Hoe u met uw eigen handen een waterstofgenerator voor uw huis kunt maken: praktische tips voor productie en installatie

We zijn gewend om aardgas te beschouwen als de meest betaalbare brandstof. Maar het blijkt dat hij een waardig alternatief heeft: waterstof dat wordt verkregen door water te splitsen. Het uitgangsmateriaal voor de productie van deze brandstof is over het algemeen gratis. En als u ook met uw eigen handen een waterstofgenerator maakt, zullen de besparingen gewoon geweldig zijn. Juist?

We staan ​​klaar om waardevolle informatie met u te delen over opties en montagevoorschriften voor een technische installatie ontworpen voor waterstofproductie. Bestudering van het artikel dat onder uw aandacht wordt gebracht, wordt een garantie voor het vervaardigen van een foutloos werkend apparaat.

Degenen die met eigen handen een generator van goedkope, maar zeer productieve brandstof willen bouwen, bieden gedetailleerde instructies. We geven aanbevelingen voor een competente bediening. Als informatieve toevoegingen die het werkingsprincipe duidelijk uitleggen, werden fototoepassingen en video's gebruikt.

Waterstofproductiemethoden

Scheikundelessen op de middelbare school gaven ooit uitleg over hoe je waterstof kunt krijgen uit gewoon water dat uit een kraan stroomt. Er bestaat zoiets op chemisch gebied: elektrolyse. Dankzij elektrolyse is het mogelijk om waterstof te produceren.

De eenvoudigste waterstofinstallatie is een soort tank gevuld met water. Onder de waterlaag zitten twee plaatelektroden. Ze krijgen een elektrische stroom. Omdat water een uitstekende geleider van elektrische stroom is, wordt er een contact met lage weerstand tussen de platen tot stand gebracht.

De stroom die door de lage waterweerstand gaat, draagt ​​bij aan de vorming van een chemische reactie, waardoor waterstof ontstaat.

Het schema van de experimentele waterstofinstallatie, die vroeger werd bestudeerd in een middelbare schoolopleiding in scheikundelessen. Het bleek dat voor de praktijk van moderne alledaagse behoeften die lessen niet overbodig waren.

Het lijkt erop dat alles eenvoudig is en dat er nog heel wat overblijft - om de gevormde waterstof op te vangen en te gebruiken als energie-ingenieur. Maar in de chemie laat het nooit subtiele details achterwege.

Zo is het hier: als waterstof zich combineert met zuurstof, ontstaat er een explosief mengsel met een bepaalde concentratie. Dit moment is een van de kritische verschijnselen die het vermogen om voldoende krachtige huisstations te bouwen, beperkt.

Ontwerp met waterstofgenerator

Voor de constructie van waterstofgeneratoren met hun eigen handen nemen ze meestal het klassieke Brown-installatieschema als basis. Zo'n elektrolyseur met gemiddeld vermogen bestaat uit een groep cellen, die elk een groep plaatelektroden bevatten. Het vermogen van de installatie wordt bepaald door het totale oppervlak van de plaatelektroden.

Cellen worden in een tank geplaatst die goed geïsoleerd is van de externe omgeving. Pijpen voor het aansluiten van een waterlijn, waterstofuitlaat en een contactpaneel voor het aansluiten van elektriciteit worden weergegeven op het tanklichaam.

Het apparaat voor het genereren van waterstof, ontworpen volgens het Brown-schema. Volgens alle berekeningen zou deze installatie het huishouden volledig moeten voorzien van warmte en licht. Een andere vraag is welke afmetingen en capaciteiten dit mogelijk maken (+)

Het Brown generatorcircuit zorgt onder andere voor een watersluiter en een terugslagklep. Door deze elementen is de installatie beschermd tegen waterstofretour. Volgens dit schema is de montage van een waterstofcentrale theoretisch mogelijk, bijvoorbeeld voor het organiseren van de verwarming van een landhuis.

Waterstof verwarming in huis

Het samenstellen van een waterstofgenerator voor efficiënte huisverwarming is geen fantastisch idee, maar uiteraard buitengewoon onrendabel. Om de benodigde hoeveelheid waterstof voor een stookruimte in huis te krijgen, heb je niet alleen een krachtige elektrolyse-eenheid nodig, maar ook een aanzienlijke hoeveelheid elektrische energie.

Compensatie van de verbruikte elektriciteit met thuis verkregen waterstof wordt gezien als een irrationeel proces.

Een echte waterstofgenerator voor thuis. Het enige dat van streek is, is slechts een experimentele versie, die alleen kan laten zien hoe een vlam ontstaat door een vonk

Pogingen om het probleem op te lossen van het maken van een waterstofgenerator voor een huis met uw eigen handen stoppen echter niet. Met het werkingsprincipe en het apparaat van een van de in de praktijk geteste modellen waterstofketel Introduceert het artikel, dat we aanraden om te lezen.

En hier is een voorbeeld van een van de martelopties:

1. Er wordt gewerkt aan een strakke, betrouwbare container.
2. Er worden buis- of plaatelektroden gemaakt.
3. Er wordt een regelcircuit voor bedrijfsspanning en -stroom samengesteld.
4. Er worden extra modules voor het werkstation gemaakt.
5. Er zijn accessoires geselecteerd (slangen, draden, bevestigingsmiddelen).

Uiteraard heeft u een toolkit nodig, inclusief speciale apparatuur, bijvoorbeeld een oscilloscoop en een frequentiemeter. Nadat u bent uitgerust met alles wat nodig is, kunt u direct doorgaan met de productie van een waterstofverwarmingsinstallatie voor thuis.

Doe-het-zelf projectimplementatie

In eerste instantie moet je een waterstofgeneratiecel maken. De brandstofcel heeft totale afmetingen die iets kleiner zijn dan de interne afmetingen van de lengte en breedte van de generatorbehuizing. In hoogte is de grootte van het blok met elektroden 2/3 van de hoogte van het hoofdlichaam.

De cel kan gemaakt zijn van textoliet of plexiglas (wanddikte 5-7 mm). Hiervoor worden vijf textolietplaten op maat gesneden. Hiervan wordt een rechthoek gelijmd (met epoxylijm), waarvan het onderste deel open blijft.

Dergelijke organische glasplaten vormen ongeveer het lichaam van de brandstofcel van een waterstofgenerator. Toegegeven, hier wordt een iets andere versie van engineering getoond - voor montage en bevestiging met schroeven

Aan de bovenkant van de rechthoek wordt het vereiste aantal kleine gaatjes geboord voor de schachten van de elektrodeplaten, een klein gaatje voor de niveausensor en een gaatje met een diameter van 10-15 mm voor waterstofafgifte.

Binnen de rechthoek worden platina-elektroden geplaatst, waarvan de contactschachten via de openingen van de bovenplaat uit de cel worden gehaald. Op 80% van de celvulling is een waterniveausensor geïnstalleerd. Alle overgangen in een textoliet plaat (behalve de waterstof output) zijn gevuld met epoxylijm.

Het ontwerpkenmerk van de modules op de foto van de generator is een cilindrische uitvoering. De elektroden van deze miniatuur energiebron zijn ook anders gemaakt.

Het waterstofuitlaatgat moet zijn uitgerust met een fitting - bevestig het mechanisch, gebruik een afdichting of lijm het vast. De geassembleerde cel voor het genereren van waterstof wordt in het hoofdgedeelte van het apparaat geplaatst en zorgvuldig afgedicht langs de bovenrand (opnieuw kan epoxy worden gebruikt).

Dit was het geval met de waterstofgenerator voor het volgende proefproject. Het trekt een eenvoudig idee aan, maar het is onwaarschijnlijk dat deze optie geschikt is voor een krachtig station dat is ontworpen voor het verwarmen van kamers in een privéwoning

Maar voordat de cel erin wordt gelegd, moet de generatorbehuizing worden voorbereid:

• maak een toevoer voor water in het onderste gebied;
• maak de bovenklep met bevestigingsmiddelen;
• pak betrouwbaar afdichtingsmateriaal op;
• plaats een elektrisch klemmenblok op het deksel;
• plaats een waterstofcollector op het deksel.

Het resultaat moet een gedeeltelijk gebruiksklare waterstofgenerator zijn na:

1. De brandstofcel wordt in de behuizing geladen.
2. De elektroden worden aangesloten op de klemmenstrook van het deksel.
3. De uitlaat van waterstof is aangesloten op een waterstofcollector.
4. Het deksel wordt via de afdichting op de behuizing gemonteerd en vastgezet.

Het blijft alleen om het water en extra modules aan te sluiten.

Toevoegingen aan de waterstofgenerator

Een zelfgemaakt apparaat voor het produceren van waterstof moet worden aangevuld met hulpmodules. Bijvoorbeeld een watertoevoermodule, die functioneel is geïntegreerd met een niveausensor die in de generator is geïnstalleerd.

In een eenvoudige vorm wordt zo'n module weergegeven door een waterpomp en een regelcontroller. De pomp wordt geregeld door de controller volgens het sensorsignaal, afhankelijk van het waterniveau in de brandstofcel.

Extra structurele elementen die u wilt opnemen in het ontwerp van elk waterstofstation en zelfs experimenteel. Zonder automatiserings-, controle- en beveiligingsapparatuur kan een waterstofgenerator niet worden bediend

In feite is het ook wenselijk om een ​​apparaat te hebben dat de frequentie van de elektrische stroom regelt en het spanningsniveau dat wordt aangelegd op de terminals van de werkende elektroden van de brandstofcel. De elektrische module moet minimaal zijn uitgerust met een spanningsstabilisator en overstroombeveiliging.

De waterstofcollector lijkt in zijn eenvoudigste vorm op een buis, waar de klep, manometer, terugslagklep. Waterstof wordt via een terugslagklep uit de collector gehaald en kan in feite al aan de consument worden geleverd.

De waterstofcollector en meter zijn integrale onderdelen van het waterstofsysteem, dat zorgt voor gasverdeling en drukregeling

Maar in de praktijk is alles wat gecompliceerder. Waterstof is een explosief gas met een hoge verbrandingstemperatuur. Daarom gewoon waterstof als brandstof in het ketelsysteem brengen en pompen - dit zal niet werken.

Criteria voor installatiekwaliteit

Het is buitengewoon moeilijk om thuis een hoogwaardige, efficiënte en productieve installatie te monteren. Als u bijvoorbeeld zelfs rekening houdt met een dergelijk criterium als het metaal waaruit de elektrodeplaten of -buizen zijn gemaakt, bestaat er al een risico op problemen.

De duurzaamheid van de elektroden hangt af van het type metaal en de eigenschappen ervan.U kunt natuurlijk hetzelfde roestvrij staal gebruiken, maar de levensduur van dergelijke elementen is van korte duur.

Een soort parodie op elektrodeplaten voor een waterstofgenerator. Afkomstig van een conventionele variabele condensator, die is gemaakt van aluminium. Dergelijke elektroden gaan precies een half uur mee, zelfs als onderdeel van een klein experimenteel systeem

Ook de inbouwmaten spelen een belangrijke rol. Berekeningen zijn vereist met een hoge nauwkeurigheid in verhouding tot het vereiste vermogen, de waterkwaliteit en andere parameters.

Dus als de opening tussen de werkende elektroden buiten de berekende waarde ligt, werkt de waterstofgenerator mogelijk helemaal niet. In het ergste geval zal het vermogen waarvoor de berekening is gemaakt meerdere malen kleiner zijn.

Zelfs de dwarsdoorsnede van de draad die de elektroden met de stroombron verbindt, is van belang in het apparaat van de waterstofgenerator. Toegegeven, hier gaat het om de veilige bediening van het apparaat. Niettemin moet rekening worden gehouden met dit detail van het ontwerp in de thuisversie.

Terugkerend naar de veilige werking van het systeem, moet men ook niet vergeten de introductie van de zogenaamde watersluiter in het ontwerp, die de omgekeerde beweging van gas voorkomt.

Ondanks het nogal indrukwekkende aantal ontwikkelingen van geïmproviseerde waterstofgeneratoren is er nog geen echt effectieve optie. Alle modellen zijn inferieur aan fabrieksapparatuur.

Industriële generator

Op industrieel productieniveau worden productietechnologieën voor huishoudelijke waterstofgeneratoren geleidelijk beheerst en ontwikkeld. In de regel worden energiecentrales voor thuisgebruik geproduceerd, waarvan het vermogen niet groter is dan 1 kW.

Een dergelijk apparaat is ontworpen om gedurende maximaal 8 uur waterstof te produceren in een continue werkingsmodus. Hun belangrijkste doel is voeding van verwarmingssystemen.

Installaties voor gebruik als onderdeel van flatgebouwen worden ook ontwikkeld en geproduceerd. Dit zijn al krachtigere constructies (5-7 kW), waarvan het doel niet alleen de energie van verwarmingssystemen is, maar ook de opwekking van elektriciteit. Deze combinatieoptie wint snel aan populariteit in westerse landen en in Japan.

Gecombineerde waterstofgeneratoren worden gekenmerkt als systemen met een hoog rendement en een lage uitstoot van kooldioxide.

Een voorbeeld van een echte industriële installatie met een capaciteit tot 5 kW. In de toekomst zijn dergelijke installaties gepland om huisjes en flatgebouwen uit te rusten.

De Russische industrie begon zich ook bezig te houden met deze veelbelovende vorm van brandstofproductie. In het bijzonder beheerst Norilsk Nickel de productietechnologie van waterstofcentrales, inclusief huishoudelijke installaties.

Het is de bedoeling om in het ontwikkelings- en productieproces verschillende soorten brandstofcellen te gebruiken:

• proton-uitwisselingsmembraan;
• fosforzuur;
• protonuitwisseling methanol;
• alkalisch;
• vast oxide.

Ondertussen is het elektrolyseproces omkeerbaar. Dit feit suggereert dat het mogelijk is om reeds verwarmd water te verkrijgen zonder waterstof te verbranden.

Het lijkt erop dat dit een ander idee is, waarop je een nieuwe reeks passies kunt lanceren die verband houden met de gratis productie van brandstof voor een thuisboiler.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Als je thuis experimenteert met zelfgemaakte modellen, moet je je voorbereiden op de meest onverwachte resultaten, maar negatieve ervaring is ook een ervaring:

Doe-het-zelf waterstofgeneratoren voor thuis zijn nog steeds een project dat op het niveau van één idee bestaat. Er zijn geen praktisch gerealiseerde projecten van waterstofgeneratoren met hun eigen handen en degenen die in het netwerk zijn gepositioneerd, zijn de verbeeldingskracht van hun auteurs of puur theoretische opties.

Het blijft dus alleen om te vertrouwen op een industrieel duur product, dat belooft in de nabije toekomst te verschijnen.

Kent u het originele model van een waterstofgenerator die niet in het artikel wordt beschreven? Misschien wilt u waardevolle informatie delen die nuttig is voor huismeesters? Schrijf opmerkingen in het onderstaande blok, plaats een foto over het onderwerp en geef uw mening.