Направи си сам чертежи на водороден генератор. Как да си направим водороден генератор. Видео - Отопление с водород. Водородни клетъчни батерии

Световните петролни запаси намаляват и учените се опитват да намерят заместител на бензина. Водородът е един от неизчерпаемите източници на енергия. В допълнение, той е екологичен, което е от голямо значение за съвременни условия... Работещи водородни генератори вече съществуват днес, например в автомобилната индустрия. По-добри резултатиуспяха да постигнат инженерите на японската компания Toyota, които създадоха работещ прототип на автомобила.

Принцип на действие

Водородът може да се използва за отопление на домове или като гориво за превозни средства. В първия случай можете да постигнете добра ефективност поради високата топлопроводимост на веществото. По време на реакцията на окисление един кислороден атом ще се комбинира с два водородни атома, което води до образуването на вода. В същото време се откроява около 3 пъти повече топлинав сравнение с изгарянето на природен газ.

Сред всички източници на енергия, известни на науката днес , именно това вещество трябва да се счита за най-обещаващо -Световният океан на дънната планета се състои от две трети от това вещество, а във Вселената по отношение на разпределението само хелият може да се конкурира с водорода. по този начин двигателят, работещ с това гориво, може да се счита за най-добрия.

Има обаче доста сериозен проблем- за да се получи чист водород, е необходимо да се раздели водата, а това не е най-лесният процес. Днес учените вярват, че електролизата е най-лесният начин за разграждане на водните молекули. Този процес е познат на всички от училищния курс по физика:напрежение с висок електрически потенциал буквално разбива водните молекули на съставните им елементи.

Резултатът е газ с формула HHO с калоричност 121 MJ / kg. Той е кръстен на физика Дж. Браун и не отделя никакви вредни вещества при изгаряне. Особеността на веществото е, че за неговото използване можете да използвате същите контейнери, които днес се използват като котли за метан или пропан. Необходимо е обаче да се вземат допълнителни мерки за безопасност, тъй като газът на Браун е силна експлозивна смес.

Водороден генераторза автомобил се състои от два основни елемента:

• електролизатор.
• резервоар.

В запечатания контейнер на устройството има двойки електродни пластини, а самият той е оборудван с изход за газ, клеми, предпазен клапан, водно уплътнение и гърло за пълнене на вода. Този дизайн позволява да се елиминира разпространението на обратното горене на Брауновия газ и да се постигне изгаряне на водород само на изхода на горелката.

Но използването на класически хидролизатор е нерентабилно, тъй като включва значителна консумация на електрическа енергия. Въпреки това беше намерен изход от тази ситуация - токове с определена честота. В резултат на това водните молекули влизат в резонанс с електрически импулси и се разделят на компоненти. След като сглобите такова устройство, можете да получите гориво от вода със собствените си ръце.

Приложения и предимства

Днес описаният дизайн на електролизатора е толкова често срещан агрегат, колкото и плазмения резак. Трябва да се отбележи, че водородният генератор в началото е бил доста активно използван за извършване заваръчни работи... Днес ситуацията се промени и газ Кафявото може да се използва за решаване на следните проблеми:

Предимствата от използването на газа на Браун са очевидни: просто не забравяйте за запасите на веществото и неговата екологичност.

Познаване на технологията на получаване водородно горивои като имате определени умения, у дома можете да направите водороден генератор със собствените си ръце. Днес има няколко работни схеми, които ви позволяват да създадете такава настройка. Освен това, за разлика от класическото устройство, в домашно направено устройство електродите не се поставят в съд с вода, а самата течност влиза в пролуките между плочите. Преди да започнете работа по производството на водородна инсталация със собствените си ръце, трябва внимателно да проучите чертежите.

Избор на материали

Най-често домашните майстори се сблъскват с проблема с избора на електроди. Със създаването на горивна клетка ситуацията е по-проста и днес има два основни типа водородни генератори - "мокри" и "сухи". За да създадете първия, можете да използвате всеки контейнер, който има достатъчен марж на безопасност и газонепроницаемост. Най-добрият изборможе да се счита за стар модел акумулаторен корпус за лек автомобил.

Ако е възможно, по-добре е да направите корпуса сами от неръждаема стомана, но това ще доведе до увеличаване на цената на устройството. Домашна горивна клетка "сух" тип се създава от плексиглас с дебелина най-малко 10 см, а също така са необходими силиконови пръстеновидни уплътнения.

Най-добрите електроди са плочи (тръби) от неръждаема стомана. По принцип може да се използва и черен метал, но той бързо корозира и такива електроди изискват честа подмяна. Съвсем различно е положението при използване на високовъглеродни сплави, легирани с хром. Пример за такъв материал е неръждаема стомана 316L.

Когато се използват тръби, те трябва да бъдат избрани така, че когато един елемент е монтиран в друг, да се осигури празнина от не повече от един милиметър между тях. Не по-малко важен детайлводороден генератор за кола е PWM генератор. Благодарение на правилно сглобената електрическа верига честотата на тока може да се регулира и без това не е възможно да се произвежда водород.

За да създадете водно уплътнение (баблер), можете да използвате всеки контейнер, който има достатъчен индикатор за херметичност. В същото време е препоръчително да го оборудвате с капак, който се затваря плътно, но ако NVO се запали вътре, той веднага ще бъде откъснат. За да се предотврати връщането на газа на Браун в горивната клетка, се препоръчва да се монтира спирателен клапан между водното уплътнение и електролизатора.

Сглобяване на устройството

За да създадете кислороден генератор, по-добре е да изберете "суха" горивна клетка, а електродите трябва да бъдат направени от неръждаема стомана. Именно тя е най-популярна сред домашните майстори. Също така е важно да се придържате към определена последователност от действия:

След приключване на всички монтажни работи устройството трябва да бъде настроено. Специално вниманиекогато създавате домашно направено устройство, е необходимо да се обърне внимание на безопасността, тъй като при безотговорно отношение газът NVO може да избухне.

Свикнали сме да разглеждаме най-достъпния вид гориво природен газ... Но се оказва, че има достойна алтернатива- водород, получен чрез разделяне на водата. Изходния материал за производството на това гориво получаваме безплатно. И ако сами направите водороден генератор, спестяванията ще бъдат просто невероятни. Дали е така?

За тези, които желаят да изградят генератор на евтино, но много продуктивно гориво със собствените си ръце, предлагаме подробни инструкции. Даваме препоръки за правилна експлоатация. Като информативни допълнения бяха използвани фото приложения и видеоклипове, които ясно обясняват принципа на действие.

В уроците по химия гимназияНякога се даваха обяснения как да се получи водород от обикновена вода, изтичаща от чешмата. Е в химическо полетакава концепция е електролиза. Благодарение на електролизата е възможно да се получи водород.

Най-простата водородна инсталация е вид контейнер, пълен с вода. Под водния слой се поставят два пластинчати електрода. Към тях се подава електрически ток. Тъй като водата е отличен проводник на електрически ток, между плочите се установява контакт с ниско съпротивление.

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

Схема на експериментална водородна инсталация, която в стари времена се изучава в гимназиалната програма в уроците по химия. Както се оказа, за практикуването на съвременните ежедневни нужди тези уроци не бяха излишни.

Изглежда, че всичко е просто и остава много малко - да се събере генерираният водород, за да се използва като енергийна напитка. Но химията никога не е пълна без фини детайли.

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

Дизайн на водороден генератор

За да изградят водородни генератори със собствените си ръце, те обикновено вземат за основа класическата схема за инсталиране на Браун. Такъв електролизатор със средна мощност се състои от група клетки, всяка от които съдържа група пластинчати електроди. Мощността на инсталацията се определя от общата повърхност на плочните електроди.

Клетките се поставят в контейнер, добре изолиран от външна среда... Към тялото на резервоара са изведени връзки за свързване на водопровод, изход за водород, както и контактен панел за свързване на електричество.

Също така се разработват и произвеждат инсталации за експлоатация като част от етажната собственост. Вече свърши мощни конструкции(5-7 kW), чиято цел е не само енергия отоплителни системино и производството на електричество. Тази комбинирана опция бързо набира популярност западни странии в Япония.

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

Пример за наистина работеща индустриално произведена станция с мощност до 5 kW. В бъдеще се предвиждат подобни инсталации за оборудване на вили и етажна собственост.

Руската индустрия също започна да се занимава с този обещаващ вид производство на гориво. По-специално, Норилск Никел овладява технологиите за производство на водородни инсталации, включително битови.

Предвижда се да се използва най-много различни видовегоривни клетки в процеса на разработка и производство:

• протонна обменна мембрана;
• ортофосфорна киселина;
• протонен обменен метанол;
• алкална;
• твърд оксид.

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

Изглежда, че това е друга идея, хващайки се, можете да пуснете нов кръг от страсти, свързани с безплатното производство на гориво за домашен котел.

Заключения и полезно видео по темата

Експериментиране у дома с домашни модели, трябва да се подготвите за най-неочакваните резултати, но отрицателното преживяване също е преживяване:

Направи си сам водородни генератори за дома все още са проект, който съществува на ниво една идея. Няма практически реализирани проекти на водородни генератори със собствените си ръце, а тези, които са позиционирани в мрежата, са въображението на техните автори или чисто теоретични варианти.

Така че можем да разчитаме само на скъп индустриален продукт, който обещава да се появи в близко бъдеще.

Автомобилната индустрия е една от най-обещаващите области на индустрията. Глобалните концерни се стремят да инвестират много пари в разработването на нови технологии, които трябва да подобрят производителността в бъдеще. Превозно средство... Най-малката промяна в принципите на работа на автомобила може радикално да промени неговата динамика, шофиране, както и нивото на безопасност. В същото време обещават най-значимите промени алтернативни източницигорива и по-специално автомобили с водород, което вече може да се наблюдава в линиите на водещи производители днес. Въпреки появата на производствени модели от този тип, дизайнерите все още търсят най-доброто използване на водорода. Но фактът, че въвеждането на това горивов алгоритъма за работа на двигателя носи редица предимства, неоспорими.

Специфика на водородните автомобили

Преходът от традиционни технологии към нови решения не винаги дава възможност за подобряване на качествените показатели на транспортната дейност. Такъв е случаят с електрическите превозни средства, които въпреки че се считат за екологични и относително икономичен технически средства, но имат много недостатъци, включително незадоволителна динамика. От своя страна, ако устройството е балансирано, то може да запази предимствата на автомобилите с класически двигатели и да предостави няколко нови предимства. Интерес към този видгориво от производителите се дължи на възможността за подобряване на екологичността на транспорта, както и на спестяване на енергия. В сравнение с конвенционалните двигатели с вътрешно горене, агрегатите с водородно гориво практически не отделят вредни вещества. Този резултат може да бъде постигнат само ако традиционните двигатели бъдат напълно елиминирани и в този случай ще се забележи намаляване на мощността.

Комбинация от водород и двигател с вътрешно горене

Днес автомобилните производители използват няколко концепции за използването на водород. Една от най-разпространените е хибридната версия, която съчетава двигател с вътрешно горене и водородни клетки. Първоначално концептуалните автомобили с водород, направени с този подход, се отличаваха с ниската си мощност. Последните разработки обаче показват обратната ситуация, когато енергийният потенциал нараства с 10-15%. Но, отново, увеличаването на мощността отрича предимството под формата на екологичност и разходите за поддръжка на автомобила. Има и друг негативен фактор от използването на водород в системата на двигателя с вътрешно горене. По време на работа горивото реагира със структурни елементи, което значително намалява експлоатационния живот на материалите на силовия агрегат.

Технически характеристики на машини, работещи на водород

Първият сериен, който беше оборудван с водородна електроцентрала, е седанът Mirai с четири врати от Toyota. Разработчиците са използвали нестандартна конфигурация, в която основата на пълнежа е електрически мотор, свързан към водороден преобразувател. В резултат на това хибридната кола осигурява 151 к.с. с., максимална скорост 180 км/ч и ускорение до "стотици" за 9 секунди. В същото време една бензиностанция ви позволява да изминете почти 500 км, което е много добре за първата кола на водород. СпецификацииВпечатляващи са и водородните кросоувъри – например Hyundai Intrado получи 36 kWh батерия, осигуряваща изминаване до 600 км. Но най-важното е това вредни емисиив този случай се намаляват до нула. Компаниите вече предлагат водородни машини с атрактивни данни за производителност. Сред факторите, които спират този напредък, може да се отбележи само липсата на инфраструктура, която позволява използването на нови технологии от широка маса потребители.

Водородни генератори

Чао големи производителиовладяване на високотехнологични двигатели, които използват водород като източник на енергия, в средната връзка има разпространение на спомагателни генератори, които дават възможност за обработка на горивни клетки от този тип... Тъй като основната цел на използването на нови видове гориво е да се подобри екологичността на процеса и да се намали цената на захранването, в някои случаи е достатъчно да се въведе само подходящ реактор в дизайна. Тази функция по-специално се изпълнява на автомобил, който също се нарича преобразувател на газ. Освен това има два вида такива инсталации - с течни и сухи компоненти. От гледна точка на ефективността, вторият вариант е по-изгоден, тъй като течните клетки изискват големи обеми ток, увеличавайки размера на батерията.

Как работят водородните реактори

Положителни отзиви за водородни машини

От гледна точка на екологичните организации и самите производители, ползите от използването на водород са очевидни. Що се отнася до крайния потребител, ползата от използването на нови горивни клетки все още не е толкова изразена. Въпреки това, най-успешните примери на автомобили от този тип демонстрират икономии при експлоатация, което в бъдеще може да се превърне в един от основните фактори за популярността на тази технология. По отношение на динамичните качества и мощността, водородният генератор за автомобили предизвиква противоречиви преценки, но и тук има положителни промени. Рационалният разход на гориво дава не само спестявания, но и повишаване на производителността на електроцентралата - съответно в някои случаи и мощността се увеличава.

Отрицателни отзиви

Дори когато става дума за авангардни разработки в тази област, потребителите трябва да се сблъскат с проблемите на неразвитата инфраструктура. Както при другите версии на хибридите, водородните автомобили изискват поддръжка на специални станции. Разбира се, има и модели, които работят с разтвори, доставени в цилиндри. Но в този случай се отбелязват тежки условия на съхранение, чието спазване изисква водород на автомобил. Критикованите прегледи отделно отбелязват модернизираните машини, работещи с традиционни двигатели. Факт е, че интегрирането на водородни инсталации често води до бързо износване на най-близките възли и части.

Сравнение с алтернативни технологии

Според експерти рано или късно технологиите, отговарящи на високите стандарти за екологична безопасност, ще преобладават в световната автомобилна индустрия. Наред с водородните концепции за тази роля кандидатстват електрически превозни средства, различни хибриди, модели, работещи с течен азот и т. н. Но за разлика от изброените концепции, същият водороден генератор HHO на автомобил е най-простият в техническо изпълнение. Ако разработчиците на електродвигатели често трябва да създават нов дизайн в пространството с двигателя, тогава въвеждането на водороден реактор е по силите на всеки съвременен автосервиз. Друго нещо е, че генераторът не може да се счита за най-много най-добрият примеризползване на алтернативни горива за транспорт.

Заключение

Водородът е бил използван като източник за захранване на електроцентралата на транспорта още в зората на появата на първите автомобили. Въпреки това, високата производителност на класическите двигатели с вътрешно горене засенчи развитието на този вид. Всъщност дори в наши дни по редица параметри водородните автомобили не могат да се конкурират с обичайните модели. Актуалността на тази посока се дължи на липсата на замърсители на въздуха. Има и определени предимства в други нюанси на работа, но те не са основни за производителите. Ако говорим за жертвите, които ще трябва да направят създателите на водородни автомобили, те вероятно ще бъдат ограничени до скромна мощност и въвеждане на структурни елементи, които могат да повлияят на ергономията.

Дори средновековният учен Парацелз по време на един от експериментите си забелязал, че когато сярната киселина влезе в контакт с ферум, се образуват въздушни мехурчета. Всъщност това беше водород (но не въздух, както вярваше ученият) - лек, безцветен газ без мирис, който става експлозивен при определени условия.

В моментаНаправи си сам водородно отопление - много често срещано нещо. Всъщност водородът може да се получи в почти неограничени количества, основното е, че има вода и електричество.

Този метод на отопление е разработен от един от италиански фирми... Водородният котел работи без да генерира вредни отпадъци, поради което се счита за най-екологичния и тих начин за отопление на къща. Иновацията на разработката е, че учените успяват да постигнат изгарянето на водород при сравнително ниска температура (около 300ᵒС) и това прави възможно производството на подобни отоплителни котлиот традиционни материали.

По време на работа котелът отделя само безвредна пара, а единственото скъпо нещо е електричеството. И ако комбинирате това със слънчеви панели (хелиосистема), тогава тези разходи могат да бъдат напълно намалени до нула.

Забележка! Водородните котли често се използват за отопление на системи за подово отопление, които могат лесно да бъдат сглобени на ръка.

Как работи всичко? Кислородът реагира с водорода и, както си спомняме от уроците по химия в средното училище, образува водни молекули. Реакцията се провокира от катализатори, в резултат на което се отделя топлинна енергия, която загрява водата до около 40ᵒC - идеалната температура за "топъл под".

Регулирането на мощността на котела ви позволява да постигнете определен температурен индикатор, необходим за отопление на помещение с определена площ. Също така си струва да се отбележи, че такива котли се считат за модулни, тъй като се състоят от няколко канала, независими един от друг. Всеки от каналите съдържа гореспоменатия катализатор, в резултат на което топлообменникът получава топлоносителя, който вече е достигнал необходимия индикатор от 40 ° C.

Забележка! Характеристика на такова оборудване е, че всеки от каналите е в състояние да произвежда различна температура. По този начин един от тях може да бъде отведен до " топъл под", Вторият към съседната стая, третият към тавана и т.н.

Основните предимства на водородното отопление

Този метод за отопление на къща има няколко значителни предимства, които се дължат на нарастващата популярност на системата.

1. Впечатляваща ефективност, която често достига 96%.
2. Екологичност. Единственият страничен продукт, изпускан в атмосферата, е водната пара, която не може да навреди заобикаляща средаосновно.
3. Водородното отопление постепенно измества традиционните системи, освобождавайки хората от необходимостта да добиват природни ресурси – нефт, газ, въглища.
4. Водородът работи без огън; топлинната енергия се генерира чрез каталитична реакция.

Можете ли сами да направите водородно отопление?

По принцип това е възможно. Основният елемент на системата - котел - може да бъде създаден на базата на LVD генератор, тоест конвенционален електролизатор. Всички помним училищните преживявания, когато поставихме оголени проводници в съд с вода, свързан към контакт с помощта на токоизправител. Така че, за да изградите котел, трябва да повторите този опит, но в по-голям мащаб.

Забележка! Водородният котел се използва с "топъл под", както вече обсъдихме. Но подреждането на такава система е тема за друга статия, така че ще разчитаме на факта, че "топлият под" вече е подреден и готов за използване.

Изграждане на водородна горелка

Нека започнем да създаваме водна горелка. По традиция ще започнем с готвене необходими инструментии материали.

Какво се изисква в работата

1. Лист от неръждаема стомана.
2. Възвратен клапан.
3. Два болта 6х150, гайки и шайби за тях.
4. Проточен филтър (от пералната машина).
5. Прозрачна тръба. Нивото на водата е идеално за това - в магазините за строителни материали се продава за 350 рубли на 10 м.
6. Пластмасов запечатан контейнер за храна с вместимост 1,5 литра. Приблизителната цена е 150 рубли.
7. Фитинги от рибена кост ø8 мм (те са идеални за маркуч).
8. Шлифовъчна машина за рязане на метал.

Сега нека да разберем какъв вид неръждаема стомана трябва да използвате. В идеалния случай за това трябва да се вземе стомана 03X16H1. Но купи цял лист"Неръждаемата стомана" понякога е много скъпа, тъй като продукт с дебелина 2 мм струва повече от 5500 рубли, освен това трябва да бъде внесен по някакъв начин. Ето защо, ако някъде лежи малко парче такава стомана (0,5x0,5 m е достатъчно), тогава можете да направите с тях.

Ще използваме неръждаема стомана, тъй като обикновената стомана, както знаете, започва да ръждясва във вода. Освен това в нашия дизайн възнамеряваме да използваме алкали вместо вода, тоест околната среда е повече от агресивна и дори под въздействието на електрически ток обикновената стомана няма да издържи дълго.

Видео - Модел с обикновена клетка на генератор на кафяв газ от 16 плочи от неръждаема стомана

Инструкция за производство

Първа стъпка. Първо вземете стоманен лист и го поставете върху него плоска повърхност... От лист с горните размери (0,5x0,5 m) трябва да се получат 16 правоъгълника за бъдещата водородна горелка, изрязваме ги с мелница.

Забележка! Изрязваме един от четирите ъгъла на всяка чиния. Това е необходимо, за да свържете плочите в бъдеще.

Втора фаза. С задната странаплочи пробиваме дупки за болта. Ако планирахме да правим "сух" електролизатор, щяхме да пробием дупки и от дъното, но в случая не е необходимо да правим това. Факт е, че "сухият" дизайн е много по-сложен и полезната площ на плочите в него няма да се използва на 100%. Ще направим "мокър" електролизатор - плочите ще бъдат напълно потопени в електролита, а цялата им площ ще участва в реакцията.

Трети етап. Принципът на работа на описаната горелка се основава на следното: електрическият ток, преминаващ през плочите, потопени в електролита, ще доведе до факта, че водата (тя трябва да бъде част от електролита) се разлага на кислород (O) и водород (Н). Следователно трябва да имаме две плочи едновременно - катодната и анодната.

С увеличаване на площта на тези плочи обемът на газа се увеличава, следователно в този случай използваме съответно осем парчета на катод и анод.

Забележка! Горелката, която разглеждаме, е паралелен дизайн, който, честно казано, не е най-ефективният. Но е по-лесно за изпълнение.

Четвърти етап. След това трябва да монтираме плочите Пластмасов контейнертака че да се редуват: плюс, минус, плюс, минус и т.н. За изолация на плочите използваме парчета от прозрачна тръба (купихме я до 10 м, така че има запас).

Изрязваме малки пръстени от тръбата, нарязваме ги и получаваме ленти с дебелина около 1 мм. Това е идеалното разстояние за ефективно генериране на водород в структурата.

Пети етап. Прикрепяме плочите една към друга с шайби. Правим го по следния начин: поставяме шайба на болта, след това плоча, след нея три шайби, друга пластина, отново три шайби и т. н. Окачваме осем парчета на катода, осем на анода.

Забележка! Това трябва да се направи в огледален образ, тоест завъртаме анода на 180ᵒ. Така че "плюсът" ще отиде в пролуките между "минус" плочите.

Шести етап. Гледаме къде точно в контейнера почиват болтовете, пробиваме дупки на това място. Ако изведнъж болтовете не се поберат в контейнера, тогава ги нарязваме на необходимата дължина. След това вкарваме болтовете в отворите, поставяме шайби върху тях и ги затягаме с гайки - за по-добра плътност.

След това правим дупка в капака за фитинга, завинтваме самия фитинг (за предпочитане чрез намазване на кръстовището силиконов уплътнител). Духаме в фитинга, за да проверим херметичността на капака. Ако въздухът все още излиза изпод него, тогава покриваме тази връзка с уплътнител.

Седми етап. В края на монтажа тестваме готовия генератор. За да направите това, свържете всеки източник към него, напълнете контейнера с вода и затворете капака. След това поставяме маркуч върху фитинга, който го спускаме в съд с вода (за да видите въздушни мехурчета). Ако източникът не е достатъчно мощен, тогава те няма да бъдат в контейнера, но със сигурност ще се появят в електролизера.

След това трябва да увеличим скоростта на отделяне на газ чрез увеличаване на напрежението в електролита. Тук си струва да се отбележи, че чистата вода не е проводник - токът преминава през нея поради съдържащите се в нея примеси и сол. Ще разредим малко алкали във вода (например натриевият хидроксид е страхотен - продава се в магазините като почистващ препарат Mole).

Забележка! На този етап трябва адекватно да оценим възможностите на източника на енергия, следователно, преди да излеем алкали, свързваме амперметър към електролизатора - по този начин можем да проследим увеличаването на тока.

Видео - Отопление с водород. Водородни клетъчни батерии

След това нека поговорим за другите компоненти на водородната горелка - филтъра за шайбата и клапана. И двете са за защита. Клапанът няма да позволи на запаления водород да проникне обратно в структурата и да експлодира газа, натрупан под капака на клетката (дори и да няма много от него там). Ако не монтираме клапана, контейнерът ще се повреди и алкалите ще изтекат.

Филтърът ще е необходим за производството на водно уплътнение, което ще действа като бариера за предотвратяване на експлозия. Занаятчии, които не са запознати по слух с дизайна на домашно приготвена водородна горелка, наричат ​​този затвор "крушка". Всъщност той създава само въздушни мехурчета във водата. За самата горелка използваме същия прозрачен маркуч. Това е всичко, водородната горелка е готова!

Остава само да го свържете към входа на системата "топъл под", да запечатате връзката и да започнете директна работа.

Като заключение. Алтернативен

Алтернатива, макар и силно противоречива, е газът на Браун - химично съединение, който се състои от един кислороден атом и два водородни атома. Изгарянето на такъв газ е придружено от образуване на топлинна енергия (при това четири пъти по-мощна, отколкото в описания по-горе дизайн).

Електролизерите се използват и за отопление на къща с газ на Браун, защото този метод за генериране на топлина също се основава на електролиза. Създават се специални котли, в които под действието на променлив ток молекулите на химичните елементи се разделят, образувайки желания Браунов газ.

Видео - Кафяв обогатен газ

Напълно възможно е иновативните енергийни ресурси, чийто резерв е практически неограничен, скоро да заменят невъзобновяемите. Природни ресурси, освобождавайки ни от необходимостта от постоянно копаене. Такъв ход на събитията ще има положителен ефект не само върху околната среда, но и върху екологията на планетата като цяло.

Прочетете също в нашата статия - парно отопление "Направи си сам".

Видео - Отопление с водород

Водородът е почти идеално гориво, но проблемът е, че се среща на нашата планета само под формата на съединения с други. химични елементи... Делът на "чистата" материя в атмосферата е не повече от 0,00005%. При такива реалности става актуален въпросза водороден генератор. Помислете за принципа на работа на такова устройство, неговите конструктивни характеристики, обхват и възможност за самостоятелно производство.

Описание и принцип на работа на водороден генератор

Има няколко метода за отделяне на водорода от други вещества, ще изброим най-често срещаните:

1. Електролизата, тази техника е най-простата и може да се приложи у дома. През воден разтворсъдържащ сол, преминава постоянен електрически ток, под негово влияние възниква реакция, която може да се опише със следното уравнение: 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + Cl 2 + H 2. В случая примерът е даден за разтвор на обикновена кухненска сол, който не е такъв по най-добрия начинтъй като отделеният хлор е отровен. Имайте предвид, че водородът, получен по този метод, е най-чист (около 99,9%).
2. Чрез преминаване на водна пара върху въглищен кокс, нагрят до температура 1000 ° C, при тези условия протича следната реакция: H 2 O + C ⇔ CO + H 2.
3. Извличане от метан чрез парен риформинг ( необходимо условиеза реакцията - температура 1000 ° С): СН 4 + Н 2 О ⇔ СО + 3Н 2. Вторият вариант е окисление на метан: 2СН 4 + О 2 ⇔ 2СО + 4Н 2.
4. По време на процеса на крекинг (рафиниране на нефт) като страничен продукт се отделя водород. Имайте предвид, че у нас изгарянето на това вещество все още се практикува в някои нефтени рафинерии поради липса на необходимото оборудванеили достатъчно търсене.

От изброените опции последният е най-евтиният, а първият е най-достъпният, именно той е в основата на повечето водородни генератори, включително домакински. Техният принцип на работа се крие във факта, че в процеса на преминаване на ток през разтвора, положителният електрод привлича отрицателни йони, а електродът с противоположен заряд привлича положителни йони, в резултат на което веществото се разделя.

Конструктивни характеристики и устройство на водородния генератор

Ако сега практически няма проблеми с производството на водород, тогава неговото транспортиране и съхранение все още е спешна задача. Молекулите на това вещество са толкова малки, че могат да проникнат дори през метала, което представлява определен риск за безопасността. Абсорбираното съхранение не е по-различно висока рентабилност... Следователно, най най-добрият вариант- генериране на водород непосредствено преди използването му в производствения цикъл.

За целта се произвеждат промишлени инсталации за производство на водород. По правило това са електролизатори от мембранен тип. По-долу са дадени опростен дизайн на такова устройство и принципът на работа.

легенда:

• A - тръба за отстраняване на хлор (Cl 2).
• B - отстраняване на водорода (H 2).
• С - анод, върху който протича следната реакция: 2CL - → CL 2 + 2е -.
• D - катод, реакцията върху него може да се опише със следното уравнение: 2Н 2 О + 2е - → Н 2 + ОН -.
• E - разтвор на вода и натриев хлорид (H 2 O & NaCl).
• F - мембрана;
• G - наситен разтвор на натриев хлорид и образуване на сода каустик (NaOH).
• H - отстраняване на саламура и разредена сода каустик.
• I - въвеждане на наситен саламура.
• J - капак.

Дизайнът на домакинските генератори е много по-прост, тъй като повечето от тях не произвеждат чист водород, а произвеждат газ на Браун. Така че е обичайно да се нарича смес от кислород и водород. Тази опция е най-практичната, не се изисква разделяне на водород и кислород, тогава можете значително да опростите дизайна и следователно да го направите по-евтин. Освен това полученият газ се изгаря, докато се произвежда. Съхранението и съхранението му у дома е не само проблематично, но и опасно.

легенда:

• а - тръба за отстраняване на Браунов газ;
• b - входящ колектор за водоснабдяване;
• в - запечатан корпус;
• d - блок от плочи от електроди (аноди и катоди), с монтирани изолатори между тях;
• д - вода;
• f - сензор за нивото на водата (свързан към контролния блок);
• g - филтър за разделяне на водата;
• h - подаване на захранване към електродите;
• i - сензор за налягане (изпраща сигнал към блока за управление при достигане на праговото ниво);
• j - предпазен клапан;
• k - изход на газ от предпазния клапан.

Характерна особеност на такива устройства е използването на електродни блокове, тъй като не се изисква разделяне на водород и кислород. Това прави генераторите доста компактни.

Приложения на водородния генератор

С оглед на проблемите, свързани с транспортирането и съхранението на водород, такива устройства са търсени в индустрии, където наличието на този газ изисква технологичен цикъл. Нека изброим основните направления:

1. Производство, свързано със синтеза на хлороводород.
2. Производство на гориво за ракетни двигатели.
3. Създаване на торове.
4. Производство на водороден нитрид (амоняк).
5. Синтез на азотна киселина.
6. V Хранително-вкусовата промишленост(за получаване на твърди мазнини от растителни масла).
7. Обработка на метал (заваряване и рязане).
8. Възстановяване на метали.
9. Синтез на метилов алкохол
10. Производство на солна киселина.

Въпреки факта, че производството на водород в процеса на рафиниране на нефт е по-евтино от производството му чрез електролиза, както вече беше споменато по-горе, възникват трудности при транспортирането на газ. Изграждане опасно химическо производство, директно, до петролните рафинерии, екологичната обстановка не винаги позволява. Освен това водородът, произведен чрез електролиза, е значително по-чист от този от крекинг на масло. В тази връзка винаги има голямо търсене на промишлени водородни генератори.

Домашна употреба

В ежедневието има и използване на водорода. На първо място, това са автономни отоплителни системи. Но тук има някои особености. Инсталациите за производство на чист водород са значително по-скъпи от газогенераторите на Браун, като последните дори могат да бъдат сглобени сами. Но при организиране на отопление на дома е необходимо да се има предвид, че температурата на горене на газа на Браун е много по-висока от тази на метана, следователно ще е необходим специален котел, който е малко по-скъп от обикновено.

В интернет можете да намерите много статии, в които е написано, че обикновените котли могат да се използват за кислороден газ, е абсолютно невъзможно да се направи това. В най-добрия случай те бързо ще се провалят, а в най-лошия могат да причинят тъжни или дори трагични последици. За сместа на Браун са осигурени специални дизайни с по-устойчива на топлина дюза.

Трябва да се отбележи, че рентабилността на отоплителните системи, базирани на водородни генератори, е силно съмнителна поради ниската ефективност. В такива системи има двойни загуби, първо, в процеса на генериране на газ, и второ, при нагряване на вода в котел. По-евтино е за отопление веднага да загреете вода в електрически бойлер.

Не по-малко противоречиво изпълнение за домашна употреба, при което газът на Браун се обогатява с бензин в горивната система на автомобилен двигател, за да се спестят пари.

легенда:

• a - NNO генератор (прието обозначение за Браунов газ);
• b - изход на газ към сушилната камера;
• в - отделение за отстраняване на водни пари;
• d - връщане на кондензата към генератора;
• e - подаване на изсушен газ към въздушния филтър на горивната система;
• f - автомобилен двигател;
• g - връзка към акумулатор и генератор.

Трябва да се отбележи, че в някои случаи такава система дори работи (ако е сглобена правилно). Но няма да намерите точните параметри, усилването на мощността, процента на спестяване. Тези данни са много неясни и тяхната надеждност е под въпрос. Отново въпросът колко ще намалее ресурсът на двигателя не е ясен.

Но търсенето генерира предлагане, в интернет можете да намерите подробни чертежи на такива устройства и инструкции за свързването им. Има и готови модели, направени в Страната на изгряващото слънце.

Ние правим най-простия водороден генератор със собствените си ръце стъпка по стъпка

Ние ще ви кажем как можете да направите домашен генераторза получаване на смес от водород и кислород (HNO). Капацитетът му за отопление на къщата не е достатъчен, но за газов котлонза рязане на метал количеството произведен газ ще бъде достатъчно.

Ориз. 8. Схема на газова горелка

легенда:

• а - дюза на горелката;
• b - тръби;
• в - водни брави;
• d - вода;
• д - електроди;
• f - запечатан корпус.

На първо място правим електролизатор, за това се нуждаем от запечатан контейнер и електроди. Като последното използваме стоманени плочи (избираме техния размер произволно, в зависимост от желаната производителност), прикрепени към диелектричната основа. Свързваме всички плочи на всеки от електродите една към друга.

Когато електродите са готови, те трябва да бъдат фиксирани в контейнера по такъв начин, че точките на свързване на захранващите проводници да са над очакваното ниво на водата. Проводниците от електродите отиват към 12 волтово захранване или акумулатор на автомобил.

В капака на контейнера правим отвор за тръбата за изпускане на газ. Като водни уплътнения можете да използвате конвенционални стъклени бурканис вместимост 1 литър. Напълваме ги на 2/3 с вода и ги свързваме към електролизера и горелката, както е показано на фигура 8.

По-добре е да вземете горелката готова, тъй като не всеки материал може да издържи температурата на горене на газа на Браун. Свързваме го към изхода на последното водно уплътнение.

Напълваме електролизера с вода, към която е добавена обикновена кухненска сол.

Прилагаме напрежение към електродите и проверяваме работата на устройството.