Jak zrobić generator wodoru do domu własnymi rękami: praktyczne wskazówki dotyczące produkcji i instalacji

Jesteśmy przyzwyczajeni do uważania gazu ziemnego za najtańszy rodzaj paliwa. Ale okazuje się, że ma godną alternatywę - wodór uzyskany przez rozszczepienie wody. Materiał wyjściowy do produkcji tego paliwa jest zasadniczo bezpłatny. A jeśli zrobisz również generator wodoru własnymi rękami, oszczędności będą po prostu niesamowite. Tak?

Jesteśmy gotowi podzielić się z wami cennymi informacjami na temat opcji i zasad montażu instalacji technicznej przeznaczonej do produkcji wodoru. Przestudiowanie przedstawionego artykułu stanie się gwarancją wyprodukowania bezbłędnie działającego urządzenia.

Ci, którzy chcą zbudować generator taniego, ale bardzo produktywnego paliwa własnymi rękami, oferujemy szczegółowe instrukcje. Dajemy zalecenia dotyczące właściwego działania. Jako dodatkowe informacje, które jasno wyjaśniają zasadę działania, wykorzystano aplikacje fotograficzne i filmy.

Metody produkcji wodoru

Lekcje chemii w liceum dawały kiedyś wyjaśnienia, jak uzyskać wodór ze zwykłej wody płynącej z kranu. W dziedzinie chemicznej istnieje coś takiego - elektroliza. Dzięki elektrolizy możliwe jest wytwarzanie wodoru.

Najprostsza instalacja wodorowa to rodzaj zbiornika wypełnionego wodą. Pod warstwą wody znajdują się dwie elektrody płytowe. Dostaje się do nich prąd elektryczny. Ponieważ woda jest doskonałym przewodnikiem prądu elektrycznego, między płytami zostaje ustanowiony kontakt o niskiej rezystancji.

Prąd przepływający przez niski opór wody przyczynia się do powstania reakcji chemicznej, w wyniku której powstaje wodór.

Schemat eksperymentalnej instalacji wodoru, który w przeszłości był badany w programie szkoły średniej na lekcjach chemii. Jak się okazuje, lekcje nie były zbyteczne dla praktyki współczesnych codziennych potrzeb.

Wydawałoby się, że wszystko jest proste i pozostało sporo - zebrać utworzony wodór, aby wykorzystać go jako inżyniera energii. Ale w chemii nigdy nie rezygnuje z subtelnych szczegółów.

Tak jest tutaj: jeśli wodór łączy się z tlenem, mieszanina wybuchowa powstaje w określonym stężeniu. Ten moment jest jednym z krytycznych zjawisk, które ograniczają możliwość budowania wystarczająco mocnych stacji domowych.

Projekt generatora wodoru

Do budowy generatorów wodoru własnymi rękami zwykle biorą pod uwagę klasyczny schemat instalacji Browna. Taki elektrolizer o średniej mocy składa się z grupy ogniw, z których każde zawiera grupę elektrod płytkowych. Moc instalacji zależy od całkowitej powierzchni elektrod płytkowych.

Komórki są umieszczane w zbiorniku, który jest dobrze izolowany od środowiska zewnętrznego. Rury do podłączenia linii wodnej, wylotu wodoru, a także panel kontaktowy do podłączenia prądu są wyświetlane na korpusie zbiornika.

Aparat do generowania wodoru, zaprojektowany zgodnie ze schematem Browna. Według wszystkich obliczeń ta instalacja powinna w pełni zapewnić domownikowi ciepło i światło. Kolejne pytanie dotyczy tego, jakie wymiary i możliwości pozwolą na to (+)

Obwód generatora Browna zapewnia między innymi żaluzję wodną i zawór zwrotny. Dzięki tym elementom instalacja jest zabezpieczona przed powrotem wodoru. Zgodnie z tym schematem montaż instalacji wodorowej jest teoretycznie możliwy, na przykład w celu organizacji ogrzewania domu wiejskiego.

Ogrzewanie wodorem w domu

Montaż generatora wodoru w celu wydajnego ogrzewania domu nie jest fantastycznym pomysłem, ale oczywiście niezwykle nieopłacalnym. Aby uzyskać wymaganą ilość wodoru dla domowej kotłowni, potrzebujesz nie tylko potężnego urządzenia do elektrolizy, ale także znacznej ilości energii elektrycznej.

Kompensacja zużytej energii elektrycznej wodorem uzyskanym w domu jest postrzegana jako irracjonalny proces.

Prawdziwy domowy generator wodoru. Jedyne, co niepokoi, to tylko wersja eksperymentalna, która może tylko pokazać, jak płomień powstaje z iskry

Jednak próby rozwiązania problemu, jak zrobić generator wodoru do domu własnymi rękami, nie kończą się. Z zasadą działania i urządzeniem jednego z modeli przetestowanych w praktyce kocioł wodorowy Przedstawia artykuł, który zalecamy przeczytać.

A oto przykład jednej z opcji tortur:

1. Przygotowywany jest szczelny, niezawodny pojemnik.
2. Wykonywane są elektrody rurowe lub płytowe.
3. Układa się obwód sterujący napięciem i prądem roboczym.
4. Tworzone są dodatkowe moduły dla stacji roboczej.
5. Wybrane są akcesoria (węże, druty, łączniki).

Oczywiście potrzebujesz zestawu narzędzi, w tym specjalnego wyposażenia, na przykład oscyloskopu i miernika częstotliwości. Po wyposażeniu we wszystko, co niezbędne, możesz przejść bezpośrednio do produkcji instalacji ogrzewania wodorowego dla domu.

Realizacja projektu zrób to sam

Początkowo musisz wykonać ogniwo do generowania wodoru. Ogniwo paliwowe ma wymiary całkowite nieco mniejsze niż wewnętrzne wymiary długości i szerokości obudowy generatora. Wysokość bloku z elektrodami wynosi 2/3 wysokości głównego korpusu.

Komórka może być wykonana z tekstolitu lub pleksi (grubość ścianki 5-7 mm). W tym celu przycięto pięć płytek textolite. Spośród nich przyklejono prostokąt (za pomocą kleju epoksydowego), którego dolna część pozostaje otwarta.

Z grubsza takie płyty ze szkła organicznego tworzą korpus ogniwa paliwowego generatora wodoru. To prawda, że ​​pokazano tutaj nieco inną wersję inżynierii - do montażu i mocowania za pomocą śrub

W górnej części prostokąta wierci się wymaganą liczbę małych otworów na trzonki płytek elektrod, jeden mały otwór na czujnik poziomu oraz jeden otwór o średnicy 10-15 mm na wyjście wodoru.

Wewnątrz prostokąta umieszczone są elektrody platynowe, których trzony kontaktowe są wyprowadzane z ogniwa przez otwory w górnej płycie. Czujnik poziomu wody jest zainstalowany przy 80% napełnienia komórki. Wszystkie przejścia w płytce tekstolitowej (z wyjątkiem wyjścia wodoru) są wypełnione klejem epoksydowym.

Cechą projektową modułów pokazanych na zdjęciu generatora jest cylindryczna forma wykonania. Elektrody tego miniaturowego źródła energii są również wykonane inaczej.

Otwór wylotowy wodoru musi być wyposażony w złączkę - zamocuj mechanicznie, za pomocą uszczelki lub przyklej. Zmontowane ogniwo wytwarzające wodór jest umieszczane wewnątrz głównego korpusu urządzenia i jest starannie uszczelniane wzdłuż górnego obwodu (ponownie można zastosować żywicę epoksydową).

Tak było w przypadku generatora wodoru w kolejnym projekcie pilotażowym. Przyciąga prosty pomysł, ale jest mało prawdopodobne, aby ta opcja była odpowiednia dla potężnej stacji zaprojektowanej do ogrzewania pomieszczeń w prywatnym domu

Ale przed ułożeniem komórki w środku należy przygotować obudowę generatora:

• zaopatrzyć się w wodę w dolnej części;
• zrób górną pokrywę za pomocą łączników;
• zebrać niezawodny materiał uszczelniający;
• umieść blok zacisków elektrycznych na pokrywie;
• umieść kolektor wodoru na pokrywie.

Rezultatem powinien być częściowo gotowy do użycia generator wodoru po:

1. Ogniwo paliwowe jest ładowane do obudowy.
2. Elektrody są podłączone do listwy zaciskowej pokrywy.
3. Wylot wodoru jest podłączony do kolektora wodoru.
4. Pokrywa jest montowana na obudowie przez uszczelkę i zabezpieczona.

Pozostaje tylko podłączyć wodę i dodatkowe moduły.

Dodatki do generatora wodoru

Domowe urządzenie do produkcji wodoru musi być uzupełnione modułami pomocniczymi. Na przykład moduł zasilania wodą, który jest funkcjonalnie zintegrowany z czujnikiem poziomu zainstalowanym wewnątrz generatora.

W prostej formie taki moduł jest reprezentowany przez pompę wodną i sterownik sterujący. Pompa jest sterowana przez sterownik zgodnie z sygnałem czujnika, w zależności od poziomu wody w ogniwie paliwowym.

Dodatkowe elementy konstrukcyjne, które chcesz uwzględnić w projekcie dowolnej stacji wodorowej, a nawet eksperymentalne. Bez urządzeń do automatyzacji, kontroli i ochrony generator wodoru nie może działać

W rzeczywistości pożądane jest również posiadanie urządzenia, które kontroluje częstotliwość prądu elektrycznego i poziom napięcia przykładanego do zacisków elektrod roboczych ogniwa paliwowego. Moduł elektryczny musi być co najmniej wyposażony w stabilizator napięcia i zabezpieczenie nadprądowe.

Kolektor wodoru w najprostszej postaci przypomina rurkę, w której zawór, manometr, zawór zwrotny. Wodór jest pobierany z kolektora przez zawór zwrotny i w rzeczywistości może być już dostarczony do konsumenta.

Kolektor wodoru i manometr są integralnymi częściami układu wodorowego, co zapewnia dystrybucję gazu i kontrolę ciśnienia

Ale w praktyce wszystko jest nieco bardziej skomplikowane. Wodór jest gazem wybuchowym o wysokiej temperaturze spalania. Dlatego po prostu pobieranie i pompowanie wodoru do układu kotła jako paliwa - to nie zadziała.

Kryteria jakości instalacji

Niezwykle trudno jest zamontować wydajną i wydajną instalację wysokiej jakości w domu. Na przykład, jeśli weźmiesz nawet pod uwagę takie kryterium, jak metal, z którego wykonane są płytki lub rurki elektrod, istnieje już ryzyko wystąpienia problemów.

Trwałość elektrod zależy od rodzaju metalu i jego właściwości.Możesz oczywiście użyć tej samej stali nierdzewnej, ale żywotność takich elementów będzie krótkotrwała.

Rodzaj parodii płyt elektrodowych do generatora wodoru. Płytki są pobierane z konwencjonalnego kondensatora zmiennego, który jest wykonany z aluminium. Takie elektrody będą trwać dokładnie pół godziny, nawet jako część małego układu eksperymentalnego

Istotną rolę odgrywają również wymiary montażowe. Obliczenia są wymagane z dużą dokładnością w stosunku do wymaganej mocy, jakości wody i innych parametrów.

Tak więc, jeśli przerwa między elektrodami roboczymi jest poza obliczoną wartością, generator wodoru może w ogóle nie działać. W najgorszym przypadku moc, dla której dokonano obliczeń, będzie kilkakrotnie mniejsza.

Nawet przekrój drutu łączącego elektrody ze źródłem prądu ma znaczenie w urządzeniu generatora wodoru. To prawda, że ​​dotyczy to bezpiecznej obsługi urządzenia. Niemniej jednak należy wziąć pod uwagę ten szczegół projektu w wersji domowej.

Wracając do bezpiecznej pracy systemu, nie należy również zapominać o wprowadzeniu do konstrukcji tzw. Żaluzji wodnej, która zapobiega odwrotnemu ruchowi gazu.

Pomimo dość imponującej liczby opracowań prowizorycznych generatorów wodoru, nie ma jeszcze naprawdę skutecznej opcji. Wszystkie modele są gorsze od wyposażenia fabrycznego.

Generator przemysłowy

Na poziomie produkcji przemysłowej technologie wytwarzania domowych generatorów wodoru są stopniowo doskonalone i rozwijane. Z reguły produkowane są elektrownie użytku domowego, których moc nie przekracza 1 kW.

Takie urządzenie jest zaprojektowane do wytwarzania paliwa wodorowego w ciągłym trybie pracy przez nie więcej niż 8 godzin. Ich głównym celem jest zasilanie systemów grzewczych.

Opracowywane i produkowane są również instalacje do użytku jako część kondominium. Są to już mocniejsze konstrukcje (5-7 kW), których celem jest nie tylko energia systemów grzewczych, ale także wytwarzanie energii elektrycznej. Ta opcja kombinacji szybko zyskuje na popularności w krajach zachodnich i Japonii.

Połączone generatory wodoru charakteryzują się jako systemy o wysokiej wydajności i niskiej emisji dwutlenku węgla.

Przykład prawdziwego zakładu przemysłowego o mocy do 5 kW. W przyszłości planowane jest wykonanie takich instalacji w celu wyposażenia domków i mieszkań.

Rosyjski przemysł zaczął także angażować się w ten obiecujący rodzaj produkcji paliwa. W szczególności Norilsk Nickel opanowuje technologię produkcji instalacji wodorowych, w tym domowych.

W procesie rozwoju i produkcji planowane jest zastosowanie różnych rodzajów ogniw paliwowych:

• membrana wymiany protonów;
• kwas fosforowy;
• metanol z wymianą protonów;
• alkaliczny;
• stały tlenek.

Tymczasem proces elektrolizy jest odwracalny. Fakt ten sugeruje, że możliwe jest uzyskanie już podgrzanej wody bez spalania wodoru.

Wygląda na to, że jest to kolejny pomysł, który pozwala wykorzystać nową rundę pasji związanych z bezpłatną produkcją paliwa do kotła domowego.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Podczas eksperymentowania w domu z domowymi modelami musisz przygotować się na najbardziej nieoczekiwane wyniki, ale negatywne doświadczenie to także doświadczenie:

Generatory wodoru zrób to sam dla domu to wciąż projekt, który istnieje na poziomie jednego pomysłu. Nie ma praktycznie zrealizowanych projektów generatorów wodoru własnymi rękami, a te umieszczone w sieci są wyobraźnią ich autorów lub czysto teoretycznymi opcjami.

Pozostaje więc polegać tylko na drogim produkcie przemysłowym, który zapowiada się w najbliższej przyszłości.

Czy znasz oryginalny model generatora wodoru, który nie jest opisany w tym artykule? Może chcesz podzielić się cennymi informacjami, które będą przydatne dla gospodarzy? Napisz komentarz w bloku poniżej, opublikuj zdjęcie na ten temat, wyrażaj swoją opinię.