DIY vandenilio variklis. Kaip savo rankomis surinkti vandenilio generatorių. Išskirtiniai vandenilio šildymo bruožai

Anksčiau kaimo namai galėjo būti šildomi tik vienu būdu – krosnis buvo kūrenama malkomis arba anglimis. Šiandien privačiam namui šildyti naudojamas įvairus kuras: dyzelinas, mazutas, gamtinės dujos, elektra. Tačiau didėjant degalų kainoms daugelis namų savininkų bando rasti daugiau pigus būdasšildymas. Vienas iš jų yra paprastas vanduo, kurį vandenilio generatorius naudoja kuro, pavyzdžiui, vandenilio, gamybai. Vandenilis yra neišsenkantis energijos šaltinis. Jis gali būti naudojamas ne tik patalpų, bet ir automobilių šildymui.

Vandenilio generatorius: prietaisas ir jo veikimo principas

Gyvenamiesiems pastatams šildyti labai pelninga naudoti vandenilį, nes jis turi aukštą šiluminę vertę ir neišskiria kenksmingų medžiagų. Tačiau gryno vandenilio neįmanoma išgauti; didelis jo kiekis randamas upėse, jūrose ir vandenynuose. Žmogaus kūną sudaro net 63% vandenilio.

Grynas vandenilis gali būti gaminamas iš daugelio skirtingų cheminių junginių, tokių kaip vandenilis ir deguonis. Garsiausias vandenilio gamybos būdas yra vandens elektrolizė.

Norint gauti gryną vandenilį, vandenį reikia padalyti į du vandenilio atomus (HH) ir deguonies atomą (O). Tai yra vandens generatoriaus veikimo principas: vandenilio gamyba elektrolizės būdu. Išleidžiamos dujos pavadintos didžiojo fiziko Browno vardu ir turi formulę NHO. Degdamos tokios dujos nesudaro kenksmingų medžiagų ir yra aplinkai nekenksmingas produktas. Tačiau vandenilio ir deguonies mišinys galiausiai sudaro degias dujas, kurios yra sprogios. Todėl naudojant elektrolizatorių namuose, reikia imtis papildomų saugos priemonių.

Vandens variklis turi tokį įtaisą:

Vandenilio tipo generatorius, kuriame vyksta elektrolizė;
Degiklis sumontuotas pačioje pakuros dėžėje;
Katilas atlieka šilumokaičio funkciją.

Gaminant dujas, pavyzdžiui, rudas, sunaudojama keturis kartus mažiau energijos, nei išsiskiria degant. Tuo pačiu metu elektra suvartojama labai ekonomiškai, o jai reikalingas kuras yra paprastas vanduo.

Vandenilio generatorius: jo privalumai ir trūkumai

Šiandien elektrolizatorius yra toks pat įprastas prietaisas kaip, pavyzdžiui, plazminis pjaustytuvas ar acetileno elektros generatorius. Tokia ant vandens (viryklės) veikianti elektrolizės instaliacija tapo gana populiari, ji naudojama privatiems namams šildyti, taip pat montuojama ant motociklo ar automobilio taupant degalus.

Vandenilio generatorius yra aplinkai nekenksmingas kuras, jame susidaro tik vanduo. Jis išsiskiria dujinės būsenos ir mums žinomas kaip vandens garai. O jis, savo ruožtu, neturi neigiamą įtaką neturi jokio poveikio aplinkai.

Toks prietaisas turi ir kitų teigiamų privalumų, bet ir trūkumų. Svarbiausias trūkumas yra jo sprogstamumas. Tačiau, laikydamiesi visų atsargumo priemonių ir saugos taisyklių, galite išvengti neigiamų pasekmių.

Vandenilio reaktorius turi savo privalumų:

Maitinamas vandeniu;
Taupo elektros energiją;
Yra draugiškas aplinkai;
Didelis efektyvumas;
Lengva prižiūrėti.

Šį HHO įrenginį galima įsigyti iš baigta forma specializuotoje parduotuvėje tai kainuos, žinoma, visai nepigiai. Tačiau galite tai padaryti patys iš turimų dalių, sutaupydami nemažą sumą. Tačiau jai reikia apsaugos nuo vandens ir atskiro sandėliuko.

Naminis vandenilio generatorius: žingsnis po žingsnio instrukcijos

Vandenilio generatorių galima pasigaminti namuose, tačiau tam reikės brėžinių ir žingsnis po žingsnio instrukcija visą procesą. Elektrolizatoriaus grandinė yra labai paprasta (galite pasižiūrėti internete), todėl jums praktiškai nereikės jokių specifinių medžiagų.

Norėdami sukurti naminį vandenilio generatorių, mums reikės tam tikrų įrankių ir medžiagų: plastikinės talpyklos arba polietileno kanistro su dangteliu, permatomo 1 m ilgio vamzdžio, kurio skersmuo 8 mm, varžtų, veržlių, silikono sandariklis, nerūdijančio plieno lakštas, 3 jungiamosios detalės, Patikrink vožtuvą, filtras, metalinis pjūklas, veržliarakčiai ir peilis.

Surinkę visa tai, galite pradėti gaminti. Surinkimas atliekamas pagal brėžinius, kuriuos galima rasti internete arba užsisakyti pas specialistą.

Gamybos instrukcijos:

Iš nerūdijančio plieno lakšto iškirpome 16 vienodų plokščių.
Išgręžkite skylę viename iš kampų. Kampas turi būti vienodas visiems 16.
Būtinai nupjaukite priešingą kampą.
Plokštes montuojame po vieną ant paruoštų varžtų, izoliuodami jas poveržlėmis ir polietileno vamzdeliais. Jie neturėtų susisiekti vienas su kitu.
Visą konstrukciją priveržiame veržlėmis, gauname bateriją.
Šią konstrukciją pritvirtiname prie plastikinio indo ir sutepame skylutes sandarikliu.
Dangtelyje išgręžiame skylutes, apdorojame jas silikonu, tada įkišame jungiamąsias detales.

Naminis deguonies hidrolizatorius yra paruoštas. Dabar tereikia patikrinti jo funkcionalumą. Norėdami tai padaryti, užpildykite indą vandeniu iki tvirtinimo varžtų ir uždarykite dangčiu. Ant vienos iš trijų jungiamųjų detalių uždedame polietileno žarną, o antrą jos galą nuleidžiame į atskirą indą, taip pat pripildytą vandens. Turite prijungti elektrą prie varžtų, jei ant paviršiaus atsiranda burbuliukų, tai reiškia, kad generatorius veikia ir išleidžia vandenilį. Po šio prijungimo ir patikrinimo nuleiskite vandenį, o tada į indą supilkite paruoštą šarminį elektrolitą, kad išsiskirtų daugiau dujų.

Elektrolizatorius automobiliui: katalizatorių tipai

Sumontuotas vandenilio generatorius gali sumažinti degalų sąnaudas automobiliuose, sunkvežimiuose, motocikluose, taip pat sumažinti kenksmingų medžiagų išmetimą į atmosferą. Šiandien toks automobilio generatorius populiarėja. Elektrolizės procesas automobilyje vyksta naudojant specialų katalizatorių. Galutinis rezultatas – vandenilis oksivandenilis (HHO), kuris susimaišo su kuru, o tai skatina visišką jo degimą.

Dėl šio įrengimo galite sutaupyti kuro 50%. Taip pat, sumontavę šią konstrukciją savo automobilyje, ne tik sumažinsite toksines emisijas, bet ir: padidinsite variklio tarnavimo laiką, sumažinsite paties variklio temperatūrą ir tuo pačiu padidinsite viso jėgos agregato galią. .

Visi procesai, vykstantys vandenilio generatoriuje, vyksta automatiškai pagal specialią programą. Ši programa yra integruota į kompiuterį, kuri valdo visą automobilį. Mašina be jo tiesiog neveiks.

Yra keletas katalizatorių tipų:

Cilindrinis;
Su atviromis lėkštėmis arba jos dar vadinamos sausomis;
Su atskiromis ląstelėmis.

Vandenilio generatorių galite pasigaminti patys, tačiau ekspertai to daryti nerekomenduoja, nes šis įrenginys yra labai sudėtingo dizaino ir dar nėra saugus. Jei vis dėlto nuspręsite tai padaryti patys, sugedusi baterija geriausiai tinka šiems tikslams.

Priklausomai nuo to, kam jo reikia, vandenilio generatorių dabar galima įsigyti parduotuvėje. Tačiau dažnai pramoniniai variantai yra tokie, kad mažai tikėtina, kad galėsite juos puikiai pritaikyti savo poreikiams. Modelių pasirinkimas labai ribotas, o charakteristikos, ypač efektyvumas, neleidžia kalbėti apie efektyvų naudojimą. Be to, šių gaminių kaina, ypač jei kalbame apie skirtus naudoti namų šildymo sistemoje, nėra linkusi mažėti bent iki vidutinio lygio.

Kodėl atsirado pasiūlymų gausa ir praktines rekomendacijas kaip pasigaminti tokį prietaisą savo rankomis namuose . Kiekvienas autorius dažnai bando pridėti ką nors savo, patarti dėl vieno ar kito niuanso. Daugelis žmonių aprašo savo kelią kuriant namuose užaugintą įrenginį, įvedant jį į automobilio kuro sistemą, namo šildymo kontūrą ir tt Vienaip ar kitaip bet kokių rekomendacijų veiksmingumą gali patvirtinti tik asmeninė patirtis. Daugumą patarimų galima suskirstyti į kelias pagrindines temas:

ieškant schemos, kuri leistų mažiausiomis sąnaudomis ir gaminti dujas didžiausiu efektyvumu;
medžiagų, iš kurių turėtų būti gaminamos prietaiso dalys, pasirinkimas;
hidrolizei naudojamų reagentų parinkimas;
komponentų geometriniai, elektriniai ir kiti parametrai (reikalavimai elementų dydžiui, maitinimo šaltiniui ir kt.).

Paprastos naminės grandinės

Jei neatsižvelgiate į sudėtingus ir sunkiai atkuriamus vienetus namuose, o apsiribojate improvizuotomis priemonėmis ir medžiagomis, kurias galite rasti neišėję iš namų, tada paaiškėja, kad galite padaryti kompaktišką, bet efektyvus generatorius vandenilis nėra neįveikiama problema. Vienas is labiausiai paprastos grandinės apima komponentus, prieinamus beveik visiems. Štai šie dalykai, kurie gali lengvai gulėti jūsų namuose:

maitinimo šaltinis (12 V, 1–2 A);
stiklinis indas su užsukamu metaliniu dangteliu (~0,5 l);
plastikinis butelis (~1,0 l);
stačiakampė plastikinė liniuotė (10–15 cm);
skutimosi peiliukai (plokštelių peiliukai, yra stačiakampėse kasetėse po 10 vnt.);
medicinos IV sistemų pora;
jungiamieji laidai (pagaminti iš vario, mažo skerspjūvio);
vanduo ir valgomoji druska.

Norėdami savo rankomis pagaminti vandenilio generatorių iš šio daiktų rinkinio, jums reikės paprasto įrankio, pavyzdžiui, kanceliarinio peilio, švitrinis popierius, lituoklis su atitinkamomis litavimo medžiagomis, pripildytas klijų pistoletas. Pradėkite nuo peilių paruošimo, kurį sudaro vienpusis jų nuėmimas išilgai neaštrių kraštų (2–3 mm) ir skardinimas. Tada liniuotei reikia tolygiai (kas 3–4 mm) uždėti įpjovas ir griovelius. Į juos bus dedami peiliukai.

Reikėtų nepamiršti, kad padidinus atstumą tarp lizdų, sunaudos daugiau srovės ir atitinkamai reikės galingesnio maitinimo šaltinio.

Kiekvienas peilis turi būti statmenas pagrindinei liniuotės plokštumai. Jie pritvirtinami ant jo klijais taip, kad elektrinis kontaktas. Vizualiai rezultatas yra savotiškas briaunotas šildymo akumuliatorius, miniatiūrinis. Klijams išdžiūvus, gautą struktūrą būtina papildyti laidų jungtimis. Paprasčiau tariant, prie vieno laido reikia prijungti visus nelyginius peiliukus, o prie kito – visus lyginius (panašiai, kaip daroma su plokštelėmis baterijų viduje).

Toliau metaliniame dangtelyje reikia padaryti skylutes šiai tiekimo laidų porai, o kitą, didesnę, vandenilio išleidimo angai (skersmuo nustatomas pagal lašintuvo filtro dydį, kuris bus montuojamas dangtelyje). Čia, ant laisvos vidinės dangčio plokštumos, galima pritvirtinti liniuotę su ašmenimis. Visos skylės, padarytos perleidus laidus ir lašintuvus, turi būti užpildytos klijais, pritvirtinant šiuos elementus. Taip, kad dangtelis, užsukus, visiškai sandariai uždarytų stiklainio tūrį.

Plastikinis butelis turi būti įrengtas taip, kad jis tarnautų kaip burbuliatorius-hidraulinis sandariklis (gali būti daugiau nei vienas). Žarna iš stiklinis indas, praleidžiamas per dangtelį, turėtų beveik pasiekti buteliuko dugną. Atitinkamai, antroji vandenilio šalinimo žarna yra viršutinėje dalyje. Jungties praėjimas dangtelyje taip pat turi būti užsandarintas.

Dabar į butelį (ne iki pat viršaus) ir stiklainį reikia įpilti vandens, į paskutinį įberti kelis šaukštus druskos ir išmaišyti. Po to belieka sandariai uždaryti dangtelius ir pradėti bandyti šį savo sukurtą mini generatorių. Netrukus įjungę maitinimo šaltinį galėsite stebėti hidrolizės ir vandenilio išsiskyrimo procesą. Turėtų pakakti, kad pridėjus uždegtą žiebtuvėlį prie adatos galo, esančio ant išleidimo žarnos, liepsną sukeltų šis mažas degiklis. Žinoma, tai tik prototipas, parodantis esminę galimybę sukurti tokį įrenginį namuose.

Rimtiems tikslams, pavyzdžiui, šildyti namą ar pjaustyti dujomis metalą, žinoma, turėsite jį padidinti. Vietoj ašmenų imkite didesnes pilnavertes lėkštes, vietoj skardinės su buteliu paimkite atitinkamą tarą ir pan. Kitos populiarios schemos, kurias galima pasidaryti ir savo rankomis namuose (bent jau garaže), yra visi iš principo panašūs į aprašytąjį. Galima paimti įvairių formų konteinerius įvairios medžiagos, metalų, šarmų, rūgščių ir kt. junginiai gali veikti kaip reagentai Trumpai tariant, yra daug erdvės eksperimentams.

Kur siųsti

Priklausomai nuo to, kokius tikslus sau keliate, kaip subtiliai ir giliai įvaldote meistrų siūlomas schemas įgyvendinti savo rankomis, kiek nueinate savo eksperimentuose, priklauso nuo to, kaip ir kur galėsite pritaikyti savo darbo rezultatus. Apskritai, yra kelios pagrindinės kryptys:

metalo pjovimas dujomis;
kuro sodrinimas automobilyje;
šildymas name.

Beviltiškų vairuotojų praktika rodo, kad šie įrenginiai, taip pat ir pagaminti rankomis, gali būti labai efektyvūs tiek degalų taupymo požiūriu, tiek mažinant kenksmingų medžiagų kiekį išmetamosiose dujose. O pastaruoju metu tinklaraščiuose ir forumuose karštai diskutuojama apie gana naują tokių gaminių pritaikymą – šildymo sistemose. Tai daugiausia įgyvendinama kaip pagrindinių įrenginių priedas.

Pavyzdžiui, šiltos grindys ar sienos. Kurdami tokį įrenginį kaip vandenilio generatorius savo rankomis namuose, nesistenkite pasirūpinti pagrindinėmis saugos taisyklėmis. Jei jis skirtas šildymo sistemai, jis turi būti suprojektuotas veikti visą parą. Tai ypač aktualu, jei nuspręsite kaip reagentus naudoti nekenksmingus cheminius junginius.

Turinys

Technologijų plėtra paskatino klasikinę pakeisti malkinės krosnys katiliniams agregatams. Be malkų ir anglies, kaip kuras pradėtos naudoti dujos, nafta, dyzelinis kuras ir net elektra. Pastaruoju metu energija autonominiam šildymo sistemos papildomai gavo su pagalba saulės elementai ir geoterminiai įrenginiai. Atsižvelgiant į tai, kad vandenilis yra neišsenkantis energijos šaltinis, galite pabandyti savo rankomis surinkti vandenilio generatorių, kad pagamintumėte aplinkai nekenksmingą kurą.

DIY vandenilio generatorius

Kaip prietaisas veikia

Vandenilio generatorius šildymui laikomas perspektyvia plėtra, nes didelio šilumingumo kurą galima gauti iš paprasto vandens. Pagrindinė užduotis yra gauti gryną vandenilį pačiu paprasčiausiu ir pigiausiu būdu.

Vandenilio gamyba

Tradiciškai šiems tikslams naudojamas elektrolizės metodas. Jo esmė tokia: į vandenį, netoli viena nuo kitos dedamos metalinės plokštės, kurios prijungiamos prie aukštos įtampos šaltinio. Vanduo veda elektros, todėl įjungus elektrą vandens molekulė skyla į komponentus. Dviejų vandenilio atomų ir vieno deguonies atomo išsiskyrimas iš kiekvienos molekulės leidžia gauti vadinamąsias Brown dujas, kurių formulė HHO.

Browno dujų kaloringumas yra 121 MJ/kg. Medžiagai degant nesusidaro kenksmingos medžiagos, o norint ją panaudoti kaip energijos nešiklį namo šildymui, užtenka šiek tiek patobulinti standartinį dujinį katilą. Tačiau kuriant vandenilio gamybos įrenginį savo rankomis Ypatingas dėmesys reikia atsižvelgti į saugos priemones – vandeniliui susijungus su deguonimi susidaro sprogus mišinys.

Generatoriaus dizainas

Elektrolizatorius, įrenginys, skirtas gaminti Brown dujas elektrolizuojant didelius vandens kiekius, susideda iš kelių elementų, kuriuose sumontuoti metaliniai elektrodai. Kuo didesnis bendras elektrodų paviršiaus plotas, tuo galingesnis įrenginys.

Celės yra sandariame konteineryje, kuriame yra vamzdis prijungimui prie vandens šaltinio, vamzdis susidariusioms dujoms pašalinti ir maitinimo šaltinio prijungimo gnybtai. Taip pat generatoriuje yra vandens sandariklis, kuris neleidžia vandeniliui kontaktuoti su deguonimi, bei apsauginis vožtuvas, apsaugantis nuo atbulinės ugnies efekto – dujos dega tik degiklio įrenginyje.

Vandenilio generatoriaus veikimo principas

Vandenilio šildymas

Namo šildymui vandeniliu reikia naudoti įrenginį su dideliu elektrodų plotu, kitaip šildymo katilas negalės efektyviai šildyti aušinimo skysčio. Nepelninga naudoti įprastą elektrolizatorių, didinant jo matmenis, nes vandenilio gamybai bus išleista daugiau elektros energijos, nei būtų išleista eksploatuojant elektrinį šildymo katilą to paties ploto namui šildyti.

Vykdomi veiksmingesni vandenilio kuro gamybos įrenginiai be nereikalingo energijos vartojimo. Žinoma istorija apie amerikiečių išradėją Stanley'į Mejerį, kuris sukūrė „vandenilio elementą“, kuris, palyginti su tradiciniais įrenginiais, sunaudoja dešimtis kartų mažiau elektros energijos. Tačiau mokslininkui nepavyko padaryti revoliucijos šiuolaikinės technologijos- staiga mirė nuo apsinuodijimo, o instaliacijos brėžiniai dingo.

Vandenilio generatoriaus kūrimas su bandymais įgyvendinti Meyerio idėją yra dirbamas techninėse laboratorijose ir namų meistrų dirbtuvėse visame pasaulyje. Amerikiečių mokslininko išradimas buvo elektriniais impulsais sukurti siūbuojančios vandens molekulės rezonansą – tokiu atveju ji suskilusi į atomus nenaudojama aukštos elektros įtampos.

Ryškios perspektyvos

Vandenilis yra labai perspektyvus energijos nešiklis dėl daugelio priežasčių.:

Jis prieinamas visoje Visatoje, Žemėje jis užima dešimtą vietą pagal paplitimą – energijos išteklius galima vadinti neišsenkamais.
Dujos yra netoksiškos ir negali pakenkti gyviems organizmams. Svarbu tik imtis saugos priemonių, kad būtų išvengta nuotėkio susidarius „sprogiam vandenilio ir deguonies mišiniui“.
Vandenilio degimo produktas yra įprasti vandens garai.
Energijos nešiklis turi didelę šiluminę talpą, degimo temperatūra 3000°C.
Jei dujos nutekės, jos greitai išgaruos, nesukeldamos jokios žalos, nes yra 14 kartų lengvesnės už orą. Tačiau šalia neturėtų būti atviros ugnies ar kibirkščiuojančių laidų, kitaip sprogus mišinys sprogs.
Kubinio metro vandenilio kaloringumas yra 13 000 J.

Privalumai kaitinimas vandeniliu

Vandenilis kaip energijos nešiklis – taikymo sritis

Vandenilis labai vertinamas kaip energijos nešiklis ir aktyviai naudojamas, pavyzdžiui, kaip kuras kosminėms raketoms. Yra naudojami Skirtingi keliai jos gamyba pramoniniu mastu. Tai daugiausia anglies arba naftos produktų dujinimas, metano ir jo homologų pavertimas. Toks pigus vandenilis negali būti laikomas aplinkai nekenksmingu kuru, nes jo gamyba siejama su kenksmingų teršalų išmetimu į atmosferą. Vandens elektrolizė vandenilio gamybai dideliais kiekiais naudojama tik Norvegijoje, kur gausu pigios elektros.

Kompaktiškas elektrinis dujų generatorius buvo pritaikytas dujų pjovimo srityje. Vandenilį gaminančią įrangą patogiau naudoti lyginant su butelinėmis dujomis – nereikia gabenti sunkiųjų balionų, priklausoma nuo suskystintų dujų tiekimo ir pan. Tačiau patogumo sumetimais buvo sutaupyta - elektrolizės procesui reikia daug elektros energijos, todėl energijos nešiklio kaina žymiai padidėja. Tuo pačiu metu įsigyto ir pagaminto vandenilio kainos skirtumą daugiausia kompensuoja jo pristatymo išlaidų nebuvimas.

Vandenilio šildymo katilai

Daugelyje svetainių, skirtų šildymo sistemoms, galite rasti informacijos, kad vandenilis yra vertas gamtinių dujų, kaip šildymo katilo energijos nešiklio, konkurentas. Akcentuojama tai, kad įsirengę vandenilio generatorių gaunate galimybę šildymui išleisti ne daugiau pinigų nei dujiniam šildymui, nereikia pildyti daugybės dokumentų ir nemokant nemažų sumų už namo prijungimą prie centrinių dujų. tinklą.

Remiantis tuo, kas išdėstyta pirmiau, straipsnyje galima daryti išvadą, kad vandenilio kaina yra maža tik tada, kai ji yra pramoninės gamybos. Tai yra, degalų gamyba elektrolizės būdu akivaizdžiai kainuos brangiau, ir nėra prasmės pasikliauti patraukliais skaičiais už kilogramą suskystinto vandenilio.

Pasvarstykime katilo įranga pateikti rinkoje. Vandenilio katilų gamybą vykdo Italijos įmonė Giacomini, kuri specializuojasi šioje srityje Alternatyvi energija. Taip pat panašius įrenginius gamina kai kurios Kinijos įmonės, kurios sėkmingai nukopijavo technologiją.

Vandenilio kieto kuro katilas

„Giacomini“ plėtra yra skirta sukurti šildymo įrangą, kuri būtų visiškai saugi aplinkai.

Šios įmonės vandenilio katilas priklauso šiai kategorijai – jo eksploatacija siejama su vandens garų išsiskyrimu, nėra kenksmingų emisijų. Vandenilis naudojamas kaip energijos nešiklis, jis gaminamas elektrolizės būdu.

Tačiau verta atkreipti ypatingą dėmesį į šio katilo veikimo principą. Sistemoje susidaręs vandenilis nedega, jis reaguoja su deguonimi esant katalizatoriui. Dėl to išsiskiria šiluminė energija, kurios pakanka šildymo kontūrui pašildyti iki 40°C.

Tai yra, vandenilio katilai, kuriuos galima įsigyti už priimtiną kainą, yra tinkami naudoti tik kaip šilumos generatorius vandens grindų kontūrui, grindjuostei ar lubų šildymui.

Galima daryti išvadą, kad pasaulio katilinės įrangos gamintojai nerado priimtino techninio sprendimo sukurti efektyvų šildymo katilą, galintį panaudoti deginamo vandenilio šiluminę energiją. Arba paskaičiavo, kad toks variantas nepelningas.

Generatoriaus gamyba namuose

Internete galite rasti daug instrukcijų, kaip pasigaminti vandenilio generatorių. Reikėtų pažymėti, kad tokį įrenginį savo namuose surinkti visiškai įmanoma - dizainas yra gana paprastas.

„Pasidaryk pats“ vandenilio generatoriaus komponentai, skirti šildymui privačiame name

Bet ką darysite su gautu vandeniliu? Dar kartą atkreipkite dėmesį į šio kuro degimo temperatūrą ore. Tai 2800-3000°C. Atsižvelgiant į tai, kad vandenilio deginimas naudojamas metalams ir kt kietos medžiagos, tampa aišku, kad sumontavus degiklį į įprastą dujinį, skystojo kuro ar kieto kuro katilą su vandens apvalkalu nepavyks – jis tiesiog perdegs.

Amatininkai forumuose pataria krosnelės vidų iškloti šamotinėmis plytomis. Bet lydymosi temperatūra net geriausios medžiagos tokio tipo neviršija 1600°C, tokia krosnelė tarnaus neilgai. Antrasis variantas yra naudoti specialų degiklį, kuris gali sumažinti liepsnos temperatūrą iki priimtinų verčių. Taigi, kol nerasite tokio degiklio, neturėtumėte pradėti montuoti naminio vandenilio generatoriaus.

Išsprendę katilo problemą, pasirinkite tinkamą schemą ir instrukcijas, kaip pasidaryti vandenilio generatorių privačiam namui šildyti.

Naminis prietaisas bus veiksmingas tik tuo atveju, jei:

pakankamas plokštelinių elektrodų paviršiaus plotas;
teisingas medžiagos pasirinkimas elektrodų gamybai;
aukštos kokybės skystis elektrolizei.

Kokio dydžio turi būti agregatas, gaminantis pakankamai vandenilio namui šildyti, turės būti nustatytas „iš akies“ (remiantis kitų žmonių patirtimi) arba iš pradžių surinkus nedidelį įrenginį. Antrasis variantas yra praktiškesnis – jis leis suprasti, ar verta leisti pinigų ir laiko visaverčio generatoriaus įrengimui.

Reti metalai idealiai naudojami kaip elektrodai, tačiau tai per brangu namų įrenginiui. Plokštes rekomenduojama rinktis iš iš nerūdijančio plieno, pageidautina feromagnetinis.

Vandenilio generatoriaus konstrukcija

Vandens kokybei keliami tam tikri reikalavimai. Jame neturėtų būti mechaninių priemaišų ir sunkiųjų metalų. Generatorius efektyviausiai veikia su distiliuotu vandeniu, tačiau norėdami sumažinti konstrukcijos kainą, galite apsiriboti filtrais, kad išvalytumėte vandenį nuo nereikalingų priemaišų. Kad elektrinė reakcija būtų intensyvesnė, į vandenį įpilama natrio hidroksido santykiu 1 valgomasis šaukštas 10 litrų vandens.

Ekonominis klausimas

Prieš pradedant išsamiai suprasti, kaip pasigaminti vandenilio generatorių, patartina prisiminti savo mokyklos fizikos kursą. Visos transformacijos vyksta prarandant energiją, tai yra, elektros energijos sąnaudos vandenilio gamybai neatpirks šiluminės galios deginant susidariusį kurą.

Jei pagalvosime, kad deginti vandenilį esant maksimaliai temperatūrai ir šilumos perdavimui namuose tiesiog neįmanoma, paaiškėja, kad realūs nuostoliai bus net didesni nei skaičiuojami idealiomis sąlygomis.

Taigi, šildymui naudoti vandenilio generatorių „pasidaryk pats“ nėra prasmės, jei neturite nemokamos elektros energijos. Įrengę elektrinį katilą savo namams šildyti ir išleidę elektrą tiesiogiai, be sudėtingų transformacijų, jums kainuos 2–3 kartus pigiau. Be to, elektrinis katilas yra visiškai saugus, o savadarbės instaliacijos veikimas gali sukelti sprogimą, jei nesilaikoma montavimo ir eksploatavimo taisyklių.

Akivaizdu, kad pigaus vandenilio gamyba aplinkai nekenksmingu būdu, įskaitant elektrolizę, yra ateities reikalas, kuriuo šiandien dirba pirmaujančių pasaulio šalių mokslininkai.

Naudoti vandenilį kaip energijos nešiklį namo šildymui yra labai viliojanti idėja, nes jo kaloringumas (33,2 kW / m3) yra daugiau nei 3 kartus didesnis nei gamtinių dujų(9,3 kW/m3). Teoriškai vandenilio generatorius galėtų būti naudojamas šildymui, norint iš vandens išgauti degiąsias dujas ir jas sudeginti katile. Kas iš to gali būti ir kaip tokį įrenginį pasidaryti savo rankomis, bus aptarta šiame straipsnyje.

Generatoriaus veikimo principas

Vandenilis, kaip energijos nešiklis, tikrai neturi lygių, o jo atsargos praktiškai neišsenkančios. Kaip jau minėjome, degdamas jis išskiria didžiulį šiluminės energijos kiekį, nepalyginamai didesnį nei bet koks angliavandenilių kuras. Vietoj kenksmingų junginių, išmetamų į atmosferą naudojant gamtines dujas, deginant vandenilį susidaro įprastas vanduo garų pavidalu. Viena problema: šis cheminis elementas gamtoje neatsiranda laisva forma, tik kartu su kitomis medžiagomis.

Vienas iš šių junginių yra paprastas vanduo, kuris yra visiškai oksiduotas vandenilis. Daugelis mokslininkų jau daugelį metų stengėsi jį suskaidyti į sudedamąsias dalis. Tai nereiškia, kad tai buvo neveiksminga, nes techninis sprendimas ant vandens padalijimo dar buvo rasta. Jo esmė – cheminėje elektrolizės reakcijoje, kurios metu vanduo suskaidomas į deguonį ir vandenilį, gautas mišinys buvo vadinamas detonuojančiomis dujomis arba Brauno dujomis. Žemiau yra vandenilio generatoriaus (elektrolizatoriaus), maitinamo elektra, schema:

Elektrolizatoriai gaminami masiškai ir skirti dujinės liepsnos (suvirinimo) darbams. Metalinių plokščių grupėms, panardintoms į vandenį, taikoma tam tikro stiprumo ir dažnio srovė. Dėl vykstančios elektrolizės reakcijos išsiskiria deguonis ir vandenilis, susimaišę su vandens garais. Norėdami jį atskirti, dujos praleidžiamos per separatorių ir tiekiamos į degiklį. Siekiant išvengti atstūmimo ir sprogimo, tiekimo vietoje sumontuotas vožtuvas, leidžiantis kurui tekėti tik viena kryptimi.

Norint kontroliuoti vandens lygį ir laiku papildyti, numatyta konstrukcija specialus jutiklis, po kurio signalo jis įpurškiamas į elektrolizatoriaus darbo erdvę. Perteklinis slėgis indo viduje stebimas avariniu jungikliu ir apsauginiu vožtuvu. Vandenilio generatoriaus priežiūra susideda iš periodiško vandens įpylimo, ir viskas.

Vandenilio šildymas: mitas ar realybė?

Generatorius skirtas suvirinimo darbai– šiuo metu tai vienintelis dalykas praktinis naudojimas elektrolitinis vandens skaidymas. Nepatartina jo naudoti namo šildymui ir štai kodėl. Energijos sąnaudos atliekant dujų liepsnos darbus nėra tokios svarbios, svarbiausia, kad suvirintojui nereikėtų nešiotis sunkių balionų ir kibti su žarnomis. Kitas dalykas – namų šildymas, kur kiekvienas centas svarbus. Ir čia vandenilis praranda visas šiuo metu egzistuojančias kuro rūšis.

Svarbu. Energijos sąnaudos atskiriant kurą nuo vandens elektrolizės būdu bus daug didesnės nei degimo metu gali išsiskirti sprogios dujos.

Serijinis suvirinimo generatoriai kainuoja daug pinigų, nes elektrolizės procesui naudojami katalizatoriai, tarp kurių yra ir platina. Vandenilio generatorių galite pasigaminti savo rankomis, tačiau jo efektyvumas bus dar mažesnis nei gamyklinio. Degiųjų dujų tikrai pavyks gauti, bet vargu ar užteks bent vieną pašildyti didelis kambarys, ne kaip visas namas. O jei užteks, teks apmokėti nemenkas sąskaitas už elektrą.

Užuot gaišus laiką ir pastangas norint gauti nemokamo kuro, kurio a priori nėra, lengviau savo rankomis pasidaryti paprastą elektrodinį katilą. Galite būti tikri, kad tokiu būdu išleisite daug mažiau energijos ir gausite didesnę naudą. Tačiau „pasidaryk pats“ entuziastai visada gali išmėginti savo jėgas surinkdami elektrolizatorių namuose, kad galėtų atlikti eksperimentus ir patys įsitikinti. Vienas iš tokių eksperimentų parodytas vaizdo įraše:

Kaip pasidaryti generatorių

Daugelyje interneto šaltinių skelbiamos įvairios vandeniliui gaminti skirto generatoriaus diagramos ir brėžiniai, tačiau jie visi veikia tuo pačiu principu. Jūsų dėmesiui pristatome paprasto prietaiso brėžinį, paimtą iš populiariosios mokslo literatūros:

Čia elektrolizatorius yra metalinių plokščių, sujungtų varžtais, grupė. Tarp jų įrengiamos izoliacinės tarpinės, kurios taip pat pagamintos iš dielektriko. Iš jungiamosios detalės, įmontuotos vienoje iš plokščių, yra vamzdis, skirtas dujoms tiekti į indą su vandeniu, o iš jo - į antrą. Cisternų paskirtis – atskirti garo komponentą ir kaupti vandenilio ir deguonies mišinį, kad būtų tiekiamas slėgis.

Patarimas. Elektrolitinės generatoriaus plokštės turi būti pagamintos iš nerūdijančio plieno, legiruoto su titanu. Jis pasitarnaus kaip papildomas skilimo reakcijos katalizatorius.

Plokštės, kurios tarnauja kaip elektrodai, gali būti bet kokio dydžio. Bet jūs turite suprasti, kad įrenginio veikimas priklauso nuo jų paviršiaus ploto. Kaip didesnis skaičius procese galima naudoti elektrodus, tuo geriau. Tačiau tuo pačiu metu dabartinis suvartojimas bus didesnis, į tai reikėtų atsižvelgti. Prie plokščių galų prilituojami laidai, vedantys į elektros šaltinį. Čia taip pat yra vietos eksperimentams: naudodami reguliuojamą maitinimo šaltinį, galite tiekti įvairias įtampas į elektrolizatorių.

Kaip elektrolizatorių galite naudoti plastikinį indą iš vandens filtro, į jį įdėdami elektrodus iš nerūdijančio plieno vamzdžių. Gaminys patogus, nes jį lengva užsandarinti nuo aplinkos, išėmus vamzdelį ir laidus per dangtelio angas. Kitas dalykas yra tai, kad šis naminis vandenilio generatorius turi mažą našumą dėl mažo elektrodų ploto.

Išvada

Šiuo metu nėra patikimos ir efektyvios technologijos, leidžiančios įgyvendinti privataus namo šildymą vandeniliu. Tie prekybiniai generatoriai gali būti sėkmingai naudojami metalo apdirbimui, bet ne kuro gamybai katilui. Bandymai organizuoti tokį šildymą sukels pernelyg didelį energijos suvartojimą, neskaičiuojant įrangos išlaidų.

Seniai praėjo laikai, kai kaimo namą buvo galima šildyti tik vienu būdu – kūrenant malkomis ar anglimis krosnyje. Modernus šildymo prietaisai naudoti Skirtingos rūšys kuro ir tuo pačiu automatiškai palaikyti patogią temperatūrą mūsų namuose. Gamtinės dujos, dyzelinas arba mazutas, elektra, saulės ir geoterminė šiluma- čia yra neišsamus alternatyvių variantų sąrašas. Atrodytų – gyvenk ir džiaukis, bet tik nuolatinis kuro ir įrangos brangimas verčia tęsti pigių šildymo būdų paieškas. Ir tuo pačiu metu po mūsų kojomis tiesiogine prasme glūdi neišsenkantis energijos šaltinis – vandenilis. Ir šiandien mes kalbėsime apie tai, kaip jį panaudoti kaip kurą grynas vanduo savo rankomis surenkant vandenilio generatorių.

Vandenilio generatoriaus konstrukcija ir veikimo principas

Kaip šildymo kurą naudokite vandenilį kaimo namas Jis naudingas ne tik dėl didelio kaloringumo, bet ir dėl to, kad degant neišsiskiria kenksmingos medžiagos.
visi prisimena iš mokyklos chemijos kurso, per dviejų vandenilio atomų oksidaciją ( cheminė formulė H 2 – Hidrogeniumas) su vienu deguonies atomu susidaro vandens molekulė. Taip pagaminama tris kartus daugiau šilumos nei deginant gamtines dujas. Galima sakyti, kad vandenilis neturi lygių tarp kitų energijos šaltinių, nes jo atsargos Žemėje yra neišsenkančios – 2/3 pasaulio vandenynų sudaro cheminis elementas H2 ir visoje Visatoje šios dujos kartu su heliu yra pagrindinė „statybinė medžiaga“. Yra tik viena problema – norint gauti gryną H 2, reikia padalyti vandenį į jo sudedamąsias dalis, o tai padaryti nėra lengva. Mokslininkai daug metų ieškojo vandenilio išgavimo būdo ir apsistojo ties elektrolize.

Šis lakiųjų dujų gamybos būdas apima dviejų metalinių plokščių, prijungtų prie aukštos įtampos šaltinio, įdėjimą į vandenį nedideliu atstumu viena nuo kitos. Kai naudojama energija, didelis elektrinis potencialas tiesiogine prasme suplėšo vandens molekulę, išskirdamas du vandenilio (HH) atomus ir vieną deguonies (O) atomą. Išleistos dujos buvo pavadintos fiziko Yu vardu. Jo formulė yra HHO, o kaloringumas yra 121 MJ/kg. Dega Browno dujos atvira liepsna ir nesudaro jokių kenksmingų medžiagų. Pagrindinis šios medžiagos privalumas yra tai, kad jai tinka įprastas katilas, veikiantis propanu arba metanu. Tik atkreipkime dėmesį, kad vandenilis kartu su deguonimi sudaro sprogų mišinį, todėl reikės imtis papildomų atsargumo priemonių.

Generatorius, skirtas gaminti Brauno dujas dideliais kiekiais, turi keletą elementų, kurių kiekvienoje yra daug porų elektrodų plokštelių. Jie montuojami sandariame inde, kuriame yra dujų išleidimo anga, gnybtai elektros pajungimui ir kaklelis vandens pripildymui. Be to, įrenginyje yra apsauginis vožtuvas ir vandens sandariklis. Jų dėka pašalinama galimybė plisti atgal. Vandenilis dega tik prie degiklio išėjimo ir neužsidega į visas puses. Daugkartinis įrenginio naudingojo ploto padidinimas leidžia išgauti degią medžiagą tokiais kiekiais, kurių pakanka įvairiems tikslams, įskaitant gyvenamųjų patalpų šildymą. Tačiau tai padaryti naudojant tradicinį elektrolizatorių bus nuostolinga. Paprasčiau tariant, jei vandenilio gamybai išleista elektra bus tiesiogiai naudojama namo šildymui, tai bus daug pelningiau nei šildyti katilą vandeniliu.

Amerikiečių mokslininkas Stanley Meyeris rado išeitį iš šios situacijos. Jo įrengimas naudojo ne galingą elektros potencialą, o tam tikro dažnio sroves. Didžiojo fiziko išradimas buvo susijęs su tuo, kad vandens molekulė svyravo laike kintant elektros impulsams ir įsijungė į rezonansą, kuris pasiekė jėgą, kurios pakaktų padalinti ją į sudedamuosius atomus. Tokiam efektui pasiekti reikėjo dešimtis kartų mažesnės srovės nei dirbant įprastu elektrolizės aparatu.

Vaizdo įrašas: Stanley Meyer kuro elementas

Už savo išradimą, galėjusį išlaisvinti žmoniją iš naftos magnatų vergijos, Stenlis Mejeris buvo nužudytas, o jo ilgamečių tyrinėjimų darbai dingo Dievas žino kur. Nepaisant to, buvo išsaugoti kai kurie mokslininko užrašai, kurių pagrindu daugelio pasaulio šalių išradėjai bando statyti panašius įrenginius. Ir turiu pasakyti, ne be sėkmės.

Browno dujų, kaip energijos šaltinio, pranašumai

Vanduo, iš kurio gaunamas HHO, yra viena iš labiausiai paplitusių medžiagų mūsų planetoje.
Degdamas tokio tipo kuras gamina vandens garus, kurie gali būti kondensuojami atgal į skystį ir pakartotinai naudojami kaip žaliava.
Detonuojančių dujų degimo metu nesusidaro jokie šalutiniai produktai, išskyrus vandenį. Galima sakyti, kad nėra ekologiškesnės kuro rūšies už Browno dujas.
Eksploatuojant vandenilio šildymo sistemą, vandens garų išskiriama tiek, kiek pakanka palaikyti patogų drėgmę patalpoje.

Taikymo sritis

Šiandien elektrolizatorius yra toks pat įprastas prietaisas kaip acetileno generatorius ar plazminis pjaustytuvas. Iš pradžių vandenilio generatorius naudojo suvirintojai, nes neštis vos kelis kilogramus sveriantį agregatą buvo daug lengviau nei perkelti didžiulius deguonies ir acetileno balionus. Tuo pačiu metu didelis agregatų energijos intensyvumas neturėjo lemiamos reikšmės – viską lėmė patogumas ir praktiškumas. IN pastaraisiais metais Browno dujų naudojimas viršijo įprastas vandenilio, kaip dujinio suvirinimo aparatų kuro, sąvokas. Ateityje technologijos galimybės bus labai plačios, nes HHO panaudojimas turi daug privalumų.

Degalų sąnaudų mažinimas transporto priemonėse. Esami automobilių vandenilio generatoriai leidžia naudoti HHO kaip priedą prie tradicinio benzino, dyzelino ar dujų. Dėl pilnesnio degimo kuro mišinys angliavandenilių suvartojimą galima sumažinti 20–25 %.
Kuro taupymas šiluminėse elektrinėse, kuriose naudojamos dujos, anglis ar mazutas.
Senų katilinių toksiškumo mažinimas ir efektyvumo didinimas.
Daugkartinis gyvenamųjų pastatų šildymo išlaidų sumažinimas visiškai arba iš dalies pakeitus tradicinį kurą Brown dujomis.
Naudojimas nešiojamieji įrenginiai HHO gavimas buitinėms reikmėms – maisto gaminimas, priėmimas šiltas vanduo ir tt
Iš esmės naujų, galingų ir aplinką tausojančių elektrinių kūrimas.

Vandenilio generatorių, pagamintą naudojant S. Meyerio „Vandens kuro elementų technologiją“ (taip vadinosi jo traktatas), galima nusipirkti – jų gamyba užsiima daugybė JAV, Kinijos, Bulgarijos ir kitų šalių įmonių. Siūlome vandenilio generatorių pasigaminti patiems.

Vaizdo įrašas: kaip tinkamai įrengti vandenilio šildymą

Ko reikia norint pasigaminti kuro elementą namuose

Pradedant gaminti vandenilio kuro elementą, būtina išstudijuoti detonuojančių dujų susidarymo proceso teoriją. Tai leis suprasti, kas vyksta generatoriuje, ir padės nustatyti bei valdyti įrangą. Be to, teks apsirūpinti atsargomis reikalingos medžiagos, kurių daugumą nebus sunku rasti prekybos tinklas. Kalbant apie brėžinius ir instrukcijas, mes pasistengsime išsamiai aptarti šiuos klausimus.

Vandenilio generatoriaus projektavimas: diagramos ir brėžiniai

Namų gamybos įrenginį, skirtą Browno dujoms gaminti, sudaro reaktorius su sumontuotais elektrodais, PWM generatorius, skirtas jiems maitinti, vandens sandariklis ir jungiamieji laidai bei žarnos.
Šiuo metu yra keletas elektrolizatorių konstrukcijų, kuriose kaip elektrodai naudojamos plokštės arba vamzdeliai. Be to, internete galite rasti vadinamosios sausosios elektrolizės įrenginį. Skirtingai nuo tradicinės konstrukcijos, tokiame įrenginyje plokštės montuojamos ne į indą su vandeniu, o skystis tiekiamas į tarpą tarp plokščiųjų elektrodų. Tradicinės schemos atsisakymas leidžia žymiai sumažinti kuro elemento matmenis.

Savo darbe galite naudoti veikiančių elektrolizatorių brėžinius ir diagramas, kurias galima pritaikyti pagal savo sąlygas.

Medžiagų pasirinkimas vandenilio generatoriaus statybai

Kuro elementui gaminti praktiškai nereikia jokių specialių medžiagų. Vienintelis dalykas, kuris gali būti sudėtingas, yra elektrodai. Taigi, ką reikia pasiruošti prieš pradedant darbą?

Jei jūsų pasirinktas dizainas yra „šlapio“ tipo generatorius, jums reikės sandarios vandens talpyklos, kuri taip pat tarnaus kaip reaktoriaus indas. Galite pasiimti bet kokį tinkamą indą, pagrindinis reikalavimas yra pakankamas stiprumas ir sandarumas dujoms. Žinoma, naudojant metalines plokštes kaip elektrodus, geriau naudoti stačiakampę konstrukciją, pavyzdžiui, kruopščiai sandarų korpusą iš seno tipo automobilio akumuliatoriaus (juodo). Jei HHO gauti naudojami vamzdeliai, tada tiks ir talpi talpykla iš buitinio filtro vandens valymui. Labiausiai geriausias variantas Generatoriaus korpusas bus pagamintas iš nerūdijančio plieno, pavyzdžiui, 304 SSL klasės.
Renkantis „sausą“ kuro elementą, jums reikės iki 10 mm storio organinio stiklo ar kito permatomo plastiko lakšto ir sandarinimo žiedų iš techninio silikono.
Nerūdijančio plieno vamzdžiai arba plokštės. Žinoma, galite pasiimti įprastą „juodąjį“ metalą, tačiau elektrolizatoriaus veikimo metu paprasta anglies geležis greitai korozuoja ir elektrodus teks dažnai keisti. Naudojant daug anglies turintį metalą, legiruotą su chromu, generatorius veiks ilgą laiką. Kuro elementų gamyboje dalyvaujantys meistrai ilgai rinko medžiagą elektrodams ir apsistojo prie 316 L nerūdijančio plieno taip, kad montuojant vieną dalį kitoje tarp jų būtų ne didesnis kaip 1 mm tarpas. Perfekcionistams pateikiami tikslūs matmenys:
- išorinis vamzdžio skersmuo - 25,317 mm;
- vidinio vamzdžio skersmuo priklauso nuo išorinio storio. Bet kokiu atveju tarp šių elementų turi būti 0,67 mm tarpas.

PWM generatorius. Tinkamai surinktas elektros schema leis reguliuoti srovės dažnį reikiamose ribose, ir tai yra tiesiogiai susiję su rezonansinių reiškinių atsiradimu. Kitaip tariant, norint prasidėti vandenilio evoliucija, reikės pasirinkti maitinimo įtampos parametrus, todėl ypatingas dėmesys skiriamas PWM generatoriaus surinkimui. Jei esate susipažinę su lituokliu ir galite atskirti tranzistorių nuo diodo, tada elektrinė dalis galite pasigaminti patys. Kitu atveju galite susisiekti su pažįstamu elektronikos inžinieriumi arba užsisakyti perjungiamojo maitinimo šaltinio gamybą elektroninių prietaisų remonto dirbtuvėse.

Perjungiamą maitinimo šaltinį, skirtą prijungti prie kuro elemento, galima įsigyti internetu. Juos gamina nedidelės privačios įmonės mūsų šalyje ir užsienyje.
Elektros laidai prijungimui. Pakaks laidininkų, kurių skerspjūvis yra 2 kvadratiniai metrai. mm.
Burbuliatorius. Tokį įmantrų pavadinimą amatininkai suteikė labiausiai paplitusiam vandens ruoniui. Tam galite naudoti bet kokį sandarų indą. Idealiu atveju jis turėtų būti su sandariai uždarytu dangteliu, kuris, užsidegus viduje esančioms dujoms, būtų akimirksniu nuplėštas. Be to, tarp elektrolizatoriaus ir burbuliatoriaus rekomenduojama įrengti atjungimo įtaisą, kuris neleis HHO grįžti į kamerą.
Žarnos ir jungiamosios detalės. Norėdami prijungti HHO generatorių, jums reikės skaidraus plastikinio vamzdžio, įleidimo ir išleidimo jungiamųjų detalių ir spaustukų.
Veržlės, varžtai ir smeigės. Jų prireiks elektrolizatoriaus dalims pritvirtinti viena prie kitos.
Reakcijos katalizatorius. Kad HHO susidarymo procesas vyktų intensyviau, į reaktorių įpilama kalio hidroksido KOH. Šią medžiagą nesunkiai galima įsigyti internetu. Pirmą kartą užteks ne daugiau kaip 1 kg miltelių.
Automobilinis silikonas ar kitas sandariklis.

Atkreipkite dėmesį, kad poliruoti vamzdžiai nerekomenduojami. Priešingai, ekspertai rekomenduoja apdoroti dalis švitriniu popieriumi matinis paviršius. Ateityje tai padės padidinti įrenginio našumą.

Įrankiai, kurių prireiks darbo proceso metu

Prieš pradėdami kurti kuro elementą, paruoškite šiuos įrankius:

metalo pjūklas;
gręžtuvas su grąžtų rinkiniu;
veržliarakčių rinkinys;
plokšti ir įpjovos atsuktuvai;
kampinis šlifuoklis („šlifuoklis“) su sumontuotu apskritimu metalui pjauti;
multimetras ir srauto matuoklis;
liniuotė;
žymeklis.

Be to, jei pats kuriate PWM generatorių, jam nustatyti reikės osciloskopo ir dažnio matuoklio. Šiame straipsnyje mes nekelsime šios problemos, nes perjungiamojo maitinimo šaltinio gamybą ir konfigūravimą geriausiai svarsto specialistai specializuotuose forumuose.

Instrukcijos: kaip savo rankomis pasidaryti vandenilio generatorių

Kuro elementui gaminti naudosime pažangiausią „sauso“ elektrolizatoriaus grandinę, naudodami nerūdijančio plieno plokštelių pavidalo elektrodus. Toliau pateiktose instrukcijose parodytas vandenilio generatoriaus kūrimo procesas nuo „A“ iki „Z“, todėl geriau laikytis veiksmų tvarkos.

Kuro elementų korpuso gamyba. Rėmo šoninės sienelės yra medienos plaušų plokštės arba organinio stiklo plokštės, supjaustytos pagal būsimo generatoriaus dydį. Turite suprasti, kad įrenginio dydis tiesiogiai veikia jo veikimą, tačiau HHO įsigijimo išlaidos bus didesnės. Kuro elemento gamybai optimalūs prietaiso matmenys bus nuo 150x150 mm iki 250x250 mm.
Kiekvienoje plokštėje išgręžiama skylė vandens įleidimo (išleidimo) jungtims. Be to, reikės išgręžti šoninę sienelę dujų išleidimo angai ir keturias skylutes kampuose, kad būtų galima sujungti reaktoriaus elementus.
Pasinaudodamas kampu malūnėlis, elektrodų plokštės išpjautos iš 316L nerūdijančio plieno lakšto. Jų matmenys turėtų būti 10–20 mm mažesni už šoninių sienelių matmenis. Be to, gaminant kiekvieną detalę, viename iš kampų būtina palikti nedidelį kontaktinį padą. Tai bus reikalinga norint sujungti neigiamus ir teigiamus elektrodus į grupes prieš prijungiant juos prie maitinimo įtampos.
Norint gauti pakankamą HHO kiekį, nerūdijantį plieną iš abiejų pusių reikia apdoroti smulkiu švitriniu popieriumi.
Kiekvienoje iš plokštelių išgręžiamos dvi skylės: 6–7 mm skersmens grąžtu – tiekti vandenį į tarpą tarp elektrodų ir 8–10 mm storio – Browno dujoms pašalinti. Gręžimo taškai apskaičiuojami atsižvelgiant į atitinkamų įleidimo ir išleidimo vamzdžių montavimo vietas.
Prasideda generatoriaus surinkimas. Norėdami tai padaryti, medienos plaušų plokštės sienose įrengiami vandens tiekimo ir dujų išleidimo angos. Vietos, kuriose jie yra sujungti, yra kruopščiai užsandarinami naudojant automobilių arba vandentiekio sandariklį.
Po to vienoje iš skaidrių korpuso dalių sumontuojamos smeigės, po kurių pradedami kloti elektrodai.

Atkreipkite dėmesį: plokštelinių elektrodų plokštuma turi būti plokščia, kitaip elementai su priešingu krūviu susilies ir sukels trumpąjį jungimą!
Nerūdijančio plieno plokštės nuo reaktoriaus šoninių paviršių atskiriamos O-žiedais, kurie gali būti pagaminti iš silikono, paronito ar kitos medžiagos. Tik svarbu, kad jo storis neviršytų 1 mm. Tos pačios dalys naudojamos kaip tarpikliai tarp plokščių. Diegdami įsitikinkite, kad kontaktinės trinkelės neigiami ir teigiami elektrodai buvo sugrupuoti į skirtingos pusės generatorius
Paklojus paskutinę plokštę, sumontuojamas sandarinimo žiedas, po kurio generatorius uždaromas antra medienos plaušo sienele, o pati konstrukcija tvirtinama poveržlėmis ir veržlėmis. Atlikdami šį darbą įsitikinkite, kad priveržimas yra vienodas ir tarp plokščių nėra iškraipymų.
Naudojant polietilenines žarnas, generatorius prijungiamas prie vandens talpyklos ir burbuliatoriaus.
Elektrodų kontaktinės trinkelės yra bet kokiu būdu sujungtos viena su kita, po to prie jų prijungiami maitinimo laidai.
Kuro elementas tiekiamas įtampa iš PWM generatoriaus, po kurio įrenginys sukonfigūruojamas ir sureguliuojamas iki didžiausios HHO dujų išeigos.

Norint gauti Brauno dujų tiek, kiek pakanka šildymui ar maisto ruošimui, įrengiami keli lygiagrečiai veikiantys vandenilio generatoriai.

Vaizdo įrašas: įrenginio surinkimas

Vaizdo įrašas: „sauso“ tipo struktūros veikimas

Pasirinktos naudojimo vietos

Visų pirma, noriu pastebėti, kad tradicinis gamtinių dujų ar propano deginimo būdas mūsų atveju netinka, nes HHO degimo temperatūra yra daugiau nei tris kartus aukštesnė nei angliavandenilių. Kaip jūs patys suprantate, konstrukcinis plienas ilgai neatlaikys tokios temperatūros. Pats Stanley Meyeris rekomendavo naudoti neįprastos konstrukcijos degiklį, kurio schema pateikta žemiau.

Visa šio prietaiso gudrybė yra ta, kad HHO (schemoje pažymėtas skaičiumi 72) per vožtuvą 35 patenka į degimo kamerą. Degantis vandenilio mišinys kyla per kanalą 63 ir tuo pačiu metu atlieka išmetimo procesą, kartu su juo įtraukdamas išorinį orą. reguliuojamos angos 13 ir 70. Po gaubtu 40 sulaikomas tam tikras kiekis degimo produktų (vandens garų), kurie kanalu 45 patenka į degimo kolonėlę ir susimaišo su degančiomis dujomis. Tai leidžia kelis kartus sumažinti degimo temperatūrą.

Antras dalykas, į kurį norėčiau atkreipti jūsų dėmesį, yra skystis, kurį reikia pilti į įrenginį. Geriausia naudoti paruoštą vandenį, kuriame nėra sunkiųjų metalų druskų. Idealus variantas yra distiliatas, kurio galima įsigyti bet kurioje automobilių parduotuvėje ar vaistinėje. Kad elektrolizatorius veiktų sėkmingai, į vandenį įpilama kalio hidroksido KOH, maždaug po vieną šaukštą miltelių vienam kibirui vandens.

Diegimo metu svarbu neperkaisti generatoriaus. Kai temperatūra pakyla iki 65 laipsnių Celsijaus ar daugiau, prietaiso elektrodai bus užteršti šalutiniais reakcijos produktais, o tai sumažins elektrolizatoriaus našumą. Jei taip atsitiks, vandenilio elementą teks išardyti ir nuosėdas pašalinti švitriniu popieriumi.

Ir trečias dalykas, kurį mes ypač akcentuojame, yra saugumas. Prisiminkite, kad neatsitiktinai vandenilio ir deguonies mišinys buvo vadinamas sprogiuoju. HHO yra pavojingas cheminis junginys su kuriuo elgiantis neatsargiai gali įvykti sprogimas. Laikykitės saugos taisyklių ir būkite ypač atsargūs eksperimentuodami su vandeniliu. Tik šiuo atveju „plyta“, iš kurios susideda mūsų Visata, suteiks jūsų namams šilumos ir jaukumo.

Tikimės, kad šis straipsnis įkvėpė pasiraitoti rankoves ir pradėti kurti vandenilio kuro elementą. Žinoma, visi mūsų skaičiavimai nėra galutinė tiesa, tačiau juos galima panaudoti kuriant darbinį vandenilio generatoriaus modelį. Jei norite visiškai pereiti prie tokio tipo šildymo, problemą reikės išnagrinėti išsamiau. Galbūt jūsų instaliacija taps kertiniu akmeniu, kurio dėka baigsis energijos rinkų persiskirstymas, o pigi ir aplinką tausojanti šiluma pateks į visus namus.

aqua-rmnt.com

Trumpa teorinė dalis

Vandenilis, dar žinomas kaip vandenilis, pirmasis periodinės lentelės elementas, yra lengviausia dujinė medžiaga, turinti didelį cheminį aktyvumą. Oksidacijos (tai yra degimo) metu jis išskiria didžiulį šilumos kiekį, sudarydamas paprastą vandenį. Apibūdinkime elemento savybes, suformatuodami jas tezių forma:

Nuoroda. Mokslininkai, kurie pirmą kartą atskyrė vandens molekulę į vandenilį ir deguonį, mišinį pavadino sprogiosiomis dujomis dėl jos polinkio sprogti. Vėliau jis gavo pavadinimą Browno dujos (pagal išradėjo vardą) ir buvo pradėtas žymėti hipotetine formule NHO.

Anksčiau dirižablių cilindrai buvo pripildyti vandenilio, kuris dažnai sprogdavo

Iš to, kas išdėstyta pirmiau, galima daryti tokią išvadą: 2 vandenilio atomai lengvai susijungia su 1 deguonies atomu, tačiau jie išsiskiria labai nenoriai. Cheminė reakcija Oksidacija vyksta tiesiogiai išleidžiant šiluminę energiją pagal formulę:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (energija)

Čia meluoja svarbus punktas, kuris mums bus naudingas tolimesniam apibendrinimui: degdamas vandenilis reaguoja spontaniškai, o šiluma išsiskiria tiesiogiai. Norint suskaidyti vandens molekulę, energija turės būti išleista:

2H 2 O → 2H 2 + O 2 - Q

Tai yra elektrolitinės reakcijos formulė, apibūdinanti vandens padalijimo procesą tiekiant elektrą. Kaip tai įgyvendinti praktiškai ir savo rankomis pasidaryti vandenilio generatorių, mes svarstysime toliau.

Prototipo sukūrimas

Kad suprastumėte, su kuo susiduriate, pirmiausia siūlome rinkti paprastas generatorius gaminti vandenilį minimaliomis sąnaudomis. Dizainas naminis montavimas parodyta diagramoje.

Iš ko susideda primityvus elektrolizatorius:

reaktorius – stiklinis arba plastikinis indas su storomis sienomis;
metaliniai elektrodai, panardinti į reaktorių su vandeniu ir prijungti prie maitinimo šaltinio;
antrasis bakas atlieka vandens sandariklio vaidmenį;
vamzdeliai HHO dujoms šalinti.

Svarbus punktas. Elektrolitinis vandenilio gamykla veikia tik nuo nuolatinė srovė. Todėl naudokite maitinimo adapterį, automobilį Įkroviklis arba baterija. Elektros generatorius kintamoji srovė nepadarys.

Elektrolizatoriaus veikimo principas yra toks:

Norėdami savo rankomis sukurti diagramoje parodytą generatoriaus dizainą, jums reikės 2 Stikliniai buteliai su plačiais kakliukais ir dangčiais, medicininiu lašintuvu ir 2 dešimčių varžtų. Visas medžiagų komplektas parodytas nuotraukoje.

Specialiems įrankiams sandarinimui reikės klijų pistoleto plastikiniai dangteliai. Gamybos procesas yra paprastas:

Norėdami paleisti vandenilio generatorių, į reaktorių įpilkite pasūdyto vandens ir įjunkite maitinimo šaltinį. Reakcijos pradžia bus pažymėta dujų burbuliukų atsiradimu abiejose talpyklose. Sureguliuokite įtampą iki optimalią vertę ir uždegkite Brown dujas, išeinančias iš IV adatos.

Antras svarbus punktas. Per daug aukštos įtampos Netiekti – elektrolitas, įkaitintas iki 65 °C ar daugiau, pradės greitai išgaruoti. Dėl didelis kiekis vandens garai neuždegs degiklio. Norėdami gauti daugiau informacijos apie improvizuoto vandenilio generatoriaus surinkimą ir paleidimą, žiūrėkite vaizdo įrašą:

Apie Meyer vandenilio elementą

Jei sukūrėte ir išbandėte aukščiau aprašytą konstrukciją, tikriausiai pastebėjote, kad degant liepsnai adatos gale, įrenginio našumas yra labai mažas. Norint gauti daugiau detonuojančių dujų, reikia pagaminti rimtesnį prietaisą, išradėjo garbei pavadintą Stanley Meyer celiu.

Celės veikimo principas taip pat pagrįstas elektrolize, tik anodas ir katodas yra pagaminti vamzdžių pavidalu, įkištų vienas į kitą. Įtampa tiekiama iš impulsų generatoriaus per dvi rezonansines rites, todėl sumažėja srovės suvartojimas ir padidėja vandenilio generatoriaus našumas. Prietaiso elektroninė grandinė parodyta paveikslėlyje:

Pastaba. Grandinės veikimas išsamiai aprašytas šaltinyje http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Norėdami sukurti Meyer ląstelę, jums reikės:

cilindrinis korpusas, pagamintas iš plastiko arba organinio stiklo, meistrai dažnai naudoja vandens filtrą su dangteliu ir vamzdžiais;
nerūdijančio plieno vamzdžiai, kurių skersmuo 15 ir 20 mm, ilgis 97 mm;
laidai, izoliatoriai.

Ant dielektrinio pagrindo tvirtinami nerūdijančio plieno vamzdžiai, prie jų sulituojami laidai, prijungti prie generatoriaus. Ląstelė susideda iš 9 arba 11 vamzdelių, įdėtų į plastikinį arba organinio stiklo dėklą, kaip parodyta nuotraukoje.

Elementai sujungiami pagal internete gerai žinomą schemą, kurią sudaro elektroninis blokas, Meyer elementas ir vandens sandariklis (techninis pavadinimas - burbuliatorius). Saugumo sumetimais sistemoje sumontuoti kritinio slėgio ir vandens lygio jutikliai. Remiantis namų meistrų atsiliepimais, toks vandenilio įrenginys sunaudoja maždaug 1 ampero srovę esant 12 V įtampai ir turi pakankamai našumo, nors tikslių skaičių nėra.

Schemaįjungiant elektrolizatorių

Plokštinis reaktorius

Aukštos kokybės vandenilio generatorius, galintis maitinti dujų degiklis, pagamintas iš nerūdijančio plieno plokščių, kurių matmenys 15 x 10 cm, kiekis - nuo 30 iki 70 vnt. Juose išgręžiamos skylės priveržimo kaiščiams, o kampe išpjaunamas gnybtas laido prijungimui.

Be 316 klasės nerūdijančio plieno lakštų, jums reikės įsigyti:

guma 4 mm storio, atspari šarmams;
galinės plokštės iš organinio stiklo arba PCB;
traukės M10-14;
dujinio suvirinimo mašinos atbulinis vožtuvas;
vandens filtras vandens sandarinimui;
jungiamieji vamzdžiai iš gofruoto nerūdijančio plieno;
kalio hidroksidas miltelių pavidalu.

Plokštės turi būti surinktos į vieną bloką, izoliuotos viena nuo kitos guminėmis tarpinėmis su išpjautu viduriu, kaip parodyta brėžinyje. Gautą reaktorių tvirtai suriškite kaiščiais ir prijunkite prie vamzdžių su elektrolitu. Pastarasis yra iš atskiro konteinerio su dangteliu ir uždarymo vožtuvais.

Pastaba. Mes jums pasakysime, kaip pasigaminti pratekančio (sauso) tipo elektrolizatorių. Paprasčiau pagaminti reaktorių su panardinamomis plokštėmis – nereikia montuoti guminių tarpiklių, o surinktas blokas nuleidžiamas į sandarų indą su elektrolitu.

Šlapio tipo generatoriaus grandinė

Vėlesnis vandenilį gaminančio generatoriaus surinkimas atliekamas pagal tą pačią schemą, tačiau su skirtumais:

Prie prietaiso korpuso pritvirtintas rezervuaras elektrolitui ruošti. Pastarasis yra 7-15% kalio hidroksido tirpalas vandenyje.
Vietoj vandens į „burbuliatorių“ pilamas vadinamasis deoksidatorius - acetonas arba neorganinis tirpiklis.
Prieš degiklį turi būti sumontuotas atbulinis vožtuvas, nes priešingu atveju, sklandžiai išjungus vandenilio degiklį, atstumas plyš žarnose ir burbuliatoriuje.

Paprasčiausias būdas yra naudoti reaktorių suvirinimo inverteris, elektroninės grandinės nereikia rinkti. Jis jums pasakys, kaip veikia Browno naminis dujų generatorius Namo šeimininkas jo vaizdo įraše:

Ar apsimoka gaminti vandenilį namuose?

Atsakymas į šį klausimą priklauso nuo deguonies ir vandenilio mišinio taikymo srities. Visi brėžiniai ir diagramos, paskelbtos įvairiuose interneto šaltiniuose, yra skirtos HHO dujų išleidimui šiais tikslais:

naudoti vandenilį kaip kurą automobiliams;
vandenilio deginimas be dūmų šildymo katilai ir orkaitės;
naudojamas dujinio suvirinimo darbams.

Pagrindinė problema, paneigianti visus vandenilio kuro privalumus: elektros kaina grynai medžiagai išleisti viršija energijos kiekį, gaunamą ją deginant. Kad ir ką teigtų utopinių teorijų šalininkai, maksimalus elektrolizatoriaus efektyvumas siekia 50%. Tai reiškia, kad už 1 kW gautos šilumos sunaudojama 2 kW elektros energijos. Nauda lygi nuliui, netgi neigiama.

Prisiminkime, ką rašėme pirmoje dalyje. Vandenilis yra labai aktyvus elementas ir pats reaguoja su deguonimi, išskirdamas daug šilumos. Bandydami suskaidyti stabilią vandens molekulę, negalime tiesiogiai panaudoti energijos atomams. Skaldymas atliekamas naudojant elektros energiją, kurios pusė išsklaido elektrodų, vandens, transformatorių apvijų ir kt.

Svarbi pagrindinė informacija. Specifinė vandenilio degimo šiluma yra tris kartus didesnė nei metano, bet pagal masę. Jei palyginsime juos pagal tūrį, tai deginant 1 m³ vandenilio išsiskirs tik 3,6 kW šiluminės energijos, o metano – 11 kW. Juk vandenilis yra lengviausias cheminis elementas.

Dabar apsvarstykime detonuojančias dujas, gautas elektrolizės būdu savadarbiame vandenilio generatoriuje, kaip kurą aukščiau išvardytiems poreikiams:

Nuoroda. Norėdami sudeginti vandenilį šildymo katilas, dizainas turės būti kruopščiai perkurtas, nes vandenilinis deglas galintis išlydyti bet kokį plieną.

Išvada

NHO dujose esantis vandenilis, gautas iš savadarbio generatoriaus, yra naudingas dviem tikslais: eksperimentams ir suvirinimui dujomis. Net jei nekreipiame dėmesio į žemą elektrolizatoriaus efektyvumą ir jo surinkimo išlaidas kartu su suvartojama elektros energija, pastatui šildyti tiesiog neužtenka našumo. Tai taip pat taikoma lengvojo automobilio benzininiam varikliui.

otivent.com

Paprastos naminės grandinės

Jei neatsižvelgiate į sudėtingus įrenginius, kuriuos sunku atkurti namuose, o apsiribojate improvizuotomis priemonėmis ir medžiagomis, kurias galima rasti neišėjus iš namų, paaiškėja, kad kompaktišką, bet efektyvų vandenilio generatorių savo rankomis pasidaryti yra nėra neįveikiama užduotis. Viena iš paprasčiausių schemų apima komponentus, prieinamus beveik visiems. Štai šie dalykai, kurie gali lengvai gulėti jūsų namuose:

maitinimo šaltinis (12 V, 1–2 A);
stiklinis indas su užsukamu metaliniu dangteliu (~0,5 l);
plastikinis butelis (~1,0 l);
stačiakampė plastikinė liniuotė (10–15 cm);
skutimosi peiliukai (plokštelių peiliukai, yra stačiakampėse kasetėse po 10 vnt.);
medicinos IV sistemų pora;
jungiamieji laidai (pagaminti iš vario, mažo skerspjūvio);
vanduo ir valgomoji druska.

Norėdami savo rankomis pagaminti vandenilio generatorių iš šio rinkinio, jums reikės paprasto įrankio, pavyzdžiui, kanceliarinio peilio, švitrinio popieriaus, lituoklio su atitinkamomis litavimo medžiagomis ir pripildyto klijų pistoleto. Pradėkite nuo peilių paruošimo, kurį sudaro vienpusis jų nuėmimas išilgai neaštrių kraštų (2–3 mm) ir skardinimas. Tada liniuotei reikia tolygiai (kas 3–4 mm) uždėti įpjovas ir griovelius. Į juos bus dedami peiliukai.

Reikėtų nepamiršti, kad padidinus atstumą tarp lizdų, sunaudos daugiau srovės ir atitinkamai reikės galingesnio maitinimo šaltinio.

Kiekvienas peilis turi būti statmenas pagrindinei liniuotės plokštumai. Jie pritvirtinami prie jo klijais, kad būtų išvengta elektrinio kontakto. Vizualiai rezultatas yra savotiškas briaunotas šildymo akumuliatorius, miniatiūrinis. Klijams išdžiūvus, gautą struktūrą būtina papildyti laidų jungtimis. Paprasčiau tariant, prie vieno laido reikia prijungti visus nelyginius peiliukus, o prie kito – visus lyginius (panašiai, kaip daroma su plokštelėmis baterijų viduje).

Plastikinis butelis turi būti įrengtas taip, kad jis tarnautų kaip burbuliatorius-hidraulinis sandariklis (gali būti daugiau nei vienas). Žarna iš stiklinio indelio, prakišta per dangtelį, turėtų beveik pasiekti butelio dugną. Atitinkamai, antroji vandenilio šalinimo žarna yra viršutinėje dalyje. Jungties praėjimas dangtelyje taip pat turi būti užsandarintas.

Rimtiems tikslams, pavyzdžiui, šildyti namą ar pjaustyti dujomis metalą, žinoma, turėsite jį padidinti. Vietoj ašmenų imkite didesnes pilnavertes lėkštes, vietoj skardinės su buteliu paimkite atitinkamą tarą ir pan. Kitos populiarios schemos, kurias galima pasidaryti ir savo rankomis namuose (bent jau garaže), yra visi iš principo panašūs į aprašytąjį. Galima naudoti įvairių formų ir skirtingų medžiagų indus, metalų, šarmų ir rūgščių junginius.

Kur siųsti

metalo pjovimas dujomis;
kuro sodrinimas automobilyje;
šildymas name.

Galbūt jus sudomins savo rankomis pasigaminti Brown dujų generatorių?