Vykurovanie pomocou vodíka
Ďalší stredoveký vedec, Paracelsus, počas jedného z jeho experimentov si všimol, že keď kyselina sírová prichádza do kontaktu s ferúrom, tvoria vzduchové bubliny. V skutočnosti to bol vodík (ale nie vzduch, ako sa domnieval vedec) - ľahký, bezfarebný plyn, bez zápachu, ktorý sa za určitých podmienok stáva výbušným.
Generátory vodíka na vykurovanie môžu mať odlišnú silu
V súčasnej dobe je to samoobslužné vykurovanie vodíkom veľmi bežnou vecou. V skutočnosti sa vodík môže vyrábať v takmer neobmedzených množstvách, pokiaľ je voda a elektrina.
Chemické vlastnosti H2
Obsah krok za krokom:
Ako funguje ohrev vodíka?
Tento spôsob kúrenia bol vyvinutý jednou z talianskych spoločností. Vodíkový kotol funguje bez toho, aby vytváral nebezpečný odpad, a preto je považovaný za ekologický a tichší spôsob, ako vykurovať dom. Inovácia vývoja spočíva v tom, že vedcom sa podarilo vypálenie vodíka pri relatívne nízkej teplote (asi 300 ° C), čo umožnilo výrobu takýchto vykurovacích kotlov z tradičných materiálov.
Vodíkové palivové články pre domácnosti
Počas prevádzky vykurovací kotol vydáva len neškodnú paru a jediná vec, ktorá si vyžaduje výdavky, je elektrina. A ak to kombinujete so solárnymi panelmi (heliosystém), potom sa tieto náklady môžu úplne znížiť na nulu.
Venujte pozornosť! Často sa vodíkové kotly používajú na ohrievanie systémov "teplej podlahy", ktoré sa dajú ľahko namontovať vlastnými rukami.
Ako to všetko ide? Kyslík reaguje s vodíkom a, ako si pamätáme z hodín chemie v stredných triedach, vytvára molekuly vody. Reakcia sa spúšťa pomocou katalyzátorov, vďaka ktorému sa uvoľňuje tepelná energia, ktorá ohreje vodu na teplotu okolo 40 ° C - ideálnu teplotu pre "teplá podlaha".
Nastavenie výkonu kotla vám umožňuje dosiahnuť určitý teplotný index potrebný na vykurovanie miestnosti s určitou plochou. Je tiež potrebné poznamenať, že takéto kotly sú považované za modulárne, pretože pozostávajú z niekoľkých nezávislých kanálov. V každom kanáliku je uvedený katalyzátor, v dôsledku čoho teplo prenášajúca kvapalina, ktorá už dosiahla požadovanú hodnotu 40 ° C, vstupuje do výmenníka tepla.
Venujte pozornosť! Charakteristickým znakom takéhoto zariadenia je, že každý z kanálov je schopný produkovať inú teplotu. Preto jeden z nich môže byť vykonávaný na "teplej podlahe", druhá do druhej miestnosti, tretia na strop, atď.
Hlavné výhody vykurovania vodíkom
Táto metóda vykurovania domu má niekoľko významných výhod, ktoré zodpovedajú rastúcej popularite systému.
- Pôsobivá účinnosť, ktorá často dosahuje 96%.
- Šetrnosť voči životnému prostrediu. Jediným vedľajším produktom uvoľneným do atmosféry je vodná para, ktorá nie je schopná v zásade poškodzovať životné prostredie.
- Vykurovanie vodíka postupne nahrádza tradičné systémy a oslobodzuje ľudí od ťažby prírodných zdrojov - ropy, plynu a uhlia.
- Vodík pôsobí bez ohňa, tepelná energia sa generuje katalytickou reakciou.
Je možné nezávisle vykurovať vodíkom?
V princípe je to možné. Hlavný prvok systému - kotol - môže byť vytvorený na základe mimovládnej organizácie generátora, to znamená bežného elektrolyzéra. Všetci si pamätáme skúsenosti zo školy, keď sme pomocou usmerňovača do nádoby s vodou nasadili holé drôty pripojené k elektrickej sieti. Takže pre výstavbu kotla potrebujete túto skúsenosť zopakovať, ale vo väčšej miere.
Venujte pozornosť! Vodíkový kotol sa používa s "teplou podlahou", ako sme už povedali. Usporiadanie takého systému je však predmetom iného článku, takže sa budeme spoliehať na skutočnosť, že "teplá podlaha" je už usporiadaná a pripravená na použitie.
Konštrukcia vodíkového horáka
Vytvorenie vodného horáka. Tradične začneme s prípravou potrebných nástrojov a materiálov.
Čo sa vyžaduje v práci
- List "nehrdzavejúca oceľ".
- Spätný ventil
- Dva skrutky 6x150, matice a podložky k nim.
- Filtračný filter (z pračky).
- Transparentná trubica. Hladina vody je ideálna pre tento účel - v predajniach stavebných materiálov sa predáva za 350 rubľov na 10 m.
- Plastový uzatvorený kontajner na potraviny s objemom 1,5 litra. Približné náklady - 150 rubľov.
- Kovanie s kosťou ø8 mm (ideálne pre hadicu).
- Bulharský na pílenie kovov.
A teraz sa pozrime, aký druh nehrdzavejúcej ocele používať. V ideálnom prípade by sa malo prijať oceľ 03H16N1. Ale kúpiť celý list "nehrdzavejúcej ocele" je niekedy pomerne drahé, pretože výrobok s hrúbkou 2 mm stojí viac ako 5500 rubľov, navyše to musí byť nejako priniesol. Preto, ak niekde leží malý kúsok takejto ocele (stačí 0,5 x 0,5 m), potom to urobíte.
Nikel-vodíková batéria
Budeme používať nehrdzavejúcej ocele, pretože zvyčajné, ako viete, vo vode začne hrdza. Navyše v našej konštrukcii plánujeme používať alkalickú látku namiesto vody, to znamená, že životné prostredie je viac ako agresívne a obyčajná oceľ nebude trvať dlho pod pôsobením elektrického prúdu.
Video - Brownov generátor plynu jednoduchý bunkový model z 16 platní z nehrdzavejúcej ocele
Pokyny pre výrobu
Prvá fáza. Najprv si vezmite plech ocele a položte ju na rovný povrch. Z hárku vyššie uvedených rozmerov (0,5 x 0,5 m) by sa mali pre budúci horák vyrobiť 16 obdĺžnikov s vodíkom, rozrežeme ich brúskou.
Venujte pozornosť! Režili sme jeden zo štyroch rohov každej dosky. V budúcnosti je potrebné pripojiť dosky.
Druhá fáza. Na zadnej strane dosiek vyvŕtavame otvory pre skrutku. Ak by sme chceli vyrobiť "suchý" elektrolyzér, potom by sme vrúbli otvory na dne, ale v tomto prípade by sme to nemali robiť. Faktom je, že "suchá" konštrukcia je pomerne komplikovaná a efektívna plocha dosiek v nej nebude použitá 100%. Urobíme "mokrý" elektrolyzér - dosky budú úplne ponorené do elektrolytu a celá oblasť sa zúčastní reakcie.
Tretia etapa. Princíp činnosti opísaného horáka je založený na nasledujúcom: elektrický prúd, ktorý prechádza cez dosky ponorené do elektrolytu, spôsobí, že voda (ktorá by mala byť súčasťou elektrolytu) sa rozkladá na kyslík (O) a vodík (H). Preto musíme mať súčasne dve dosky - katódu a anódu.
S nárastom plochy týchto dosiek vzrastie objem plynu, takže v tomto prípade používame osem kusov na katódu a anódu.
Venujte pozornosť! Horák považovaný za nás je konštrukcia s paralelným pripojením, ktorá, čestne, nie je najefektívnejšia. Je to však jednoduchšie.
Každá molekula vody pozostáva z dvoch atómov vodíka a jedného atómu.
Štvrtá etapa. Ďalej musíme inštalovať platne do plastovej nádoby tak, aby sa striedali: plus, mínus, plus, mínus atď. Na izoláciu dosiek používame kusy priehľadnej rúrky (kúpili sme ju až 10 m, takže existuje zásoba).
Z trubice vyrežeme malé krúžky, nakrájame a získavame pásy s hrúbkou približne 1 mm. Ide o ideálnu vzdialenosť pre efektívne generovanie vodíka v štruktúre.
Piata etapa. Dosky sa navzájom pripevňujú podložkami. Robíme to nasledovne: umiestnite podložku na skrutku, potom doštičku, potom tri podložky, ďalšiu dosku, opäť tri podložky atď. Na katóde visia osem kusov, osem na anóde.
Venujte pozornosť! To by sa malo robiť zrkadlovým spôsobom, to znamená, že otočíme anódu 180ᵒ. Takže "plus" vstúpi do medzery medzi doskami "mínus".
Potom utiahnite matice a izolujte dosky pomocou predtým strihaných pásikov.
Šiesta etapa. Pozeráme sa na to, kde presne v záchytnej skrutke odpočíva, v tomto mieste vyvŕtajú otvory. Ak náhle sa skrutky nezapadnú do kontajnera, potom ich odrežeme na požadovanú dĺžku. Potom vložíme do otvorov skrutky, na ne položíme podložky a zaisťujeme ich maticami - pre lepšiu tesnosť.
Ďalej urobte otvor vo veku pre montáž, skrutkujte samotnú armatúru (najlepšie roztieranie spoja silikónovým tesniacim materiálom). Fúkame do armatúry a kontrolujeme tesnosť krytu. Ak z neho stále vychádza vzduch, potom ho pokryjeme tmelom.
Siedma etapa. Na konci montáže testujeme hotový generátor. Ak to chcete urobiť, pripájame k nej akýkoľvek zdroj, naplňte nádobu vodou a zatvorte veko. Ďalej na montáži položíme hadicu, ktorú zapadneme do nádoby s vodou (aby sme videli vzduchové bubliny). Ak zdroj nie je dostatočne silný, nebudú v nádrži, ale objavia sa v elektrolyzéri.
Ďalej je potrebné zvýšiť intenzitu výstupu plynu zvyšovaním napätia v elektrolyte. Stojí za zmienku, že voda vo svojej čistej forme nie je vodičom - prúd prechádza cez nečistoty a soľ v ňom. Zriedime niektoré alkálie vo vode (napríklad, hydroxid sodný je skvelý - v predajniach sa predáva ako "Mole" čistiaci prostriedok).
Venujte pozornosť! V tomto štádiu musíme adekvátne posúdiť možnosti zdroja energie, takže pred vstrekovaním alkalických látok pripojíme ampérmetr k elektrolyzéru, aby sme mohli sledovať nárast prúdu.
Video - Ohrievanie vodíkom. Vodíkové článkové batérie
Niektoré praktické rady
Ďalej, poďme sa rozprávať o ostatných zložkách vodíkového horáka - filter pre podložku a ventil. Oba sú určené na ochranu. Ventil nedovolí, aby vznietený vodík prenikol späť do konštrukcie a vyhodil plyn nasávaný pod krytom elektrolyzéra (aj keď je tam nejaký). Ak ventil neinštalujeme, kontajner sa poškodí a alkálie vytečie.
Filter je potrebný na výrobu vodného uzáveru, ktorý bude hrať úlohu výbušnej bariéry. Remeselníci, ktorí sú oboznámení s konštrukciou vlastného vodíkového horáka, poznajú tento ventil ako "bulbulátor". V podstate len vytvára vzduchové bubliny vo vode. Pre samotný horák používame rovnakú priehľadnú hadicu. To je to, že horák na vodík je pripravený!
Zostáva len pripojiť ho k vchodu do systému "teplej podlahy", tesniť spojenie a začať pracovať priamo.
Ako záver. alternatívne
Alternatívnym, hoci veľmi kontroverzným, je Brownov plyn - chemická zlúčenina, ktorá pozostáva z jedného atómu kyslíka a dvoch vodíka. Spalovanie takéhoto plynu je sprevádzané tvorbou tepelnej energie (navyše štyrikrát silnejšia ako v opísanej konštrukcii).
Pre vykurovanie domu s Brownovým plynom sa používajú aj elektrolyzéry, pretože tento spôsob získavania tepla je tiež založený na elektrolýze. Vytvárajú sa špeciálne kotly, v ktorých sa vplyvom striedavého prúdu oddeľujú molekuly chemických prvkov, čím sa vytvára hnedý plyn.
Video - obohatený hnedý plyn
Je celkom možné, že inovatívne zdroje energie, ktorých rezervy sú takmer neobmedzené, čoskoro vytláčajú neobnoviteľné prírodné zdroje a oslobodzujú nás od potreby trvalého dobývania. Takýto priebeh udalostí bude mať pozitívny vplyv nielen na životné prostredie, ale aj na ekológiu celej planéty.
Prečítajte si aj náš vlastný článok o vykurovaní parou.
Vykurovanie vodíkom doma a generátory H2 - dobrá voľba alebo cesta do krajiny bláznov
Hydrogén (H2), "vytvárajúca vodu" - najbežnejší prvok vesmíru. Podľa vedcov to predstavuje takmer 90% všetkých atómov vesmíru. Vodík, počas reakcie termonukleárnej fúzie poskytujúcej energiu nášmu Slnku, môže slúžiť ako vynikajúce palivo na Zemi. Jedná sa o jediné úplne neškodné, ekologické palivo: pri spaľovaní plynu vstupuje do chemickej reakcie s kyslíkom a produktom spaľovania je destilovaná voda. Hydrogenium je ideálnym palivom vo všetkých ohľadoch, čo je ideálne aj pre domáce vykurovanie. Navyše, pod vodíkovým vykurovacím kotlom môžete previesť bežný plyn, pričom jeho konštrukcia sa môže meniť len nepatrne. Jeden problém: napriek prevahe vodíka (my sami sme jeho polovica), na našej planéte v jej najčistejšej podobe, takmer nedochádza. V otvorenom predaji tohto plynu nie je, kde sa má dostať v dostatočnom množstve? Internet nám dáva jasnú a jasnú odpoveď: kúpiť alebo zostaviť samotný vodíkový generátor pre domáce vykurovanie.
Technológie na výrobu čistého vodíka
Existuje mnoho technológií na výrobu vodíka. Zmienime sa len o tých, ktorí nájdu praktickú aplikáciu mimo laboratórií:
- Chemická reakcia vody s kovmi. Palivom je voda, činidlom je zliatina hliník-gél. 150 kilogramov palivových článkov postačuje na to, aby bolo možné jazdiť 500 km na "vodíkové vozidlo", potom musí byť kov odstránený a poslaný na obnovu, čo si vyžaduje vysoké teploty.
- Premena zemného plynu, splyňovanie uhlia, pyrolýza dreva. Zahrievaním nad 1000 ºC z uhľovodíkov môžete získať čistý vodík na vykurovanie vášho domu.
- Elektrolýza vody. Efektívnejšia je elektrolýza pri vysokej teplote.
- Výroba vodíka z biomasy. Suroviny môžu slúžiť ako hnoj, seno, tráva, riasy a iné poľnohospodárske odpady. Bioplyn môže obsahovať 2 až 12% vodíka.
- "Odpad" vodík sa získava z domáceho odpadu, vystavuje ho tepelnému rozkladu.
Domáce generátory vodíka
Ako je zrejmé z predchádzajúcej časti, väčšina technologických procesov priemyselnej výroby vodíka je spojená s vystavením vysokým teplotám, čo je problém doma. Zvážte vodíkové zariadenia na vykurovanie, ktoré sú k dispozícii v súkromných domácnostiach:
Vodík z hnoja
Zariadenia na výrobu bioplynu, ktoré sa v západnej Európe vyskytujú veľa, sa začínajú objavovať u domácich poľnohospodárov. Reaktory bioplynovej výroby, ktoré sú na internete rozprávané "šialenými rukami", sa nerozlišujú ani výkonom, ani stabilitou výroby. Iba pomerne zložité a nie lacné zariadenia sú účinné, za predpokladu, že suroviny v nich sú stabilné. To je nerealistické realizovať v malom súkromnom nádvorí, ale je to možné v silnej farme. Vodík je len vedľajším produktom pri výrobe bioplynu a spravidla nie je oddelený, spaľuje sa spolu s metánom. Ale ak je to potrebné, môže byť H2 oddelená.
Vodík z vody
Elektrolýza vodíková elektráreň pre domáce vykurovanie - jediné riešenie, ktoré je dnes k dispozícii pre súkromný dom. Elektrolyzér je kompaktný, ľahko sa udržiava a môže byť inštalovaný v malej miestnosti. Suroviny na palivo - voda z vodovodu. Existuje celý rad známych výrobcov, ktorí ponúkajú podobné domáce vodíkové generátory na vykurovanie domácností a na tankovanie vozidiel. Napríklad od roku 2003 spoločnosť Honda uvoľňuje domovskú energetickú stanicu, dnes je v predaji tretia generácia. HES III je vybavený solárnymi panelmi, môže byť inštalovaný v garáži alebo na ulici.
Okrem "značkového" vybavenia, ktoré mimochodom nikto oficiálne dodávajú krajinám SNŠ, sú dnes vo veľkej miere propagované generátory H2 vyrábané našimi priateľmi v strednom kráľovstve alebo ich tadžikoví kolegovia v domácich garážach. Úroveň kvality a výkonnosti sú odlišné, od nie až po bežne prijateľné. Predajcovia takýchto zariadení, na rozdiel od viac či menej čestných japonských, ktorí sľubujú mannu z neba, používajú "špinavú" reklamnú technológiu, úprimne klamajú potenciálnych kupujúcich ohľadne vlastností ich vybavenia, ktoré sa predávajú za zvýšené ceny.
Zariadenie na výrobu vodíka
Na okolostroitelnyh on-line fóra sa diskutuje široko o kúrenie na vodík s vlastnými rukami, ktoré zabezpečujú nezávislú výrobu elektrolyzéra. Je to možné a nie je ani veľmi ťažké, ak majster domu vlastní základy elektrotechniky a jeho ruky rastú od miesta, kde by malo byť. Ako efektívny a bezpečný je samostatný problém.
Autor videí podrobne rozpráva o zariadení palivových článkov na výrobu vodíka, ktorý je namontovaný v puzdre konvenčného filtra na čistenie vody. Inštalácia naozaj funguje.
Ďalšou otázkou je, že získavanie paliva je len časťou úlohy. Je potrebné zabezpečiť jeho tvorbu v potrebných objemoch, oddeliť ho od kyslíka a vodnej pary, vytvoriť rezervu, aby sa zabezpečil konštantný tlak pri dodávke do tepelného generátora.
Koľko je kilogram vodíka
Priemerná obstarávacia cena 1 kg vodíka v závislosti od technológie jeho výroby podľa laboratória INEEL je nasledovná:
- Chemická reakcia je 700 rubľov so štandardnou metódou obnovy činidla a 320 s použitím jadrovej energie.
- Elektrolýza z priemyselnej siete - 420 rubľov. Údaje sú platné pre "značkové" vyvážené elektrolyzéry. Výkon remesiel je zrejme nižší.
- Výroba biomasy - 350 rubľov.
- Premena uhľovodíkov - 200 rubľov.
- Vysokoteplotná elektrolýza na jadrových elektrárňach - 130 rubľov.
Z týchto údajov je zrejmé, že je lacnejšie vyrábať vodík v jadrových elektrárňach, kde je dôležitým zdrojom vysoká teplota, je vedľajším produktom hlavnej výroby. Vodíková energia z obnoviteľných zdrojov tiež sama o sebe neplatí kvôli vysokým nákladom na vybavenie. A čo o vykurovaní vodíkom doma na základe kompaktnej inštalácie? Musíte pochopiť, že zákon o zachovaní energie nie je možné obísť. Aby bolo možné prideliť H2 do elektrolyzéra, je potrebné vynaložiť určité množstvo elektrickej energie. Aby sa to dostalo, tepelná elektráreň spaľovala fosílne palivá alebo energiu vyrobenú z hydro. Potom sa elektrická energia prenášala drôtom. Nevyhnutné straty sa vyskytujú vo všetkých fázach procesu a množstvo potenciálnej tepelnej energie získanej na konci bude a priori nižšie ako na začiatku.
Je výhodné vykurovať dom s vodíkom?
Predajcovia kompaktných vodíkových generátorov presviedčajú kupujúcich o neobvyklých nízkych nákladoch na vykurovanie domácností vodíkom. Údajne je to ešte výhodnejšie, ako stokovať s plynom. Hovorí sa, že voda naliata do inštalácie nestojí za nič, tichú na zvyšných nákladoch. Takéto sľuby majú magický účinok na niektorých našich spoluobčanov, ktorí zbožňujú zadarmo. Ale nechme to ako Pinocchio, a predtým, než sa postavíme do krajiny bláznov, zistíme, koľko nákladov na vykurovanie domácností vodíka.
Priemerná predajná cena zemného plynu pre obyvateľstvo na vykurovanie a výrobu elektriny je 4,76 rubľov / m3. 1 m3 obsahuje 0,712 kg. Z toho vyplýva, že 1 kg zemného plynu stojí 6,68 rubľov. Priemerná hodnota vykurovania zemného plynu je 50 000 kJ / kg. Vodík je oveľa vyšší, 140 000 kJ / kg. To znamená, že na získanie množstva tepelnej energie rovnajúcej sa množstvu vyrobenému pri spaľovaní 1 kg vodíka sa bude vyžadovať 2,8 kg zemného plynu. Jeho cena je 13,32 rubľov. Teraz porovnávame ukazovatele nákladov na tepelnú energiu získanú pri spaľovaní 1 kg vodíka získaného v dobrom elektrolytickom závode az 2,8 kg zemného plynu: 420 rubľov oproti 13,32. Rozdiel je skutočne monštruózny, 31,5 krát! Aj v porovnaní s najdrahšími tradičnými typmi vykurovania - elektriky nemôže vodík dokonca úzko konkurovať, stojí to štyrikrát viac! Elektrina, ktorá sa vynaloží na prevádzku elektrolyzéra, je lepšie použiť na prevádzku vykurovacích zariadení, nebude to viac ako príklad.
Práve tieto reklamné technológie a techniky presviedčania, ktoré používajú predajcovia vodíkových spotrebičov, predávajú svoj nepotrebný tovar za nadsadené ceny.
Pokiaľ ide o vyhliadky vodíkovej energie, sú to, ale úspech je spojený so sľubnými priemyselnými technológiami, ktoré ešte neboli vynájdené. Generátory vodíka pre domácnosť a vodíkové automobily sú určite nerentabilné aspoň počas nasledujúcich desaťročí. Ich veľmi obmedzené využívanie v niektorých krajinách je možné len vďaka vážnym štátnym dotáciám na experimentálne environmentálne programy.
Memento mori - pár slov o bezpečnosti
Vodík je horľavý výbušný plyn. Necíti, určiť jeho únik bez špeciálnych zariadení je nemožné. Zaobchádzanie s takýmto nebezpečným palivom vyžaduje špeciálne bezpečnostné opatrenia. Je potrebné pravidelne kontrolovať tesnosť potrubí, skladovacích nádrží, použiteľnosť ventilov. Generátor H2 nie je také jednoduché zariadenie, ako sa môže zdať z krátkych videí. Toto je potenciálna bomba, ktorá by mohla rozbiť váš domov. Opätovné vybavenie plynového vykurovacieho kotla vodíkom s vlastnými rukami je tiež nebezpečné.
Domáce vodný ohrievač vody, nejako premenený zo starého dreva a vodíkový generátor na vykurovanie domu, zostavený na kolená a nebezpečný. Autori videozáznamov hovoria o mimoriadnej účinnosti inštalácie, bez pomenovania čísel a ponuky na objednávku podobnej za podobnú cenu.
Debutujú mýty o účinnosti vodíkových kotlov
Ak by vás ekonomické výpočty nepresvedčili, a stále sa rozhodnete experimentovať s témou ohrev vodíka so stratou, dôrazne vám odporúčame, aby ste nezúčastňovali amatérskych aktivít, ale pozývali odborníkov, ktorí majú skúsenosti v tejto oblasti činnosti. Mimochodom, v našej krajine je len veľmi málo.
Popíšte svoju otázku čo najpodrobnejšie a náš odborník vám odpovie.
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.
Vodíkové zariadenie pre domáce vykurovanie urobte sami
Generátor vodíka na vykurovanie súkromného domu urobte sami
29. novembra 2015
Mnoho majiteľov domov sa zaujíma o lacný a čistý spôsob, ako zahriať miestnosť. Vyhrievanie vodíkom je jedným z možných riešení. Takáto technológia môže byť dôstojnou alternatívou k moderným systémom. Je možné namontovať a nainštalovať vodíkový generátor na vykurovanie súkromného domu vlastnými rukami? Ako funguje táto inštalácia? Aké zariadenie používate počas inštalácie? Odpoveď na tieto otázky nájdete v tomto článku.
Čo je vodík?
Vodík je najbežnejšou chemikáliou na našej planéte. Bezvodý plyn, ktorý neobsahuje toxíny, je prítomný takmer vo všetkých zlúčeninách. Látka je vybavená jedinečnými vlastnosťami. Vodík má prakticky žiadnu hmotu v tuhom a kvapalnom stave. Veľkosť jeho atómov je najmenšia v porovnaní s inými chemickými prvkami.
Látka získaná zmiešaním vodíka s okolitým vzduchom si môže zachovať svoje vlastnosti počas veľmi dlhej doby v miestnosti, ale z minimálneho kontaktu s ohňom môže explodovať. Pri preprave a skladovaní sa používajú špeciálne valce z legovanej ocele.
Vykurovanie súkromného domu s vodíkom
Môžete čerpať palivo na neurčito. Ak chcete získať dostatok bežnej vody a elektriny. Tepelná energia uvoľnená interakciou vodíka s kyslíkom sa používa na vykurovanie budov.
Čo je to inštalácia?
Technológia výroby kyslíka a vodíka je skvelou alternatívou k zemnému plynu. Priemerná teplota spaľovania sa môže rovnať 3000 stupňom Celsia. Aby ste vydržali takú vysokú rýchlosť, budete potrebovať špeciálny horák na spaľovanie vodíka.
Takéto zariadenie pozostáva z niekoľkých prvkov. Dobrý vodíkový generátor na vykurovanie súkromného domu, ktorý prispieva k procesu rozdeľovania vody na komponenty, môže byť zostavený samostatne. Okrem toho sa na optimalizáciu chemickej reakcie používajú katalyzátory. Potrubie z generátora a horáka bude potrebné na vytvorenie plameňa. Bežný kotol môže byť použitý ako výmenník tepla. Horák je umiestnený v ohni, ktorý je zodpovedný za vykurovanie v ohrievacom systéme.
Staré zariadenie môže byť prispôsobené na manipuláciu s vodíkovým palivom. Z finančného hľadiska budú tieto technické riešenia oveľa prijateľnejšie v porovnaní so získaním nového kotla vyrobeného v závode. V tomto prípade bude potrebný väčší priestor na vykurovanie súkromného domu.
Prvé vzorky
Na praktické použitie reakcie pri kombinácii vodíka s kyslíkom sa najprv vyvinuli priemyselné vzory. Maximálna účinnosť týchto zariadení bola 80%. V dôsledku pretrvávajúcej práce inžinierov po mnohých zlepšeniach boli výrobcovia schopní spustiť prvé vodíkové elektrárne pre domáce použitie.
Na pripojenie budete musieť splniť niekoľko podmienok. Patrí medzi ne aj napojenie na zdroj tekutín. Vhodné obyčajné inštalatérske práce. Kapacita zariadenia určuje spotrebu surovín. Na umožnenie elektrolýzy je potrebné sieťové pripojenie. V závislosti od modelu a výkonu kotla závisí kvalita katalyzátora. Príkladom kvalitnej inštalácie je vodíkový generátor na vykurovanie súkromného domu "Star 1000".
Zariadenie je na rozdiel od zariadení pracujúcich na tuhom palive oveľa bezpečnejšie. To je spôsobené tým, že všetky procesy sa vyskytujú v rámci samotnej inštalácie a všetci používatelia sú povinní len vizuálne sledovať údaje. Malo by sa vždy pamätať na to, že improvizované jednotky môžu unikať palivovú zmes. Pred spustením zariadenia je nevyhnutné skontrolovať tesnosť kontajnera.
Relevantnosť inštalácie
Funkčné vlastnosti takýchto výrobkov sú zaujímavé pre všetkých spotrebiteľov. Môžete vytvoriť vodíkový generátor na vykurovanie súkromného domu vlastnými rukami. Fotografické príklady sú uvedené v našom článku.
Samostatné a továrenské zariadenia sa výrazne líšia v účinnosti. Musíte byť pripravení na skutočnosť, že ich skutočná kapacita nebude zodpovedať výpočtom. Z tohto dôvodu musí byť nezávislá inštalácia vodíkového systému vykonaná pomocou overených kotlov alebo výrobných generátorov.
Výhody a odporúčania
Zvážte pozitívne aspekty ohrievačov poháňaných vodíkom. Palivo paliva je nekonečné. Na doplnenie takéhoto kotla potrebujete jednoduchú vodu. Pre normálnu prevádzku zariadenia s výkonom 27 kW stačí minimálne množstvo elektrickej energie 0,3 kW / hod. Oxid uhoľnatý, škodlivý pre telo, úplne chýba.
Pri kúpe vodíkového generátora na vykurovanie domu sa odporúča vybrať vhodný kotol alebo zariadenie na výmenu tepla. Takéto zariadenia by mali fungovať normálne pri zvýšených teplotách, ktoré sa dosahujú spaľovaním vodíka.
Výsledná zmes ako výsledok generátora sa vzťahuje na detonačné plyny. Človek nedokáže identifikovať únik v miestnosti vôňou. Teplota vznietenia je veľmi vysoká. To znamená, že látka je výbušná. Z tohto dôvodu je vždy potrebné skontrolovať každú domácu jednotku.
nedostatky
Vysoké náklady sú hlavným limitujúcim faktorom pri výbere továrenských nastavení. Najobľúbenejší vodíkový generátor na vykurovanie súkromného domu je k dispozícii pre 50 000 rubľov. Výmena bloku katalyzátora by sa mala vykonať raz ročne. Táto časť je potrebná na zlepšenie kvality kotla, aj keď nie je továrenské nastavenie.
Hlavné črty vodíkových zariadení
Samozrejme, musíte dodržiavať bezpečnostné pravidlá. Nemali by sme zabúdať na možné dôsledky nekontrolovanej chemickej reakcie. Ak chcete usporiadať kúrenie súkromného domu s vodíkom s vlastnými rukami, budete potrebovať komponenty, ako sú potrubia a kotol.
Zariadenia nevyžadujú prídavné zariadenia na odstraňovanie produktov spaľovania. Teplo vzniká chemickou reakciou. Horúca para vstupuje do potrubného systému. Takéto vykurovacie systémy sa najlepšie používajú na vykurovanie stropov, dosiek a podlah v miestnosti.
Aké potrubia sú potrebné?
Odporúčaný priemer potrubia je od 25 do 32 mm. Priemer musí byť zmenený z väčších na menšie po zapojení. Táto metóda zabezpečí maximálny účinok vykurovacích systémov.
Perspektívy vodíkovej energie
Existujúce metódy sa vyvíjajú tak, aby výrazne znížili náklady na takéto inštalácie. Patria sem technológie na získanie lacnej alebo dokonca bezplatnej elektrickej energie. Môžete vyzdvihnúť lepšie katalyzátory pre chemickú reakciu. Dlho sú známe a používajú sa v automobilových blokoch s vodíkovým palivom. Ale znova, všetko prichádza k nadmerne vysokej nákladovej cene.
Moderné zváracie stroje s integrovanými vodíkovými reaktormi sú všeobecne známe. Nezáleží na nákladoch na palivo. Tiež nie je potrebné vyriešiť problém s prepravou ťažkých fliaš. Celé zariadenie je ticho umiestnené v ľahkej malej krabičke.
Veda už dávno pokročila. Možnosť zdokonaliť technológiu pre usporiadanie života dnes je pre ľudstvo k dispozícii ako nikdy predtým. Stačí nájsť príslušné informácie. Nie všetky zdroje alternatívnej energie sa dnes dostávajú do masovej výroby. Tieto technológie sú však také jednoduché a jednoduché, že každý človek môže zostaviť vodíkový generátor na vykurovanie súkromného domu svojimi vlastnými rukami v garáži a použiť ho na zabezpečenie vlastného blahobytu.
záver
Zatiaľ možno len špekulovať o tom, aké technológie ľudstvo využije zajtra. Vyhliadky na energiu na báze vodíka odhadujú skepticky mnohí vedci z dôvodu malého rozsahu možností použitia. Ale môžete sa na túto situáciu pozrieť z druhej strany. Ak je prirodzené, aby človek vyvinul technológie na usporiadanie svojho vlastného života, v interakcii so silami prírody, ako možno odmietnuť možnosť získať tepelnú energiu ako výsledok interakcie elektriny a vody?
Je hlúpe, aby sme takou možnosťou prešli. Ak nie je možné nájsť spôsob, ako to uplatniť v modernom svete, možno je lepšie myslieť na to, aký svet sa snažíme vytvoriť? Musí sa vyvíjať a používať vodíkový generátor na vykurovanie súkromného domu a iných prírodných technológií.
7 častí tela, ktoré by sa nemali dotknúť Myslite na svoje telo ako na chrám: môžete ho použiť, ale existujú niektoré posvätné miesta, ktoré sa nedajú dotknúť. Štúdie ukazujú.
Naši predkovia nespali ako my. Čo robíme zle? To je ťažké uveriť, ale vedci a mnohí historici majú sklon veriť, že moderný človek vôbec nespí ako jeho starí predkovia. Spočiatku.
10 tajomných fotografií, ktoré sú šokujúce Dlho pred príchodom internetu a majstri "Photoshopu" bola veľká väčšina fotografií vytvorených skutočne. Niekedy sa obrázky skutočne nikdy nedajú.
13 známok, že máte najlepšieho manžela Manželia sú skutočne skvelí ľudia. Aká škoda, že dobré stromky nerastú na stromoch. Ak vaša druhá polovica robí tieto 13 vecí, potom môžete s.
Ako vyzerat mladšie: najlepšie účesy pre tých, ktorí majú viac ako 30, 40, 50, 60 Dievčatá za 20 rokov sa neobávajú o tvar a dĺžku vlasov. Zdá sa, že mládež je vytvorená pre pokusy o vzhľad a odvážnych kadere. Avšak posledný
15 príznakov rakoviny, ktoré ženy najčastejšie ignorujú Veľa príznakov rakoviny je podobné príznakom iných ochorení alebo stavov, a preto sú často ignorované. Dávajte pozor na svoje telo. Ak si všimnete.
Generátor vodíka pre vykurovací systém: montáž existujúcich vlastných rúk
Zariadenie a princíp fungovania vodíkového generátora
Generátor továrne vodíka je pôsobivá jednotka
Použitie vodíka ako paliva na vykurovanie vidieckeho domu je prospešné nielen kvôli jeho vysokej výhrevnosti, ale aj preto, že sa počas jeho spaľovania nevypúšťajú žiadne škodlivé látky. Ako si každý pamätá zo školskej chémie, oxidácia dvoch atómov vodíka (chemický vzorec H2 - Hydrogén) jedným atómom kyslíka, vzniká molekula vody. Súčasne vydáva trikrát viac tepla ako spaľovanie zemného plynu. Možno povedať, že medzi ostatnými zdrojmi energie neexistuje rovnaký vodík, pretože jeho zásoby na Zemi sú nevyčerpateľné - svetový oceán o 2/3 pozostáva z chemického prvku H2. áno a v celom vesmíre je tento plyn spolu s héliom hlavným "stavebným materiálom". Tu je len jeden problém - získať čistý H2 je potrebné rozdeliť vodu na jednotlivé komponenty, ale nie je to jednoduché. Vedci dlhé roky hľadajú spôsob, ako extrahovať vodík a zastaviť pri elektrolýze.
Schéma laboratórneho elektrolyzéra
Tento spôsob výroby prchavého plynu spočíva v tom, že dve kovové platne pripojené k zdroju vysokého napätia sú umiestnené vo vode v krátkej vzdialenosti od seba. Pri aplikácii elektrického prúdu doslova vysoký elektrický potenciál prerušuje molekulu vody do jej zložiek a uvoľňuje dva atómy vodíka (HH) a jeden kyslík (O). Vyvíjajúci sa plyn bol pomenovaný po fyzikovi Y. Brownovi. Jeho vzorec je HHO a jeho výhrevnosť je 121 MJ / kg. Brownov plyn spaľuje s otvoreným plameňom a nevytvára žiadne škodlivé látky. Hlavnou výhodou tejto látky je, že bežný kotol pracujúci na propáne alebo metáne bude vhodný na jeho použitie. Poukazujeme len na to, že vodík v kombinácii s kyslíkom tvorí výbušnú zmes, preto budú potrebné ďalšie opatrenia.
Schéma inštalácie Brownovho plynu
Generátor, ktorý je navrhnutý na výrobu Brownovho plynu vo veľkých množstvách, obsahuje niekoľko článkov, z ktorých každý obsahuje množstvo párov doskových elektród. Sú inštalované vo vzduchotesnej nádobe, ktorá je vybavená vývodom plynu, zásuvkami na pripojenie napájania a ústie na nalievanie vody. Okrem toho je inštalácia vybavená poistným ventilom a vodným uzáverom. Vďaka nim je eliminovaná možnosť rozšírenia spätného plameňa. Vodík spaľuje len na výstupe z horáka a nezapáli sa vo všetkých smeroch. Opakované zvýšenie užitočnej plochy inštalácie umožňuje ťažbu horľavého materiálu v množstvách dostatočných na rôzne účely vrátane vykurovania obytných priestorov. To je jednoducho robiť to pomocou tradičného elektrolyzéra bude nerentabilné. Jednoducho povedané, ak sa elektrická energia vyčerpaná na extrakciu vodíka priamo použije na vykurovanie domu, potom bude oveľa výhodnejšie ako ohrievanie kotla vodíkom.
Stanley Meier vodíková palivová bunka
Cesta z tejto situácie našla americký vedec Stanley Meyer. Jeho inštalácia nepoužívala silný elektrický potenciál, ale prúdy s určitou frekvenciou. Vynález veľkého fyzikov spočíval v tom, že molekula vody sa časom zmenila s rôznymi elektrickými impulzmi a vstúpila do rezonancie, ktorá dosiahla dostatočnú silu na rozdelenie na jej základné zložky. Takýto náraz vyžadoval desiatok krát menších prúdov, ako keď pracoval bežný elektrolýzny stroj.
Video: Stanley Meier Fuel Cell
Pre jeho vynález, ktorý mohol oslobodiť ľudstvo od otroctva ropných magnátov, Stanley Meyer bol zabitý a práca jeho mnohoročných výskumov zmizla, kým nikto nevie. Napriek tomu sa zachovali jednotlivé záznamy vedcov, na základe ktorých sa vynálezcovia mnohých krajín sveta pokúšajú vybudovať takéto zariadenia. A musím povedať, nie bez úspechu.
Výhody Brownovho plynu ako zdroja energie
- Voda, z ktorej sa získava HHO, je jednou z najbežnejších látok na našej planéte.
- Pri spálení tohto druhu paliva sa vytvára vodná para, ktorá môže byť kondenzovaná späť do kvapaliny a opätovne použitá ako surovina.
- V procese spaľovania detonačného plynu sa nevytvárajú žiadne vedľajšie produkty okrem vody. Možno povedať, že neexistuje žiadne palivo šetrnejšie k životnému prostrediu ako Brownov plyn.
- Počas prevádzky zariadenia na ohrev vodíka sa vodná para emituje v množstve dostatočnom na udržanie vlhkosti v miestnosti na komfortnej úrovni.
oblasť použitia
Dnes je elektrolyzér rovnako známy ako generátor acetylénu alebo plazmový horák. Spočiatku boli generátory vodíka používané zváračmi, pretože bolo oveľa jednoduchšie nosiť stroj s hmotnosťou len niekoľko kilogramov, ako prepravovať obrovské kyslíkové a acetylénové valce. Súčasne vysoká energetická náročnosť agregátov nebola rozhodujúca - všetko určovalo pohodlie a praktickosť. V posledných rokoch používanie hnedého plynu prekračuje obvyklé koncepcie vodíka ako paliva pre stroje na zváranie plynov. V budúcnosti sú možnosti technológie veľmi široké, pretože použitie HHO má veľa výhod.
- Zníženie spotreby paliva v motorových vozidlách. Existujúce generátory automobilového vodíka umožňujú použitie HHO ako prísady do tradičného benzínu, nafty alebo plynu. Vďaka úplnejšiemu spaľovaniu palivovej zmesi je možné dosiahnuť zníženie spotreby uhľovodíkov o 20 až 25%.
- Ekonomika paliva v tepelných elektrárňach využívajúcich plyn, uhlie alebo vykurovací olej.
- Znižovanie toxicity a zvýšenie účinnosti starých kotlov.
- Opakované znižovanie nákladov na vykurovanie domácností z dôvodu úplnej alebo čiastočnej náhrady tradičných palív s Brownovým plynom.
- Použitie prenosných zariadení na získanie HHO pre domáce potreby - varenie, teplá voda atď.
- Vývoj zásadne nových, výkonných a ekologických elektrární.
Môže sa kúpiť vodíkový generátor postavený pomocou "technológie palivových článkov" spoločnosti S. Meyer - mnoho spoločností v Spojených štátoch, Číne, Bulharsku a ďalších krajinách ich vyrába. Ponúkame, aby ste sami vyrobili vodíkový generátor.
Video: Ako správne vybaviť ohrev vodíka
Čo je potrebné na to, aby sa palivový článok stal doma
Počnúc výrobou vodíkových palivových článkov je potrebné študovať teóriu tvorby detonačného plynu. To umožní pochopenie toho, čo sa deje v generátore, pomôže pri zostavovaní a obsluhe zariadenia. Okrem toho budete musieť skladuť potrebné materiály, z ktorých väčšina nebude ťažké nájsť v obchodnej sieti. Čo sa týka výkresov a inštrukcií, pokúsime sa tieto otázky úplne vyriešiť.
Návrh vodíkového generátora: diagramy a výkresy
Domáce zariadenie na výrobu Brownovho plynu pozostáva z reaktora s inštalovanými elektródami, generátora PWM na ich napájanie, vodného uzáveru a spojovacích drôtov a hadíc. V súčasnosti existuje niekoľko obvodov elektrolyzérov, ktoré používajú dosky alebo rúrky ako elektródy. Okrem toho je možné nájsť sieť a inštaláciu tzv. Suchú elektrolýzu. Na rozdiel od tradičného dizajnu v tomto prístroji nie sú dosky inštalované v nádobe s vodou a kvapalina sa privádza do medzery medzi plochými elektródami. Odmietnutie tradičnej schémy môže významne znížiť veľkosť palivových článkov.
Elektrický obvod PWM regulátora Diagram jedného páru elektród používaných v Meyerovom palivovom článku Meier bunkový diagram Elektrický obvod regulátora PWM Výkres palivového článku Výkres palivového článku Elektrická schéma regulátora PWM Elektrická schéma regulátora PWM
V práci môžete použiť kresby a schémy pracovných elektrolyzérov, ktoré môžete prispôsobiť svojim vlastným podmienkam.
Výber materiálov pre konštrukciu vodíkového generátora
Na výrobu palivových článkov sa nevyžadujú takmer žiadne špecifické materiály. Jediná vec, ktorá môže byť ťažká, je elektróda. Takže, čo musíte pripraviť pred začatím práce.
- Ak je zvolený dizajn generátorom typu "mokrý", budete potrebovať hermetickú vodnú nádrž, ktorá bude zároveň slúžiť ako reaktorová nádoba. Môžete si vziať akýkoľvek vhodný kontajner, hlavnú požiadavku - dostatočnú pevnosť a plynotesnosť. Samozrejme, keď používate kovové platne ako elektródy, je lepšie použiť obdĺžnikovú konštrukciu, napríklad opatrne uzavreté puzdro zo starého auta (čierna). Ak sa však použijú rúrky pre HHO, urobí sa veľká nádoba z domáceho filtra na čistenie vody. Najlepšou možnosťou by bolo vyrobenie puzdra generátora z nehrdzavejúcej ocele, napríklad značky 304 SSL.
Zostava elektród pre generátor vodíkového mokrého typu
Pri výbere "suchého" palivového článku budete potrebovať plexisklo alebo iný transparentný plast s hrúbkou do 10 mm a tesniace krúžky technického silikónu.
- priemer vonkajšej trubice - 25,317 mm;
- Priemer vnútornej trubice závisí od hrúbky vonkajšej strany. V každom prípade by mala poskytnúť medzeru medzi týmito prvkami 0,67 mm.
O tom, ako presne budú vybrané parametre jednotlivých častí vodíkového generátora, závisí jeho výkonnosť
Spínaný zdroj napájania na pripojenie k palivovému článku je možné zakúpiť na sieti. V ich výrobe sa zaoberajú malé súkromné spoločnosti v našej krajine iv zahraničí.
Upozorňujeme, že leštené rúrky sa neodporúčajú. Naopak, odborníci odporúčajú spracovať diely brúsnym papierom, aby získali matný povrch. V budúcnosti to prispeje k zvýšeniu výkonnosti elektrárne.
Nástroje, ktoré sú potrebné v procese
Pred začatím budovania palivového článku pripravte tieto nástroje:
- píla;
- vŕtačka so súpravou vrtákov;
- súprava kľúčov;
- ploché a štrbinové skrutkovače;
- uhlová brúska ("brúska") s kruhom na rezanie kovu;
- multimeter a prietokomer;
- linka;
- markeru.
Okrem toho, ak sa sami zaoberáte budovaním generátora PWM a potom ho nastavíte, budete potrebovať osciloskop a počítadlo frekvencie. V tomto článku nebudeme túto otázku vzniesť, pretože výroba a konfigurácia spínacieho napájacieho zdroja najlepšie uvažujú odborníci na špecializovaných fórach.
Pokyny: ako vytvoriť vodíkový generátor, urobte to sami
Pri výrobe palivových článkov používame perfektnú "suchú" schému elektrolyzéra pomocou elektród vo forme dosiek z nehrdzavejúcej ocele. Nasledujúce pokyny ukazujú proces vytvárania vodíkového generátora od "A" po "Z", takže je lepšie sledovať postupnosť činností.
Usporiadanie suchých palivových článkov
- Vyhotovenie puzdra palivových článkov. Bočné steny rámu sú dosky z tvrdého dreva alebo z plexiskla, rozrezané na veľkosť budúceho generátora. Malo by byť zrejmé, že veľkosť zariadenia priamo ovplyvňuje jeho výkon, avšak náklady na získanie HHO budú vyššie. Pri výrobe palivového článku budú rozmery zariadenia optimálne od 150 x 150 mm do 250 x 250 mm.
- Na každom z platní sa vyvŕta otvor pod prívodom (vývod). Okrem toho budete musieť v boku vyvŕtať plyn a štyri otvory v rohoch, aby ste navzájom spojili prvky reaktora.
Vytváranie bočných stien
Tu je súbor dielov, ktoré musia byť pripravené pred montážou palivového článku.
Umiestnenie elektród začína tesniacim krúžkom.
Upozorňujeme, že rovina doskových elektród musí byť plochá, inak sa dotýkajú prvky s opačným nábojom, čo spôsobí skrat!
Pri montáži dosiek je dôležité správne orientovať výstupy.
Počas konečného uťahovania sa musí riadiť paralelnosť bočných stien. Tým sa zabráni predsudkom.
Zhromaždením niekoľkých palivových článkov a ich zapnutím paralelne môžete získať dostatok hnedého plynu
Aby ste získali hnedý plyn v množstve dostatočnom na vykurovanie alebo varenie, nainštalujte paralelne niekoľko generátorov vodíka.
Video: Zostavenie zariadenia
Video: Stavebné práce v suchom type
Vybrané body použitia
Najskôr by som rád poznamenal, že tradičná metóda spaľovania zemného plynu alebo propánu v našom prípade nebude fungovať, pretože teplota spaľovania HHO prekračuje viac ako trikrát podobné ukazovatele uhľovodíkov. Ako ste pochopili, konštrukčná oceľ nebude odolávať takejto teplote dlhú dobu. Stanley Meyer sám odporučil používanie horáka neobvyklého dizajnu, ktorého schému dávame nižšie.
Schéma dizajnu vodíkových horákov S. Meyer
Celý trik tohto zariadenia spočíva v tom, že HHO (naznačený číslom 72 na schéme) prechádza cez ventil 35 do spaľovacej komory. Horiaca vodíková zmes stúpa cez kanál 63 a súčasne uskutočňuje vyhadzovací proces a vyťahuje vonkajší vzduch cez nastaviteľné otvory 13 a 70. Pod uzáverom 40 je zadržané určité množstvo spaľovacích produktov (vodná para), ktoré cez kanál 45 vstupuje do spaľovacej kolóny a mieša sa s horiacim plynom. Tým sa niekoľkokrát zníži teplota spaľovania.
Druhým bodom, na ktorý by som chcel upriamiť vašu pozornosť, je kvapalina, ktorá by mala byť naliať do zariadenia. Najlepšie je použiť pripravenú vodu, ktorá neobsahuje soli ťažkých kovov. Ideálnou voľbou je destilát, ktorý si môžete zakúpiť v aute alebo v lekárni. Pre úspešnú prevádzku elektrolyzéra sa do vody pridá hydroxid draselný KOH v množstve približne jednej polievkovej lyžice prášku v jednej nádobe s vodou.
Pri inštalácii je dôležité, aby sa generátor neprehrieval. Keď teplota stúpne na 65 stupňov Celzia a viac, elektródy prístroja budú kontaminované vedľajšími produktmi reakcie, čím sa zníži produktivita elektrolyzéra. Ak sa to stane, vodíková bunka sa musí rozobrať a odstrániť brúsnym papierom.
A tretí, na ktorom zdôrazňujeme bezpečnosť. Pamätajte, že zmes vodíka a kyslíka nie je náhodou nazývaná výbušnina. HHO je nebezpečná chemická zlúčenina, ktorá pri nedbanlivom zaobchádzaní môže spôsobiť výbuch. Dodržiavajte bezpečnostné pravidlá a buďte obzvlášť opatrní pri experimente s vodíkom. Iba v tomto prípade "tehla", z ktorej sa skladá náš Vesmír, prinesie teplo a pohodlie vášmu domu.
Dúfajme, že článok sa stal zdrojom inšpirácie pre vás a vy, keď ste zrolovali naše rukávy, začne vyrábať vodíkový palivový článok. Samozrejme, všetky naše výpočty nie sú najvyššou pravdou, ale môžu byť použité na vytvorenie pracovného modelu vodíkového generátora. Ak chcete úplne prepnúť na tento typ vykurovania, potom sa otázka bude musieť podrobnejšie preskúmať. Možno to bude vaša inštalácia, ktorá sa stane základným kameňom, čo povedie k prerozdeľovaniu energetických trhov a lacné a ekologické teplo vstúpi do každého domu.
Vykurovanie vodíkom doma a generátory H2 - dobrá voľba alebo cesta do krajiny bláznov
Hydrogén (H2), "vytvárajúca vodu" - najbežnejší prvok vesmíru. Podľa vedcov to predstavuje takmer 90% všetkých atómov vesmíru. Vodík, počas reakcie termonukleárnej fúzie poskytujúcej energiu nášmu Slnku, môže slúžiť ako vynikajúce palivo na Zemi. Jedná sa o jediné úplne neškodné, ekologické palivo: pri spaľovaní plynu vstupuje do chemickej reakcie s kyslíkom a produktom spaľovania je destilovaná voda. Hydrogenium je ideálnym palivom vo všetkých ohľadoch, čo je ideálne aj pre domáce vykurovanie. Navyše, pod vodíkovým vykurovacím kotlom môžete previesť bežný plyn, pričom jeho konštrukcia sa môže meniť len nepatrne. Jeden problém: napriek prevahe vodíka (my sami sme jeho polovica), na našej planéte v jej najčistejšej podobe, takmer nedochádza. V otvorenom predaji tohto plynu nie je, kde sa má dostať v dostatočnom množstve? Internet nám dáva jasnú a jasnú odpoveď: kúpiť alebo zostaviť samotný vodíkový generátor pre domáce vykurovanie.
Technológie na výrobu čistého vodíka
Existuje mnoho technológií na výrobu vodíka. Zmienime sa len o tých, ktorí nájdu praktickú aplikáciu mimo laboratórií:
- Chemická reakcia vody s kovmi. Palivom je voda, činidlom je zliatina hliník-gél. 150 kilogramov palivových článkov postačuje na to, aby bolo možné jazdiť 500 km na "vodíkové vozidlo", potom musí byť kov odstránený a poslaný na obnovu, čo si vyžaduje vysoké teploty.
- Premena zemného plynu, splyňovanie uhlia, pyrolýza dreva. Zahrievaním nad 1000 ºC z uhľovodíkov môžete získať čistý vodík na vykurovanie vášho domu.
- Elektrolýza vody. Efektívnejšia je elektrolýza pri vysokej teplote.
- Výroba vodíka z biomasy. Suroviny môžu slúžiť ako hnoj, seno, tráva, riasy a iné poľnohospodárske odpady. Bioplyn môže obsahovať 2 až 12% vodíka.
- "Odpad" vodík sa získava z domáceho odpadu, vystavuje ho tepelnému rozkladu.
Domáce generátory vodíka
Ako je zrejmé z predchádzajúcej časti, väčšina technologických procesov priemyselnej výroby vodíka je spojená s vystavením vysokým teplotám, čo je problém doma. Zvážte vodíkové zariadenia na vykurovanie, ktoré sú k dispozícii v súkromných domácnostiach:
Vodík z hnoja
Zariadenia na výrobu bioplynu, ktoré sa v západnej Európe vyskytujú veľa, sa začínajú objavovať u domácich poľnohospodárov. Reaktory bioplynovej výroby, ktoré sú na internete rozprávané "šialenými rukami", sa nerozlišujú ani výkonom, ani stabilitou výroby. Iba pomerne zložité a nie lacné zariadenia sú účinné, za predpokladu, že suroviny v nich sú stabilné. To je nerealistické realizovať v malom súkromnom nádvorí, ale je to možné v silnej farme. Vodík je len vedľajším produktom pri výrobe bioplynu a spravidla nie je oddelený, spaľuje sa spolu s metánom. Ale ak je to potrebné, môže byť H2 oddelená.
Schéma zariadenia na výrobu bioplynu. K procesu výroby horľavých plynov bol intenzívny, suroviny sú fermentované a pravidelne miešané
Vodík z vody
Elektrolýza vodíková elektráreň pre domáce vykurovanie - jediné riešenie, ktoré je dnes k dispozícii pre súkromný dom. Elektrolyzér je kompaktný, ľahko sa udržiava a môže byť inštalovaný v malej miestnosti. Suroviny na palivo - voda z vodovodu. Existuje celý rad známych výrobcov, ktorí ponúkajú podobné domáce vodíkové generátory na vykurovanie domácností a na tankovanie vozidiel. Napríklad od roku 2003 spoločnosť Honda uvoľňuje domovskú energetickú stanicu, dnes je v predaji tretia generácia. HES III je vybavený solárnymi panelmi, môže byť inštalovaný v garáži alebo na ulici.
Home Energy Station je veľmi drahá inštalácia schopná vyrobiť až 2 m2 vodíka za hodinu zo zemného plynu alebo elektrolýzou vody. Stanica zahŕňa reformátor, palivové články, čistiaci systém, kompresor a zásobník plynu. Elektrina môže pochádzať zo siete alebo generovaná solárnymi panelmi.
Okrem "značkového" vybavenia, ktoré mimochodom nikto oficiálne dodávajú krajinám SNŠ, sú dnes vo veľkej miere propagované generátory H2 vyrábané našimi priateľmi v strednom kráľovstve alebo ich tadžikoví kolegovia v domácich garážach. Úroveň kvality a výkonnosti sú odlišné, od nie až po bežne prijateľné. Predajcovia takýchto zariadení, na rozdiel od viac či menej čestných japonských, ktorí sľubujú mannu z neba, používajú "špinavú" reklamnú technológiu, úprimne klamajú potenciálnych kupujúcich ohľadne vlastností ich vybavenia, ktoré sa predávajú za zvýšené ceny.
Zariadenie na výrobu vodíka
Na okolostroitelnyh on-line fóra sa diskutuje široko o kúrenie na vodík s vlastnými rukami, ktoré zabezpečujú nezávislú výrobu elektrolyzéra. Je to možné a nie je ani veľmi ťažké, ak majster domu vlastní základy elektrotechniky a jeho ruky rastú od miesta, kde by malo byť. Ako efektívny a bezpečný je samostatný problém.
Autor videí podrobne rozpráva o zariadení palivových článkov na výrobu vodíka, ktorý je namontovaný v puzdre konvenčného filtra na čistenie vody. Inštalácia naozaj funguje.
Ďalšou otázkou je, že získavanie paliva je len časťou úlohy. Je potrebné zabezpečiť jeho tvorbu v potrebných objemoch, oddeliť ho od kyslíka a vodnej pary, vytvoriť rezervu, aby sa zabezpečil konštantný tlak pri dodávke do tepelného generátora.
Schéma kompletnej inštalácie na výrobu vodíka. Ako vidíte, jeden "kužeľ s elektródami" je nepostrádateľný, potrebujeme nádrže, chladič, kompresor. Ak počítate náklady na všetky zariadenia, ukázalo sa, že nie sú lacné
Koľko je kilogram vodíka
Priemerná obstarávacia cena 1 kg vodíka v závislosti od technológie jeho výroby podľa laboratória INEEL je nasledovná:
- Chemická reakcia je 700 rubľov so štandardnou metódou obnovy činidla a 320 s použitím jadrovej energie.
- Elektrolýza z priemyselnej siete - 420 rubľov. Údaje sú platné pre "značkové" vyvážené elektrolyzéry. Výkon remesiel je zrejme nižší.
- Výroba biomasy - 350 rubľov.
- Premena uhľovodíkov - 200 rubľov.
- Vysokoteplotná elektrolýza na jadrových elektrárňach - 130 rubľov.
Z týchto údajov je zrejmé, že je lacnejšie vyrábať vodík v jadrových elektrárňach, kde je dôležitým zdrojom vysoká teplota, je vedľajším produktom hlavnej výroby. Vodíková energia z obnoviteľných zdrojov tiež sama o sebe neplatí kvôli vysokým nákladom na vybavenie. A čo o vykurovaní vodíkom doma na základe kompaktnej inštalácie? Musíte pochopiť, že zákon o zachovaní energie nie je možné obísť. Aby bolo možné prideliť H2 do elektrolyzéra, je potrebné vynaložiť určité množstvo elektrickej energie. Aby sa to dostalo, tepelná elektráreň spaľovala fosílne palivá alebo energiu vyrobenú z hydro. Potom sa elektrická energia prenášala drôtom. Nevyhnutné straty sa vyskytujú vo všetkých fázach procesu a množstvo potenciálnej tepelnej energie získanej na konci bude a priori nižšie ako na začiatku.
Je výhodné vykurovať dom s vodíkom?
Predajcovia kompaktných vodíkových generátorov presviedčajú kupujúcich o neobvyklých nízkych nákladoch na vykurovanie domácností vodíkom. Údajne je to ešte výhodnejšie, ako stokovať s plynom. Hovorí sa, že voda naliata do inštalácie nestojí za nič, tichú na zvyšných nákladoch. Takéto sľuby majú magický účinok na niektorých našich spoluobčanov, ktorí zbožňujú zadarmo. Ale nechme to ako Pinocchio, a predtým, než sa postavíme do krajiny bláznov, zistíme, koľko nákladov na vykurovanie domácností vodíka.
Priemerná predajná cena zemného plynu pre obyvateľstvo na vykurovanie a výrobu elektriny je 4,76 rubľov / m3. 1 m3 obsahuje 0,712 kg. Z toho vyplýva, že 1 kg zemného plynu stojí 6,68 rubľov. Priemerná hodnota vykurovania zemného plynu je 50 000 kJ / kg. Vodík je oveľa vyšší, 140 000 kJ / kg. To znamená, že na získanie množstva tepelnej energie rovnajúcej sa množstvu vyrobenému pri spaľovaní 1 kg vodíka sa bude vyžadovať 2,8 kg zemného plynu. Jeho cena je 13,32 rubľov. Teraz porovnávame ukazovatele nákladov na tepelnú energiu získanú pri spaľovaní 1 kg vodíka získaného v dobrom elektrolytickom závode az 2,8 kg zemného plynu: 420 rubľov oproti 13,32. Rozdiel je skutočne monštruózny, 31,5 krát! Aj v porovnaní s najdrahšími tradičnými typmi vykurovania - elektriky nemôže vodík dokonca úzko konkurovať, stojí to štyrikrát viac! Elektrina, ktorá sa vynaloží na prevádzku elektrolyzéra, je lepšie použiť na prevádzku vykurovacích zariadení, nebude to viac ako príklad.
Práve tieto reklamné technológie a techniky presviedčania, ktoré používajú predajcovia vodíkových spotrebičov, predávajú svoj nepotrebný tovar za nadsadené ceny.
Pokiaľ ide o vyhliadky vodíkovej energie, sú to, ale úspech je spojený so sľubnými priemyselnými technológiami, ktoré ešte neboli vynájdené. Generátory vodíka pre domácnosť a vodíkové automobily sú určite nerentabilné aspoň počas nasledujúcich desaťročí. Ich veľmi obmedzené využívanie v niektorých krajinách je možné len vďaka vážnym štátnym dotáciám na experimentálne environmentálne programy.
Memento mori - pár slov o bezpečnosti
Vodík je horľavý výbušný plyn. Necíti, určiť jeho únik bez špeciálnych zariadení je nemožné. Zaobchádzanie s takýmto nebezpečným palivom vyžaduje špeciálne bezpečnostné opatrenia. Je potrebné pravidelne kontrolovať tesnosť potrubí, skladovacích nádrží, použiteľnosť ventilov. Generátor H2 nie je také jednoduché zariadenie, ako sa môže zdať z krátkych videí. Toto je potenciálna bomba, ktorá by mohla rozbiť váš domov. Opätovné vybavenie plynového vykurovacieho kotla vodíkom s vlastnými rukami je tiež nebezpečné.
Domáce vodný ohrievač vody, nejako premenený zo starého dreva a vodíkový generátor na vykurovanie domu, zostavený na kolená a nebezpečný. Autori videozáznamov hovoria o mimoriadnej účinnosti inštalácie, bez pomenovania čísel a ponuky na objednávku podobnej za podobnú cenu.
Debutujú mýty o účinnosti vodíkových kotlov
Ak by vás ekonomické výpočty nepresvedčili, a stále sa rozhodnete experimentovať s témou ohrev vodíka so stratou, dôrazne vám odporúčame, aby ste nezúčastňovali amatérskych aktivít, ale pozývali odborníkov, ktorí majú skúsenosti v tejto oblasti činnosti. Mimochodom, v našej krajine je len veľmi málo.