Генератор водоника за систем грејања: састављамо постојећу инсталацију сопственим рукама

Уређај и принцип рада генератора водоника

Како то ради

Класични апарат за генерисање водоника укључује цев малог пречника, често кружног попречног пресека. Испод њега су посебне ћелије са електролитом. Саме алуминијумске честице се налазе у доњем суду. Електролит у овом случају је погодан само за алкални тип. Изнад напојне пумпе је инсталиран резервоар, где се сакупља кондензат.Неки модели користе 2 пумпе. Температура се контролише директно у ћелијама.

Генератор добија гас из воде. Његов квалитет директно утиче на количину нечистоћа у готовом производу. Дакле, ако вода са високом концентрацијом страних јона уђе у генератор, онда ће прво морати да прође кроз филтер за деионизацију.

Ево како се одвија процес добијања гаса:

1. Дестилат се дели на кисеоник (О) и водоник (Х) током процеса електролизе.
2. О2 улази у резервоар за напајање и затим излази у атмосферу као нуспроизвод.
3. Х2 се доводи у сепаратор, одвојен од воде, који се затим враћа у резервоар за напајање.
4. Водоник се поново пропушта кроз одвајајућу мембрану, која извлачи преостали кисеоник из ње, а затим улази у хроматографску опрему.

метода електролизе

Као што је горе поменуто, у свету практично не постоје такви неисцрпни извори енергије као водоник. Не треба заборавити да се 2/3 Светског океана састоји од овог елемента, а у целом Универзуму, Х2, заједно са хелијумом, заузима највећу запремину. Али да бисте добили чисти водоник, морате поделити воду на честице, а то није баш лако учинити.

Научници су након много година трикова измислили методу електролизе. Ова метода се заснива на постављању две металне плоче једна уз другу у води, које су повезане на извор високог напона. Затим се примењује снага - и велики електрични потенцијал заправо разбија молекул воде на компоненте, услед чега се ослобађају 2 атома водоника (ХХ) и 1 кисеоник (О).

Овај гас (ХХО) је добио име по аустралском научнику Јулу Брауну, који је 1974. године патентирао стварање електролизера.

Горивна ћелија Станлеи Меиер

Научник из САД Стенли Мејер је измислио такву инсталацију која није користила јак електрични потенцијал, већ струје одређене фреквенције. Молекул воде осцилује у времену са променљивим електричним импулсима и улази у резонанцију. Постепено, добија снагу, што је довољно да се молекул раздвоји на компоненте. За такав утицај струје су десет пута мање него за рад стандардне јединице за електролизу.

Предности Брауновог гаса као извора енергије

1. Вода из које се добија ХХО присутна је на нашој планети у огромним количинама. Сходно томе, извори водоника су практично неисцрпни.
2. Сагоревањем Брауновог гаса настаје водена пара. Може се поново кондензовати у течност и поново користити као сировина.
3. Сагоревање ХХО не ослобађа никакве штетне супстанце у атмосферу и не ствара нуспроизводе осим воде. Можемо рећи да је Браунов гас еколошки најприхватљивије гориво на свету.
4. Када се користи генератор водоника, ослобађа се водена пара. Његова количина је довољна да одржава удобну влажност у просторији дуго времена.

Хуб модели, који су најбољи према уредници Техно.гуру

Након што је прочитао мноштво рецензија на Интернету, размотривши техничке карактеристике многих модела, уреднички тим Техно.гуру одабрао је неке од најбољих модела. Ово би требало да помогне нашем драгом читаоцу да направи прави избор без непотребне муке и вишесатног лопатања интернета у потрази за добрим уређајем.

"АРМЕД 7Ф-3Л" - концентратор кисеоника са добром функционалношћу

Овако изгледа један од најбољих уређаја - "АРМЕД 7Ф-3Л" "АРМЕД 7Ф-3Л" се препоручује не само за кућну употребу, већ и за употребу у вртићу, школи, фитнес центру. Продуктивност уређаја је до 3 л / мин при концентрацији кисеоника од 93%. Димензије уређаја су 480 × 280 × 560 мм, тежина - 26,5 кг. Погодно за припрему коктела са кисеоником. Ево неких његових карактеристика.

бренд, модел	Продуктивност кисеоника, л/мин	Ниво буке, дБ	Потрошња енергије, В
АРМЕД 7Ф-3Л	0-3	49	350

Мало бучна, али генерално прилично пристојна јединица. Ево шта корисници интернета говоре о њему.

АРМЕД 7Ф-3Л

"ОКСИбар Ауто" је производ веома познатог бренда "Атмунг"

ОКСИбар Ауто је један од најтиших и најкомпактнијих уређаја. Веома тих, лаган и компактан уређај

Комплет укључује адаптер за повезивање у аутомобилу, што је за многе веома важно на дугим путовањима. Тежина само 5,2 кг

До данас на руском тржишту нема таквих светлосних уређаја. Произвођач тврди да уређај може радити 24 сата дневно. Максимални капацитет јединице је 6 л / мин, међутим, концентрација кисеоника ће бити само 30%, што не може задовољити. Са подешавањима перформанси од 1л/мин, концентрација је прихватљива - 90%. Размотрите карактеристике уређаја.

бренд, модел	Продуктивност кисеоника, л/мин	Ниво буке, дБ	Потрошња енергије, В
Атмунг ОКСИбар Ауто	0,2-6	40	115

Дакле, уређај се може назвати не само најмањим, већ и једним од најтиших.

Атмунг ОКСИбар Ауто

"БИТМОС ОКСИ-6000" - уређај са прилично добрим перформансама

"БИТМОС ОКСИ-6000" има добре карактеристике

бренд, модел	Продуктивност кисеоника, л/мин	Ниво буке, дБ	Потрошња енергије, В
БИТМОС ОКСИ-6000	1-6	35	360

"БИТМОС ОКСИ-6000" је идеја немачких произвођача. И, као и свака немачка техника, направљена је веома квалитетно. Има веома згодан облик - то је "кофер" на точковима, што је веома згодно са тежином од 19,8 кг. Димензије уређаја су 520 × 203 × 535 мм. Постоји функција за припрему фитококтела са кисеоником. У случају повећања температуре, пада протока, пада концентрације кисеоника, прекида мреже и грешака микропроцесора, уређај се огласи звучним сигналом. Са капацитетом од 1-4л / мин, концентрација кисеоника достиже 95%. А шта је са карактеристикама?

БИТМОС ОКСИ-6000

КОРИСНА ИНФОРМАЦИЈА!

Трошкови таквих уређаја су прилично високи и не могу сви приуштити. Због тога данас можете пронаћи многе компаније које нуде концентратор кисеоника за кућну употребу за изнајмљивање по прилично повољним ценама.

Како то ради

Развој обећавајуће методе грејања спроведен је у Италији. Током рада водоничног котла, токсичне материје се не испуштају у атмосферу, због чега је његова употреба најсигурнија за грејање кућа и станова. Реакције које се спроводе током процеса конверзије нису праћене буком, тако да су звучне вибрације из радног котла минималне.

Подна конструкција у контејнеру

Корисност технологије је у томе што су научници и дизајнери успели да постигну релативно ниску температуру сагоревања водоничног гаса. Индикатор достиже приближно три стотине степени Целзијуса. Ова карактеристика омогућава значајне уштеде на материјалима за котлове, јер се заштита од топљења може занемарити.

Принципи текуће реакције унутар генератора познати су још од школских дана. Када су у интеракцији атом кисеоника и водоника, формира се молекул воде. За почетак процеса трансформације потребни су реакциони катализатори. Током формирања веза, течност која циркулише кроз цевовод се загрева на приближно 40 степени. Ово је довољно да се подови загреју до довољног нивоа.

Загревање водоника

Да би се постигле веће температуре у кући, регулише се рад котловске опреме, посебно њена снага. Потреба за променом параметара је неопходна да би се систем грејања прилагодио различитим димензијама просторије. Котлови дизајнирани за реакције конверзије водоника су модуларни.

То значи да могу укључивати неколико канала који су, независно један од другог, повезани на једну јединицу. За сваки канал је повезана посебна посуда са катализатором, па течност улази у измењиви део, са температуром од око 40 степени.

Принцип рада уређаја је следећи:

1. Готова опрема обухвата уређај са паром међусобно повезаних плоча са различитим нивоима наелектрисања (катода и анода), које су потопљене у воду и на њих се примењује позитиван и негативан сигнал. За ово је пожељно користити искључиво регулисани извор струје. Перформансе система се побољшавају коришћењем електролита уместо нормалне течности, на пример, алкалне или киселе средине са великом количином слободних јона.
2. Када се реакције одвијају са катоде, водоник ће почети да се ослобађа из течности, а кисеоник ће почети да се ослобађа недалеко од аноде.
3. Оба гаса се преносе кроз цев до воденог затварача, који одваја пару и спречава експлозију у реактору.
4. Након тога, гас водоник улази у горионик, где мора да гори. Резултат је вода.

Принцип рада

Зашто се вода још увек не загрева

Интермолекуларне везе воде настају и пуцају много лакше од интрамолекуларних. Стога су они одлучили да их користе у процесима преноса топлоте. Хемичари су експериментално открили да је енергија међумолекулских веза воде у опсегу од 0,26 до 0,5 еВ (електронволт).

Проблем је у томе што да би се гориво добило из воде, оно се мора разложити на своје компоненте. Једноставно речено, треба га разложити на кисеоник и водоник, затим сагорети водоник и поново добити воду. Цепање се постиже пропуштањем електричне струје кроз течност.

Приликом кључања вода се не распада на засебне молекуле, већ само испарава. Загревање од обичног сагоревања не изазива друге реакције у течности. Штавише, овај процес захтева много енергије, која би се могла искористити са користи. На пример:

• сагоревање 1 кг сувог огревног дрвета са садржајем влаге не више од 20% даје око 3,9 кВ;
• ако се ниво влаге у дрвету подигне на 50%, онда се од 1 кг ослобађа само 2,2 кВ.

Разлагање воде за стварање стварног сагоревања захтева значајну количину енергије. Потребно му је много више него што ће се ослободити када се обновљени елементи поново користе као гориво. Може се дати приближан однос:

• 100% енергија - за цепање;
• 75% енергије је из сагоревања обновљених компоненти.

Чињеница је да се приликом реверзне реакције ослобођеног водоника и кисеоника ослобађа мање енергије, што је разлог зашто се вода као гориво за аутомобиле и не само још увек не користи. Економски, овај метод се показао непрофитабилним. Реалније је правити гориво од смећа. Може бити течна, гасовита и чврста.

Има ли „воденог” аутомобила

Године 2008. у Јапану је Генепак на изложби у Осаки представио „водени” аутомобил. Као гориво је било могуће користити чашу воде из чесме или из реке, па чак и обичну соду.

Уређај је поделио течност на молекуле водоника и кисеоника, који су почели да горе и дају аутомобилу енергију за вожњу. Данас је познато да је Генепак банкротирао и затворио се годину дана касније.

Закон одржања енергије ↑

Све у природи је међусобно повезано. Ако је нешто негде стигло, значи да је однекуд отишло. Ова народна мудрост, на поједностављен, али генерално исправан начин, описује закон одржања енергије. Водоник, када сагорева, ослобађа топлотну енергију. Али да бисте добили гас електролизом, мораћете да потрошите одређену количину електричне енергије. Која се, пак, углавном добија генерисањем топлоте сагоревањем других горива. А ако узмемо чисту топлотну енергију потребну за производњу електричне енергије и енергију коју ће водоник дати током сагоревања, чак и најнапредније инсталације резултирају двоструким губитком. Половину новца буквално бацамо. А то су само оперативни трошкови, али треба узети у обзир и цену веома скупе опреме.

Пројекат ваздушно-водоник ваздушног брода Аеромоделлер ИИ.Белгијски инжењери су нацртали прелепу слику, остаје да је поткрепимо конкретним економски исплативим технологијама

Према истраживачкој лабораторији ИНЕЕЛ, на индустријским генераторима водоника у Сједињеним Државама, цена једног килограма водоника је била:

• Електролиза из индустријске електричне мреже - 6,5 усд.
• Електролиза од ветрогенератора - 9 усд.
• Фотоелектролиза од соларних уређаја - 20 усд.
• Производња из биомасе - 5,5 усд.
• Конверзија природног гаса и угља - 2,5 усд.
• Високотемпературна електролиза на нуклеарним електранама - 2,3 усд. Ово је најјефтинији начин и најудаљенији од кућних услова.

Штавише, чак и најбољи генератор водоника код куће биће приметно инфериорнији од индустријског у ефикасности. Са оваквим ценама нема разлога да се говори о некој озбиљној конкуренцији водоничног горива у поређењу не само са јефтиним природним гасом, већ и са скупим грејањем на струју, дизел горивом, па чак и топлотним пумпама.

Област примене

Данас је електролизер подједнако познат као и генератор ацетилена или плазма резач. У почетку су заваривачи користили генераторе водоника, пошто је ношење јединице тежине само неколико килограма било много лакше него померање огромних цилиндара кисеоника и ацетилена. Истовремено, висок енергетски интензитет јединица није био од одлучујућег значаја - све је било одређено удобношћу и практичношћу. Последњих година употреба Брауновог гаса је превазишла уобичајене концепте водоника као горива за машине за гасно заваривање.У будућности, могућности технологије су веома широке, пошто употреба ХХО има много предности.

• Смањење потрошње горива у возилима. Постојећи аутомобилски генератори водоника омогућавају да се ХХО користи као адитив традиционалном бензину, дизелу или гасу. Због потпунијег сагоревања мешавине горива може се постићи смањење потрошње угљоводоника за 20–25%.
• Уштеда горива у термоелектранама на гас, угаљ или мазут.
• Смањење токсичности и повећање ефикасности старих котларница.
• Вишеструко смањење трошкова загревања стамбених зграда услед потпуне или делимичне замене традиционалних горива Брауновом гасом.
• Коришћење преносних ХХО постројења за потребе домаћинства - кување, добијање топле воде итд.
• Развој фундаментално нових, моћних и еколошки прихватљивих електрана.

Генератор водоника изграђен по „Технологији водених горивих ћелија” С. Меиера (наиме, тако се звао његов трактат) може се купити - њиховом производњом се баве многе компаније у САД, Кини, Бугарској и другим земљама. Нудимо да сами направите генератор водоника.

Усклађеност са мерама безбедности

Електролизер је уређај веома високе опасности.

Због тога је приликом његове производње, уградње и рада, пре свега, неопходно поштовати опште и специјализоване мере безбедности.

Специјализоване мере укључују следеће ставке:

• треба контролисати концентрацију мешавине водоника и кисеоника како би се спречила експлозија;
• ако ниво течности није видљив у прозору за гледање генератора водоника, онда се не може користити;
• током поправке мора се обезбедити да на крајњој тачки система, као таквог, нема водоника;
• употреба отвореног пламена, електричних уређаја са функцијом грејања и преносивих лампи са напоном већим од 12 волти у близини електролизера је контраиндикована;
• у периоду рада са електролитом треба се заштитити употребом заштитне опреме (посебна заштитна одећа, рукавице и заштитне наочаре).

Одабране тачке употребе

Пре свега, желео бих да напоменем да је традиционална метода сагоревање природног гаса или пропан није погодан у нашем случају, пошто је температура сагоревања ХХО већа од температуре угљоводоника више од три пута. Као што разумете, конструкцијски челик неће дуго издржати такву температуру. Сам Станлеи Меиер је препоручио употребу горионика необичног дизајна, чији дијаграм представљамо у наставку.

Шема горионика на водоник који је дизајнирао С. Меиер

Читав трик овог уређаја лежи у чињеници да ХХО (означен бројем 72 на дијаграму) пролази у комору за сагоревање кроз вентил 35. Запаљена мешавина водоника се диже кроз канал 63 и истовремено врши процес избацивања, увлачећи спољни ваздух. кроз подесиве отворе 13 и 70. Испод поклопца 40 задржава се одређена количина продуката сагоревања (водене паре) која кроз канал 45 улази у колону за сагоревање и меша се са запаљивим гасом. Ово вам омогућава да смањите температуру сагоревања неколико пута.

Друга ствар на коју бих желео да вам скренем пажњу је течност коју треба сипати у инсталацију. Најбоље је користити припремљену воду која не садржи соли тешких метала.Идеална опција је дестилат, који се може купити у било којој продавници аутомобила или апотеци.

За успешан рад електролизера, у воду се додаје калијум хидроксид КОХ, у количини од око једне кашике праха по канти воде.

И трећа ствар на коју стављамо посебан акценат је безбедност. Запамтите да мешавина водоника и кисеоника није случајно названа експлозивом. ХХО је опасно хемијско једињење које, ако се њиме непажљиво рукује, може изазвати експлозију. Придржавајте се сигурносних правила и будите посебно опрезни када експериментишете са водоником. Само у овом случају, „цигла“ од које се састоји наш универзум донеће топлину и удобност у ваш дом.

Надамо се да је чланак постао извор инспирације за вас, а ви, засукавши рукаве, почињете са производњом водоничне горивне ћелије. Наравно, сви наши прорачуни нису коначна истина, међутим, они се могу користити за креирање радног модела генератора водоника. Ако желите у потпуности да пређете на ову врсту грејања, онда ће се то питање морати детаљније проучити. Можда ће управо ваша инсталација постати камен темељац, захваљујући којем ће се завршити прерасподела енергетских тржишта, јефтина и еколошки прихватљива топлина ће ући у сваки дом.

Правила за избор котла на водоник за грејање

Прва ствар коју треба да захтевате приликом куповине је сертификат о усаглашености за заштитну јединицу уређаја.

Затим проверите усклађеност детаља, одредите низ основних параметара:

1. Снага. Бирајте у зависности од мреже доступне у кући и према запремини површине зграде. За 10 м2 потребно је 1 кВ топлоте.
2. Параметри система грејања.На пример, ако котао загрева воду од +90 Ц, а мрежа ради са расхладном течношћу која није већа од +80 Ц, снага котла мора бити смањена.
3. Запремина коморе за сагоревање. Индикатор треба да одговара броју измењивача топлоте за загревање куће.
4. Број кола и техничка могућност уградње додатног. На пример, за дистрибуцију топле воде на различите спратове.

Како инсталирати котао на водоник?

У овом тренутку, многи људи више воле да самостално производе генераторе водоника за своје системе грејања. И то није изненађујуће, јер "продавнички" аналози нису само веома скупи, већ и немају веома високу ефикасност. Али ако је овај уређај направљен ручно, онда ће његова ефикасност бити за ред величине већа.

Постоји неколико опција како саставити генератор који ради на водонику. Али у сваком случају, за његову производњу код куће биће потребни следећи потрошни материјали.

Напајање од 12 волти.
Неколико цеви од нерђајућег челика различитих пречника.
Резервоар у коме ће се налазити структура.
ПВМ контролер

Важно је да његова снага буде најмање 30 ампера.То су главне компоненте од којих се обично састоје домаћи генератори водоника. Поред тога, не заборавите на резервоар за дестиловану воду - то је такође неопходно.

Вода мора бити доведена у запечаћену структуру са дијалектиком унутра. У истом дизајну биће постављена гарнитура од нерђајућих челичних плоча које су једна уз другу уз помоћ изолационог материјала. Важно је да се на ове плоче примени напон од 12 волти.Ако се све уради исправно, онда када се примени напон, вода ће се распасти на 2 гасовита елемента

Поред тога, не заборавите на резервоар за дестиловану воду - потребно је и његово присуство. Вода мора бити доведена у запечаћену структуру са дијалектиком унутра. У истом дизајну биће постављена гарнитура од нерђајућих челичних плоча које су једна уз другу уз помоћ изолационог материјала.

Важно је да се на ове плоче примени напон од 12 волти. Ако се све уради исправно, онда када се примени напон, вода ће се распасти на 2 гасовита елемента

Ово су главне компоненте од којих се обично састоје домаћи генератори водоника. Поред тога, не заборавите на резервоар за дестиловану воду - потребно је и његово присуство. Вода мора бити доведена у запечаћену структуру са дијалектиком унутра. У истом дизајну биће постављена гарнитура од нерђајућих челичних плоча које су једна уз другу уз помоћ изолационог материјала.

Важно је да се на ове плоче примени напон од 12 волти. Ако се све уради исправно, онда када се примени напон, вода ће се распасти на 2 гасовита елемента

Белешка! Ефикасније у овом погледу је употреба једносмерне струје (мора имати одређену фреквенцију) коју производи генератор типа ПВМ. У овом случају, импулсна струја (или наизменична) ће бити замењена константном. Као резултат тога, ефикасност опреме ће се значајно повећати.

Као резултат тога, ефикасност опреме ће се значајно повећати.

Карактеристике генератора водоника

Чисти водоник се ослобађа у разним хемијским реакцијама, али овај начин добијања је прилично тежак, а често и прескуп.

Изузетак су технолошки процеси у којима се гас формира као нуспроизвод, али таква производња до сада има оскудне количине.

Много је лакше издвојити водоник из воде пропуштањем електричне струје кроз њу – овај процес се назива електролиза. Прво се молекул Х2О разлаже на атом водоника Х и хидроксо групу ОХ, затим долази до коначног раздвајања кисеоника и водоника.

Очигледно је да ће се продуктивност инсталације повећати са повећањем површине контакта између воде и електрода. Из тог разлога, ове последње су направљене у облику плоча. Састављени су у структуре које подсећају на челичне ребрасте радијаторе за грејање.

Да би се повећала продуктивност данас се користе цилиндричне електроде, као и сложенији облик.

Брзина еволуције водоника такође зависи од материјала електрода.

Уместо бакра или нерђајућег челика, савремени "напредни" генератори користе специјалне легуре које су прилично скупе.

Други услов је да вода мора проћи струју. Имајте на уму да је у дестилованом облику диелектрик. Јони чине ову течност проводником електрицитета у који се распадају супстанце растворене у њој, пре свега соли. Што је решење стрмије, то ће боље водити струју.

СУШТИНА СИСТЕМА ГРЕЈАЊА НА ВОДОНИК

Грејање простора водоником је одлична замена за природни гас и чврста горива. Просечна температура сагоревања горива може да достигне 3 хиљаде степени. За технолошки процес биће вам потребан посебан горионик, који је прилагођен таквим температурним условима.

Комплет водоничне опреме укључује:

• Генератор водоника (електролизер), који је одговоран за реакцију између водоника и кисеоника.За оптимизацију процеса користе се катализатори.
• Горионик који ствара пламен. Горионик се налази у комори за сагоревање и обезбеђује загревање носача топлоте у систему грејања.
• Котао који обавља функцију измењивача топлоте.

Котлови на водоник се често стварају на бази уређаја на чврсто гориво или гас према горе наведеном принципу. Што се тиче уштеде, ово је много јефтиније од куповине фабричке опреме. Међутим, нико неће гарантовати да ће домаћи котао испунити безбедносне захтеве.

ДИИ генератор водоника

Фабрички направљени модели се мало разликују од домаћих и скупљи су. Укупна цена готовог генератора креће се од 20 до 60 хиљада рубаља, тако да многи мајстори покушавају сами да креирају уређаје за грејање на водоник. Али пре почетка рада потребно је одмерити и најмање сумње. Ако су присутни, онда је боље одбити посао. Али ако жеље и могућности дају зелено светло, онда се цео производни процес може поделити на следеће кораке:

цртање и тражење материјала. Овај корак укључује темељно читање свих чворова структуре, прорачун потребне снаге и општи поглед на генератор;
електролизер је висококвалитетно кућиште од нерђајућег челика;
електролизерске плоче

Да бисте направили овај важан део, биће вам потребан челични лим, који се мора исећи на 18 једнаких трака. Затим морате избушити рупу за монтажу и поделу плоче на катодама и анодама

Остаје само да се струја повеже са структуром;

Гас Генератор

• горионик би идеално требало купити, јер може бити проблематично саставити овај део без грешака.Поред тога, у специјалним продавницама избор таквих елемената је довољан;
• сепаратор је повезан са структуром да екстрахује само водоничну компоненту из гасне смеше;
• цеви се спајају према површини зграде.

Да би систем функционисао у потпуности, неопходно је имати велико знање и вештине, иначе можете изградити опасну структуру. Такође, сами направљени генератори захтевају улагање материјалних средстава и пуно времена. Висок ризик од квара и потпуно губљење времена доводе до чињенице да је боље изабрати куповину система за грејање водоником у фабричкој верзији.

Како направити грејање водоником код куће?