Jak vyrobit generátor vodíku pro váš domov vlastními rukama: praktické tipy pro výrobu a instalaci

Jsme zvyklí považovat zemní plyn za nejdostupnější druh paliva. Ukazuje se však, že má hodnotnou alternativu - vodík získaný štěpením vody. Výchozí materiál pro výrobu tohoto paliva je obecně zdarma. A pokud si také z vlastních rukou vytvoříte generátor vodíku, úspory budou prostě úžasné. Správně?

Jsme připraveni s vámi sdílet cenné informace o možnostech a pravidlech montáže technické instalace určené k výrobě vodíku. Studium článku, který vám bude věnován, se stane zárukou výroby bezchybně fungujícího zařízení.

Pro ty, kteří si chtějí postavit generátor levného, ​​ale velmi produktivního paliva vlastníma rukama, nabízíme podrobné pokyny. Dáváme doporučení pro kompetentní provoz. Jako informativní dodatky, které jasně vysvětlují princip jednání, byly použity fotografické aplikace a videa.

Způsoby výroby vodíku

Výuka chemie na střední škole jednou poskytla vysvětlení, jak získat vodík z běžné vody tekoucí z kohoutku. V chemickém poli je něco takového - elektrolýza. Je to díky elektrolýze, že je možné vyrábět vodík.

Nejjednodušší instalace vodíku je druh nádrže naplněné vodou. Pod vodní vrstvou jsou dvě deskové elektrody. Je jim dodáván elektrický proud. Protože voda je vynikajícím vodičem elektrického proudu, je mezi deskami vytvořen kontakt s nízkým odporem.

Proud procházející nízkým odporem vody přispívá k tvorbě chemické reakce, v důsledku čehož se vytváří vodík.

Schéma experimentální instalace vodíku, která byla v dřívějších dobách studována na středoškolském programu v hodinách chemie. Jak se ukazuje, pro praxi moderních každodenních potřeb nebyly tyto lekce zbytečné.

Zdálo by se, že vše je jednoduché a zbývá dost - sbírat vytvořený vodík, aby byl použit jako energetický inženýr. Ale v chemii se nikdy neobejde s jemnými detaily.

Tady je to: pokud se vodík kombinuje s kyslíkem, vytvoří se v určité koncentraci výbušná směs. Tento okamžik je jedním z kritických jevů, které omezují schopnost budovat dostatečně výkonné domácí stanice.

Návrh vodíkového generátoru

Pro konstrukci vodíkových generátorů vlastníma rukama obvykle berou za základ klasický Brownův instalační program. Takový průměrný elektrolyzér sestává ze skupiny článků, z nichž každá obsahuje skupinu deskových elektrod. Výkon zařízení je určen celkovou povrchovou plochou elektrod desek.

Buňky jsou umístěny uvnitř nádrže, která je dobře izolována od vnějšího prostředí. Na tělese nádrže jsou zobrazeny potrubí pro připojení vodovodního potrubí, odtoku vodíku a kontaktní panel pro připojení elektřiny.

Zařízení pro výrobu vodíku, navržené podle Brownova schématu. Podle všech výpočtů by tato instalace měla domácnosti plně poskytovat teplo a světlo. Další otázkou je, jaké rozměry a kapacity to umožní (+)

Obvod Brownova generátoru mimo jiné zajišťuje uzávěr vody a zpětný ventil. Díky těmto prvkům je zařízení chráněno proti zpětnému toku vodíku. Podle tohoto schématu je montáž vodíkové elektrárny teoreticky možná například pro organizaci vytápění venkovského domu.

Vytápění vodíkem v domě

Sestavení vodíkového generátoru pro efektivní vytápění domu není fantastický nápad, ale samozřejmě nesmírně neziskové. K získání požadovaného množství vodíku pro domácí kotelnu budete potřebovat nejen výkonnou elektrolytickou jednotku, ale také značné množství elektrické energie.

Kompenzace spotřebované elektřiny vodíkem získaným doma se považuje za iracionální proces.

Domácí vodíkový generátor v reálném životě. Jediná věc, která rozrušuje, je pouze experimentální verze, která může ukázat, jak plamen vzniká z jiskry

Pokusy o vyřešení problému, jak vyrobit vodíkový generátor pro dům vlastními rukama, však nekončí. S principem fungování a zařízením jednoho z testovaných modelů v praxi vodíkový kotel Představuje článek, který vám doporučujeme přečíst.

A zde je příklad jedné z možností mučení:

1. Připravuje se těsný a spolehlivý kontejner.
2. Jsou vyráběny trubkové nebo deskové elektrody.
3. Sestavuje se řídicí obvod pro provozní napětí a proud.
4. Připravují se další moduly pro pracovní stanici.
5. Příslušenství je vybráno (hadice, dráty, upevňovací prvky).

Samozřejmě budete potřebovat sadu nástrojů, včetně speciálního vybavení, například osciloskopu a měřiče frekvence. Poté, co jste byli vybaveni vším potřebným, můžete přistoupit přímo k výrobě vodíkového vytápění pro domácnost.

Realizace projektu do-it-yourself

Zpočátku musíte vytvořit buňku na výrobu vodíku. Palivový článek má celkové rozměry o něco menší než vnitřní rozměry délky a šířky skříně generátoru. Na výšku je velikost bloku s elektrodami 2/3 výšky hlavního těla.

Buňka může být vyrobena z textitu nebo plexiskla (tloušťka stěny 5-7 mm). Za tímto účelem je nařezáno pět desek textitu. Z nich je přilepen obdélník (s epoxidovým lepidlem), jehož spodní část zůstává otevřená.

Zhruba takové desky z organického skla tvoří tělo palivového článku generátoru vodíku. Je pravda, že se zde zobrazuje mírně odlišná verze techniky - pro montáž a upevnění pomocí šroubů

Na horní straně obdélníku se vyvrtá požadovaný počet malých otvorů pro stopky elektrodových desek, jeden malý otvor pro snímač hladiny a jeden otvor o průměru 10 až 15 mm pro výstup vodíku.

Uvnitř obdélníku jsou umístěny platinové elektrody, jejichž kontaktní dříky jsou vyvedeny z článku skrz otvory v horní desce. Snímač hladiny vody je nainstalován na 80% náplně článku. Všechny přechody v textitové desce (kromě výstupu vodíku) jsou vyplněny epoxidovým lepidlem.

Konstrukční znak modulů zobrazených na fotografii generátoru je válcová forma provedení. Elektrody tohoto miniaturního zdroje energie jsou také vyráběny odlišně.

Odtokový otvor vodíku musí být vybaven fitinkem - mechanicky jej upevnit pomocí těsnění nebo přilepit. Sestavená buňka vytvářející vodík je umístěna uvnitř hlavního těla zařízení a je pečlivě utěsněna podél horního obvodu (opět lze použít epoxidovou pryskyřici).

To byl případ generátoru vodíku pro další pilotní projekt. Přitahuje jednoduchou myšlenku, ale tato varianta pravděpodobně nebude vhodná pro výkonnou stanici určenou pro vytápění místností v soukromém domě.

Ale před položením buňky dovnitř musí být připraveno pouzdro generátoru:

• doplňte vodu ve spodní části;
• udělejte horní kryt pomocí spojovacích prvků;
• vyzvednout spolehlivý těsnící materiál;
• na kryt umístěte elektrickou svorkovnici;
• na kryt položte kolektor vodíku.

Výsledkem by měl být částečně připravený k použití generátor vodíku po:

1. Palivový článek je vložen do krytu.
2. Elektrody jsou připojeny ke svorkovnici krytu.
3. Výstup vodíku je připojen ke kolektoru vodíku.
4. Kryt je upevněn na pouzdru těsněním a zajištěn.

Zbývá pouze připojit vodu a další moduly.

Přidání do vodíkového generátoru

Domácí zařízení pro výrobu vodíku musí být doplněno pomocnými moduly. Například modul přívodu vody, který je funkčně integrován se snímačem hladiny instalovaným uvnitř generátoru.

V jednoduchém provedení je takový modul reprezentován vodním čerpadlem a řídícím regulátorem. Čerpadlo je ovládáno ovladačem podle signálu senzoru, v závislosti na hladině vody uvnitř palivového článku.

Další konstrukční prvky, které chcete zahrnout do návrhu jakékoli vodíkové stanice, a dokonce experimentální. Bez automatizačních, ovládacích a ochranných zařízení nelze generátor vodíku provozovat

Ve skutečnosti je také žádoucí mít zařízení, které řídí frekvenci elektrického proudu a úroveň napětí aplikované na svorky pracovních elektrod palivového článku. Elektrický modul musí být vybaven minimálně stabilizátorem napětí a nadproudovou ochranou.

Sběrač vodíku ve své nejjednodušší formě vypadá jako trubice, kde ventil, manometr, zpětný ventil. Vodík je odebírán z kolektoru zpětným ventilem a ve skutečnosti může být již dodáván spotřebiteli.

Sběrač vodíku a měřidlo jsou nedílnou součástí vodíkového systému, který zajišťuje distribuci plynu a regulaci tlaku

Ale v praxi je vše poněkud komplikovanější. Vodík je výbušný plyn s vysokou teplotou spalování. Proto jednoduše vezměte a přečerpejte vodík do kotlového systému jako palivo - nebude to fungovat.

Kritéria kvality instalace

Je velmi obtížné sestavit vysoce kvalitní efektivní a produktivní instalaci doma. Pokud například vezmete v úvahu takové kritérium, jako je kov, ze kterého jsou elektrodové desky nebo trubice vyrobeny, existuje již riziko, že se dostanou do problémů.

Trvanlivost elektrod závisí na typu kovu a jeho vlastnostech.Samozřejmě můžete použít stejnou nerezovou ocel, ale životnost takových prvků bude krátkodobá.

Jaká parodie elektrodových desek pro generátor vodíku. Desky jsou převzaty z konvenčního variabilního kondenzátoru, který je vyroben z hliníku. Takové elektrody vydrží přesně půl hodiny, dokonce jako součást malého experimentálního systému

Významnou roli hrají také instalační rozměry. Výpočty jsou vyžadovány s vysokou přesností ve vztahu k požadovanému výkonu, kvalitě vody a dalším parametrům.

Pokud je mezera mezi pracovními elektrodami mimo vypočítanou hodnotu, generátor vodíku nemusí fungovat vůbec. V nejhorším případě bude výkon, pro který byl výpočet proveden, několikrát menší.

Dokonce i průřez drátu spojujícího elektrody se zdrojem energie je v zařízení generátoru vodíku důležitý. Je pravda, že se jedná o bezpečný provoz zařízení. Tento detail návrhu v domácí verzi by však měl být zohledněn.

Vrátíme-li se k bezpečnému provozu systému, neměli bychom zapomenout ani na zavedení takzvané vodní uzávěry do konstrukce, která zabraňuje zpětnému pohybu plynu.

Přes poměrně působivý počet vývoje provizorních vodíkových generátorů zatím neexistuje žádná skutečně účinná možnost. Všechny modely jsou horší než tovární vybavení.

Průmyslový generátor

Na úrovni průmyslové výroby se postupně osvojují a vyvíjejí výrobní technologie pro domácí generátory vodíku. Zpravidla se vyrábějí elektrárny pro domácí spotřebu, jejichž výkon nepřesahuje 1 kW.

Takové zařízení je určeno k výrobě vodíkového paliva v nepřetržitém provozu po dobu nejvýše 8 hodin. Jejich hlavním účelem je napájení topných systémů.

Rovněž jsou vyvíjena a vyráběna zařízení pro použití jako součást bytů. Jedná se již o výkonnější struktury (5-7 kW), jejichž účelem není pouze energie topných systémů, ale také výroba elektřiny. Tato možnost kombinace si rychle získává na popularitě v západních zemích a Japonsku.

Kombinované generátory vodíku jsou charakterizovány jako systémy s vysokou účinností a nízkými emisemi oxidu uhličitého.

Příklad skutečného průmyslového závodu s kapacitou až 5 kW. V budoucnu se takové instalace plánují na vybavení chalup a bytů.

Ruský průmysl se také začal zabývat tímto slibným typem výroby paliva. Zejména Norilsk Nickel ovládá výrobní technologii vodíkových zařízení, včetně domácích.

Ve vývoji a výrobním procesu se plánuje použití různých typů palivových článků:

• membrána pro výměnu protonů;
• kyselina fosforečná;
• protoneměnný methanol;
• alkalické;
• pevný oxid.

Mezitím je proces elektrolýzy reverzibilní. Tato skutečnost naznačuje, že je možné získat již zahřátou vodu bez spalování vodíku.

Zdá se, že se jedná o další nápad, který umožňuje využít nové kolo vášní spojené s bezplatnou výrobou paliva pro domácí kotel.

Závěry a užitečné video na toto téma

Když experimentujete doma s domácími modely, musíte se připravit na neočekávané výsledky, ale negativní zkušenost je také zkušenost:

Do-it-yourself vodíkové generátory pro domácnost jsou stále projektem, který existuje na úrovni jedné myšlenky. Neexistují prakticky realizované projekty vodíkových generátorů vlastníma rukama a ty, které jsou umístěny v síti, jsou představivostmi jejich autorů nebo čistě teoretickými možnostmi.

Zbývá tedy spoléhat pouze na průmyslový drahý produkt, který se slibuje, že se objeví v blízké budoucnosti.

Znáte původní model vodíkového generátoru, který není v článku popsán? Možná budete chtít sdílet cenné informace, které budou užitečné pro domácí pány? Prosím, napište komentář do níže uvedeného bloku, zveřejněte fotku na toto téma, vyjádřete svůj názor.