Dom » Pumpe » Kako napraviti generator vodonika vlastitim rukama. Vodikovo grijanje doma i H2 generatori - dobar izbor ili put do zemlje budala. Učini sam

Kako napraviti generator vodonika vlastitim rukama. Vodikovo grijanje doma i H2 generatori - dobar izbor ili put do zemlje budala. Učini sam

Sa TV ekrana nam govore da se količina nafte ubrzano smanjuje i da će automobili na benzin uskoro postati stvar daleke prošlosti. To jednostavno nije sasvim tačno.

Zaista, broj dokazanih rezervi nafte nije veliki. U zavisnosti od stepena potrošnje, mogu trajati od 50 do 200 godina. Ali ove statistike ne uzimaju u obzir do sada neistražena mjesta proizvodnje nafte.

U stvari, nafte na našoj planeti ima više nego dovoljno. Drugo je pitanje da se kompleksnost njegovog vađenja stalno povećava, što znači da raste i cijena. Osim toga, ekološki faktor se ne može zanemariti. Izduvni gasovi dosta zagađuju okolinu i tu se nešto mora učiniti.

Moderna nauka je stvorila mnoge alternativne izvore energije sve do motora nuklearne fisije u vašim mašinama. Ali većina ovih tehnologija su još uvijek koncepti bez mogućnosti stvarne primjene. Tako je barem bilo donedavno.

Svake godine, kompanije za proizvodnju mašina proizvode sve više mašina koje rade na alternativnim izvorima energije. Jedno od najefikasnijih rješenja u ovom kontekstu je hidrogenski motor marke Toyota. Omogućava vam da potpuno zaboravite na benzin, čineći automobil ekološki prihvatljivim i jeftinim vozilom.

Motori na vodik

Vrste hidrogen motora i njihov opis

Nauka se stalno razvija. Svaki dan se pojavljuju novi koncepti. Ali samo najbolje od njih se ostvaruju. Sada postoje samo dva tipa motora na vodik koji mogu biti isplativi i produktivni.

Prvi tip motora na vodik radi na gorive ćelije. Nažalost, motori na vodik ovog tipa još uvijek imaju visoku cijenu. Činjenica je da dizajn sadrži skupe materijale poput platine.

Drugi tip uključuje vodonične motore sa unutrašnjim sagorevanjem. Princip rada takvih uređaja vrlo je sličan modelima na propan. Zbog toga se često rekonfigurišu da rade pod vodonikom. Nažalost, efikasnost takvih uređaja je red veličine niža od onih koji rade na gorivim ćelijama.

Trenutno je teško reći koja će od dvije tehnologije za stvaranje hidrogenskih motora pobijediti. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke. U svakom slučaju, rad u ovom pravcu ne prestaje. Stoga je sasvim moguće da se do 2030. godine automobil s hidrogenskim motorom može kupiti u bilo kojoj prodavnici automobila.

Princip rada

Motor na vodik radi na principu elektrolize. Ovaj proces se odvija u vodi pod uticajem posebnog katalizatora. Kao rezultat, oslobađa se vodonik. Njegova hemijska formula je sljedeća - HHO. Plin nije eksplozivan.

Bitan! Unutar posebnih posuda plin se miješa sa mješavinom goriva i zraka.

Generator uključuje elektrolizator i rezervoar. Trenutni modulator je odgovoran za proces proizvodnje gasa. Da bi se osigurali najbolji rezultati, optimizator je ugrađen u motore s ubrizgavanjem vodika. Ovaj uređaj je odgovoran za regulaciju omjera mješavine goriva i zraka i Brownovog plina.

Karakteristike katalizatora

Katalizatori koji se koriste za stvaranje željene reakcije u vodikovom motoru mogu biti tri vrste:

Cilindrične banke. Ovo je najjednostavniji dizajn, koji radi na prilično primitivnom upravljačkom sistemu. Performanse motora na vodik koji radi s ovim katalizatorom ne prelaze 0,7 litara plina u minuti. Takvi sistemi se mogu koristiti na automobilima s vodoničnim motorom do jedne i pol litre. Povećanje broja limenki omogućava vam da prekoračite ovu granicu.
Odvojite ćelije. Smatra se da je ova vrsta katalizatora najefikasnija. Performanse sistema su više od dva litra gasa u minuti, efikasnost je maksimalna.
Otvorene ploče ili suvi katalizator. Ovaj sistem je dizajniran da traje dugo. Produktivnost varira u rasponu od jedne do dvije litre plina u minuti. Otvoreni položaj omogućava najefikasnije hlađenje.

Efikasnost hidrogen motora raste svake godine. Sada počinju da se puštaju u rad hibridni uređaji koji rade na vodonik i benzin. Zauzvrat, dizajneri ne prestaju tražiti najefikasniji model katalizatora koji pruža još veće performanse.

DIY motor na vodonik

Generator

Da biste stvorili efikasan motor na vodik za automobil vlastitim rukama, morate početi s generatorom. Najjednostavniji domaći generator je zatvorena posuda s tekućinom u koju su uronjene elektrode. Za takav uređaj dovoljno je napajanje od 12 V.

Okov se postavlja na poklopac konstrukcije. Uklanja mješavinu vodonika i kisika. Zapravo, to je osnova generatora za hidrogenski motor, koji je povezan sa motorom sa unutrašnjim sagorevanjem.

Da biste kreirali kompletan sistem, takođe će vam trebati dodatni pogon i baterija. Najbolje je koristiti filter za vodu kao kućište, ili možete kupiti posebnu instalaciju. U potonjem se koriste cilindrične elektrode povećane produktivnosti.

Kao što vidite, izolovati pravi gas za reakciju nije tako teško. Mnogo je teže proizvesti ga u količini koja je potrebna za hidrogenski motor. Za povećanje efikasnosti potrebno je koristiti bakarne elektrode. U ekstremnim slučajevima prikladan je i nehrđajući čelik.

Tokom reakcije, struja se mora napajati različite jačine. Dakle, bez elektronske jedinice ne može. Osim toga, uvijek mora postojati određena količina vode u spremniku kako bi se reakcija odvijala u normalnim uvjetima. Automatski sistem dovoda u vodonični motor rješava ovaj problem. Intenzitet elektrolize obezbeđuje dovoljnu količinu soli.

Bitan! Ako je voda destilirana, elektrolize uopće neće biti.

Da biste napravili vodu za vodonični motor, potrebno je uzeti 10 litara tekućine i dodati žlicu hidroksida.

Uređaj za motor na vodik

Prije svega, morate se pobrinuti za dodatne spremnike i cjevovode. Motoru na vodik je potreban senzor nivoa vode, koji je instaliran na sredini poklopca. Ovo će spriječiti lažno okidanje pri kretanju gore-dolje. On je taj koji će dati komandu sistemu za automatsko punjenje kada je to potrebno.

Senzor pritiska igra posebnu ulogu. Uključuje se pri 40 psi. Čim unutrašnji pritisak dostigne 45 psi, pumpanje se isključuje. Iznad 50 psi osigurač će se isključiti.

Osigurač za motor na vodik mora se sastojati od dva dijela: ventila za otpuštanje u nuždi i diska za pucanje. Disk za pucanje će se aktivirati kada pritisak dostigne 60 psi bez nanošenja štete sistemu.

Da biste uklonili toplinu, trebate koristiti najhladniju svijeću. Svijeće s platinastim vrhovima nisu prikladne. Platina je odličan katalizator za reakciju vodonika i kiseonika.

Bitan! Obratite posebnu pažnju na stvaranje ventilacije kućišta radilice za hidrogenski motor.

Električni dio

Važnu ulogu u električnom kolu vodoničnog motora igra tajmer 555. Djeluje kao generator impulsa. Osim toga, može se koristiti za podešavanje frekvencije i širine impulsa.

Bitan! Tajmer ima tri frekvencijska opsega. Otpor otpornika je unutar 100 oma. Povezivanje se odvija paralelno.

Ploča motora na vodik bi trebala imati dva pulsna tajmera 555. Prvi bi trebao imati veće kondenzatore. Izlaz iz noge 3 ide u drugi generator. On ga zapravo uključuje.

Treći izlaz drugog tajmera impulsnog generatora vodika spojen je na otpornike od 220 i 820 oma. Tranzistor pojačava struju do željene vrijednosti. Za njegovu zaštitu je odgovorna dioda 1N4007. Ovo osigurava normalan rad cijelog sistema.

Rezultati

Sada motor na vodonik više nije plod mašte naučnika, već vrlo stvaran razvoj koji možete sami napraviti. Naravno, u pogledu karakteristika, takva jedinica će biti inferiorna u odnosu na fabrički model. Ali uštede za motor sa unutrašnjim sagorevanjem će i dalje biti primetne.

Motori na vodik ne samo da pomažu u smanjenju potrošnje benzina, već su i potpuno ekološki prihvatljivi. Zbog toga je u prvom kvartalu prodaja Toyotinog automobila na vodik oborila sve rekorde u Japanu.

Ovisno o svrsi za koju vam je potreban, generator vodonika, uglavnom, sada se može kupiti u trgovini. Ali često su industrijske opcije takve da je velika vjerovatnoća da ih nećete moći savršeno prilagoditi svojim potrebama. Izbor modela je veoma ograničen, a karakteristike, posebno efikasnost, ne dozvoljavaju da govorimo o efektivnoj upotrebi. Osim toga, cijena ovih proizvoda, posebno kada su u pitanju oni namijenjeni za korištenje u sistemu grijanja doma, ne bilježi trend pada barem na prosječni nivo.

Zašto se u mreži pojavilo obilje prijedloga i praktičnih preporuka o tome kako napraviti takav uređaj vlastitim rukama, štoviše, kod kuće . Svaki autor često pokušava da doda nešto svoje, da da savet o određenoj nijansi. Mnogi opisuju svoj način izrade domaćeg uređaja, uvođenje u sistem goriva automobila, krug grijanja doma itd. Na ovaj ili onaj način, valjanost bilo koje preporuke zaista se može potvrditi samo iz vlastitog iskustva. Većina savjeta se može grupirati u nekoliko glavnih tema:

traženje šeme koja omogućava proizvodnju plina po najnižoj cijeni i s najvećom efikasnošću;
izbor materijala od kojih bi se izrađivale komponente uređaja;
izbor reagenasa koji se koriste za hidrolizu;
geometrijski, električni i drugi parametri komponenti (zahtjevi za dimenzije elemenata, napajanje i sl.).

Jednostavne domaće sheme

Ako ne uzmemo u obzir sofisticirane i teško reproducirane jedinice kod kuće, već se ograničimo na improvizirana sredstva i materijale koji se mogu pronaći bez napuštanja kuće, onda se ispostavlja da je izrada kompaktnog, ali efikasnog generatora vodika sa vlastitim ruke nije nerješiv zadatak. Jedno od najjednostavnijih kola uključuje komponente dostupne gotovo svima. Ovo su stvari koje se lako mogu ostaviti ležati u vašem domu:

napajanje (12 V, 1-2 A);
staklena tegla sa metalnim poklopcem na navoj (~0,5 l);
plastična boca (~1,0 l);
pravougaoni ravnalo od plastike (10–15 cm);
oštrice za brijanje (lamelarne, takve su u pravokutnim kasetama od 10 komada);
par medicinskih sistema kapaljki;
spojne žice (od bakra, malog presjeka);
vode i obične soli.

Da biste vlastitim rukama napravili generator vodika iz ovog seta predmeta, trebat će vam jednostavan alat, kao što je klerikalni nož, brusni papir, lemilica s odgovarajućim materijalima za lemljenje i punjeni pištolj za ljepilo. Trebali biste početi s pripremom oštrica, koja se sastoji u jednostranom čišćenju uz njihove neoštre ivice (2-3 mm) i kalajisanju. Zatim je potrebno ravnomjerno (nakon 3-4 mm) nanijeti zareze-žljebove na ravnalo. Oštrice će biti postavljene u njih.

Treba imati na umu da će povećanje udaljenosti između žljebova dovesti do veće potrošnje struje i, shodno tome, bit će potreban snažniji izvor napajanja.

Svaka oštrica treba biti okomita na glavnu ravninu ravnala. Na njemu su pričvršćeni ljepilom tako da je isključen električni kontakt. Vizualno, ispada neka vrsta rebraste baterije za grijanje u minijaturi. Nakon što se ljepilo osuši, potrebno je dopuniti rezultirajuću strukturu žičanim vezama. Jednostavno rečeno, sve neparne lopatice treba da povežete na jednu žicu, a sve parne na drugu (slično kako se to radi sa pločama unutar baterija).

Nadalje, treba napraviti rupe u metalnom poklopcu za ovaj par dovodnih žica, te još jednu, veću za izlaz vodonika (promjer je određen veličinom filtera kapaljke, koji će biti ugrađen u poklopac). Ovdje, na slobodnoj unutrašnjoj ravni poklopca, može se pričvrstiti ravnalo sa oštricama. Sve rupe napravljene nakon prolaska žica i kapaljki kroz njih moraju biti popunjene ljepilom, pričvršćujući ove elemente. Tako da poklopac nakon zavrtanja potpuno čvrsto zatvori volumen tegle.

Plastična boca mora biti opremljena tako da obavlja funkciju mjehurića-hidroze (može ih biti više). Crijevo iz staklene tegle, provučeno kroz poklopac, trebalo bi skoro da dosegne dno boce. U skladu s tim, drugo crijevo za uklanjanje vodonika nalazi se u gornjem dijelu. Prolaz konektora u poklopcu također mora biti zabrtvljen.

Sada u flašu (ne do samog vrha) i teglu treba sipati vodu, u poslednju sipati nekoliko kašika soli i promešati. Nakon toga, ostaje čvrsto zatvoriti poklopce i početi testirati ovaj DIY mini-generator. Ubrzo nakon uključivanja napajanja u mrežu, moći ćete promatrati proces hidrolize i oslobađanja vodika. Trebalo bi biti dovoljno da kada upaljeni upaljač prinesete na vrh igle koja se nalazi na izlaznom crijevu, ovaj mali plamenik pokupi plamen. Naravno, ovo je samo maketa koja pokazuje osnovnu mogućnost stvaranja takvog uređaja kod kuće.

Za ozbiljne svrhe kao što je grijanje kuće ili plinsko rezanje metala, morat ćete ga, naravno, skalirati. Umjesto oštrica uzmite veće punopravne tanjire, umjesto konzerve sa flašom, odgovarajuće posude itd. Ostale popularne sheme koje možete i sami napraviti kod kuće (bar u garažama), u principu, sve je slično tome opisano. Mogu se uzimati posude raznih oblika i od raznih materijala, kao reagensi mogu djelovati jedinjenja metala, alkalije i kiseline itd. Jednom riječju, prostora za eksperimente ima dosta.

Gdje poslati

Ovisno o tome koje ciljeve ste sebi postavili, koliko suptilno i duboko savladate sheme koje su majstori predložili da to sami uradite, koliko daleko idete u svojim eksperimentima, ovisi o tome kako i gdje možete primijeniti rezultate svog rada. Općenito, postoji nekoliko glavnih smjerova:

metalni plinski rezač;
obogaćivanje goriva u automobilu;
grijanje u kući.

Praksa očajnih vozača pokazuje da ovi uređaji, uključujući i one izrađene ručno, mogu biti vrlo efikasni kako u pogledu uštede goriva tako i u smislu smanjenja nivoa štetnih materija u izduvnim gasovima. A nedavno se na otvorenim prostorima blogova i foruma žestoko raspravlja o prilično novoj primjeni takvih proizvoda - u sustavima grijanja. Ovo je utjelovljeno uglavnom kao dodatak glavnim uređajima.

Na primjer, podno grijanje ili zidovi. Prilikom izrade takvog uređaja kao što je generator vodika vlastitim rukama kod kuće, potrudite se da vodite računa o elementarnim sigurnosnim pravilima. Ako je predviđeno za sistem grijanja, onda mora biti dizajnirano za rad 24 sata dnevno. Ovo je posebno tačno ako odlučite da koristite neštetna hemijska jedinjenja kao reagense.

Vodik je gotovo idealna vrsta goriva, ali problem je što se na našoj planeti nalazi samo u obliku jedinjenja sa drugim hemijskim elementima. Udio "čiste" materije u atmosferi nije veći od 0,00005%. S obzirom na takvu realnost, pitanje generatora vodonika postaje relevantno. Razmotrite princip rada takvog uređaja, njegove karakteristike dizajna, opseg i mogućnost samostalne proizvodnje.

Opis i princip rada generatora vodonika

Postoji nekoliko metoda za izdvajanje vodika iz drugih supstanci, navodimo najčešće:

Elektroliza, ova tehnika je najjednostavnija i može se primijeniti kod kuće. Kroz vodeni rastvor koji sadrži so, propušta se konstantna električna struja, pod njenim uticajem dolazi do reakcije koja se može opisati sledećom jednačinom: 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + Cl 2 + H 2. U ovom slučaju dat je primjer za otopinu obične kuhinjske soli, što nije najbolja opcija, jer je oslobođeni klor otrovna tvar. Imajte na umu da je vodonik dobijen ovom metodom najčišći (oko 99,9%).
Propuštanjem vodene pare preko koksa od uglja zagrijanog na temperaturu od 1000 °C, pod takvim uslovima se odvija sljedeća reakcija: H 2 O + C ⇔ CO + H 2.
Ekstrakcija iz metana parnim reformingom (neophodan uslov za reakciju je temperatura od 1000°C): CH 4 + H 2 O ⇔ CO + 3H 2 . Druga opcija je oksidacija metana: 2CH 4 + O 2 ⇔ 2CO + 4H 2.
U procesu krekiranja (rafinacije nafte), vodik se oslobađa kao nusproizvod. Napominjemo da se u našoj zemlji spaljivanje ove supstance i dalje praktikuje u nekim rafinerijama zbog nedostatka potrebne opreme ili dovoljne potražnje.

Od navedenih opcija, posljednja je najjeftinija, a prva je najpristupačnija, upravo on je osnova većine generatora vodika, uključujući i one za domaćinstvo. Njihov princip rada leži u činjenici da u procesu prolaska struje kroz otopinu, pozitivna elektroda privlači negativne ione, a elektroda sa suprotnim nabojem privlači pozitivne, kao rezultat toga, tvar se dijeli.

Karakteristike dizajna i raspored generatora vodika

Ako praktički nema problema s dobivanjem vodika, onda je njegov transport i skladištenje još uvijek hitan zadatak. Molekuli ove tvari su toliko mali da mogu prodrijeti i u metal, što predstavlja određeni sigurnosni rizik. Skladištenje u apsorbiranom obliku još uvijek nije visoko isplativo. Stoga je najoptimalnija opcija stvaranje vodonika neposredno prije njegove upotrebe u proizvodnom ciklusu.

U tu svrhu se proizvode industrijska postrojenja za proizvodnju vodika. U pravilu su to elektrolizatori membranskog tipa. Pojednostavljeni dizajn takvog uređaja i princip rada dat je u nastavku.

Oznake:

A - cijev za uklanjanje hlora (Cl 2).
B - uklanjanje vodonika (N 2).
C je anoda na kojoj se javlja sljedeća reakcija: 2CL - →CL 2 + 2e -.
D je katoda, reakcija na njoj se može opisati sljedećom jednačinom: 2H 2 O + 2e - → H 2 + OH -.
E - rastvor vode i natrijum hlorida (H 2 O & NaCl).
F - membrana;
G - zasićena otopina natrijum hlorida i stvaranje kaustične sode (NaOH).
H - uklanjanje slane vode i razrijeđene kaustične sode.
I - unos zasićene slane vode.
J - poklopac.

Dizajn kućnih generatora je mnogo jednostavniji, jer većina njih ne proizvodi čisti vodonik, već Brownov plin. Ovo je naziv za mješavinu kisika i vodonika. Ova opcija je najpraktičnija, budući da nije potrebno razdvajati vodik i kisik, moguće je značajno pojednostaviti dizajn, a samim tim i učiniti ga jeftinijim. Osim toga, dobiveni plin se spaljuje dok se proizvodi. Čuvanje i gomilanje kod kuće nije samo problematično, već i nesigurno.

Oznake:

a - Brownova izlazna cijev za plin;
b - ulazni razvodnik za dovod vode;
c - zatvoreno kućište;
d - blok elektrodnih ploča (anode i katode), između kojih su postavljeni izolatori;
e - voda;
f - senzor nivoa vode (povezan sa kontrolnom jedinicom);
g - filter za odvajanje vode;
h je napajanje elektrodama;
i - senzor pritiska (šalje signal kontrolnoj jedinici kada je dostignut nivo praga);
j - sigurnosni ventil;
k - izlaz plina iz sigurnosnog ventila.

Karakteristična karakteristika takvih uređaja je upotreba blokova elektroda, jer nije potrebno odvajanje vodika i kisika. To čini generatore prilično kompaktnim.

Primjena generatora vodika

Zbog problema vezanih za transport i skladištenje vodonika, ovakvi uređaji su traženi u industrijama u kojima prisustvo ovog gasa zahteva tehnološki ciklus. Navodimo glavne smjerove:

Proizvodnja vezana za sintezu hlorovodonika.
Proizvodnja goriva za raketne motore.
Stvaranje đubriva.
Proizvodnja vodonik nitrida (amonijaka).
Sinteza azotne kiseline.
U prehrambenoj industriji (za dobijanje čvrstih masti iz biljnih ulja).
Obrada metala (zavarivanje i rezanje).
Restauracija metala.
Sinteza metil alkohola
Proizvodnja hlorovodonične kiseline.

Unatoč činjenici da je proizvodnja vodonika u procesu prerade nafte jeftinija od njegove proizvodnje elektrolizom, kao što je već spomenuto, postoje poteškoće s transportom plina. Ekološka situacija ne dozvoljava uvijek izgradnju opasnih hemijskih proizvodnih objekata, neposredno uz rafinerije nafte. Osim toga, vodonik proizveden elektrolizom je mnogo čišći od pucanja ulja. U tom smislu, industrijski generatori vodonika uvijek su u velikoj potražnji.

domaću upotrebu

Vodonik također ima primjene u svakodnevnom životu. Prije svega, to su autonomni sistemi grijanja. Ali evo nekih karakteristika. Postrojenja na čisti vodonik su znatno skuplja od Brownovih plinskih generatora, a potonje možete čak i sami izgraditi. Ali pri organiziranju grijanja doma mora se uzeti u obzir da je temperatura sagorijevanja Brownovog plina mnogo viša od one metana, pa je potreban poseban kotao, koji je nešto skuplji nego inače.

Na internetu možete pronaći mnogo članaka koji govore da se obični kotlovi mogu koristiti za eksplozivni plin, ali to je apsolutno nemoguće. U najboljem slučaju, brzo će propasti, au najgorem mogu izazvati tužne ili čak tragične posljedice. Za Brownovu mješavinu predviđeni su posebni dizajni sa mlaznicom otpornijom na toplinu.

Treba napomenuti da je isplativost sistema grijanja baziranih na generatorima vodonika vrlo upitna zbog niske efikasnosti. U takvim sistemima postoje dvostruki gubici, prvo, u procesu stvaranja plina, a drugo, kada se voda zagrijava u kotlu. Jeftinije je odmah zagrijati vodu u električnom kotlu za grijanje.

Jednako kontroverzna izvedba za domaću upotrebu, u kojoj je Brownov plin obogaćen benzinom u sistemu goriva automobila motora kako bi se uštedio novac.

Oznake:

a - HHO generator (prihvaćena oznaka za Brownov gas);
b - izlaz gasa u komoru za sušenje;
c - odjeljak za odvođenje vodene pare;
d - povratak kondenzata u generator;
e - dovod osušenog gasa u vazdušni filter sistema goriva;
f - motor automobila;
g - priključak na bateriju i generator.

Treba napomenuti da u nekim slučajevima takav sistem čak i radi (ako je pravilno sastavljen). Ali nećete naći tačne parametre, povećanje snage, postotak uštede. Ovi podaci su veoma zamagljeni, a njihova pouzdanost je upitna. Opet, nije jasno koliko će se smanjiti resurs motora.

Ali potražnja stvara ponude, na Internetu možete pronaći detaljne crteže takvih uređaja i upute za njihovo povezivanje. Postoje i gotovi modeli napravljeni u zemlji izlazećeg sunca.

Izrađujemo najjednostavniji generator vodika vlastitim rukama korak po korak

Recimo vam kako možete napraviti domaći generator za proizvodnju mješavine vodika i kisika (HHO). Njegov kapacitet za grijanje kuće nije dovoljan, ali za plinski plamenik za rezanje metala, količina primljenog plina bit će dovoljna.

Rice. 8. Dijagram plinskog plamenika

Oznake:

a - mlaznica gorionika;
b - cijevi;
c - vodene brave;
d - voda;
e - elektrode;
f - zatvorena kutija.

Prije svega, napravimo elektrolizator, za to nam je potrebna zatvorena posuda i elektrode. Kao potonje koristimo čelične ploče (njihovu veličinu biramo proizvoljno, ovisno o željenoj izvedbi), pričvršćene na dielektričnu podlogu. Povezujemo zajedno sve ploče svake od elektroda.

Kada su elektrode spremne, moraju se učvrstiti u rezervoaru na način da priključne tačke napojnih žica budu iznad očekivanog nivoa vode. Žice od elektroda idu na napajanje od 12 volti ili akumulator automobila.

U poklopcu posude napravimo rupu za cijev za izlaz plina. Kao vodene brave možete koristiti obične staklene tegle kapaciteta 1 litra. Napunimo ih 2/3 vodom i spojimo na elektrolizer i gorionik, kao što je prikazano na slici 8.

Bolje je uzeti gotov gorionik, jer ne može svaki materijal izdržati temperaturu sagorijevanja Brownovog plina. Povezujemo ga na izlaz posljednje vodene brave.

Elektrolizer punimo vodom u koju se dodaje obična kuhinjska sol.

Stavljamo napon na elektrode i provjeravamo rad uređaja.

Davno su prošla vremena kada se seoska kuća mogla zagrijati samo na jedan način - loženjem drva ili uglja u peći. Moderni uređaji za grijanje koriste različite vrste goriva i istovremeno automatski održavaju ugodnu temperaturu u našim domovima. Prirodni plin, dizel ili lož ulje, električna energija, solarna i geotermalna toplina - ovo je nepotpuna lista alternativa. Čini se - živite i radujte se, ali samo stalni rast cijena goriva i opreme tjera nas da nastavimo tražiti jeftine načine grijanja. A u isto vrijeme, neiscrpni izvor energije - vodonik, doslovno leži pod našim nogama. A danas ćemo govoriti o tome kako koristiti običnu vodu kao gorivo sastavljanjem generatora vodika vlastitim rukama.

Uređaj i princip rada generatora vodika

Korisno je koristiti vodonik kao gorivo za grijanje seoske kuće ne samo zbog njegove visoke kalorijske vrijednosti, već i zbog toga što se prilikom sagorijevanja ne oslobađaju štetne tvari.
svi se sjećaju iz školskog kursa hemije, kada se dva atoma vodika (hemijska formula H 2 - Hidrogenium) oksidiraju sa jednim atomom kisika, nastaje molekul vode. U tom slučaju oslobađa se tri puta više topline nego kada se sagorijeva prirodni plin. Može se reći da vodoniku nema premca među ostalim izvorima energije, jer su njegove rezerve na Zemlji neiscrpne – svjetski okean se sastoji od 2/3 hemijskog elementa H 2, a u cijelom Univerzumu ovaj plin, uz helijum, je glavni "građevinski materijal". Evo samo jednog problema - da biste dobili čisti H 2, potrebno je vodu razdvojiti na sastavne dijelove, a to nije lako učiniti. Naučnici su godinama tražili način da izvuku vodonik i odlučili su se na elektrolizu.

Ova metoda dobivanja hlapljivog plina sastoji se u činjenici da se dvije metalne ploče povezane na izvor visokog napona stavljaju u vodu na maloj udaljenosti jedna od druge. Kada se primijeni struja, visoki električni potencijal doslovno razbija molekulu vode, oslobađajući dva atoma vodika (HH) i jedan kisik (O). Gas koji izlazi dobio je ime po fizičaru Y. Brownu. Njegova formula je HHO, a kalorijska vrijednost je 121 MJ/kg. Brownov plin gori otvorenim plamenom i ne stvara nikakve štetne tvari. Glavna prednost ove tvari je da je običan kotao koji radi na propan ili metan pogodan za njegovu upotrebu. Napominjemo samo da vodonik u kombinaciji s kisikom stvara eksplozivnu smjesu, pa će biti potrebne dodatne mjere opreza.

Generator, dizajniran za proizvodnju Brownovog plina u velikim količinama, sadrži nekoliko ćelija, od kojih svaka sadrži mnogo parova elektrodnih ploča. Ugrađuju se u zatvorenu posudu koja je opremljena izlazom za plin, terminalima za spajanje struje i grlom za punjenje vode. Osim toga, jedinica je opremljena sigurnosnim ventilom i vodenom zaptivkom. Zahvaljujući njima, eliminirana je mogućnost širenja povratne vatre. Vodonik gori samo na izlazu iz gorionika, a ne pali se u svim smjerovima. Višestruko povećanje korisne površine instalacije omogućava izdvajanje zapaljive tvari u količinama dovoljnim za različite svrhe, uključujući grijanje stambenih prostorija. Ali raditi to pomoću tradicionalnog elektrolizera bit će neisplativo. Jednostavno rečeno, ako se električna energija potrošena na proizvodnju vodika direktno koristi za grijanje kuće, tada će to biti mnogo isplativije od grijanja kotla vodonikom.

Američki naučnik Stanley Meyer pronašao je izlaz iz ove situacije. Njegova instalacija nije koristila snažan električni potencijal, već struje određene frekvencije. Izum velikog fizičara sastojao se u činjenici da se molekul vode ljuljao u vremenu s promjenjivim električnim impulsima i ulazio u rezonanciju, koja je dostigla snagu dovoljnu da se podijeli na sastavne atome. Za takav udar bile su potrebne struje deset puta manje nego tokom rada konvencionalne mašine za elektrolizu.

Video: Stanley Meyer Fuel Cell

Zbog svog izuma, koji je mogao osloboditi čovječanstvo iz ropstva naftnih magnata, Stanley Meyer je ubijen, a djela njegovog dugogodišnjeg istraživanja nestala su nepoznato gdje. Ipak, sačuvani su zasebni zapisi naučnika, na osnovu kojih pronalazači mnogih zemalja svijeta pokušavaju izgraditi takve instalacije. I moram reći, ne bez uspjeha.

Prednosti Brownovog plina kao izvora energije

Voda iz koje se dobija HHO jedna je od najčešćih supstanci na našoj planeti.
Kada se ova vrsta goriva sagori, formira se vodena para, koja se može ponovo kondenzovati u tečnost i ponovo koristiti kao sirovina.
Prilikom sagorevanja detonirajućeg gasa ne stvaraju se nusproizvodi osim vode. Može se reći da nema ekološki prihvatljivijeg goriva od Brownovog plina.
Prilikom rada sistema za grijanje na vodik, vodena para se oslobađa u količini dovoljnoj da održava vlažnost u prostoriji na ugodnom nivou.

Područje primjene

Danas je elektrolizator jednako poznat kao i generator acetilena ili plazma rezač. U početku su zavarivači koristili generatore vodika, jer je nošenje jedinice težine samo nekoliko kilograma bilo mnogo lakše nego premještanje ogromnih boca s kisikom i acetilenom. Istovremeno, visok energetski intenzitet jedinica nije bio od presudne važnosti - sve je bilo određeno praktičnošću i praktičnošću. Posljednjih godina upotreba Brownovog plina je nadišla uobičajene koncepte vodonika kao goriva za aparate za plinsko zavarivanje. U budućnosti su mogućnosti tehnologije vrlo široke, budući da korištenje HHO ima puno prednosti.

Smanjenje potrošnje goriva u vozilima. Postojeći automobilski generatori vodonika omogućavaju da se HHO koristi kao aditiv tradicionalnom benzinu, dizelu ili plinu. Zbog potpunijeg sagorevanja mešavine goriva može se postići smanjenje potrošnje ugljovodonika za 20-25%.
Ušteda goriva u termoelektranama na plin, ugalj ili lož ulje.
Smanjenje toksičnosti i povećanje efikasnosti starih kotlarnica.
Višestruko smanjenje troškova grijanja stambenih zgrada zbog potpune ili djelomične zamjene tradicionalnih goriva Brownovim plinom.
Korištenje prijenosnih HHO proizvodnih postrojenja za potrebe domaćinstva - kuhanje, dobivanje tople vode itd.
Razvoj fundamentalno novih, moćnih i ekološki prihvatljivih elektrana.

Generator vodonika izgrađen po "Tehnologiji vodenih gorivih ćelija" S. Meyera (naime, tako se zvao njegov traktat) se može kupiti - njihovom proizvodnjom se bave mnoge kompanije u SAD, Kini, Bugarskoj i drugim zemljama. Nudimo da sami napravite generator vodonika.

Video: Kako pravilno opremiti grijanje na vodik

Šta je potrebno za izradu gorive ćelije kod kuće

Počevši od proizvodnje vodonične gorivne ćelije, potrebno je proučiti teoriju procesa stvaranja detonirajućeg plina. Ovo će dati razumijevanje o tome šta se događa u generatoru, pomoći će u postavljanju i radu opreme. Osim toga, morat ćete nabaviti potrebne materijale, od kojih većinu neće biti teško pronaći u distributivnoj mreži. Što se tiče crteža i uputstava, pokušat ćemo u potpunosti pokriti ova pitanja.

Projektiranje generatora vodika: dijagrami i crteži

Domaća instalacija za proizvodnju Brownovog plina sastoji se od reaktora s ugrađenim elektrodama, PWM generatora koji ih napaja, vodenog zatvarača i spojnih žica i crijeva.
Trenutno postoji nekoliko shema elektrolizera koji koriste ploče ili cijevi kao elektrode. Osim toga, na webu se može naći instalacija takozvane suhe elektrolize. Za razliku od tradicionalnog dizajna, u takvom aparatu ploče se ne ugrađuju u posudu s vodom, već se tekućina uvodi u razmak između ravnih elektroda. Odbijanje tradicionalne sheme omogućava značajno smanjenje dimenzija gorivne ćelije.

U radu možete koristiti crteže i dijagrame rada elektrolizera, koji se mogu prilagoditi vlastitim uvjetima.

Izbor materijala za izradu generatora vodonika

Za proizvodnju gorivne ćelije praktički nisu potrebni posebni materijali. Jedino što može biti teško su elektrode. Dakle, šta trebate pripremiti prije početka rada.

Ako je dizajn koji odaberete generator mokrog tipa, tada će vam trebati zatvoreni rezervoar za vodu, koji će služiti i kao tlačna posuda reaktora. Možete uzeti bilo koji odgovarajući kontejner, glavni zahtjev je dovoljna čvrstoća i nepropusnost plina. Naravno, kada koristite metalne ploče kao elektrode, bolje je koristiti pravokutnu strukturu, na primjer, pažljivo zatvoreno kućište iz starog akumulatora automobila (crno). Ako se za dobivanje HHO koriste cijevi, tada će poslužiti i prostrana posuda iz kućnog filtera za vodu. Najbolja opcija bila bi proizvodnja kućišta generatora od nehrđajućeg čelika, na primjer, marke 304 SSL.
Prilikom odabira "suhe" gorivne ćelije trebat će vam list pleksiglasa ili druge prozirne plastike debljine do 10 mm i tehnički silikonski o-prstenovi.
Cijevi ili ploče od "nerđajućeg čelika". Naravno, možete uzeti i uobičajeni „crni“ metal, međutim, tokom rada elektrolizera, jednostavno ugljično željezo brzo korodira i elektrode će se često morati mijenjati. Upotreba metala s visokim udjelom ugljika legiranog hromom dat će generatoru sposobnost da radi dugo vremena. Majstori koji se bave proizvodnjom gorivih ćelija dugo su birali materijal za elektrode i odlučili su se na nerđajući čelik od 316 L. U drugom je među njima bio razmak od najviše 1 mm. Za perfekcioniste, evo tačnih dimenzija:
- vanjski promjer cijevi - 25.317 mm;
- promjer unutrašnje cijevi ovisi o debljini vanjske cijevi. U svakom slučaju, trebao bi osigurati razmak između ovih elemenata od 0,67 mm.

PWM generator. Pravilno sastavljen električni krug omogućit će vam regulaciju frekvencije struje u potrebnim granicama, a to je direktno povezano s pojavom rezonantnih pojava. Drugim riječima, da bi evolucija vodika započela, bit će potrebno odabrati parametre napona napajanja, stoga se posebna pažnja posvećuje sklapanju PWM generatora. Ako ste upoznati s lemilom i možete razlikovati tranzistor od diode, tada se električni dio može napraviti samostalno. Inače, možete kontaktirati poznatog inženjera elektronike ili naručiti proizvodnju prekidačkog napajanja u radionici za popravak elektroničkih uređaja.

Preklopno napajanje dizajnirano za spajanje na gorivnu ćeliju može se kupiti na mreži. Njihovom proizvodnjom se bave male privatne kompanije u našoj zemlji i inostranstvu.
Električne žice za povezivanje. Bit će dovoljno vodiča s poprečnim presjekom od 2 kvadratna metra. mm.
Bubbler. Ovim otmjenim imenom majstori su nazvali najčešći vodeni pečat. Za to možete koristiti bilo koju zatvorenu posudu. U idealnom slučaju, trebao bi biti opremljen poklopcem koji čvrsto pristaje, koji će se, ako se plin unutra zapali, odmah otkinuti. Osim toga, preporučuje se ugradnja graničnika između elektrolizera i bubblera, koji će spriječiti HHO da se vrati u ćeliju.
Crijeva i fitinzi. Za spajanje HHO generatora trebat će vam prozirna plastična cijev, ulazni i izlazni spojevi i stezaljke.
Matice, vijci i klinovi. Oni će biti potrebni za pričvršćivanje dijelova elektrolizera jedan na drugi.
katalizator reakcije. Da bi proces formiranja HHO tekao intenzivnije, u reaktor se dodaje kalijev hidroksid KOH. Ova supstanca se lako može kupiti na internetu. Za prvi put neće biti dovoljno više od 1 kg praha.
Automobilski silikon ili druga zaptivna masa.

Imajte na umu da se polirane cijevi ne preporučuju. Naprotiv, stručnjaci preporučuju brušenje dijelova kako bi se dobila mat površina. U budućnosti će to pomoći u povećanju produktivnosti instalacije.

Alati koji će biti potrebni u procesu rada

Prije nego počnete graditi gorivnu ćeliju, pripremite sljedeće alate:

pila za metal;
bušilica sa setom bušilica;
set ključeva;
ravni i prorezni odvijači;
kutna brusilica ("brusilica") sa postavljenim krugom za rezanje metala;
multimetar i mjerač protoka;
vladar;
marker.

Osim toga, ako sami pravite PWM generator, trebat će vam osciloskop i mjerač frekvencije da biste ga postavili. U okviru ovog članka nećemo pokretati ovo pitanje, jer proizvodnju i konfiguraciju prekidačkog napajanja najbolje razmatraju stručnjaci na specijaliziranim forumima.

Upute: kako napraviti generator vodika vlastitim rukama

Za proizvodnju gorivne ćelije uzimamo najnapredniju "suhu" shemu elektrolizera koristeći elektrode u obliku ploča od nehrđajućeg čelika. Upute u nastavku pokazuju proces stvaranja generatora vodika od "A" do "Z", tako da je najbolje da se držite redoslijeda radnji.

Izrada tijela gorive ćelije. Bočni zidovi okvira su ploče od lesonita ili pleksiglasa, izrezane na veličinu budućeg generatora. Mora se shvatiti da veličina aparata direktno utječe na njegove performanse, međutim, cijena dobivanja HHO bit će veća. Za proizvodnju gorivne ćelije, dimenzije uređaja od 150x150 mm do 250x250 mm bit će optimalne.
U svakoj ploči je izbušena rupa za ulazni (izlazni) priključak za vodu. Osim toga, bit će potrebno bušenje u bočnom zidu kako bi plin izašao i četiri rupe u uglovima za povezivanje elemenata reaktora jedan s drugim.
Koristeći kutnu brusilicu, ploče elektroda se izrezuju iz lima od nehrđajućeg čelika 316L. Njihove dimenzije trebaju biti manje od dimenzija bočnih zidova za 10 - 20 mm. Osim toga, prilikom izrade svakog dijela potrebno je ostaviti malu kontaktnu podlogu u jednom od uglova. Ovo će biti potrebno za povezivanje negativnih i pozitivnih elektroda u grupe prije nego što ih spojite na napon napajanja.
Da bi se dobila dovoljna količina HHO, nehrđajući čelik mora biti tretiran finim brusnim papirom s obje strane.
U svakoj od ploča izbušene su dvije rupe: bušilicom promjera 6 - 7 mm - za dovod vode u prostor između elektroda i debljine 8 - 10 mm - za uklanjanje Brownovog plina. Tačke bušenja se izračunavaju uzimajući u obzir lokacije ugradnje odgovarajućih ulaznih i izlaznih cijevi.
Počnite sa sklapanjem generatora. Da biste to učinili, u zidove od lesonita ugrađuju se armature za dovod vode i odvod plina. Njihovi spojevi su pažljivo zapečaćeni zaptivačem za automobile ili vodovod.
Nakon toga se u jedan od prozirnih dijelova tijela ugrađuju zavojnice, nakon čega počinje polaganje elektroda.

Imajte na umu: ravnina pločastih elektroda mora biti ravna, inače će se elementi sa suprotnim nabojem dodirivati, što će uzrokovati kratki spoj!
Ploče od nerđajućeg čelika su odvojene od bočnih strana reaktora O-prstenovima, koji mogu biti napravljeni od silikona, paronita ili drugog materijala. Važno je samo da njegova debljina ne prelazi 1 mm. Isti dijelovi se koriste kao odstojnici između ploča. Tokom procesa polaganja, vodite računa da kontaktne jastučiće negativne i pozitivne elektrode budu grupisane na različitim stranama generatora.
Nakon polaganja posljednje ploče, postavlja se brtveni prsten, nakon čega se generator zatvara drugim zidom od tvrdog kartona, a sama konstrukcija se pričvršćuje podloškama i maticama. Prilikom obavljanja ovog posla, obavezno pratite ujednačenost zatezanja i odsutnost izobličenja između ploča.
Uz pomoć polietilenskih crijeva generator je spojen na posudu s vodom i mjehurićem.
Kontaktne jastučiće elektroda međusobno su spojene na bilo koji način, nakon čega se na njih spajaju žice za napajanje.
Gorivna ćelija se napaja naponom iz PWM generatora, nakon čega se aparat podešava i podešava prema maksimalnom izlazu gasa HHO.

Kako bi se dobio Brownov plin u količini dovoljnoj za grijanje ili kuhanje, instalirano je nekoliko generatora vodonika koji rade paralelno.

Video: Sastavljanje uređaja

Video: Rad strukture "suvog" tipa

Odabrane tačke upotrebe

Prije svega, želio bih napomenuti da tradicionalna metoda sagorijevanja prirodnog plina ili propana u našem slučaju nije prikladna, jer temperatura sagorijevanja HHO premašuje temperaturu ugljikovodika više od tri puta. Kao što razumijete, konstrukcijski čelik neće izdržati takvu temperaturu dugo vremena. Sam Stanley Meyer preporučio je korištenje plamenika neobičnog dizajna, čiji dijagram predstavljamo u nastavku.

Čitav trik ovog uređaja leži u činjenici da HHO (označen brojem 72 na dijagramu) prolazi u komoru za sagorijevanje kroz ventil 35. Goruća smjesa vodika se diže kroz kanal 63 i istovremeno vrši proces izbacivanja, uvlačeći vanjski zrak. kroz podesive rupe 13 i 70. Određena količina produkata sagorevanja (vodena para) zadržava se ispod poklopca 40, koji kroz kanal 45 ulazi u kolonu za sagorevanje i meša se sa zapaljivim gasom. Ovo vam omogućava da nekoliko puta smanjite temperaturu sagorevanja.

Druga stvar na koju bih vam skrenuo pažnju je tečnost koju treba uliti u instalaciju. Najbolje je koristiti pripremljenu vodu koja ne sadrži soli teških metala. Idealna opcija je destilat, koji se može kupiti u bilo kojoj prodavnici automobila ili ljekarni. Za uspješan rad elektrolizera u vodu se dodaje kalijev hidroksid KOH, u količini od oko jedne žlice praha po kanti vode.

Tokom rada jedinice važno je ne pregrijati generator. Kada temperatura poraste na 65 stepeni Celzijusa ili više, elektrode aparata će se kontaminirati nusproizvodima reakcije, zbog čega će se performanse elektrolizera smanjiti. Ako se to ipak dogodilo, tada će se vodonična ćelija morati rastaviti i plak ukloniti brusnim papirom.

I treća stvar na koju stavljamo poseban naglasak je sigurnost. Zapamtite da mješavina vodonika i kisika nije slučajno nazvana eksplozivnom. HHO je opasan hemijski spoj koji, ako se njime nepažljivo rukuje, može izazvati eksploziju. Pridržavajte se sigurnosnih pravila i budite posebno oprezni kada eksperimentirate s vodonikom. Samo u ovom slučaju "cigla" od koje se sastoji naš Univerzum unijet će toplinu i udobnost u vaš dom.

Nadamo se da je članak postao izvor inspiracije za vas, a vi, zasukavši rukave, počinjete proizvodnju vodonične gorivne ćelije. Naravno, svi naši proračuni nisu konačna istina, međutim, mogu se koristiti za kreiranje radnog modela generatora vodika. Ako se želite potpuno prebaciti na ovu vrstu grijanja, onda će se to pitanje morati detaljnije proučiti. Možda će upravo vaša instalacija postati kamen temeljac, zahvaljujući kojem će se završiti preraspodjela energetskih tržišta, a jeftina i ekološki prihvatljiva toplina ući će u svaki dom.

aqua-rmnt.com

Kratak teorijski dio

Vodonik, takođe poznat kao vodonik, - prvi element periodnog sistema - je najlakša gasovita supstanca sa visokom hemijskom aktivnošću. Tokom oksidacije (tj. sagorijevanja), oslobađa ogromnu količinu topline, formirajući običnu vodu. Karakteriziramo svojstva elementa, raspoređujući ih u obliku teza:

Za referenciju. Naučnici koji su prvi razdvojili molekul vode na vodonik i kiseonik nazvali su mešavinu eksplozivnim gasom zbog njene sklonosti da eksplodira. Kasnije je nazvan Brownov plin (po imenu pronalazača) i počeo se označavati hipotetičkom formulom HHO.

Ranije su vazdušni brodovi bili punjeni vodonikom, koji je često eksplodirao.

Iz prethodnog se nameće sljedeći zaključak: 2 atoma vodika se lako spajaju sa 1 atomom kisika, ali se vrlo nevoljko razdvajaju. Reakcija kemijske oksidacije odvija se direktnim oslobađanjem toplinske energije prema formuli:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (energija)

Ovdje leži važna stvar koja će nam biti korisna u daljnjem razmatranju: vodonik reagira spontano pri paljenju, a toplota se direktno oslobađa. Da bi se odvojila molekula vode, energija će se morati potrošiti:

2H 2 O → 2H 2 + O 2 - Q

Ovo je formula za elektrolitičku reakciju koja karakterizira proces cijepanja vode opskrbom električnom energijom. Kako to implementirati u praksi i napraviti generator vodonika vlastitim rukama, razmotrit ćemo dalje.

Izrada prototipa

Kako biste razumjeli s čime imate posla, za početak, predlažemo da sastavite najjednostavniji generator za proizvodnju vodika uz minimalne troškove. Dizajn domaće instalacije prikazan je na dijagramu.

Od čega se sastoji primitivni elektrolizator:

reaktor - staklena ili plastična posuda s debelim zidovima;
metalne elektrode uronjene u reaktor s vodom i spojene na izvor napajanja;
drugi rezervoar igra ulogu vodene brtve;
cijevi za izlaz HHO plina.

Važna tačka. Postrojenje elektrolitičkog vodika radi samo na jednosmjernu struju. Stoga kao izvor napajanja koristite zidni adapter, auto punjač ili bateriju. Alternator neće raditi.

Princip rada elektrolizera je sljedeći:

Da biste vlastitim rukama napravili dizajn generatora prikazanog na dijagramu, trebat će vam 2 staklene boce sa širokim grlom i poklopcima, medicinska kapaljka i 2 tuceta samoreznih vijaka. Kompletan set materijala prikazan je na fotografiji.

Od specijalnih alata, trebat će vam pištolj za ljepilo za zaptivanje plastičnih čepova. Proces proizvodnje je jednostavan:

Da biste pokrenuli generator vodonika, sipajte posoljenu vodu u reaktor i uključite izvor napajanja. Početak reakcije će biti obilježen pojavom mjehurića plina u oba spremnika. Podesite napon na optimalnu vrijednost i zapalite Brownov plin koji izlazi iz igle kapaljke.

Druga važna tačka. Ne smije se primjenjivati previsok napon - elektrolit, zagrijan na 65 ° C ili više, počet će intenzivno isparavati. Zbog velike količine vodene pare neće biti moguće zapaliti gorionik. Za detalje o sastavljanju i pokretanju improviziranog generatora vodika, pogledajte video:

O Meyerovoj vodoničnoj ćeliji

Ako ste napravili i testirali gornju konstrukciju, onda ćete po gorenju plamena na kraju igle vjerovatno primijetiti da su performanse instalacije izuzetno niske. Da biste dobili eksplozivniji plin, morate napraviti ozbiljniji uređaj koji se zove Stanley Meyer ćelija u čast izumitelja.

Princip rada ćelije se također zasniva na elektrolizi, samo su anoda i katoda napravljene u obliku cijevi koje su umetnute jedna u drugu. Napon se napaja iz generatora impulsa kroz dva rezonantna namotaja, što smanjuje potrošnju struje i povećava performanse generatora vodika. Elektronsko kolo uređaja prikazano je na slici:

Bilješka. Detalji o radu sheme opisani su na resursu http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Da biste napravili Meyerovu ćeliju, trebat će vam:

cilindrično tijelo od plastike ili pleksiglasa, majstori često koriste vodovodni filter s poklopcem i mlaznicama;
cijevi od nehrđajućeg čelika promjera 15 i 20 mm, dužine 97 mm;
žice, izolatori.

Nehrđajuće cijevi su pričvršćene na dielektričnu bazu, na njih su zalemljene žice povezane s generatorom. Ćelija se sastoji od 9 ili 11 cijevi smještenih u plastičnu ili pleksiglasnu kutiju, kao što je prikazano na fotografiji.

Elementi su povezani prema shemi poznatoj na Internetu, koja uključuje elektronsku jedinicu, Meyerovu ćeliju i vodeni pečat (tehnički naziv je bubbler). Iz sigurnosnih razloga, sistem je opremljen senzorima kritičnog pritiska i nivoa vode. Prema domaćim majstorima, takva instalacija vodika troši struju od 1 ampera pri naponu od 12 V i ima dovoljne performanse, iako tačne brojke nisu dostupne.

Šematski dijagram uključivanja elektrolizera

pločasti reaktor

Generator vodonika visokih performansi koji može osigurati rad plinskog gorionika izrađen je od ploča od nehrđajućeg čelika dimenzija 15 x 10 cm, u količini od 30 do 70 komada. U njima su izbušene rupe za zatezanje klinova, a u uglu je izrezana stezaljka za spajanje žice.

Pored lima od nehrđajućeg čelika 316, morat ćete kupiti:

4 mm guma, otporna na alkalije;
završne ploče od pleksiglasa ili tekstolita;
spone M10-14;
nepovratni ventil za aparat za plinsko zavarivanje;
filter za vodu za brtvu;
spojne cijevi od valovitog nehrđajućeg čelika;
prah kalijum hidroksida.

Ploče moraju biti sastavljene u jedan blok, izolirane jedna od druge gumenim brtvama sa izrezanom sredinom, kao što je prikazano na crtežu. Dobijeni reaktor čvrsto povucite iglama i spojite ga na mlaznice s elektrolitom. Potonji dolazi iz zasebnog spremnika, opremljenog poklopcem i ventilima.

Bilješka. Govorimo vam kako napraviti protočni (suhi) elektrolizator. Lakše je napraviti reaktor s uronjenim pločama - nema potrebe za ugradnjom gumenih brtvi, a sastavljeni blok se spušta u zatvorenu posudu s elektrolitom.

Vlažni generatorski krug

Naknadna montaža generatora koji proizvodi vodik izvodi se prema istoj shemi, ali s razlikama:

Spremnik za pripremu elektrolita pričvršćen je na tijelo aparata. Potonji je 7-15% rastvor kalijum hidroksida u vodi.
Umjesto vode, u "bubbler" se ulijeva takozvani deoksidator - aceton ili neorganski rastvarač.
Ispred gorionika mora biti postavljen nepovratni ventil, inače, kada se gorionik vodonika glatko isključi, obrnuti udarac će slomiti crijeva i mjehur.

Za napajanje reaktora najlakše je koristiti inverter za zavarivanje; elektronička kola ne moraju se sastavljati. Kako radi Brownov domaći plinski generator, domaći majstor će ispričati u svom videu:

Da li je isplativo nabaviti vodonik kod kuće

Odgovor na ovo pitanje ovisi o obimu smjese kisika i vodika. Svi crteži i dijagrami koje objavljuju različiti internetski resursi izračunati su za ispuštanje HHO plina u sljedeće svrhe:

koristiti vodonik kao gorivo za automobile;
bezdimno sagorijevanje vodika u kotlovima za grijanje i pećima;
koristiti za gasno zavarivanje.

Glavni problem koji precrtava sve prednosti vodikovog goriva: cijena električne energije za oslobađanje čiste tvari premašuje količinu energije dobivene njenim sagorijevanjem. Šta god da tvrde pristalice utopijskih teorija, maksimalna efikasnost elektrolizera dostiže 50%. To znači da se za 1 kW primljene topline troši 2 kW električne energije. Korist je nula, čak negativna.

Podsjetimo šta smo napisali u prvom dijelu. Vodik je vrlo aktivan element i sam reagira s kisikom, oslobađajući mnogo topline. U pokušaju da podijelimo stabilnu molekulu vode, ne možemo primijeniti energiju direktno na atome. Razdvajanje se vrši električnom energijom, od čega se polovina troši na zagrijavanje elektroda, vode, namota transformatora i tako dalje.

Važne pozadinske informacije. Specifična toplota sagorevanja vodonika je tri puta veća od one metana, ali u smislu mase. Ako ih uporedimo po zapremini, tada će se pri sagorijevanju 1 m³ vodika osloboditi samo 3,6 kW toplotne energije u odnosu na 11 kW za metan. Na kraju krajeva, vodonik je najlakši hemijski element.

Sada razmotrite eksplozivni plin dobiven elektrolizom u domaćem generatoru vodika kao gorivo za gore navedene potrebe:

Za referenciju. Za sagorijevanje vodika u kotlu za grijanje, dizajn će se morati temeljito preraditi, jer vodikov gorionik može otopiti bilo koji čelik.

Zaključak

Vodik u sastavu plina HHO, dobiven iz domaćeg generatora, bit će koristan u dvije svrhe: eksperimente i plinsko zavarivanje. Čak i ako odbacimo nisku efikasnost ćelije i troškove njene montaže, zajedno sa utrošenom električnom energijom, jednostavno nema dovoljno performansi za grijanje zgrade. Ovo se odnosi i na benzinski motor putničkog automobila.

ovent.com

Jednostavne domaće sheme

napajanje (12 V, 1-2 A);
staklena tegla sa metalnim poklopcem na navoj (~0,5 l);
plastična boca (~1,0 l);
pravougaoni ravnalo od plastike (10–15 cm);
oštrice za brijanje (lamelarne, takve su u pravokutnim kasetama od 10 komada);
par medicinskih sistema kapaljki;
spojne žice (od bakra, malog presjeka);
vode i obične soli.

Treba imati na umu da će povećanje udaljenosti između žljebova dovesti do veće potrošnje struje i, shodno tome, bit će potreban snažniji izvor napajanja.

Gdje poslati

metalni plinski rezač;
obogaćivanje goriva u automobilu;
grijanje u kući.

Možda ste zainteresirani za izradu Brown plinskog generatora vlastitim rukama?

Mnogi vlasnici privatnih kuća zainteresirani su za jeftin i čist način grijanja prostorije. Grijanje vodikom je jedno od mogućih rješenja. Takva tehnologija može postati dostojna alternativa modernim sistemima. Je li moguće sastaviti i instalirati za grijanje privatne kuće vlastitim rukama? Kako funkcionira takva instalacija? Koji hardver se koristi za instalaciju? Odgovor na takva pitanja možete pronaći u ovom članku.

Šta je vodonik?

Vodonik je najzastupljenija hemikalija na našoj planeti. Bezbojni plin bez toksina prisutan u gotovo svim jedinjenjima. Supstanca je obdarena jedinstvenim svojstvima. U čvrstom i tekućem stanju vodonik praktički nema masu. Veličina njegovih atoma je najmanja u poređenju sa drugim hemijskim elementima.

Supstanca dobijena mešanjem vodonika sa okolnim vazduhom može zadržati svoja svojstva veoma dugo dok je u prostoriji, ali može eksplodirati od minimalnog kontakta sa vatrom. Za transport i skladištenje koriste se posebni cilindri od legiranog čelika.

Gorivo možete dobiti na neodređeno vrijeme. Da biste ga dobili, dovoljna je obična voda i struja. koji se oslobađa pri interakciji vodonika sa kiseonikom, koristi se za grijanje zgrada.

Šta je postavka?

Tehnologija kisika i vodika odlična je alternativa prirodnom plinu. Prosječna temperatura sagorijevanja može biti jednaka 3000 stepeni Celzijusa. Da biste izdržali tako visoku cifru, trebat će vam poseban plamenik za sagorijevanje vodika.

Takav uređaj se sastoji od nekoliko elemenata. Dobar generator vodika za grijanje privatne kuće, koji doprinosi procesu podjele vode na komponente, može se sastaviti samostalno. Dodatno, katalizatori se koriste za optimizaciju hemijske reakcije. Za stvaranje plamena bit će potreban cjevovod od generatora i plamenika. Kao izmjenjivač topline može se koristiti običan bojler. U peći se nalazi plamenik koji je odgovoran za grijanje u sistemu grijanja.

Stara oprema se može prilagoditi za obradu vodoničnog goriva. U finansijskom smislu, ovakva inženjerska rješenja će biti mnogo prihvatljivija u odnosu na kupovinu novog kotla proizvedenog u fabrici. Istovremeno, generator vodika za grijanje privatne kuće zahtijevat će više prostora.

Prvi uzorci

Za praktičnu upotrebu reakcije pri kombinovanju vodonika sa kiseonikom, prvo je razvijena maksimalna efikasnost ovakvih instalacija, maksimalna efikasnost takvih instalacija iznosila je 80%. Kao rezultat napornog rada inženjera, nakon brojnih poboljšanja, proizvođači su uspjeli pustiti na tržište prve hidrogenske pogone za domaću upotrebu.

Da biste se povezali, morate ispuniti nekoliko uslova. To uključuje obezbjeđivanje veze sa izvorom tečnosti. Običan vodovod će poslužiti. Kapacitet fabrike će odrediti potrošnju sirovina. Za elektrolizu je potreban električni priključak. U zavisnosti od modela i snage kotla, određuje se kvalitet katalizatora. Primjer visokokvalitetne instalacije je generator vodika Star 1000 za grijanje privatne kuće.

Uređaj je, za razliku od uređaja na čvrsto gorivo, mnogo sigurniji za upotrebu. To je zbog činjenice da se svi procesi odvijaju unutar same instalacije, a korisnicima će biti potrebna samo vizualna kontrola očitavanja. U tom slučaju uvijek treba imati na umu da su curenja mješavine goriva moguća u domaćim jedinicama. Obavezno provjerite nepropusnost posude prije pokretanja uređaja.

Relevantnost instalacije

Radne karakteristike takvih proizvoda su od interesa za sve potrošače. Možete stvoriti generator vodika za grijanje privatne kuće vlastitim rukama. Primjeri fotografija predstavljeni su u našem članku.

Domaći i fabrički uređaji značajno se razlikuju po efikasnosti. Morate biti spremni na činjenicu da njihova stvarna snaga neće odgovarati proračunima. Iz tog razloga se samoinstalacija vodoničnog sistema mora izvršiti pomoću provjerenih kotlova ili fabričkih generatora.

Razmotrite pozitivne aspekte uređaja za grijanje koji rade na vodiku. Zalihe goriva su beskrajne. Za punjenje takvog bojlera potrebna je obična voda. Minimalna količina električne energije od 0,3 kW / h dovoljna je za normalan rad uređaja snage 27 kW. Gasovi ugljični monoksid koji štete tijelu potpuno su odsutni.

Prilikom kupovine generatora vodika za grijanje doma, preporučuje se odabir odgovarajućeg bojlera ili uređaja za izmjenu topline. Takve instalacije trebale bi normalno funkcionirati na povišenim temperaturama, koje se postižu sagorijevanjem vodikovog goriva.

Dobijena smjesa kao rezultat rada generatora odnosi se na to da osoba ne može utvrditi curenje u prostoriji po mirisu. Temperatura paljenja je veoma visoka. To znači da je supstanca eksplozivna. Iz tog razloga svaku domaću jedinicu uvijek treba provjeriti.

nedostatke

Visoka cijena je glavni ograničavajući faktor pri odabiru tvorničke instalacije. Najpopularniji generator vodika za grijanje privatne kuće dostupan je za 50.000 rubalja. Katalizator se mora mijenjati jednom godišnje. Ovaj dio je neophodan za poboljšanje kvaliteta kotla, čak i ako nije fabrička postavka.

Glavne karakteristike hidrogenskih postrojenja

Naravno, morate se pridržavati sigurnosnih pravila. Ne smijemo zaboraviti na moguće posljedice nekontrolirane kemijske reakcije. Da biste vlastitim rukama organizirali grijanje privatne kuće na vodik, trebat će vam komponente kao što su cijevi i kotao.

Instalacije ne zahtijevaju dodatne uređaje za uklanjanje. Proizvodnja topline nastaje kao rezultat kemijske reakcije. Vruća para ulazi u sistem cjevovoda. Takvi sistemi grijanja najbolje se koriste za grijanje stropova, lajsni i unutrašnjih podova.

Koje cijevi su potrebne?

Izgledi za energiju vodonika

Razvijaju se metode rada kako bi se značajno smanjili troškovi takvih instalacija. To uključuje tehnologije za dobijanje jeftine ili čak besplatne električne energije. Možete odabrati bolje katalizatore za hemijsku reakciju. Odavno su poznati i korišteni u blokovima vodikovog goriva za automobile. Ali opet, sve ovisi o pretjerano visokim troškovima.

Nadaleko poznati moderni aparati za zavarivanje sa integrisanim Trošak goriva nije baš bitan. Takođe nije potrebno rješavati problem transporta teških cilindara. Cijeli uređaj se udobno uklapa u malu laganu kutiju.

Nauka je odavno napredovala. Prilika za poboljšanje tehnologije za uređenje života danas je dostupna čovječanstvu kao nikada prije. Dovoljno je lako pronaći prave informacije. Nisu svi izvori alternativne energije danas dovedeni u masovnu proizvodnju. Ali ove tehnologije su toliko elementarne i jednostavne da svatko može sastaviti generator vodika za grijanje privatne kuće vlastitim rukama u svojoj garaži i koristiti ga kako bi osigurao vlastitu dobrobit.

Zaključak

Za sada se može samo nagađati koje tehnologije će čovječanstvo koristiti sutra. Izgledi za energiju baziranu na vodiku su skeptični od strane mnogih naučnika zbog malog spektra primjena. Ali na ovu situaciju možete gledati s druge strane. Ako osoba teži razvoju tehnologije za uređenje vlastitog života, interakciju sa silama prirode, kako se može odbaciti mogućnost dobivanja toplinske energije kao rezultat interakcije struje i vode?

Glupo je propustiti takvu priliku. Ako ne možete da nađete način da ovo primenite u današnjem svetu, možda je bolje razmisliti kakav svet pokušavamo da stvorimo? Generator vodika za grijanje privatne kuće i druge prirodne tehnologije moraju se razviti i koristiti.

Podijeli: