разтопена краен случай. 10% концентрация на алкален разтвор е достатъчна за работата на устройството. При наливане на вода не трябва да има петна. Най-добре е конструкцията да се издуха с въздух, налягане до 1 атм, преди да се излее. Ако водородният генератор може да издържи на това налягане, тогава можете да напълните вода, ако не, трябва да премахнете течовете.

След това LATR с диоден мост се свързва към електродите по схемата. Във веригата са инсталирани амперметър и волтметър за наблюдение на работата. Започнете с минимално напрежение и след това постоянно увеличавайте, наблюдавайки отделянето на газ.

Предварителната работа се извършва най-добре на откритоизвън къщата. Тъй като инсталацията е експлозивна, всички работи трябва да се извършват с изключително внимание.

По време на тестване наблюдавайте работата на устройството. Ако има малък пламък на горелката, тогава може да има или ниско производство на газ в генератора, или може да има изтичане на газ някъде. Ако разтворът е мътен, мръсен, той трябва да бъде заменен. Също така е необходимо да се гарантира, че устройството не се прегрява и водата не кипи. За да направите това, регулирайте напрежението в източника на ток. И още нещо - при нагряване плочите леко се деформират и могат да залепнат едно към едно. За да премахнете това, трябва да направите гумени уплътнения. Може да се наблюдава и плюене на вода - за да премахнете това, трябва да намалите нивото на водата.

Генератор в отоплителната система

След като тестовете бъдат извършени, можете да свържете инсталацията към газов котелКъщи. За да направите това, котелът трябва да бъде леко преработен, а именно, със собствените си ръце, направете струя с отвор с по-малък диаметър от фабричния, предназначен за природен газ. Сглобеният генератор е показан на фигурата по-долу.

Сглобен водороден генератор

Водата трябва да се напълни в отоплителната система на частна къща. Пламъкът на горелката може да разтопи котела, ако там няма вода.

След това те регулират подаването на вода към устройството и започват да премахват щепселите в отоплителната система на къщата. След това, чрез регулиране на захранващото и захранващото напрежение, се регулира работата на котела.

По време на работа на завода за отоплителен сезонпровеждане на финален тест, по време на който се решават няколко въпроса:

1. Има ли достатъчно газ за отопление на къщата? Ако не е достатъчно, тогава можете да направите инсталацията с по-голяма производителност със собствените си ръце.
2. Колко добре работи водороден котел, тоест колко дълго ще издържи котелът.
3. Цената на такова отопление - за това можете да започнете дневник, в който да изчислявате разходите за отопление и температурата в къщата и на улицата по време на работа на котела. Въз основа на тези данни може да се заключи колко изгодно е да се отоплява къща с водород.

Въз основа на тези данни е възможно да се подготвим по-задълбочено за следващия отоплителен сезон. По време на работа можете да видите какво трябва да се подобри, може би някаква част от устройството трябва да бъде преработена. Може би самият котел трябва да бъде преработен и модернизиран, за да не се повреди бързо. Освен това, ако планирате да използвате устройството в бъдеще, може би има смисъл да закупите дестилатор за вода?

Видео за генератора

Как да направите водороден генератор със собствените си ръце без електричество, можете да научите от това видео.

Основният въпрос, който интересува мнозина, е колко скъпо или евтино е такова отопление? Можете да разберете дали водите статистика през отоплителния сезон. Освен това е необходимо да се преодолеят всички разходи, като цената на дестилирана вода, цената на алкали, цената на електричеството, ремонта на котела и производството на инсталацията. Въз основа на това можете да решите дали този тип отопление е подходящо за къщата или не.

Във връзка с