Ūdeņraža ģenerators mājas apkurei. Ūdeņraža ģeneratora izmantošana privātmājas apsildīšanai

Iepriekš lauku mājas varēja sildīt tikai vienā veidā – krāsni kausēja ar malku vai oglēm. Mūsdienās privātmājas apkurei tiek izmantots visdažādākais kurināmais: dīzelis, mazuts, dabasgāze, elektrība. Tomēr, pieaugot degvielas cenām, daudzi māju īpašnieki meklē lētāku apkures veidu. Viens no tiem ir parasts ūdens, ko izmanto ūdeņraža ģenerators, lai izveidotu degvielu, piemēram, ūdeņradi. Ūdeņradis ir neizsmeļams enerģijas avots. To var izmantot ne tikai telpu, bet arī automašīnas apsildīšanai.

Ūdeņraža ģenerators: ierīce un tās darbības princips

Dzīvojamo ēku apkurei ir ļoti izdevīgi izmantot ūdeņradi, jo tam ir augsta siltumspēja un tas neizdala kaitīgas vielas. Tomēr ūdeņradi tīrā veidā iegūt nav iespējams, tā lielais saturs ir atrodams upēs, jūrās un okeānos. Cilvēka ķermenis pat sastāv no 63% ūdeņraža.

Tīru ūdeņradi var iegūt no daudziem dažādiem ķīmiskiem savienojumiem, piemēram, ūdeņraža un skābekļa. Slavenākais ūdeņraža iegūšanas veids ir ūdens elektrolīze.

Lai iegūtu tīru ūdeņradi, ūdens jāsadala divos ūdeņraža atomos (HH) un skābekļa atomā (O). Tas ir ūdens ģeneratora darbības princips: ūdeņraža ražošana ar elektrolīzi. Izdalītā gāze ir nosaukta izcilā fiziķa Brauna vārdā, un tās formula ir HHO. Šāda gāze degšanas laikā neveido kaitīgas vielas un ir videi draudzīgs produkts. Tomēr ūdeņraža un skābekļa maisījums galu galā veido degošu gāzi, kas ir sprādzienbīstama. Tāpēc, izmantojot elektrolizatoru mājās, jāievēro papildu drošības pasākumi.

Ūdens dzinējam ir šāda ierīce:

Ūdeņraža tipa ģenerators, kurā notiek elektrolīze;
Deglis, tas ir uzstādīts pašā kurtuvē;
Katls darbojas kā siltummainis.

Tādas gāzes kā brūnā ražošana patērē četras reizes mazāk enerģijas, nekā izdalās, kad to sadedzina. Tajā pašā laikā elektrība tiek patērēta ļoti ekonomiski, un tai nepieciešama degviela ir parasts ūdens.

Ūdeņraža ģenerators: tā priekšrocības un trūkumi

Mūsdienās elektrolizators ir tikpat pazīstama ierīce kā, piemēram, plazmas griezējs vai acetilēna ģenerators. Šāda ar ūdeni darbināma elektrolīzes iekārta (plīts) ir kļuvusi diezgan populāra, to izmanto privātmāju apsildīšanai, kā arī tiek uzstādīta uz motocikla vai automašīnas, lai taupītu degvielu.

Ūdeņraža ģenerators ir videi draudzīga degviela, vienīgie atkritumi, ko tas rada, ir ūdens. Tas izdalās gāzveida stāvoklī un mums ir zināms kā ūdens tvaiks. Un viņam, savukārt, nav nekādas negatīvas ietekmes uz vidi.

Šādai ierīcei ir citas pozitīvas priekšrocības, bet arī trūkumi. Vissvarīgākais trūkums ir tā sprādzienbīstamība. Tomēr, ievērojot visus piesardzības un drošības noteikumus, jūs varat izvairīties no negatīvām sekām.

Ūdeņraža reaktoram ir savas priekšrocības:

Darbojas uz ūdens;
Ietaupa elektroenerģiju;
Ir videi draudzīgs;
Augsta efektivitāte;
Apkopes vienkāršība.

Šādu HHO ierīci var iegādāties gatavu specializētā veikalā, tas, protams, maksās nepavisam lēti. Tomēr jūs varat to izgatavot pats no pieejamajām daļām, vienlaikus ietaupot pienācīgu summu. Tomēr viņam nepieciešama aizsardzība no ūdens un atsevišķa māja uzglabāšanai.

Pašdarināts ūdeņraža ģenerators: soli pa solim instrukcijas

Ūdeņraža ģeneratoru var izgatavot mājās, taču visam procesam būs nepieciešami rasējumi un soli pa solim instrukcijas. Elektrolīzera shēma ir ļoti vienkārša (var skatīties internetā), tāpēc praktiski nav nepieciešami nekādi konkrēti materiāli.

Lai izveidotu paštaisītu ūdeņraža ģeneratoru, mums ir nepieciešami daži instrumenti un materiāli: plastmasas trauks vai polietilēna tvertne ar vāku, caurspīdīga caurule 1 m garumā, ar diametru 8 mm, skrūves, uzgriežņi, silikona hermētiķis, nerūsējošā tērauda loksne. , 3 armatūra, pretvārsts, filtrs, metāla zāģis, uzgriežņu atslēgas un nazis.

Kad tas viss ir savākts, jūs varat sākt to ražot. Montāža tiek veikta saskaņā ar rasējumiem, kurus var atrast internetā vai pasūtīt pie speciālista.

Ražošanas instrukcija:

Izgrieziet 16 identiskas plāksnes no nerūsējošā tērauda loksnes.
Izurbiet caurumu vienā no stūriem. Leņķim jābūt vienādam visiem 16.
Noteikti nogrieziet pretējo stūri.
Mēs uzstādām plāksnes pārmaiņus uz sagatavotajām skrūvēm, izolējot tās ar paplāksnēm un polietilēna caurulēm. Viņi nedrīkst sazināties viens ar otru.
Mēs pievelkam visu konstrukciju ar uzgriežņiem, mēs iegūstam akumulatoru.
Mēs piestiprinām šo dizainu plastmasas traukā, ieeļļojiet caurumus ar hermētiķi.
Mēs urbjam caurumus vākā, apstrādājam tos ar silikonu tādā pašā veidā, pēc tam ievietojam armatūru.

Pašdarināts skābekļa hidrolizators ir gatavs. Tagad tikai jāpārbauda veiktspēja. Lai to izdarītu, piepildiet trauku ar ūdeni līdz stiprinājuma skrūvēm un aizveriet to ar vāku. Mēs uzliekam polietilēna šļūteni uz viena no trim veidgabaliem un nolaižam tās otros zirgus atsevišķā traukā, kas arī ir piepildīta ar ūdeni. Elektrība jāpieslēdz pie skrūvēm, ja uz virsmas parādās burbuļi, tad ģenerators strādā un izdala ūdeņradi. Pēc šāda savienojuma un verifikācijas mēs notecinām ūdeni un pēc tam ielejam traukā gatavo sārmainu elektrolītu, lai atbrīvotos vairāk gāzes.

Elektrolizators automašīnai: katalizatoru veidi

Ūdeņraža ģenerators, ja tas ir uzstādīts, spēj samazināt vieglo vai kravas automašīnu, motociklu degvielas patēriņu, kā arī samazināt kaitīgo vielu emisiju atmosfērā. Mūsdienās šāds automašīnas ģenerators kļūst arvien populārāks. Elektrolīzes process automašīnā notiek, izmantojot īpašu katalizatoru. Gala rezultāts ir ūdeņraža oksiūdeņradis (HNO), kas tiek sajaukts ar degvielu, kas veicina tā pilnīgu sadegšanu.

Pateicoties šai instalācijai, jūs varat ietaupīt degvielu par 50%. Un arī, uzstādot šo konstrukciju savā automašīnā, jūs ne tikai samazināsit toksiskās emisijas, bet arī: palielināsiet dzinēja darbības laiku, samazināsiet paša motora temperatūru un vienlaikus palielināsiet visa spēka agregāta jaudu. .

Visi procesi, kas notiek ūdeņraža ģeneratorā, notiek automātiski saskaņā ar īpašu programmu. Šī programma ir iešūta datorā, kas kontrolē visu automašīnu. Bez tā iekārta vienkārši nedarbosies.

Ir vairāki katalizatoru veidi:

Cilindrisks;
Ar atvērtām plāksnēm vai tos sauc arī par sausiem;
ar atsevišķām šūnām.

Ūdeņraža ģeneratoru var izgatavot pats, taču eksperti to neiesaka darīt, jo šī ierīce ir ļoti sarežģīta pēc konstrukcijas un vēl nav droša. Ja jūs joprojām nolemjat to izgatavot pats, šim nolūkam vislabāk piemērots akumulators, kas ir sabojājies.

Daudzi automašīnu īpašnieki meklē veidus, kā ietaupīt degvielu. Ūdeņraža ģenerators automašīnai radikāli atrisinās šo problēmu. Atsauksmes par tiem, kuri ir uzstādījuši šo ierīci sev, ļauj runāt par ievērojamu izmaksu samazinājumu transportlīdzekļu ekspluatācijā. Tātad tēma ir diezgan interesanta. Tālāk mēs runāsim par to, kā patstāvīgi izveidot ūdeņraža ģeneratoru.

ICE uz ūdeņraža degvielas

Jau vairākus gadu desmitus ir veikti meklējumi, lai pielāgotu iekšdedzes dzinējus pilnai vai hibrīdai darbībai ar ūdeņraža degvielu. Lielbritānijā tālajā 1841. gadā tika patentēts dzinējs, kas darbojās ar gaisa un ūdeņraža maisījumu. Koncerns Zeppelin 20. gadsimta sākumā izmantoja ar ūdeņradi darbināmus iekšdedzes dzinējus kā piedziņas sistēmu saviem slavenajiem dirižabļiem.

Ūdeņraža enerģijas attīstību veicināja arī globālā enerģētikas krīze, kas uzliesmoja pagājušā gadsimta 70. gados. Tomēr līdz ar tā beigām ūdeņraža ģeneratori tika ātri aizmirsti. Un tas neskatoties uz daudzām priekšrocībām salīdzinājumā ar parasto degvielu:

ideāla degmaisījuma uzliesmojamība uz gaisa un ūdeņraža bāzes, kas ļauj viegli iedarbināt dzinēju jebkurā apkārtējās vides temperatūrā;
liela siltuma izdalīšanās gāzes sadegšanas laikā;
absolūta vides drošība - izplūdes gāzes pārvēršas ūdenī;
4 reizes lielāks sadegšanas ātrums salīdzinājumā ar benzīna maisījumu;
maisījuma spēja darboties bez detonācijas pie lielas kompresijas pakāpes.

Galvenais tehniskais iemesls, kas ir nepārvarams šķērslis ūdeņraža izmantošanai kā degviela automašīnām, bija nespēja uzlikt transportlīdzeklim pietiekamu daudzumu gāzes. Degvielas tvertnes izmērs ūdeņradim būs salīdzināms ar paša auto parametriem. Gāzes augstajai sprādzienbīstamībai jāizslēdz mazākās noplūdes iespēja. Šķidrā veidā ir nepieciešama kriogēna iekārta. Arī šī metode automašīnā nav ļoti piemērota.

Brūna gāze

Mūsdienās ūdeņraža ģeneratori kļūst arvien populārāki autobraucēju vidū. Tomēr tas nav gluži tas, par ko tika runāts iepriekš. Elektrolīzes ceļā ūdens tiek pārvērsts tā sauktajā Brauna gāzē, ko pievieno degvielas maisījumam. Galvenā problēma, ko šī gāze atrisina, ir pilnīga degvielas sadegšana. Tas kalpo kā jaudas pieaugums un degvielas patēriņa samazinājums par pienācīgu procentu. Daži mehāniķi ir panākuši līdz pat 40% ietaupījumu.

Elektrodu virsmas laukums ir noteicošais kvantitatīvajai gāzes izvadei. Elektriskās strāvas iedarbībā ūdens molekula sāk sadalīties divos ūdeņraža atomos un vienā skābeklī. Šāds gāzu maisījums degšanas laikā izdala gandrīz 4 reizes vairāk enerģijas nekā molekulārā ūdeņraža sadegšanas laikā. Tāpēc šīs gāzes izmantošana iekšdedzes dzinējos nodrošina efektīvāku degvielas maisījuma sadegšanu, samazina kaitīgo izmešu daudzumu atmosfērā, palielina jaudu un samazina patērētās degvielas daudzumu.

Ūdeņraža ģeneratora universālā shēma

Tiem, kuriem nav spēju projektēt, ūdeņraža ģeneratoru automašīnai var iegādāties pie amatniekiem, kuri nodarbojas ar šādu sistēmu montāžu un uzstādīšanu. Šodien šādu priekšlikumu ir daudz. Iekārtas un uzstādīšanas izmaksas ir aptuveni 40 tūkstoši rubļu.

Bet jūs varat salikt šādu sistēmu pats - tajā nav nekā sarežģīta. Tas sastāv no vairākiem vienkāršiem elementiem, kas savienoti vienā veselumā:

Augi ūdens elektrolīzei.
Uzglabāšanas tvertne.
Mitruma uztvērējs no gāzes.
Elektroniskais vadības bloks (strāvas modulators).

Zemāk ir diagramma, pēc kuras jūs varat viegli salikt ūdeņraža ģeneratoru ar savām rokām. Galvenās rūpnīcas, kas ražo Brauna gāzi, rasējumi ir diezgan vienkārši un skaidri.

Shēma neatspoguļo nekādu inženiertehnisko sarežģītību; ikviens, kurš zina, kā strādāt ar instrumentu, var to atkārtot. Transportlīdzekļiem ar degvielas iesmidzināšanas sistēmu nepieciešams uzstādīt arī kontrolieri, kas regulē gāzes padeves līmeni degvielas maisījumam un ir savienots ar transportlīdzekļa borta datoru.

Reaktors

Iegūtās Brauna gāzes daudzums ir atkarīgs no elektrodu laukuma un to materiāla. Ja par elektrodiem ņem vara vai dzelzs plāksnes, tad plākšņu straujas iznīcināšanas dēļ reaktors ilgstoši nevarēs darboties.

Ideāli izskatās titāna lokšņu izmantošana. Tomēr to izmantošana vairākas reizes palielina vienības montāžas izmaksas. Augsti leģētu nerūsējošā tērauda plākšņu izmantošana tiek uzskatīta par optimālu. Šis metāls ir pieejams, to nebūs grūti iegūt. Varat arī izmantot veļas mazgājamās mašīnas izlietoto tvertni. Grūtības būs tikai vajadzīgā izmēra plākšņu sagriešana.

Uzstādīšanas veidi

Līdz šim automašīnas ūdeņraža ģeneratoru var aprīkot ar trim elektrolizatoriem, kas atšķiras pēc veida, darba veida un veiktspējas:

Pirmā veida konstrukcija ir diezgan pietiekama daudziem karburatora dzinējiem. Nav nepieciešams uzstādīt sarežģītu gāzes produktivitātes regulatora elektronisko shēmu, un paša šāda elektrolizatora montāža nav grūta.

Jaudīgākiem transportlīdzekļiem priekšroka dodama otrā tipa reaktora montāžai. Un dīzeļdzinējiem un smagajiem transportlīdzekļiem tiek izmantots trešā veida reaktors.

Nepieciešamā veiktspēja

Lai patiešām taupītu degvielu, automašīnas ūdeņraža ģeneratoram katru minūti jārada gāze ar ātrumu 1 litrs uz 1000 dzinēja tilpuma. Pamatojoties uz šīm prasībām, tiek izvēlēts reaktora plākšņu skaits.

Lai palielinātu elektrodu virsmu, virsmu nepieciešams apstrādāt ar smilšpapīru perpendikulārā virzienā. Šī apstrāde ir ārkārtīgi svarīga – tā palielinās darba zonu un izvairīsies no gāzes burbuļu "pielipšanas" pie virsmas.

Pēdējais noved pie elektroda izolācijas no šķidruma un novērš normālu elektrolīzi. Neaizmirstiet, ka elektrolizatora normālai darbībai ūdenim jābūt sārmainam. Parastā soda var kalpot kā katalizators.

strāvas regulators

Ūdeņraža ģenerators uz automašīnas darba procesā palielina tā produktivitāti. Tas ir saistīts ar siltuma izdalīšanos elektrolīzes reakcijas laikā. Reaktora darba šķidrums tiek uzkarsēts, un process norit daudz intensīvāk. Lai kontrolētu reakcijas gaitu, tiek izmantots strāvas regulators.

Ja jūs to nenolaidīsit, ūdens var vienkārši uzvārīties, un reaktors pārtrauks ražot Brauna gāzi. Īpašs kontrolieris, kas regulē reaktora darbību, ļauj mainīt veiktspēju ar pieaugošu ātrumu.

Karburatora modeļi ir aprīkoti ar kontrolieri ar parasto slēdzi diviem darbības režīmiem: "Maršruts" un "Pilsēta".

Uzstādīšanas drošība

Daudzi amatnieki ievieto plāksnes plastmasas traukos. Neskopojies ar to. Jums ir nepieciešama nerūsējošā tērauda tvertne. Ja tas nav pieejams, var izmantot atvērtas plāksnes dizainu. Pēdējā gadījumā reaktora drošai darbībai ir nepieciešams izmantot augstas kvalitātes strāvas un ūdens izolatoru.

Ir zināms, ka ūdeņraža sadegšanas temperatūra ir 2800. Šī ir sprādzienbīstamākā gāze dabā. Brauna gāze ir nekas vairāk kā "sprādzienbīstams" ūdeņraža maisījums. Tāpēc ūdeņraža ģeneratoriem autotransportā ir nepieciešama kvalitatīva visu sistēmas sastāvdaļu montāža un sensoru klātbūtne procesa uzraudzībai.

Instalācijas projektēšanā darba šķidruma temperatūras sensors, spiediens un ampērmetrs nebūs lieki. Īpaša uzmanība jāpievērš ūdens blīvējumam pie reaktora izejas. Tas ir vitāli svarīgi. Ja maisījums aizdegas, šāds vārsts neļaus liesmai izplatīties reaktorā.

Ūdeņraža ģenerators dzīvojamo un ražošanas telpu apkurei, kas darbojas pēc tiem pašiem principiem, ir vairākas reizes efektīvāks nekā reaktors. Šādās iekārtās ūdens blīvējuma neesamība ir nāvējošas briesmas. Ar šādu pretvārstu ieteicams aprīkot arī automašīnu ūdeņraža ģeneratorus, lai nodrošinātu drošu un uzticamu sistēmas darbību.

Kamēr parastā degviela ir neaizstājama

Pasaulē ir vairāki eksperimentāli modeļi, kas pilnībā darbojas ar Brauna gāzi. Taču tehniskie risinājumi vēl nav sasnieguši savu pilnību. Šādas sistēmas nav pieejamas parastajiem planētas iedzīvotājiem. Tāpēc pagaidām autobraucēji var apmierināties tikai ar "rokdarbu" izstrādnēm, kas ļauj samazināt degvielas izmaksas.

Mazliet par uzticēšanos un naivumu

Daži uzņēmīgi biznesmeņi piedāvā pārdošanai ūdeņraža ģeneratoru automašīnām. Viņi runā par elektrodu virsmas apstrādi ar lāzeru vai par unikālajiem slepenajiem sakausējumiem, no kuriem tie ir izgatavoti, par īpašiem ūdens katalizatoriem, kas izstrādāti zinātniskās laboratorijās visā pasaulē.

Viss atkarīgs no šādu uzņēmēju domas spējas vadīt zinātnisko fantāziju. Uzticība var padarīt jūs par saviem līdzekļiem (dažkārt pat ne maziem) par instalācijas īpašnieku, kuras kontaktplāksnes sabruks pēc divu mēnešu darbības.

Ja jūs jau esat nolēmis šādā veidā ietaupīt naudu, tad labāk ir montēt instalāciju pats. Vismaz vēlāk nebūs neviena, ko vainot.

Hidrogēnijs (H2), "ģenerējošs ūdens" - visizplatītākais Visuma elements. Pēc zinātnieku domām, tas veido gandrīz 90% no visiem Visuma atomiem. Ūdeņradis, kas nodrošina enerģiju mūsu Saulei kodolsintēzes reakcijas laikā, var kalpot par lielisku degvielu uz Zemes. Šī ir vienīgā absolūti nekaitīgā, videi draudzīgā degviela: sadedzinot gāzi, tā nonāk ķīmiskā reakcijā ar skābekli, un destilēts ūdens ir sadegšanas produkts. Ūdeņradis ir ideāla degviela visos aspektos, kas ir lieliski piemērota arī mājas apkurei. Turklāt parasto gāzes apkures katlu var pārveidot par ūdeņraža apkures katlu, veicot tikai nelielas izmaiņas tā konstrukcijā. Viena problēma: neskatoties uz ūdeņraža izplatību (mēs paši esam puse no tā), tas tīrā veidā uz mūsu planētas gandrīz nekad nav atrodams. Šī gāze nav pieejama brīvajā tirgū, bet kur to var iegūt pietiekami daudz? Internets sniedz mums skaidru un precīzu atbildi: iegādājieties vai samontējiet ūdeņraža ģeneratoru mājas apkurei.

Tīra ūdeņraža ražošanas tehnoloģijas

Ūdeņraža iegūšanai ir daudz tehnoloģiju. Minēsim tikai tos, kas atrod praktisku pielietojumu ārpus laboratoriju sienām:

Ūdens ķīmiskā reakcija ar metāliem. Degviela ir ūdens, reaģents ir alumīnija-gallija sakausējums. Lai ar "ūdeņraža auto" nobrauktu 500 km, pietiek ar 150 kg degvielas elementu, tad metāls ir jāizņem un jānosūta reģenerācijai, kas prasa augstu temperatūru.
Dabasgāzes konversija, ogļu gazifikācija, koksnes pirolīze. Sildot virs 1000 ºС, no ogļūdeņražiem var iegūt tīru ūdeņradi mājas apkurei.
Ūdens elektrolīze. Augstas temperatūras elektrolīze ir efektīvāka.
Ūdeņraža ražošana no biomasas. Izejviela var būt kūtsmēsli, siens, zāle, aļģes un citi lauksaimniecības atkritumi. Biogāze var saturēt no 2 līdz 12% ūdeņraža.
"Junk" ūdeņradis tiek iegūts no sadzīves atkritumiem, pakļaujot tos termiskai sadalīšanai.

Mājas ūdeņraža ģeneratori

Kā redzams no iepriekšējās sadaļas, lielākā daļa tehnoloģisko procesu ūdeņraža rūpnieciskai ražošanai ir saistīti ar augstas temperatūras iedarbību, kas mājās ir problemātiska. Apsveriet privātajā sektorā pieejamās ūdeņraža apkures iekārtas:

Ūdeņradis no kūtsmēsliem

Pašmāju zemnieku vidū sāk parādīties biogāzes stacijas, kuru Rietumeiropā ir daudz. Amatniecības biogāzes reaktori, kurus internetā apraksta "trakās rokas", neatšķiras ne ar veiktspēju, ne arī ražošanas stabilitāti. Efektīvas ir tikai diezgan sarežģītas un dārgas iekārtas, ja tām nepārtraukti tiek piegādātas izejvielas. Mazā privātā viensētā to īstenot ir nereāli, bet spēcīgā saimniecībā tas ir iespējams. Ūdeņradis ir tikai biogāzes ražošanas blakusprodukts, un to parasti neatdala, sadedzinot ar metānu. Bet, ja nepieciešams, H2 var atdalīt.

Biogāzes stacijas shematiskā diagramma. Lai degošu gāzu ģenerēšanas process būtu intensīvs, izejvielas tiek raudzētas un periodiski sajauktas.

Ūdeņradis no ūdens

Elektrolīzes ūdeņraža iekārta mājas apkurei ir vienīgais šobrīd pieejamais risinājums privātmājai. Elektrolizators ir kompakts, viegli kopjams, to var uzstādīt nelielā telpā. Degvielas ražošanas izejviela ir krāna ūdens. Ir vairāki labi zināmi ražotāji, kas piedāvā līdzīgus mājas ūdeņraža ģeneratorus mājas apkurei un automašīnu uzpildei. Piemēram, kopš 2003. gada Honda ražo Home Energy Station, šodien pārdošanā jau ir trešā paaudze. HES III ir aprīkots ar saules paneļiem un to var uzstādīt garāžā vai ārā.

Mājas enerģijas stacija ir ļoti dārga iekārta, kas ar dabasgāzes vai ūdens elektrolīzi spēj saražot līdz 2 m2 ūdeņraža stundā. Stacija sastāv no reformatora, kurināmā elementiem, attīrīšanas sistēmas, kompresora un gāzes uzglabāšanas tvertnes. Elektrību var iegūt no tīkla vai saules paneļiem

Papildus "firmas" aprīkojumam, kuru, starp citu, neviens oficiāli nepiegādā NVS valstīm, šodien plaši tiek reklamēti H2 ģeneratori, kurus ražojuši mūsu draugi Debesu impērijā vai Tadžikistānas kolēģi mājas garāžās. Kvalitātes un veiktspējas līmenis ir atšķirīgs, no nekāda līdz nosacīti pieņemamam. Šādas tehnikas pārdevēji, atšķirībā no vairāk vai mazāk godīgiem japāņiem, kuri nesola mannu no debesīm, izmanto "netīrās" reklāmas tehnoloģijas, atklāti maldinot potenciālos pircējus par sava aprīkojuma īpašībām, kas tiek pārdotas par paaugstinātām cenām.

Daļēji amatniecības rūpnīca ūdeņraža ražošanai

Apkure ar ūdeņradi, kas nodrošina neatkarīgu elektrolizatora ražošanu, tiek plaši apspriesta būvniecības interneta forumos. Tas ir iespējams un pat ne īpaši sarežģīti, ja mājas meistars zina elektrotehnikas pamatus un viņam rokas aug no turienes, kur tām jābūt. Cik efektīvi un droši, tas ir atsevišķs jautājums.

Cita problēma ir tā, ka degvielas iegūšana ir tikai daļa no uzdevuma. Nepieciešams nodrošināt tā veidošanos nepieciešamajos apjomos, atdalīt no skābekļa un ūdens tvaikiem, izveidot rezervi, nodrošināt pastāvīgu spiedienu, pievadot siltuma ģeneratoram.

Cik ir kilograms ūdeņraža

1 kg ūdeņraža vidējās izmaksas atkarībā no tā ražošanas tehnoloģijas pēc INEEL laboratorijas datiem ir šādas:

Ķīmiskā reakcija - 700 rubļi ar standarta reaģenta samazināšanas metodi un 320 - ar kodolenerģijas izmantošanu.
Elektrolīze no rūpnieciskā tīkla - 420 rubļi. Dati attiecas uz "patentētiem", balansētiem elektrolizatoriem. Amatniecības izstrādājumam ir acīmredzami zemāki rādītāji.
Ražošana no biomasas - 350 rubļi.
Ogļūdeņražu pārvēršana - 200 rubļi.
Augstas temperatūras elektrolīze atomelektrostacijās - 130 rubļi.

Šie skaitļi liecina, ka lētākais veids, kā ražot ūdeņradi, ir atomelektrostacijās, kur svarīgs resurss ir augstā temperatūra, kas ir pamatražošanas blakusprodukts. Ūdeņraža enerģija no atjaunojamiem avotiem arī neatmaksājas iekārtu augsto izmaksu dēļ. Bet kā ar ūdeņraža apkuri mājās, pamatojoties uz kompaktu instalāciju? Jums jāsaprot, ka enerģijas nezūdamības likumu nevar apiet. Lai elektrolizatorā izolētu H2, būs jāiztērē noteikts elektroenerģijas daudzums. Lai to iegūtu, termoelektrostacijā tika sadedzināts fosilais kurināmais vai enerģija tika ražota hidroelektrostacijā. Pēc tam elektrība tika pārvadīta pa vadiem. Visos procesa posmos rodas neizbēgami zudumi, un beigās saņemtais potenciālās siltumenerģijas daudzums būs a priori mazāks nekā sākumā.

Vai ir izdevīgi sildīt māju ar ūdeņradi

Kompakto ūdeņraža ģeneratoru pārdevēji pārliecina pircējus par neparasto lētumu māju apkurei ar ūdeņradi. Tas esot pat izdevīgāk par apkuri ar gāzi. Viņi saka, ka ūdens, ko ielej instalācijā, neko nemaksā, par pārējām izmaksām viņi klusē. Šādiem solījumiem ir maģiska ietekme uz dažiem mūsu līdzpilsoņiem, kuri mīl bezmaksas. Bet nebūsim kā Pinokio un, pirms dosimies Muļķu zemē, uzzināsim, cik patiesībā maksā ūdeņraža apkure mājās.

Vidējā dabasgāzes pārdošanas cena iedzīvotājiem apkures vajadzībām un elektroenerģijas ražošanai ir 4,76 rubļi/m3. 1 m3 satur 0,712 kg. Attiecīgi 1 kg dabasgāzes maksā 6,68 rubļus. Dabasgāzes vidējā siltumspēja ir 50 000 kJ/kg. Ūdeņradis ir daudz lielāks, 140 000 kJ/kg. Tas ir, lai iegūtu siltumenerģijas daudzumu, kas vienāds ar to, ko rada 1 kg ūdeņraža sadedzināšana, būs nepieciešami 2,8 kg dabasgāzes. Tās izmaksas ir 13,32 rubļi. Tagad salīdzināsim siltumenerģijas izmaksas, kas iegūtas, sadedzinot 1 kg ūdeņraža, kas iegūts labā rūpnīcas elektrolizatorā un no 2,8 kg dabasgāzes: 420 rubļi pret 13,32. Atšķirība patiešām ir milzīga, 31,5 reizes! Pat salīdzinot ar dārgāko no tradicionālajiem apkures veidiem - elektrisko, ūdeņradis pat ne tuvu nevar konkurēt, tas maksā 4 reizes vairāk! Elektroenerģiju, kas tiks tērēta elektrolizatora darbībai, vislabāk izmantot apkures elektroierīču darbībai, tā būs nelietderīgāka nekā piemērs.

Kas attiecas uz ūdeņraža enerģijas perspektīvām, tās ir, taču panākumi ir saistīti ar daudzsološām rūpnieciskām tehnoloģijām, kuras vēl nav izgudrotas. Sadzīves ūdeņraža ģeneratori un ūdeņraža automašīnas nepārprotami ir nerentabli vismaz turpmākajās desmitgadēs. To ļoti ierobežota izmantošana dažās valstīs ir iespējama, tikai pateicoties nopietnām valdības subsīdijām eksperimentālo vides programmu ietvaros.

Memento mori – daži vārdi par drošību

Ūdeņradis ir uzliesmojoša sprādzienbīstama gāze. Tajā pašā laikā tas ir bez smaržas, nav iespējams noteikt tā noplūdi bez īpaša aprīkojuma. Darbojoties ar tik bīstamu degvielas veidu, ir nepieciešami īpaši drošības pasākumi. Nepieciešams periodiski pārbaudīt cauruļvadu, uzglabāšanas tvertņu hermētiskumu, vārstu darbināmību. H2 ģenerators nav tik vienkārša ierīce, kā varētu šķist no īsiem video. Šī ir potenciāla bumba, kas var uzspridzināt jūsu māju. Bīstami ir arī gāzes apkures katla pārveidošana par ūdeņraža apkures katlu ar savām rokām.

Paštaisīts ūdeņraža apkures katls, kaut kā pārveidots no veca malkas un ūdeņraža ģenerators mājas apkurei, salikts uz ceļgala un nedrošs. Par instalācijas neparasto efektivitāti stāsta video autori, nenosaucot nekādus skaitļus un piedāvājot pie viņiem pasūtīt līdzīgu par saprātīgu cenu.

Atspēkojot mītus par ūdeņraža katlu efektivitāti

Ja ekonomiskie aprēķini jūs nepārliecināja un tomēr nolemjat eksperimentēt ar tēmu par ūdeņraža sildīšanu ar zaudējumiem, ļoti iesakām nenodarboties ar amatieru aktivitātēm, bet pieaicināt speciālistus ar pieredzi šajā darbības jomā. Starp citu, mūsu valstī tādu ir ļoti maz.

Siltuma ražošanai mājās var izmantot dažādus enerģijas avotus. Starp tiem ir diezgan neparastas iespējas - piemēram, ūdeņraža degviela. Pašlaik vietējie patērētāji reti izmanto ūdeņraža apkuri, jo ir dažas grūtības iegūt izejvielas.

Tomēr šī metode joprojām tiek uzskatīta par videi draudzīgāko un nodrošina lielu telpu apkuri. Un šādas apkures izmaksas būs, lai arī lielas, salīdzinot ar gāzes izmantošanu kā enerģijas nesēju, taču ievērojami zemākas salīdzinājumā ar cietā kurināmā un elektrisko katlu darbību.

Ūdeņraža apkures iezīmes

Pirmo reizi mājas apsildīšanu ar ūdeņradi izstrādāja itāļu izgudrotāji. Viņu radītā ierīce praktiski neradīja troksni un neizdalīja atmosfērā kaitīgas vielas. Tajā pašā laikā katlu iekšpusē bija zema temperatūra, un iekārtas varēja izgatavot nevis no čuguna vai karstumizturīga tērauda, bet gan no parasta metāla un pat plastmasas.

“Klasiskā”, zemas temperatūras karsēšanas ar ūdeņradi versija ir siltuma izdalīšana ūdens veidošanās procesā no ūdeņraža un skābekļa. Lai gan ir tehnika, kas paredz apgriezto procesu - ūdens molekulu sadalīšanu, lai izveidotu ūdeņraža degvielu, kas deg katlos.

Katliem, kas darbojas ar ūdeņradi, nav nepieciešama īpaša sistēma sadegšanas produktu izvadīšanai atmosfērā. Galu galā procesā izdalās tikai tvaiks, kas ir nekaitīgs videi. Un izejvielu iegūšana praktiski nav īpaša problēma, atšķirībā no tādiem enerģijas nesējiem kā gāze, dīzeļdegviela un granulas.

Ūdeņraža apkures izmantošanas izmaksas attieksies tikai uz ģeneratora elektroenerģiju.

Priekšrocības un trūkumi

Ūdeņraža apkures sistēmas sadali veicina vairākas šīs metodes priekšrocības:

Emisiju vides tīrība.
Strādājiet, neizmantojot uguni (tikai tradicionālajām zemas temperatūras sistēmām). Tā kā siltums tiek iegūts nevis sadegot, bet gan ķīmiskas reakcijas rezultātā. Ūdeņraža un skābekļa kombinācija noved pie ūdens ražošanas, un šajā gadījumā atbrīvotā enerģija nonāk siltummainī. Dzesēšanas šķidruma temperatūra nepārsniedz 40 grādus, kas ir gandrīz ideāls režīms "siltās grīdas" sistēmai.
Ūdeņraža degvielas izmantošana ietaupa privātmājas īpašnieku.

Vienīgais izdevīgākais darbības veids ir gāzes apkure, kas ne vienmēr ir pieejama piepilsētas mājokļiem.

Turklāt ūdeņraža izmantošana samazina ogļūdeņražu, piemēram, naftas un gāzes, izmaksas, kas ir neatjaunojami resursi.

Jāatzīst, ka metodikai ir savi trūkumi. Pirmkārt, ūdeņradis ir diezgan sprādzienbīstams, un tāpēc tas ir grūti transportējama viela, lai gan šī problēma pastāv tikai zemas temperatūras variantam.

Otrkārt, mūsu valstī ir maz speciālistu, kas spēj pareizi uzstādīt šādus katlus un sertificēt ūdeņraža balonus.

Princips un ierīce

Ūdeņraža karsēšanas darbs ir balstīts uz ievērojama daudzuma siltumenerģijas izdalīšanos, kas iegūta skābekļa un ūdeņraža molekulu mijiedarbības rezultātā. Procesam ir raksturīgi lieli tā plūsmai nepieciešamās jaudas izmēri un augsta efektivitāte (>80%). Lai iekārta darbotos pareizi, ir nepieciešams:

savienojums ar šķidruma avotu, kura lomu visbiežāk veic ūdeņraža sistēma;
jaudas klātbūtne, bez kuras nav iespējams uzturēt elektrolīzi;
periodiska katalizatora nomaiņa, biežums ir atkarīgs no katla veiktspējas un konstrukcijas;
atbilstība drošības prasībām), lai gan tās ir daudz mazākas salīdzinājumā ar gāzes apkuri, jo katlā notiek visas reakcijas, un lietotājam ir nepieciešama tikai procesa vizuāla kontrole).

Taču, ņemot vērā to, ka maz ticams, ka ar savām rokām izdosies izveidot tādas iekārtas kā zemas temperatūras ūdeņraža instalāciju mājas apkurei, visbiežāk tiek izmantota alternatīva metode - ūdeņraža iegūšana un izmantošana kā enerģijas nesējs. Šī iespēja būs pieejamāka un nodrošinās augstāku dzesēšanas šķidruma temperatūru apkures sistēmā (tāda pati kā gāze).

Sistēmas montāža

Ūdeņraža apkures sistēmās ietilpst ūdeņraža ģeneratori, degļi un katli. Pirmais ir nepieciešams šķidruma sadalīšanai tā sastāvdaļās (ar vai bez katalizatoriem, lai paātrinātu procesu). Deglis rada atklātu liesmu, un katls kalpo kā siltummainis. To visu var iegādāties atbilstošajos veikalos, taču tā pati pašu radītā sistēma, kā likums, darbojas efektīvāk.

Ūdeņraža ģeneratoru var salikt vairākos veidos. Tās ražošanai jums būs nepieciešamas vairākas tērauda caurules, tvertne konstrukcijas novietošanai, impulsa platuma ģenerators ar jaudu 30A un vairāk vai cits barošanas avots. Turklāt, montējot, nevar iztikt bez destilēta ūdens traukiem.

Šķidruma padeve, no kuras izdalīsies ūdeņradis, tiek veikta noslēgtas konstrukcijas iekšpusē, kur viena otrai blakus atrodas nerūsējošā tērauda plāksnes (jo vairāk to ir, jo vairāk tiek ražots ūdeņradis, lai gan tiek tērēta arī papildu elektrība).

Tvertnē strāvas ietekmē notiek ūdens molekulu sadalīšanās process skābeklī un ūdeņradi, pēc kura pēdējais tiek ievadīts katlā, kur ir uzstādīts deglis. Ja strāva tiek piegādāta nevis no tīkla, bet no PWM ģeneratora, sistēmas efektivitāte palielinās.

Piemērojamie materiāli

Apkures sistēmā parasti tiek izmantots destilēts ūdens, kuram pievieno nātrija hidroksīdu proporcijā 10 litri šķidruma uz 1 ēd.k. l viela. Ja nav vai ir grūti iegūt vajadzīgo destilāta daudzumu, ir atļauts izmantot arī parasto krāna ūdeni, bet tikai tad, ja tas nesatur smagos metālus.

Kā metālus, no kuriem tiek izgatavoti ūdeņraža katli, ir pieļaujams izmantot jebkura veida nerūsējošo tēraudu - lielisks risinājums būs ferimagnētiskais tērauds, kuram netiek piesaistītas liekas daļiņas. Lai gan galvenajam materiāla izvēles kritērijam joprojām vajadzētu būt izturībai pret koroziju un rūsu.

Ierīces montāžai parasti tiek izmantotas caurules ar diametru 1 vai 1,25 collas. Un deglis tiek iegādāts attiecīgajā veikalā vai tiešsaistes servisā.

Ja izvēlaties pareizos materiālus un rūpīgi izpētāt apkures shēmu, instalācijas izgatavošana un savienošana ar katlu nav grūta.

Metodoloģijas atbilstība

Iemesls ūdeņraža apkures sistēmas uzstādīšanai privātmājā var būt dabasgāzes trūkums tajā un elektrības klātbūtne. Tajā pašā laikā izmaksas par ēkas nodrošināšanu ar siltumu ir zemākas, salīdzinot ar elektrisko sildītāju izmantošanu.

Turklāt nav nepieciešamas caurules sadegšanas produktu noņemšanai. Izrādās, ka ūdeņraža iekārtu var labi izmantot lauku mājās kā neatkarīgu vai papildu apkures iekārtu.

Ir grūti atrast tādu cilvēku, kurš necenstos samazināt modernu apkures sistēmu ekspluatācijas izmaksas. Šim nolūkam tiek plaši izmantotas dažāda veida ekonomiskas ierīces ar augstu siltuma pārneses ātrumu, kā arī uzticamas cauruļvadu sistēmas. Kā alternatīvu enerģijas nesēja kategoriju daudzi uzskata efektīvu ūdeņraža apkuri mājās ar savām rokām. Arvien vairāk patērētāju apsver iespēju uzstādīt ūdeņraža ģeneratoru privātmājas apsildīšanai.

Kas ir ūdeņraža ģenerators?

Tā ir ideāla alternatīva apkurei ar parasto dabasgāzi, jo vidējā temperatūra var sasniegt 3000 grādu. Tam nepieciešams uzstādīt īpašu ar ūdeņradi darbināmu apkures degli, kas bez problēmām var izturēt tik diezgan augstu temperatūru.

Standarta ūdeņraža ģenerators sastāv no noteiktiem elementiem. Pirmkārt, tas ir visefektīvākais ar ūdeņradi darbināms ģenerators. Viņš apstrādā maisījumu, sadalot parasto ūdeni noteiktos komponentos. Katalizatorus bieži izmanto, lai optimizētu šo procesu. Ir arī degļu cauruļvads, kas ved no ģeneratora - tie ir nepieciešami, lai izveidotu atklātu uguni. Svarīgi, lai būtu katls, kas projektēšanā pilda siltuma apmaiņas ierīces lomu. Deglis atrodas krāsnī, un caur to tiek uzkarsēts galvenais dzesēšanas šķidrums sistēmā.

Kad jāuzstāda ūdeņraža ģenerators?

Katram patērētājam liela nozīme ir modernas apkures iekārtas īpašajam veiktspējai un īpašībām. Rūpnīcas iestatījumi, kā arī visu veidu pašizveidotie ūdeņraža apkures katli atšķiras viens no otra efektivitātes ziņā.

Ir vairākas citas uzticamas shēmas, kas palīdz efektīvi montēt un uzstādīt aprīkojumu ar savām rokām. Lai kopējā aprēķinātā jauda daudz neatšķirtos no faktiskās, lai nesamazinātos efektivitātes rādītājs, augstas kvalitātes ūdeņraža apkures organizēšana jāveic, izmantojot uzticamus katlus, kā arī stingri rūpnīcā ražotus ģeneratorus. .

Ir vērts uzstādīt ģeneratoru, ja tiek sasniegti mērķi, kas saistīti ar ievērojamiem ietaupījumiem. Mūsdienu šāda veida apkures ierīces spēj nodrošināt šādas priekšrocības:

Profesionāļi labi zina, ka apkurei paredzētā ūdeņraža ģeneratora darbības laikā šāda plāna iekārtās iegūtā gāze var tikt klasificēta kā sprādzienbīstama. Tas izceļas ar pilnīgu nepatīkamas smakas un krāsas trūkumu. Gāze ir pilnīgi nekaitīga, tās klātbūtni nevar noteikt pat ar īpašām ierīcēm.

Svarīgs! Gāzei ir tendence uzliesmot 540 grādu temperatūrā, kas to raksturo kā sprādzienbīstamu. Šī iemesla dēļ visas šādas iekārtas ir rūpīgi jāpārbauda veiktā darba pareizības pakāpei.

Ja ģenerators ir iegādāts gatavā veidā, ir vērts pajautāt par katla vai īpašas siltummaiņas ierīces klātbūtni. Tas noteikti jāaprēķina augstas temperatūras apstākļu ietekmei.

Lielais priekšrocību skaits, kas piemīt ūdeņraža apkures katliem un ģeneratoriem, palielinās konkurenci visām tradicionālajām apkures sistēmām. Daudzus privātmāju īpašniekus piesaista zemās aprīkojuma izmaksas, kā arī augsta veiktspēja.

Ūdeņraža ģenerators - soli pa solim uzstādīšanas instrukcijas

Mūsdienu apkures ar ūdeņradi galvenais pamats ir metode, kā izdalīt pietiekami lielu daudzumu augstas kvalitātes siltumenerģijas. Tas tiek panākts, mijiedarbojoties skābekļa un ūdeņraža molekulām. Ierīces praktiskākai izmantošanai sākotnēji tika izstrādātas augstas kvalitātes un uzticamu apkures katlu īpašas rūpnieciskās versijas. Uzstādot ūdeņraža ģeneratoru, obligāti jāievēro šādi nosacījumi:

Drošība savienojums ar galveno šķidruma avotu. Bieži vien tā ir standarta santehnikas komunikācija. Ūdens patēriņš šajā gadījumā ir tieši atkarīgs no ierīces kopējās jaudas.
Ir svarīgi nodrošināt kvalitatīvs barošanas avots. Lai nodrošinātu efektīvu elektrolīzes reakciju, ierīce būs jāpievieno standarta elektrotīklam.
Ik pa laikam tiek vadīts uzstādītā katalizatora nomaiņa. Katras lietošanas laiks ir tieši atkarīgs no izmantotā modeļa, kā arī no katla jaudas.

Degļa apkure spēj sasniegt 3000 grādus, tādēļ ir vērts parūpēties, lai tiktu izmantoti materiāli, kas spēj izturēt šādas slodzes. Aprīkojuma sakārtošanas darbību secība ir šāda:

Par pamatu ņemtā trauka vākam nepieciešams piestiprināt īpašu armatūru, kas pēc tam noņems gāzi - skābekļa un ūdeņraža maisījumu;
Apvienība savienojas ar siltummaini un lāpu;
Būs nepieciešams izveidot rezerves krātuvi gatavajai gāzei, jo katls nevar darboties tāpat. Turklāt tas nodrošinās optimālu drošību darbības laikā.

Neraugoties uz diezgan daudzām iespējām mājas attīstībai un ūdeņraža ģeneratoru uzstādīšanai, vērtīga parauga atrašana ir diezgan sarežģīta. Neatkarīgi no šādas instalācijas veida un kategorijas, šāda siltummaiņa darbībai ir nepieciešama pastāvīga vajadzīgā temperatūras apstākļu līmeņa uzturēšana, kā arī spiediens sistēmā. Ja sekojat visiem jūsu uzmanībai sniegtajiem norādījumiem un padomiem, varat uzstādīt aprīkojumu, kam būs raksturīgi augsti stabilitātes rādītāji. Tas ļaus tos izmantot pastāvīgā režīmā, nodrošinot māju ar siltumu.