Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Prirodni plin smo smatrali najpristupačnijom vrstom goriva. No, ispada da ima dostojnu alternativu - vodik proizveden cijepanjem vode. Izvorni materijal za proizvodnju ovog goriva je besplatan. A ako i sami napravite vodik s vlastitim rukama, ušteda će biti jednostavno nevjerojatna. Nije li?

Spremni smo podijeliti s vama vrijedne informacije o mogućnostima i pravilima za montažu tehničke instalacije za proizvodnju vodika. Proučavanje članka podnesenog vašoj pozornosti bit će jamstvo proizvodnje uređaja bez problema.

Oni koji žele osobno izgraditi generator jeftinog, ali vrlo produktivnog goriva, nudimo detaljan vodič. Dajemo preporuke za ispravan rad. Kao informativni dodatak, koji jasno objašnjava načelo djelovanja, korištene su foto-aplikacije i videozapisi.

Metode proizvodnje vodika

Lekcije kemije srednje škole jednom su objasnile kako dobiti vodik iz obične vode koja teče iz slavine. Takav koncept postoji u kemijskom polju - elektrolizi. Kroz elektrolizu je moguće proizvesti vodik.

Najjednostavnija vodikova biljka je vrsta spremnika napunjena vodom. Ispod sloja vode postavljene su dvije pločaste elektrode. Njima se dovodi električna struja. Budući da je voda odličan vodič za električnu struju, dolazi do kontakta s niskim otporom između ploča.

Struja koja prolazi kroz malu otpornost na vodu doprinosi stvaranju kemijske reakcije, zbog čega nastaje vodik.

Shema eksperimentalne vodikove biljke, koja je prethodno proučavana u srednjoškolskom programu u nastavi kemije. Kako se ispostavilo, za prakticiranje suvremenih svakodnevnih potreba lekcije nisu bile suvišne.

Čini se da je sve jednostavno i da ostaje dosta - skupiti formirani vodik kako bi ga primijenio kao energiju. Ali kemija nikad ne ide bez suptilnih detalja.

Tako je i ovdje: ako se vodik spaja s kisikom, eksplozivna smjesa se stvara u određenoj koncentraciji. Ovaj trenutak je jedan od kritičnih fenomena koji ograničava sposobnost izgradnje prilično moćnih kućnih stanica.

Dizajn generatora vodika

Za izgradnju generatora vodika sa svojim vlastitim rukama obično uzimaju kao osnovu klasičnu instalaciju Brown programa. Takav elektrolizer prosječne snage sastoji se od skupine stanica, od kojih svaka sadrži skupinu pločastih elektroda. Snaga instalacije određena je ukupnom površinom pločastih elektroda.

Stanice su smještene unutar spremnika, dobro izolirane od vanjske okoline. Mlaznice za spajanje vodovoda, izlaz vodika, kao i kontaktna ploča za priključivanje električne energije dovode se do tijela spremnika.

Uređaj za proizvodnju vodika izrađen prema Brownovoj shemi. Po svemu sudeći, ova instalacija trebala bi domaćinstvu pružiti toplinu i svjetlost. Još jedno pitanje - što će mu veličina i snaga omogućiti (+)

Brown-ov generatorski krug, između ostalog, osigurava brtvljenje i nepovratni ventil. Zbog tih elemenata organizirana je zaštita instalacije od obrnutog vodika. Prema toj shemi, montaža vodikove instalacije nije isključena, na primjer, za organiziranje grijanja seoske kuće.

Grijanje vodika u kući

Sastavljanje generatora vodika za učinkovito grijanje kuće - ideja možda nije fantastična, ali je očito krajnje neprofitabilna. Da bi se dobio potreban volumen vodika za kućnu kotlovnicu, bit će potrebna ne samo snažna elektrolitska postrojenja, već i značajna količina električne energije.

Kompenzacija utrošene električne energije dobivene u kući s vodikom čini se iracionalnim procesom.

Stvarni domaći generator vodika. Jedino što tuguje je samo eksperimentalna varijanta, koja može samo pokazati kako plamen proizlazi iz iskre.

Ipak, pokušaji da se riješi problem kako napraviti generator vodika za kuću vlastitim rukama, ne prestaju. Princip rada i uređaj jednog od dokazanih modela vodikovog kotla bit će uveden u članak, koji preporučujemo za čitanje.

I ovdje je primjer jedne od mogućnosti mučenja:

  1. U pripremi je hermetičan, pouzdan spremnik.
  2. Napravljene su cijevne ili pločaste elektrode.
  3. Radni napon i struja upravljačkog kruga.
  4. Dodatni moduli su napravljeni za radnu stanicu.
  5. Odabrani su dodaci (crijeva, žice, učvršćivači).

Naravno, trebat će vam instrumentalna oprema, uključujući posebnu opremu, kao što je osciloskop i brojač frekvencija. Kompletan sa svime što vam je potrebno, možete nastaviti izravno u proizvodnju vodika instalacije za grijanje za kuću.

Provedba projekta "uradi sam"

U početku, trebate napraviti ćeliju generacije vodika. Goriva ćelija ima dimenzije nešto manje od unutarnjih dimenzija duljine i širine kućišta generatora. Visina bloka s elektrodama je 2/3 visine glavnog tijela.

Stanica može biti izrađena od PCB-a ili pleksiglasa (debljina stijenke 5-7 mm). Za to je izrezano pet tekstolitnih ploča. Od toga se pravokutnik lijepi zajedno (s epoksidnim ljepilom), čiji donji dio ostaje otvoren.

Otprilike takve ploče iz organskog stakla tvore kućište gorivne ćelije generatora vodika. Međutim, ovdje je prikazana nešto drugačija inženjerska verzija - za montažu i pričvršćivanje vijcima

Na gornjoj strani pravokutnika izbušen je potreban broj malih rupica ispod drški elektrodnih ploča, jedna mala rupa za senzor razine, plus jedna rupa promjera 10-15 mm za oslobađanje vodika.

Platinaste elektrode su postavljene unutar pravokutnika, čije se kontaktne drške izvode iz ćelije kroz otvore gornje ploče. Senzor razine vode postavljen je na 80% -tnoj razini punjenja ćelije. Svi prijelazi u tekstolitnoj ploči (osim vodika) preliveni su epoksidnim ljepilom.

Značajka dizajna modula prikazanih na fotografiji generatora je cilindrični oblik izvedbe. Također, elektrode ovog minijaturnog izvora energije se različito izvode.

Izlaz vodika mora biti opremljen priključkom - učvrstite ga mehanički, pomoću brtve ili zalijepite. Sklopljena ćelija generacije vodika nalazi se unutar glavnog tijela uređaja i pažljivo je zatvorena duž gornjeg perimetra (može se koristiti i epoksidna smola).

To je bio izbor generatora vodika za sljedeći pilot projekt. Privlači jednostavnu ideju, ali nije vjerojatno da je ova opcija pogodna za snažnu stanicu projektiranu za grijanje prostorija privatne kuće

No, prije polaganja ćelije, kućište generatora mora biti pripremljeno:

  • snabdijevati vodom u dnu;
  • izradite gornji poklopac pomoću pričvršćivača;
  • pokupite pouzdani materijal za brtvljenje;
  • postavite električni terminal na poklopac;
  • Postavite vodik na poklopac.

Rezultat bi trebao biti djelomično spreman za djelovanje vodik generator nakon:

  1. Goriva ćelija se stavlja u kućište.
  2. Elektrode su spojene na priključnu letvu.
  3. Izlazni dio vodika je spojen na vodikov kolektor.
  4. Poklopac je postavljen na tijelo kroz brtvu i osiguran.

Ostaje samo povezivanje vode i dodatnih modula.

Dodaci generatoru vodika

Samostalni uređaj za proizvodnju vodika mora biti dopunjen pomoćnim modulima. Na primjer, modul za opskrbu vodom koji se funkcionalno integrira sa senzorom razine instaliran unutar generatora.

U jednostavnom obliku, takav modul je predstavljen pumpom za vodu i kontrolnim regulatorom. Crpkom upravlja regulator prema signalu senzora, ovisno o razini vode unutar gorivne ćelije.

Dodatni strukturni elementi koji moraju biti uključeni u dizajn bilo koje vodikove stanice, pa čak i eksperimentalni. Generator vodika ne može raditi bez automatskih, upravljačkih i zaštitnih uređaja.

U stvari, također je poželjno imati uređaj koji regulira frekvenciju električne struje i naponsku razinu koja se primjenjuje na stezaljke radnih elektroda gorivne ćelije. Električni modul mora biti opremljen minimalno regulatorom napona i prekostrujnom zaštitom.

Sakupljač vodika, u svom najjednostavnijem obliku, izgleda kao cijev u kojoj se nalazi ventil, manometar, nepovratni ventil. Vodik se preuzima iz kolektora putem nepovratnog ventila i zapravo se može dostaviti potrošaču.

Uređaj za prikupljanje vodika i uređaj za mjerenje mjerača - sastavni dijelovi vodikovog postrojenja koji osiguravaju distribuciju plina i kontrolu tlaka

Ali u praksi je sve nešto složenije. Vodik je eksplozivni plin koji ima visoku temperaturu izgaranja. Stoga jednostavno uzmite i upumpajte vodik u sustav kotla za grijanje kao gorivo - to neće raditi.

Kriteriji instalacije

Sastavljanje kvalitetne, učinkovite i produktivne instalacije kod kuće je iznimno teško. Primjerice, čak i ako uzmemo u obzir takav kriterij kao što je metal od kojeg se izrađuju elektrodne ploče ili cijevi, već postoji rizik da dođe do problema.

Trajnost elektroda ovisi o vrsti metala i njegovim svojstvima. Možete, naravno, koristiti isti nehrđajući čelik, ali dugovječnost takvih elemenata bit će kratka.

Neke parodije elektrodnih ploča za generator vodika. Ploče su preuzete iz konvencionalnog varijabilnog kondenzatora, koji je izrađen od aluminija. Takve elektrode će biti dovoljno za točno pola sata rada, čak i kao dio malog eksperimentalnog sustava.

Važnu ulogu igraju i dimenzije montaže. Izračuni su potrebni s velikom točnošću u odnosu na traženu snagu, kvalitetu vode i druge parametre.

Dakle, ako je veličina razmaka između radnih elektroda izvan izračunate vrijednosti, generator vodika ne može uopće funkcionirati. U najgorem slučaju, snaga na koju je izvršen izračun bit će nekoliko puta manji.

Čak i poprečni presjek žice koja spaja elektrode sa izvorom napajanja je važan u uređaju za generiranje vodika. Istina, to je stvar sigurnog rada uređaja. Ipak, potrebno je uzeti u obzir ovaj detalj konstrukcije u kućnoj verziji.

Vraćajući se na siguran rad sustava, ne treba zaboraviti ni uvođenje u dizajn takozvanog vodenog pečata, koji sprječava kretanje plina unatrag.

Unatoč prilično impresivnom razvoju razvoja vlastitih vodikovih generatora, još ne postoji stvarno učinkovita opcija. Svi modeli su lošiji od tvorničke opreme

Industrijski generator

Na razini industrijske proizvodnje postupno se razvijaju i razvijaju tehnologije za proizvodnju generatora vodika za uporabu u kućanstvu. U pravilu se proizvode domaće elektrane, čija snaga ne prelazi 1 kW.

Takav uređaj je dizajniran za proizvodnju vodikovog goriva u konstantnom načinu rada ne više od 8 sati. Njihova glavna svrha - napajanje sustava grijanja.

Također je razvijena i proizvedena instalacija pod radom apartmana. To su već snažnije strukture (5-7 kW), čija je svrha ne samo energija sustava grijanja, već i proizvodnja električne energije. Takva kombinirana verzija brzo dobiva na popularnosti u zapadnim zemljama iu Japanu.

Kombinirani generatori vodika karakterizirani su kao sustavi s visokom učinkovitošću i niskom emisijom ugljičnog dioksida.

Primjer zapravo radi industrijski proizvedene stanice snage do 5 kW. Slične instalacije planiraju se izvršiti u budućnosti pod opremom vikendica i apartmana.

Ruska industrija također se počela baviti ovom obećavajućom vrstom proizvodnje goriva. Konkretno, Norilsk Nickel razvija tehnologije proizvodnje za vodik postrojenja, uključujući i one domaće.

U procesu razvoja i proizvodnje planira se upotreba različitih tipova gorivih ćelija:

  • membrana za protonsku izmjenu;
  • ortofosforna kiselina;
  • metanol s protonskom izmjenom;
  • alkalni;
  • kruti oksid.

U međuvremenu, proces elektrolize je reverzibilan. Ta činjenica sugerira da je moguće dobiti već zagrijanu vodu bez sagorijevanja vodika.

Čini se da je to još jedna ideja, hvatanje koje možete pokrenuti novi krug strasti povezane s besplatnim vađenjem goriva za kućni kotao.

Zaključci i koristan video na temu

Eksperimentirajući kod kuće s domaćim modelima, morate se pripremiti za najneočekivanije rezultate, ali negativno iskustvo je i iskustvo:

Self-made vodik generatori za dom su za sada projekt koji postoji na razini jedne ideje. Praktično realizirani projekti generatora vodika vlastitim rukama nisu, a oni koji se nalaze na mreži su mašta njihovih autora ili čisto teoretske opcije.

Tako se ostaje oslanjati samo na skupi industrijski proizvod koji obećava da će se pojaviti u bliskoj budućnosti.

Znate li originalni model generatora vodika, koji nije opisan u članku? Možda želite podijeliti vrijedne informacije koje će biti korisne za domaće majstore? Molimo napišite komentare u nastavku, pošaljite fotografiju na temu, iznesite svoje mišljenje.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija: