Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Považovali sme zemný plyn za najdostupnejší druh paliva. Ukázalo sa však, že má vhodnú alternatívu - vodík, ktorý vzniká štiepením vody. Zdrojový materiál na výrobu tohto paliva dostávame zadarmo. A ak si tiež vyrobíte vodíkový generátor vlastnými rukami, úspory budú jednoducho úžasné. Je to tak?

Sme pripravení sa s Vami podeliť o cenné informácie o možnostiach a pravidlách pre montáž technického zariadenia na výrobu vodíka. Štúdia článku, ktorý bol predložený Vašej pozornosti, bude zárukou výroby bezporuchového zariadenia.

Tí, ktorí chcú osobne postaviť generátor lacného, ale veľmi produktívneho paliva, ponúkame podrobný sprievodca. Odporúčame správne fungovanie. Ako informatívny doplnok, jasne vysvetľujúci princíp konania, boli použité foto-aplikácie a video.

Metódy výroby vodíka

Výučba stredoškolskej chémie raz vysvetlila, ako dostať vodík z bežnej vody tečúcej z kohútika. V chemickej oblasti je takýto koncept - elektrolýza. Elektrolýzou je možné vyrábať vodík.

Najjednoduchšou vodíkovou elektrárňou je druh nádrže naplnenej vodou. Pod vodnou vrstvou sú umiestnené dve doskové elektródy. Dodáva sa k nim elektrický prúd. Pretože voda je vynikajúcim vodičom elektrického prúdu, je medzi doskami vytvorený kontakt s nízkym odporom.

Prúd, ktorý prechádza malou vodotesnosťou, prispieva k tvorbe chemickej reakcie, v dôsledku čoho vzniká vodík.

Schéma experimentálnej vodíkovej elektrárne, ktorá bola predtým študovaná v stredoškolskom programe v hodinách chémie. Ako sa ukázalo, pre prax moderných každodenných potrieb neboli lekcie zbytočné.

Zdalo by sa, že všetko je jednoduché a zostáva celkom dosť - zbierať vytvorený vodík, aby ho mohol použiť ako energiu. Ale chémia nikdy nejde bez jemných detailov.

Tak je to tu: ak sa vodík spája s kyslíkom, vytvára sa pri určitej koncentrácii výbušná zmes. Tento moment je jedným z kritických javov, ktoré obmedzujú schopnosť vybudovať pomerne silné domáce stanice.

Konštrukcia vodíkového generátora

Na výstavbu vodíkových generátorov vlastnými rukami sa zvyčajne vychádza z klasickej schémy montáže Brown. Takýto elektrolyzér s priemerným výkonom pozostáva zo skupiny článkov, z ktorých každá obsahuje skupinu doskových elektród. Výkon zariadenia je určený celkovou plochou povrchu doskových elektród.

Bunky sú umiestnené vo vnútri nádrže, dobre izolované od vonkajšieho prostredia. Trysky na pripojenie vodovodu, výstup vodíka, ako aj kontaktný panel na pripojenie elektriny sa privádzajú na telo nádrže.

Prístroj na výrobu vodíka navrhnutý podľa Brownovej schémy. Vo všetkých prípadoch by táto inštalácia mala poskytnúť domácnosti teplo a svetlo. Ďalšia otázka - aká veľkosť a moc jej to umožní (+)

Okruh generátora Brown okrem iného zabezpečuje tesnenie vodou a spätný ventil. Vďaka týmto prvkom je zabezpečená ochrana zariadenia proti spätnému smeru vodíka. Podľa tejto schémy nie je montáž vodíkovej inštalácie vylúčená, napríklad na organizáciu vykurovania vidieckeho domu.

Vykurovanie vodíkom v dome

Montáž generátora vodíka pre efektívne domáce vykurovanie - myšlienka nemusí byť fantastická, ale samozrejme veľmi nerentabilná. Aby sa dosiahol požadovaný objem vodíka pre domovú kotolňu, bude potrebné nielen výkonné elektrolytické zariadenie, ale aj značné množstvo elektrickej energie.

Kompenzácia vynaloženej elektriny získanej v domácnosti s vodíkom sa javí ako iracionálny proces.

Generátor vodíka v reálnom živote. Jediná vec, ktorá je smutkom je len experimentálny variant, ktorý môže ukázať, ako plameň vzniká z iskry.

Avšak pokusy o vyriešenie problému, ako si vyrobiť generátor vodíka pre dom vlastnými rukami, sa nezastavia. Princíp činnosti a zariadenie jedného z osvedčených modelov vodíkového kotla bude zavedený článkom, ktorý odporúčame prečítať.

A tu je príklad jednej z možností mučenia:

  1. Pripravuje sa vzduchotesný, spoľahlivý kontajner.
  2. Sú vyrobené rúrkové alebo doskové elektródy.
  3. Prevádzkové napätie a prúd riadiaceho obvodu.
  4. Pre pracovnú stanicu sú vytvorené ďalšie moduly.
  5. Vyberie sa príslušenstvo (hadice, drôty, upevňovacie prvky).

Samozrejme, budete potrebovať inštrumentálnu súpravu, vrátane špeciálneho vybavenia, ako je osciloskop a čítač frekvencií. Kompletné so všetkým, čo potrebujete, môžete pokračovať priamo na výrobu vodíkovej vykurovacej inštalácie pre dom.

Realizácia projektu do-it-yourself

Spočiatku musíte urobiť bunku generácie vodíka. Palivový článok má rozmery o niečo menšie ako vnútorné rozmery dĺžky a šírky skrine generátora. Výška bloku s elektródami je 2/3 výšky hlavného telesa.

Bunka môže byť vyrobená z PCB alebo Plexiglasu (hrúbka steny 5-7 mm). Na to sa narezalo päť textolitových dosiek. Z nich je obdĺžnik zlepený (s epoxidovým lepidlom), ktorého spodná časť zostáva otvorená.

Približne takéto dosky z organického skla tvoria puzdro palivového článku generátora vodíka. Je tu však zobrazená mierne iná verzia - pre montáž a upevnenie skrutkami

Na hornej strane obdĺžnika sa vyvŕta potrebný počet malých otvorov pre drieky elektródových platní, jeden malý otvor pre snímač hladiny a jeden otvor s priemerom 10-15 mm pre výstup vodíka.

Vo vnútri obdĺžnika sú umiestnené platinové elektródy, ktorých kontaktné drieky sú vyvedené von z bunky cez otvory hornej dosky. Snímač hladiny vody je inštalovaný na úrovni 80% naplnenia článku. Všetky prechody v doštičke textolitu (okrem vodíka) sa prelievajú epoxidovým lepidlom.

Prvok návrhu modulov zobrazených na fotografii generátora je valcová forma vyhotovenia. Elektródy tohto miniatúrneho zdroja energie sa tiež vykonávajú rôzne.

Vývod vodíka musí byť vybavený armatúrou - mechanicky upevnite pomocou tesnenia alebo prilepte. Zostavená bunka generácie vodíka je umiestnená vo vnútri hlavného telesa zariadenia a je opatrne utesnená pozdĺž horného obvodu (opäť môže byť použitá epoxidová živica).

To bol výber prípadu generátora vodíka pre ďalší pilotný projekt. Priláka jednoduchú myšlienku, ale je nepravdepodobné, že táto možnosť je vhodná pre výkonnú stanicu určenú na vykurovanie priestorov súkromného domu

Pred umiestnením článku do vnútra musí byť kryt generátora pripravený:

  • vykonať zásobovanie vodou v spodnej časti;
  • horný kryt s upevňovacími prvkami;
  • vyzdvihnúť spoľahlivý tesniaci materiál;
  • na kryt umiestnite elektrickú koncovku;
  • Na veko položte kolektor vodíka.

Výsledok by mal byť čiastočne pripravený na prevádzku vodíkového generátora po:

  1. Palivový článok je vložený do puzdra.
  2. Elektródy sú pripojené na svorkovnicu.
  3. Armatúra na výstup vodíka je pripojená na zberač vodíka.
  4. Kryt je namontovaný na tele cez tesnenie a zaistený.

Zostáva len pripojenie vody a prídavných modulov.

Dodatky k generátoru vodíka

Samoobslužné zariadenie na výrobu vodíka musí byť doplnené pomocnými modulmi. Napríklad modul prívodu vody, ktorý je funkčne integrovaný s hladinovým snímačom inštalovaným vo vnútri generátora.

V jednoduchej forme je takýto modul reprezentovaný vodným čerpadlom a riadiacim regulátorom. Čerpadlo je riadené regulátorom podľa signálu snímača v závislosti od hladiny vody vo vnútri palivového článku.

Ďalšie konštrukčné prvky, ktoré musia byť zahrnuté v konštrukcii akejkoľvek vodíkovej stanice a dokonca experimentálne. Generátor vodíka nie je možné prevádzkovať bez automatických, riadiacich a ochranných zariadení.

V skutočnosti je tiež žiaduce mať zariadenie, ktoré reguluje frekvenciu elektrického prúdu a úroveň napätia aplikovanú na svorky pracovných elektród palivového článku. Elektrický modul musí byť minimálne vybavený regulátorom napätia a nadprúdovou ochranou.

Zberač vodíka, vo svojej najjednoduchšej forme, vyzerá ako trubica, kde je umiestnený ventil, tlakomer, spätný ventil. Vodík je odvádzaný z kolektora cez spätný ventil a v skutočnosti môže byť dodávaný spotrebiteľovi.

Zberač vodíka a meracie zariadenie na meranie vodivosti - integrálne časti vodíkovej elektrárne, ktoré zabezpečujú distribúciu plynu a reguláciu tlaku

Ale v praxi je všetko trochu zložitejšie. Vodík je výbušný plyn, ktorý má vysokú teplotu horenia. Preto jednoducho vezmite a načerpajte vodík do systému vykurovacieho kotla ako palivo - to nebude fungovať.

Kritériá inštalácie

Zostavenie vysokokvalitnej, efektívnej a produktívnej inštalácie v domácnosti je mimoriadne náročné. Napríklad, aj keď vezmeme do úvahy také kritérium, ako je kov, z ktorého sa vyrábajú elektródové platne alebo rúrky, už existuje riziko, že sa dostanú do problémov.

Trvanlivosť elektród závisí od typu kovu a jeho vlastností. Samozrejme, môžete použiť tú istú nehrdzavejúcu oceľ, ale životnosť takýchto prvkov bude krátka.

Niektoré paródie elektródových platní pre generátor vodíka. Dosky sa odoberajú z bežného variabilného kondenzátora, ktorý je vyrobený z hliníka. Takéto elektródy budú stačiť presne na pol hodiny práce, dokonca aj ako súčasť malého experimentálneho systému.

Dôležitú úlohu zohrávajú aj montážne rozmery. Výpočty sú potrebné s vysokou presnosťou vzhľadom na požadovaný výkon, kvalitu vody a ďalšie parametre.

Ak je teda veľkosť medzery medzi pracovnými elektródami mimo vypočítanej hodnoty, generátor vodíka nemusí vôbec fungovať. V najhoršom prípade bude výkon, na ktorý bol výpočet uskutočnený, niekoľkokrát menší.

Dokonca aj prierez vodičov spájajúcich elektródy so zdrojom energie je dôležitý v zariadení generátora vodíka. Je pravda, že ide o bezpečnú prevádzku zariadenia. Je však potrebné vziať do úvahy tento detail stavby v domácej verzii.

Keď sa vrátime k bezpečnej prevádzke systému, nemali by sme zabúdať ani na zavedenie tzv. Vodného tesnenia, ktoré zabraňuje spätnému pohybu plynu.

Napriek pomerne pôsobivému vývoju samovyrobených vodíkových generátorov zatiaľ neexistuje žiadna skutočne účinná možnosť. Všetky modely sú horšie ako výrobné vybavenie

Priemyselný generátor

Na úrovni priemyselnej výroby sa postupne vyvíjajú a vyvíjajú technológie na výrobu vodíkových generátorov pre domácnosť. Spravidla sa vyrábajú domáce elektrárne, ktorých výkon nepresahuje 1 kW.

Takéto zariadenie je určené na výrobu vodíkového paliva v konštantnom prevádzkovom režime maximálne 8 hodín. Ich hlavným účelom - napájanie vykurovacích systémov.

Vyvinutá a vyrobená inštalácia v prevádzke kondomínií. Ide už o výkonnejšie stavby (5-7 kW), ktorých účelom je nielen energia vykurovacích systémov, ale aj výroba elektriny. Takáto kombinovaná verzia sa rýchlo získava na popularite v západných krajinách av Japonsku.

Kombinované vodíkové generátory sú charakterizované ako systémy s vysokou účinnosťou a nízkymi emisiami oxidu uhličitého.

Príklad skutočne prevádzkovanej priemyselne vyrobenej stanice s výkonom do 5 kW. Podobné zariadenia sa plánujú realizovať v budúcnosti v rámci zariadení pre chaty a byty.

Do tohto sľubného typu výroby palív sa začal zapájať aj ruský priemysel. Najmä Norilsk Nickel vyvíja výrobné technológie pre vodíkové elektrárne, vrátane domácich.

V procese vývoja a výroby sa plánuje použitie rôznych typov palivových článkov:

  • membrána na výmenu protónov;
  • kyselina ortofosforečná;
  • protón-výmenný metanol;
  • alkalický;
  • tuhý oxid.

Medzitým je elektrolytický proces reverzibilný. Táto skutočnosť naznačuje, že je možné získať už ohrievanú vodu bez spaľovania vodíka.

Zdá sa, že je to ďalší nápad, uchopenie, ktoré môžete spustiť nové kolo vášní spojených s voľným ťažby paliva pre domáci kotol.

Závery a užitočné video na túto tému

Experimentovanie doma s domácimi modelmi, musíte sa pripraviť na tie nečakané výsledky, ale negatívna skúsenosť je tiež zážitkom:

Samotné generátory vodíka pre domácnosť sú zatiaľ projektom, ktorý existuje na úrovni jednej myšlienky. Prakticky realizované projekty vodíkových generátorov vlastnými rukami nie sú a tie, ktoré sú umiestnené v sieti, sú predstavami ich autorov alebo čisto teoretickými možnosťami.

Zostáva teda spoliehať len na drahý priemyselný produkt, ktorý sľubuje, že sa objaví v blízkej budúcnosti.

Poznáte pôvodný model generátora vodíka, ktorý nie je v článku opísaný? Možno chcete zdieľať cenné informácie, ktoré budú užitočné pre domácich majstrov? Napíšte komentár do nižšie uvedeného bloku, uverejnite fotografiu na túto tému, uveďte svoj názor.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Stavba