Wie Sie mit Ihren eigenen Händen einen Wasserstoffgenerator für Ihr Zuhause herstellen: praktische Tipps für die Herstellung und Installation

Wir sind es gewohnt, Erdgas als die günstigste Art von Kraftstoff zu betrachten. Aber es stellt sich heraus, dass er eine würdige Alternative hat - Wasserstoff, der durch Wasserspaltung gewonnen wird. Das Ausgangsmaterial für die Herstellung dieses Kraftstoffs ist in der Regel kostenlos. Und wenn Sie auch einen Wasserstoffgenerator mit Ihren eigenen Händen herstellen, sind die Einsparungen einfach erstaunlich. Richtig?

Wir sind bereit, Ihnen wertvolle Informationen zu Optionen und Montageregeln für eine technische Installation zur Wasserstoffproduktion zu geben. Das Studium des Artikels, auf den Sie aufmerksam gemacht werden, ist eine Garantie für die Herstellung eines fehlerfrei funktionierenden Geräts.

Für diejenigen, die mit eigenen Händen einen Generator aus billigem, aber sehr produktivem Kraftstoff bauen möchten, bieten wir detaillierte Anweisungen. Wir geben Empfehlungen für einen kompetenten Betrieb. Als informative Ergänzungen, die das Wirkprinzip klar erläutern, wurden Fotoanwendungen und Videos verwendet.

Wasserstoffproduktionsmethoden

Der Chemieunterricht an der High School gab einmal eine Erklärung, wie man Wasserstoff aus gewöhnlichem Wasser aus einem Wasserhahn fließen lässt. Im chemischen Bereich gibt es so etwas - Elektrolyse. Dank der Elektrolyse kann Wasserstoff erzeugt werden.

Die einfachste Wasserstoffinstallation ist eine Art mit Wasser gefüllter Tank. Unter der Wasserschicht befinden sich zwei Plattenelektroden. Ihnen wird elektrischer Strom zugeführt. Da Wasser ein ausgezeichneter elektrischer Stromleiter ist, wird ein Kontakt mit geringem Widerstand zwischen den Platten hergestellt.

Der durch den geringen Wasserwiderstand fließende Strom trägt zur Bildung einer chemischen Reaktion bei, durch die Wasserstoff gebildet wird.

Das Schema der experimentellen Wasserstoffinstallation, die früher in einem High-School-Programm im Chemieunterricht studiert wurde. Wie sich herausstellte, war der Unterricht für die Ausübung moderner Alltagsbedürfnisse nicht überflüssig.

Es scheint, dass alles einfach ist und noch einiges übrig bleibt - den gebildeten Wasserstoff zu sammeln, um ihn als Energietechniker zu nutzen. In der Chemie wird jedoch nie auf subtile Details verzichtet.

So ist es hier: Wenn sich Wasserstoff mit Sauerstoff verbindet, entsteht bei einer bestimmten Konzentration ein explosives Gemisch. Dieser Moment ist eines der kritischen Phänomene, die die Fähigkeit einschränken, ausreichend leistungsfähige Heimstationen zu bauen.

Wasserstoffgenerator Design

Für den Bau von Wasserstoffgeneratoren mit eigenen Händen wird in der Regel das klassische Brown-Installationsschema zugrunde gelegt. Ein solcher Elektrolyseur mit durchschnittlicher Leistung besteht aus einer Gruppe von Zellen, von denen jede eine Gruppe von Plattenelektroden enthält. Die Leistung der Anlage wird durch die Gesamtoberfläche der Plattenelektroden bestimmt.

Die Zellen befinden sich in einem Tank, der gut von der äußeren Umgebung isoliert ist. Am Tankkörper sind Rohre zum Anschließen einer Wasserleitung, eines Wasserstoffauslasses sowie eine Kontaktplatte zum Anschließen von Elektrizität angezeigt.

Die Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff, entworfen nach dem Brown-Schema. Nach allen Berechnungen sollte diese Installation den Haushalt vollständig mit Wärme und Licht versorgen. Eine andere Frage ist, welche Dimensionen und Kapazitäten dies ermöglichen (+)

Der Brown-Generatorstromkreis sieht unter anderem einen Wasserverschluss und ein Rückschlagventil vor. Aufgrund dieser Elemente ist die Anlage gegen Wasserstoffrückführung geschützt. Nach diesem Schema ist der Aufbau einer Wasserstoffanlage theoretisch möglich, um beispielsweise die Heizung eines Landhauses zu organisieren.

Wasserstoffheizung im Haus

Die Montage eines Wasserstoffgenerators für eine effiziente Heizung zu Hause ist keine fantastische Idee, aber offensichtlich äußerst unrentabel. Um die erforderliche Menge an Wasserstoff für einen Heizraum zu erhalten, benötigen Sie nicht nur eine leistungsstarke Elektrolyseeinheit, sondern auch eine erhebliche Menge an elektrischer Energie.

Die Kompensation des verbrauchten Stroms mit zu Hause gewonnenem Wasserstoff wird als irrationaler Prozess angesehen.

Ein realer Wasserstoffgenerator für zu Hause. Das einzige, was stört, ist nur eine experimentelle Version, die nur zeigen kann, wie eine Flamme aus einem Funken entsteht

Versuche, das Problem zu lösen, wie man mit eigenen Händen einen Wasserstoffgenerator für ein Haus herstellt, hören jedoch nicht auf. Mit dem Funktionsprinzip und dem Gerät eines der in der Praxis getesteten Modelle Wasserstoffkessel Stellt den Artikel vor, den Sie unbedingt lesen sollten.

Und hier ist ein Beispiel für eine der Folteroptionen:

1. Ein dichter, zuverlässiger Behälter wird vorbereitet.
2. Rohr- oder Plattenelektroden werden hergestellt.
3. Ein Steuerkreis für Betriebsspannung und -strom wird zusammengebaut.
4. Zusätzliche Module für die Workstation werden erstellt.
5. Zubehör wird ausgewählt (Schläuche, Drähte, Befestigungselemente).

Natürlich benötigen Sie einen Werkzeugsatz mit Spezialausrüstung, z. B. einem Oszilloskop und einem Frequenzmesser. Nachdem Sie mit allem Notwendigen ausgestattet wurden, können Sie direkt mit der Herstellung einer Wasserstoffheizungsanlage für das Haus fortfahren.

Do-it-yourself-Projektimplementierung

Zunächst müssen Sie eine Zelle zur Wasserstofferzeugung herstellen. Die Brennstoffzelle hat Gesamtabmessungen, die geringfügig kleiner sind als die Innenabmessungen der Länge und Breite des Generatorgehäuses. In der Höhe beträgt die Größe des Blocks mit Elektroden 2/3 der Höhe des Hauptkörpers.

Die Zelle kann aus Textolit oder Plexiglas (Wandstärke 5-7 mm) bestehen. Dazu werden fünf Textolithplatten zugeschnitten. Von diesen wird ein Rechteck (mit Epoxidkleber) geklebt, dessen unterer Teil offen bleibt.

Etwa solche organischen Glasplatten bilden den Körper der Brennstoffzelle eines Wasserstoffgenerators. Zwar wird hier eine etwas andere Version der Technik gezeigt - für die Montage und Befestigung mit Schrauben

Auf der Oberseite des Rechtecks ​​wird die erforderliche Anzahl kleiner Löcher für die Schäfte der Elektrodenplatten gebohrt, ein kleines Loch für den Füllstandsensor sowie ein Loch mit einem Durchmesser von 10 bis 15 mm für die Wasserstoffabgabe.

Innerhalb des Rechtecks ​​sind Platinelektroden angeordnet, deren Kontaktschäfte durch die Öffnungen der oberen Platte aus der Zelle herausgeführt werden. Ein Wasserstandssensor ist bei 80% der Zellenfüllung installiert. Alle Übergänge in einer Textolithplatte (mit Ausnahme des Wasserstoffausstoßes) sind mit Epoxidkleber gefüllt.

Das Konstruktionsmerkmal der auf dem Foto des Generators gezeigten Module ist eine zylindrische Ausführungsform. Die Elektroden dieser Miniatur-Energiequelle sind ebenfalls unterschiedlich hergestellt.

Das Wasserstoffauslassloch muss mit einer Armatur ausgestattet sein - befestigen Sie es mechanisch mit einer Dichtung oder kleben Sie es. Die zusammengebaute Wasserstofferzeugungszelle befindet sich im Hauptkörper des Geräts und ist sorgfältig am oberen Umfang abgedichtet (auch hier kann Epoxidharz verwendet werden).

Dies war beim Wasserstoffgenerator für das nächste Pilotprojekt der Fall. Es zieht eine einfache Idee an, aber diese Option ist wahrscheinlich nicht für eine leistungsstarke Station geeignet, die zum Heizen von Räumen in einem Privathaus ausgelegt ist

Bevor die Zelle eingelegt wird, muss das Generatorgehäuse vorbereitet werden:

• im unteren Bereich Wasser liefern;
• Machen Sie die obere Abdeckung mit Befestigungselementen.
• zuverlässiges Dichtungsmaterial aufnehmen;
• Setzen Sie einen elektrischen Klemmenblock auf die Abdeckung.
• Setzen Sie einen Wasserstoffkollektor auf die Abdeckung.

Das Ergebnis sollte ein teilweise gebrauchsfertiger Wasserstoffgenerator sein, nachdem:

1. Die Brennstoffzelle wird in das Gehäuse geladen.
2. Die Elektroden sind mit der Klemmleiste der Abdeckung verbunden.
3. Der Wasserstoffaustritt ist mit einem Wasserstoffkollektor verbunden.
4. Der Deckel wird durch die Dichtung am Gehäuse montiert und gesichert.

Es bleibt nur das Wasser und zusätzliche Module anzuschließen.

Ergänzungen zum Wasserstoffgenerator

Ein selbstgemachtes Gerät zur Erzeugung von Wasserstoff muss durch Hilfsmodule ergänzt werden. Zum Beispiel ein Wasserversorgungsmodul, das funktional in einen im Generator installierten Füllstandsensor integriert ist.

In einer einfachen Form wird ein solches Modul durch eine Wasserpumpe und eine Steuersteuerung dargestellt. Die Pumpe wird von der Steuerung gemäß dem Sensorsignal abhängig vom Wasserstand in der Brennstoffzelle gesteuert.

Zusätzliche Strukturelemente, die Sie in das Design einer Wasserstoffstation einbeziehen möchten, und sogar experimentell. Ohne Automatisierungs-, Steuerungs- und Schutzvorrichtungen kann ein Wasserstoffgenerator nicht betrieben werden

Tatsächlich ist es auch wünschenswert, eine Vorrichtung zu haben, die die Frequenz des elektrischen Stroms und den Spannungspegel steuert, der an die Anschlüsse der Arbeitselektroden der Brennstoffzelle angelegt wird. Das Elektromodul muss mindestens mit einem Spannungsstabilisator und einem Überstromschutz ausgestattet sein.

Der Wasserstoffkollektor sieht in seiner einfachsten Form wie ein Rohr aus, in dem das Ventil, das Manometer, Rückschlagventil. Wasserstoff wird über ein Rückschlagventil aus dem Kollektor entnommen und kann dem Verbraucher bereits zugeführt werden.

Der Wasserstoffkollektor und das Manometer sind integrale Bestandteile des Wasserstoffsystems, das die Gasverteilung und Druckregelung gewährleistet

In der Praxis ist jedoch alles etwas komplizierter. Wasserstoff ist ein explosives Gas mit einer hohen Verbrennungstemperatur. Daher einfach Wasserstoff als Brennstoff in das Kesselsystem nehmen und pumpen - das funktioniert nicht.

Qualitätskriterien für die Installation

Es ist äußerst schwierig, eine qualitativ hochwertige, effiziente und produktive Installation zu Hause zu montieren. Wenn Sie beispielsweise sogar ein Kriterium wie das Metall berücksichtigen, aus dem die Elektrodenplatten oder -röhren bestehen, besteht bereits die Gefahr von Problemen.

Die Haltbarkeit der Elektroden hängt von der Art des Metalls und seinen Eigenschaften ab.Sie können natürlich denselben Edelstahl verwenden, aber die Lebensdauer solcher Elemente ist nur von kurzer Dauer.

Eine Art Parodie auf Elektrodenplatten für einen Wasserstoffgenerator. Die Platten stammen von einem herkömmlichen variablen Kondensator, der aus Aluminium besteht. Solche Elektroden halten selbst als Teil eines kleinen experimentellen Systems genau eine halbe Stunde

Die Installationsabmessungen spielen ebenfalls eine wichtige Rolle. Berechnungen sind mit hoher Genauigkeit in Bezug auf die erforderliche Leistung, Wasserqualität und andere Parameter erforderlich.

Wenn der Spalt zwischen den Arbeitselektroden außerhalb des berechneten Werts liegt, funktioniert der Wasserstoffgenerator möglicherweise überhaupt nicht. Im schlimmsten Fall ist die Leistung, für die die Berechnung durchgeführt wurde, um ein Vielfaches kleiner.

Auch der Querschnitt des Drahtes, der die Elektroden mit der Stromquelle verbindet, spielt in der Vorrichtung des Wasserstoffgenerators eine Rolle. Richtig, hier geht es um den sicheren Betrieb des Gerätes. Trotzdem sollte dieses Detail des Designs in der Home-Version berücksichtigt werden.

Um zum sicheren Betrieb des Systems zurückzukehren, sollte man auch nicht vergessen, dass der sogenannte Wasserverschluss in die Konstruktion eingeführt wird, der die Rückwärtsbewegung von Gas verhindert.

Trotz der beeindruckenden Anzahl von Entwicklungen bei provisorischen Wasserstoffgeneratoren gibt es noch keine wirklich effektive Option. Alle Modelle sind der Werksausrüstung unterlegen.

Industriegenerator

Auf der Ebene der industriellen Produktion werden die Herstellungstechnologien für Wasserstoffgeneratoren im Haushalt schrittweise beherrscht und weiterentwickelt. In der Regel werden Kraftwerke für den Hausgebrauch erzeugt, deren Leistung 1 kW nicht überschreitet.

Eine solche Vorrichtung ist so ausgelegt, dass sie Wasserstoffbrennstoff in einem kontinuierlichen Betriebsmodus nicht länger als 8 Stunden erzeugt. Ihr Hauptzweck ist Stromversorgung von Heizsystemen.

Installationen zur Verwendung als Teil von Eigentumswohnungen werden ebenfalls entwickelt und produziert. Dies sind bereits leistungsstärkere Strukturen (5-7 kW), deren Zweck nicht nur die Energie von Heizsystemen, sondern auch die Stromerzeugung ist. Diese Kombinationsoption wird in westlichen Ländern und in Japan immer beliebter.

Kombinierte Wasserstoffgeneratoren werden als Systeme mit hohem Wirkungsgrad und geringen Kohlendioxidemissionen charakterisiert.

Ein Beispiel für eine echte Industrieanlage mit einer Leistung von bis zu 5 kW. In Zukunft sollen solche Installationen zur Ausstattung von Hütten und Eigentumswohnungen durchgeführt werden.

Auch die russische Industrie begann sich mit dieser vielversprechenden Art der Kraftstoffproduktion zu beschäftigen. Insbesondere Norilsk Nickel beherrscht die Produktionstechnologie von Wasserstoffanlagen, auch inländischen.

Es ist geplant, verschiedene Arten von Brennstoffzellen im Entwicklungs- und Produktionsprozess einzusetzen:

• Protonenaustauschmembran;
• Phosphorsäure;
• Protonenaustausch Methanol;
• alkalisch;
• festes Oxid.

Inzwischen ist der Elektrolyseprozess reversibel. Diese Tatsache legt nahe, dass es möglich ist, bereits erhitztes Wasser zu erhalten, ohne Wasserstoff zu verbrennen.

Es scheint, dass dies eine andere Idee ist, mit der Sie eine neue Runde von Leidenschaften starten können, die mit der freien Produktion von Brennstoff für einen Hauskessel verbunden sind.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Wenn Sie zu Hause mit hausgemachten Modellen experimentieren, müssen Sie sich auf die unerwartetsten Ergebnisse vorbereiten, aber negative Erfahrungen sind auch Erfahrungen:

Do-it-yourself-Wasserstofferzeuger für zu Hause sind immer noch ein Projekt, das auf der Ebene einer Idee existiert. Es gibt keine praktisch realisierten Projekte von Wasserstoffgeneratoren mit eigenen Händen, und diejenigen, die im Netzwerk positioniert sind, sind die Vorstellungen ihrer Autoren oder rein theoretische Optionen.

Es bleibt also nur ein industriell teures Produkt übrig, das in naher Zukunft auf den Markt kommen wird.

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