Как сами да си направите водороден генератор. Как да направите водороден генератор със собствените си ръце? Недостатъци на тези отоплителни системи за жилищна сграда

Водородът е почти идеален вид 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 въпросът за водороден генератор става актуален. Помислете за принципа на работа на такова устройство, неговите конструктивни характеристики, обхват и възможност за самостоятелно производство.

Описание и принцип на работа на водородния генератор

Има няколко метода за извличане на водород от други вещества, ние изброяваме най-често срещаните:

1. Електролизата, тази техника е най-простата и може да се приложи у дома. През воден разтвор, съдържащ сол, преминава постоянен електрически ток, под негово влияние протича реакция, която може да се опише със следното уравнение: 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + Cl 2 + H 2. В този случай примерът е даден за разтвор на обикновена кухненска сол, което не е най-добрият вариант, тъй като отделеният хлор е токсично вещество. Имайте предвид, че водородът, получен по този метод, е най-чистият (около 99,9%).
2. Чрез преминаване на водна пара върху въглищен кокс, нагрят до температура 1000 ° C, при такива условия протича следната реакция: H 2 O + C ⇔ CO + H 2.
3. Екстракция от метан чрез парен реформинг (необходимо условие за реакцията е температура 1000°C): CH 4 + H 2 O ⇔ CO + 3H 2 . Вторият вариант е окисляване на метан: 2CH 4 + O 2 ⇔ 2CO + 4H 2.
4. В 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 рафинерии поради липса на необходимото оборудване или 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 действие се крие във факта, че в процеса на преминаване на ток през разтвора, положителният електрод привлича отрицателни йони, а електродът с противоположния заряд привлича положителни, в резултат на което веществото се разделя.

Конструктивни характеристики и разположение на водородния генератор

Ако практически няма проблеми с получаването на водород, тогава неговото транспортиране и съхранение все още е спешна задача. Молекулите на това вещество са толкова малки, че могат дори да проникнат в метал, което представлява определен риск за безопасността. Съхранението в абсорбирана форма все още не е много рентабилно. Следователно най-оптималният вариант е генерирането на водород непосредствено преди използването му в производствения цикъл.

За тази цел 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.

Обозначения:

• A - тръба за отстраняване на хлор (Cl 2).
• B - отстраняване на водорода (Н 2).
• C е анодът, върху който протича следната реакция: 2CL - →CL 2 + 2е - .
• D е катодът, реакцията върху него може да се опише със следното уравнение: 2H 2 O + 2e - → H 2 + OH - .
• 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 газ на Браун. Това е името, дадено на сместа от кислород и водород. Тази опция е най-практичната, тъй като не се изисква отделяне на водород и кислород, възможно е значително да се опрости дизайнът и следователно да се направи по-евтин. Освен това полученият газ се изгаря, докато се произвежда. Поддържането и натрупването му у дома е не само проблематично, но и опасно.

Обозначения:

• а - изпускателна тръба на Браун;
• b - входящ колектор за подаване на вода;
• в - запечатан корпус;
• d - блок от електродни плочи (аноди и катоди), с монтирани изолатори между тях;
• д - вода;
• f - сензор за нивото на водата (свързан към блока за управление);
• g - филтър за разделяне на водата;
• h е захранването, захранвано към електродите;
• i - сензор за налягане (изпраща сигнал към управляващия блок при достигане на прагово 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

Поради проблемите, свързани с транспортирането и съхранението на водород, такива устройства са търсени в индустрии, където наличието на този газ изисква технологичен цикъл. Изброяваме 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. В 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, има трудности с транспортирането на газ. Екологичната ситуация невинаги позволява изграждането на опасни химически производствени мощности в непосредствена близост до петролни рафинерии. Освен това водородът, произведен чрез електролиза, е много по-чист от крекинга на маслото. В тази връзка промишлените водородни генератори винаги са в голямо търсене.

домашна употреба

Има и приложения на водорода в ежедневието. На първо място, това са автономни отоплителни системи. Но ето някои характеристики. Инсталациите с чист водород са значително по-скъпи от газовите генератори на Браун и дори можете да построите последните сами. Но при организиране на отопление на дома трябва да се има предвид, че температурата на горене на газа на Браун е много по-висока от тази на метана, така че е необходим специален котел, който е малко по-скъп от обикновено.

В интернет можете да намерите много статии, които казват, че обикновените котли могат да се използват за експлозивен газ, но това е абсолютно невъзможно. 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 предвидени специални дизайни с по-топлоустойчива 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, когато водата се нагрява в котела. По-евтино е веднага да загреете вода в електрически бойлер за отопление.

Също толкова 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.

Обозначения:

• a - HHO 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 акумулатора и генератора.

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 силно замъглени и тяхната надеждност е под въпрос. Отново въпросът не е ясен колко ще намалее ресурсът на двигателя.

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

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

Нека ви кажем как можете да направите домашен генератор за производство на смес от водород и кислород (HNO). Капацитетът му за отопление на къщата не е достатъчен, но за газова горелка за рязане на метал, полученото количество газ ще бъде достатъчно.

Ориз. 8. Схема на газова горелка

Обозначения:

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

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 диелектрична основа. Свързваме заедно всички плочи на всеки от електродите.

Когато електродите са готови, те трябва да бъдат фиксирани в резервоара 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 изход на газ. Като водни брави можете да използвате обикновени стъклени буркани с вместимост 1 литър. Напълваме ги на 2/3 с вода и ги свързваме към електролизатора и горелката, както е показано на фигура 8.

По-добре е да вземете готова горелка, тъй като не всеки материал може да издържи температурата на горене на газа на Браун. Свързваме го към изхода на последната водна ключалка.

Напълваме електролизера с вода, към която се добавя обикновена кухненска сол.

Прилагаме напрежение към електродите и проверяваме работата на устройството.

Един от най-удобните и практични начини за производство на водород и неговото по-нататъшно, разумно използване е водороден генератор, така наречената водородна горелка. Но получаването на водород у дома е доста опасна задача, така че следвайте описаните съвети.

Домашен водороден генератор:

Основата на водородната горелка е водороден генератор, който е вид контейнер с вода и плочи от неръждаема стомана. Дизайнът и подробното описание на водородния генератор могат лесно да бъдат намерени в други сайтове, така че няма да губя отпечатани знаци за това. Искам да предам много важни тънкости, които ще ви бъдат много полезни, ако ще направите водородна горелка със собствените си ръце.

Фигура No 1 - Структурна схема на водородна горелка

Същността на водородната горелка е да произвежда водород чрез електролиза на вода. Трябва да разберете, че в електролизера (контейнер с вода и електроди) и следователно не можете да излеете нищо ужасно там, препоръчвам да използвате дестилирана вода, но прочетох, че се добавя и сода каустик за по-ефективна електролиза (аз не не знам пропорциите).

Моята клетка е сглобена от неръждаеми плочи, гумени уплътнения и две дебели плочи от плексиглас и външно всичко изглежда така:

Фигура No2 - Електролизатор

Електролизерът трябва да се напълни точно наполовина с вода, за да се спазват правилата за безопасност, следете нивото на течността, тъй като с намаляването му се променят електрическите параметри и интензивността на отделяне на водород!

Но преди да отделите много време и материали за сглобяване на електролизера, погрижете се за захранването към него. Моят електролизер, например, консумира около 6А ток, при напрежение 8V.

Металните плочи (електроди) са свързани с дебела медна тел, запоена към тях, и дебели медни проводници (около 4 мм напречно сечение).

Фигура No3 - Как да свържете проводниците

Трябва също да разберете, че всичко трябва да бъде херметично свързано и добре изолирано, късото съединение на плочите и искрата е неприемливо !!!

Фигура No4 - Изолация на плочи

Всъщност има много различни видове дизайни на електролизери, така че не искам да фокусирам вниманието ви върху него, въпреки че е най-основната и отнемаща време част за водородната горелка, сама по себе си не е много важна (всеки дизайн ще ви свърши работа).

Когато работите с водородна горелка, трябва:

Ако ще правите водородна горелка, тогава внимавайте! Водородът е силно експлозивен! При сглобяването и работата с водородна горелка има много жизненоважни тънкости. Обърнете внимание на съвета ми - наистина го направих и знам за какво говоря.

В самоделната водородна горелка налягането на водорода трябва да е постоянно, а защита срещу обратна експлозия, добра херметичност и изолация!

Факт е, че когато работите с водородна горелка, използвате захранване за електролиза. И докато е включен, водородът се отделя с приблизително същата интензивност (като работи, може да падне, тъй като водата се изпарява и плътността на тока между електродните плочи се променя), така че не започвайте работа, без първо да се запознаете с горелката устройство.

Как да използвате правилно водородната горелка:

На първо място, винаги работете с лични предпазни средства (не забравяйте да носите защитен щит или очила на лицето си), и второ, спазвайте правилата за пожарна безопасност. Трето, следете нивото на водата в електролизатора и интензивността на пламъка.

Не е необходимо пламъкът да се запали веднага, оставете водорода да измести останалия кислород (отнема ми около десет минути, в зависимост от интензивността на освобождаването и обема на съдовете с водно уплътнение и предпазител A, B Фиг. 1 )

Не забравяйте да държите контейнер с вода близо до вас - той ще ви е необходим, за да изгасите пламъка на горелката, когато приключите работата. За да направите това, просто трябва да насочите върха на иглата с пламъка под водата и по този начин да блокирате кислорода от огъня. ВИНАГИ ПЪРВО ГАСЕТЕ ПЛАМЪКА И ПОСЛЕ ИЗКЛЮЧВАЙТЕ ЗАХРАНВАНЕТО НА ГЕНЕРАТОРА - В ИНАЧЕ ЕКСПЛОЗИЯТА ЩЕ Е НЕВЪЗМОЖНА.

Водно уплътнение и предпазител:

Обърнете внимание на фигура № 1 - има два контейнера (обозначих ги A и B), добре, игла от спринцовка за еднократна употреба (C), всичко това е свързано с тръби от капкомерите.

Необходимо е да се излее вода в първия контейнер (A), това е водна ключалка. Необходимо е експлозията да не достигне до електролизатора (ако избухне, ще бъде като осколкова граната).

Фигура No5 - Водна брава

Моля, имайте предвид, че в капака на водното уплътнение има два конектора (всичко това адаптирах от медицински капкомер), и двата са херметически залепени в капака с епоксидно лепило. Едната тръба е дълга, през която водородът от генератора трябва да тече под вода, да бълбука и през втория отвор да премине през тръбата към предпазителя (B).

Фигура #6 - Предпазител

В контейнер с предпазител можете да излеете както вода (за по-голяма надеждност), така и алкохол (алкохолните пари повишават температурата на горене на пламъка).

Самият предпазител е направен така: Трябва да направите дупка с диаметър 15 мм в капака и отвори за винтовете.

Фигура No7 - Как изглеждат дупките в капака

Ще ви трябват и две дебели шайби (ако е необходимо, трябва да разширите вътрешния диаметър на шайбата с кръгла пила), две водни уплътнения и шоколадово фолио или обикновен балон.

Фигура No8 - Скица на защитния клапан

Сглобява се доста просто, трябва да пробиете четири коаксиални дупки в железните шайби на капака и уплътненията. Първо трябва да запоите болтовете към горната шайба, това лесно може да се направи с мощен поялник и активен поток.

Фигура No9 - Шайба с винтове
Фигура No10 - Запоени винтове към шайбата

След като сте запоили винтовете, трябва да поставите едно гумено уплътнение върху шайбата и директно вашия клапан. Използвах тънка гумена лента от спукан балон (много по-удобно е от поставянето на тънко фолио), въпреки че фолиото също работи доста добре, поне когато тествах водородната си горелка за експлозивност, беше фолио във клапана.

Фигура No 11 - Слагаме уплътнението и защитната гума

След това поставяме второто уплътнение и можете да поставите защитата в отворите, направени в капака.

Фигура No 12 - Готов клапан
Фигура No 13 - Охранителни елементи

Втората шайба и гайки са необходими за плътно и стабилно фиксиране на защитата чрез затягане на гайките (вижте фигура № 6).

Разберете правилно и имайте предвид, че правилата за безопасност не могат да бъдат пренебрегвани, особено при работа с експлозивни газове. И такова просто устройство може да ви спаси от неприятни изненади. Защитата работи на принципа „където е тънка - там се счупва“, с експлозия избива защитен филм (фолио или гумена лента), а експлозивната сила не влиза в електролизера, освен това това също е предотвратени от воден затвор. Повярвайте ми на думата ако гръмне електролизера няма да ви се стори достатъчно :)!!!

Фигура #14 - Експлозия

Трябва да се разбере, че извънредната ситуация е неизбежна. Факт е, че пламъкът гори на изхода на дюзата (което е доста добра игла от спринцовка за еднократна употреба) само защото се създава налягане на газа (налягането е договорено).

Фигура No15 - Накрайник от спринцовка, на пиедестал

Например, работите с вашата горелка и сега светлината е изгасна, повярвайте ми! Няма да имате време да отскочите от горелката, пламъкът моментално ще се върне обратно през тръбата и експлозията на защитния клапан ще гръмне (необходимо е да се издуха той, а не електролизерът) - това е съвсем нормално, когато горелката е домашно приготвени - бъдете бдителни и внимателни, стойте далеч от водородната горелка и носете лични предпазни средства!

Аз лично не съм много ентусиазиран от водородната горелка и се опитах да я направя само защото вече имах готов електролизер. Първо, много е опасно, и второ, не е много ефективно (говоря за моята водородна горелка, а не за горелките като цяло) не беше възможно да стопя това, което исках с него. И следователно, ако ви е хрумнала идеята да направите този тип горелка, задайте си напълно рационален въпрос „заслужава ли си“, тъй като сглобяването на електролизер от нулата е доста обезпокоителен бизнес и също така се нуждаете мощно захранване, което би било достатъчно, за да съответства на налягането на водорода и диаметъра на изходната дюза. Ето защо, „само ако беше“ не ви препоръчвам да го правите, но само ако наистина имате нужда от него.

Трудно е да се намери такъв човек, който да не се стреми да намали разходите за експлоатация на съвременни отоплителни системи. За тази цел широко се използват различни видове икономични устройства с високи скорости на топлопреминаване, както и надеждни тръбопроводни системи. Като алтернативна категория енергиен носител мнозина смятат за ефективно водородно отопление у дома със собствените си ръце. Все повече и повече потребители обмислят да инсталират водороден генератор за отопление на частен дом.

Какво е водороден генератор?

Той е идеална алтернатива на отоплението с конвенционален природен газ, тъй като средната температура може да достигне 3000 градуса. Това изисква инсталирането на специална горелка за отопление, захранвана с водород, която може да издържи безпроблемно такава доста висока температура.

Стандартният водороден генератор се състои от определени елементи. На първо място, това е най-ефективният генератор, захранван с водород. Той обработва сместа, като разлага обикновената вода на определени компоненти. За оптимизиране на този процес често се използват катализатори. Има и тръбопровод за горелка, който води от генератора - те са необходими за създаване на открит огън. Важно е да има котел, който играе ролята на топлообменно устройство в дизайна. Горелката се намира в пещта и през нея се нагрява основната охлаждаща течност в системата.

Кога трябва да инсталирате водороден генератор?

За всеки потребител особената производителност и свойства на модерното отоплително устройство са от голямо значение. Фабричните настройки, както и всички видове водородни отоплителни котли, направени сами, се различават един от друг по отношение на ефективността.

Има няколко други надеждни схеми, които ви помагат ефективно да сглобявате и инсталирате оборудване със собствените си ръце. Така че общата изчислена мощност не се различава много от действителната, така че индикаторът за ефективност да не се намалява, организацията на висококачествено водородно отопление трябва да се извършва чрез използването на надеждни котли, както и строго фабрично произведени генератори .

Струва си да инсталирате генератор, ако целите, свързани със значителни спестявания, са постигнати. Съвременните отоплителни уреди от този вид са в състояние да осигурят следните предимства:

Професионалистите са наясно, че по време на работа на водороден генератор, предназначен за отопление, газът, получен в оборудването от такъв план, може да бъде класифициран като експлозивен. Отличава се с пълната липса на неприятна миризма и цвят. Газът е напълно безвреден, наличието му не може да се определи дори със специални устройства.

Важно! Газът има тенденция да се запали при температура от 540 градуса, което го характеризира като експлозивен. Поради тази причина всички подобни инсталации трябва да бъдат внимателно проверени за степента на коректност на извършената работа.

Ако генераторът е закупен готов, струва си да попитате за наличието на котел или специално устройство за топлообмен. Непременно трябва да се изчисли за влиянието на високите температурни условия.

Големият брой предимства, присъщи на водородните отоплителни котли и генератори, ще увеличат конкуренцията за всички традиционни отоплителни системи. Много собственици на частни къщи са привлечени от ниската цена на оборудването, както и от високата производителност.

Водороден генератор - инструкции за монтаж стъпка по стъпка

Основната основа за функционирането на съвременното отопление на водород е методът за освобождаване на достатъчно голямо количество висококачествена топлинна енергия. Това се постига чрез взаимодействието на молекули кислород и водород. За най-практичното използване на устройството първоначално са разработени специални индустриални версии на висококачествени и надеждни отоплителни котли. При инсталиране на водороден генератор е задължително да се изпълнят следните условия:

1. Сигурност връзка към основния източник на течност. Често това е стандартна водопроводна комуникация. Консумацията на вода в този случай директно зависи от общата мощност на устройството.
2. Важно е да се гарантира качествено захранване. За да се поддържа ефективна реакция на електролиза, ще е необходимо да свържете устройството към стандартна електрическа мрежа.
3. Провежда се от време на време смяна на монтирания катализатор. Времето за използване на всеки пряко зависи от използвания модел, както и от мощността на котела.

Нагряването на горелката може да достигне 3000 градуса, така че си струва да се внимава, че се използват материали, които могат да издържат на такива натоварвания. Последователността на действията за подреждане на оборудването е както следва:

• Към капака на контейнера, взет за основа, е необходимо да се прикрепи специален фитинг, който след това ще отстрани газа - смес от кислород и водород;
• Съединението се присъединява към топлообменника и горелката;
• Ще е необходимо да се създаде резервно съхранение за готовия газ, тъй като котелът не може да работи по същия начин. В допълнение, това ще осигури оптимална безопасност по време на работа.

Въпреки доста голям брой опции за домашно развитие и инсталации за генератор на водород, намирането на подходяща проба е доста трудно. Независимо от вида и категорията на такава инсталация, работата на такъв топлообменник изисква постоянно поддържане на необходимото ниво на температурни условия, както и налягането в системата. Ако следвате всички инструкции и съвети, представени на вашето внимание, можете да инсталирате оборудване, което ще се характеризира с високи нива на стабилност. Това ще ви позволи да ги използвате в постоянен режим, осигурявайки на къщата топлина.

За отопление на частна къща се използват различни методи. Те се различават един от друг както по начина на пренос на топлина, така и по вида на използвания енергиен носител. При използване на водно отопление се разграничават няколко вида котли в зависимост от вида на горивото:

Водороден генератор за отопление на частна къща

1. Твърдо гориво - използвайте твърдо гориво за работа, което отделя топлина при изгаряне.
2. Електрически - в такива котли топлината се получава чрез преобразуване на електричество.
3. Газ - топлината се отделя при изгарянето на газ.

Ако вземем предвид газовите котли, те работят главно на природен газ, въпреки че има модели за втечнен газ, а наскоро започнаха да използват водород, произведен от вода в специални устройства, водородни генератори, като гориво.

Принцип на действие

От училищния курс по физика е известно, че водата, когато е изложена на електрически ток, се разлага на два компонента: водород и кислород. На базата на това явление е построен така нареченият водороден генератор. Това устройство е устройство, в което протича електрохимична реакция за производство на водород и кислород от водата. Процесът на водна електролиза е показан на фигурата по-долу.

Процес на водна електролиза

На изхода на генератора не се образуват чист водород и кислород, а така нареченият кафяв газ, кръстен на учения, който го е получил за първи път. Нарича се още "експлозивен газ", тъй като е експлозивен при определени условия. Освен това, изгаряйки този газ, можете да получите почти четири пъти повече енергия, отколкото е изразходвано за неговото производство.

Такава инсталация за производство на водород е показана на фигурата по-долу.

Индустриален завод за производство на водород

Предимства и недостатъци

Предимствата на този тип отопление са както следва:

1. Това е екологично чист вид отопление, тъй като при изгаряне на водород в кислородна среда се образува вода под формата на пара и в атмосферата не се отделят повече вредни вещества.
2. Възможно е да свържете генератора към съществуващата система за отопление на вода на частна къща без специални промени.
3. Инсталацията работи безшумно, така че не изисква специално помещение.

недостатъци:

1. Водородът има висока температура на горене, която в кислородна среда може да достигне 3200 ° C, така че конвенционалният котел може да се повреди много бързо. В съвременните устройства учените са постигнали резултат от изгаряне на газ при температура от 300 ° C, така че проблемът може да се счита за практически решен.
2. Когато работите с газа на Браун, трябва да бъдете много внимателни, защото той е експлозивен. Това се решава чрез използване на различни предпазни клапани и автоматика в устройството.
3. Изисква използването на дестилирана вода или алкална вода за работа.
4. Висока цена на оборудването. За да решат този проблем, мнозина се опитват да съберат завод за производство на водород със собствените си ръце.

Направи си сам водороден генератор

Самоделното устройство схематично представлява контейнер с вода, където са поставени електроди за превръщане на водата във водород и кислород.

За да направите такова устройство със собствените си ръце, ще ви трябва:

1. Лист от неръждаема стомана с дебелина 0,5-0,7 мм. Подходяща марка неръждаема стомана 12X18H10T.
2. Плочи от плексиглас.
3. Гумени тръби за водоснабдяване и отстраняване на газ.
4. Листова бензино-маслоустойчива гума с дебелина 3 мм.
5. Източник на напрежение - LATR с диоден мост за получаване на постоянен ток. Той трябва да осигури ток от 5-8 ампера.

Първо, плочите от неръждаема стомана се нарязват на правоъгълници 200x200 мм. Ъглите на плочите трябва да бъдат отрязани, за да се затегне цялата конструкция с болтове. Във всяка плоча пробиваме дупка с диаметър 5 мм, на разстояние 3 см от дъното на плочите, за циркулация на водата. Също така към всяка плоча е запоен проводник за свързване към източник на захранване.

Преди монтажа се изработват гумени пръстени с външен диаметър 200 mm и вътрешен диаметър 190 mm. Също така трябва да подготвите две плочи от плексиглас с дебелина 2 см и размери 200 × 200 мм, като първо трябва да направите дупки в тях от четири страни за затягащите болтове M8.

Монтажът започва така: първо поставят първата плоча, след това гумения пръстен, намазан от двете страни с уплътнител, след това следващата пластина и така до последната плоча. След това е необходимо да се затегне цялата конструкция от двете страни с помощта на шпилки M8 и плочи от плексиглас. В плочите се пробиват дупки: в едната - отдолу за подаване на течност, в другата - отгоре за изпускане на газ. Там се поставя щепсел. Върху тези фитинги са поставени тръби от медицински поливинилхлорид. Резултатът трябва да бъде дизайн, както е на фигурата по-долу.

Направи си сам водороден генератор

За да се предотврати връщането на газ в газогенератора, по пътя от генератора към горелката е необходимо да се направи водно уплътнение, или още по-добре, две ключалки.

Конструкцията на портата е контейнер с вода, в който тръбата се спуска във водата от страната на генератора, а тръбата, която отива към горелката, е над нивото на водата. Диаграмата на водороден генератор с порти е показана на фигурата по-долу.

Схема на водороден генератор с водни шлюзи

В електролизера - запечатан контейнер с вода със спуснати електроди, когато се приложи напрежение, започва да се отделя газ. През тръба 1 се подава към порта 1. Конструкцията на водното уплътнение е подредена по такъв начин, както се вижда от фигурата, че газът може да се движи само в посока от електролизатора към горелката, а не обратно. Това се възпрепятства от различната плътност на водата, която трябва да се преодолява на връщане. По-нататък по тръбата 2 газът се придвижва към 2-рия затвор, който е предназначен за по-голяма надеждност на системата: ако изведнъж по някаква причина първият затвор не работи. След това газът се подава към горелката с помощта на тръба 3. Водните брави са много важна част от устройството, тъй като предотвратяват движението на газа в обратна посока.

Ако газът попадне обратно в електролизера, устройството може да експлодира. Следователно в никакъв случай не трябва да работите с уреда без водни уплътнения!

експлоатация

След монтажа можете да започнете да тествате устройството. За да направите това, в края на тръбата се монтира горелка от медицинска игла и започва да се излива вода. Добавете KOH или NaOH към вода. Водата трябва да бъде дестилирана или разтопена в краен случай. 10% концентрация на алкален разтвор е достатъчна за работата на устройството. При наливане на вода не трябва да има петна. Най-добре е конструкцията да се издуха с въздух, налягане до 1 атм, преди да се излее. Ако водородният генератор може да издържи на това налягане, тогава можете да напълните вода, ако не, трябва да премахнете течовете.

След това LATR с диоден мост се свързва към електродите по схемата. Във веригата са инсталирани амперметър и волтметър за наблюдение на работата. Започнете с минимално напрежение и след това постоянно увеличавайте, наблюдавайки отделянето на газ.

Предварителната работа се извършва най-добре на открито извън дома. Тъй като инсталацията е експлозивна, всички работи трябва да се извършват с изключително внимание.

По време на тестване наблюдавайте работата на устройството. Ако има малък пламък на горелката, тогава може да има или ниско производство на газ в генератора, или може да има изтичане на газ някъде. Ако разтворът е мътен, мръсен, той трябва да бъде заменен. Също така е необходимо да се гарантира, че устройството не се прегрява и водата не кипи. За да направите това, регулирайте напрежението в източника на ток. И още нещо - при нагряване плочите леко се деформират и могат да залепнат едно към едно. За да премахнете това, трябва да направите гумени уплътнения. Може да се наблюдава и плюене на вода - за да премахнете това, трябва да намалите нивото на водата.

Генератор в отоплителната система

След като тестовете бъдат извършени, можете да свържете инсталацията към газовия котел у дома. За да направите това, котелът трябва да бъде леко преработен, а именно, със собствените си ръце, направете струя с отвор с по-малък диаметър от фабричния, предназначен за природен газ. Сглобеният генератор е показан на фигурата по-долу.

Сглобен водороден генератор

Водата трябва да се напълни в отоплителната система на частна къща. Пламъкът на горелката може да разтопи котела, ако там няма вода.

След това те регулират подаването на вода към устройството и започват да премахват щепселите в отоплителната система на къщата. След това, чрез регулиране на захранващото и захранващото напрежение, се регулира работата на котела.

По време на работа на инсталацията през отоплителния сезон се извършва окончателен тест, по време на който се решават няколко проблема:

1. Има ли достатъчно газ за отопление на къщата? Ако не е достатъчно, тогава можете да направите инсталацията с по-голяма производителност със собствените си ръце.
2. Колко добре работи водороден котел, тоест колко дълго ще издържи котелът.
3. Цената на такова отопление - за това можете да започнете дневник, в който да изчислявате разходите за отопление и температурата в къщата и на улицата по време на работа на котела. Въз основа на тези данни може да се заключи колко изгодно е да се отоплява къща с водород.

Въз основа на тези данни е възможно да се подготвим по-задълбочено за следващия отоплителен сезон. По време на работа можете да видите какво трябва да се подобри, може би някаква част от устройството трябва да бъде преработена. Може би самият котел трябва да бъде преработен и модернизиран, за да не се повреди бързо. Освен това, ако планирате да използвате устройството в бъдеще, може би има смисъл да закупите дестилатор за вода?

Видео за генератора

Как да направите водороден генератор със собствените си ръце без електричество, можете да научите от това видео.

Основният въпрос, който интересува мнозина, е колко скъпо или евтино е такова отопление? Можете да разберете дали водите статистика през отоплителния сезон. Освен това е необходимо да се победят всички разходи, като цената на дестилирана вода, цената на алкали, цената на електричеството, ремонта на котела и производството на инсталацията. Въз основа на това можете да решите дали този тип отопление е подходящо за къщата или не.

Във връзка с

Много собственици на автомобили търсят начини да спестят гориво. Водороден генератор за автомобил ще реши радикално този проблем. Прегледите на тези, които са инсталирали това устройство за себе си, ни позволяват да говорим за значително намаляване на разходите при експлоатацията на превозните средства. Така че темата е доста интересна. По-долу ще говорим за това как сами да направите водороден генератор.

ICE на водородно гориво

В продължение на няколко десетилетия продължава търсенето на адаптиране на двигателите с вътрешно горене за пълна или хибридна работа с водородно гориво. Във Великобритания през далечната 1841 г. е патентован двигател, работещ на смес въздух-водород. Концернът Zeppelin в началото на 20-ти век използва двигатели с вътрешно горене, работещи с водород, като задвижваща система за своите известни дирижабли.

Развитието на водородната енергетика беше улеснено и от глобалната енергийна криза, която избухна през 70-те години на миналия век. С края му обаче водородните генератори бяха бързо забравени. И това въпреки многото предимства в сравнение с конвенционалното гориво:

• идеална запалимост на горивната смес на базата на въздух и водород, което прави възможно лесното стартиране на двигателя при всяка температура на околната среда;
• голямо отделяне на топлина по време на изгарянето на газ;
• абсолютна екологична безопасност - отработените газове се превръщат във вода;
• 4 пъти по-висока скорост на изгаряне в сравнение с бензиновата смес;
• способността на сместа да работи без детонация при висок коефициент на компресия.

Основната техническа причина, която е непреодолима бариера пред използването на водород като гориво за автомобили, е невъзможността да се постави достатъчно количество газ на превозно средство. Размерът на резервоара за водород ще бъде сравним с параметрите на самия автомобил. Високата експлозивност на газа трябва да изключва възможността от най-малкото изтичане. В течна форма е необходима криогенна инсталация. Този метод също не е много приложим за кола.

Кафяв газ

Днес водородните генератори набират популярност сред автомобилистите. Това обаче не е точно това, което беше обсъдено по-горе. Чрез електролиза водата се превръща в така наречения Браунов газ, който се добавя към горивната смес. Основният проблем, който този газ решава, е пълното изгаряне на горивото. Това служи като увеличение на мощността и намаляване на разхода на гориво с приличен процент. Някои механици са постигнали икономии до 40%.

Площта на повърхността на електродите е решаваща за количествения изход на газ. Под действието на електрически ток една водна молекула започва да се разлага на два водородни атома и един кислород. Такава газова смес по време на горене освобождава почти 4 пъти повече енергия, отколкото при изгаряне на молекулярен водород. Следователно използването на този газ в двигателите с вътрешно горене води до по-ефективно изгаряне на горивната смес, намалява количеството на вредните емисии в атмосферата, увеличава мощността и намалява количеството консумирано гориво.

Универсална схема на водороден генератор

За тези, които нямат способността да проектират, водороден генератор за автомобил може да бъде закупен от занаятчии, които пускат монтажа и монтажа на такива системи. Днес има много такива предложения. Цената на устройството и инсталацията е около 40 хиляди рубли.

Но можете сами да сглобите такава система - в нея няма нищо сложно. Състои се от няколко прости елемента, свързани в едно цяло:

1. Инсталации за електролиза на вода.
2. Резервоар за съхранение.
3. Уловител на влага от газ.
4. Електронен блок за управление (модулатор на ток).

По-долу е дадена диаграма, чрез която можете лесно да сглобите водороден генератор със собствените си ръце. Чертежите за главния завод, произвеждащ газа на Браун са доста прости и ясни.

Схемата не представлява никаква инженерна сложност, всеки, който знае как да работи с инструмент, може да я повтори. За превозни средства със система за впръскване на гориво е необходимо също така да се инсталира контролер, който регулира нивото на подаване на газ към горивната смес и е свързан към бордовия компютър на автомобила.

реактор

Полученото количество Браунов газ зависи от площта на електродите и техния материал. Ако като електроди се вземат медни или железни плочи, тогава реакторът няма да може да работи дълго време поради бързото разрушаване на плочите.

Използването на титаниеви листове изглежда идеално. Въпреки това, използването им увеличава разходите за сглобяване на уреда няколко пъти. Използването на високолегирани плочи от неръждаема стомана се счита за оптимално. Този метал е наличен, няма да е трудно да го придобиете. Можете също да използвате своя отработен резервоар от пералната машина. Трудността ще бъде само изрязването на плочите с желания размер.

Видове монтаж

Към днешна дата генераторът на водород за автомобил може да бъде оборудван с три електролиза, които са различни по вид, естество на работа и производителност:

Първият тип конструкция е напълно достатъчен за много карбураторни двигатели. Не е необходимо да се инсталира сложна електронна схема на регулатора на производителността на газа, а самото сглобяване на такъв електролизатор не е трудно.

За по-мощни превозни средства сглобяването на втория тип реактор е за предпочитане. А за дизелови двигатели и тежки превозни средства се използва трети тип реактор.

Необходима производителност

За да се спести наистина гориво, водородният генератор за автомобил трябва да произвежда газ всяка минута в размер на 1 литър на 1000 работен обем на двигателя. Въз основа на тези изисквания се избира броят на плочите за реактора.

За да увеличите повърхността на електродите, е необходимо повърхността да се обработи с шкурка в перпендикулярна посока. Тази обработка е изключително важна - ще увеличи работната площ и ще избегне "залепването" на газови мехурчета към повърхността.

Последното води до изолиране на електрода от течността и предотвратява нормалната електролиза. Не забравяйте, че за нормалната работа на електролизера водата трябва да е алкална. Обикновената сода може да служи като катализатор.

регулатор на тока

Водородният генератор на автомобила в процеса на работа повишава неговата производителност. Това се дължи на отделянето на топлина по време на реакцията на електролиза. Работната течност на реактора се нагрява и процесът протича много по-интензивно. За контрол на хода на реакцията се използва регулатор на тока.

Ако не го намалите, водата може просто да заври и реакторът ще спре да произвежда газа на Браун. Специален контролер, който регулира работата на реактора, ви позволява да променяте производителността с увеличаване на скоростта.

Моделите на карбуратора са оборудвани с контролер с конвенционален превключвател за два режима на работа: "Маршрут" и "Град".

Безопасност при монтаж

Много майстори поставят чиниите в пластмасови контейнери. Не пестете от това. Имате нужда от резервоар от неръждаема стомана. Ако не е наличен, може да се използва дизайн на отворена плоча. В последния случай е необходимо да се използва висококачествен токов и воден изолатор за надеждна работа на реактора.

Известно е, че температурата на горене на водорода е 2800. Това е най-експлозивният газ в природата. Газът на Браун не е нищо повече от "експлозивна" смес от водород. Следователно водородните генератори в автомобилния транспорт изискват висококачествено сглобяване на всички компоненти на системата и наличието на сензори за наблюдение на процеса.

Температурният сензор на работния флуид, налягането и амперметъра няма да бъде излишен при проектирането на инсталацията. Особено внимание трябва да се обърне на водното уплътнение на изхода на реактора. То е жизненоважно. Ако сместа се запали, такъв клапан ще предотврати разпространението на пламъка в реактора.

Водороден генератор за отопление на жилищни и промишлени помещения, работещ на същите принципи, е няколко пъти по-ефективен от реактора. При такива инсталации липсата на водно уплътнение е смъртна опасност. Водородните генератори на автомобили също се препоръчва да бъдат оборудвани с такъв възвратен клапан, за да се осигури безопасна и надеждна работа на системата.

Докато конвенционалното гориво не е незаменимо

В света има няколко експериментални модела, които работят изцяло на газ на Браун. Техническите решения обаче все още не са достигнали своето съвършенство. Такива системи не са достъпни за обикновените жители на планетата. Следователно, докато автомобилистите трябва да се задоволят с "занаятчийски" разработки, които позволяват да се намалят разходите за гориво.

Малко за доверието и наивността

Някои предприемчиви бизнесмени предлагат за продажба водороден генератор за автомобили. Те говорят за лазерна обработка на повърхността на електродите или за уникалните секретни сплави, от които са направени, специални водни катализатори, разработени в научни лаборатории по света.

Всичко зависи от способността на мисълта на такива предприемачи да управляват научна фантазия. Доверчивостта може да ви направи за ваша собствена сметка (понякога дори не малка) собственик на инсталация, чиито контактни пластини ще се срутят след два месеца експлоатация.

Ако вече сте решили да спестите пари по този начин, тогава е по-добре да сглобите инсталацията сами. Поне после няма да има виновен.