Водородът е почти перфектно гориво за нашата планета. Единственият проблем е, че се среща на планетата само в комбинация с други вещества. В чиста форма водородът на Земята е само 0,00005%. В тази връзка въпросът за проектиране на водородни генератори е много актуален. Не забравяйте, че водородът е безкраен източник на енергия, практически под краката ни.
Съдържание
Устройството и принципът на работа на водородния генератор
Как работи
Класическият апарат за генериране на водород включва тръба с малък диаметър, често с кръгло напречно сечение.Под него има специални клетки с електролит. Самите алуминиеви частици се намират в долния съд. Електролитът в този случай е подходящ само за алкален тип. Над захранващата помпа е монтиран резервоар, където се събира кондензат. Някои модели използват 2 помпи. Температурата се контролира директно в клетките.
Генераторът получава газ от водата. Неговото качество пряко влияе върху количеството примеси в крайния продукт. Така че, ако вода с висока концентрация на чужди йони влезе в генератора, тогава първо ще трябва да премине през дейонизиращ филтър.
Ето как протича процесът на получаване на газ:
- Дестилатът се разделя на кислород (O) и водород (H) по време на процеса на електролиза.
- O2 влиза в захранващия резервоар и след това излиза в атмосферата като страничен продукт.
- H2 се подава към сепаратора, отделен от водата, който след това се връща в захранващия резервоар.
- Водородът отново преминава през разделителна мембрана, която извлича останалия кислород от нея и след това влиза в хроматографското оборудване.
метод на електролиза
Както бе споменато по-горе, в света практически няма такива неизчерпаеми източници на енергия като водород. Не бива да се забравя, че 2/3 от Световния океан се състои от този елемент, а в цялата Вселена H2, заедно с хелия, заема най-голям обем. Но за да получите чист водород, трябва да разделите водата на частици, а това не е много лесно да се направи.
Учените измислиха след много години трикове метод на електролиза. Този метод се основава на поставяне на две метални пластини близо една до друга във вода, които са свързани към източник на високо напрежение.След това се прилага мощност - и голям електрически потенциал всъщност разбива водната молекула на компоненти, в резултат на което се освобождават 2 водородни атома (HH) и 1 кислород (O).
Този газ (HHO) е кръстен на австралийския учен Юл Браун, който през 1974 г. патентова създаването на електролизатор.
Горивна клетка на Стенли Майер
Учен от САЩ Стенли Майер изобретява такава инсталация, която не използва силен електрически потенциал, а токове с определена честота. Водната молекула осцилира във времето с променящите се електрически импулси и влиза в резонанс. Постепенно той придобива мощност, която е достатъчна, за да раздели молекулата на компоненти. За такова въздействие токовете са десет пъти по-малки, отколкото при работата на стандартен електролизен агрегат.
ВАЖНО! Майер плати с живота си за своето изобретение. Според слуховете той е убит по заповед на магнатите, тъй като изобретението му може да убие петролния бизнес в зародиш. Въпреки това някои от постиженията на учения са запазени, така че неговите съвременници имат възможност да се опитат да направят такива устройства.
Ползите от Брауновия газ като енергиен източник
- Водата, от която се получава HHO, присъства на нашата планета в огромни количества. Съответно източниците на водород са практически неизчерпаеми.
- Изгарянето на газа на Браун произвежда водна пара. Може да се кондензира отново в течност и да се използва отново като суровина.
- Изгарянето на HHO не отделя никакви вредни вещества в атмосферата и не образува странични продукти, различни от вода. Можем да кажем, че газът на Браун е най-екологичното гориво в света.
- При използване на водороден генератор се отделя водна пара.Количеството му е достатъчно, за да поддържа комфортна влажност в помещението за дълго време.
ВАЖНО! Водородът може да се получи и чрез крекинг - рафиниране на нефт (отделя газ като страничен продукт). Този метод е по-евтин от получаването чрез електролиза, но може да има трудности при транспортирането на газа. В допълнение, газът, произведен чрез електролиза, е много по-чист от този, получен при крекинг.
Обхватът на водородния генератор
H2 е модерен енергиен носител, който се използва активно в много индустриални области. Ето само няколко:
- производство на хлороводород (HC)l;
- производство на гориво за ракетни установки;
- производство на амоняк;
- обработка на метал и рязане върху него;
- разработване на торове за крайградски зони;
- синтез на азотна киселина;
- образуване на метилов алкохол;
- хранително-вкусовата промишленост;
- производство на солна киселина;
- създаване на системи "топъл под".
Освен това HHO стана много полезен в ежедневието, но с резерви. На първо място, той се използва за автономни отоплителни системи. Освен това, газта на Браун се добавя към бензина в опит да се измами двигателя и да се спести гориво.
И двата случая имат свои собствени характеристики. Така че, когато организирате отопление на дома, трябва да вземете предвид, че температурата на горене на HHO е с порядък по-висока от тази на метана. В тази връзка е необходимо да закупите специален скъп котел с топлоустойчива дюза. В противен случай собственикът и къщата му ще бъдат в значителна опасност.
Що се отнася до използването на генератор в автомобил, понякога системата може да работи - ако е проектирана правилно. Но е почти невъзможно да се намерят идеални параметри или коефициент на усилване на мощността.Освен това не е съвсем ясно колко ще бъде намален животът на двигателя, а подмяната му ще струва доста стотинка.
Какво е необходимо за направата на горивна клетка у дома
Създаването на водороден блок у дома не е лесна задача. Трябва да се въоръжите не само с редица инструменти, но и със съответните знания, както и диаграми.
Проектиране на водороден генератор: диаграми и чертежи
Устройството се състои от реактор с монтирани електроди, PWM генератор за захранване, водно уплътнение, проводници и маркучи, свързващи конструкцията. Към днешна дата са известни няколко схеми на електролизатори, при които като електроди се използват плочи или тръби.
Устройствата за суха електролиза също са популярни. За разлика от класическата версия, в това устройство плочите не се поставят в контейнер с течност, а самата вода се насочва в пролуката между плоските електроди.
Изборът на материали за изграждане на водороден генератор
За да направите генератор у дома, не са необходими специални и необичайни инструменти. Ето какво трябва да подготвите:
- ножовка за работа с метални изделия;
- бормашина и бормашини за нея;
- комплект гаечни ключове;
- плоски и шлицови отвертки;
- ъглошлайф ("шлайф") с кръг за рязане на метал;
- мултиметър и разходомер;
- владетел;
- маркер.
Направи си сам генератор на водород: инструкции
Процесът започва със създаването на клетка за производство на водород. По отношение на размерите трябва да бъде малко по-малко от вътрешните параметри на дължината и ширината на корпуса на генератора. По височина е 2/3 от височината на основната сграда. Клетката е изработена от текстолит или плексиглас (дебелина на стената 5-7 мм).За да направите това, 5 плочи се изрязват по размер, от които е залепен правоъгълник, а долната му част не е затворена с нищо.
С помощта на мелница се изрязват електродни плочи от лист от неръждаема стомана. По размер те трябва да са с 10-20 мм по-малки от страничните стени.
ВАЖНО! За да получите достатъчно HHO, неръждаемата стомана трябва да бъде шлайфана от двете страни.
Във всяка плоча е необходимо да се пробият 2 дупки: за подаване на вода към пространството между електродите и за отстраняване на газа на Браун.
В стените от плочи се вкарват фитинги за водоснабдяване и извличане на газ. Фугите, където са били закрепени, са внимателно обработени с уплътнител. В една от прозрачните части на тялото се монтират шпилки и след това се полагат електродите.
ВАЖНО! Равнината на пластинчатите електроди трябва да е плоска, в противен случай елементите могат да причинят късо съединение.
Плочите се отделят от стените на реактора с помощта на о-пръстени, които могат да бъдат направени от силикон, паронит или друг материал. След като се постави последната плоча, се монтира уплътнителен пръстен, след което генераторът се затваря с втора стена от твърда плоча. Получената конструкция е закрепена с шайби и гайки.
Генераторът е свързан към резервоар за вода и барботер с помощта на полиетиленови маркучи. Контактните подложки на електродите са свързани помежду си, след което към тях се свързва захранването. Клетката се захранва от PWM генератор.
Водород у дома: има ли полза
Веднага отбелязваме: използването на водороден генератор за отопление на къща е нерентабилно.Ще изразходвате повече електроенергия за освобождаване на чист H2, отколкото ще получите енергия от изгарянето му. Така че за 1 kW топлина се изразходват 2 kW електричество, тоест няма полза. По-лесно за инсталиране у дома всеки от електрически бойлери.
За замяна на 1 литър бензин за автомобил ще са необходими 4766 литра чист водород или 7150 литра детониращ газ, 1/3 от които е кислород. Досега дори най-добрите умове в света не са разработили устройство, способно да осигури такава производителност.
Поддръжка на водородни генератори
Оборудването трябва да се поддържа внимателно. Експертите съветват да се придържате към следните съвети:
- не подобрявайте или модифицирайте генератора сами, дори ако имате професионален инженерен чертеж;
- препоръчително е да инсталирате специални температурни сензори вътре в топлообменника върху оборудването, което ще позволи да се контролира процеса на прегряване на водата;
- спирателни вентили могат да се монтират в горелката и да се свържат към температурния сензор. Това ще позволи на уреда да се охлади правилно.
Самоизработен генератор ви позволява да получите водород, но се използва главно за експерименти и газово заваряване. За загряване на значителна структура ефективността на устройството просто не е достатъчна. И в същото време не трябва да забравяме за ниската ефективност на устройството, както и за караницата и разходите за сглобяването му.
Подобни статии:
