Kuidas oma kätega oma koju vesinikugeneraatorit valmistada: praktilised näpunäited tootmiseks ja paigaldamiseks

Oleme harjunud pidama maagaasi kõige soodsamaks kütuseliigiks.Kuid selgub, et sellel on väärt alternatiiv - vesinik, mis saadakse vee jagamisel. Selle kütuse tootmise lähtematerjali saame täiesti tasuta. Ja kui teete vesinikugeneraatori ise, on kokkuhoid lihtsalt hämmastav. eks?

Oleme valmis teiega jagama väärtuslikku teavet vesiniku tootmiseks mõeldud tehnilise paigalduse komplekteerimise võimaluste ja reeglite kohta. Teie tähelepanu all oleva artikli uurimine tagab probleemivaba seadme valmistamise.

Neile, kes soovivad oma kätega odavat, kuid väga tootlikku kütusegeneraatorit ehitada, pakume üksikasjalikke juhiseid. Anname soovitusi õigeks kasutamiseks. Informatiivse lisana kasutati fotorakendusi ja videoid, mis selgitavad selgelt tööpõhimõtet.

Vesiniku tootmise meetodid

Gümnaasiumi keemiatundides anti kunagi selgitusi, kuidas tavalisest kraaniveest vesinikku saada. Keemiavaldkonnas on selline mõiste – elektrolüüs. Tänu elektrolüüsile on võimalik toota vesinikku.

Lihtsaim vesiniku paigaldus on veega täidetud anum. Veekihi alla asetatakse kaks plaatelektroodi. Neile antakse elektrivool. Kuna vesi on suurepärane elektrivoolujuht, tekib plaatide vahel madala takistusega kontakt.

Väikest veetakistust läbiv vool soodustab keemilise reaktsiooni teket, mille tulemusena tekib vesinik.

Skeem eksperimentaalsest vesinikuinstallatsioonist, mida vanasti õpiti gümnaasiumi keemiaklassis. Nagu selgub, polnud need õppetunnid tänapäevaste igapäevaste vajaduste praktiseerimiseks üleliigsed

Näib, et kõik on lihtne ja teha on jäänud väga vähe – koguge saadud vesinik kokku, et seda energiaallikana kasutada. Kuid keemia pole kunagi täielik ilma peente detailideta.

Nii on ka siin: kui vesinik ühineb hapnikuga, tekib teatud kontsentratsioonil plahvatusohtlik segu. See punkt on üks kriitilisi nähtusi, mis piirab piisavalt võimsate kodujaamade ehitamise võimalust.

Vesinikugeneraatori disain

Oma kätega vesinikugeneraatorite ehitamiseks võtavad nad tavaliselt aluseks Browni klassikalise paigaldusskeemi. See keskmise võimsusega elektrolüsaator koosneb rakkude rühmast, millest igaüks sisaldab rühma plaatelektroode. Paigalduse võimsuse määrab plaatelektroodide kogupindala.

Rakud asetatakse anumasse, mis on väliskeskkonnast hästi isoleeritud. Paagi korpusel on torud veetrassi ühendamiseks, vesiniku väljalaskeava, samuti kontaktpaneel elektri ühendamiseks.

Browni skeemi järgi projekteeritud vesiniku genereerimise aparaat. Kõigi arvutuste kohaselt peaks see paigaldus majapidamisele täielikult soojust ja valgust pakkuma. Teine küsimus on, millised mõõtmed ja võimsus seda võimaldavad (+)

Browni generaatoriahel näeb muu hulgas ette veetihendi ja tagasilöögiklapi olemasolu.Tänu nendele elementidele on paigaldus kaitstud vesiniku tagasivoolu eest. Selle skeemi järgi on teoreetiliselt võimalik kokku panna vesinikupaigaldis, näiteks maamaja kütmise korraldamiseks.

Majas vesinikküte

Vesinikugeneraatori kokkupanek maja tõhusaks kütmiseks on idee, mis ei pruugi olla fantastiline, kuid see on selgelt äärmiselt kahjumlik. Kodu katlaruumi jaoks vajaliku vesiniku mahu saamiseks vajate lisaks võimsale elektrolüüsipaigaldisele ka märkimisväärset kogust elektrienergiat.

Raisatud elektri kompenseerimine kodus toodetud vesinikuga tundub olevat irratsionaalne protsess.

Tõesti töötav vesinikugeneraator koduseks kasutamiseks. Ainus, mis meid häirib, on see, et see on lihtsalt eksperimentaalne variant, mis suudab näidata ainult seda, kuidas sädemest leek tekib

Kuid katsed lahendada probleemi, kuidas oma kätega kodus vesinikugeneraatorit valmistada, ei lõpe. Ühe praktikas testitud mudeli tööpõhimõtte ja disainiga vesinikkatel tutvustab teid artikliga, mida soovitame lugeda.

Ja siin on näide ühest piinamisvõimalusest:

1. Valmistatakse suletud, usaldusväärne konteiner.
2. Valmistatakse toru- või plaatelektroodid.
3. Tööpinge ja voolu juhtahel on kokku pandud.
4. Tööjaamale on valmimas lisamoodulid.
5. Valitakse tarvikud (voolikud, juhtmed, kinnitusdetailid).

Loomulikult vajate tööriistakomplekti, sealhulgas spetsiaalseid seadmeid, nagu ostsilloskoop ja sagedusloendur. Olles varustanud end kõige vajalikuga, saate otse oma kodu jaoks vesinikküttesüsteemi valmistamise juurde minna.

Ise-seda projekti elluviimine

Esialgu peate tegema vesiniku tootmise raku. Kütuseelemendi üldmõõtmed on veidi väiksemad kui generaatori korpuse pikkuse ja laiuse sisemõõtmed. Kõrguselt on elektroodidega ploki suurus 2/3 põhikorpuse kõrgusest.

Lahter võib olla valmistatud PCB-st või pleksiklaasist (seina paksus 5-7 mm). Selleks lõigatakse mõõtu viis tekstoliitplaati. Kokku liimitakse (epoksiidliimiga) ristkülik, mille alumine osa jääb avatuks.

Ligikaudu sellised orgaanilisest klaasist plaadid moodustavad vesinikugeneraatori kütuseelemendi korpuse. Tõsi, siin on näidatud veidi teistsugune inseneriversioon - kokkupanekuks ja kruvidega kinnitamiseks

Ristküliku ülemisele küljele puuritakse vajalik arv väikseid auke elektroodiplaatide varte jaoks, üks väike auk tasemeanduri jaoks, pluss üks 10-15 mm läbimõõduga auk vesiniku vabastamiseks.

Ristküliku sisse asetatakse elektroodplaadid, mille kontaktvarred tuuakse välja ülemise plaadi avade kaudu väljaspool lahtrit. Veetaseme andur on paigaldatud 80% raku täituvuse korral. Kõik tekstioliitplaadi üleminekud (va vesiniku väljalaskeava) on täidetud epoksüliimiga.

Fotol kujutatud generaatori moodulite disainifunktsiooniks on nende silindriline kuju. Selle miniatuurse energiaallika elektroodid on samuti kujundatud erinevalt.

Vesiniku väljalaskeava peab olema varustatud liitmikuga – kinnitage see mehaaniliselt tihendiga või liimige sisse. Kokkupandud vesiniku genereerimise element asetatakse seadme põhikorpusesse ja suletakse hoolikalt piki ülemist perimeetrit (taas võib kasutada epoksüvaiku).

See valiti järgmise katseprojekti vesinikugeneraatori jaoks. Lihtne idee on atraktiivne, kuid tõenäoliselt ei sobi see valik võimsa jaama jaoks, mis on mõeldud eramaja ruumide soojendamiseks

Kuid enne elemendi sisse panemist tuleb generaatori korpus ette valmistada:

• teha põhjapiirkonnas veevarustus;
• tehke ülemine kate kinnitusdetailidega;
• vali usaldusväärne tihendusmaterjal;
• asetage elektriline klemmiplokk kaanele;
• asetage kaanele vesinikukollektor.

Tulemuseks peaks olema osaliselt valmis vesinikugeneraator pärast:

1. Kütuseelement laaditakse korpusesse.
2. Elektroodid on ühendatud katte klemmiplokiga.
3. Vesiniku väljalaskeava on ühendatud vesiniku kollektoriga.
4. Kate paigaldatakse korpusele läbi tihendi ja kinnitatakse.

Jääb vaid ühendada vesi ja lisamoodulid.

Vesinikugeneraatori toidulisandid

Omatehtud seadet vesiniku tootmiseks tuleb täiendada abimoodulitega. Näiteks veevarustusmoodul, mis on funktsionaalselt kombineeritud generaatori sisse paigaldatud tasemeanduriga.

Lihtsamal kujul esindab sellist moodulit veepump ja juhtkontroller. Pumpa juhib kontroller anduri signaali alusel, sõltuvalt kütuseelemendi sees olevast veetasemest.

Täiendavad konstruktsioonielemendid, mis peavad olema kaasatud iga vesinikujaama ja isegi eksperimentaalse jaama konstruktsiooni. Vesinikugeneraatorit ei saa kasutada ilma automaatika, juhtimis- ja kaitseseadmeteta.

Sellisena on soovitav ka seade, mis reguleerib kütuseelemendi tööelektroodide klemmidele toidetava elektrivoolu sagedust ja pingetaset.Elektrimoodul peab olema vähemalt varustatud pingestabilisaatori ja ülevoolukaitsega.

Vesinikukollektor näeb oma lihtsaimal kujul välja nagu toru, mis sisaldab ventiili, manomeetrit, tagasilöögiklapp. Vesinik võetakse kollektorist tagasilöögiklapi kaudu ja seda saab tegelikult tarbijale tarnida.

Vesinikukollektor ja manomeeter on vesinikutehase lahutamatud osad, mis tagavad gaasi jaotamise ja rõhu reguleerimise

Kuid praktikas on kõik mõnevõrra keerulisem. Vesinik on plahvatusohtlik kõrge põlemistemperatuuriga gaas. Seetõttu lihtsalt vesiniku pumpamine küttekatla süsteemi kütusena ei toimi.

Paigalduse kvaliteedikriteeriumid

Kvaliteetset, tõhusat ja produktiivset paigaldust on kodus äärmiselt keeruline kokku panna. Näiteks isegi kui me võtame arvesse sellist kriteeriumi nagu metall, millest elektroodplaadid või torud on valmistatud, on juba oht probleemide tekkeks.

Elektroodide vastupidavus sõltub metalli tüübist ja selle omadustest. Muidugi võite kasutada sama roostevaba terast, kuid selliste elementide eluiga on lühike.

Omamoodi paroodia vesinikugeneraatori elektroodiplaatidest. Plaadid on võetud tavalisest muutuva kondensaatorist, mis on valmistatud alumiiniumist. Sellistest elektroodidest piisab täpselt pooleks tunniks tööks isegi väikese katsesüsteemi osana

Olulist rolli mängivad ka paigaldusmõõtmed. Nõutava võimsuse, veekvaliteedi ja muude parameetrite osas on vaja teha suure täpsusega arvutusi.

Seega, kui tööelektroodide vahe on väljaspool arvutatud väärtust, ei pruugi vesinikugeneraator üldse töötada. Halvimal juhul osutub võimsus, mille kohta arvutus tehti, mitu korda väiksemaks.

Vesinikugeneraatori projekteerimisel on oluline isegi elektroode toiteallikaga ühendava juhtme ristlõige. Tõsi, see puudutab seadme ohutut töötamist. Seda disainidetaili tuleks aga arvestada ka kodupaigaldiste puhul.

Tulles tagasi süsteemi ohutu töö juurde, ei tohiks unustada ka nn vesitihendi lisamist konstruktsiooni, mis takistab gaasi vastupidist liikumist.

Vaatamata üsna muljetavaldavale arvule omatehtud vesinikugeneraatorite arendustele, pole veel tõeliselt tõhusat võimalust. Kõik mudelid on tehase varustusest madalamad

Tööstuslik generaator

Tööstusliku tootmise tasandil hakatakse järk-järgult omandama ja arendama kodumajapidamises kasutatavate vesinikugeneraatorite valmistamise tehnoloogiaid. Kodukasutuseks toodetakse reeglina energiajaamu, mille võimsus ei ületa 1 kW.

Selline seade on ette nähtud vesinikkütuse tootmiseks pidevas töös mitte kauem kui 8 tundi. Nende peamine eesmärk on küttesüsteemide energiavarustus.

Samuti töötatakse välja ja toodetakse paigaldisi korterelamutes kasutamiseks. Need on juba võimsamad konstruktsioonid (5-7 kW), mille eesmärk pole mitte ainult küttesüsteemide energia, vaid ka elektrienergia tootmine. See kombinatsioonivõimalus kogub lääneriikides ja Jaapanis kiiresti populaarsust.

Kombineeritud vesinikugeneraatoreid iseloomustatakse kui kõrge kasuteguriga ja madala süsinikdioksiidi heitkogusega süsteeme.

Näide reaalsest tööstuslikult toodetud jaamast, mille võimsus on kuni 5 kW. Tulevikus on sarnased paigaldised kavas suvilate ja korterelamute sisustamiseks

Selle paljutõotava kütusetootmisega on hakanud tegelema ka Venemaa tööstus. Eelkõige valdab Norilsk Nickel vesinikuseadmete, sealhulgas kodumajapidamiste, tootmise tehnoloogiaid.

Arendamisel ja tootmisel on kavas kasutada erinevaid kütuseelementide tüüpe:

• prootonivahetusmembraan;
• ortofosforhape;
• prootonivahetuse metanool;
• aluseline;
• tahke oksiid.

Samal ajal on elektrolüüsiprotsess pöörduv. See asjaolu viitab sellele, et on võimalik saada juba kuumutatud vett ilma vesinikku põletamata.

Tundub, et see on lihtsalt järjekordne idee, millest kinni haarates saab vallandada uue kirgede ringi, mis on seotud kodukatla kütuse tasuta tootmisega.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Kodus omatehtud mudelitega katsetades peate valmistuma kõige ootamatumate tulemuste jaoks, kuid kogemus on ka negatiivne kogemus:

Kodu meisterdatavad vesinikugeneraatorid on endiselt projekt, mis eksisteerib ühe idee tasemel. Praktiliselt ellu viidud vesinikugeneraatorite isetegemise projekte pole ja need, mis on Internetis paigutatud, on nende autorite kujutlusvõime või puhtteoreetilised võimalused.

Seega saame loota vaid kallile tööstustootele, mis tõotab lähiajal ilmuda.

Kas teate vesinikugeneraatori originaalmudelit, mida artiklis ei kirjeldata? Võib-olla soovite jagada väärtuslikku teavet, mis on kasulik kodumeistritele? Kirjutage kommentaarid allolevasse plokki, postitage teemal fotosid, avaldage oma arvamust.