Как построить генератор водорода своими руками. Промышленное производство генератора. Сильный водородный нагрев

Проблема истощения природных ресурсов стала более актуальной, чем когда-либо. Количество автомобилей постоянно увеличивается, при этом расход масла. Это означает, что если эта активность продолжит расти, скоро все мировые запасы нефти будут исчерпаны. Это побудило инженеров по всему миру решить эту проблему, разработав автомобильные двигатели, которые могли бы работать без использования нефтяных ресурсов. В качестве альтернативы доступны автомобильные двигатели, работающие на водороде.

Содержание статьи

Как используется водород

Если учесть все существующие требования к альтернативным видам топлива, то водород является наиболее оптимальным источником энергии. Когда вы получаете его с водой, вы можете рассчитывать на его неисчерпаемость. Кроме того, водородное топливо не наносит вреда окружающей среде.

Уже есть небольшое количество автомобилей с водородными двигателями, но все еще нет веса. Хотя это планируется со временем.

Основой работы двигателя автомобиля на водородном топливе является реакция молекул воды, т. Е. Их деление на кислород и водородные компоненты. В настоящее время, исходя из этой реакции, действуют два направления:

Водородные двигатели

В связи с этим есть некоторые нюансы. Во время работы высокие температуры светятся, и, следовательно, происходит сжатие, которое, в свою очередь, вызывает реакцию газа со всеми металлическими частями механизма, а также со смазочными материалами. Если даже небольшая утечка происходит, контакт с горячим коллектором может быть возможным, вызывая пламя. Для обеспечения безопасности рекомендуется использовать роторный двигатель. Потому что между коллекционерами есть определенное расстояние.

Принципы работы системы зажигания в водородных автомобильных двигателях также подвержены определенным изменениям. Существует разница в производительности между работой двигателя автомобиля и типом внутреннего сгорания и работой электродвигателя на основе водородных компонентов. Но все недостатки вполне исправимы в будущем, потому что это новое изобретение.

Аккумуляторы водорода

Основой работы таких агрегатов являются свойства электромагнитной индукции. Этот принцип также применяется к свинцовым батареям. Процент эффективности составляет 45.

Пройдите через мембранную структуру под воздействием протонов. Эта мембрана разделяет заряды электрода. Таким образом, водород подается на анод, а кислород, в свою очередь, на катод. Протоны, проходящие через мембранную структуру, движутся к катоду, что приводит к реакции. Затем происходит образование жидкости и электрического тока. Электричество проходит по проводам к электродвигателю и, таким образом, приводит в движение двигатель автомобиля.

Сделай сам водородный двигатель

Generator

Чтобы сконструировать мощный автомобильный двигатель на водородной основе, вам нужно начать работать с генератором. Поэтому емкость, которая полностью закрыта, погружена в жидкости и электроды, является простым генератором. Для работы этого устройства требуется источник 12 В.

Смесь водорода и кислорода отводится через специальный фитинг, который расположен на самодельной крышке. Это основа работы генератора для водородного двигателя.

Полная эксплуатация системы невозможна без специального привода и аккумулятора. В этом случае вы можете взять фильтр для воды или купить специальную установку. У специальной установки есть одно важное преимущество: они оснащены высокопроизводительными электродами.

Нет больших сложностей в создании желаемого газа — все довольно просто. Трудности заключаются в количестве газа, его довольно сложно добыть в нужном количестве. Увеличение эффективности может быть связано с медными электродами. Также используйте электроды из нержавеющей стали, но они менее эффективны.

Вам также понадобится электронный блок, который стабилизирует источник питания, потому что он имеет разные мощности. При нормальных условиях реакции требуется постоянный уровень воды в резервуаре. Поэтому необходимо выполнить автоматическую подачу жидкости. Из-за интенсивности реакции электролиза соль выделяется в достаточном количестве.

Это важно! Следует отметить, что протекание реакции электролиза возможно только в дистиллированной воде.

Для водородного двигателя готовится специальная 10-литровая вода, в которую добавляется 50-граммовый гидроксид.

Устройство водородного двигателя

Запасные баки и выхлопная система будут необходимы для работы двигателя на водородном топливе. Кроме того, необходимо установить специальное устройство для проверки уровня жидкости.

Наконечник! Чтобы избежать ложной реакции, необходимо установить ее в корпус. Датчик подаст командные импульсы, которые обеспечат автоматическую подачу.

Датчик давления важен. Он включен на отметке 40 фунтов на квадратный дюйм. Когда давление увеличивается и достигает 45 фунтов на кв. Дюйм, отзыв отключается. При избыточном давлении выше отметки 50 фунтов на кв. Дюйм установленный предохранитель активен.

Для установки в автомобильный двигатель с водородным топливом используется предохранитель, состоящий из клапана, предназначенного для аварийной откачки, и предохранительной пластины. Взрывная плита активируется, когда давление достигает 60 фунтов на квадратный дюйм. Тепло снимается холодной свечой.

Электрическая часть

Частота и ширина импульса в водородном двигателе контролируются счетчиком, работающим как генератор импульсов.

Пластина двигателя оснащена двумя датчиками сердечного ритма. Агент должен быть оборудован большим конденсатором. Второй робот начинает с выхода из контактного номера 3.

Последний выход находится на счетчике и подключен к выключателям с сопротивлением 220 и 820 Ом. Увеличение тока до требуемого уровня происходит за счет транзистора. Вся ответственность за защиту лежит на диоде 1N4007. Это учитывает процессы стабильности системы.

Водородные машины

Для тех, кто глубоко заинтересован в идее водородных автомобильных или гибридных двигателей, лидеры автомобильного рынка могут предложить несколько вариантов автомобилей, работающих в аналогичных системах. Такие опасения, как Daimler, Honda, Shanghai, VW достигли значительных успехов в этой области. Они запускают автомобили на водородном топливе, которые правильно представляют работу их инженеров.

Работа этого автомобиля основана на водородной системе. Он может развивать скорость до 160 км / ч. Одной заправки водородом достаточно, чтобы автомобиль проехал 500 км. Объем резервуара позволяет залить 5 килограммов водорода в сжиженном виде. С каждым днем ​​интерес автолюбителей к этой модели автомобилей растет.

Этот автомобиль относится к серии «B-класс» и оснащен водородным электродвигателем, который увеличил свою мощность на 115 л.с. Одной заправки достаточно, чтобы преодолеть расстояние в 400 километров. В настоящее время автомобиль Mercedes F-Cell не понравился публике, и сейчас инженеры работают над его улучшением.

Это еще один представитель линейки «семерки» автомобильного концерна BMW. У этого есть двигатель гибридного типа. Источниками энергии являются водород и бензин. Водородно-водородный двигатель заставил его изобретателей потратить около 20 лет на его строительство. Этот автомобиль развивает скорость до 100 км / ч всего за 9,5 секунды.

Предложение

Страх мирового сообщества по поводу возможного возникновения дефицита запасов нефти привел к поиску новых технологических решений, которые могли бы стать достойной альтернативой. Это породило идею создания автомобильного двигателя, который мог бы работать на водородном топливе. Хотя у него не было времени для широкого распространения, но интерес к такому новому продукту растет с каждым днем ​​с положительной динамикой.

Водородные клетки. Как это сделать:

Науке известно только одно абсолютно чистое топливо — это водород, который используется в космической промышленности. В процессе сгорания соединения водорода образуются с кислородом, то есть водой. Запасы этого топлива неисчерпаемы, потому что вместе с гелием является основным «строительным материалом» во вселенной.

Сегодня мы расскажем вам о генераторах водорода, которые в последнее время становятся все более популярными из-за доступных цен и экологичности.

Характерные особенности водородного нагрева

Этот тип нагрева основан на выработке огромного количества тепловой энергии в результате контакта молекул кислорода и водорода. Проще говоря, дистиллированная вода является единственным побочным продуктом в этом случае. Для реализации этого принципа было внесено много изменений для создания водородного котла (речь идет о промышленных моделях).

Такие устройства различались по размеру, поэтому для их установки требовалось много места. Да и КПД таких котлов был не самым высоким — около 80 процентов. Но с тех пор устройство было улучшено много раз, и в результате мы получили котел для отопления домов, который работает по этому принципу. Для нормальной работы необходимо соблюдать только несколько важных условий.

  • Постоянное электропитание. Генераторы основаны на реакции электролиза, которая, как известно, невозможна без электричества.
  • Постоянное подключение к источнику воды. Для этого часто используется водоснабжение, хотя удельный расход устройства зависит, конечно же, от его мощности.
  • Катализатор требует регулярной замены. Частота этого обмена, как и предыдущий показатель, зависит от мощности, а также от характеристик конкретной модели.

И если сравнивать водородное оборудование, например, с газом, оно менее требовательно с точки зрения безопасности. Дело в том, что реакции создаются и протекают только внутри генератора. От человека, как и от пользователя, необходим только визуальный контроль основных показателей.

Водородогенерирующее устройство

Теперь давайте подробнее рассмотрим вариант водородного отопления вашего дома. Суть этого, как уже упоминалось, заключается в производстве H2O, этот вариант заслуживает того, чтобы считаться альтернативой природному газу. Характерно, что средняя температура сгорания в этом случае может достигать 3000 градусов, поэтому вам придется использовать специальную водородную горелку в системе отопления. Это объясняется тем, что только такая горелка может выдерживать такое большое количество тепла.

Есть несколько компонентов, которые составляют нагревание водородного типа, давайте познакомимся с ними.

  • Горелка, упомянутая выше. Это необходимо для одной простой цели — создать открытый огонь.
  • Генератор водорода — будет обрабатывать смесь путем разложения воды на молекулярные компоненты. Для оптимизации химической реакции в этом процессе могут использоваться катализаторы.
  • Это на самом деле котел. Здесь он служит типом теплообменника. Сама горелка установлена ​​в камере сгорания, благодаря чему теплоноситель в системе нагревается до необходимой температуры.

Заметка! Для тех, кто планировал производство генераторов водорода, напоминаем, что для этого им придется модернизировать существующее оборудование по схеме, изложенной ранее. Но с другой стороны, такая бытовая техника более экономична, чем ее «аналоговые магазины», купленные за большие деньги.

Сильный водородный нагрев

Положительных особенностей нагрева водородом много. Это объясняет значительную популярность системы.

  • Отличная производительность, которую он характеризует, может достигать 96 процентов.
  • Экологичность. Это объясняется тем, что единственным побочным продуктом, так сказать, отходами, является чистая газообразная вода. А водяной пар, как известно, не оказывает негативного воздействия на окружающую среду.
  • Для работы в водородной системе пламя не требуется. Тепловая энергия возникает в результате каталитических химических реакций. В сочетании с воздухом водород создает воду, что сопровождается появлением большого количества энергии. Тепловой поток (а его температура достигает 40 градусов) поступает в теплообменник. Совершенно очевидно, что это лучший вариант для системы «теплый пол».

Слабые стороны

Проанализировав преимущества, следует перейти к недостаткам водородного нагрева.

  • Несмотря на то, что в более развитых странах этот метод отопления чрезвычайно популярен, в нашей стране до сих пор ему не уделяли должного внимания. Именно поэтому приобретение и установка этого оборудования настолько проблематична и сопряжена со многими трудностями.
  • Средняя температура в помещении приводит к тому, что водород приобретает газообразное состояние. Более того, это вещество взрывоопасно, поэтому его очень трудно транспортировать, особенно на большие расстояния.
  • Водородные баллоны должны быть сертифицированы соответствующими специалистами, обучение которых требует много времени.

Как установить водородный котел?

Сегодня многие предпочитают самостоятельно производить генераторы водорода для своих систем отопления. Это неудивительно, ведь «магазинные» аналоги не только очень дороги, но и не обладают очень высокой производительностью. Но если вы сделаете это устройство своими руками, то его производительность будет намного выше.

Есть несколько вариантов построения генератора водорода. Но в любом случае для его изготовления на дому потребуются следующие расходные материалы.

  • Блок питания 12 В.
  • Несколько труб из нержавеющей стали разного диаметра.
  • Танк, в котором будет расположена конструкция.
  • ШИМ-контроллер. Важно, чтобы его мощность была не менее 30 ампер.

Это основные компоненты, из которых обычно состоят бытовые генераторы водорода. Кроме того, не стоит забывать и о баке с дистиллированной водой — его наличие также обязательно. Вода должна подаваться в герметичную конструкцию с диалектикой внутри. В той же конструкции будет набор из пластин из нержавеющей стали, приклеенных друг к другу с использованием изоляционного материала. Важно, чтобы на эти пластины подавалось напряжение 12 В. Если все сделано правильно, то после подачи напряжения вода распадется на 2 газовых элемента.

Заметка! Более эффективным в этом отношении является использование постоянного тока (он должен иметь определенную частоту), генерируемого генератором типа ШИМ. В этом случае импульсный ток (или переменный ток) будет заменен постоянным. В результате производительность оборудования значительно возрастет.

Какой тип воды следует использовать — дистиллированную или водопроводную воду?

Там нет ничего сложного. Водопроводную воду можно использовать, но только если она не содержит примесей тяжелых металлов. Однако для более эффективной работы оборудования лучше использовать дистиллированную воду, добавляя в нее небольшое количество гидроксида натрия. Соотношение в этом случае должно быть: столовая ложка гидроксида на каждые десять литров воды.

Какой металл мне использовать?

Это спорный вопрос. Многие, в том числе очень авторитетные источники, говорят, что для нагрева водорода следует использовать только редкие металлы. На самом деле это не совсем так, потому что можно использовать нержавеющую сталь, о которой мы уже упоминали ранее. Хотя было бы лучше, если бы это была ферримагнитная сталь. Он отличается тем, что не притягивает к себе ненужные частицы мусора. Также следует помнить, что при выборе металла лучше ориентироваться на «нержавеющую сталь», которая не подвержена процессу окисления.

Как видите, строительство водородного котла не так сложно, как кажется. Нужно только правильно подобрать расходные материалы и внимательно изучить схему такого типа отопительной системы. После установки всего необходимого оборудования убедитесь, что оно действительно качественное и достаточно эффективное.

О законе сохранения энергии

Этот закон гласит, что все в мире связано: если оно куда-то идет, оно должно куда-то прийти. Чтобы получить газ с помощью электролиза, некоторое количество электроэнергии все равно придется потратить. А энергия, как мы знаем, получается в основном в результате производства тепла при сгорании других видов топлива. И даже если мы возьмем чистую энергию, необходимую для производства электроэнергии, и ту, которая дает водород после сгорания, потери будут в два раза (по крайней мере!) Даже на самом современном оборудовании. Оказывается, половина денег просто выбрасывается на ветер. Кроме того, это только расходы, связанные с эксплуатацией и стоимостью оборудования, которое, как отмечалось, недешево, оно не учитывается. По крайней мере, помните, генераторы водорода.

Если верить исследованиям, проведенным в Америке, цена одного килограмма водорода (точнее, стоимость его создания) равна:

  • 6,5 долл. США с использованием промышленной электрической сети;
  • 9 долларов за ветрогенераторы;
  • 20 долларов за солнечные устройства;
  • 2,2 доллара США при использовании твердого топлива;
  • 5,5 долл. США, если вещество производится из биомассы;
  • 2,3 доллара, если мы говорим о высокотемпературном электролизе на атомной электростанции (самый дешевый способ, но самый далекий от обычного домашнего использования).

Заметка! Даже самый продвинутый генератор домашнего типа будет намного хуже во всех отношениях, чем аналогичное промышленное устройство. Поэтому, учитывая указанные цены, нельзя сказать, что водород может быть серьезным конкурентом природного газа. То же самое касается электричества, дизеля и даже тепловых насосов.

Перспективы водородной энергетики

А теперь мы попытаемся выяснить, есть ли шанс снизить стоимость чистого водорода. Сразу оговорюсь, что есть все шансы. Прежде всего, это технология получения дорогой электроэнергии с использованием возобновляемых источников энергии. Кроме того, в каталитическом процессе могут использоваться более дешевые катализаторы. Кстати, они давно существуют и используются в водородных топливных элементах (речь идет об автомобилях). Хотя и здесь мы столкнулись с их слишком высокой стоимостью.

Но технологии постоянно совершенствуются, наука не стоит на месте. В какой-то момент нефть все еще истощается, и людям придется переключиться на другой альтернативный источник энергии. Но в настоящий момент или, может быть, в течение следующих десятилетий мы можем говорить с уверенностью: энергия, использующая только водород, все еще невыгодна. Исключения составляют только те случаи, когда водород является побочным продуктом любого другого технического процесса. Конечно, возможны различные программы поддержки и развития водородной энергетики, но для этого нужна помощь крупных корпораций и, конечно, государства.

подведение итогов

Трудно сказать, какая энергия станет основной в будущем — водород, ядерный синтез, использование гравитации и так далее. Однако эксперты гарантируют, что первые электролитические реакторы, способные конкурировать с современными атомными электростанциями, появятся как минимум через двадцать-тридцать лет. Некоторые скептически относятся к этому. Но настоящие специалисты считают, что генераторы водорода скоро станут предметом высоких технологий, а не бытовых инструментов из подручных средств, которые мы описали выше. Вот и все, теплая зима!

Изобретатели всех видов, от домашних мастеров до академических объединений, пытаются создать что-то новое. Приоритет — энергосбережение и экономия, новые котлы и новые самые дешевые виды топлива.

Идея создания топлива для вашего дома из воды или смешанного с водой, чтобы сделать его дешевле, не нова. Он до сих пор находится на переднем крае отечественных изобретателей.

Можете ли вы буквально обогреть дом водой? Каковы результаты? — Больше …

В чем идея

Известно, что вода состоит из водорода и кислорода, H2O. Один только водород (Н2) горит, выделяя энергию в 3 раза больше, чем обычный природный газ. Кислород (O2) — окислитель при сгорании, очень активное вещество, реагирует с тем же водородом, углеродом (C), образуя воду и углекислый газ CO2 или угарный газ CO с большим количеством тепла.

Если вода каким-то образом разделится на компоненты, вы сможете получить самые необходимые топливные элементы.

Возникает вопрос — что будет, например, если в плазму будет введен водяной пар, смешанный с сгоревшими дровами или углем …

Вечные эксперименты с воском

Вечный дневник называют маленьким металлическим резервуаром с небольшими отверстиями для выпуска водяного пара. Этот контейнер заполнен водой, затяните горлышко с помощью винта и поместите на дно печи. Резервуар нагревается до высокой температуры, из которой извлекается вода, воздействуя непосредственно на горящие угли.

В результате, по словам экспериментаторов, черная сажа в дыме исчезает. То есть, предположительно, частицы углерода, обычно переносимые в трубу, теперь реагируют с кислородом.
Пламя насыщено длинными языками и т. Д.

Но правда в том, что измерения фактического полученного тепла не проводились, его невозможно измерить дома, но все признаки высокой отдачи энергии присутствуют …

Добавьте воду к обычному топливу.

Точно так же, еще один эксперимент от людей, которые называют себя «изобретателями дома».

Что произойдет, если в дизельное топливо добавить воду? Оказывается — смесь горит! Кроме того, меньшее количество сажи вызывает быстрое горение, слышен треск.

Добавляем немного дизельного топлива в бутылку с водой, хорошо перебалтываем, выдерживаем пять минут, затем опускаем лист бумаги в верхнюю часть смеси, загораемся — горит.

Еще один эксперимент. Мы смешиваем дизель с водой в определенных пропорциях, заливаем трактор в дизельный двигатель, — запускаем устройство, трактор работает. то есть рев, стоя на месте …

И еще много подобных экспериментов с добавлением воды в какое-то топливо (горючие вещества) — в бензин, газ, нефть, дизельное топливо — вы можете много думать. Благодаря аккуратной работе он может загореться …

 

Подобные видео от «изобретателей» можно легко найти в сети. И мы можем заключить, что вода может быть использована для отопления дома, например …

Что можно поставить под сомнение

В таких экспериментах самое главное не оговаривается — количество выделяемого тепла, выделяемая энергия и выполненная работа.

Это относится к вечному бревну и сжиганию дизельного топлива с водой. И «трактор на воде» не сможет двигаться с места не только месяцами или годами на работу.

В конце концов, все знают, что она гасит воду водой и не делает ее … Поскольку вода обладает большой теплоемкостью, она охлаждает горящий объект, окружает его, предотвращая попадание кислорода воздуха из угля (обычно) в топливо. Поэтому гасить огонь водой из бутылки — без проблем.

Почему ты не можешь утонуть с водой

Известно следующее. Чтобы разложить воду на кислород и водород, нужно потратить больше энергии, чем выделяется при их обратной реакции. Соотношение применяется к:

  • расщепление воды — 100% энергии;
  • Горящие ингредиенты составляют только 75% энергии.

Вот почему он до сих пор не ходит по воде, не летает, не крутится …

Автомобиль, который ездит на чистой воде, давно сделан. Расщепление воды достигается электролизом — H2 выделяется на одном электроде, а O2 — на другом. Затем они сжигаются в двигателе внутреннего сгорания. Но этот автомобиль был самым экономичным из всех …

Чистый обман

Все эксперименты с добавлением воды к обычному топливу («горящая вода») являются чистым мошенничеством. Нет энергии добавляется. Наоборот, выгоды меньше, потому что большая часть энергии расходуется на испарение воды.

При нагревании от нормального сгорания вода никак не реагирует — она ​​просто испаряется. И для этого процесса вы должны выбрать львиную долю тепла, которая может быть использована в ваших интересах.

Например, при сжигании сухой древесины с влажностью не более 20% из одного килограмма топлива будет выделяться около 3,9 кВт.
При сжигании сырой древесины влажность 50% составляет всего 2,2 кВт на килограмм.

Что на самом деле происходит?

Мы всегда тонем с водой

Водяной пар всегда присутствует в воздухе. В жилых районах влажность воздуха составляет в среднем 50%, в сырую погоду влажность составляет 90%. Таким образом, вода уже присутствует, когда любое топливо горит, она в больших количествах находится непосредственно на горячей поверхности вещества, которое реагирует с кислородом из воздуха, нравится нам это или нет. Оказывается, такие эксперименты не нужны, вода всегда присутствует в пламени …

Другой средневековый ученый Парацельс во время одного из своих экспериментов отметил, что, когда серная кислота вступает в контакт с железом, образуются пузырьки воздуха. Фактически это был водород (но не воздух, как полагал ученый) — легкий, бесцветный газ без запаха, который при определенных условиях становится взрывоопасным.

В наше время водородное отопление делает это самостоятельно   — очень распространено. Действительно, водород можно производить в практически неограниченных количествах, если есть вода и электричество.

Этот метод нагрева был разработан одной из итальянских компаний. Водородный котел работает без образования опасных отходов, поэтому он считается самым экологичным и бесшумным способом обогрева вашего дома. Новшество этого исследования заключается в том, что ученым удалось сжечь водород при относительно низкой температуре (около 300 ° C), что позволило изготавливать такие отопительные котлы из традиционных материалов.

Во время работы котел испускает только безвредный пар, и единственное, что требует затрат — это электричество. И если вы объедините его с солнечными батареями (солнечная система), эти затраты могут быть полностью сведены к нулю.

Заметка! Водогрейные котлы часто используются для обогрева систем напольного отопления, которые можно легко установить своими руками.

Как дела? Кислород реагирует с водородом и, как мы помним из уроков химии среднего класса, создает молекулы воды. Реакция запускается катализаторами, которые выделяют тепловую энергию, нагревая воду примерно до 40 ° C — идеальная температура для «теплого пола».

Регулирование мощности котла позволяет достичь определенного температурного показателя, необходимого для обогрева помещения с определенной поверхностью. Также стоит отметить, что такие котлы считаются модульными, поскольку они состоят из нескольких независимых каналов. В каждом из каналов находится вышеупомянутый катализатор, в результате чего теплоноситель попадает в теплообменник, который уже достиг требуемого значения 40 ° С.

Заметка! Особенностью такого оборудования является то, что каждый из каналов может выдавать разную температуру. Таким образом, один из них может быть перемещен на «теплый пол», другой — в следующую комнату, третий — на потолок и т. Д.

Основные преимущества водородного отопления

Этот метод отопления дома имеет несколько существенных преимуществ, которые способствуют росту популярности системы.

  1. Впечатляющие показатели, которые часто достигают 96%.
  2. Экологичность. Единственным побочным продуктом, выбрасываемым в атмосферу, является водяной пар, который в принципе не способен нанести вред окружающей среде.
  3. Водородное отопление постепенно вытесняет традиционные системы, освобождая людей от необходимости добывать природные ресурсы — нефть, газ, уголь.
  4. Водород работает без огня, тепловая энергия вырабатывается каталитической реакцией.

Возможно ли автономное нагревание водорода?

В принципе это возможно. Основной элемент системы — котел — может быть создан на основе неправительственной организации генератора, то есть обычного электролизера. Мы все помним школьный опыт, когда кладем оголенные провода, подключенные к розетке с выпрямителем, в емкость с водой. Поэтому для строительства котла вы должны повторить этот опыт, но в более широком масштабе.

Заметка! Водородный котел используется с «теплым полом», как мы уже говорили. Но компоновка такой системы — тема другой статьи, поэтому мы будем полагаться на то, что «теплый пол» уже обустроен и готов к использованию.

Строительство водородной горелки

Достигнув создания водогрейной горелки. Традиционно начнем с необходимых инструментов и материалов.

Что требуется на работе

  1. Лист из нержавеющей стали.
  2. Обратный клапан
  3. Два винта 6х150, гайки и шайбы для них.
  4. Фильтр очистки потока (от стиральной машины).
  5. Прозрачная трубка. Уровень воды для этого идеален — в магазинах со стройматериалами он продается за 350 рублей за 10 метров.
  6. Пластиковый герметичный контейнер объемом 1,5 л для продуктов питания. Ориентировочная стоимость — 150 руб.
  7. Фитинги с елочкой диаметром 8 мм (идеально подходит для шланга).
  8. Шлифовальная машина для резки металла.

Теперь давайте выясним, какой тип нержавеющей стали использовать. В идеале это должно быть сделано из стали 03Х16Н1. Но купить целый лист из «нержавеющей стали» иногда бывает довольно дорого, потому что изделие толщиной 2 мм стоит более 5500 рублей, к тому же его нужно как-то импортировать. Поэтому, если небольшая часть такой стали лежит где-то (достаточно 0,5×0,5 м), вы можете это сделать.

Мы будем использовать нержавеющую сталь, потому что обычно она ржавеет в воде. Кроме того, в нашей конструкции мы намерены использовать щелочь вместо воды, то есть окружающая среда более чем агрессивна, и обычная сталь не будет долго служить под воздействием электричества.

Видеосюжеты — Браун газогенератор простая модель ячейки из 16 пластин из нержавеющей стали

Инструкция по созданию

Первый шаг. Сначала возьмите лист стали и положите его на ровную поверхность. Из листа вышеуказанных размеров (0,5 х 0,5 м) должно быть 16 прямоугольников для будущей водородной горелки, разрезать их с помощью мясорубки.

Заметка! Вырезаем один из четырех углов каждой тарелки. Это необходимо для подключения дисков в будущем.

Второй этап. Просверлим отверстия под винт на задней панели. Если мы хотели сделать «сухую» ячейку, мы сверлим отверстия внизу, но в этом случае нам не нужно это делать. Дело в том, что «сухая» конструкция довольно сложна и эффективная поверхность плитки в ней не будет использоваться на 100%. Мы сделаем «мокрый» электролизер — пластины будут полностью погружены в электролит и вся площадь будет участвовать в реакции.

Третий этап. Принцип работы описанной горелки основан на следующих предположениях: электрический ток, проходящий через пластины, погруженные в электролит, заставит воду (должна быть частью электролита) распадаться на кислород (О) и водород (Н). Следовательно, мы должны иметь две пластины одновременно — катод и анод.

По мере увеличения поверхности этих пластин увеличивается объем газа, поэтому в этом случае мы используем восемь штук на катод и анод соответственно.

Заметка! Горелка, которую мы рассматриваем, представляет собой конструкцию с параллельным соединением, которая, если честно, не самая эффективная. Но это легче сделать.

Четвертый этап. Затем мы должны установить плитки в пластиковом контейнере так, чтобы они находились в шахматном порядке: плюс, минус, плюс, минус и т. Д. Чтобы изолировать плитки, мы используем кусочки прозрачной трубки (мы купили ее до 10 м, поэтому есть запас).

Вырежьте из трубки маленькие кольца, вырежьте их и получите полоски толщиной около 1 мм. Это идеальное расстояние для эффективного производства водорода в конструкции.

Пятый этап. Доски крепятся друг к другу с помощью шайб. Мы делаем это следующим образом: ставим шайбу на винт, затем пластину, затем три шайбы, еще одну пластину, снова три шайбы и т. Д. Мы будем вешать восемь элементов на катод, восемь на анод.

Заметка! Это должно быть сделано зеркально, то есть повернуть 180 ° анод. Таким образом, «плюс» войдет в промежутки между «минус» пластинами.

Шестой этап. Смотрим, где именно винты лежат в контейнере, просверливаем отверстия в этом месте. Если вдруг винты не помещаются в контейнер, мы обрезаем их до необходимой длины. Затем мы вставляем винты в отверстия, надеваем на них шайбы и закрепляем их гайками для лучшей герметичности.

Затем сделайте отверстие в крышке фитинга, прикрутите сам разъем (желательно смазывая соединение силиконовым герметиком). Выдуваем фитинг, чтобы проверить герметичность крышки. Если из-под него все еще выходит воздух, мы покроем его герметиком.

Седьмой этап. В конце сборки мы тестируем готовый генератор. Для этого подключаем к любому источнику, наполняем емкость водой и закрываем крышку. Затем мы надеваем на соединитель шланг, который падаем в емкость с водой (чтобы увидеть пузырьки воздуха). Если источник недостаточно силен, его не будет в резервуаре, но он появится в электролизере.

Затем нам нужно увеличить интенсивность газового потока за счет увеличения напряжения в электролите. Здесь стоит отметить, что чистая вода не является проводником — ток течет через нее из-за присутствующих в ней примесей и солей. Мы разбавляем немного щелочи в воде (например, гидроксид натрия великолепен — он продается в магазинах как «Крот»).

Заметка! На этом этапе нам необходимо правильно оценить возможности источника питания, поэтому перед подачей щелочи мы подключаем амперметр к электролизеру, чтобы можно было отслеживать увеличение тока.

Далее поговорим о других элементах водородной горелки — фильтре для омывателя и клапане. Оба должны защищать. Клапан не позволит воспламененному водороду проникнуть обратно в конструкцию и взорвать газ, скопившийся под крышкой электролизера (даже если он там есть). Если клапан не установлен, контейнер будет поврежден, а щелочное вещество вытечет.

Фильтр необходим для производства водяного уплотнения, которое будет действовать как взрывобезопасный барьер. Ремесленники, которые знают конструкцию автономной водородной горелки, назвали эту заслонку «бульбулятором». Действительно, это по существу создает пузырьки воздуха в воде. Мы используем тот же прозрачный шланг для самой горелки. Вот и все, водородная горелка готова!

Осталось только подключить его к входу системы «теплый пол», запечатать соединение и начать работать напрямую.

Подводя итоги. альтернативно

Альтернатива, хотя и очень спорным, является газ Брауна — химическое соединение, состоящее из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Сжигание такого газа сопровождается созданием тепловой энергии (кроме того, в четыре раза сильнее, чем в структуре, описанной выше).

Электролизеры также используются для отопления дома газом Брауна, потому что этот метод получения тепла также основан на электролизе. Создаются специальные котлы, в которых под воздействием переменного тока молекулы химических элементов отделяются, создавая желаемый газ Брауна.

Вполне возможно, что инновационные энергоресурсы, запас которых практически не ограничен, скоро вытеснят невозобновляемые природные ресурсы, освободив нас от необходимости постоянной добычи. Такой ход событий окажет положительное влияние не только на окружающую среду, но и на экологию всей планеты.

Водородный котел — это отопительное устройство, в котором в качестве топлива используется водород. Поскольку этот газ не встречается в чистом виде в природе, водородные котлы оснащены специальным устройством для производства водорода из дистиллированной воды.

Водородный котел для отопления частного дома является одним из тех решений, которые сегодня привлекают внимание. В «полях» Интернета вы можете найти множество предложений, которые обещают владельцам такого оборудования огромные преимущества, например, радикальное сокращение «счетов за отопление». Действительно ли это, а что можно, а что нельзя, современный отечественный водородный котел, читайте в нашем обзоре.

Миф о том, что водородный котел — самый экономичный способ обогрева вашего дома

Часто можно услышать, что водородный котел является наиболее экономичным способом обогрева частного дома. Обычно для обоснования этого тезиса делаются ссылки на высокую теплотворную способность водорода — в 3 раза выше, чем у природного газа. Из этого делается простой вывод — выгоднее обогревать дом водородом, чем газом.

Иногда так называемый «коричневый газ» или смесь атомов водорода и кислорода (HHO) приводится в качестве аргумента в пользу эффективности водородного котла, который выделяет еще больше тепла при сгорании и на котором работают «современные котлы». После этого оправдания эффективности просто заканчиваются, и воображение обычного человека может рисовать красивые фотографии под общим названием «отопление практически даром». Подумайте только — водород и он горит «теплее», и получается, что почти от бесплатной воды это солидная выгода!

Воображение подогревается новостями о постоянно растущих водородных альтернативах традиционным. Допустим, что если автомобили «водят» водород, то водородный котел действительно выгоден.

Но на самом деле все немного сложнее. Если чистый водород был элементом, легко доступным в природе, он был полностью или почти таким. Но дело в том, что чистого водорода не существует на Земле — только в связанной форме, например, в форме воды. Поэтому на практике водород сначала должен быть откуда-то получен с использованием энергоемких химических реакций.

Откуда берется чистый водород

Примечание хоста

«Чтобы привлечь внимание к своей продукции, некоторые производители водородных котлов ссылаются на« секретный катализатор »или использование« коричневого газа »в своем оборудовании».

Например, вы можете извлечь водород из метана, где водород уже имеет 4 атома! Но почему? Метан сам по себе является горючим газом, зачем тратить лишнюю энергию на производство чистого водорода? Где энергоэффективность? Поэтому чаще всего водород извлекается из воды, которая, как всем известно, не может сгореть с помощью метода электролиза. В наиболее общем виде этот метод может быть описан как разделение молекул воды на водород и кислород под действием электричества.

Электролиз давно известен и широко используется для получения чистого водорода. На практике ни один промышленный водородный котел не обходится без установки электролиза или электролизера. Все хорошо, но для этой установки требуется электричество. Таким образом, водородный котел обязательно должен потреблять энергию. Вопрос в том, каковы эти затраты на энергию?

Все разговоры о «теплоте сгорания» водорода немного далеки от этой проблемы, а между тем она наиболее важна. Таким образом, водородный котел может быть выгоден в единственном случае — тепловая энергия, которую он производит, должна быть выше, чем энергия, потребляемая для работы котла.

Энергоэффективность водородного котла

Чтобы понять, будет ли энергия «на выходе» из котла больше, чем потребляемая энергия, просто будьте осторожны с молекулой воды ближе — у нее два атома водорода и один кислород, которые тесно связаны друг с другом. Чтобы разорвать эту связь, необходимо «приложить» довольно большое количество энергии, которую электролизер делает за счет электричества. В результате получается смесь водорода и кислорода, которая обладает потенциальной (буквально растворенной) энергией и которая может выделяться в результате процесса сгорания и обеспечивать тепло в доме. Чтобы понять, сколько энергии придет от горения, стоит посмотреть, что происходит в результате горения. И у нас будет … та же самая вода, которую мы разделили на атомы.

Фактически, после всех этих манипуляций, в лучшем случае мы получаем ровно столько энергии, сколько расходуется на отделение исходной молекулы воды. С тех пор как мы вышли из воды, мы добрались до воды. Но есть — в идеальном случае, когда в действительности нет неизбежных потерь. То есть, даже в идеальном случае, сколько электричества мы тратим и столько тепла получаем.

Производитель указывает на наличие «секретного» катализатора

Дополнительные молекулы воды для деления не могут быть взяты откуда-либо — настолько, насколько они были впервые отделены, и намного позже они будут объединены, когда смесь водорода и кислорода будет сожжена. Опять минус потери. Кроме того, нельзя забывать, что водородный котел работает за счет дистиллированной воды, производство которой также потребляет энергию. Как видно невооруженным глазом, КПД водородного котла не может быть высоким.

Тогда возникает логичный вопрос — зачем все эти трудности с делением, если есть устройства, которые напрямую переводят электричество в тепло и называются? Если вы просто нагреваете воду за счет электричества, вся эта энергия пойдет на нагрев воды практически без потерь — это окажется более выгодным, чем разложение электролиза и последующее «восстановление» воды путем сжигания смеси водорода и кислорода с соответствующими потерями.

Сравнение водородного котла с другими отопительными приборами

Как известно, электрический котел считается самым неэффективным отопительным устройством, иными словами, стоимость тепла, выделяемого этим устройством, будет самой дорогой.

Сравнение нагрева теплового насоса с другими методами.

Тип отопления Энергетическая эффективность,%
   
   
Электрический котел  
Водородный котел  

Как мы уже узнали, обогрев за счет водородного котла по эффективности уступает даже электрическому. Это правда, что мир не стоит на месте. Вполне возможно, что настанет день, когда использование современных технологий снизит затраты на сотни домашних процессов, и отопление с помощью водородного котла или его аналогов станет действительно выгодным.

Перспективы использования водородных котлов

Почему вообще стоит говорить о водородных котлах как о перспективном способе отопления частного дома? Это глобальная тенденция перехода к «зеленым» технологиям и растущий спрос на такие технологии. Водородный котел, несомненно, является «номером один» в списке самых экологически чистых решений в этой области.

Прежде всего, при его работе не образуется углекислый газ — «главная чума» устройств, работающих на углеводородном топливе: газе, жидком и твердом топливе.

Во-вторых, поскольку продуктом сгорания в водородном котле является чистая вода, для его работы не требуется никакого вентиляционного оборудования или устройств для удаления продуктов сгорания. Что в свою очередь может потребовать дополнительной энергии для обеспечения их работы. Да, и мне нужно больше места дома. Это означает, что водородная котельная установка может быть сохранена в котельной.

Примечание хоста

«На сегодняшний день установке водородного котла для отопления дома угрожают очень богатые люди или заядлые оптимисты».

В-третьих, водяной пар, выделяющийся при сжигании водорода, увлажняет комнаты дома.

Но самое главное, что водородный котел неплох в сочетании с электрогенераторами, работающими от возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и имеющими четкий периодический характер работы. Например, с ветрогенераторами и устройствами, работающими за счет биогаза. В этом случае — в пиковых условиях — генераторы возобновляемой энергии могут генерировать водород путем электролиза, который впоследствии будет использоваться в качестве котельного топлива. Прямое подключение этих генераторов к сети потребует использования дополнительных дорогих устройств.

Один из фильмов, который описывает «преимущества» водородного котла.

С развитием технологий дешевая энергия из возобновляемых источников энергии может быть «преобразована» в водород, как это уже имеет место на промышленных предприятиях. Однако на данный момент установке водородного котла для отопления дома угрожают очень богатые люди или заядлые оптимисты.