Считахме природния газ за най-достъпен вид гориво. Но се оказва, че той има достойна алтернатива - водородът, произведен чрез разделяне на водата. Изходният материал за производството на това гориво получаваме всички свободни. И ако вие също правите водороден генератор със собствените си ръце, спестяванията ще бъдат просто невероятни. Не е ли?

Готови сме да споделим с вас ценна информация за възможностите и правилата за монтаж на техническа инсталация за производство на водород. Изследването на статията, представена на вашето внимание, ще бъде гаранция за производство на безпроблемно устройство.

Тези, които желаят да изградят лично генератор на евтино, но много продуктивно гориво, предлагаме подробно ръководство. Предоставяме препоръки за правилна работа. Като информационна добавка, ясно обясняваща принципа на действие, бяха използвани фото-приложения и видео.

Методи за производство на водород

Уроците по химия в гимназията веднъж дадоха обяснение за това как водородът от обикновена вода да тече от чешмата. Има такова понятие в областта на химията - електролиза. Чрез електролизата е възможно да се произведе водород.

Най-простият водород е един вид резервоар, напълнен с вода. Под водния слой се поставят два пластини. Към тях се подава електрически ток. Тъй като водата е отличен проводник на електрически ток, между пластините се осъществява контакт с ниско съпротивление.

Ток, преминаващ през малка водоустойчивост, допринася за образуването на химическа реакция, в резултат на което се образува водород.

Схемата на експерименталната хидрогенна инсталация, която в миналото се изучаваше в гимназиалната програма по химия. Оказва се, че за практиката на съвременните ежедневни нужди уроците не са излишни.

Изглежда, че всичко е просто и остава доста малко - да събере формирания водород, за да го приложи като енергия. Но химията никога не минава без фини детайли.

Така е и тук: ако водородът се комбинира с кислород, експлозивна смес се образува при определена концентрация. Този момент е едно от критичните явления, които ограничават възможността за изграждане на доста мощни домашни станции.

Дизайн на водородния генератор

За изграждането на водородни генератори със собствените си ръце обикновено се взема като основа класическата инсталация на Браун. Такъв електролизер със средна мощност се състои от група клетки, всяка от които съдържа група от плоски електроди. Мощността на инсталацията се определя от общата повърхност на плоските електроди.

Клетките се поставят вътре в резервоара, добре изолирани от външната среда. Дюзите за свързване на водопровода, изхода на водорода, както и контактния панел за свързване на електричеството се подават към корпуса на резервоара.

Апарат за производство на водород, проектиран по схемата на Brown. По всяка вероятност тази инсталация трябва да осигури на домакинството топлина и светлина. Друг въпрос - какъв размер и мощност ще му позволи (+)

Браун генераторната верига, наред с други неща, осигурява водосъхранение и възвратен клапан. Благодарение на тези елементи се организира защита на инсталацията срещу обратната страна на водорода. Според тази схема, монтажът на водородна инсталация не е изключен, например, за организиране на отоплението на селска къща.

Водородно отопление в къщата

Сглобяване на водороден генератор за ефективно домашно отопление - идеята може да не е фантастична, но очевидно изключително нерентабилна. За да се получи необходимия обем водород за домашна котелна централа, ще се изисква не само мощна електролизна инсталация, но и значително количество електрическа енергия.

Компенсирането на изразходваното електричество, получено в дома с водород, изглежда нерационален процес.

Реален домашен водороден генератор. Единственото нещо, което скърби, е само експериментален вариант, който може само да покаже как пламъкът възниква от искра.

Въпреки това, се опитва да реши проблема как да се направи водород генератор за къщата със собствените си ръце, не спират. Принципът на работа и устройството на един от доказаните модели на водородния котел ще бъдат въведени от изделието, което препоръчваме да прочетете.

Ето пример за една от възможностите за изтезания:

  1. Подготвя се херметически надежден контейнер.
  2. Извършват се тръбни или пластинчави електроди.
  3. Работно напрежение и ток на управляващата верига.
  4. За работната станция са създадени допълнителни модули.
  5. Избират се аксесоари (маркучи, проводници, крепежни елементи).

Естествено, ще ви е необходим инструментален комплект, включително специално оборудване, като осцилоскоп и честотен брояч. Пълна с всичко необходимо, можете да продължите директно с производството на водородна отоплителна инсталация за къщата.

Изпълнение на проект „направи си сам“

Първоначално трябва да направите клетка от водородното поколение. Горивната клетка има размери малко по-малко от вътрешните размери на дължината и ширината на корпуса на генератора. Височината на блока с електроди е 2/3 от височината на основния корпус.

Клетката може да бъде направена от ПХБ или плексиглас (дебелина на стената 5-7 mm). За целта се изрязват пет текстолитни плочи. От тях правоъгълник се залепва заедно (с епоксидно лепило), долната част на която остава отворена.

Приблизително такива плочи от органично стъкло образуват корпуса на горивната клетка на водородния генератор. Тук е показана малко по-различна версия на техниката - за сглобяване и закрепване с винтове

От горната страна на правоъгълника се пробиват необходимите бройки малки отвори под краищата на електродните плочи, един малък отвор за сензора за ниво, плюс един отвор с диаметър 10-15 mm за освобождаване на водород.

Вътре в правоъгълника са поставени платинени електроди, чиито контактни краища се извеждат от клетката през отворите на горната плоча. Сензорът за водно ниво се монтира на нивото на запълване от 80% в клетката. Всички преходи в текстолитната плоча (с изключение на водорода) се изливат с епоксидно лепило.

Конструктивната характеристика на модулите, показани на снимката на генератора, е цилиндрична форма на изпълнение. Също така, електродите на този миниатюрен енергиен източник са изпълнени по различен начин.

Изходът на водород трябва да бъде снабден с фитинг - да го фиксира механично, като се използва уплътнение или се поставя. Сглобената клетка от водородното поколение се поставя вътре в тялото на устройството и внимателно се затваря по горния периметър (може да се използва отново епоксидна смола).

Това беше изборът на случай на водородния генератор за следващия пилотен проект. Привлича проста идея, но е малко вероятно тази опция да е подходяща за мощна станция, проектирана за отопление на помещенията на частна къща

Но преди да поставите клетката вътре в нея, корпусът на генератора трябва да бъде подготвен:

  • да се снабдява с вода в дъното;
  • направете горния капак със закопчалки;
  • вземете надежден уплътнителен материал;
  • поставете електрически терминал на капака;
  • Поставете водородния колектор върху капака.

Резултатът трябва да бъде частично готов за действие водороден генератор след:

  1. Горивната клетка се зарежда в корпуса.
  2. Електродите са свързани към клемната лента.
  3. Водородният изходен фитинг е свързан с водороден колектор.
  4. Капакът се монтира върху тялото през уплътнението и се закрепва.

Остава само да свържете водата и допълнителните модули.

Добавки към водородния генератор

Самостоятелно изработеното устройство за производство на водород трябва да бъде допълнено с допълнителни модули. Например модул за водоснабдяване, който функционално се интегрира с датчик за ниво, инсталиран в генератора.

В проста форма, такъв модул е ​​представен от водна помпа и контролен контролер. Помпата се управлява от контролера според сигнала на сензора, в зависимост от нивото на водата в горивната клетка.

Допълнителни структурни елементи, които трябва да бъдат включени в дизайна на всяка водородна станция, и дори експериментални. Водородният генератор не може да работи без автоматични, контролни и защитни устройства.

В действителност, също така е желателно да има устройство, което регулира честотата на електрическия ток и нивото на напрежението, приложено към клемите на работните електроди на горивната клетка. Като минимум, електрическият модул трябва да бъде оборудван с регулатор на напрежението и защита от свръхток.

Водородният колектор, в най-простата му форма, прилича на тръба, където се намира вентилът, манометърът, възвратният клапан. Водородът се взема от колектора чрез възвратен клапан и всъщност вече може да бъде доставен на потребителя.

Събирач на водород и уред за измерване на габарит - неразделна част от водородната инсталация, която осигурява разпределение на газ и контрол на налягането

Но на практика всичко е малко по-сложно. Водородът е експлозивен газ, който има висока температура на горене. Затова просто вземете и помпайте водород в системата на котела като гориво - това няма да работи.

Критерии за инсталиране

Сглобяването на висококачествена, ефективна и продуктивна инсталация у дома е изключително трудно. Например, дори да вземем под внимание такъв критерий като метала, от който са изработени електродни пластини или тръби, вече съществува риск да възникнат проблеми.

Устойчивостта на електродите зависи от вида на метала и неговите свойства. Можете, разбира се, да използвате една и съща неръждаема стомана, но дълголетието на такива елементи ще бъде кратко.

Някои пародия на електродни плочи за водороден генератор. Плочите са взети от конвенционален променлив кондензатор, който е направен от алуминий. Такива електроди ще бъдат достатъчни за точно половин час работа, дори като част от малка експериментална система.

Важна роля играят и монтажните размери. Необходими са изчисления с висока точност по отношение на необходимата мощност, качество на водата и други параметри.

Така че, ако размерът на процепа между работните електроди е извън изчислената стойност, водородният генератор може изобщо да не функционира. В най-лошия случай мощността, на която е направено изчислението, ще бъде няколко пъти по-малка.

Дори напречното сечение на проводника, свързващ електродите към източника на захранване, е важно в устройството за генериране на водород. Вярно е, че става въпрос за безопасна работа на устройството. Въпреки това е необходимо да се вземе предвид тази подробност на конструкцията в домашната версия.

Връщайки се към безопасното функциониране на системата, не бива да забравяме и въвеждането в дизайна на така нареченото водно уплътнение, което предотвратява обратното движение на газа.

Въпреки доста внушителния брой разработки на водородни генератори със собствено производство, все още няма наистина ефективна опция. Всички модели са по-ниски от фабричното оборудване

Индустриален генератор

На нивото на промишленото производство постепенно се разработват и развиват технологии за производство на водородни генератори за битови нужди. Като правило се произвеждат домашни електроцентрали, чиято мощност не надвишава 1 kW.

Това устройство е предназначено за производство на водородно гориво при постоянен режим на работа за не повече от 8 часа. Тяхната основна цел - захранването на отоплителни системи.

Също така е разработена и произведена инсталация под експлоатацията на етажната собственост. Това са вече по-мощни структури (5-7 kW), чиято цел е не само енергията на отоплителните системи, но и производството на електроенергия. Такава комбинирана версия бързо набира популярност в западните страни и в Япония.

Комбинираните водородни генератори се характеризират като системи с висока ефективност и ниски емисии на въглероден диоксид.

Пример за действително работеща индустриално произведена станция с мощност до 5 kW. Подобни инсталации се предвижда да се извършат и в бъдеще под оборудването на вили и жилищни сгради.

Руската индустрия също започна да се ангажира с този обещаващ вид производство на гориво. По-специално, Norilsk Nickel разработва технологии за производство на водородни инсталации, включително и вътрешни.

Предвижда се в процеса на разработване и производство да се използват различни видове горивни клетки:

  • протонно-обменна мембрана;
  • ортофосфорна киселина;
  • метанол с протон-обмен;
  • алкална;
  • твърд оксид.

Междувременно процесът на електролиза е обратим. Този факт предполага, че е възможно да се получи вече нагрятата вода без изгаряне на водород.

Изглежда, това е друга идея, схващане, която може да започне нов кръг от страсти, свързани с свободното извличане на гориво за дома котел.

Заключения и полезно видео по темата

Експериментирайки у дома с домашно приготвени модели, трябва да се подготвите за най-неочакваните резултати, но отрицателен опит също е опит:

Самопроизводствените водородни генератори за дома за момента са проект, който съществува на ниво една идея. Практически реализираните проекти на водородни генератори със собствените си ръце не са, а тези, които са позиционирани в мрежата, са въображението на техните автори или чисто теоретични възможности.

Остава да се разчита само на скъп индустриален продукт, който обещава да се появи в близко бъдеще.

Познавате ли оригиналния модел на водородния генератор, който не е описан в статията? Може би искате да споделите ценна информация, която ще бъде полезна за домашни майстори? Моля, напишете коментари в блока по-долу, публикувайте снимка по темата, дайте мнението си.

Категория: