Vandenilis yra praktiškai tobulas vaizdas kuro, tačiau problema ta, kad mūsų planetoje jis randamas tik junginių su kitais cheminiais elementais pavidalu. „Grynos“ medžiagos dalis atmosferoje yra ne didesnė kaip 0,00005%. Atsižvelgiant į šias realijas, vandenilio generatoriaus klausimas tampa aktualus. Panagrinėkime tokio įrenginio veikimo principą, jo konstrukcines ypatybes, taikymo sritį ir galimybę pasigaminti savarankiškai.

Vandenilio generatoriaus aprašymas ir veikimo principas

Yra keli vandenilio išgavimo iš kitų medžiagų būdai, išvardijame dažniausiai naudojamus:

1. Elektrolizė, ši technika yra pati paprasčiausia ir gali būti įgyvendinta namuose. Per vandeninį tirpalą, kuriame yra druskos, leidžiamas pastovus tirpalas. elektros, jam veikiant įvyksta reakcija, kurią galima apibūdinti tokia lygtimi: 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + Cl 2 + H 2 . IN tokiu atveju pavyzdys pateiktas paprastos virtuvės druskos tirpalui, kurio nėra geriausias variantas, nes išsiskiriantis chloras yra toksiška medžiaga. Atkreipkite dėmesį, kad šiuo metodu gautas vandenilis yra gryniausias (apie 99,9%).
2. Perleidžiant vandens garus per anglies koksą, įkaitintą iki 1000 ° C temperatūros, tokiomis sąlygomis įvyksta tokia reakcija: H 2 O + C ⇔ CO + H 2.
3. Metano gavyba konvertuojant garais ( būtina sąlyga reakcijai - temperatūra 1000°C): CH 4 + H 2 O ⇔ CO + 3H 2. Antrasis variantas yra metano oksidacija: 2CH 4 + O 2 ⇔ 2CO + 4H 2.
4. Krekingo (naftos perdirbimo) proceso metu kaip šalutinis produktas išsiskiria vandenilis. Atkreipkite dėmesį, kad mūsų šalyje vis dar praktikuojama šią medžiagą deginti kai kuriose naftos perdirbimo gamyklose dėl jos trūkumo reikalinga įranga arba pakankama paklausa.

Iš išvardintų variantų paskutinis yra pigiausias, o pirmasis – prieinamiausias, jis yra daugelio vandenilio generatorių, įskaitant buitinius, pagrindas. Jų veikimo principas yra tas, kad srovę leidžiant per tirpalą, teigiamas elektrodas pritraukia neigiamus jonus, o elektrodas su priešingu krūviu – teigiamus, todėl medžiaga suskaidoma.

Vandenilio generatoriaus konstrukcijos ypatybės ir dizainas

Nors dabar vandenilio gamyboje problemų praktiškai nėra, jo transportavimas ir saugojimas vis dar yra neatidėliotinas uždavinys. Šios medžiagos molekulės yra tokios mažos, kad gali prasiskverbti net per metalą, o tai kelia tam tikrą pavojų saugai. Absorbuotas saugojimas dar nėra labai pelningas. Todėl dauguma geriausias variantas– vandenilio generavimas prieš pat jo panaudojimą gamybos cikle.

Šiuo tikslu gaminami pramoniniai vandenilio gamybos įrenginiai. Paprastai tai yra membraninio tipo elektrolizatoriai. Žemiau pateikiamas supaprastintas tokio įrenginio dizainas ir veikimo principas.

Pavadinimai:

• A – vamzdelis chlorui (Cl 2) šalinti.
• B – vandenilio šalinimas (H 2).
• C yra anodas, ant kurio vyksta ši reakcija: 2CL – →CL 2 + 2e – .
• D yra katodas, reakciją ant jo galima apibūdinti tokia lygtimi: 2H 2 O + 2e – →H 2 + OH – .
• E – vandens ir natrio chlorido (H 2 O & NaCl) tirpalas.
• F – membrana;
• G – sotusis natrio chlorido tirpalas ir kaustinės sodos (NaOH) susidarymas.
• H – sūrymo ir praskiestos kaustinės sodos pašalinimas.
• I – prisotinto sūrymo įvedimas.
• J – viršelis.

Buitinių generatorių konstrukcija yra daug paprastesnė, nes dauguma jų negamina gryno vandenilio, o gamina Browno dujas. Taip vadinamas deguonies ir vandenilio mišinys. Ši parinktis yra praktiškiausia, jai nereikia atskirti vandenilio ir deguonies, dizainas gali būti žymiai supaprastintas, taigi ir pigesnis. Be to, susidariusios dujos deginamos jas gaminant. Laikyti ir kaupti jį namuose ne tik problematiška, bet ir nesaugu.

Pavadinimai:

• a – vamzdis Browno dujoms išleisti;
• b – vandens tiekimo įvado kolektorius;
• c – sandarus korpusas;
• d – elektrodų plokščių blokas (anodai ir katodai), tarp kurių sumontuoti izoliatoriai;
• e – vanduo;
• f – vandens lygio jutiklis (prijungtas prie valdymo bloko);
• g – vandens atskyrimo filtras;
• h – elektrodams tiekiamas maitinimas;
• i – slėgio jutiklis (pasiekus slenkstinį lygį siunčia signalą į valdymo bloką);
• j – apsauginis vožtuvas;
• k – dujų išleidimo anga iš apsauginio vožtuvo.

Būdingas tokių prietaisų bruožas yra elektrodų blokų naudojimas, nes nereikia atskirti vandenilio ir deguonies. Tai leidžia generatoriams būti gana kompaktiškiems.

Vandenilio generatoriaus pritaikymas

Dėl problemų, susijusių su vandenilio transportavimu ir laikymu, tokie įrenginiai yra paklausūs pramonės šakose, kuriose šių dujų buvimas reikalingas technologiniam ciklui. Išvardinkime pagrindines kryptis:

1. Gamyba, susijusi su vandenilio chlorido sinteze.
2. Kuro gamyba raketų varikliams.
3. Trąšų kūrimas.
4. Vandenilio nitrido (amoniako) gamyba.
5. Azoto rūgšties sintezė.
6. IN Maisto pramone(kietiesiems riebalams gauti iš augalinių aliejų).
7. Metalo apdirbimas (suvirinimas ir pjovimas).
8. Metalo regeneravimas.
9. Metilo alkoholio sintezė
10. Vandenilio chlorido rūgšties gamyba.

Nepaisant to, kad vandenilio gamyba naftos perdirbimo metu yra pigesnė nei jo gamyba elektrolizės būdu, kaip minėta aukščiau, transportuojant dujas kyla sunkumų. Statyti pavojinga chemijos gamyba, tiesiai šalia naftos perdirbimo gamyklų, aplinkos situacija ne visada leidžia. Be to, elektrolizės būdu gaunamas vandenilis yra daug švaresnis nei gaunamas krekinguojant alyvą. Šiuo atžvilgiu pramoniniai vandenilio generatoriai visada yra labai paklausūs.

Buitinis naudojimas

Vandenilis taip pat naudojamas kasdieniame gyvenime. Visų pirma, tai yra autonominės šildymo sistemos. Tačiau čia yra keletas ypatumų. Gryno vandenilio gamybos įrenginiai yra daug brangesni nei Brown dujų generatoriai, pastaruosius galima surinkti net patiems. Tačiau organizuojant namų šildymą, būtina atsižvelgti į tai, kad Brown dujų degimo temperatūra yra daug aukštesnė nei metano, todėl jums reikės specialaus katilo, kuris yra šiek tiek brangesnis nei įprastas.

Internete galima rasti daugybę straipsnių, kuriuose rašoma, kad dujoms detonuoti galima naudoti paprastus katilus, tačiau tai griežtai draudžiama. Geriausiu atveju jie greitai žlugs, o blogiausiu gali sukelti liūdnų ar net tragiškų pasekmių. Browno mišiniui galimi specialūs dizainai su karščiui atsparesniu antgaliu.

Reikėtų pažymėti, kad pelningumas šildymo sistemos remiantis vandenilio generatoriais yra labai abejotinas dėl mažo efektyvumo. Tokiose sistemose yra dvigubi nuostoliai, pirma, dujų generavimo procese ir, antra, šildant vandenį katile. Pigiau iš karto šildyti vandenį elektriniame boileryje.

Lygiai taip pat prieštaringas įgyvendinimas buitiniam naudojimui, kuriame, siekiant sutaupyti, automobilio variklio degalų sistemoje benzinas prisodrintas Brown dujomis.

Pavadinimai:

• a – NHO generatorius (priimtas Brauno dujų žymėjimas);
• b – dujų išėjimas į džiovinimo kamerą;
• c – skyrius vandens garams šalinti;
• d – kondensato grąžinimas į generatorių;
• e – išdžiovintų dujų tiekimas į oro filtras Degalų sistema;
• f – automobilio variklis;
• g – prijungimas prie akumuliatoriaus ir elektros generatoriaus.

Pažymėtina, kad kai kuriais atvejais tokia sistema netgi veikia (jei ji surinkta teisingai). Tačiau nerasite tikslių parametrų, galios padidėjimo koeficiento ar taupymo procento. Šie duomenys yra labai neryškūs, o jų patikimumas abejotinas. Vėlgi, klausimas neaiškus, kiek sumažės variklio tarnavimo laikas.

Tačiau paklausa sukuria pasiūlą, internete galite rasti išsamius tokių įrenginių brėžinius ir jų prijungimo instrukcijas. Taip pat yra paruošti modeliai pagamintas Tekančios saulės šalyje.

Paprasto vandenilio generatoriaus gaminimas savo rankomis žingsnis po žingsnio

Mes jums pasakysime, kaip tai padaryti naminis generatorius gauti vandenilio ir deguonies mišinį (HHO). Jo galios neužtenka namui šildyti, bet dujų degiklis metalui pjauti pagaminamų dujų kiekio pakaks.

Ryžiai. 8. Dujų degiklio schema

Pavadinimai:

• a – degiklio antgalis;
• b – vamzdeliai;
• c – vandens sandarikliai;
• d – vanduo;
• e – elektrodai;
• f – sandarus korpusas.

Pirmiausia gaminame elektrolizatorių, tam mums reikia sandarios talpyklos ir elektrodų. Kaip pastarąjį naudojame plienines plokštes (jų dydis pasirenkamas savavališkai, priklausomai nuo pageidaujamo veikimo), tvirtinamas prie dielektrinio pagrindo. Sujungiame visas kiekvieno elektrodo plokštes viena su kita.

Kai elektrodai yra paruošti, jie turi būti pritvirtinti talpykloje taip, kad maitinimo laidų prijungimo taškai būtų aukščiau numatyto vandens lygio. Laidai iš elektrodų patenka į 12 voltų maitinimo šaltinį arba automobilio akumuliatorių.

Talpyklos dangtelyje padarome skylę dujų išleidimo vamzdžiui. Galima naudoti įprastus vandens sandariklius stikliniai indeliai talpa 1 litras. Užpilame 2/3 vandens ir prijungiame prie elektrolizatoriaus ir degiklio, kaip parodyta 8 pav.

Geriau pasiimti paruoštą degiklį, nes ne kiekviena medžiaga gali atlaikyti rudųjų dujų degimo temperatūrą. Mes prijungiame jį prie paskutinio vandens vožtuvo išvesties.

Į elektrolizatorių pripildome vandens, į kurį įdėta paprastos virtuvinės druskos.

Įjunkite elektrodų įtampą ir patikrinkite prietaiso veikimą.

Vandenilio generatorius (elektrolizatorius) yra įrenginys, kuris naudoja šviesą iš dviejų procesų: fizinio ir cheminio.

Eksploatacijos metu, veikiamas elektros srovės, vanduo skyla į deguonį ir vandenilį. Šis procesas vadinamas elektrolize. Elektrolizatorius yra gana populiarus tarp daugelio žinomos rūšys vandenilio generatoriai.

Kaip prietaisas veikia

Elektrolizatorius susideda iš kelių metalinių plokščių, panardintų į sandarų indą su distiliuotu vandeniu.

Pačiame korpuse yra gnybtai, skirti prijungti maitinimo šaltinį, ir yra įvorė, per kurią išleidžiamos dujos.

Įrenginio veikimą galima apibūdinti taip: elektros srovė per distiliuotą vandenį praleidžiama tarp skirtingų laukų plokščių (vienoje yra anodas, kitoje katodas), skaidoma į deguonį ir vandenilį.

Priklausomai nuo plokščių ploto, elektros srovė turi savo stiprumą, jei plotas didelis, tada per vandenį praeina daug srovės ir išsiskiria daugiau dujų. Plokščių prijungimo schema yra alternatyvi, pirmiausia pliusas, tada minusas ir pan.

Elektrodus rekomenduojama gaminti iš iš nerūdijančio plieno, kuris elektrolizės proceso metu nereaguoja su vandeniu. Svarbiausia yra rasti nerūdijančio plieno Aukštos kokybės. Geriau, kad atstumas tarp elektrodų būtų mažas, bet kad dujų burbuliukai galėtų lengvai judėti tarp jų. Tvirtinimo detales geriau daryti iš to paties metalo kaip ir elektrodai.

Atsižvelgti į: Atsižvelgiant į tai, kad gamybos technologija yra susijusi su dujomis, norint išvengti kibirkšties susidarymo, būtina tvirtai pritvirtinti visas dalis.

Nagrinėjamame įgyvendinimo variante įrenginyje yra 16 plokščių, jos yra 1 mm atstumu viena nuo kitos.

Dėl to, kad plokštės turi gana didelį paviršiaus plotą ir storį, per tokį įrenginį bus galima praleisti dideles sroves, tačiau metalas neįkais. Jei matuojate elektrodų talpą ore, ji bus 1nF; šis rinkinys naudoja iki 25A paprastame vandentiekio vandenyje.

Norėdami surinkti vandenilio generatorių savo rankomis, galite naudoti maisto indą, nes jo plastikas yra atsparus karščiui. Tada reikia nuleisti elektrodus į indą, kad surinktų dujas su hermetiškai izoliuotomis jungtimis, dangteliu ir kitomis jungtimis.

Jei naudojate metalinį indą, venkite trumpas sujungimas, elektrodai tvirtinami prie plastiko. Abiejose varinių ir žalvarinių jungiamųjų detalių pusėse sumontuotos dvi jungtys (jungiamoji dalis – montuojama, surenkama) dujoms ištraukti. Kontaktinės jungtys ir jungiamosios detalės turi būti tvirtai pritvirtintos silikoniniu sandarikliu.

Saugos priemonių laikymasis

Elektrolizatorius yra didelės rizikos prietaisas.

Todėl jį gaminant, montuojant ir eksploatuojant būtina laikytis tiek bendrųjų, tiek specialių saugos priemonių.

Specialios priemonės apima šias priemones:

• turi būti kontroliuojama vandenilio ir deguonies mišinio koncentracija, kad būtų išvengta sprogimo;
• jei vandenilio generatoriaus apžiūros lange skysčio lygio nesimato, vadinasi, jo naudoti negalima;
• Atliekant remontą, reikia įsitikinti, kad sistemos galiniame taške nėra vandenilio;
• šalia elektrolizatoriaus draudžiama naudoti atvirą ugnį, elektrinius šildymo prietaisus ir nešiojamas lempas, kurių įtampa didesnė nei 12 voltų;
• Dirbdami su elektrolitu, turėtumėte apsisaugoti naudodami apsaugines priemones (aprangą, pirštines ir akinius).

Kvalifikuoti meistrai mano, kad namuose gaminti savadarbius vandenilio generatorius automobiliams yra rizikingas užsiėmimas.

Jie tai paaiškina tuo, kad automobilio elektrolizatorius turi sudėtingą ir nesaugią prietaisų sistemą.

Tokiems vienetams gaminti reikia naudoti specialias medžiagas ir reagentus.

Pastaba: Jei patys sumontuojate elektrolizatorių, rekomenduojama griežtai atmesti galimybę, kad dujos patektų į degimo kamerą, kai variklis išjungtas. Išjungus variklį vandenilio generatorius turi automatiškai atsijungti nuo transporto priemonės elektros energijos tiekimo.

Jei vis dėlto nuspręsite patys pasigaminti automobilinį hidrolizatorių, būtinai turėtumėte jį aprūpinti burbuliatoriumi – tai specialus vandens vožtuvas. Naudodami jį žymiai padidinsite saugumą vairuojant automobilį.

Namo šildymas rudomis dujomis

Vandenilis yra labiausiai paplitęs cheminis elementas, todėl jį naudoti ekonomiškai apsimoka.

Daugeliui namų ir kotedžų savininkų dažnai kyla klausimas, kaip gauti „švarią“ ir pigią energiją namų ūkio reikmėms. Atsakymą galima rasti tokiose naujovėse kaip vandens generatorius namų šildymui.

Mokslininkai dėl savo tobulėjimo leido daugeliui naudoti tokį įrenginį dujoms gaminti. Įrenginys gali generuoti vandenilį (Brown dujas) ir šios dujos bus naudojamos energijai gaminti.

Šis junginys gali būti pavaizduotas chemine formule, tokia kaip hho. Šias dujas galima gauti iš vandens naudojant elektrolizės metodą. Gyvenime yra daug pavyzdžių, kai žmonės nori savo namus šildyti deguonies vandeniliu. Tačiau norint, kad šios rūšies kuras išpopuliarėtų, pirmiausia turite išmokti gaminti jį (Brown’s gas) buitinėmis sąlygomis.

Dar nėra technologijos kaitinimas vandeniliu privatus namas, kuris būtų gana patikimas.

Žiūrėkite vaizdo įrašą, kuriame patyręs vartotojas paaiškina, kaip savo rankomis pasidaryti vandenilio generatorių:

Šiuolaikinėje visuomenėje yra nuomonė, kad kuras yra pats prieinamiausias gamtinių dujų. Tiesą sakant, jai yra alternatyva – vandenilis. Jį galima gauti padalijant vandenį. Be to, šios rūšies kuras bus nemokamas, jei neatsižvelgsite į tai, kad teks surinkti vandenilio generatorių, kurio komponentus būtina įsigyti.

Teorinis pagrindas

Vandenilis yra labai lengva dujinė medžiaga. Jis turi didelį cheminį aktyvumą. Oksiduodamas jis duoda daug šiluminės energijos ir tuo pačiu sudaro vandenį.

Vandenilis turi šias savybes:

Verta paminėti, kad vandenilis ir deguonis susijungia labai lengvai, tačiau juos atskirti nėra lengva. Norėdami tai padaryti, turėsite naudoti elektrą, kad prasidėtų sudėtinga cheminė reakcija.

Paprasčiausias dujų generatorius vandenilio gamybai yra indas su skysčiu, kurio viduje yra prijungtos dvi plokštės elektros tinklas. Kadangi vanduo yra geras laidininkas, elektrodai liečiasi su maža varža. Kai elektra praeina per plokštes, įvyksta cheminė reakcija, kurią lydi vandenilio atsiradimas.

Vandenilis. Mokomasis filmas moksleiviams apie chemiją

Geriausia surinkti priėmimo įrenginį, kuris vadinamas klasikiniu. Čia elektrolizatorius susideda iš kelių elementų. Kiekviename iš jų yra kontaktinės plokštės. Įrenginio našumą lemia elektrodų paviršiaus plotas.

Ląstelės turi būti dedamos gerai izoliuotame korpuse su iš anksto prijungtais vamzdžiais vandens tiekimui ir vandenilio šalinimui. Be to, konteineryje turi būti jungtis elektros energijai prijungti.

Taip pat turėsite sumontuoti vandens sandariklį ir Patikrink vožtuvą. Tai neleis Browno dujoms tekėti atgal į baką. Šiuo metodu galite surinkti hidrolizatorių, skirtą tiek namui, tiek automobiliui šildyti.

Surinkti vandenilinį elektros generatorių savo namams galima, tačiau ekonomiška idėja tai pavadinti sunku. Faktas yra tas, kad norėdami gauti pakankamai dujų, turėsite naudoti galingą elektros instaliacija. Tai sunaudos daug brangios energijos. Tačiau entuziastų tai nesustabdo.

Norėdami surinkti elektrolizatorių vandenilio gamybai savo rankomis namuose, jums reikės specializuoto įrankio. Pavyzdžiui, jūs negalite išsiversti be osciloskopo ir dažnio matuoklio.

Ginkluotas brėžiniais, pirmasis žingsnis yra hidrolizatoriaus elemento surinkimas. Jo plotis ir ilgis turėtų būti šiek tiek mažesni už kūno matmenis. Aukštis - ne daugiau kaip 2/3 pagrindinio konteinerio.

Ląstelė dažniausiai gaminama iš storo tekstolito, naudojant epoksidinius klijus. Surinkimo metu apatinė korpuso dalis lieka atvira.

Viršutinėje talpyklos pusėje išgręžiamos skylės. Per juos išvedami elektrodų kotai. Taip pat reikės 2 papildomų skylių. Pirmasis yra gana mažas skysčio lygio jutikliui. Antrasis, kurio skersmuo 15 mm, skirtas tvirtinimui. Pastarasis turi būti pritvirtintas mechaniškai. Visos skylės plokštėms po pastarųjų sumontavimo yra užpildytos epoksidinė derva. Modulis dedamas korpuso viduje ir kruopščiai užsandarinamas ta pačia epoksidine derva.

Prieš montuojant elementus, vandens generatoriaus korpusas reikia paruošti:

Pakrovus kuro elementus, pajungus maitinimą, prijungus armatūrą prie imtuvo ir sumontavus dangtelį ant korpuso, generatoriaus mazgas gali būti laikomas baigtu. Belieka užpildyti indą skysčiu ir prijungti papildomus modulius.

Deguonies generatoriaus surinkimas savo rankomis yra pusė darbo. Prie jo reikia prijungti papildomus įrenginius, be kurių jis neveiks. Pavyzdžiui, skysčio lygio jutiklis turi būti prijungtas prie siurblio, kad vanduo būtų tiekiamas per valdiklį. Pastarasis stebi jutiklių signalus ir, esant reikalui, pradeda skysčio tiekimą kuro elementų viduje.

Negalite išsiversti be įrenginio, leidžiančio reguliuoti srovės dažnį NNO generatoriaus gnybtuose. Be to, visos elektrinės dalys turi turėti apsaugą nuo perkrovos. Tam dažniausiai naudojamas įtampos stabilizatorius.

Kaip pasidaryti vandenilio generatorių savo rankomis

Kalbant apie vandenilio deguonies ir vandenilio kolektorių, tai yra paprasčiausias variantas yra vamzdis, ant kurio pritvirtinti: uždarymo vožtuvai, atbulinis vožtuvas ir manometras.

Teoriškai dujos iš kolektoriaus gali būti nedelsiant pumpuojamos į šildymo sistemos krosnį. Praktiškai tai neįmanoma, nes vandenilis sukuria per daug šilumos. Todėl prieš naudojimą jis sumaišomas su kitais degalais.

Tokį įrenginį savo rankomis surinkti nėra taip sunku. Piešiniai padės tai padaryti žingsnis po žingsnio instrukcijas. Taip pat reikės pasiruošti reikalingos medžiagos: plastikinis indas arba korpusas iš seno akumuliatoriaus, ne trumpesnis kaip metro vamzdelis, tvirtinimo varžtai ir veržlės, sandariklis, nerūdijančio plieno lakštas, kelios jungiamosios detalės, filtrai ir atbulinis vožtuvas.

Vandenilio generatoriaus automobiliui gamybos procesas taip:

Paprasčiausias automobilio hidrolizatorius paruoštas. Bet prieš įdiegiant transporto priemonė reikia tai patikrinti. Norėdami tai padaryti, prietaisas užpildomas vandeniu iki plokščių tvirtinimo varžtų lygio. Prie jungiamosios detalės prijungiama polietileno žarna. Jo laisvas galas nuleidžiamas į anksčiau paruoštą indą su skysčiu.

Pritaikius energiją elektrodams, vandens paviršius antroje talpykloje turi būti padengtas dujų burbuliukais. Jei taip atsitiks, generatorius yra paruoštas darbui. Belieka jame esantį skystį pakeisti šarminiu elektrolitu, kad padidėtų gaminamų dujų tūris.

Reikėtų suprasti, kad naminis vandenilio generatorius nėra tradicinio kuro pakaitalas. Jis montuojamas automobiliuose daugiausia siekiant taupyti benziną. Jis gali siekti 50 proc. Be to, naudojant HHO, sumažėja kenksmingų teršalų kiekis, pailgėja tarnavimo laikas ir sumažėja temperatūra energijos vienetas. Ir visa tai pastebimai padidėjus variklio galiai. Visų mėgstamas nerūdijantis plienas yra prieinamas, bet trumpalaikis sprendimas. Kuro elementai ant jų suges gana greitai.

Taip pat montuojant hidrolizatorių reikia laikytis montavimo matmenų. Norėdami juos gauti, turite atlikti sudėtingus skaičiavimus, atsižvelgiant į vandens kokybę, reikalingos galios prie išėjimo ir kt.

Gaminant įrenginį svarbus netgi laidų, kuriais srovė tiekiama į elektrodus, skerspjūvis. Tai ne apie generatoriaus veikimą, o apie jo veikimo saugumą, bet tai svarbus niuansas reikia atsižvelgti.

Pagrindinė tokių įrenginių problema- didelės elektros energijos sąnaudos vandenilio oksidui gaminti. Jie viršija energiją, kurią galima gauti deginant tokį kurą.

Dėl mažo efektyvumo, vandenilio instaliacijos kaina namui daro šių dujų gamybą ir vėlesnį panaudojimą šildymui nuostolinga. Užuot eikvojus elektros energiją, lengviau įsirengti bet kokį elektrinį katilą. Jis bus efektyvesnis.

Kalbant apie kelių transportas, tada vaizdas čia nelabai skiriasi. Taip, norėdami sutaupyti degalų, galite pagaminti hidrolizatorių, tačiau tai sumažina saugumą ir patikimumą.

Vienintelė vieta, kur vandenilis gali būti efektyviai naudojamas kaip kuras, yra suvirinimas dujomis. Vandenilio įrenginiai sveria mažiau, yra kompaktiškesni už deguonies balionus, tačiau yra daug efektyvesni. Be to, mišinio gavimo kaina čia nevaidina jokio vaidmens.

18.03.2018

VANDENILIO generatorius (instrukcijos ir schemos)

Skaityti daugiau Kaip pasigaminti VANDENILIO GENERATORIŲ namuose (instrukcijos + schemos)

Nuolatinis energijos kainų augimas skatina ieškoti efektyvesnių ir pigesnių kuro rūšių, taip pat ir buityje. Labiausiai amatininkai – entuziastai, kuriantys Generatorius Nemokama energija namuose pritraukia vandenilį, kurio kaloringumas tris kartus didesnis nei metanas (38,8 kW, palyginti su 13,8 kW 1 kg medžiagos). Atrodo, žinomas gavybos būdas namuose – vandens skaidymas elektrolizės būdu. Tačiau yra ir kitų būdų, kurie yra pigesni ir paprastesni – aukšto dažnio elektrolizė...

Pirmiausia siūlau pažiūrėti trumpą vaizdo įrašą, kuris suteikia supratimą, KODĖL tokie pokyčiai (kurių jau yra labai daug!) niekada nebuvo pritaikyti mūsų kasdieniame gyvenime:

Straipsnis turi 2 tikslus:

• išanalizuoti klausimą, kaip pagaminti vandenilio generatorių minimaliomis sąnaudomis;
• Apsvarstykite galimybę naudoti įrenginį privataus namo šildymui, automobilio degalų papildymui ir kaip suvirinimo aparatu.

• Trumpa teorinė dalis
• Prototipo sukūrimas
• Apie Meyer vandenilio elementą
• Plokštinis reaktorius
• Išvada

Trumpa teorinė dalis

Vandenilis, taip pat žinomas kaip vandenilis, pirmasis periodinės lentelės elementas, yra lengviausia dujinė medžiaga, turinti didelį cheminį aktyvumą. Oksidacijos (tai yra degimo) metu jis išskiria didžiulį šilumos kiekį, sudarydamas paprastą vandenį. Apibūdinkime elemento savybes, suformatuodami jas tezių forma:

Nuoroda. Mokslininkai, kurie pirmą kartą atskyrė vandens molekulę į vandenilį ir deguonį, pavadino mišinį sprogiomis dujomis dėl savo polinkio sprogti. Vėliau jis gavo pavadinimą Browno dujos (pagal išradėjo vardą) ir buvo pradėtas žymėti hipotetine formule NHO.

Anksčiau dirižablių cilindrai buvo pripildyti vandenilio, kuris dažnai sprogdavo

Iš to, kas išdėstyta pirmiau, galima daryti tokią išvadą: 2 vandenilio atomai lengvai susijungia su 1 deguonies atomu, tačiau jie išsiskiria labai nenoriai. Cheminė oksidacijos reakcija vyksta tiesiogiai išleidžiant šiluminę energiją pagal formulę:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (energija)

Čia meluoja svarbus punktas, kuris mums bus naudingas tolimesniam apibendrinimui: degdamas vandenilis reaguoja spontaniškai, o šiluma išsiskiria tiesiogiai. Norint suskaidyti vandens molekulę, energija turės būti išleista:

2H 2 O → 2H 2 + O 2 - Q

Tai yra elektrolitinės reakcijos formulė, apibūdinanti vandens padalijimo procesą tiekiant elektrą. Kaip tai įgyvendinti praktiškai ir savo rankomis pasidaryti vandenilio generatorių, mes svarstysime toliau.

Prototipo sukūrimas

Kad suprastumėte, su kuo susiduriate, pirmiausia siūlome rinkti paprastas generatorius gaminti vandenilį minimaliomis sąnaudomis. Naminio įrenginio dizainas parodytas diagramoje.

Iš ko susideda primityvus elektrolizatorius:

• reaktorius - stiklinis arba plastikinis indas storomis sienelėmis;
• metaliniai elektrodai, panardinti į reaktorių su vandeniu ir prijungti prie maitinimo šaltinio;
• antrasis bakas atlieka vandens sandariklio vaidmenį;
• vamzdeliai HHO dujoms šalinti.

Svarbus punktas. Elektrolitinis vandenilio gamykla veikia tik nuo nuolatinė srovė. Todėl naudokite maitinimo adapterį, automobilį Įkroviklis arba baterija. Kintamosios srovės generatorius neveiks.

Elektrolizatoriaus veikimo principas yra toks:

Norėdami savo rankomis sukurti diagramoje parodytą generatoriaus dizainą, jums reikės 2 Stikliniai buteliai su plačiais kaklais ir dangčiais, medicininis lašintuvas ir 2 dešimtys savisriegių varžtų. Visas medžiagų komplektas parodytas nuotraukoje.

Specialiems įrankiams plastikiniams dangteliams užsandarinti reikės klijų pistoleto. Gamybos procesas yra paprastas:

Norėdami paleisti vandenilio generatorių, į reaktorių įpilkite pasūdyto vandens ir įjunkite maitinimo šaltinį. Reakcijos pradžia bus pažymėta dujų burbuliukų atsiradimu abiejose talpyklose. Sureguliuokite įtampą iki optimalią vertę ir uždegkite Brown dujas, išeinančias iš IV adatos.

Antras svarbus punktas. Per daug aukštos įtampos Netiekti – elektrolitas, įkaitintas iki 65 °C ar daugiau, pradės greitai išgaruoti. Dėl didelis kiekis vandens garai neuždegs degiklio. Norėdami gauti daugiau informacijos apie improvizuoto vandenilio generatoriaus surinkimą ir paleidimą, žiūrėkite vaizdo įrašą:

Apie Meyer vandenilio elementą

Jei sukūrėte ir išbandėte aukščiau aprašytą dizainą, tikriausiai pastebėjote, kad liepsna degė adatos gale, kad įrengimo našumas yra labai mažas. Norėdami gauti daugiau detonuojančių dujų, turite gaminti daugiau rimtas prietaisas, pavadintas išradėjo vardu.

Celės veikimo principas taip pat pagrįstas elektrolize, tik anodas ir katodas yra pagaminti vamzdžių pavidalu, įkištų vienas į kitą. Įtampa tiekiama iš impulsų generatoriaus per dvi rezonansines rites, todėl sumažėja srovės suvartojimas ir padidėja vandenilio generatoriaus našumas. Prietaiso elektroninė grandinė parodyta paveikslėlyje:

Pastaba. Grandinės veikimas išsamiai aprašytas šaltinyje http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Norėdami sukurti Meyer ląstelę, jums reikės:

• cilindrinis korpusas, pagamintas iš plastiko arba organinio stiklo; meistrai dažnai naudoja vandens filtrą su dangteliu ir vamzdžiais;
• nerūdijančio plieno vamzdžiai, kurių skersmuo 15 ir 20 mm, ilgis 97 mm;
• laidai, izoliatoriai.

Ant dielektrinio pagrindo tvirtinami nerūdijančio plieno vamzdžiai, prie jų sulituojami laidai, prijungti prie generatoriaus. Ląstelė susideda iš 9 arba 11 vamzdelių, įdėtų į plastikinį arba organinio stiklo dėklą, kaip parodyta nuotraukoje.

Elementai sujungiami pagal internete gerai žinomą schemą, kurią sudaro elektroninis blokas, Meyer elementas ir vandens sandariklis (techninis pavadinimas - burbuliatorius). Saugumo sumetimais sistemoje sumontuoti kritinio slėgio ir vandens lygio jutikliai. Remiantis namų meistrų atsiliepimais, toks vandenilio įrenginys sunaudoja maždaug 1 ampero srovę esant 12 V įtampai ir turi pakankamai našumo, nors tikslių skaičių nėra.

Schemaįjungiant elektrolizatorių

Plokštinis reaktorius

Didelio našumo vandenilio generatorius, galintis užtikrinti dujų degiklio darbą, pagamintas iš nerūdijančio plieno plokščių, kurių matmenys 15 x 10 cm, kiekis - nuo 30 iki 70 vnt. Juose išgręžiamos skylės priveržimo kaiščiams, o kampe išpjaunamas gnybtas laido prijungimui.

Be 316 klasės nerūdijančio plieno lakštų, jums reikės įsigyti:

• guma 4 mm storio, atspari šarmams;
• galinės plokštės iš organinio stiklo arba PCB;
• traukės M10-14;
• dujinio suvirinimo mašinos atbulinis vožtuvas;
• vandens filtras vandens sandarinimui;
• jungiamieji vamzdžiai iš gofruoto nerūdijančio plieno;
• kalio hidroksidas miltelių pavidalu.

Plokštės turi būti surinktos į vieną bloką, izoliuotos viena nuo kitos guminėmis tarpinėmis su išpjautu viduriu, kaip parodyta brėžinyje. Gautą reaktorių tvirtai suriškite kaiščiais ir prijunkite prie vamzdžių su elektrolitu. Pastarasis yra iš atskiro konteinerio su dangteliu ir uždarymo vožtuvais.

Pastaba. Mes jums pasakysime, kaip pasigaminti pratekančio (sauso) tipo elektrolizatorių. Paprasčiau pagaminti reaktorių su panardinamomis plokštėmis - nereikia montuoti guminių tarpiklių, o surinktas blokas nuleidžiamas į sandarų indą su elektrolitu.

Šlapio tipo generatoriaus grandinė

Vėlesnis vandenilį gaminančio generatoriaus surinkimas atliekamas pagal tą pačią schemą, tačiau su skirtumais:

1. Prie prietaiso korpuso pritvirtintas rezervuaras elektrolitui ruošti. Pastarasis yra 7-15% kalio hidroksido tirpalas vandenyje.
2. Vietoj vandens į „burbuliatorių“ pilamas vadinamasis deoksidatorius - acetonas arba neorganinis tirpiklis.
3. Priešais degiklį turi būti sumontuotas atbulinis vožtuvas, priešingu atveju sklandaus išjungimo metu vandenilio degiklis dėl atstūmimo plyš žarnos ir burbuliatorius.

Norėdami maitinti reaktorių, paprasčiausias būdas yra naudoti suvirinimo keitiklį, elektroninės grandinės nereikia rinkti. Kaip veikia naminis Brown dujų generatorius, savo vaizdo įraše paaiškina namų meistras:

Ar apsimoka gaminti vandenilį namuose?

Atsakymas į šį klausimą priklauso nuo deguonies ir vandenilio mišinio taikymo srities. Visi, paskelbti įvairiuose interneto šaltiniuose, yra skirti HHO dujoms išleisti šiais tikslais:

• naudoti vandenilį kaip kurą automobiliams;
• vandenilio deginimas be dūmų šildymo katilai ir orkaitės;
• naudojamas dujinio suvirinimo darbams.

Prisiminkime, ką rašėme pirmoje dalyje. Vandenilis yra labai aktyvus elementas ir pats reaguoja su deguonimi, išskirdamas daug šilumos. Bandydami suskaidyti stabilią vandens molekulę, negalime tiesiogiai panaudoti energijos atomams. Skaldymas atliekamas naudojant elektros energiją, kurios pusė išsklaido elektrodų, vandens, transformatorių apvijų ir kt.

Svarbi pagrindinė informacija. Specifinė vandenilio degimo šiluma yra tris kartus didesnė nei metano, bet pagal masę. Jei palyginsime juos pagal tūrį, tai deginant 1 m³ vandenilio išsiskirs tik 3,6 kW šiluminės energijos, o metano – 11 kW. Juk vandenilis yra lengviausias cheminis elementas.

Vandenilio generatorius (elektrolizatorius) yra įrenginys, kuris naudoja šviesą iš dviejų procesų: fizinio ir cheminio.

Eksploatacijos metu, veikiamas elektros srovės, vanduo skyla į deguonį ir vandenilį. Šis procesas vadinamas elektrolize. Elektrolizatorius yra gana populiarus tarp garsiausių vandenilio generatorių tipų.

Kaip prietaisas veikia

Elektrolizatorius susideda iš kelių metalinių plokščių, panardintų į sandarų indą su distiliuotu vandeniu.

Pačiame korpuse yra gnybtai, skirti prijungti maitinimo šaltinį, ir yra įvorė, per kurią išleidžiamos dujos.

Įrenginio veikimą galima apibūdinti taip: elektros srovė per distiliuotą vandenį praleidžiama tarp skirtingų laukų plokščių (vienoje yra anodas, kitoje katodas), skaidoma į deguonį ir vandenilį.

Priklausomai nuo plokščių ploto, elektros srovė turi savo stiprumą, jei plotas didelis, tada per vandenį praeina daug srovės ir išsiskiria daugiau dujų. Plokščių prijungimo schema yra alternatyvi, pirmiausia pliusas, tada minusas ir pan.

Elektrodus rekomenduojama gaminti iš nerūdijančio plieno, kuris elektrolizės proceso metu nereaguoja su vandeniu. Svarbiausia yra rasti aukštos kokybės nerūdijantį plieną. Geriau, kad atstumas tarp elektrodų būtų mažas, bet kad dujų burbuliukai galėtų lengvai judėti tarp jų. Tvirtinimo detales geriau daryti iš to paties metalo kaip ir elektrodai.

Atsižvelgti į: Atsižvelgiant į tai, kad gamybos technologija yra susijusi su dujomis, norint išvengti kibirkšties susidarymo, būtina tvirtai pritvirtinti visas dalis.

Nagrinėjamame įgyvendinimo variante įrenginyje yra 16 plokščių, jos yra 1 mm atstumu viena nuo kitos.

Dėl to, kad plokštės turi gana didelį paviršiaus plotą ir storį, per tokį įrenginį bus galima praleisti dideles sroves, tačiau metalas neįkais. Jei matuojate elektrodų talpą ore, ji bus 1nF; šis rinkinys naudoja iki 25A paprastame vandentiekio vandenyje.

Norėdami surinkti vandenilio generatorių savo rankomis, galite naudoti maisto indą, nes jo plastikas yra atsparus karščiui. Tada reikia nuleisti elektrodus į indą, kad surinktų dujas su hermetiškai izoliuotomis jungtimis, dangteliu ir kitomis jungtimis.

Jei naudojate metalinį indą, tada, kad išvengtumėte trumpojo jungimo, elektrodai pritvirtinami prie plastiko. Abiejose varinių ir žalvarinių jungiamųjų detalių pusėse sumontuotos dvi jungtys (jungiamoji dalis – montuojama, surenkama) dujoms ištraukti. Kontaktinės jungtys ir jungiamosios detalės turi būti tvirtai pritvirtintos silikoniniu sandarikliu.

Saugos priemonių laikymasis

Elektrolizatorius yra didelės rizikos prietaisas.

Todėl jį gaminant, montuojant ir eksploatuojant būtina laikytis tiek bendrųjų, tiek specialių saugos priemonių.

Specialios priemonės apima šias priemones:

• turi būti kontroliuojama vandenilio ir deguonies mišinio koncentracija, kad būtų išvengta sprogimo;
• jei vandenilio generatoriaus apžiūros lange skysčio lygio nesimato, vadinasi, jo naudoti negalima;
• Atliekant remontą, reikia įsitikinti, kad sistemos galiniame taške nėra vandenilio;
• šalia elektrolizatoriaus draudžiama naudoti atvirą ugnį, elektrinius šildymo prietaisus ir nešiojamas lempas, kurių įtampa didesnė nei 12 voltų;
• Dirbdami su elektrolitu, turėtumėte apsisaugoti naudodami apsaugines priemones (aprangą, pirštines ir akinius).

Kvalifikuoti meistrai mano, kad namuose gaminti savadarbius vandenilio generatorius automobiliams yra rizikingas užsiėmimas.

Jie tai paaiškina tuo, kad automobilio elektrolizatorius turi sudėtingą ir nesaugią prietaisų sistemą.

Tokiems vienetams gaminti reikia naudoti specialias medžiagas ir reagentus.

Pastaba: Jei patys sumontuojate elektrolizatorių, rekomenduojama griežtai atmesti galimybę, kad dujos patektų į degimo kamerą, kai variklis išjungtas. Išjungus variklį vandenilio generatorius turi automatiškai atsijungti nuo transporto priemonės elektros energijos tiekimo.

Jei vis dėlto nuspręsite patys pasigaminti automobilinį hidrolizatorių, būtinai turėtumėte jį aprūpinti burbuliatoriumi – tai specialus vandens vožtuvas. Naudodami jį žymiai padidinsite saugumą vairuojant automobilį.

Namo šildymas rudomis dujomis

Vandenilis yra labiausiai paplitęs cheminis elementas, todėl jį naudoti ekonomiškai apsimoka.

Daugeliui namų ir kotedžų savininkų dažnai kyla klausimas, kaip gauti „švarią“ ir pigią energiją namų ūkio reikmėms. Atsakymą galima rasti tokiose naujovėse kaip vandens generatorius namų šildymui.

Mokslininkai dėl savo tobulėjimo leido daugeliui naudoti tokį įrenginį dujoms gaminti. Įrenginys gali generuoti vandenilį (Brown dujas) ir šios dujos bus naudojamos energijai gaminti.

Šis junginys gali būti pavaizduotas chemine formule, tokia kaip hho. Šias dujas galima gauti iš vandens naudojant elektrolizės metodą. Gyvenime yra daug pavyzdžių, kai žmonės nori savo namus šildyti deguonies vandeniliu. Tačiau norint, kad šios rūšies kuras išpopuliarėtų, pirmiausia turite išmokti gaminti jį (Brown’s gas) buitinėmis sąlygomis.

Dar nėra privataus namo šildymo vandeniliu technologijos, kuri būtų pakankamai patikima.

Žiūrėkite vaizdo įrašą, kuriame patyręs vartotojas paaiškina, kaip savo rankomis pasidaryti vandenilio generatorių: