Како направити генератор водоника за свој дом својим рукама: практични савети за производњу и уградњу

Навикли смо да природни гас сматрамо најприступачнијим типом горива.Али испоставља се да има достојну алтернативу - водоник добијен цепањем воде. Почетни материјал за производњу овог горива добијамо потпуно бесплатно. А ако сами направите генератор водоника, уштеда ће бити једноставно невероватна. Јел тако?

Спремни смо да са вама поделимо вредне информације о опцијама и правилима за монтажу техничке инсталације намењене за производњу водоника. Проучавање чланка који је представљен вашој пажњи гарантује производњу уређаја без проблема.

За оне који желе да направе јефтин, али веома продуктиван генератор горива својим рукама, нудимо детаљна упутства. Дајемо препоруке за правилну употребу. Фото апликације и видео записи су коришћени као информативни додаци који јасно објашњавају принцип рада.

Методе за производњу водоника

На часовима хемије у средњој школи својевремено су давана објашњења како се водоник добија из обичне воде са чесме. У хемијском пољу постоји такав концепт - електролиза. Захваљујући електролизи могуће је произвести водоник.

Најједноставнија инсталација водоника је посуда напуњена водом. Две плочасте електроде су постављене испод слоја воде. Напаја им се електрична струја. Пошто је вода одличан проводник електричне струје, између плоча се успоставља контакт са малим отпором.

Струја која пролази кроз ниски водоотпор подстиче настанак хемијске реакције, што резултира стварањем водоника.

Шема експерименталне водоничне инсталације, која се некада изучавала на часу хемије у средњој школи. Како се испоставило, те лекције нису биле сувишне за увежбавање савремених свакодневних потреба

Чини се да је све једноставно и остаје врло мало тога да се уради - сакупите добијени водоник да бисте га користили као извор енергије. Али хемија никада није потпуна без суптилних детаља.

Тако је и овде: ако се водоник споји са кисеоником, при одређеној концентрацији настаје експлозивна смеша. Ова тачка је један од критичних феномена који ограничава могућност изградње довољно моћних кућних станица.

Дизајн генератора водоника

Да би направили генераторе водоника сопственим рукама, обично узимају за основу Браунову класичну шему инсталације. Овај електролизатор средње снаге састоји се од групе ћелија, од којих свака садржи групу плочастих електрода. Снага инсталације је одређена укупном површином плочастих електрода.

Ћелије су смештене у контејнер добро изолован од спољашњег окружења. Тело резервоара има цеви за повезивање водовода, излаз водоника, као и контакт панел за прикључење струје.

Апарат за генерисање водоника пројектован према Брауновој шеми. Према свим прорачунима, ова инсталација би требало да у потпуности обезбеди домаћинство топлотом и светлошћу. Друго је питање које димензије и снага ће то омогућити (+)

Коло Бровн генератора, између осталог, предвиђа присуство водене заптивке и неповратног вентила.Због ових елемената инсталација је заштићена од повратног тока водоника. Према овој шеми, теоретски је могуће саставити водоничну инсталацију, на пример, организовати грејање сеоске куће.

Грејање на водоник у кући

Састављање генератора водоника за ефикасно грејање куће је идеја која можда није фантастична, али је очигледно изузетно неисплатива. Да бисте добили потребну запремину водоника за кућну котларницу, биће вам потребна не само моћна инсталација за електролизу, већ и значајна количина електричне енергије.

Чини се да је компензација потрошене електричне енергије водоником произведеним код куће нерационалан процес.

Стварно исправан генератор водоника за кућну употребу. Једино што нас нервира је што је ово само експериментална опција, која само може показати како пламен настаје из варнице

Међутим, покушаји да се реши проблем како направити генератор водоника за кућу својим рукама не престају. Са принципом рада и дизајном једног од модела проверених у пракси водонични котао ће вас упознати са чланком, који препоручујемо да прочитате.

А ево примера једне од опција мучења:

1. Припремљен је затворен, поуздан контејнер.
2. Израђују се цевасте или плочасте електроде.
3. Саставља се управљачки круг за радни напон и струју.
4. У току је израда додатних модула за радну станицу.
5. Одабрани су прибор (црева, жице, причвршћивачи).

Наравно, биће вам потребан комплет алата, укључујући специјалну опрему као што су осцилоскоп и фреквентни бројач. Опремивши се са свиме што вам је потребно, можете прећи директно на производњу система за грејање на водоник за ваш дом.

Имплементација пројекта уради сам

У почетку ћете морати да направите ћелију за производњу водоника. Горивна ћелија има укупне димензије нешто мање од унутрашњих димензија дужине и ширине кућишта генератора. По висини, величина блока са електродама је 2/3 висине главног тела.

Ћелија може бити израђена од ПЦБ-а или плексигласа (дебљина зида 5-7 мм). Да би се то урадило, пет текстолитних плоча се исече на величину. Правоугаоник је залепљен (епоксидним лепком), чији доњи део остаје отворен.

Отприлике такве плоче од органског стакла чине тело горивне ћелије генератора водоника. Истина, овде је приказана нешто другачија верзија инжењеринга - за монтажу и причвршћивање вијцима

На горњој страни правоугаоника избушен је потребан број малих рупа за дршке плоча електрода, једна мала рупа за сензор нивоа, плус једна рупа пречника 10-15 мм за ослобађање водоника.

Унутар правоугаоника се постављају плоче електрода, чији се контактни кракови изводе кроз отворе горње плоче ван ћелије. Сензор нивоа воде је инсталиран на 80% пуњења ћелије. Сви прелази у текстуолитној плочи (осим излаза водоника) су испуњени епоксидним лепком.

Дизајнерска карактеристика модула генератора приказаних на фотографији је њихов цилиндрични дизајн. Електроде овог минијатурног извора енергије такође су другачије дизајниране.

Отвор за излаз водоника мора бити опремљен прикључком - причврстите га механички помоћу заптивке или залепите. Састављена ћелија за генерисање водоника смештена је унутар главног тела уређаја и пажљиво је запечаћена дуж горњег периметра (опет се може користити епоксидна смола).

Ово је био случај изабран за генератор водоника за следећи експериментални пројекат. Једноставна идеја је привлачна, али ова опција вероватно неће бити погодна за моћну станицу дизајнирану за загревање просторија приватне куће

Али пре него што ставите ћелију унутра, потребно је припремити кућиште генератора:

• направити довод воде у доњем делу;
• направите горњи поклопац са причвршћивачима;
• изаберите поуздан материјал за заптивање;
• поставите електрични терминални блок на поклопац;
• ставите сакупљач водоника на поклопац.

Резултат би требао бити делимично спреман генератор водоника након:

1. Горивна ћелија се убацује у кућиште.
2. Електроде су спојене на терминални блок поклопца.
3. Фитинг за излаз водоника је повезан са разводником водоника.
4. Поклопац се поставља на тело кроз заптивку и причвршћује.

Остаје само да се повеже вода и додатни модули.

Додаци за генератор водоника

Домаћи уређај за производњу водоника мора бити допуњен помоћним модулима. На пример, модул за довод воде, који је функционално комбинован са сензором нивоа инсталираним унутар генератора.

У свом најједноставнијем облику, такав модул је представљен воденом пумпом и контролним контролером. Пумпом се управља од стране контролера на основу сигнала сензора, у зависности од нивоа воде унутар горивне ћелије.

Додатни структурни елементи који морају бити укључени у дизајн било које водоничне станице, па чак и експерименталне. Генератор водоника не може да ради без уређаја за аутоматизацију, контролу и заштиту.

Као такав, такође је пожељно имати уређај који регулише фреквенцију електричне струје и ниво напона који се доводи до прикључака радних електрода горивне ћелије.Најмање, електрични модул мора бити опремљен стабилизатором напона и заштитом од прекомерне струје.

Колектор водоника, у свом најједноставнијем облику, изгледа као цев која садржи вентил, манометар, неповратни вентил. Водоник се узима из колектора преко неповратног вентила и заправо се може испоручити потрошачу.

Разводник водоника и манометар су саставни делови постројења за водоник, који обезбеђују дистрибуцију гаса и контролу притиска

Али у пракси је све нешто компликованије. Водоник је експлозиван гас са високом температуром сагоревања. Стога, једноставно пумпање водоника у систем котла за грејање као гориво неће радити.

Критеријуми квалитета уградње

Изузетно је тешко саставити висококвалитетну, ефикасну и продуктивну инсталацију код куће. На пример, чак и ако узмемо у обзир такав критеријум као што је метал од којег су направљене електродне плоче или цеви, већ постоји ризик од проблема.

Трајност електрода зависи од врсте метала и његових особина. Можете, наравно, користити исти нерђајући челик, али животни век таквих елемената ће бити кратак.

Нека врста пародије електродних плоча за генератор водоника. Плоче су узете из конвенционалног варијабилног кондензатора, који су направљени од алуминијума. Такве електроде ће бити довољне за тачно пола сата рада чак и као део малог експерименталног система

Димензије инсталације такође играју значајну улогу. Потребни су прорачуни са високом прецизношћу у односу на потребну снагу, квалитет воде и друге параметре.

Дакле, ако је јаз између радних електрода изван израчунате вредности, генератор водоника можда уопште неће функционисати. У најгорем случају, снага за коју је направљен прорачун биће неколико пута мања.

Чак је и попречни пресек жице која повезује електроде са извором напајања важан у дизајну генератора водоника. Истина, ово се тиче безбедног рада уређаја. Међутим, овај детаљ дизајна такође треба узети у обзир код кућних инсталација.

Враћајући се на сигуран рад система, такође не треба заборавити на увођење такозваног воденог заптивача у дизајн, који спречава обрнуто кретање гаса.

Упркос прилично импресивном броју развоја домаћих генератора водоника, још увек не постоји стварно ефикасна опција. Сви модели су инфериорнији од фабричке опреме

Индустријски генератор

На нивоу индустријске производње постепено се савладавају и развијају технологије за производњу генератора водоника за употребу у домаћинству. По правилу се производе енергетске станице за кућну употребу, чија снага не прелази 1 кВ.

Такав уређај је дизајниран да производи водонично гориво у непрекидном раду не више од 8 сати. Њихова главна сврха је снабдевање енергијом за системе грејања.

Развијају се и производе и инсталације за рад у етажама. Ово су већ моћнији дизајни (5-7 кВ), чија сврха није само енергија система грејања, већ и производња електричне енергије. Ова опција комбиновања брзо добија на популарности у западним земљама и Јапану.

Комбиновани генератори водоника су окарактерисани као системи високе ефикасности и ниске емисије угљен-диоксида.

Пример индустријске произведене станице у стварном животу снаге до 5 кВ. У будућности се планирају сличне инсталације за опремање викендица и кондоминијума

Руска индустрија је такође почела да се бави овом перспективном врстом производње горива. Конкретно, Норилск Ницкел савладава технологије за производњу водоничних инсталација, укључујући и кућне.

Планирано је да се током развоја и производње користе различите врсте горивних ћелија:

• мембрана за измену протона;
• ортофосфорна киселина;
• метанол измене протона;
• алкална;
• чврсти оксид.

У међувремену, процес електролизе је реверзибилан. Ова чињеница сугерише да је могуће добити већ загрејану воду без сагоревања водоника.

Чини се да је ово само још једна идеја да, ако се ухватите за њу, можете покренути нови круг страсти везаних за бесплатну производњу горива за ваш кућни котао.

Закључци и користан видео на тему

Када експериментишете код куће са домаћим моделима, морате се припремити за најнеочекиваније резултате, али негативно искуство је и искуство:

ДИИ генератори водоника за дом су и даље пројекат који постоји на нивоу једне идеје. Не постоје практично реализовани пројекти „уради сам“ генератора водоника, а они који се позиционирају на мрежи су машта њихових аутора или чисто теоријске опције.

Дакле, можемо се ослонити само на скуп индустријски производ који обећава да ће се појавити у блиској будућности.

Да ли знате оригинални модел генератора водоника који није описан у чланку? Можда желите да поделите вредне информације које ће бити корисне за кућне мајсторе? Молимо пишите коментаре у блок испод, поставите фотографије на тему, изразите своје мишљење.