Kā ar savām rokām izgatavot ūdeņraža ģeneratoru mājām: praktiski padomi ražošanas un uzstādīšanas jautājumos

Mēs esam pieraduši uzskatīt, ka dabasgāze ir vispieejamākais kurināmā veids. Bet izrādās, ka viņam ir cienīga alternatīva - ūdeņradis, kas iegūts, sadalot ūdeni. Izejmateriāls šīs degvielas ražošanai parasti ir bez maksas. Un, ja jūs arī izgatavojat ūdeņraža ģeneratoru ar savām rokām, ietaupījumi būs vienkārši pārsteidzoši. Vai ne?

Mēs esam gatavi dalīties ar jums vērtīgajā informācijā par iespējām un montāžas noteikumiem tehniskai instalācijai, kas paredzēta ūdeņraža ražošanai. Izpētot jūsu uzmanībai iesniegto rakstu, tas garantēs nevainojami darbojošās ierīces ražošanu.

Tiem, kas vēlas ar savām rokām uzbūvēt lētas, bet ļoti ražīgas degvielas ģeneratoru, mēs piedāvājam detalizētus norādījumus. Mēs sniedzam ieteikumus par kompetentu darbību. Kā informatīvi papildinājumi, kas skaidri izskaidro darbības principu, tika izmantotas foto aplikācijas un video.

Ūdeņraža ražošanas metodes

Vidusskolas ķīmijas stundas reiz sniedza skaidrojumu, kā iegūt ūdeņradi no parastā ūdens, kas plūst no krāna. Ķīmiskajā laukā ir tāda lieta - elektrolīze. Pateicoties elektrolīzei, ir iespējams ražot ūdeņradi.

Vienkāršākā ūdeņraža uzstādīšana ir sava veida tvertne, kas piepildīta ar ūdeni. Zem ūdens slāņa ir divi plākšņu elektrodi. Viņiem tiek piegādāta elektriskā strāva. Tā kā ūdens ir lielisks elektriskās strāvas vadītājs, starp plāksnēm tiek izveidots kontakts ar mazu pretestību.

Strāva, kas iet caur zemu ūdens pretestību, veicina ķīmiskas reakcijas veidošanos, kā rezultātā veidojas ūdeņradis.

Eksperimentālā ūdeņraža uzstādīšanas shēma, kas iepriekšējos laikos tika pētīta vidusskolas programmā ķīmijas stundās. Kā izrādās, mūsdienu ikdienas vajadzībām šīs nodarbības nebija liekas.

Liekas, ka viss ir vienkārši un paliek nedaudz - savākt izveidoto ūdeņradi, lai to izmantotu kā enerģijas inženieri. Bet ķīmijā tas nekad neatliek smalkas detaļas.

Tātad tas ir šeit: ja ūdeņradis apvienojas ar skābekli, noteiktā koncentrācijā veidojas sprādzienbīstams maisījums. Šis brīdis ir viena no kritiskajām parādībām, kas ierobežo iespējas būvēt pietiekami jaudīgas mājas stacijas.

Ūdeņraža ģeneratora dizains

Ūdeņraža ģeneratoru celtniecībai ar savām rokām parasti par pamatu ņem klasisko Brauna uzstādīšanas shēmu. Šāds vidējas jaudas elektrolizators sastāv no šūnu grupas, no kurām katra satur plākšņu elektrodu grupu. Instalācijas jaudu nosaka ar kopējo plākšņu elektrodu virsmas laukumu.

Šūnas ievieto tvertnē, kas ir labi izolēta no ārējās vides. Caurules ūdens līnijas, ūdeņraža izplūdes atveres, kā arī kontakta panelis elektrības pieslēgšanai tiek parādīti uz tvertnes korpusa.

Aparāts ūdeņraža ražošanai, kas izstrādāts pēc Brauna shēmas. Pēc visiem aprēķiniem šai instalācijai vajadzētu pilnībā nodrošināt mājsaimniecību ar siltumu un gaismu. Cits jautājums ir, kādas dimensijas un iespējas to ļaus izdarīt (+)

Brūnās ģeneratora shēma cita starpā nodrošina ūdens slēģi un pretvārstu. Sakarā ar šiem elementiem uzstādīšana ir aizsargāta pret ūdeņraža atgriešanos. Saskaņā ar šo shēmu teorētiski ir iespējama ūdeņraža rūpnīcas montāža, piemēram, lauku mājas apkures organizēšanai.

Ūdeņraža apkure mājā

Ūdeņraža ģeneratora salikšana efektīvai mājas apkurei nav fantastiska ideja, bet acīmredzami ārkārtīgi nerentabla. Lai iegūtu mājas katlu telpai nepieciešamo ūdeņraža daudzumu, jums būs nepieciešams ne tikai jaudīgs elektrolīzes bloks, bet arī ievērojams daudzums elektroenerģijas.

Patērētās elektroenerģijas kompensēšana ar mājās iegūto ūdeņradi tiek uzskatīta par iracionālu procesu.

Īsts mājas ūdeņraža ģenerators. Vienīgais, kas satrauc, ir tikai eksperimentāla versija, kas var tikai parādīt, kā no dzirksteles rodas liesma

Tomēr mēģinājumi neatrisina problēmu, kā ar savām rokām izgatavot ūdeņraža ģeneratoru mājām. Ar darbības principu un viena no praksē pārbaudītajiem modeļiem ierīci ūdeņraža katls Iepazīstina ar rakstu, kuru iesakām izlasīt.

Un šeit ir piemērs vienai no spīdzināšanas iespējām:

1. Tiek gatavots blīvs, uzticams konteiners.
2. Tiek izgatavoti cauruļveida vai plākšņu elektrodi.
3. Tiek montēta darba sprieguma un strāvas vadības ķēde.
4. Tiek veikti papildu moduļi darbstacijai.
5. Tiek izvēlēti piederumi (šļūtenes, vadi, stiprinājumi).

Protams, jums būs nepieciešams instrumentu komplekts, ieskaitot īpašu aprīkojumu, piemēram, osciloskopu un frekvences mērītāju. Kad esat aprīkots ar visu nepieciešamo, varat sākt tieši ar mājas ūdeņraža sildīšanas iekārtas ražošanu.

Projekta „dari pats” ieviešana

Sākumā jums jāveido ūdeņraža paaudzes šūna. Degvielas šūnas vispārējie izmēri ir nedaudz mazāki par ģeneratora korpusa garuma un platuma iekšējiem izmēriem. Augstumā bloka izmērs ar elektrodiem ir 2/3 no galvenā korpusa augstuma.

Šūnu var izgatavot no tekstolīta vai plexiglass (sienas biezums 5-7 mm). Šim nolūkam tiek sagrieztas piecas tekstolīta plāksnes. No tiem tiek līmēts taisnstūris (ar epoksīda līmi), kura apakšējā daļa paliek atvērta.

Aptuveni šādas organiskā stikla plāksnes veido ūdeņraža ģeneratora kurināmā elementu. Tiesa, šeit parādīta nedaudz atšķirīga inženierijas versija - montāžai un stiprināšanai ar skrūvēm

Taisnstūra augšējā pusē ir izurbts nepieciešamais mazo caurumu skaits elektrodu plākšņu kātiem, viens mazs caurums līmeņa sensoram, kā arī viens caurums ar diametru 10-15 mm ūdeņraža izvadīšanai.

Taisnstūra iekšpusē ir ievietoti platīna elektrodi, kuru saskares kāti tiek izvadīti caur augšējās plāksnes caurumiem ārpus šūnas. 80% no kameras piepildījuma ir uzstādīts ūdens līmeņa sensors. Visas pārejas textolīta plāksnē (izņemot ūdeņraža izvadi) ir piepildītas ar epoksīda līmi.

Ģeneratora fotoattēlā parādīto moduļu dizaina iezīme ir cilindriska izpildes forma. Arī šī miniatūra enerģijas avota elektrodi ir izgatavoti atšķirīgi.

Ūdeņraža izplūdes atverē jābūt aprīkotai ar armatūru - nostipriniet to mehāniski, izmantojot blīvējumu vai pielīmējot. Saliktā ūdeņraža ražošanas šūna ir ievietota ierīces galvenā korpusa iekšpusē un ir rūpīgi noslēgta gar augšējo perimetru (atkal var izmantot epoksīdu).

Tas attiecās uz nākamā izmēģinājuma projekta ūdeņraža ģeneratoru. Tas piesaista vienkāršu ideju, taču maz ticams, ka šī opcija būs piemērota jaudīgai stacijai, kas paredzēta telpu apsildīšanai privātmājā

Bet pirms kameras ievietošanas iekšpusē jāsagatavo ģeneratora korpuss:

• veikt ūdens piegādi apakšējā daļā;
• izveidojiet augšējo vāku ar stiprinājumiem;
• uzņemt uzticamu blīvējuma materiālu;
• uz vāka ievieto elektrisko spaiļu bloku;
• uz vāka novietojiet ūdeņraža kolektoru.

Rezultātam vajadzētu būt daļēji gatavam ūdeņraža ģeneratoram pēc:

1. Degvielas šūna tiek ievietota korpusā.
2. Elektrodi ir savienoti ar pārsega spaiļu sloksni.
3. Ūdeņraža izeja ir savienota ar ūdeņraža kolektoru.
4. Pārsegs ir uzstādīts uz korpusa caur blīvējumu un nostiprināts.

Atliek tikai savienot ūdeni un papildu moduļus.

Papildinājumi ūdeņraža ģeneratoram

Pašdarināta ierīce ūdeņraža ražošanai jāpapildina ar palīgmoduļiem. Piemēram, ūdens apgādes modulis, kas ir funkcionāli integrēts ar līmeņa sensoru, kas uzstādīts ģeneratora iekšpusē.

Vienkāršā formā šādu moduli attēlo ūdens sūknis un vadības kontrolieris. Sūkni kontrolē kontrolieris atbilstoši sensora signālam atkarībā no ūdens līmeņa degvielas šūnā.

Papildu konstrukcijas elementi, kurus vēlaties iekļaut jebkuras ūdeņraža stacijas projektā un pat eksperimentāli. Bez automatizācijas, vadības un aizsardzības ierīcēm ūdeņraža ģeneratoru nevar darbināt

Faktiski ir vēlams arī tāds, lai būtu ierīce, kas kontrolē elektriskās strāvas frekvenci un sprieguma līmeni, kas tiek piemērots degvielas elementa darba elektrodu spailēm. Vismaz elektriskajam modulim jābūt aprīkotam ar sprieguma stabilizatoru un aizsardzību pret pārslodzi.

Ūdeņraža kolektors visvienkāršākajā formā izskatās kā caurule, kurā atrodas vārsts, manometrs, pretvārsts. Ūdeņradi no kolektora ņem caur pretvārstu, un faktiski to jau var piegādāt patērētājam.

Ūdeņraža kolektors un mērītājs ir neatņemamas ūdeņraža sistēmas sastāvdaļas, kas nodrošina gāzes sadali un spiediena kontroli

Bet praksē viss ir nedaudz sarežģītāk. Ūdeņradis ir eksplozīva gāze ar augstu degšanas temperatūru. Tāpēc vienkārši ņemt un sūknēt ūdeņradi katla sistēmā kā degvielu - tas nedarbosies.

Instalācijas kvalitātes kritēriji

Ir ļoti grūti montēt augstas kvalitātes efektīvu un produktīvu instalāciju mājās. Piemēram, ja jūs pat ņemat vērā tādu kritēriju kā metāls, no kura tiek izgatavotas elektrodu plāksnes vai caurules, jau pastāv risks saskarties ar problēmām.

Elektrodu izturība ir atkarīga no metāla veida un tā īpašībām.Jūs, protams, varat izmantot to pašu nerūsējošo tēraudu, taču šādu elementu kalpošanas laiks būs īslaicīgs.

Sava veida parodija par elektrodu plāksnēm ūdeņraža ģeneratoram. Plāksnes tiek ņemtas no parastā mainīgā kondensatora, kas izgatavots no alumīnija. Šādi elektrodi ilgs tieši pusstundu, pat kā nelielas eksperimentālās sistēmas sastāvdaļa

Instalācijas izmēriem ir arī liela nozīme. Aprēķini ir nepieciešami ar lielu precizitāti attiecībā uz nepieciešamo jaudu, ūdens kvalitāti un citiem parametriem.

Tātad, ja plaisa starp darba elektrodiem ir ārpus aprēķinātās vērtības, ūdeņraža ģenerators var nedarboties vispār. Sliktākajā gadījumā jauda, ​​kurai tika veikts aprēķins, būs vairākas reizes mazāka.

Ūdeņraža ģeneratora ierīcē ir svarīgi pat stieples šķērsgriezumam, kas savieno elektrodus ar enerģijas avotu. Tiesa, šeit tas attiecas uz drošu ierīces darbību. Tomēr šī dizaina detaļa mājas versijā ir jāņem vērā.

Atgriežoties pie drošas sistēmas darbības, nevajadzētu aizmirst arī par tā dēvētās ūdens slēģa ieviešanu dizainā, kas novērš gāzes pretēju kustību.

Neskatoties uz diezgan iespaidīgo strauji mainīgo ūdeņraža ģeneratoru attīstību, pagaidām nav īsti efektīvas iespējas. Visi modeļi ir zemāki par rūpnīcas aprīkojumu.

Industriālais ģenerators

Rūpnieciskās ražošanas līmenī mājsaimniecības ūdeņraža ģeneratoru ražošanas tehnoloģijas tiek pakāpeniski apgūtas un attīstītas. Parasti tiek ražotas mājas elektrostacijas, kuru jauda nepārsniedz 1 kW.

Šāds aparāts ir paredzēts ūdeņraža degvielas ražošanai nepārtrauktā darbības režīmā ne ilgāk kā 8 stundas. Viņu galvenais mērķis ir apkures sistēmu barošana.

Tiek izstrādātas un ražotas arī iekārtas, kas paredzētas izmantošanai kondomīnijās. Tās jau ir jaudīgākas struktūras (5–7 kW), kuru mērķis ir ne tikai apkures sistēmu enerģija, bet arī elektroenerģijas ražošana. Šī kombinētā opcija strauji iegūst popularitāti Rietumu valstīs un Japānā.

Kombinētie ūdeņraža ģeneratori tiek raksturoti kā sistēmas ar augstu efektivitāti un zemu oglekļa dioksīda izmešu līmeni.

Reālas rūpniecības iekārtas ar jaudu līdz 5 kW piemērs. Nākotnē šādas instalācijas plānots veikt, lai aprīkotu mājiņas un kondomīnus.

Arī Krievijas rūpniecība sāka nodarboties ar šo daudzsološo degvielas ražošanas veidu. Konkrēti, Noriļskas niķelis apgūst ūdeņraža ražošanas iekārtu, arī sadzīves, ražošanas tehnoloģijas.

Projektēšanas un ražošanas procesā ir paredzēts izmantot dažādu veidu kurināmā elementus:

• protonu apmaiņas membrāna;
• fosforskābe;
• protonu apmaiņas metanols;
• sārmains;
• cietais oksīds.

Tikmēr elektrolīzes process ir atgriezenisks. Šis fakts liek domāt, ka ir iespējams iegūt jau uzkarsētu ūdeni, nesadedzinot ūdeņradi.

Liekas, ka šī ir vēl viena ideja, atsaucoties uz kuru jūs varat sākt jaunu kaislību kārtu, kas saistīta ar bezmaksas kurināmā ražošanu mājas katlam.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Eksperimentējot mājās ar mājās gatavotiem modeļiem, jums jāgatavojas visnegaidītākajiem rezultātiem, taču arī negatīvā pieredze ir pieredze:

Ūdeņraža ģeneratori mājām, ko dariet pats, joprojām ir projekts, kas pastāv vienas idejas līmenī. Nav praktiski realizētu ūdeņraža ģeneratoru projektu ar savām rokām, un tie, kas izvietoti tīklā, ir to autoru iztēles vai tīri teorētiskas iespējas.

Tāpēc atliek paļauties tikai uz rūpnieciski dārgu produktu, kas solās parādīties tuvākajā nākotnē.

Vai jūs zināt oriģinālo ūdeņraža ģeneratora modeli, kas nav aprakstīts rakstā? Varbūt vēlaties dalīties ar vērtīgu informāciju, kas būs noderīga mājas meistariem? Lūdzu, rakstiet komentārus zemāk esošajā blokā, ievietojiet fotoattēlu par tēmu, paudiet savu viedokli.