Vodikov gorilnik naredite sami. Generator vodika naredi sam: projekt namestitve elektrolizerja za avtomobilske risbe

Vsebina

Razvoj tehnologije je pripeljal do zamenjave klasičnih peči na drva s kotlovskimi enotami. Kot gorivo so se poleg drv in premoga začeli uporabljati plin, olje, dizelsko gorivo in celo elektrika. V zadnjem času energija za avtonomne ogrevalnih sistemov prejemati dodatno z sončni kolektorji in geotermalne instalacije. Glede na to, da je vodik neizčrpen vir energije, lahko poskusite z lastnimi rokami sestaviti generator vodika, da dobite okolju prijazno gorivo.

DIY generator vodika

Načelo delovanja naprave

Generator vodika za ogrevanje velja za obetaven razvoj, saj je mogoče pridobiti gorivo z visoko vrednostjo kalorična vrednost lahko iz navadne vode. Glavna naloga je pridobiti čisti vodik na najpreprostejši in najcenejši možni način.

Pridobivanje vodika

Tradicionalno se za te namene uporablja metoda elektrolize. Njegovo bistvo je naslednje: kovinske plošče so nameščene v vodi, nedaleč druga od druge, ki so povezane z visokonapetostnim virom. Voda prevaja elektriko, zato se pri uporabi električne energije molekula vode razbije na svoje sestavne dele. Sprostitev dveh atomov vodika in enega atoma kisika iz vsake molekule omogoča pridobitev tako imenovanega rjavega plina s formulo HHO.

Kalorična vrednost Brownovega plina je 121 MJ/kg. Pri gorenju snovi se ne tvorijo škodljive snovi in ​​da bi jo lahko uporabili kot nosilec energije za ogrevanje hiše, je dovolj, da rahlo nadgradite standardni plinski kotel. Vendar pa je pri ustvarjanju naprave za proizvodnjo vodika, ki ga naredite sami, treba posvetiti posebno pozornost varnostnim ukrepom - ko se vodik združi s kisikom, nastane eksplozivna zmes.

Zasnova generatorja

Elektrolizator, naprava za generiranje Brownovega plina z elektrolizo vode v velikih količinah, je sestavljena iz več celic, v katere so nameščene kovinske plošče elektrode. Večja kot je skupna površina elektrod, močnejša je namestitev.

Celice so v zaprti posodi, ki je opremljena s cevjo za priključitev na vodni vir, cevjo za odvajanje nastalega plina in priključki za priključitev napajalnika. Generator je opremljen tudi z vodnim tesnilom, ki preprečuje stik vodika s kisikom, in zaščitnim ventilom za preprečevanje povratnega plamena - plin gori samo v gorilniku.

Načelo delovanja generatorja vodika

Ogrevanje na vodik

Vodikovo ogrevanje hiše zahteva uporabo instalacije z veliko površino elektrod, sicer ogrevalni kotel ne bo mogel učinkovito ogrevati hladilne tekočine. Nedonosna je uporaba običajnega elektrolizerja, ki je povečal njegove dimenzije, saj bo za proizvodnjo vodika porabljeno več električne energije, kot bi jo porabili za delo. ogrevalni električni kotel za ogrevanje hiše istega območja.

Razvijajo se učinkovitejše naprave za proizvodnjo vodikovega goriva brez nepotrebne porabe energije. Znana je zgodba o ameriškem izumitelju Stanleyju Meyerju, ki je ustvaril »vodikovo celico«, ki porabi desetkrat manj električne energije kot tradicionalne instalacije. Vendar znanstvenik ni uspel narediti revolucije sodobne tehnologije- je nenadoma umrl zaradi zastrupitve, in instalacijske risbe so izginile.

Pri ustvarjanju vodikovega generatorja s poskusi uresničitve Meyerjeve ideje delajo tudi tehnični laboratoriji, ter v delavnicah domačih mojstrov po vsem svetu. Izum ameriškega znanstvenika je bil ustvariti resonanco nihajne molekule vode z električnimi impulzi - v tem primeru se razdeli na atome brez uporabe visoke električne napetosti.

Svetle možnosti

Vodik je izjemno obetaven nosilec energije iz več razlogov.:

1. Na voljo je po vsem vesolju, na Zemlji je na desetem mestu po razširjenosti - vir energije lahko imenujemo neizčrpen.
2. Plin ni strupen in ne more škodovati živim organizmom. Pomembno je le sprejeti varnostne ukrepe za preprečevanje puščanja s tvorbo "eksplozivne mešanice" vodika in kisika.
3. Produkt zgorevanja vodika je navadna vodna para.
4. Energijski nosilec ima visoko toplotno zmogljivost, temperatura zgorevanja je 3000 ° C.
5. Ko plin pušča, bo hitro izhlapel, ne da bi pri tem povzročil škodo, saj je 14-krat lažji od zraka. Toda v bližini ne sme biti odprtega ognja ali iskrenja, sicer bo eksplozivna mešanica eksplodirala.
6. Kubični meter vodika ima kalorično vrednost 13.000 J.

Prednosti vodikovo ogrevanje

Vodik kot nosilec energije - obseg

Vodik je zelo cenjen kot nosilec energije in se aktivno uporablja na primer kot gorivo za vesoljske rakete. So uporabljeni različne poti njegovo proizvodnjo v industrijskem obsegu. To je predvsem uplinjanje premoga ali naftnih derivatov, pretvorba metana in njegovih homologov. Tako poceni vodika ni mogoče šteti za okolju prijazno gorivo, saj je njegova proizvodnja povezana s škodljivimi emisijami v ozračje. Elektroliza vode za proizvodnjo vodika v velikih količinah se uporablja le na Norveškem, kjer je veliko cenene električne energije.

Kompaktni električni plinski generator je našel uporabo na področju plinskega rezanja. Oprema za proizvodnjo vodika je bolj priročna za uporabo v primerjavi z ustekleničenim plinom - ni treba prevažati težkih jeklenk, odvisno od zalog LPG itd. Toda zaradi udobja so prinesli prihranke - elektrolitski proces zahteva veliko električne energije, posledično se stroški energetskega nosilca znatno povečajo. Hkrati se razlika v stroških kupljenega in proizvedenega vodika v veliki meri nadomesti z odsotnostjo stroškov za njegovo dostavo.

Kotli za ogrevanje na vodik

Na številnih spletnih mestih, namenjenih ogrevalnim sistemom, lahko najdete informacije, da je vodik vreden konkurent zemeljskemu plinu kot energentu za ogrevalni kotel. Poudarek je na dejstvu, da z namestitvijo generatorja vodika dobite možnost, da za ogrevanje porabite nič več denarja kot za plin, hkrati pa vam ni treba sestaviti veliko dokumentov in plačati resnih zneskov za priključitev hiše na centralno plinsko omrežje.

Na podlagi navedenega lahko v članku sklepamo, da je cena vodika nizka le, če je industrijska proizvodnja. To pomeni, da bo pridobivanje goriva z elektrolizo očitno stalo več in nima smisla se osredotočati na mamljive številke za ceno kilograma utekočinjenega vodika.

Razmislite kotlovska oprema predstavljeno na trgu. Proizvodnja vodikovih kotlov izvaja italijansko podjetje Giacomini, ki je specializirano za področje alternativna energija. Tudi podobne enote izdelujejo nekatera kitajska podjetja, ki so uspešno kopirala tehnologijo.

Vodikov kotel na trda goriva

Giacominijev razvoj je usmerjen v ustvarjanje oprema za ogrevanje kar bi bilo popolnoma varno za okolje.

Vodikov kotel tega podjetja spada v to kategorijo - njegovo delo je povezano s sproščanjem vodne pare, ni škodljivih emisij. Vodik se uporablja kot nosilec energije, proizvaja pa se z elektrolizo.

Vendar pa je vredno posvetiti posebno pozornost načelu delovanja tega kotla. Vodik, ki nastane v sistemu, ne gori, reagira s kisikom v prisotnosti katalizatorja. Posledično se sprosti toplotna energija, ki je dovolj za ogrevanje ogrevalni krog do 40°C.

To pomeni, da so vodikovi kotli, ki so na voljo za nakup po solidni ceni, primerni samo za uporabo kot generator toplote za vodno talno ogrevanje, podnožje ali stropno ogrevanje.

Sklepamo lahko, da svetovni proizvajalci kotlovske opreme niso našli sprejemljivega tehnično rešitev ustvariti učinkovit ogrevalni kotel, ki ga je mogoče uporabiti termalna energija zgoreli vodik. Ali izračunali, da je takšna možnost nedonosna.

Izdelava generatorja sama

Na internetu lahko najdete veliko navodil, kako narediti generator vodika. Treba je opozoriti, da je takšno namestitev za hišo povsem mogoče sestaviti z lastnimi rokami - zasnova je precej preprosta.

Naredite sami komponente vodikovega generatorja za ogrevanje v zasebni hiši

Toda kaj boste storili z nastalim vodikom? Še enkrat bodite pozorni na temperaturo zgorevanja tega goriva v zraku. Je 2800-3000°C. Glede na to, da se kovine in drugi trdni materiali režejo s pomočjo gorenja vodika, postane jasno, da gorilnika ne bo mogoče namestiti v običajen kotel na plin, tekoče gorivo ali trda goriva z vodnim plaščem - preprosto bo izgorel.

Obrtniki na forumih svetujejo, da kurišče postavite od znotraj šamotne opeke. Toda tališče najboljši materiali te vrste ne presega 1600 ° C, takšno kurišče ne bo trajalo dolgo. Druga možnost je uporaba posebnega gorilnika, ki lahko zniža temperaturo gorilnika na sprejemljive vrednosti. Tako, dokler ne najdete takšnega gorilnika, ne bi smeli začeti montirati domačega generatorja vodika.

Ko ste rešili težavo s kotlom, izberite ustrezno shemo in navodila, kako narediti generator vodika za ogrevanje zasebne hiše.

Domača naprava bo učinkovita le, če:

• zadostna površina ploščnih elektrod;
• pravilna izbira materiala za izdelavo elektrod;
• visokokakovostna tekočina za elektrolizo.

Kakšne velikosti naj bo enota, ki proizvaja vodik v zadostnih količinah za ogrevanje hiše, boste morali določiti "na oko" (na podlagi izkušenj nekoga drugega) ali za začetek sestavite manjšo instalacijo. Druga možnost je bolj praktična - omogočila vam bo razumeti, ali je vredno porabiti denar in čas za namestitev polnopravnega generatorja.

Redke kovine se idealno uporabljajo kot elektrode, vendar je to predrago za domačo enoto. Priporočljivo je izbrati plošče iz nerjavnega jekla, po možnosti feromagnetne.

Zasnova generatorja vodika

Za kakovost vode obstajajo določene zahteve. Ne sme vsebovati mehanskih nečistoč in težkih kovin. Generator deluje čim bolj učinkovito na destilirano vodo, vendar se za zmanjšanje stroškov gradnje lahko omejite na filtre za čiščenje vode iz nepotrebnih nečistoč. Da bi električna reakcija potekala intenzivneje, v vodo dodamo natrijev hidroksid v razmerju 1 žlica na 10 litrov vode.

ekonomsko vprašanje

Preden začnete podrobno razumeti, kako narediti generator vodika, je priporočljivo, da se spomnite šolskega tečaja fizike. Vse transformacije se zgodijo z izgubo energije, to pomeni, da stroški električne energije za proizvodnjo vodika ne bodo kompenzirani s toplotno močjo, ko se nastalo gorivo zgori.

Glede na to, da je vodik preprosto nemogoče sežigati pri največji temperaturi in toplotni moči doma, postane jasno, da bodo dejanske izgube celo višje od tistih, ki so izračunane za idealne pogoje.

Torej uporaba vodikovega generatorja, narejenega za ogrevanje doma, nima smisla, če nimate dostopa do brezplačne električne energije. Namestitev električnega kotla za ogrevanje doma in poraba električne energije neposredno, brez zapletenih transformacij, vas bo stala 2-3 krat ceneje. Poleg tega je električni kotel popolnoma varen, delovanje improvizirane instalacije pa grozi, da bo eksplodiralo, če se ne upoštevajo pravila namestitve in delovanja.

Očitno je, da je pridobivanje poceni vodika na okolju prijazen način, ki vključuje tudi elektrolizo, stvar prihodnosti, s katero se danes ukvarjajo znanstveniki v naprednih državah sveta.

Avtomobilska industrija je ena izmed najbolj obetavne smeri industrijo. Globalni koncerni si prizadevajo vložiti veliko denarja v razvoj novih tehnologij, ki bi se morale v prihodnosti izboljšati izvedba Vozilo. Najmanjša sprememba v načelih delovanja avtomobila lahko korenito spremeni njegovo dinamiko, vozne zmogljivosti in raven varnosti. Hkrati pa alternativni viri goriva in predvsem avtomobili na vodik, ki jih že vidimo v linijah vodilnih proizvajalcev, obetajo najpomembnejše spremembe. Kljub pojavu serijskih modelov te vrste oblikovalci še vedno iščejo najboljša uporaba vodik. Toda dejstvo, da uvedba tega goriva v algoritem delovanja motorja prinaša številne prednosti, je nesporno.

Posebnosti vodikovih avtomobilov

Ni vedno prehod iz tradicionalne tehnologije novim rešitvam omogoča doseganje izboljšanja kazalnikov kakovosti prevoza. To se dogaja pri električnih vozilih, ki sicer veljajo za okolju prijazno in razmeroma ekonomično vrsto tehnična sredstva, vendar imajo številne pomanjkljivosti, vključno z nezadovoljivo dinamiko. Po drugi strani pa lahko pod pogojem uravnotežene naprave ohrani prednosti avtomobilov s klasičnimi motorji in zagotovi več novih prednosti. Zanimanje za to vrsto goriva s strani proizvajalcev je posledica možnosti povečanja prijaznosti prevoza do okolja, pa tudi prihranka energije. V primerjavi z običajnimi motorji z notranjim zgorevanjem enote na vodikov pogon praktično ne oddajajo škodljivih snovi. Ta rezultat je mogoče doseči le, če se tradicionalni motorji popolnoma odpravijo, v tem primeru pa bo opazno tudi zmanjšanje moči.

Kombinacija vodika in ICE

Danes proizvajalci avtomobilov uporabljajo več konceptov za uporabo vodika. Ena najpogostejših je hibridna različica, v kateri sta združeni motor z notranjim zgorevanjem in vodikovi elementi. Sprva so bili konceptni avtomobili na vodik, izdelani s tem pristopom, značilni po svoji nizki moči. Vendar pa nedavni dogodki kažejo nasprotno situacijo, ko se potencial moči poveča za 10-15%. Toda spet povečanje moči odpravlja prednost v obliki prijaznosti do okolja in stroškov vzdrževanja stroja. Obstaja še en negativni dejavnik zaradi uporabe vodika v sistem motorja z notranjim zgorevanjem. Med delovanjem gorivo reagira s strukturnimi elementi, kar znatno zmanjša življenjsko dobo materialov pogonske enote.

Tehnične značilnosti avtomobilov na vodik

Prva serijska, ki je bila dobavljena z vodikovo elektrarno, je štirivratna limuzina Mirai iz Toyote. Razvijalci so uporabili nestandardno konfiguracijo, pri kateri polnjenje temelji na elektromotorju, ki je povezan s pretvornikom vodika. Kot rezultat, hibridni avtomobil zagotavlja 151 KM. z., najvišja hitrost pri 180 km / h in pospešek do "stotke" v 9 sekundah. Hkrati vam eno dolivanje goriva omogoča premagovanje skoraj 500 km, kar je zelo dobro za prvi avto na vodik. Impresivne so tudi tehnične značilnosti vodikovih križancev - Hyundai Intrado je na primer prejel 36 kWh baterijo, ki zagotavlja doseg do 600 km. Najpomembneje pa je, da se škodljive emisije v tem primeru zmanjšajo na nič. Podjetja že ponujajo vodikove stroje s privlačnimi podatki o zmogljivosti. Med dejavniki, ki ustavljajo ta napredek, je mogoče omeniti le pomanjkanje infrastrukture, ki bi omogočala uporabo novih tehnologij široki množici potrošnikov.

Generatorji vodika

Medtem ko veliki proizvajalci obvladujejo visokotehnološke motorje, ki uporabljajo vodik kot vir energije, se v srednjem členu množijo pomožni generatorji, ki omogočajo obdelavo gorivnih celic te vrste. Ker je glavni namen uporabe novih vrst goriva povečati prijaznost postopka do okolja in zmanjšati stroške energije, je v nekaterih primerih dovolj, da v zasnovo uvedemo le ustrezen reaktor. Ta funkcija se zlasti izvaja na avtomobilu, ki se imenuje tudi pretvornik plina. Hkrati obstajata dve vrsti takšnih inštalacij - s tekočimi in suhimi komponentami. Z vidika učinkovitosti je druga možnost bolj donosna, saj tekoče celice zahtevajo velike količine toka, kar povečuje velikost baterije.

Načelo delovanja vodikovih reaktorjev

Pozitivne povratne informacije o vodikovih avtomobilih

Z vidika okoljskih organizacij in samih proizvajalcev so prednosti uporabe vodika jasne. Kar zadeva končnega uporabnika, zanj korist od uporabe novih gorivnih celic še ni tako izrazita. Kljub temu najuspešnejši primeri avtomobilov te vrste kažejo prihranke pri delovanju, kar lahko v prihodnosti postane eden glavnih dejavnikov priljubljenosti te tehnike. Glede dinamičnih lastnosti in moči generator vodika za avtomobile povzroča nasprotujoča si mnenja, vendar je tudi tukaj pozitiven razvoj. Racionalna poraba goriva zagotavlja ne le prihranke, temveč tudi povečanje zmogljivosti elektrarne - v skladu s tem se v nekaterih primerih poveča tudi moč.

Negativne povratne informacije

Tudi ko gre za napreden razvoj na tem področju, se uporabniki soočajo s problemi nerazvite infrastrukture. Tako kot pri drugih različicah hibridov tudi avtomobili na vodik zahtevajo vzdrževanje na posebnih postajah. Seveda obstajajo tudi modeli, ki delujejo na raztopinah, dobavljenih v jeklenkah. Toda v tem primeru obstajajo strogi pogoji skladiščenja, katerih upoštevanje zahteva vodik na avtomobilu. Ocene s kritiko posebej omenjajo nadgrajene stroje, ki so delovali na tradicionalnih motorjih. Dejstvo je, da integracija vodikovih obratov pogosto vodi do hitre obrabe najbližjih komponent in delov.

Primerjava z alternativnimi tehnologijami

Po mnenju strokovnjakov bodo v svetovni avtomobilski industriji prej ali slej prevladale tehnologije, ki ustrezajo visokim standardom. okoljsko varnost. Poleg konceptov vodika to vlogo prevzamejo električna vozila, različni hibridi, modeli s tekočim dušikom itd. Toda za razliko od zgornjih konceptov je isti generator vodika HHO za avtomobil najpreprostejši v tehnični izvedbi. Če gre za električni motor, morajo oblikovalci pogosto ustvarjati nov dizajn v vesolju z motorjem, potem je uvedba vodikovega reaktorja v moči vsake sodobne avtomehanične delavnice. Druga stvar je, da generatorja ne moremo šteti za najbolj najboljši primer uporaba alternativnih goriv za prevoz.

Zaključek

Vodik se uporablja kot vir za oskrbo elektrarne za transport že od zore pojava prvih avtomobilov. Vendar pa je visoka zmogljivost klasičnih motorjev z notranjim zgorevanjem zasenčila tovrstni razvoj. Pravzaprav tudi danes po številnih parametrih avtomobili na vodikov pogon ne morejo konkurirati običajnim modelom. Pomen te smeri je posledica odsotnosti onesnaževal zraka. V drugih niansah delovanja obstajajo določene prednosti, ki pa za proizvajalce niso bistvene. Če govorimo o žrtvah, ki jih bodo morali narediti ustvarjalci avtomobilov na vodik, potem bodo verjetno omejeni na skromno moč in uvedbo strukturnih elementov, ki lahko vplivajo na ergonomijo.

S televizijskih zaslonov nam sporočajo, da se količina nafte hitro zmanjšuje in da bodo bencinski avtomobili kmalu postali stvar daljne preteklosti. Samo to ni povsem res.

Dejansko število dokazanih zalog nafte ni zelo veliko. Odvisno od stopnje porabe lahko trajajo od 50 do 200 let. Toda ta statistika ne upošteva doslej neraziskanih nahajališč proizvodnje nafte.

Pravzaprav je nafte na našem planetu več kot dovolj. Drugo vprašanje je, da se zahtevnost njegovega pridobivanja nenehno povečuje, kar pomeni, da raste tudi cena. Poleg tega ga ni mogoče odpisati okoljski dejavnik. Izpušni plini zelo onesnažujejo okolje in glede tega je treba nekaj storiti.

sodobna znanost ustvarili številne alternativne vire energije do motorja jedrske cepitve v vaših strojih. Toda večina teh tehnologij je še vedno konceptov brez možnosti resnične uporabe. Vsaj do nedavnega je bilo tako.

Inženirska podjetja vsako leto proizvajajo vedno več strojev, ki jih poganja alternativni viri prehrana. Ena najučinkovitejših rešitev v tem kontekstu je vodikov motor znamke Toyota. Omogoča vam, da popolnoma pozabite na bencin, zaradi česar je avto okolju prijazno in poceni vozilo.

Motorji na vodik

Vrste vodikovih motorjev in njihov opis

Znanost se nenehno razvija. Vsak dan se pojavljajo novi koncepti. A uresničijo se le najboljše od njih. Zdaj obstajata le dve vrsti vodikovih motorjev, ki sta lahko stroškovno učinkovita in produktivna.

Prva vrsta vodikovega motorja deluje na gorivne celice. Na žalost imajo vodikovi motorji te vrste še vedno visoke stroške. Bistvo je, da dizajn vsebuje dragi materiali kot platina.

Druga vrsta vključuje vodikove motorje z notranjim zgorevanjem. Načelo delovanja takšnih naprav je zelo podobno kot pri modelih propana. Zato se pogosto preoblikujejo za delovanje pod vodikom. Na žalost je učinkovitost takšnih naprav za red manjša od tistih, ki delujejo na gorivne celice.

Na ta trenutek težko je reči, katera od obeh tehnologij za ustvarjanje vodikovih motorjev bo zmagala. Vsaka ima svoje prednosti in slabosti. Vsekakor se delo v tej smeri ne ustavi. Zato je povsem mogoče, da bo do leta 2030 avto z vodikovim motorjem mogoče kupiti v kateri koli avtohiši.

Načelo delovanja

Vodikov motor deluje na principu elektrolize. Ta proces poteka v vodi pod vplivom posebnega katalizatorja. Posledično se sprošča vodik. Njegova kemična formula je naslednja - HHO. Plin ni eksploziven.

Pomembno! V posebnih posodah se plin meša z mešanico goriva in zraka.

Generator vključuje elektrolizer in rezervoar. Trenutni modulator je odgovoren za proces proizvodnje plina. Za zagotovitev najboljših rezultatov je v motorje z vbrizgavanjem vodika nameščen optimizator. Ta naprava je odgovorna za uravnavanje razmerja mešanice goriva in zraka in Brownovega plina.

Značilnosti katalizatorjev

Katalizatorji, ki se uporabljajo za ustvarjanje želene reakcije v vodikovem motorju, so lahko treh vrst:

1. Cilindrične banke. To je največ preprost dizajn, ki deluje na precej primitivnem nadzornem sistemu. Učinkovitost vodikovega motorja, ki deluje s tem katalizatorjem, ne presega 0,7 litra plina na minuto. Takšni sistemi se lahko uporabljajo na avtomobilih z vodikovim motorjem do enega in pol litra. Povečanje števila pločevink vam omogoča, da presežete to mejo.
2. Ločite celice. Menijo, da je ta vrsta katalizatorja najučinkovitejša. Zmogljivost sistema je več kot dva litra plina na minuto, učinkovitost je največja.
3. Odprte plošče ali suh katalizator. Ta sistem zasnovan za daljše obdobje dela. Produktivnost niha v razponu od enega do dveh litrov plina na minuto. Odprt položaj zagotavlja najučinkovitejše hlajenje.

Učinkovitost vodikovih motorjev vsako leto narašča. Zdaj se začenjajo uporabljati hibridne naprave, ki delujejo na vodik in bencin. Po drugi strani pa oblikovalci ne nehajo iskati največ učinkovit model katalizator za še večjo učinkovitost.

DIY vodikov motor

Generator

Če želite z lastnimi rokami ustvariti učinkovit vodikov motor za avto, morate začeti z generatorjem. Najpreprostejši domači generator- to je zaprta posoda s tekočino, v katero so potopljene elektrode. Za takšno napravo zadostuje 12 V napajanje.

Okovje je nameščeno na pokrovu konstrukcije. Odstranjuje mešanico vodika in kisika. Pravzaprav je to osnova generatorja za vodikov motor, ki je povezan z motorjem z notranjim zgorevanjem.

Za izdelavo popolnega sistema boste potrebovali tudi dodaten pogon in baterijo. Najbolje je, da kot ohišje uporabite vodni filter ali pa kupite posebno namestitev. V slednjem se uporabljajo cilindrične elektrode povečane produktivnosti.

Kot lahko vidite, izolacija pravega plina za reakcijo ni tako težka. Veliko težje ga je proizvesti v količini, ki je potrebna za vodikov motor. Za povečanje učinkovitosti je potrebno uporabiti bakrene elektrode. V skrajnih primerih je primerno tudi nerjaveče jeklo.

Med reakcijo je treba tok dovajati z različnimi jakosti. Zato brez elektronske enote ne more. Poleg tega mora biti v rezervoarju vedno določena količina vode, da reakcija poteka v normalnih pogojih. Sistem samodejnega dovajanja v vodikovem motorju rešuje to težavo. Intenzivnost elektrolize zagotavlja zadostno količino soli.

Pomembno! Če je voda destilirana, elektrolize sploh ne bo.

Za pripravo vode za vodikov motor morate vzeti 10 litrov tekočine in dodati žlico hidroksida.

Naprava za vodikov motor

Najprej morate poskrbeti za dodatne rezervoarje in cevovode. Vodikov motor potrebuje senzor nivoja vode, ki je nameščen na sredini pokrova. To bo preprečilo lažno sprožitev pri premikanju gor in dol. On je tisti, ki bo po potrebi dal ukaz sistemu za samodejno polnjenje.

Senzor tlaka ima posebno vlogo. Vklopi se pri 40 psi. Takoj, ko notranji tlak doseže 45 psi, se črpanje izklopi. Nad 50 psi se varovalka sproži.

Varovalka za vodikov motor mora biti sestavljena iz dveh delov: ventila za sprostitev v sili in diska za pretrganje. Pretrgni disk se bo aktiviral, ko tlak doseže 60 psi, ne da bi poškodoval sistem.

Za odstranitev toplote morate uporabiti najhladnejšo svečo. Sveče s platinastimi konicami niso primerne. Platina je odličen katalizator za reakcijo vodika in kisika.

Pomembno! Posebno pozornost posvetite ustvarjanju prezračevanja ohišja motorja na vodik.

Električni del

Pomembno vlogo pri žični diagram vodikov motor igra časovnik 555. Deluje kot generator impulzov. Poleg tega se lahko uporablja za prilagajanje frekvence in širine impulza.

Pomembno! Časovnik ima tri frekvenčna območja. Upornost uporov je znotraj 100 ohmov. Povezava poteka vzporedno.

Plošča vodikovega motorja bi morala imeti dva impulzna časovnika 555. Prvi bi moral imeti večje kondenzatorje. Izhod iz noge 3 gre v drugi generator. Pravzaprav ga vklopi.

Tretji izhod drugega časovnika impulznega generatorja vodika je povezan z uporoma 220 in 820 ohmov. Tranzistor ojača tok na želeno vrednost. Za njegovo zaščito je odgovorna dioda 1N4007. To zagotavlja normalno delovanje celotnega sistema.

Rezultati

Zdaj vodikov motor ni več plod domišljije znanstvenikov, ampak zelo resničen razvoj, ki ga lahko naredite sami. Seveda bo po lastnostih takšna enota slabša od tovarniškega modela. Bo pa prihranek pri motorju z notranjim zgorevanjem še vedno opazen.

Vodikovi motorji ne pomagajo le zmanjšati porabo bencina, ampak so tudi popolnoma okolju prijazni. Zato že v prvem četrtletju prodaje vodikov avto Znamke Toyota so na Japonskem podrle vse rekorde.

Navajeni smo, da je zemeljski plin najbolj dostopna vrsta goriva. Toda izkazalo se je, da ima vredna alternativa- Vodik, pridobljen z cepljenjem vode. Začetno snov za proizvodnjo tega goriva prejmemo brezplačno. In če izdelate tudi generator vodika z lastnimi rokami, bodo prihranki preprosto neverjetni. Torej prav?

Za tiste, ki želijo zgraditi generator poceni, a zelo produktivnega goriva z lastnimi rokami, ponujamo podrobna navodila. Tukaj je nekaj nasvetov za pravilno uporabo. Kot informativni dodatki, ki jasno pojasnjujejo načelo delovanja, se uporabljajo foto aplikacije in videoposnetki.

Srednjošolski razredi kemije so včasih dajali pojasnila, kako pridobiti vodik iz navadne vode iz pipe. Na kemijskem področju obstaja koncept - elektroliza. Zahvaljujoč elektrolizi je mogoče pridobiti vodik.

Najpreprostejša vodikova rastlina je nekakšna posoda, napolnjena z vodo. Pod vodno plastjo sta nameščeni dve ploščati elektrodi. Dobavljajo jim elektriko. Ker je voda odličen prevodnik električni tok, se med ploščami vzpostavi stik z nizkim uporom.

K nastanku prispeva tok, ki teče skozi majhen upor vode kemijska reakcija, kar povzroči nastanek vodika.

Shema eksperimentalne vodikove elektrarne, ki so jo v preteklosti preučevali v srednješolskem učnem načrtu pri pouku kemije. Izkazalo se je, da te lekcije niso bile odveč za prakso sodobnih vsakdanjih potreb.

Zdi se, da je vse preprosto in ostane zelo malo - zbrati nastali vodik, da bi ga uporabili kot vir energije. Toda kemija ni nikoli popolna brez subtilnih podrobnosti.

Torej tukaj: če se vodik združi s kisikom, nastane eksplozivna zmes pri določeni koncentraciji. Ta trenutek je eden od kritičnih pojavov, ki omejujejo možnosti izgradnje dovolj zmogljivih domačih postaj.

Zasnova generatorja vodika

Za izdelavo generatorjev vodika, ki jih naredite sami, običajno vzamejo za osnovo klasično shemo namestitve Brown. Tak elektrolizator srednje moči je sestavljen iz skupine celic, od katerih vsaka vsebuje skupino ploščnih elektrod. Moč inštalacije je določena s skupno površino ploščnih elektrod.

Celice so nameščene v dobro izolirano posodo zunanje okolje. Na telesu rezervoarja so prikazane razcepne cevi za priključitev vodnega voda, izhod vodika, pa tudi kontaktna plošča za priključitev električne energije.

Razvijamo in izdelujemo tudi inštalacije za obratovanje v sklopu etažne lastnine. To so že močnejše strukture (5-7 kW), katerih namen ni le energija ogrevalnih sistemov, ampak tudi proizvodnja električne energije. Ta kombinacija hitro pridobiva na priljubljenosti zahodne države in na Japonskem.

Kombinirani generatorji vodika so označeni kot sistemi z visokim izkoristkom in nizkimi emisijami ogljikovega dioksida.

Primer res delujoče industrijsko izdelane postaje z močjo do 5 kW. V prihodnje je predvidena izvedba podobnih inštalacij za opremljanje koč in etažne lastnine.

Tudi ruska industrija se je začela ukvarjati s to obetavno vrsto proizvodnje goriva. Zlasti Norilsk Nickel obvladuje tehnologije za proizvodnjo vodikovih obratov, vključno z gospodinjskimi.

Načrtovano je, da se porabi največ različni tipi gorivne celice v procesu razvoja in proizvodnje:

• membrana za izmenjavo protonov;
• fosforna kislina;
• metanol s protonsko izmenjavo;
• alkalna;
• trdni oksid.

Medtem je proces elektrolize reverzibilen. To dejstvo nakazuje, da je mogoče dobiti že ogreto vodo brez zgorevanja vodika.

Zdi se, da je to še ena ideja, ki jo lahko zgrabite nov krog strasti, povezane z brezplačnim črpanjem goriva za domači kotel.

Zaključki in koristen video na to temo

Če doma eksperimentirate z domačimi modeli, se morate pripraviti na najbolj nepričakovane rezultate, vendar je negativna izkušnja tudi izkušnja:

Generatorji vodika za dom, ki jih naredite sami, so še vedno projekt, ki obstaja na ravni ene ideje. Praktično dokončanih projektov generatorjev vodika "naredi sam" ni, tisti, ki so pozicionirani v omrežju, pa so domišljije njihovih avtorjev ali čisto teoretične možnosti.

Ostaja torej le zanašanje na drag industrijski izdelek, ki se obeta, da se bo pojavil v bližnji prihodnosti.

Za ogrevanje zasebne hiše se uporabljajo različne metode. Med seboj se razlikujejo tako po načinu prenosa toplote kot po vrsti uporabljenega nosilca energije. Pri ogrevanju vode ločimo več vrst kotlov glede na vrsto goriva:

Generator vodika za ogrevanje zasebne hiše

1. Trdo gorivo - uporablja se za delo trdo gorivo ki pri gorenju oddaja toploto.
2. Električni - v takšnih kotlih se toplota pridobi s pretvorbo električne energije.
3. Plin - toplota se sprošča med zgorevanjem plina.

Če upoštevamo plinski kotli, potem večinoma delujejo na zemeljski plin, čeprav obstajajo modeli za utekočinjen plin, v zadnjem času pa kot gorivo začenjajo uporabljati vodik, proizveden iz vode v posebnih napravah - generatorjih vodika.

Načelo delovanja

Iz šolskega tečaja fizike je znano, da se voda, ko je izpostavljena električnemu toku, razgradi na dve komponenti: vodik in kisik. Na podlagi tega pojava je bil zgrajen tako imenovani generator vodika. Ta naprava je enota, v kateri poteka elektrokemična reakcija za proizvodnjo vodika in kisika iz vode. Postopek elektrolize vode je prikazan na spodnji sliki.

Postopek elektrolize vode

Na izhodu generatorja ne nastaneta čisti vodik in kisik, ampak tako imenovani rjavi plin, poimenovan po znanstveniku, ki ga je prvi prejel. Imenuje se tudi "eksplozivni plin", saj je pod določenimi pogoji eksploziven. Poleg tega lahko s sežiganjem tega plina dobite skoraj štirikrat več energije, kot je bila porabljena za njegovo proizvodnjo.

Takšen obrat za proizvodnjo vodika je prikazan na spodnji sliki.

Industrijski obrat za proizvodnjo vodika

Prednosti in slabosti

Prednosti te vrste ogrevanja so naslednje:

1. To je okolju prijazen način ogrevanja, saj pri zgorevanju vodika v kisikovem okolju nastane voda v obliki pare in v ozračje se ne sproščajo več škodljivih snovi.
2. Možno brez posebne spremembe priključite generator na obstoječi sistem za ogrevanje vode zasebne hiše.
3. Namestitev deluje tiho, zato ne potrebuje posebnega prostora.

pomanjkljivosti:

1. Vodik ima visoko temperaturo zgorevanja, ki v kisikovem okolju lahko doseže 3200 °C, zato lahko običajni kotel zelo hitro odpove. V sodobnih napravah so znanstveniki dosegli rezultat zgorevanja plina pri temperaturi 300 ° C, zato se problem lahko šteje za praktično rešen.
2. Pri delu z Brownovim plinom morate biti zelo previdni, saj je eksploziven. To se rešuje z uporabo različnih varnostni ventili in avtomatizacijo.
3. Za delovanje je potrebna destilirana voda ali alkalna voda.
4. Visoki stroški opreme. Da bi rešili ta problem, mnogi poskušajo z lastnimi rokami sestaviti obrat za proizvodnjo vodika.

DIY generator vodika

Samoizdelana naprava je shematično posoda z vodo, kjer so nameščene elektrode za pretvorbo vode v vodik in kisik.

Da to storite ročno podobno napravo, bo potreboval:

1. Pločevina iz nerjavečega jekla debeline 0,5-0,7 mm. Primerno nerjaveče jeklo znamke 12X18H10T.
2. Plošče iz pleksi stekla.
3. Gumijaste cevi za oskrbo z vodo in odvajanje plina.
4. Guma, odporna na bencin, debeline 3 mm.
5. Vir napetosti - LATR z diodnim mostom za pridobitev enosmerni tok. Zagotoviti mora tok 5-8 amperov.

Najprej se plošče iz nerjavečega jekla razrežejo na pravokotnike 200x200 mm. Vogale na ploščah je treba odrezati, da nato celotno konstrukcijo zategnete s sorniki. V vsako ploščo izvrtamo luknjo s premerom 5 mm, na razdalji 3 cm od dna plošč, za kroženje vode. Prav tako je na vsako ploščo spajkana žica za povezavo z virom napajanja.

Pred montažo se izdelajo gumijasti obroči z zunanjim premerom 200 mm in notranjim premerom 190 mm. Pripraviti morate tudi dve plošči iz pleksi stekla debeline 2 cm in velikosti 200 × 200 mm, pri čemer morate v njih najprej na štirih straneh narediti luknje za zatezne vijake M8.

Montaža se začne takole: najprej postavijo prvo ploščo, nato gumijasti obroč, obojestransko namazan s tesnilno maso, nato naslednjo ploščo in tako naprej do zadnje plošče. Po tem je potrebno celotno konstrukcijo zategniti z obeh strani s pomočjo čepov M8 in plošč iz pleksi stekla. V plošče so izvrtane luknje: v eni - na dnu za dovod tekočine, v drugem - na vrhu za odzračevanje plina. Tam je vstavljen vtič. Na te armature so nameščene cevi iz medicinskega polivinilklorida. Rezultat bi moral biti dizajn, kot je prikazano na spodnji sliki.

DIY generator vodika

Da plin ne pride nazaj v plinski generator, je treba na poti od generatorja do gorilnika izdelati vodno tesnilo ali še bolje dve ključavnici.

Zasnova vrat je posoda z vodo, v katero se cev spusti v vodo s strani generatorja, cev, ki gre do gorilnika, pa je nad nivojem vode. Shema generatorja vodika z vrati je prikazana na spodnji sliki.

Shema generatorja vodika z vodnimi ključavnicami

V elektrolizerju - zaprti posodi z vodo s spuščenimi elektrodami, ko se pojavi napetost, se plin začne sproščati. Skozi cev 1 se dovaja do vrat 1. Zasnova vodnega tesnila je urejena tako, kot je razvidno iz slike, da se plin lahko premika le v smeri od elektrolizerja do gorilnika in ne obratno. To ovira različna gostota vode, ki jo je treba premagati na poti nazaj. Dalje vzdolž cevi 2 se plin premakne do 2. zaklopa, ki je zasnovana za večjo zanesljivost sistema: če nenadoma iz nekega razloga prva zaklopka ne deluje. Po tem se plin dovaja v gorilnik s pomočjo cevi 3. Vodne zapore so zelo pomemben del naprave, saj preprečujejo premikanje plina v nasprotni smeri.

Če plin pride nazaj v elektrolizer, lahko naprava eksplodira. Zato naprave v nobenem primeru ne smete uporabljati brez vodnih tesnil!

izkoriščanje

Po montaži lahko začnete s testiranjem naprave. Da bi to naredili, je na koncu cevi nameščen gorilnik iz medicinske igle in začne se vliti voda. Vodi dodajte KOH ali NaOH. Voda mora biti destilirana ali stopljena skrajni primer. Za delovanje naprave zadostuje 10-odstotna koncentracija alkalne raztopine. Pri prelivanju vode ne sme biti madežev. Pred prelivanjem je konstrukcijo najbolje pihati z zrakom, tlakom do 1 atm. Če generator vodika zdrži ta tlak, lahko napolnite vodo, če ne, morate odpraviti puščanje.

Po tem je LATR z diodnim mostom priključen na elektrode po shemi. Za nadzor delovanja sta v vezju nameščena ampermeter in voltmeter. Začnite z minimalno napetostjo in nato nenehno povečujte, opazujte razvoj plina.

Predhodno delo je najbolje opraviti na prostem zunaj hiše. Ker je namestitev eksplozivna, je treba vsa dela izvajati skrajno previdno.

Med testiranjem spremljajte delovanje naprave. Če je plamen gorilnika majhen, je lahko nizka proizvodnja plina v generatorju ali pa nekje pušča plin. Če je raztopina motna, umazana, jo je treba zamenjati. Prav tako je treba zagotoviti, da se naprava ne pregreje in voda ne zavre. Če želite to narediti, uravnajte napetost na viru toka. In še nekaj - pri segrevanju se plošče rahlo deformirajo in se lahko držijo ena proti ena. Če želite to odpraviti, morate izdelati gumijasta tesnila. Lahko se opazi tudi pljuvanje vode - da bi to odpravili, morate zmanjšati nivo vode.

Generator v ogrevalnem sistemu

Po opravljenih testih lahko priključite namestitev na plinski kotel doma. Da bi to naredili, je treba kotel nekoliko predelati, in sicer z lastnimi rokami narediti curek z luknjo manjšega premera od tovarniške, zasnovane za zemeljski plin. Sestavljen generator je prikazan na spodnji sliki.

Sestavljen generator vodika

Vodo je treba napolniti v ogrevalni sistem zasebne hiše. Plamen gorilnika lahko stopi kotel, če tam ni vode.

Po tem uravnavajo dovod vode v napravo in začnejo odpravljati čepe v ogrevalnem sistemu hiše. Nato se s prilagajanjem dovodne in dovodne napetosti prilagodi delovanje kotla.

Med obratovanjem obrata za kurilno sezono opravi končni test, med katerim se reši več vprašanj:

1. Ali je dovolj plina za ogrevanje hiše? Če to ni dovolj, lahko namestitev večje produktivnosti opravite z lastnimi rokami.
2. Kako dobro deluje vodikov kotel, torej koliko časa bo kotel zdržal.
3. Stroški takšnega ogrevanja - za to lahko začnete dnevnik, v katerem vodite izračune stroškov ogrevanja in temperatur v hiši in na ulici med delovanjem kotla. Na podlagi teh podatkov je potem mogoče sklepati, kako donosno je ogrevati hišo z vodikom.

Na podlagi teh podatkov se je mogoče temeljiteje pripraviti na naslednjo kurilno sezono. Med delovanjem se vidi, kaj je treba izboljšati, morda je treba kakšen del naprave predelati. Morda je treba sam kotel predelati in posodobiti, da ne bo hitro odpovedal. Tudi, če nameravate napravo uporabljati v prihodnosti, je morda smiselno kupiti destilator vode?

Video o generatorju

Kako narediti generator vodika z lastnimi rokami brez električne energije, se lahko naučite iz tega videoposnetka.

Glavno vprašanje, ki zanima mnoge, je, kako drago ali poceni je takšno ogrevanje? Izvedete lahko, če vodite statistiko med kurilno sezono. Poleg tega je treba premagati vse stroške, kot so stroški destilirane vode, stroški alkalije, stroški električne energije, popravilo kotla in izdelava instalacije. Na podlagi tega se lahko odločite, ali je tovrstno ogrevanje primerno za hišo ali ne.

V stiku z