Kako vlastitim rukama napraviti generator vodika za vaš dom: praktični savjeti za izradu i ugradnju

Navikli smo da prirodni plin smatramo najpovoljnijom vrstom goriva. No ispada da ima dostojnu alternativu - vodik dobiven cijepanjem vode. Polazni materijal za proizvodnju ovog goriva općenito je besplatan. A ako i sami napravite generator vodika, ušteda će biti jednostavno nevjerojatna. Nije li?

Spremni smo s vama podijeliti vrijedne informacije o opcijama i pravilima montaže tehničke instalacije dizajnirane za proizvodnju vodika. Proučavanje članka predstavljenog vašoj pažnji postat će jamstvo za proizvodnju besprijekorno upravljačkog uređaja.

Oni koji žele izgraditi generator jeftinog, ali vrlo produktivnog goriva vlastitim rukama, nudimo detaljne upute. Dajemo preporuke za kompetentan rad. Kao informativni dodaci koji jasno objašnjavaju princip djelovanja, korišteni su programi za fotografije i videozapisi.

Metode proizvodnje vodika

Srednjoškolski časovi kemije jednom su objasnili kako dobiti vodik iz obične vode koja teče iz slavine. U kemijskom polju postoji tako nešto - elektroliza. Zahvaljujući elektrolizi moguće je proizvesti vodik.

Najjednostavnija instalacija vodika je vrsta spremnika napunjenog vodom. Pod vodenim slojem su dvije elektrode ploča. Njima se napaja električna struja. Budući da je voda izvrstan provodnik električne struje, između ploča se uspostavlja kontakt s malim otporom.

Struja koja prolazi kroz nizak otpor vode promiče stvaranje kemijske reakcije, kao rezultat toga nastaje vodik.

Shema eksperimentalne hidrogen instalacije koja se u nekadašnjim vremenima proučavala u srednjoškolskom programu na satovima kemije. Kako se čini, za prakticiranje modernih svakodnevnih potreba te lekcije nisu bile suvišne.

Čini se da je sve jednostavno i ostaje im malo - prikupiti nastali vodik kako bi se koristio kao inženjer energije. Ali u kemiji nikad ne odustaje od suptilnih detalja.

Tako je i ovdje: ako se vodik kombinira s kisikom, nastaje eksplozivna smjesa u određenoj koncentraciji. Ovaj je trenutak jedan od kritičnih fenomena koji ograničava sposobnost izgradnje dovoljno moćnih kućnih stanica.

Dizajn generatora vodika

Za izgradnju vodikovih generatora vlastitim rukama obično uzimaju klasičnu Brownovu instalacijsku shemu. Takav elektrolizator prosječne snage sastoji se od skupine ćelija, od kojih svaka sadrži skupinu elektroda na ploči. Snaga instalacije određena je ukupnom površinom elektroda ploče.

Stanice se postavljaju unutar spremnika koji je dobro izoliran od vanjskog okruženja. Na kućištu spremnika nalaze se cijevi za spajanje vodovoda, odvod vodika, kao i kontaktna ploča za spajanje električne energije.

Uređaj za generiranje vodika dizajniran je prema Brownovoj shemi. Prema svim proračunima, ova instalacija trebala bi u potpunosti osigurati kućanstvo toplinom i svjetlošću. Drugo je pitanje koje dimenzije i kapaciteti će to omogućiti (+)

Smeđi krug generatora, između ostalog, predviđa zatvarač vode i povratni ventil. Zbog ovih elemenata, instalacija je zaštićena od povratka vodika. Prema ovoj shemi, teorijsko je moguće sastaviti hidrogen postrojenje, na primjer, za organiziranje grijanja seoske kuće.

Grijanje vodikom u kući

Sastavljanje vodikova generatora za učinkovito grijanje kuće nije fantastična ideja, ali je očito krajnje neisplativo. Da biste dobili potrebnu količinu vodika za kućnu kotlovnicu, trebat će vam ne samo snažna jedinica za elektrolizu, već i značajna količina električne energije.

Nadoknada potrošene električne energije s vodikom dobivenim od kuće smatra se iracionalnim procesom.

Stvarni kućni generator vodika. Jedino što uznemiruje je samo eksperimentalna verzija, koja može samo pokazati kako iz iskre izbija plamen

Međutim, pokušaji da se riješi problem kako napraviti generator vodika za dom vlastitim rukama ne prestaju. S principom rada i uređajem jednog od modela testiranih u praksi vodikov kotao Predstavlja članak koji vam preporučujemo da pročitate.

Evo primjera jedne od opcija mučenja:

1. Priprema se tijesan, pouzdan spremnik.
2. Izrađuju se cijevne ili pločaste elektrode.
3. Sastavlja se kontrolni krug za radni napon i struju.
4. Izrađuju se dodatni moduli za radnu stanicu.
5. Odabir je dodataka (crijeva, žice, pričvršćivači).

Naravno, trebat će vam komplet alata, uključujući posebnu opremu, na primjer, osciloskop i mjerač frekvencije. Opremljeni sa svime potrebnim, možete izravno započeti s proizvodnjom vodoničke instalacije za grijanje za dom.

Sama uradi provedbu projekta

U početku morate napraviti ćeliju za stvaranje vodika. Goriva ćelija ima ukupne dimenzije nešto manje od unutarnjih dimenzija duljine i širine kućišta generatora. Po visini, veličina bloka s elektrodama je 2/3 visine glavnog tijela.

Stanica može biti izrađena od tekstolita ili pleksiglasa (debljina stijenke 5-7 mm). Za to je izrezano pet ploča od tekstolita. Od njih je zalijepljen pravokutnik (epoksidnim ljepilom), čiji donji dio ostaje otvoren.

Otprilike takve organske staklene ploče tvore tijelo gorivne ćelije generatora vodika. Istina, ovdje je prikazana nešto drugačija inačica inženjeringa - za montažu i pričvršćivanje vijcima

Na gornjoj strani pravokutnika izbušen je potrebni broj malih rupa za osovine ploča elektroda, jedna mala rupa za osjetnik razine, plus jedna rupa promjera 10-15 mm za izlaz vodika.

Unutar pravokutnika su postavljene platinaste elektrode, čiji se kontaktni krakovi izvode iz stanice kroz otvore gornje ploče. Senzor razine vode instaliran je na 80% stanice. Svi prijelazi u ploči s textolitom (osim izlaza vodika) napunjeni su epoksidnim ljepilom.

Dizajnerska značajka modula prikazanih na fotografiji generatora je cilindrični oblik izvršenja. Elektrode ovog minijaturnog izvora energije također su napravljene različito.

Otvor za izlaz vodika mora biti opremljen okovom - učvrstite ga mehanički, pomoću brtve ili ga zalijepite. Sastavljena ćelija za stvaranje vodika smještena je u glavni dio uređaja i pažljivo je zapečaćena duž gornjeg oboda (opet se može koristiti epoksi).

To je bio slučaj generatora vodika za sljedeći pilot projekt. Privlači jednostavna ideja, ali ova opcija vjerojatno neće biti prikladna za moćnu stanicu dizajniranu za grijanje prostorija u privatnoj kući

Ali prije polaganja ćelije unutra, kućište generatora mora biti pripremljeno:

• izvršite opskrbu vodom u donjem području;
• napravite gornji pokrov pričvršćivačima;
• pokupite pouzdan materijal za brtvljenje;
• stavite električni terminalni blok na poklopac;
• stavite sakupljač vodika na poklopac.

Rezultat bi trebao biti djelomični generator vodika nakon:

1. Gorivna ćelija je umetnuta u kućište.
2. Elektrode su spojene na krajnju traku poklopca.
3. Izlaz vodika povezan je sa sakupljačem vodika.
4. Poklopac je pričvršćen na kućište kroz brtvu i pričvršćen.

Ostaje samo spojiti vodu i dodatne module.

Dodaci generatoru vodika

Domaći uređaj za proizvodnju vodika mora biti dopunjen pomoćnim modulima. Na primjer, modul za opskrbu vodom, koji je funkcionalno integriran sa senzorom razine instaliranim unutar generatora.

U jednostavnom obliku, takav modul predstavlja pumpa za vodu i upravljački regulator. Crpkom upravlja regulator prema signalu osjetnika, ovisno o razini vode u gorivnoj ćeliji.

Dodatni strukturni elementi koje želite uključiti u dizajn bilo koje vodikove stanice, pa čak i eksperimentalne. Bez uređaja za automatizaciju, kontrolu i zaštitu, generator vodika ne može raditi

Zapravo je također poželjno imati uređaj koji kontrolira frekvenciju električne struje i razinu napona koji se primjenjuju na stezaljke radnih elektroda gorivne ćelije. U najmanju ruku, električni modul mora biti opremljen stabilizatorom napona i zaštitom od prekomjernog struje.

Kolektor vodika u svom najjednostavnijem obliku izgleda kao cijev u kojoj se nalazi ventil, manometar, povratni ventil, Vodik se uzima iz kolektora preko povratnog ventila i, u stvari, već se može isporučiti potrošaču.

Sakupljač i mjerač vodika sastavni su dijelovi vodikovog sustava koji osigurava raspodjelu plina i kontrolu tlaka

Ali u praksi je sve nešto složenije. Vodik je eksplozivni plin s visokom temperaturom izgaranja. Stoga, jednostavno uzimanje i pumpanje vodika u sustav kotla kao gorivo - to neće uspjeti.

Kriteriji kvalitete instalacije

Izuzetno je teško sastaviti visokokvalitetnu učinkovitu i produktivnu instalaciju kod kuće. Na primjer, ako čak uzmete u obzir takav kriterij kao što je metal od kojeg su izrađene ploče ili cijevi elektroda, već postoji rizik da ćete naići na probleme.

Trajnost elektroda ovisi o vrsti metala i njegovim svojstvima.Možete, naravno, koristiti isti nehrđajući čelik, ali vijek trajanja takvih elemenata bit će kratkotrajan.

Neka vrsta parodije ploča elektroda za generator vodika. Ploče su preuzete od konvencionalnog promjenjivog kondenzatora koji su izrađeni od aluminija. Takve će elektrode trajati točno pola sata, čak i kao dio malog eksperimentalnog sustava

Dimenzije instalacije također igraju značajnu ulogu. Izračuni su potrebni s velikom točnošću u odnosu na potrebnu snagu, kvalitetu vode i ostale parametre.

Dakle, ako je jaz između radnih elektroda izvan izračunate vrijednosti, generator vodika uopće neće raditi. U najgorem slučaju snaga za koju je napravljen proračun bit će nekoliko puta manja.

Čak je i presjek žice koja povezuje elektrode s izvorom energije važan u uređaju generatora vodika. Istina, ovdje se odnosi na siguran rad uređaja. Ipak, ovaj detalj dizajna u kućnoj verziji treba uzeti u obzir.

Vraćajući se sigurnom radu sustava, također ne treba zaboraviti na uvođenje takozvanog vodnog zatvarača u dizajn, koji sprečava obrnuti pokret plina.

Unatoč prilično impresivnom broju razvoja hitrih hidrogeneratora, još uvijek ne postoji stvarno učinkovita opcija. Svi su modeli inferiorniji od tvorničke opreme.

Industrijski generator

Na razini industrijske proizvodnje, postupno se savladavaju i razvijaju proizvodne tehnologije za generatore vodika u domaćinstvu. U pravilu se proizvode elektrane za kućnu uporabu, čija snaga ne prelazi 1 kW.

Takav je uređaj dizajniran da proizvodi vodikovo gorivo u neprekidnom načinu rada ne više od 8 sati. Njihova glavna svrha je napajanje sustavima grijanja.

Također su razvijene i proizvedene instalacije za upotrebu u stambenim objektima. To su već snažnije građevine (5-7 kW), čija svrha nije samo energija sustava grijanja, već i proizvodnja električne energije. Ova kombinacija opcija brzo dobiva na popularnosti u zapadnim zemljama i Japanu.

Kombinirani generatori vodika karakteriziraju se kao sustavi s visokom učinkovitošću i niskom emisijom ugljičnog dioksida.

Primjer pravog industrijskog postrojenja kapaciteta do 5 kW. U budućnosti se planira obaviti takve instalacije za opremanje vikendica i stambenih objekata.

Ruska industrija se također počela baviti ovom perspektivnom vrstom proizvodnje goriva. Konkretno, Norilsk Nickel ovladava tehnologijom proizvodnje hidrogenetskih postrojenja, uključujući i domaće.

Planira se upotreba različitih vrsta gorivnih ćelija u razvoju i proizvodnji:

• membrana za izmjenu protona;
• fosforna kiselina;
• proton-izmjena metanol;
• alkalni;
• kruti oksid.

U međuvremenu, proces elektrolize je reverzibilan. Ta činjenica sugerira da je moguće dobiti već zagrijanu vodu bez sagorijevanja vodika.

Čini se da je ovo još jedna ideja, iskorištavanje na kojoj možete pokrenuti novi krug strasti povezanih sa besplatnom proizvodnjom goriva za kućni kotao.

Zaključci i korisni video na temu

Kad eksperimentirate kod kuće s domaćim modelima, morate se pripremiti za najneočekivanije rezultate, ali negativno iskustvo je i iskustvo:

Napravite sami generator vodika za dom još uvijek je projekt koji postoji na razini jedne ideje. Nema praktički realiziranih projekata generatora vodika vlastitim rukama, a oni koji su postavljeni u mrežu su mašta njihovih autora ili čisto teorijske mogućnosti.

Stoga ostaje samo osloniti se na industrijski skup proizvod, koji se obećava da će se pojaviti u skoroj budućnosti.

Znate li izvorni model generatora vodika koji nije opisan u članku? Možda želite podijeliti vrijedne informacije koje će biti korisne domaćim majstorima? Napišite komentare u donji blok, pošaljite fotografiju na temu, iznesite svoje mišljenje.