Kako narediti generator vodika za vaš dom z lastnimi rokami: praktični nasveti za izdelavo in namestitev

Navajeni smo, da je zemeljski plin cenovno najbolj dostopna vrsta goriva.Toda izkazalo se je, da ima vredno alternativo - vodik, pridobljen z cepitvijo vode. Vhodni material za proizvodnjo tega goriva prejmemo popolnoma brezplačno. In če sami izdelate generator vodika, bodo prihranki preprosto neverjetni. Prav?

Pripravljeni smo deliti z vami dragocene informacije o možnostih in pravilih za montažo tehnične naprave, namenjene za proizvodnjo vodika. Preučevanje članka, ki je predstavljen vaši pozornosti, bo zagotovilo izdelavo naprave brez težav.

Za tiste, ki želijo zgraditi poceni, a zelo produktiven generator goriva z lastnimi rokami, ponujamo podrobna navodila. Ponujamo priporočila za pravilno uporabo. Fotografije in videoposnetki so bili uporabljeni kot informativni dodatki, ki jasno pojasnjujejo načelo delovanja.

Metode pridobivanja vodika

Pri pouku kemije v srednji šoli so nekoč razlagali, kako iz navadne vode iz pipe pridobimo vodik. Na kemijskem področju obstaja tak koncept - elektroliza. Zahvaljujoč elektrolizi je možno proizvajati vodik.

Najenostavnejša vodikova instalacija je posoda, napolnjena z vodo. Dve ploščati elektrodi sta nameščeni pod plastjo vode. Nanje se napaja električni tok. Ker je voda odličen prevodnik električnega toka, se med ploščama vzpostavi stik z majhnim uporom.

Tok, ki prehaja skozi nizek vodni upor, spodbuja nastanek kemične reakcije, ki povzroči nastanek vodika.

Diagram eksperimentalne naprave za vodik, ki so jo nekoč preučevali pri pouku kemije v srednji šoli. Kot kaže, te lekcije niso bile odveč za prakso sodobnih vsakdanjih potreb

Zdi se, da je vse preprosto in ostalo je zelo malo - zbrati nastali vodik, da ga uporabimo kot vir energije. Toda kemija ni nikoli popolna brez subtilnih podrobnosti.

Tako je tudi tukaj: če se vodik poveže s kisikom, pri določeni koncentraciji nastane eksplozivna zmes. Ta točka je eden od kritičnih pojavov, ki omejuje zmožnost gradnje dovolj zmogljivih domačih postaj.

Zasnova generatorja vodika

Za izdelavo vodikovih generatorjev z lastnimi rokami običajno vzamejo Brownovo klasično namestitveno shemo kot osnovo. Ta elektrolizator srednje moči je sestavljen iz skupine celic, od katerih vsaka vsebuje skupino ploščatih elektrod. Moč namestitve je določena s skupno površino ploščnih elektrod.

Celice so postavljene v posodo, ki je dobro izolirana od zunanjega okolja. Telo rezervoarja ima cevi za priključitev vodovoda, odvod vodika, kot tudi kontaktno ploščo za priključitev električne energije.

Naprava za proizvodnjo vodika, zasnovana po Brownovi shemi. Po vseh izračunih bi morala ta namestitev gospodinjstvu v celoti zagotoviti toploto in svetlobo. Drugo vprašanje je, kakšne dimenzije in moč bodo to omogočale (+)

Generatorsko vezje Brown med drugim zagotavlja prisotnost vodnega tesnila in povratnega ventila.Zaradi teh elementov je instalacija zaščitena pred povratnim tokom vodika. Po tej shemi je teoretično mogoče sestaviti vodikovo napravo, na primer za organizacijo ogrevanja podeželske hiše.

Ogrevanje na vodik v hiši

Sestaviti generator vodika za učinkovito ogrevanje hiše je ideja, ki morda ni fantastična, je pa očitno izjemno nerentabilna. Da bi pridobili potrebno količino vodika za domačo kotlovnico, boste potrebovali ne le močno napravo za elektrolizo, temveč tudi veliko električne energije.

Nadomeščanje izgubljene električne energije z vodikom, proizvedenim doma, se zdi neracionalen postopek.

Res delujoč generator vodika za domačo uporabo. Edina stvar, ki nas moti, je, da je to le eksperimentalna možnost, ki lahko pokaže le, kako iz iskre nastane plamen.

Vendar se poskusi rešiti problem, kako narediti generator vodika za dom z lastnimi rokami, ne prenehajo. S principom delovanja in zasnovo enega od v praksi preizkušenih modelov vodikov kotel vas bo seznanil s člankom, ki vam ga priporočamo v branje.

In tukaj je primer ene od možnosti mučenja:

1. Pripravljena je zaprta, zanesljiva posoda.
2. Izdelujejo se cevaste ali ploščate elektrode.
3. Krmilno vezje za delovno napetost in tok je sestavljeno.
4. V izdelavi so dodatni moduli za delovno postajo.
5. Izbrani so dodatki (cevi, žice, pritrdilni elementi).

Seveda boste potrebovali komplet orodij, vključno s posebno opremo, kot sta osciloskop in frekvenčni števec. Ko ste opremljeni z vsem, kar potrebujete, lahko nadaljujete neposredno z izdelavo vodikovega ogrevalnega sistema za vaš dom.

Izvedba projekta Naredi sam

Na začetku boste morali izdelati celico za generiranje vodika. Gorivna celica ima skupne dimenzije nekoliko manjše od notranjih dimenzij dolžine in širine ohišja generatorja. Po višini je velikost bloka z elektrodami 2/3 višine glavnega telesa.

Celica je lahko iz PCB ali pleksi stekla (debelina stene 5-7 mm). Da bi to naredili, je pet tekstolitnih plošč razrezanih na velikost. Zlepimo (z epoksi lepilom) pravokotnik, katerega spodnji del ostane odprt.

Približno takšne plošče iz organskega stekla tvorijo telo gorivne celice generatorja vodika. Res je, tukaj je prikazana nekoliko drugačna različica inženiringa - za montažo in pritrditev z vijaki

Na zgornji strani pravokotnika je izvrtano potrebno število majhnih lukenj za stebla elektrodnih plošč, ena majhna luknja za senzor nivoja in ena luknja s premerom 10-15 mm za izpust vodika.

Znotraj pravokotnika so nameščene elektrodne plošče, katerih kontaktna stebla so izpeljana skozi luknje zgornje plošče zunaj celice. Senzor nivoja vode je nameščen pri 80% napolnjenosti celice. Vsi prehodi v tekstolitni plošči (razen izhoda vodika) so zapolnjeni z epoksi lepilom.

Konstrukcijska značilnost modulov generatorja, prikazanih na fotografiji, je njihova cilindrična oblika. Tudi elektrode tega miniaturnega vira energije so oblikovane drugače.

Izhodna odprtina za vodik mora biti opremljena z nastavkom – pritrdite ga mehansko s tesnilom ali prilepite. Sestavljena celica za generiranje vodika je nameščena znotraj glavnega ohišja naprave in skrbno zatesnjena vzdolž zgornjega oboda (spet lahko uporabimo epoksi smolo).

To je bil primer, izbran za generator vodika za naslednji eksperimentalni projekt. Preprosta ideja je privlačna, vendar ta možnost verjetno ne bo primerna za močno postajo, namenjeno ogrevanju prostorov zasebne hiše

Toda preden postavite celico v notranjost, je treba pripraviti ohišje generatorja:

• naredite oskrbo z vodo v spodnjem delu;
• naredite zgornji pokrov s pritrdilnimi elementi;
• izberite zanesljiv tesnilni material;
• postavite električni priključni blok na pokrov;
• na pokrov postavite zbiralnik vodika.

Rezultat bi moral biti delno pripravljen generator vodika po:

1. Gorivna celica je naložena v ohišje.
2. Elektrode so priključene na priključni blok pokrova.
3. Nastavek za izhod vodika je povezan z razdelilnikom vodika.
4. Pokrov je nameščen na telo skozi tesnilo in pritrjen.

Ostaja le še priključitev vode in dodatnih modulov.

Dodatki za generatorje vodika

Domačo napravo za proizvodnjo vodika je treba dopolniti s pomožnimi moduli. Na primer, modul za oskrbo z vodo, ki je funkcionalno združen s senzorjem nivoja, nameščenim znotraj generatorja.

V najpreprostejši obliki je tak modul predstavljen z vodno črpalko in regulacijskim krmilnikom. Črpalko krmili krmilnik na podlagi signala senzorja, odvisno od nivoja vode v gorivni celici.

Dodatni strukturni elementi, ki jih je treba vključiti v zasnovo katere koli vodikove postaje in celo eksperimentalne. Generator vodika ne more delovati brez naprav za avtomatizacijo, nadzor in zaščito.

Kot taka je zaželena tudi naprava, ki regulira frekvenco električnega toka in nivo napetosti, ki se dovaja na sponke delovnih elektrod gorivne celice.Električni modul mora biti opremljen vsaj s stabilizatorjem napetosti in pretokovno zaščito.

Razdelilnik vodika je v svoji najpreprostejši obliki videti kot cev, ki vsebuje ventil, manometer, povratni ventil. Vodik se odvzame iz zbiralnika skozi protipovratni ventil in se dejansko lahko dovaja potrošniku.

Vodikov kolektor in manometer sta sestavna dela vodikove naprave, ki zagotavljata distribucijo plina in nadzor tlaka

Toda v praksi je vse nekoliko bolj zapleteno. Vodik je eksploziven plin z visoko temperaturo zgorevanja. Zato preprosto črpanje vodika v sistem ogrevalnega kotla kot gorivo ne bo delovalo.

Merila kakovosti namestitve

Zelo težko je sestaviti kakovostno, učinkovito in produktivno instalacijo doma. Na primer, tudi če upoštevamo tako merilo, kot je kovina, iz katere so izdelane elektrodne plošče ali cevi, že obstaja tveganje, da naletimo na težave.

Trajnost elektrod je odvisna od vrste kovine in njenih lastnosti. Seveda lahko uporabite isto nerjavno jeklo, vendar bo življenjska doba takih elementov kratka.

Nekakšna parodija na elektrodne plošče za generator vodika. Plošče so vzete iz običajnega spremenljivega kondenzatorja, ki je izdelan iz aluminija. Takšne elektrode bodo zadostovale za točno pol ure delovanja tudi kot del majhnega eksperimentalnega sistema

Veliko vlogo imajo tudi namestitvene dimenzije. Potrebni so izračuni z visoko natančnostjo v zvezi z zahtevano močjo, kakovostjo vode in drugimi parametri.

Torej, če je razmik med delovnima elektrodama zunaj izračunane vrednosti, generator vodika morda sploh ne bo deloval. V najslabšem primeru se bo moč, za katero je bil narejen izračun, večkrat zmanjšala.

Tudi presek žice, ki povezuje elektrode z virom energije, je pomemben pri zasnovi generatorja vodika. Res je, to zadeva varno delovanje naprave. Vendar je treba to konstrukcijsko podrobnost upoštevati tudi pri domačih instalacijah.

Če se vrnemo k varnemu delovanju sistema, ne smemo pozabiti tudi na uvedbo tako imenovanega vodnega tesnila v zasnovo, ki preprečuje povratno gibanje plina.

Kljub dokaj impresivnemu številu razvoja domačih generatorjev vodika še ni resnično učinkovite možnosti. Vsi modeli so slabši od tovarniške opreme

Industrijski generator

Na ravni industrijske proizvodnje se postopoma obvladujejo in razvijajo tehnologije za izdelavo vodikovih generatorjev za gospodinjstvo. Praviloma se proizvajajo energetske postaje za domačo uporabo, katerih moč ne presega 1 kW.

Takšna naprava je zasnovana za proizvodnjo vodikovega goriva v neprekinjenem delovanju največ 8 ur. Njihov glavni namen je oskrba z energijo za ogrevalne sisteme.

Razvijamo in izdelujemo tudi naprave za obratovanje v etažni lastnini. To so že močnejše izvedbe (5-7 kW), katerih namen ni le energija ogrevalnih sistemov, temveč tudi proizvodnja električne energije. Ta možnost kombinacije hitro pridobiva na priljubljenosti v zahodnih državah in na Japonskem.

Kombinirani generatorji vodika so označeni kot sistemi z visokim izkoristkom in nizkimi emisijami ogljikovega dioksida.

Primer resnične industrijsko izdelane postaje z močjo do 5 kW. V prihodnje so predvidene podobne instalacije za opremljanje vikend in etažnih lastnin

Tudi ruska industrija se je začela ukvarjati s to obetavno vrsto proizvodnje goriva. Zlasti Norilsk Nickel obvladuje tehnologije za proizvodnjo vodikovih naprav, vključno z gospodinjskimi.

Med razvojem in proizvodnjo je načrtovana uporaba različnih vrst gorivnih celic:

• membrana za izmenjavo protonov;
• ortofosforna kislina;
• metanol za izmenjavo protonov;
• alkalno;
• trden oksid.

Medtem je proces elektrolize reverzibilen. To dejstvo nakazuje, da je mogoče dobiti že segreto vodo brez izgorevanja vodika.

Zdi se, da je to le še ena ideja, ki jo lahko, če jo zgrabite, sproži nov krog strasti, povezanih z brezplačno proizvodnjo goriva za vaš domači kotel.

Zaključki in uporaben video na to temo

Ko doma eksperimentirate z domačimi modeli, se morate pripraviti na najbolj nepričakovane rezultate, vendar je negativna izkušnja tudi izkušnja:

DIY generatorji vodika za dom so še vedno projekt, ki obstaja na ravni ene ideje. Praktično izvedenih projektov generatorjev vodika "naredi sam" ni, tisti, ki so postavljeni na spletu, pa so domišljija njihovih avtorjev ali čisto teoretične možnosti.

Tako se lahko zanesemo le na drag industrijski izdelek, ki obljublja, da se bo pojavil v bližnji prihodnosti.

Ali poznate originalni model generatorja vodika, ki ni opisan v članku? Morda želite deliti dragocene informacije, ki bodo koristne za domače mojstre? V spodnji blok napišite komentarje, objavite fotografije na temo, izrazite svoje mnenje.