Vyberte si vodíkový generátor na vykurovanie súkromného domu
Pri zohľadnení nárastu nákladov na energiu si vykurovanie životného priestoru vyžaduje veľa materiálových nákladov. Ak budete brať do úvahy byt s malým obytným priestorom, potom náklady na vykurovanie v chladnej sezóne je možné zaplatiť. Ak sa však zohľadní vykurovací systém chaty alebo súkromného domu s veľkým štvorcom, vzniká otázka hľadania alternatívnych zdrojov vykurovania. Jednou z týchto možností je ohrev vodíka. Vedci dokázali, že tepelná kapacita vodíka je niekoľkonásobne vyššia ako tepelná kapacita zemného plynu, čo výrazne šetrí rozpočtové prostriedky. Aké sú výhody vykurovania vodíka, jeho vlastností a metód vlastného vytvárania tohto typu vykurovania, budeme ďalej analyzovať.
Čo je vodík?
Jeho hlavnou výhodou pri použití v vykurovacom systéme je relatívne nízka teplota spaľovania (iba 300 ° C). To umožňuje používanie plynu v kotli z tradičných lacných druhov kovov.
Samotný plyn nemá žiadnu farbu a vôňu a pri kombinácii s inými chemickými zložkami netvorí nebezpečné toxíny škodlivé pre ľudské zdravie. Preto je jeho použitie v každodennom živote mimoriadne bezpečné. Jediným nebezpečenstvom je zvýšená úroveň výbušnosti.
Príbeh o domácom vykurovaní vodíkom
Ak sa plyn používa nesprávne alebo v kontakte s otvoreným zdrojom požiaru, môže dôjsť k explózii.
Vodík vo vykurovacom systéme
Napriek prítomnosti takých priaznivých vlastností, ako je priateľská k životnému prostrediu a vysoká tepelná kapacita, vodík sa v prírode nenachádza vo voľnej forme. Syntetizuje sa špeciálne zmontovaný kotol, v ktorom sa obyčajná voda rozkladá elektrolýzou na vodík a kyslík. Vykurovací systém by preto mal obsahovať dve nevyhnutné komponenty: vodu a elektrickú energiu. Plynná zmes získaná v dôsledku elektrolýzy sa nazýva "výbušná zmes". Tento názov je úplne opodstatnený, pretože s malou iskrou môže plyn vyvolať výbuch.
Pozrime sa podrobnejšie na to, ako previesť vodík do energetického zdroja. Ako bolo uvedené vyššie, tento plyn sa získava elektrolýzou vody, a preto ho syntetizovať, je potrebné špeciálne zariadenie, ktorým je nádoba, v ktorej sú ponorené kovové dosky s vodou. Dosky sa dodávajú s prúdom určitého kmitočtu, po expozícii ktorému sa uvoľňujú vodík a kyslík, ale nie v čistej forme, ale zmiešané s vodnou parou (tvorí sa ako vedľajší produkt elektrolýzy). Na oddelenie pary a izoláciu vodíka sa plynná zmes prechádza cez chemický separátor schopný oddeliť vodík od iných nečistôt.
Výsledný vodík sa privádza do horáka vybaveného ventilom, ktorý neumožňuje jeho pohyb v opačnom smere, čím zabraňuje explózii. Para a kyslík sa vypúšťajú cez špeciálnu nádobu. Samotné zariadenie je vybavené snímačmi tlaku a indikátormi hladiny vody. Moderné modely pracujú v automatickom režime, zabraňujú vedľajším reakciám, zastavujú proces elektrolýzy a dodávajú prúd pri nedostatočnej hladine vody.
Podrobný materiál o domácom vykurovaní pomocou vodíka
Jediná vec, ktorú je potrebné urobiť osobne, je pravidelné nalievanie vody do systému. Táto funkcia prevádzkovania ohrevu vodíkom je dokončená.
Technické súčasti zariadenia na vykurovanie
Konštrukcia vodíkového vykurovacieho systému je veľmi jednoduchá a pozostáva z dvoch konštrukčných prvkov:
Kotol je najdôležitejším prvkom, v ktorom prebieha proces tvorby vodíka. Kotol zahŕňa také konštrukčné jednotky ako:
- Elektrolyzér je zariadenie, v ktorom dochádza k elektrolýznej reakcii, v dôsledku čoho sa voda rozkladá na kyslík a vodík. Jeho dutina je naplnená vodou, v ktorej sú umiestnené kovové dosky s najvyššou vodivosťou prúdu. K nim je pripojené špeciálne vedenie, cez ktoré je dodávaný prúd.
- Ventilový horák - je umiestnený v hornej časti zariadenia, takže výsledný plyn ľahšie prekoná bariéru a prúdi priamo do horáka.
- Horák je prvkom, do ktorého je napájaná iskra a výsledný plyn sa začína spáliť a generuje teplo.
Rúry - poskytujú teplo ohrevom vody, čo vám umožňuje ohrievať celý dom.
Klady a zápory vykurovania
Medzi výhody tohto typu vykurovania v každodennom živote patria tieto ukazovatele:
- Absolútna ochrana životného prostredia - produkty rozpadu vody (vodík, kyslík a para) neovplyvňujú zdravotný stav ani počas spaľovania.
- Maximálna úroveň účinnosti, dosahujúca 96%, je oveľa vyššia ako rovnaké uhlie, nafta alebo zemný plyn.
- Použitie vodíka ako alternatívneho zdroja energie môže výrazne ušetriť rezervy vyčerpateľných prírodných zdrojov, niekoľkonásobne znížiť svoju produkciu.
- Nízke náklady - pre vykurovanie obytných budov sú náklady na systém zanedbateľné a jednoduchosť práce založená na primitívnej chemickej reakcii elektrolýzy vám umožňuje zostaviť systém sami
Medzi nedostatkami sú len tri ukazovatele:
- Potreba každoročnej výmeny kovových dosiek - je to nevyhnutné, aby elektrolýza prebiehala s najvyššou možnou úrovňou výroby vodíka.
- Cenné vybavenie - nákup továrenskej inštalácie bude stáť v priemere asi 35 až 40 tisíc rubľov.
Továrenské a domáce inštalácie
V zmysle vodíkových generátorov vykurovania, vytvorených ručne, nie sú veľmi odlišné od analógov, ktoré boli vyrobené v závode. Ich princíp fungovania je rovnaký, jediný rozdiel je výber materiálu, ako aj ďalších komponentov. Mnohí používatelia a prívrženci vodíka súhlasia s myšlienkou, že vytvorenie systému s vlastnými rukami je:
- ziskové - výber materiálov je podľa vášho výberu;
- pohodlné - môžete uložiť na menšie položky;
- jednoducho - nie je potrebné sa uchýliť k pomoci špecialistov;
- spoľahlivo - vy sami ste zodpovední za kvalitu, čo dáva právo vybrať si také materiály, ktoré by uspokojili všetky potreby.
Niektorí používatelia si sťažujú, že čínske jednotky, ktoré sú cenovo dostupné, sa po vykurovacom období rozpadli. Okrem toho ich oprava vo väčšine prípadov vyžaduje veľké investície. V tej dobe, ako domáca inštalácia poskytuje záruku, že jeho produktivita bude horný zárez, a akékoľvek poškodenie bude stanovená tak rýchlo a ľahko, ako samotný systém sa chystá.
Výrobcovia továrenských vykurovacích systémov na vodík
Medzi najobľúbenejšie modely továrenských inštalácií vodíkových generátorov patria:
- MegaTank100 je elektrický generátor poháňaný vodíkom. Má niekoľko úrovní ochrany proti zatváraniu a prehriatiu, čím je produktívnejší a menej nebezpečný. Jeho cena je 55 000 rubľov, v závislosti od konfigurácie.
- STAR-2000 je schopný vykurovať plochu okolo 250-300 štvorcov, má hospodárnu spotrebu energie, ale má vysokú cenu 230 000 rubľov.
- Kingkar - má vysoké sadzby, pracuje zo siete, ale jeho cena presahuje 100 000 rubľov.
- H2-2 je taliansky výrobca, ktorý poskytuje dobrý vodíkový generátor schopný vykurovania od 300 metrov štvorcových, pričom minimalizuje spotrebu energie. Jeho cena je okolo 250 000 rubľov.
- Voľná energia má viacúrovňový snímač tlaku a napätia, ale väčšina procesov je plne automatizovaná. Stojí to od 15 000 rubľov po 35 000, v závislosti od odhadovanej vykurovanej plochy a výkonu.
Kotly na vodík majú jednu charakteristickú vlastnosť - typ jedla. Medzi najobľúbenejšie elektrické sú aj plynové. Z druhu jedla sa líši zariadenie kotla, ako aj jeho cena. Kotly prispôsobené procesu elektrolýzy s využitím elektrickej energie sú najekonomickejšie, ale majú zvýšenú úroveň nebezpečenstva.
Prehľad systému MegaTank vo videu nižšie
Domáce generátor vodíka
V prípade najmenšej pochybnosti vo vlastných schopnostiach je lepšie opustiť zložité nápady a nakúpiť hotový dizajn. Ak existuje túžba experimentovať, celý proces stvorenia je rozdelený na fázy:
Fáza 1. Príprava materiálov a kreslenie. Pred uvedením myšlienky do reality by mala byť prezentovaná čo najpresnejšie na papieri, pričom by sa mali vypočítať všetky potrebné ukazovatele, od potrebnej energie na vykurovanie priestoru až po kvalitu materiálov.
Stupeň 2. Vytvorenie dosiek pre elektrolyzér. Vezmeme si oceľový list požadovanej veľkosti a nakrájame na rovnaké pásy, ktoré musia mať minimálne 18 kusov. Vyvŕtavame otvory na zadnej strane otvoru pre skrutku, ktorá ich drží v elektrolyte nehybne. Potom tieto dosky rozdelíme na anódy a katódy (kladné a záporné náboje), aby sme k nim pripojili určitý prúd. Pripojíme drôty, ktoré prenášajú nabíjanie.
Stupeň 3. Vytvorenie samotného elektrolyzéra. Jeho tvar je zvyčajne obdĺžnikový a najvhodnejším kovom je nehrdzavejúca oceľ. V zváraných oceľových plechoch (obdĺžnik alebo štvorcový) inštalujeme dosky nalievaním vody alebo špeciálnym vodným katalyzátorom.
Krok 4. Pripojenie horáka. Najlepšie je použiť nákup horáka, ktorý je inštalovaný v hornej časti elektrolyzéra.
Fáza 5. Inštalácia a pripojenie separátora potrebného na izoláciu vodíka z celkovej hmotnosti.
Etapa 6. Spojenie potrubia.
To je najjednoduchší spôsob, ako vytvoriť vodíkový generátor. Ak chcete získať plnohodnotný systém vykurovania, musíte mať v tejto oblasti zručnosti a vedomosti, aby sa domáce výrobky nestali potenciálne nebezpečnými vynálezmi.
Vlastná výroba má veľa nevýhod a vyžaduje aj určité finančné náklady. Vysoké riziko neúspechu vedie k názoru o nerentabilnosti dizajnu a voľbe v prospech továrenských zariadení so zárukou kvality.
Preto nie je ťažké zostaviť vodíkový generátor na vykurovanie, ktoré by bolo schopné nahradiť plnohodnotné vykurovacie systémy iba vtedy, ak je zručnosť a určité teoretické vedomosti v chémii a fyzike.
Amatér sa lepšie vzdáva takéhoto záväzku, pretože môže vyvolať nežiaduce dôsledky a spôsobiť ujmu nielen zdraviu, ale aj peňaženke.
Ako vyrobiť vodíkový generátor doma
Rast nákladov na energiu stimuluje hľadanie efektívnejších a lacnejších druhov paliva, a to aj na úrovni domácnosti. Najviac všetkých nadšencov remesiel priťahuje vodík, ktorého výhrevnosť je trikrát vyššia ako metán (38,8 kW oproti 13,8 na 1 kg látky). Spôsob extrakcie doma, zdá sa, je známy - rozdelenie vody elektrolýzou. V skutočnosti je problém oveľa komplikovanejší. Náš článok má 2 ciele:
- analyzovať otázku, ako vyrobiť vodíkový generátor s minimálnymi nákladmi;
- zvážte možnosť použitia zariadenia na vykurovanie súkromného domu, na tankovanie automobilov a ako zváračka.
Stručná teoretická časť
Vodík, to je vodík, - prvý prvok periodickej tabuľky - je najľahšia plynná látka s vysokou chemickou aktivitou. Keď je oxidovaný (to je, horí), vydáva obrovské množstvo tepla a vytvára obyčajnú vodu. Charakterizujeme vlastnosti prvku tým, že ich vydáme vo forme prác:
- Spaľovanie vodíka je proces šetrný k životnému prostrediu, nevystavujú sa žiadne škodlivé látky.
- Vzhľadom na svoju chemickú aktivitu sa na svojej Zemi nevyskytuje plyn vo voľnej forme. Ale v zložení vody jej rezervy sú nevyčerpateľné.
- Prvok sa ťaží v priemyselnej výrobe chemickými spôsobmi, napríklad v procese splyňovania (pyrolýzy) uhlia. Často vedľajší produkt.
- Ďalším spôsobom výroby vodíkového plynu je elektrolýza vody v prítomnosti katalyzátorov - platiny a iných drahých zliatin.
- Jednoduchá zmes plynov vodík + kyslík (kyslík) vybuchuje z najmenšej iskry a okamžite uvoľňuje veľké množstvo energie.
Pre informáciu. Vedci, ktorí prvýkrát oddelili molekulu vody do vodíka a kyslíka nazývali zmesou výbušný plyn kvôli svojej tendencii explodovať. Následne dostala meno Brownovho plynu (podľa mena pôvodcu) a začala byť označovaná hypotetickou formuláciou mimovládnych organizácií.
Predtým bol vodík naplnený balónmi vzducholodí, ktoré často explodovali
Z vyššie uvedeného vyplýva nasledujúci záver: 2 atómy vodíka sa ľahko kombinujú s 1 atómom kyslíka, ale sú veľmi neochotné. Chemická oxidačná reakcia prebieha priamym uvoľňovaním tepelnej energie podľa vzorca:
Tu leží dôležitý bod, ktorý nám bude užitočný pri ďalšej analýze letov: vodík reaguje spontánne od zapálenia a teplo sa uvoľňuje priamo. Ak chcete rozdeliť molekulu vody, energia bude musieť minúť:
Ide o elektrolytický reakčný vzorec, ktorý charakterizuje proces rozdeľovania vody pomocou elektrickej energie. Ako to uviesť do praxe a vyrobiť vodíkový generátor s vlastnými rukami, uvažujme ďalej.
Vytvorenie prototypu
Aby sme pochopili, s čím máte čo do činenia, najprv navrhujeme zostaviť najjednoduchší generátor na výrobu vodíka s minimálnymi nákladmi. Konštrukcia domácej inštalácie je znázornená na schéme.
Čo obsahuje primitívny elektrolyzér:
- reaktor je sklenená alebo plastová nádrž s hrubými stenami;
- kovové elektródy ponorené do reaktora s vodou a pripojené k zdroju energie;
- druhá nádrž hrá úlohu vodného uzáveru;
- rúrky na odstraňovanie plynu HHO.
Dôležitý bod. Elektrolytická vodíková elektráreň pracuje len z jednosmerného prúdu. Preto ako zdroj energie použite napájací adaptér, nabíjačku do auta alebo batériu. Alternátor nebude fungovať.
Princíp fungovania článku je nasledujúci:
- Napätie sa dodáva na dve elektródy ponorené do vody, najlepšie z nastaviteľného zdroja. Na zlepšenie reakcie sa do kontajnera pridáva niektorá zásada alebo kyselina (v domácnosti, obyčajná soľ).
- V dôsledku elektrolýznej reakcie zo strany katódy pripojenej k zápornej svorke sa uvoľní vodík a kyslík sa uvoľní v blízkosti anódy.
- Pri zmiešavaní sa obidva plyny v trubici nachádzajú vo vodnom uzávere, ktoré vykonáva dve funkcie: oddelenie vodných pár a zabránenie prepuknutiu v reaktore.
- Z druhej nádrže sa detonujúci plyn NNO privádza do horáka, kde sa spaľuje na vytvorenie vody.
Ak chcete vytvoriť dizajn generátora znázornený na diagrame svojimi vlastnými rukami, budete potrebovať 2 sklenené fľaše so širokými krkmi a viečkami, lekárskym kvapkadlom a 2 desiatkami samořezných skrutiek. Celá sada materiálov zobrazená na fotografii.
Špeciálne náradie bude vyžadovať lepiacu pištoľ na utesnenie plastových uzáverov. Poradie výroby je jednoduché:
- Ploché drevené tyče skrúcajú samorezné skrutky a umiestňujú ich konce v rôznych smeroch. Spájajte hlavy skrutiek medzi sebou a zapojte drôty - získajte budúce elektródy.
- Vytvorte otvor vo veku, vložte rezané telo kvapkadla a drôtu a potom ho utesnite 2 stranami pomocou lepidla.
- Umiestnite elektródy do fľaše a naskrutkujte uzáver.
- Do druhého veka vyvŕtajte 2 otvory, vložte trubičky kvapkadla a naskrutkujte fľašu naplnenú čistou vodou.
Ak chcete spustiť generátor vodíka, nalejte nasolenú vodu do reaktora a zapnite napájanie. Začiatok reakcie je poznačený vzhľadom na plynové bubliny v oboch tankoch. Nastavte napätie na optimálnu hodnotu a zapaľte hnedý plyn vychádzajúci z ihly kvapkadla.
Druhý dôležitý bod. Príliš vysoké napätie sa nedá použiť - elektrolyt zahrievaný na 65 ° C alebo viac sa začne rýchlo odparovať. Vzhľadom na veľké množstvo vodnej pary sa horák nemôže zapáliť. Podrobnosti o montáži a spustení improvizovaného generátora vodíka nájdete na videu:
O Meyerovej vodíkovej bunke
Ak ste urobili a otestovali vyššie uvedenú konštrukciu, potom spálením plameňa na konci ihly ste si pravdepodobne všimli, že výkon inštalácie je extrémne nízky. Ak chcete získať viac detonatívneho plynu, musíte urobiť vážnejšie zariadenie, ktoré sa nazýva Stanley Meyerova bunka na počesť vynálezcu.
Princíp bunky je tiež založený na elektrolýze, iba anóda a katóda sú vytvorené vo forme rúrok, ktoré sú vložené jeden do druhého. Napätie sa dodáva z generátora impulzov dvomi rezonančnými cievkami, čo umožňuje znížiť prúdovú spotrebu a zvýšiť výkon generátora vodíka. Elektronický obvod prístroja je znázornený na obrázku:
Poznámka. Podrobné informácie o práci systému sú popísané na http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.
Na výrobu bunky Meier budete potrebovať:
- valcovité puzdro z plastu alebo plexiskla, remeselníci často používajú vodný filter s vekom a tryskami;
- rúrky z nehrdzavejúcej ocele s priemerom 15 a 20 mm a dĺžkou 97 mm;
- drôty, izolátory.
Nádrže z nehrdzavejúcej ocele sú pripevnené k základni dielektrika, na ktoré sú pripojené vodiče spojené s generátorom. Bunka pozostáva z 9 alebo 11 trubíc umiestnených v plášti z plastu alebo z plexiskla, ako je znázornené na fotografii.
Prvky sú prepojené podľa známej schémy na internete, ktorá zahŕňa elektronickú jednotku, Meyerovu bunku a hydraulický zámok (technický názov je bubbler). Z bezpečnostných dôvodov je systém vybavený senzormi pre kritický tlak a hladinu vody. Podľa recenzií domácich remeselníkov táto vodíková elektráreň spotrebuje prúd rádovo 1 amp pri napätí 12 V a má dostatočný výkon, aj keď neexistujú presné čísla.
Schéma zapojenia elektrolyzéra
Doskový reaktor
Vysokovýkonný vodíkový generátor, ktorý je schopný prevádzkovať plynový horák, je vyrobený z dosiek z nehrdzavejúcej ocele s rozmermi 15 x 10 cm, počet je od 30 do 70 kusov. Sú to vyvŕtané otvory pre uťahovanie kolíkov a v rohovej reznej prípojke na pripojenie drôtov.
Okrem nerezovej ocele značky 316 budú musieť kúpiť:
- gumová hrúbka 4 mm, odolná voči zásadám;
- koncové dosky z plexiskla alebo textolitu;
- spojovacie tyče M10-14;
- spätný ventil pre zariadenia na zváranie plynov;
- vodný filter pod vodným uzáverom;
- rúrky z vlnitej nehrdzavejúcej ocele;
- hydroxid draselný vo forme prášku.
Dosky musia byť namontované do jednej jednotky izolovanej od seba gumovými podložkami s vyrezaným stredom, ako je znázornené na výkrese. Výsledný reaktor tesne s kolíkmi a pripojte k tryske elektrolytom. Tá pochádza zo samostatnej nádrže, ktorá je vybavená vekom a ventilmi.
Poznámka. Hovoríme, ako vyrobiť elektrolyzér s prietokovým (suchým) typom. Je ľahšie vytvoriť reaktor s ponorenými platňami - gumové obloženia nie sú potrebné a zostavená jednotka sa spustí do vzduchotesnej nádoby s elektrolytom.
Generátor mokrého typu
Následná montáž generátora, ktorý produkuje vodík, sa uskutočňuje rovnakým spôsobom, ale s rozdielmi:
- Na prístroji je namontovaný zásobník na prípravu elektrolytu. Posledným z nich je 7-15% roztok hydroxidu draselného vo vode.
- V "bubbeli" namiesto vody sa takzvaný deoxidátor naleje - acetón alebo anorganické rozpúšťadlo.
- Spätný ventil je vždy umiestnený pred horákom, inak keď sa vodíkový horák plynule vypne, spätné rána a prebublávač sa odfúknu.
Najjednoduchším spôsobom napájania reaktora je použitie zváracieho meniča, elektronické obvody sa nemusia montovať. Spôsob fungovania domáceho generátora hnedého plynu je vo svojom videu usporiadaný domácim umelcom:
Je výhodné získať vodík doma?
Odpoveď na túto otázku závisí od rozsahu zmesi kyslík-vodík. Všetky výkresy a schémy zverejnené rôznymi internetovými zdrojmi sú navrhnuté tak, aby emitovali plyn HHO na nasledujúce účely:
- používať vodík ako palivo pre autá;
- spálenie vodíka bez ohrievania v ohrievačoch a peciach;
- uplatňovať na zváracie práce s plynom.
Hlavný problém, ktorý prekonáva všetky výhody vodíkových palív: náklady na elektrickú energiu na uvoľnenie čistej látky presahujú množstvo energie pochádzajúce z jeho spaľovania. Čokoľvek podporovatelia utopických teórií môžu tvrdiť, maximálna účinnosť elektrolyzéra dosahuje 50%. To znamená, že 2 kW elektrickej energie sa spotrebuje na 1 kW prijatej teplo. Prínos je nulový, dokonca aj negatívny.
Pripomeňme si, čo sme napísali v prvej časti. Vodík je veľmi aktívny prvok a sám reaguje s kyslíkom a vytvára veľa tepla. Pokúšame sa oddeliť stabilnú molekulu vody, nemôžeme priniesť energiu priamo na atómy. Štiepenie sa vykonáva elektrickou energiou, z ktorej polovica sa rozptýli zahrievaním elektród, vodou, vinutím transformátorov atď.
Dôležité informácie o pozadí. Špecifické teplo spaľovania vodíka je trikrát vyššie ako horenie metánu, ale - podľa hmotnosti. Ak ich porovnáme objemovo, pri spaľovaní 1 m³ vodíka sa uvoľní len 3,6 kW tepelnej energie oproti 11 kW metánu. Koniec koncov, vodík je najjednoduchší chemický prvok.
Teraz uvažujme detonačný plyn získaný elektrolýzou v domácom vodíkovom generátore ako palivo pre vyššie uvedené potreby:
- Konečné náklady na inštaláciu, nízku produktivitu a účinnosť spôsobujú, že je mimoriadne nevýhodné spáliť vodík na vykurovanie súkromného domu. Ako "vietor" počítadlo s elektrolyzérom, je ľahšie umiestniť niektorý z elektrických kotlov - vykurovanie, indukciu alebo elektródu.
- Ak chcete nahradiť 1 liter benzínu pre automobil, budete potrebovať 4,766 litra čistého vodíka alebo 7,150 litrov výbušného plynu, z ktorých tretina je kyslík. Najpoužívanejší vynálezca na internete ešte neurobil elektrolyzér schopný poskytnúť podobný výkon.
- Zariadenie na zváranie plynom, ktoré spaľuje vodík, je kompaktnejšie a ľahšie než valce s acetylénom, propánom a kyslíkom. Navyše teplota plameňa až do 3000 ° C umožňuje pracovať s akýmikoľvek kovmi. Náklady na získanie paliva tu nehrájú špeciálnu úlohu.
Pre informáciu. Pri spaľovaní vodíka v vykurovacom kotli je nutné dôkladne prepracovať konštrukciu, pretože vodíkový horák je schopný taviť akúkoľvek oceľ.
záver
Vodík v zložení plynového NGO, získaný z improvizovaného generátora, je užitočný na dva účely: experimenty a zváranie plynom. Aj keď zlikvidujeme nízku účinnosť elektrolyzéra a náklady na jeho montáž spolu s spotrebou elektriny, jednoducho nie je dostatočná produktivita na ohrev budovy. Platí to aj pre benzínový motor osobného automobilu.
Kotol na vykurovanie vodíkom - Japonci už 10 rokov utopia domy
Vykurovanie domu s vodíkom je exotickejšie ako normálne. Ako potenciálni majitelia takýchto zariadení ešte nie sú oboznámení s výhodami takýchto kotlov alebo s teológiou prevádzky takýchto vykurovacích zariadení.
A kde sa "dostať" alebo kúpiť vodík pre kotol nie je ešte jasné. Vývojári jednotky na výrobu tepla "vodíka" sú však presvedčení o dopyte po týchto kotloch. A v tomto článku budeme študovať svoje argumenty, podrobením niektorým z nich spravodlivej kritike.
Príkladom vykurovacieho systému súkromného domu na vodík
Perspektívy vodíka ako paliva pre vykurovací kotol
- Vodík je najbežnejším "palivom" vo vesmíre a desiatym najrozšírenejším chemickým prvkom na Zemi. Jednoducho povedané - nebudete mať žiadne problémy so zásobami paliva.
- Tento plyn nemôže poškodiť ľudí ani zvieratá ani rastliny - to nie je toxické.
- "Výfuk" vodíka je absolútne neškodný - horiaci produkt tohto plynu je obyčajná voda.
- Teplota spaľovania vodíka dosahuje 6000 stupňov Celzia, čo poukazuje na vysokú tepelnú kapacitu tohto typu paliva.
- Vodík je 14 krát ľahší ako vzduch, to znamená, že ak dôjde k "uvoľneniu" paliva, vyparí sa z kotolne sám a vo veľmi krátkom čase.
- Cena jedného kilogramu vodíka je 2 až 7 dolárov. Hustota plynného vodíka sa rovná 0,008987 kg / m3.
- Výhrevnosť kubického metra vodíka je 13 000 kJ. Energetická náročnosť zemného plynu je trikrát vyššia, ale cena vodíka ako paliva je desaťkrát nižšia. Výsledkom toho je, že alternatívne vykurovanie súkromného domu vodíkom nebude stáť viac ako prax využívania zemného plynu. Súčasne majiteľ vodíkového kotla nemusí platiť chute majiteľov plynárenských spoločností a vybudovať drahý plynovod, rovnako ako podlieha mimoriadne byrokratickému postupu koordinácie všetkých druhov "projektov" a "povolení".
Jedným slovom, vodík ako palivo má najlepšie vyhliadky, ktoré už oceňoval letecký priemysel, ktorý používa vodík na palivo svojich rakiet.
Moderný rozvoj - vodný vykurovací kotol
Ako vykurovací kotol na vodíku
Rovnako ako bežný plynový kotol:
- Palivo sa dodáva do horáka.
- Baterka horáka ohrieva výmenník tepla.
- Chladiaca kvapalina naliata do výmenníka tepla je prenesená do batérií.
Iba namiesto hlavného plynovodu alebo nádrží so skvapalneným palivom na výrobu paliva je potrebné použiť špeciálne zariadenia - vodíkové generátory.
Navyše, najbežnejším typom domáceho generátora je elektrolytická jednotka, ktorá rozdeľuje vodu na vodík a kyslík. Náklady na palivo vyrobené elektrickými generátormi na vykurovanie pomocou vodíka dosahujú 6 až 7 dolárov za kilogram. Súčasne na výrobu kubického metra horľavého plynu je potrebná voda a 1,2 kW elektrickej energie.
Ale v prípade horiacich výrobkov v tomto prípade môžete ušetriť. V skutočnosti v procese spaľovania zmesi kyslíka a vzduchu sa uvoľňuje iba vodná para. Takýto kotol nie je potrebný ako "skutočný" komín.
Výhody vodíkových kotlov
- Vodík môže "utopiť" všetky kotly. To je absolútne akékoľvek - dokonca aj staré "sovietsky" jednotky, získané v 80. rokoch minulého storočia. Aby ste to dosiahli, potrebujete v peci nový horák a žulu alebo šamot, čo zvyšuje tepelnú zotrvačnosť a vyrovnávací účinok prehriatia kotla.
- Kotly na vodík majú zvýšený tepelný výkon. Štandardný plynový kotol s výkonom 10-12 kW na vodík "vyrába" až 30-40 kW tepelného výkonu.
- Na vykurovanie vodíkom je potrebný iba horák. Preto "pod vodíkom" môžete dokonca opätovne vykurovať kotol na tuhé palivo a inštalovať horák do pece.
- Podstavec pre palivovú vodu je možné vybrať z batérie. Hoci ideálnym medziproduktom na výrobu vodíka je destilovaná voda, ktorá je zmiešaná s hydroxidom sodným.
Nevýhody vodíkových kotlov
- Malý sortiment vodíkových kotlov a plynových generátorov priemyselného typu. Väčšina predajcov ponúka "domáce" s pochybnou certifikáciou.
- Vysoká cena priemyselných modelov.
- Výbušná "povaha" paliva - v zmesi s kyslíkom (v pomere 2: 5) sa vodík zmení na detonačný plyn.
- Vysoký hluk v zariadeniach na výrobu plynu.
- Vysoká teplota plameňa je až 3200 stupňov Celzia, čo sťažuje používanie vodíka ako paliva pre kuchynský sporák (sú potrebné špeciálne rozdeľovače). Avšak H2ydroGEM - taliansky vykurovací kotol giacomini - je vybavený horákom s teplotou plameňa až 300 stupňov Celzia.
Populárne modely vodíkových jednotiek pre vykurovací systém
Čínsky generátor Kingkar3000
Produkcia "hnedého plynu" je zmes kyslíka a vodíka v pomere 2 k 1. Okrem toho môže užívateľ nastaviť teplotu horáka v rozmedzí 800 až 3200 stupňov Celzia zmenou percentuálneho pomeru zložiek v palivovej zmesi.
- Spotreba vody - 1,6 litra za hodinu.
- Výroba paliva - 3 m3 / hod.
- Spotreba energie až do 9 kW.
- Náklady - 8000 dolárov.
Generátory horľavá zmes na ohrev vodíkom
STAR 1000 a STAR 2000
Preukážte tieto vlastnosti:
- Spotreba vody - od 0,7 do 1,1 litra za hodinu alebo 5,5 litra za deň.
- Výroba paliva - od 1,2 do 2,0 m3 / hod.
- Odhadované obdobie prevádzky - najmenej 15 rokov.
- Spotreba energie - od 1,2 do 3 kW.
- Vyhrievaná plocha je až 250 metrov štvorcových.
- Cena - až 230.000 rubľov.
Vodíkový kotol STAR-1.1
Práca v tandeme s generátorom STAR 2000:
- Tepelný výkon - 27 kW
- Spotreba energie - 300 W / hod.
- Počet okruhov - jedno vykurovanie + jedno ohrev vody, inštalované za poplatok.
- Náklady - 63 až 73 tisíc rubľov.
na Yutrupovom kanáli teplárne už o nich žuvali. kecy plné.
Nemecký koncern E.ON, jedna z najväčších energetických spoločností na svete, investovala do mníchovskej spoločnosti Elcore, ktorá vyrába energeticky účinné vykurovacie zariadenia pre malé obytné budovy založené na palivových článkoch.
Technika Elcore umožňuje súčasne vyrábať teplo a elektrinu.
Ako to funguje?
Vodík sa môže vyrábať rôznymi spôsobmi, vrátane a) z vody využívajúcej elektrickú energiu elektrolýzou a b) zo zemného plynu pomocou špeciálneho vodíkového generátora (reformovanie).
Prvá metóda je zriedka používaná. Faktom je, že nie je príliš racionálne vyrábať vodík z elektrickej siete, aby sa potom vyrobila elektrická energia späť a teplo. Vykurovanie vodíkom vzniknutým elektrolýzou bude určite distribuované v budúcnosti s rozvojom veterných a solárnych energií, pretože plyn sa bude používať ako médium a prechodné skladovanie prebytočnej energie.
Druhá metóda je rozšírenejšia.
Zemný plyn vstupuje do generátora vodíka (reformátor). Potom sa vyrobený vodík odvádza do palivového článku.
Palivový článok je elektrochemické zariadenie, ktoré vyrába elektrickú energiu a teplo premenou pôvodnej látky (paliva) na chemickú reakciu. "Výfuk" je vodná para.
Spoločnosť Elcore vyrába palivové články založené na vlastnom patentovanom vývoji a požaduje účinnosť až 104%.
Súčasťou zariadenia je aj plynový kotol na maximálne potreby tepla a teplej vody, ako aj vyrovnávacia nádrž s vodou na ukladanie tepla.
Vzhľadom na to, že palivový článok funguje s maximálnou účinnosťou nepretržite a celoročne, dosahuje sa vysoká účinnosť výroby tepla a elektriny, čo znamená úspora fosílnych palív (zemný plyn). Výrobca uvádza, že ohrev vodíka v tejto konfigurácii šetrí až 40% primárnej energie v porovnaní so samostatnou výrobou rovnakého množstva elektriny a tepla. To je zmysel celého tohto záväzku.
Zariadenie má zanedbateľnú elektrickú energiu (305 W) a generuje 2440 kWh elektrickej energie ročne. Tento objem sa zvyčajne môže spotrebovať v domácnosti, takže sa nevyžaduje použitie zariadení na ukladanie energie. Napriek tomu regulačný rámec v Nemecku umožňuje predávať vyrobenú energiu do siete, ak vznikne prebytok.
Zariadenie nenahrádza sieťové pripojenie, to znamená, že neposkytuje energetickú autonómiu domova.
Vykurovanie domu s vodíkovým kotlom: vlastnosti, výhody a nevýhody
Dnes je veľa spôsobov, ako ohrievať súkromný dom: od bežnej ruskej kachle po inovatívne solárne panely. Existuje metóda, ktorá zahŕňa použitie kotla, ktoré beží na vodíku. Vodík je najbežnejším plynom vo vesmíre, čo ho robí cenovo dostupným a cenovo dostupným. Je pravda, že vodíkové kotly stále nie sú tak populárne ako plynové kotly v Rusku, ale je to len otázka času.
Vykurovanie vodíkom doma
Schéma vodíka a výhody tohto spôsobu vykurovania
Spôsob vykurovania obydlia pomocou vodíkového kotla bol vynájdený relatívne nedávno v Taliansku (a mimochodom, motor vďaka vodíkovým vozidlám, späť v šesťdesiatych rokoch). Predtým vedci tiež premýšľali o používaní vodíka ako "domáceho" paliva, avšak bol tu jeden problém: nebolo možné vymeniť kotol z bežných materiálov kvôli veľmi vysokej teplote spaľovania tohto plynu.
Teraz sa situácia zmenila: vodíkové kotly sú vyrobené z rovnakých materiálov ako všetci ostatní. Recenzie o nich sú väčšinou pozitívne, možno ich nájsť prihlásením sa do akéhokoľvek tematického fóra.
Ak niekto počuje výraz "hnedý plyn", potom nie je potrebné sa obávať: nie je to otázka horčice alebo zmesi na aktiváciu jadrového náboja. Ide o zmes vodíka a kyslíka, ktorá sa musí aktivovať pomocou elektrolýzy kyslíkom a vodíkom (do zariadenia sa vloží elektrolyzér). Väčšina zariadení pracuje na tomto plyne.
Proces získavania vodíka elektrolýzou
Proces vykurovania je veľmi jednoduchý: v špeciálnej inštalácii (kotol) je nádrž s vodíkom. Pri teplote 300 ° C plyn začne interagovať s kyslíkom, vytvárajúc vodu a paru, ktoré sú distribuované cez potrubný systém vnútri bytových domov.
Medzi výhody tohto typu vykurovania patria:
Vodík je tiež jedným z najviac šetrných palív.
- vodík jednoducho nemá žiadne spaľovacie produkty s výnimkou vody (kondenzovateľná voda vstupuje do vykurovacieho potrubia - nemajú byť vedené žiadne komíny);
- absolútna environmentálna bezpečnosť;
- vodík sa nezapáli, ale pri interakcii s kyslíkom sa vylučuje veľké množstvo tepelnej energie (v dôsledku tejto katalytickej reakcie vzniká voda);
- skutočná teplota chladiacej kvapaliny je 40 ° C (môže sa zdať trochu, ale tento spôsob ohrevu nemôže mať a priori tepelnú stratu).
Nákup vodíkových generátorov vyrobených v Číne nie je bezpečné! V podstate sú vyrobené z najlacnejších materiálov a používajú sluchátka s nízkou kvalitou. Teoreticky by to mohlo viesť k výbuchu kotla.
Schematické znázornenie zariadenia na generovanie vodíka
Výhody a nevýhody vodíka ako paliva
V skutočnosti existuje veľa výhod pre vodík. Ako sme uviedli vyššie, jedná sa o jeden z najbežnejších plynov na planéte (najbežnejší vo vesmíre), cenovo dostupný a ekologický druh paliva.
Vo všeobecnosti medzi výhody patria:
Katalytická reakcia vodíka vytvára veľmi veľké množstvo energie.
- všadeprítomný (zvyčajne je umiestnený vo valcoch - ako skvapalnený plyn);
- systém ohrevu na vodík v skutočnosti tvorí uzavretú slučku, v ktorej sa nevyžaduje žiadny ľudský zásah;
- relatívna lacnosť paliva;
- pri použití vodíka priemerný prístroj vydáva 121 MJ / kg energie a rovnaký ukazovateľ pre rovnaký populárny propán - 40 MJ / kg.
Vodíkové palivo má svoje nevýhody:
- pravdepodobnosť výbuchu kotla nad normalizovaným tlakom v kotle;
- ak si vezmete ruské podmienky, nie je vždy možné nájsť vodné fľaše v pešej vzdialenosti (to nie je prirodzený propánový plyn, po všetkom);
- Niekedy môže byť teplota emitovaná počas katalytickej reakcie taká vysoká, že musí byť vyrobený samostatný komín, ktorý uvoľní vodu a paru (aj keď to hovorí o starých zariadeniach, v modernej pary a vode okamžite vstupuje do potrubia, čo je chladivo);
- vysoká hladina hluku;
- vysoká spotreba vody.
Schéma riadiacej jednotky vodíka
Druhy vodíkových kotlov
Okamžite musím povedať, že medzi sebou sa vodíkové generátory na vykurovanie vôbec nelíšia. Jediný rozdiel bude pozorovaný z hľadiska výkonu, telesného materiálu a ďalších kritérií. Zvážte napríklad charakteristiky dvoch podobných vodíkových kotlov "HHO" a "Star 1000" (číslo modelu - 1.1):
Pomocou vodíkového kotla môže aj malá energia ohriať veľkú miestnosť.
- spotreba generátora - 1,2-3 kW počas 1 hodiny;
- spotreba vody - 5,5 litra za 24 hodín;
- generuje z 1,2 až 2 litre paliva počas dňa;
- môže vyhriať miestnosť až do 250 m²;
- minimálna životnosť je 15 rokov.
- počet obvodov - 2 (jedna z nich je vykurovaná, druhá je vykurovaná, ktorá môže byť dodatočne inštalovaná);
- približné náklady na domácom trhu - 3000-3500 USD.
Tak ako každý iný generátor, vodík nefunguje nepretržite, ale keď sa miestnosť zahrieva. Elektrina z tohto dôvodu, generátor spotrebuje málo - kvôli tomu, len sa nebudete obávať.
Kritériá pre výber kotla
Musí sa zvoliť generátor, pričom treba dbať na nasledujúce kritériá:
- energie;
- Počet obrysov;
- Úroveň spotreby elektrickej energie;
- Výrobca.
Napájacie kotly môžu byť veľmi odlišné: od 27 W až po nekonečno. Môžete si kúpiť veľmi veľký kotol naraz na vykurovanie celého domu, a môžete niekoľko malých.
Dnes v sieti nájdete veľa videí, kde remeselníci ukazujú, ako vyrobiť generátor s vlastnými rukami. Takže je to absolútne nemožné! Vodík je extrémne výbušný, najmenšia nedodržiavanie technológie výstavby môže viesť k najhorším následkom!
Princíp činnosti vodíkového generátora
Niektoré tipy na prevádzku kotla
Pri správnej prevádzke bude jednotka vodíka slúžiť nie 15 rokov, ale 20 alebo dokonca 30 rokov.Ano, a to nebude ťažké opraviť takéto zariadenie - v zásade rozloženie kotla nie je veľmi odlišné od tých, ktoré pracujú na akomkoľvek inom druhu paliva.
video
Môžete sledovať video o tom, ako vykurovať dom s vodíkom. Tiež existujú informácie o výhodách tejto metódy vykurovania súkromného bývania.
Vodíkový kotol - mýty, realita a vyhliadky
Vodíkový kotol je zariadenie na vykurovanie domu, ktorý používa vodík ako palivo. Pretože sa tento plyn v prírode nenachádza v čistom stave, vodíkové kotly sú vybavené špeciálnym zariadením na výrobu vodíka z destilovanej vody.
Vodíkový kotol na vykurovanie súkromného domu je jedným z riešení, ktoré dnes priťahuje veľkú pozornosť. Na "poliach" internetu nájdete množstvo ponúk, ktoré sľubujú majiteľom takýchto zariadení obrovské výhody, napríklad radikálne zníženie "účtov za vykurovanie". Je to naozaj a čo môže a čo nemôže moderný vodíkový kotol pre domácnosť čítať v našom prehľade.
Mýtus, že vodíkový kotol je najúspornejší spôsob, ako vykurovať dom
Často môžete počuť, že vodíkový kotol je najúspornejší spôsob vykurovania pre súkromný dom. Zvyčajne na podporu tejto práce sa používajú odkazy na vysokú výhrevnosť vodíka - viac ako trojnásobne vyššie ako zemný plyn. Jednoduchý záver je z toho urobený - je výhodnejšie ponoriť dom s vodíkom ako s plynom.
Niekedy je ako argument o účinnosti vodíkového kotla, ktorý počas spaľovania emituje ešte väčšie množstvo tepla a na ktorom pracujú "pokročilé kotly", uvádzaný takzvaný "hnedý plyn" alebo zmes atómov vodíka a kyslíka (HHO). Potom sa ospravedlnenie efektívnosti jednoducho končí a ponechanie fantázie priemerného človeka nakresliť krásne obrázky pod všeobecným názvom "vykurovanie pre takmer nič". Len si myslím - vodík a horí "teplejšie", a ukazuje sa takmer z voľnej vody, pevné výhody!
Predstavivosť je poháňaná novinkou neustále sa rozširujúcej flotily vodíkových vozidiel ako alternatívy k tradičným. Povedzme, že ak vozidlá "poháňajú" vodík, potom je vodíkový kotol skutočne užitočnou vecou.
Ale v skutočnosti sú veci o niečo komplikovanejšie. Ak bol čistý vodík prvkom, ktorý je v prírode ľahko dostupný, potom všetko bolo tak, alebo takmer bolo. Ale skutočnosťou je, že čistý vodík sa na Zemi nevyskytuje - len vo viazanej podobe, napríklad vo forme vody. V praxi preto musí byť vodík najprv získaný odkiaľkoľvek, okrem toho pri použití energeticky náročných chemických reakcií.
Odkiaľ pochádza čistý vodík
Hostiteľská poznámka
"S cieľom upriamiť pozornosť na svoje výrobky, niektorí výrobcovia vodíkových kotlov odkazujú na určitý" tajný katalyzátor "alebo na použitie" hnedého plynu "vo svojich zariadeniach."
Napríklad môžete získať vodík z metánového plynu, kde vodík už má 4 atómy! Ale prečo? Samotný metán je horľavý plyn, prečo strácať dodatočnú energiu na výrobu čistého vodíka? Kde je energetická účinnosť? Preto je vodík najčastejšie extrahovaný z vody, ktorá, ako vie každý, nemôže spáliť pomocou metódy elektrolýzy. V najobecnejšej forme je možné túto metódu opísať ako rozdelenie molekúl vody na vodík a kyslík pod pôsobením elektrickej energie.
Elektrolýza je už dlho známa a široko používaná na výrobu čistého vodíka. V praxi žiadny priemyselný vodíkový kotol v žiadnom prípade nie je kompletný bez zariadenia na elektrolýzu alebo elektrolyzéru. Všetko je dobré, ale toto zariadenie vyžaduje elektrickú energiu. Takže vodíkový kotol musí nutne spotrebovať energiu. Otázkou je, aké sú tieto náklady na energiu?
Všetky rozhovory o "spaľovaní tepla" vodíka nás trochu preč od tohto problému, a zatiaľ to je najdôležitejšie. Takže vodíkový kotol môže byť v jedinom prípade prospešný - vyrobená tepelná energia by mala byť vyššia ako energia vynaložená na prevádzku kotla.
Energetická účinnosť vodíkových kotlov
Aby sme pochopili, či je energia "na výstupe" kotla väčšia ako vynaložená energia, jednoducho zvážte molekulu vody tesnejšie - má dva atómy vodíka a jeden kyslík, ktoré sú navzájom pevne spojené. Aby sme prerušili toto spojenie, je potrebné "aplikovať" veľa energie, to je to, čo elektrolyzér robí na úkor elektriny. Výsledkom je zmes vodíka a kyslíka, ktorá má potenciálne (doslova rozpustenú v nich) energiu a ktorá sa môže uvoľniť v dôsledku spaľovacieho procesu a poskytnúť teplo do domu. Aby sme pochopili, koľko energie bude pochádzať z pálenia, stojí za to pozrieť sa na to, čo sa stane v dôsledku pálenia. A budeme mať... rovnakú vodu, ktorú rozdelíme na atómy.
V skutočnosti, po všetkých týchto manipuláciách budeme v najlepšom prípade získať presne toľko energie, akú sme použili na oddelenie pôvodnej molekuly vody. Keď sme opustili vodu, prišli sme do vody. Ale je to - v ideálnom prípade, keď v skutočnosti neexistujú žiadne nevyhnutné straty. tj aj v ideálnom prípade, koľko elektriny strávime, toľko tepla, ktoré dostaneme.
Ďalšie molekuly vody na štiepenie sa nedajú odobrať odkiaľkoľvek - rovnako ako boli prvýkrát oddelené, oveľa neskôr sa budú kombinovať pri spaľovaní zmesi vodík-kyslík. Znova, mínus straty. Okrem toho nesmieme zabúdať, že vodíkový kotol pracuje na úkor destilovanej vody, ktorej výroba tiež spotrebováva energiu. Ako možno vidieť voľným okom, účinnosť vodíka nemôže byť vysoká.
Potom vzniká prirodzená otázka - prečo všetky tieto ťažkosti s rozdelením, ak existujú zariadenia, ktoré priamo prenášajú elektrickú energiu do tepla a nazývajú sa elektrickými kotlami? Ak jednoducho ohrejete vodu na úkor elektrickej energie, všetka táto energia pôjde na ohrev vody takmer bez straty - ukáže sa ako výhodnejšie ako elektrolýznym rozkladom a následným "zotavením" vody spaľovaním zmesi vodíka a kyslíka s následnými stratami.
Porovnanie vodíkového kotla s inými vykurovacími zariadeniami
Ako je známe, elektrický kotol je považovaný za neefektívnejšie vykurovacie zariadenie, inými slovami, náklady na teplo generované týmto zariadením budú najdrahšie.
Porovnanie vykurovania s tepelným čerpadlom s inými metódami.
Generátory vodíka na vykurovanie domácností
Vodík je najbežnejším a najlacnejším palivom, pod ktorým môžete obnoviť akúkoľvek jednotku generujúcu teplo. Preto "pre úplné šťastie" môžeme len zistiť, ako vyrobiť vodíkový generátor vlastnými rukami, čo budeme robiť nižšie.
Dom na vykurovanie vodíkom
Ako sa dostanete vodík?
- Pomocou katalytickej konverzie alebo reformovania parou "klasického" paliva - uhlia alebo plynu. Zo základných produktov emitujú ľahké uhľohydráty, ktoré sa používajú ako suroviny na výrobu vodíka. Cena za kilogram konečného produktu dosahuje 2,5 USD, čo je veľmi dobré. Aby ste však mohli túto technológiu implementovať, musíte si kúpiť celý chemický závod.
- Pomocou termochemického spracovania akejkoľvek biomasy. Surový materiál obsahujúci uhľohydráty je ponorený do prostredia bez kyslíka a zahrievaný na teplotu 500-800 stupňov Celzia, čím sa "zohreje" množstvo chemických látok - od vodíka po oxid uhličitý. Cena za takýto vodík dosahuje 5,5 USD za kilogram, ale v životných podmienkach je táto technológia ťažko realizovateľná.
- Pomocou biochemického spracovania biomasy. Suroviny sa ohrievajú na 30 stupňov Celzia a "infikujú" kolóniu baktérií, ktoré sa "živia" uhľohydrátmi a vypúšťajú vodík. Táto technológia poskytuje náklady na pohonné hmoty vo výške 2-5 USD za kilogram a súčasne šetrí domácnosť s organickými odpadmi. Avšak v tomto štádiu vývoja technológie sa bio-vodík môže získať len v laboratórnych podmienkach.
- Pomocou klasickej elektrolýzy - rozdelenie molekúl vody elektrickým prúdom. Pomocou elektrolýzy môžeme získať vodík z destilovanej alebo obyčajnej vody a stráviť až 5-6 dolárov na výrobu kilogramu paliva. Áno, je to drahé, ale remeselnícke zariadenie na výrobu vodíka alebo nízkoenergetický priemyselný generátor paliva môže byť postavené len na základe takejto technológie.
Priemyselné vodíkové generátory
Generátory plynu GHV-A
- Vyrobte plyn s vysokou čistotou na laboratórne účely.
- Najvýkonnejší vodíkový generátor v rade, HHV 36 A, produkuje najmenej 36 litrov plynu za hodinu a spotrebuje destilovanú vodu.
- Toto zariadenie je zdrojom paliva. Trávia príliš veľa vody a vytvárajú príliš "čistý" plyn, a nie zmes kyslíka a vodíka vhodná na kŕmenie kotla.
Honda je tretí model Home Energy Station a Plug Power
- Vyrába 5 kW elektrickej energie a až 2 m3 vodíka,
- Používa fotovoltaické články a technológiu reformovania zemného plynu.
- Táto elektráreň je však súčasťou dodávky Honda FCX a vyrába pohonné hmoty len pre toto vozidlo, ktoré sa predáva len v Japonsku.
Domáce vodíkové generátory pre domáce vykurovanie STAR-2000 a STAR-4000
- Výroba od 2 do 4 m3 paliva za hodinu
- Súčasne model STAR-2000 spotrebuje iba 600 kW elektrickej energie za mesiac, vykurovanie budovy s celkovou plochou až 250 metrov štvorcových.
- Model STAR-4000 spotrebuje 1200-1800 kW elektrickej energie za mesiac a vyrába palivo na vykurovanie domu s rozlohou do 500 metrov štvorcových.
- Cena STAR-2000 je 230 tisíc rubľov.
- Cena generátora vodíka STAR-4000 je 460 000 rubľov.
Z vyššie uvedených modelov je najsľubnejším zariadením na výrobu paliva model STAR-4000.
Generátory STAR sú však dostupné iba v malých dávkach. Preto sú niektorí remeselníci pripravení tráviť čas na budovanie improvizovaného elektrolyzéra.
Domáce vodíkové generátory typu HHO
Ak nemáte $ 4,500-5,000 na domácej energetickej stanici alebo 260 tisíc rubľov pre STAR-2000, potom budete musieť zostaviť svoj vlastný vodíkový generátor pomocou najjednoduchšej technológie na výrobu tejto plynovej elektrolýzy. Zapojením sa do tohto procesu získame NNO-plyn - zmes kyslíka a vodíka, ktorá sa môže použiť ako palivo pre kotol.
HHO vodíkový generátor
Na výstavbu plynového generátora potrebujeme nasledujúce nástroje a materiály:
- Banka s objemom 0,5 litra - telo budúceho generátora.
- Oceľové nože a plastové pravítko - základňa palivového článku.
- Litrová plastová fľaša - polotovar pre hydraulickú uzávierku.
- Rúry z kvapiek - generátorové potrubie.
- 12-voltová batéria alebo adaptér pre 12 V a 2 A.
- Medené drôty - základ vodivého vedenia.
- Lepiaca pištoľ - prostriedok na upevnenie a utesnenie častí a komponentov.
- Voda a soľ - základ pre výrobu vodíka.
Schéma montáže domáceho generátora mimovládnych organizácií je nasledovná:
- Najskôr pripravíme základňu pre palivový článok, odštiepime pravítko v 3-4 mm krokoch a upevníme žiletky do otvorov. Celková dĺžka tejto "paling" - 10-15 centimetrov.
- Medzi lopatkami pomocou lepidla tvoríme dielektrické dielektrické nôžky, ktoré fixujú kolmú polohu prvkov palivového článku.
- Plotové lišty sú rozdelené na párne a nepárne prvky, ktoré spájajú tieto a iné medené drôty do dvoch elektrických obvodov. Izolácia drôtov sa vykonáva pomocou tej istej lepiacej pištole.
- Palivový článok sa umiestni do nádoby a naleje do neho soľ (1-2 lyžice na 0,5 litra tekutiny).
- Vo veku nádoby sa prerezávajú dva otvory pre drôty a ďalší otvor pre potrubie z kvapkadla, cez ktorý prechádza vodík. Potom sa veko umiestni na ústie plechovky, vloží sa drôty a hadica na zhromažďovanie vodíka.
- Voľný koniec palivovej hadice sa zavedie do fľaše na liter, spadne na samotné dno nádrže. Zadanie pomocou perforácie do veka.
- Voda sa naleje do fľaše a ďalší otvor sa vytvorí vo svojej čiapočke, do ktorej je vložená ďalšia trubica pod kvapkadlom.
- Koniec druhej trubice - palivové potrubie je pripojené k kotlu alebo inému spotrebiteľovi.
Na konci je k medeným drôtom pripojená batéria alebo adaptér, po ktorom sa začína uvoľňovať zmes kyslíka a vodíka zo slaného roztoku v nádobe, ktorá sa posiela pozdĺž prvého palivového potrubia k hydraulickej bráne.
Po prechode cez vodný stĺpec sa palivová zmes očistí od nečistôt a dodáva spotrebiteľovi druhým palivovým potrubím.