Ako vyrobiť vodíkový generátor pre svoj domov vlastnými rukami: praktické tipy na výrobu a inštaláciu

Sme zvyknutí zvažovať zemný plyn ako najdostupnejší druh paliva. Ukazuje sa však, že má dôstojnú alternatívu - vodík získaný rozdelením vody. Východiskový materiál na výrobu tohto paliva je všeobecne bezplatný. A ak si tiež vyrobíte generátor vodíka vlastnými rukami, úspory budú jednoducho úžasné. Je to tak?

Sme pripravení s vami zdieľať cenné informácie o možnostiach a montážnych predpisoch pre technickú inštaláciu určenú na výrobu vodíka. Štúdium článku, ktorý vám bude predložený, sa stane zárukou výroby bezchybne fungujúceho zariadenia.

Tí, ktorí chcú vlastnými rukami postaviť generátor lacného, ​​ale veľmi produktívneho paliva, ponúkame podrobné pokyny. Dáme odporúčania pre kompetentnú prevádzku. Ako informatívne dodatky, ktoré jasne vysvetľujú princíp konania, boli použité fotografické aplikácie a videá.

Metódy výroby vodíka

Výučba chémie na strednej škole raz poskytla vysvetlenie, ako získať vodík z bežnej vody tečúcej z kohútika. V chemickom poli je niečo také - elektrolýza. Vďaka elektrolýze je možné vyrábať vodík.

Najjednoduchšou vodíkovou inštaláciou je druh nádrže naplnenej vodou. Pod vodnou vrstvou sú dve platňové elektródy. Je im dodávaný elektrický prúd. Pretože voda je vynikajúcim vodičom elektrického prúdu, medzi doskami sa vytvorí kontakt s nízkym odporom.

Prúd prechádzajúci nízkym odporom vody prispieva k tvorbe chemickej reakcie, v dôsledku ktorej sa vytvára vodík.

Schéma experimentálnej inštalácie vodíka, ktorá bola v minulosti študovaná v stredoškolskom programe v hodinách chémie. Ukázalo sa, že lekcie neboli zbytočné na precvičovanie moderných každodenných potrieb.

Zdalo by sa, že všetko je jednoduché a trochu zostáva - zbierať vytvorený vodík, aby sa použil ako energetický inžinier. Ale v chémii sa nikdy nedotýka jemných detailov.

Tak to je tu: ak sa vodík kombinuje s kyslíkom, vytvára sa pri určitej koncentrácii výbušná zmes. Tento okamih je jedným z kritických javov, ktoré obmedzujú schopnosť vybudovať dostatočne výkonné domáce stanice.

Konštrukcia generátora vodíka

Pri stavbe vodíkových generátorov vlastnými rukami sa obvykle vychádza z klasickej schémy inštalácie Brown. Takýto priemerný výkonný elektrolyzér pozostáva zo skupiny článkov, z ktorých každá obsahuje skupinu doskových elektród. Výkon zariadenia je určený celkovou plochou povrchu elektród platne.

Bunky sú umiestnené vo vnútri nádrže, ktorá je dobre izolovaná od vonkajšieho prostredia. Na telese nádrže sú zobrazené potrubia na pripojenie vodovodného potrubia, vývodu vodíka, ako aj kontaktný panel na pripojenie elektriny.

Prístroj na výrobu vodíka navrhnutý podľa Brownovej schémy. Podľa všetkých výpočtov by táto inštalácia mala domácnosti poskytovať teplo a svetlo. Ďalšou otázkou je, aké rozmery a kapacity to umožnia (+)

Okruh generátora Brown okrem iného poskytuje uzáver vody a spätný ventil. Vďaka týmto prvkom je zariadenie chránené proti spätnému toku vodíka. Podľa tejto schémy je montáž vodíkovej elektrárne teoreticky možná napríklad na organizovanie vykurovania vidieckeho domu.

Vykurovanie vodíkom v dome

Zostavenie vodíkového generátora pre efektívne vykurovanie domácnosti nie je fantastický nápad, ale je evidentne mimoriadne nerentabilné. Aby ste získali potrebné množstvo vodíka pre domácu kotolňu, budete potrebovať nielen výkonnú elektrolytickú jednotku, ale aj značné množstvo elektrickej energie.

Kompenzácia spotrebovanej elektriny vodíkom získaným doma sa považuje za iracionálny proces.

Domáci generátor vodíka v reálnom živote. Jediná vec, ktorá rozrušuje, je iba experimentálna verzia, ktorá môže len ukázať, ako plameň vzniká z iskry

Pokusy vyriešiť problém, ako vyrobiť generátor vodíka pre domácnosť vlastnými rukami, sa však nekončia. S princípom činnosti a so zariadením jedného z testovaných modelov v praxi vodíkový kotol Predstavuje článok, ktorý vám odporúčame prečítať.

A tu je príklad jednej z mučiacich možností:

1. Pripravuje sa tesný a spoľahlivý kontajner.
2. Vyrábajú sa rúrkové alebo platňové elektródy.
3. Kontrolný obvod prevádzkového napätia a prúdu prebieha.
4. Vyrábajú sa ďalšie moduly pre pracovnú stanicu.
5. Príslušenstvo je vybrané (hadice, vodiče, upevňovacie prvky).

Samozrejme budete potrebovať súpravu nástrojov vrátane špeciálneho vybavenia, napríklad osciloskopu a merača frekvencie. Po vybavení všetkého potrebného môžete pristúpiť priamo k výrobe zariadenia na vykurovanie vodíkom pre domácnosť.

Realizácia projektu do-it-yourself

Najprv musíte vyrobiť bunku na výrobu vodíka. Palivový článok má celkové rozmery o niečo menšie ako vnútorné rozmery dĺžky a šírky krytu generátora. Na výšku je veľkosť bloku s elektródami 2/3 výšky hlavného telesa.

Bunka môže byť vyrobená z textitu alebo plexiskla (hrúbka steny 5-7 mm). Za týmto účelom sa narezá päť textitových doštičiek. Z nich je obdĺžnik zlepený (epoxidovým lepidlom), ktorého spodná časť zostáva otvorená.

Zhruba také dosky z organického skla tvoria telo palivového článku generátora vodíka. Je pravda, že tu je znázornená trochu iná verzia inžinierstva - na montáž a upevnenie pomocou skrutiek

Na hornej strane obdĺžnika sa vyvŕta potrebný počet malých otvorov pre stopky elektródových platní, jeden malý otvor pre snímač hladiny a jeden otvor s priemerom 10 až 15 mm na výstup vodíka.

Vo vnútri obdĺžnika sú umiestnené platinové elektródy, ktorých kontaktné drieky sú vyvedené von z bunky cez otvory v hornej doske. Snímač hladiny vody je nainštalovaný na 80% náplne bunky. Všetky prechody v textitovej doske (s výnimkou výstupu vodíka) sú vyplnené epoxidovým lepidlom.

Konštrukčný znak modulov zobrazených na fotografii generátora je valcovitá forma vyhotovenia. Elektródy tohto miniatúrneho zdroja energie sú tiež vyrobené odlišne.

Výstupný otvor pre vodík musí byť vybavený armatúrou - mechanicky ho pripevniť pomocou tesnenia alebo prilepiť. Zostavená bunková generácia vodíka je umiestnená vo vnútri hlavného telesa zariadenia a je dôkladne utesnená pozdĺž horného obvodu (opäť je možné použiť epoxid).

To bol prípad generátora vodíka pre nasledujúci pilotný projekt. Priťahuje jednoduchý nápad, ale táto možnosť nie je vhodná pre výkonnú stanicu určenú na vykurovanie miestností v súkromnom dome.

Pred položením bunky do vnútra je však potrebné pripraviť kryt generátora:

• zabezpečiť prívod vody v oblasti dna;
• urobte horný kryt pomocou upevňovacích prvkov;
• vyzdvihnúť spoľahlivý tesniaci materiál;
• na kryt umiestnite elektrickú svorkovnicu;
• na kryt položte zberač vodíka.

Výsledkom by mal byť čiastočne pripravený generátor vodíka po:

1. Palivový článok je vložený do krytu.
2. Elektródy sú spojené so svorkovnicou krytu.
3. Výstup vodíka je spojený s kolektorom vodíka.
4. Kryt je upevnený na puzdre pomocou tesnenia a zaistený.

Zostáva iba na pripojenie vody a ďalších modulov.

Pridávanie do generátora vodíka

Domáce zariadenie na výrobu vodíka musí byť doplnené pomocnými modulmi. Napríklad modul na prívod vody, ktorý je funkčne integrovaný so snímačom hladiny nainštalovaným vo vnútri generátora.

V jednoduchej forme je taký modul predstavovaný vodným čerpadlom a riadiacim regulátorom. Čerpadlo je riadené regulátorom podľa signálu senzora, v závislosti od hladiny vody vo vnútri palivového článku.

Ďalšie konštrukčné prvky, ktoré chcete zahrnúť do návrhu každej vodíkovej stanice, a dokonca aj experimentálne. Bez automatizačných, riadiacich a ochranných zariadení nie je možné prevádzkovať vodíkový generátor

V skutočnosti je tiež žiaduce mať zariadenie, ktoré riadi frekvenciu elektrického prúdu a úroveň napätia aplikovanú na svorky pracovných elektród palivového článku. Elektrický modul musí byť vybavený minimálne stabilizátorom napätia a nadprúdovou ochranou.

Zberač vodíka vo svojej najjednoduchšej podobe vyzerá ako trubica, kde ventil, tlakomer, spätný ventil, Vodík sa odvádza z kolektora cez spätný ventil a v skutočnosti sa už môže dodávať spotrebiteľovi.

Zberač vodíka a meradlo sú neoddeliteľnou súčasťou vodíkového systému, ktorý zaisťuje distribúciu plynu a reguláciu tlaku

V praxi je však všetko trochu komplikovanejšie. Vodík je výbušný plyn s vysokou teplotou spaľovania. Preto jednoducho berte a čerpajte vodík do systému kotla ako palivo - nebude to fungovať.

Kritériá kvality inštalácie

Zostavenie vysoko kvalitnej efektívnej a produktívnej inštalácie doma je nesmierne ťažké. Napríklad, ak vezmete do úvahy také kritérium, ako je kov, z ktorého sú vyrobené elektródové platne alebo trubice, existuje riziko, že sa dostanú do problémov.

Trvanlivosť elektród závisí od typu kovu a jeho vlastností.Samozrejme môžete použiť rovnakú nehrdzavejúcu oceľ, ale životnosť takýchto prvkov bude krátkodobá.

Druh paródie elektródových dosiek pre generátor vodíka. Dosky sú prevzaté z konvenčného premenlivého kondenzátora, ktorý je vyrobený z hliníka. Takéto elektródy vydržia presne pol hodiny, dokonca aj ako súčasť malého experimentálneho systému

Významnú úlohu zohrávajú aj inštalačné rozmery. Výpočty sa vyžadujú s vysokou presnosťou vo vzťahu k požadovanému výkonu, kvalite vody a iným parametrom.

Ak je medzera medzi pracovnými elektródami mimo vypočítanej hodnoty, generátor vodíka nemusí fungovať vôbec. V najhoršom prípade bude výkon, pre ktorý bol výpočet vykonaný, niekoľkokrát menší.

Dokonca aj prierez drôtu spájajúceho elektródy so zdrojom energie v zariadení generátora vodíka je dôležitý. Pravda, týka sa to bezpečnej prevádzky zariadenia. Napriek tomu by sa mal tento detail dizajnu v domácej verzii zohľadniť.

Pri návrate k bezpečnej prevádzke systému by sa nemalo zabúdať ani na zavedenie takzvaného uzáveru vody do konštrukcie, ktorý bráni spätnému pohybu plynu.

Napriek pomerne pôsobivému počtu vývoja dočasných vodíkových generátorov ešte neexistuje žiadna skutočne účinná alternatíva. Všetky modely sú horšie ako výrobné zariadenia.

Priemyselný generátor

Na úrovni priemyselnej výroby sa postupne vyrábajú a vyvíjajú výrobné technológie pre generátory vodíka v domácnosti. Spravidla sa vyrábajú elektrárne pre domácnosť, ktorých energia nepresahuje 1 kW.

Takéto zariadenie je navrhnuté tak, aby produkovalo vodíkové palivo v nepretržitom režime po dobu nie dlhšiu ako 8 hodín. Ich hlavným účelom je napájanie vykurovacích systémov.

Vyvíjajú sa a vyrábajú sa aj zariadenia na použitie ako súčasť kondomínií. Jedná sa už o výkonnejšie konštrukcie (5 - 7 kW), ktorých účelom nie je iba energia vykurovacích systémov, ale aj výroba elektrickej energie. Táto kombinácia možností si rýchlo získava na popularite v západných krajinách a Japonsku.

Kombinované generátory vodíka sú charakterizované ako systémy s vysokou účinnosťou a nízkymi emisiami oxidu uhličitého.

Príklad skutočného priemyselného závodu s kapacitou až 5 kW. V budúcnosti sa plánuje, že sa takéto zariadenia uskutočnia na vybavenie chát a kondomínií.

Ruský priemysel sa tiež začal zapájať do tohto sľubného spôsobu výroby paliva. Norilsk Nickel ovláda najmä technológiu výroby vodíkových elektrární, vrátane domácich.

Vo vývoji a výrobe sa plánuje použitie rôznych druhov palivových článkov:

• membrána na výmenu protónov;
• kyselina fosforečná;
• protónový výmenný metanol;
• alkalický;
• pevný oxid.

Medzitým je proces elektrolýzy reverzibilný. Táto skutočnosť naznačuje, že je možné získať už zahriatu vodu bez spaľovania vodíka.

Zdá sa, že ide o ďalší nápad, ktorý umožňuje využiť nové kolo vášní spojené s výrobou paliva pre domáci kotol zdarma.

Závery a užitočné video na túto tému

Pri experimentovaní doma s domácimi modelmi sa musíte pripraviť na naj neočakávanejšie výsledky, ale negatívna skúsenosť je tiež skúsenosťou:

Do-it-yourself vodíkové generátory pre domácnosť sú stále projektom, ktorý existuje na úrovni jednej myšlienky. Neexistujú prakticky realizované projekty vodíkových generátorov vlastnými rukami a tie, ktoré sú umiestnené v sieti, sú predstavami ich autorov alebo čisto teoretickými možnosťami.

Zostáva sa teda spoliehať iba na priemyselne nákladný produkt, ktorý sa sľúbi, že sa objaví v blízkej budúcnosti.

Poznáte originálny model generátora vodíka, ktorý nie je uvedený v tomto článku? Možno by ste chceli zdieľať cenné informácie, ktoré budú užitočné pre domácich majstrov? Prosím, napíšte komentár do nižšie uvedeného bloku, uverejnite fotku na túto tému a vyjadrite svoj názor.