Ogrzewanie wodorowe DIY. Generator wodoru „zrób to sam”: zasada działania urządzenia, schematy i opis procesu montażu

Treść

Rozwój technologii doprowadził do zastąpienia klasycznych pieców na drewno kotłami. Oprócz drewna opałowego i węgla jako paliwa zaczęto wykorzystywać gaz, ropę naftową, olej napędowy, a nawet energię elektryczną. W ostatnio energia dla autonomicznych systemy grzewcze dodatkowo otrzymane z pomocą panele słoneczne i instalacje geotermalne. Biorąc pod uwagę, że wodór jest niewyczerpanym źródłem energii, możesz spróbować zmontować generator wodoru własnymi rękami, aby wytworzyć paliwo przyjazne dla środowiska.

Generator wodoru własnymi rękami

Jak działa urządzenie

Generator wodoru do ogrzewania uważany jest za obiecujący rozwój, ponieważ ze zwykłej wody można uzyskać paliwo o wysokiej wartości opałowej. Głównym zadaniem jest uzyskanie czystego wodoru w możliwie najprostszy i najtańszy sposób.

Produkcja wodoru

Tradycyjnie do tych celów wykorzystuje się metodę elektrolizy. Jego istota jest następująca: metalowe płytki umieszcza się w wodzie niedaleko siebie i łączy ze źródłem Wysokie napięcie. Woda przewodzi prąd, więc po podłączeniu prądu cząsteczka wody zostaje rozerwana na składniki. Uwolnienie z każdej cząsteczki dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu pozwala otrzymać tzw. gaz Browna o wzorze HHO.

Wartość opałowa gazu Browna wynosi 121 MJ/kg. Podczas spalania nie tworzy się żadna substancja substancje szkodliwe, a żeby wykorzystać go jako nośnik energii do ogrzewania domu, wystarczy nieco zmodernizować standardowy kocioł gazowy. Jednak przy tworzeniu instalacji do produkcji wodoru własnymi rękami szczególną uwagę należy zachować środki ostrożności - gdy wodór łączy się z tlenem, powstaje mieszanina wybuchowa.

Projekt generatora

Elektrolizer, czyli instalacja do wytwarzania gazu Browna w drodze elektrolizy dużych ilości wody, składa się z kilku ogniw, w których zamontowane są elektrody płytkowe. Im większa całkowita powierzchnia elektrod, tym mocniejsza jest instalacja.

Ogniwa umieszczone są w szczelnym pojemniku, który wyposażony jest w rurę do podłączenia do źródła wody, rurę do usuwania powstającego gazu oraz zaciski do podłączenia zasilania. Generator wyposażony jest także w uszczelnienie wodne zapobiegające kontaktowi wodoru z tlenem oraz zawór bezpieczeństwa zapobiegający efektowi wstecznego zapłonu – gaz pali się wyłącznie w urządzeniu palnikowym.

Zasada działania generatora wodoru

Ogrzewanie wodorowe

Wodorowe ogrzewanie domu wymaga zastosowania instalacji o dużej powierzchni elektrod, w przeciwnym razie kocioł grzewczy nie będzie w stanie skutecznie ogrzać chłodziwa. Nieopłacalne jest stosowanie konwencjonalnego elektrolizera, zwiększającego jego wymiary, ponieważ na produkcję wodoru zostanie wydane więcej energii elektrycznej, niż potrzeba do obsługi elektrycznego kotła grzewczego do ogrzania domu o tej samej powierzchni.

Trwają prace nad rozwojem bardziej wydajnych instalacji do produkcji paliwa wodorowego bez niepotrzebnego zużycia energii. Znana jest historia amerykańskiego wynalazcy Stanleya Meyera, który stworzył „ogniwo wodorowe”, które zużywa kilkadziesiąt razy mniej prądu w porównaniu do tradycyjnych instalacji. Naukowcowi nie udało się jednak dokonać rewolucji nowoczesne technologie- zmarł nagle z powodu zatrucia, a rysunki instalacyjne zniknęły.

Nad stworzeniem generatora wodoru wraz z próbami wdrożenia pomysłu Meyera trwają prace w laboratoriach technicznych i warsztatach domowych rzemieślników na całym świecie. Wynalazek amerykańskiego naukowca polegał na wywołaniu rezonansu kołyszącej się cząsteczki wody impulsy elektryczne- w tym przypadku ulega rozszczepieniu na atomy bez użycia wysokiego napięcia elektrycznego.

Jasne perspektywy

Wodór jest niezwykle obiecującym nośnikiem energii z wielu powodów.:

1. Jest dostępny w całym Wszechświecie, na Ziemi zajmuje dziesiąte miejsce pod względem rozpowszechnienia - zasób energii można nazwać niewyczerpanym.
2. Gaz jest nietoksyczny i nie może szkodzić organizmom żywym. Ważne jest jedynie podjęcie środków bezpieczeństwa, aby zapobiec wyciekom z utworzeniem „mieszaniny wybuchowej” wodoru i tlenu.
3. Produktem spalania wodoru jest zwykła para wodna.
4. Nośnik energii charakteryzuje się dużą pojemnością cieplną, temperatura spalania wynosi 3000°C.
5. Jeśli gaz wycieknie, szybko odparuje, nie powodując żadnych szkód, ponieważ jest 14 razy lżejszy od powietrza. Ale nie powinno być w pobliżu otwarty ogień lub iskrzące przewody, w przeciwnym razie mieszanina wybuchowa eksploduje.
6. Metr sześcienny wodoru ma wartość opałową 13 000 J.

Zalety ogrzewania wodorowego

Wodór jako nośnik energii - zakres zastosowań

Wodór jest wysoko ceniony jako nośnik energii i jest aktywnie wykorzystywany na przykład jako paliwo do rakiet kosmicznych. Używany różne sposoby jego produkcję na skalę przemysłową. Jest to głównie zgazowanie węgla lub produktów naftowych, konwersja metanu i jego homologów. Tak taniego wodoru nie można uznać za paliwo przyjazne dla środowiska, gdyż jego produkcja wiąże się ze szkodliwą emisją do atmosfery. Elektrolizę wody do produkcji wodoru w dużych ilościach stosuje się tylko w Norwegii, gdzie jest pod dostatkiem taniej energii elektrycznej.

Kompaktowy elektryczny generator gazu znalazł zastosowanie w dziedzinie cięcia gazowego. Sprzęt do produkcji wodoru jest wygodniejszy w użyciu w porównaniu do gaz w butlach- brak konieczności transportu ciężkich butli, w zależności od dostaw gaz skroplony itp. Ale dla wygody przyniesiono oszczędności - proces elektrolityczny wymaga dość dużej ilości energii elektrycznej, w rezultacie znacznie wzrasta koszt nośnika energii. Jednocześnie różnica w kosztach zakupionego i wyprodukowanego wodoru jest w dużej mierze rekompensowana brakiem kosztów jego dostawy.

Kotły grzewcze na wodór

Na wielu stronach internetowych poświęconych systemom grzewczym można znaleźć informację, że wodór jest godnym konkurentem gazu ziemnego jako nośnika energii dla kotła grzewczego. Nacisk położony jest na to, że instalując generator wodoru, zyskujesz możliwość wydania na ogrzewanie nie więcej pieniędzy niż na ogrzewanie gazowe, bez konieczności wypełniania wielu dokumentów i płacenia znacznych sum za podłączenie domu do centralnej sieci gazowej sieć.

Na podstawie powyższego w artykule można stwierdzić, że koszt wodoru jest niski tylko wtedy, gdy jest produkcja przemysłowa. Oznacza to, że produkcja paliwa metodą elektrolizy będzie oczywiście kosztować więcej i nie ma sensu polegać na atrakcyjnych liczbach dotyczących kosztu kilograma skroplonego wodoru.

Przyjrzyjmy się wyposażeniu kotłów dostępnemu na rynku. Produkcją kotłów wodorowych zajmuje się włoska firma Giacomini, która specjalizuje się w dziedzinie energii alternatywnej. Podobne jednostki produkują także niektóre chińskie firmy, które z powodzeniem skopiowały tę technologię.

Kocioł na paliwo stałe wodorowe

Rozwój Giacomini ma na celu stworzenie urządzeń grzewczych, które byłyby całkowicie bezpieczne środowisko.

Do tej kategorii należy kocioł wodorowy tej firmy – jego działanie wiąże się z wydzielaniem pary wodnej, nie powstają żadne szkodliwe emisje. Wodór służy jako nośnik energii i jest wytwarzany w procesie elektrolizy.

Warto jednak zwrócić szczególną uwagę na zasadę działania tego kotła. Wytworzony w układzie wodór nie jest spalany, reaguje z tlenem w obecności katalizatora. W efekcie uwalniana jest energia cieplna, która wystarcza do ogrzania obiegu grzewczego do temperatury 40°C.

Oznacza to, że kotły wodorowe, które można kupić za rozsądną cenę, nadają się wyłącznie do stosowania jako generator ciepła do wodnego obiegu podłogowego, listwy przypodłogowej lub ogrzewania sufitowego.

Można stwierdzić, że światowi producenci wyposażenia kotłowego nie znaleźli akceptowalnego rozwiązania technicznego umożliwiającego stworzenie wydajnego kotła grzewczego, który byłby w stanie użytkować energia cieplna spalony wodór. Albo obliczyli, że ta opcja jest nieopłacalna.

Wykonanie generatora we własnym zakresie

W Internecie można znaleźć wiele instrukcji dotyczących wykonania generatora wodoru. Należy zauważyć, że całkiem możliwe jest zmontowanie takiej instalacji w domu własnymi rękami - projekt jest dość prosty.

Elementy generatora wodoru DIY do ogrzewania w prywatnym domu

Ale co zrobisz z powstałym wodorem? Jeszcze raz zwróćmy uwagę na temperaturę spalania tego paliwa w powietrzu. Jest to 2800-3000°C. Biorąc pod uwagę, że spalanie wodoru służy do cięcia metali i innych twarde materiały, staje się jasne, że zainstalowanie palnika w zwykłym kotle gazowym, na paliwo płynne lub na paliwo stałe z płaszczem wodnym nie będzie działać - po prostu się przepali.

Rzemieślnicy na forach zalecają wyłożenie wnętrza paleniska cegłami szamotowymi. Ale temperatura topnienia nawet najlepsze materiały tego typu nie przekracza 1600°C, takie palenisko nie wytrzyma długo. Drugą opcją jest zastosowanie specjalnego palnika, który może obniżyć temperaturę płomienia do akceptowalnych wartości. Dlatego dopóki nie znajdziesz takiego palnika, nie powinieneś zaczynać instalowania domowego generatora wodoru.

Po rozwiązaniu problemu z kotłem wybierz odpowiedni schemat i instrukcje, jak wykonać generator wodoru do ogrzewania prywatnego domu.

Domowe urządzenie będzie skuteczne tylko wtedy, gdy:

• wystarczająca powierzchnia elektrod płytowych;
• właściwy dobór materiału do produkcji elektrod;
• wysokiej jakości płyn do elektrolizy.

Jakiej wielkości powinna być jednostka wytwarzająca wodór w ilościach wystarczających do ogrzania domu, trzeba będzie ustalić „na oko” (na podstawie doświadczeń innych osób) lub najpierw składając małą instalację. Druga opcja jest bardziej praktyczna - pozwoli ci zrozumieć, czy warto wydawać pieniądze i czas na instalację pełnoprawnego generatora.

Jako elektrody idealnie nadają się metale rzadkie, ale jest to zbyt drogie dla urządzenia domowego. Zaleca się wybór płyt ze stali nierdzewnej, najlepiej ferromagnetycznej.

Projekt generatora wodoru

Istnieją pewne wymagania dotyczące jakości wody. Nie powinien zawierać zanieczyszczeń mechanicznych i metali ciężkich. Generator najefektywniej pracuje na wodzie destylowanej, jednak aby obniżyć koszty projektowania, można ograniczyć się do filtrów oczyszczających wodę ze zbędnych zanieczyszczeń. Aby reakcja elektryczna była intensywniejsza, do wody dodaje się wodorotlenek sodu w proporcji 1 łyżka stołowa na 10 litrów wody.

Pytanie ekonomiczne

Zanim zaczniesz szczegółowo rozumieć, jak zrobić generator wodoru, warto pamiętać o szkolnym kursie fizyki. Wszystkie przemiany zachodzą ze stratą energii, co oznacza, że ​​koszt energii elektrycznej potrzebnej do wytworzenia wodoru nie zostanie zrekompensowany mocą cieplną podczas spalania powstałego paliwa.

Biorąc pod uwagę, że spalanie wodoru z maksymalna temperatura a przenoszenie ciepła w domu jest po prostu niemożliwe, staje się jasne, że rzeczywiste straty będą jeszcze wyższe niż te obliczone dla idealnych warunków.

Używanie do ogrzewania samodzielnego generatora wodoru nie ma więc sensu, jeśli nie mamy dostępu do darmowego prądu. Zainstalowanie kotła elektrycznego do ogrzewania domu i bezpośrednie wydawanie energii elektrycznej, bez skomplikowanych przekształceń, będzie kosztować 2-3 razy mniej. Ponadto kocioł elektryczny jest całkowicie bezpieczny, a eksploatacja domowej instalacji może doprowadzić do wybuchu, jeśli nie będą przestrzegane zasady instalacji i obsługi.

Oczywiście wytwarzanie taniego wodoru w sposób przyjazny dla środowiska, w tym elektroliza, to kwestia przyszłości, nad którą pracują dziś naukowcy w czołowych krajach świata.

Wcześniej domy wiejskie Ogrzewać można było tylko w jeden sposób – w piecu opalano drewnem lub węglem. Obecnie do ogrzewania prywatnego domu wykorzystuje się różnorodne paliwa: olej napędowy, olej opałowy, gaz ziemny, energię elektryczną. Jednak wraz ze wzrostem cen paliwa wielu właścicieli domów próbuje znaleźć więcej tani sposób ogrzewanie. Jednym z nich jest zwykła woda, która wykorzystuje generator wodoru do wytworzenia paliwa takiego jak wodór. Wodór jest niewyczerpanym źródłem energii. Można go stosować nie tylko do ogrzewania pomieszczeń, ale także samochodów.

Generator wodoru: urządzenie i zasada działania

Bardzo opłacalne jest stosowanie wodoru do ogrzewania budynków mieszkalnych, ponieważ ma on wysoką wartość opałową i nie emituje szkodliwych substancji. Nie da się jednak wydobyć wodoru w czystej postaci, duża jego ilość występuje w rzekach, morzach i oceanach. Ciało ludzkie składa się nawet w 63% z wodoru.

Czysty wodór można wytwarzać z wielu różnych związków chemicznych, takich jak wodór i tlen. Bardzo znana metoda produkcja wodoru polega na elektrolizie wody.

Aby otrzymać czysty wodór, należy rozbić wodę na dwa atomy wodoru (HH) i atom tlenu (O). Taka jest zasada działania generatora wody: wytwarzanie wodoru za pomocą elektrolizy. Uwolniony gaz nosi imię wielkiego fizyka Browna i ma wzór NHO. Gaz taki podczas spalania nie tworzy szkodliwych substancji i jest produktem przyjaznym dla środowiska. Jednakże mieszanina wodoru i tlenu ostatecznie tworzy palny gaz, który jest wybuchowy. Dlatego korzystając z elektrolizera w domu, należy podjąć dodatkowe środki bezpieczeństwa.

Silnik wodny ma następujące urządzenie:

• Generator typu wodorowego, w którym zachodzi elektroliza;
• Palnik jest zainstalowany w samej palenisku;
• Kocioł pełni funkcję wymiennika ciepła.

Do produkcji gazu, np. gazu brunatnego, zużywa się czterokrotnie mniej energii niż jest uwalniane podczas jego spalania. Jednocześnie energia elektryczna jest zużywana bardzo oszczędnie, a potrzebnym jej paliwem jest zwykła woda.

Generator wodoru: jego zalety i wady

Elektrolizer jest dziś urządzeniem tak powszechnym, jak na przykład przecinarka plazmowa czy generator prądu acetylenowego. Taki instalacja do elektrolizy piec wodny (piec) stał się dość popularny; służy do ogrzewania domów prywatnych, a także jest instalowany na motocyklu lub samochodzie w celu oszczędzania paliwa.

Generator wodoru jest paliwem przyjaznym dla środowiska; jedynym odpadem, jaki wytwarza, jest woda. Jest uwalniany w stanie gazowym i nazywany jest przez nas parą wodną. A on z kolei nie ma negatywny wpływ nie ma wpływu na środowisko.

Takie urządzenie ma inne pozytywne zalety, ale także wady. Najważniejszą wadą jest jego wybuchowość. Jednakże przestrzegając wszelkich środków ostrożności i zasad bezpieczeństwa, można uniknąć negatywnych konsekwencji.

Reaktor wodorowy ma swoje zalety:

• Zasilany wodą;
• Oszczędza energię elektryczną;
• Jest przyjazny dla środowiska;
• Wysoka wydajność;
• Łatwy w utrzymaniu.

Takie urządzenie HHO można kupić gotowe w specjalistycznym sklepie; oczywiście nie będzie to wcale tanie. Można jednak wykonać go samodzielnie z dostępnych części, oszczędzając przyzwoitą kwotę. Wymaga jednak ochrony przed wodą i osobnego magazynu.

Domowy generator wodoru: instrukcje krok po kroku

Wykonanie generatora wodoru można wykonać w domu, ale będzie to wymagało rysunków i instrukcje krok po kroku cały proces. Obwód elektrolizera jest bardzo prosty (można go sprawdzić w Internecie), więc praktycznie nie będą potrzebne żadne specjalne materiały.

Aby stworzyć domowy generator wodoru będziemy potrzebować narzędzi i materiałów: plastikowy pojemnik lub kanister polietylenowy z pokrywką, przezroczystą rurką o długości 1 m i średnicy 8 mm, śruby, nakrętki, uszczelniacz silikonowy, blacha nierdzewna, 3 złączki, zawór zwrotny, filtr, piła do metalu, klucze i nóż.

Po zebraniu tego wszystkiego możesz zacząć to robić. Montaż odbywa się według rysunków, które można znaleźć w Internecie lub zamówić u specjalisty.

Instrukcje produkcyjne:

• Z blachy nierdzewnej wycięliśmy 16 identycznych talerzy.
• Wywierć otwór w jednym z rogów. Kąt powinien być taki sam dla wszystkich 16.
• Pamiętaj, aby obciąć przeciwny róg.
• Płyty montujemy pojedynczo na przygotowane śruby, izolując je podkładkami i rurkami polietylenowymi. Nie powinni się ze sobą kontaktować.
• Dokręcamy całą konstrukcję nakrętkami, otrzymujemy akumulator.
• Zapięcie ten projekt do plastikowego pojemnika, nasmaruj otwory uszczelniaczem.
• Wiercimy otwory w pokrywie, smarujemy je silikonem, a następnie wkładamy okucia.

Domowy hydrolizer tlenu jest gotowy. Teraz pozostaje tylko sprawdzić funkcjonalność. W tym celu napełnij pojemnik wodą aż do śrub mocujących i zamknij go pokrywką. Na jedną z trzech złączy nakładamy wąż polietylenowy, a jego drugi koniec opuszczamy do osobnego pojemnika, również wypełnionego wodą. Do śrub należy podłączyć prąd; jeśli na powierzchni pojawią się bąbelki, oznacza to, że generator pracuje i wydziela wodór. Po tym podłączeniu i sprawdzeniu spuść wodę, a następnie wlej przygotowany alkaliczny elektrolit do pojemnika, aby uwolnić się więcej gazu.

Elektrolizer samochodowy: rodzaje katalizatorów

Zainstalowany generator wodoru może zmniejszyć zużycie paliwa w samochodach osobowych, ciężarowych, motocyklach, a także zmniejszyć emisję szkodliwych substancji do atmosfery. Dziś taki generator do samochodu zyskuje na popularności. Proces elektrolizy w samochodzie zachodzi poprzez zastosowanie specjalnego katalizatora. Efektem końcowym jest wodór tlenowo-wodorowy (HHO), który miesza się z paliwem, co sprzyja jego całkowitemu spaleniu.

Dzięki tej instalacji możesz zaoszczędzić paliwo o 50%. A także, instalując tę ​​konstrukcję w swoim samochodzie, nie tylko zmniejszysz emisję substancji toksycznych, ale także: zwiększysz żywotność silnika, obniżysz temperaturę samego silnika, a jednocześnie zwiększysz moc całego zespołu napędowego .

Wszystkie procesy zachodzące w generatorze wodoru zachodzą automatycznie według specjalnego programu. Program ten jest wbudowany w komputer, który steruje całym samochodem. Bez niego maszyna po prostu nie będzie działać.

Istnieje kilka rodzajów katalizatorów:

• Cylindryczny;
• Z otwartymi płytami lub nazywane są również suchymi;
• Z oddzielnymi komórkami.

Możesz samodzielnie wykonać generator wodoru, ale eksperci nie zalecają tego, ponieważ to urządzenie jest bardzo złożone pod względem konstrukcji i nie jest jeszcze bezpieczne. Jeśli mimo to zdecydujesz się zrobić to sam, do tych celów najlepiej nadaje się uszkodzona bateria.

W kontekście stale rosnących cen na rynku energii, konsumenci dążą do znalezienia taniego i wysokiej jakości systemu grzewczego. Generatory wodoru stały się alternatywą dla klasycznych opcji.

Widok ogólny generatora wodoru

Wodór jest najobficiej występującym pierwiastkiem na planecie, nie zawiera toksyn i ma wysoką wartość opałową. Wodór powstaje poprzez uwolnienie atomów H2 z cząsteczek wody. Dlatego jego zastosowanie w nowych technologiach wytwarzania ciepła jest uzasadnione. Oprócz systemów grzewczych zgrzewarki elektrolizowe wykorzystują również energię wodorową.

Cechy generatorów wodoru

Generatory wodoru stanowią bezpośrednią konkurencję dla kotłów zasilanych gazem ziemnym. Proces wytwarzania wodoru jako paliwa jest najkorzystniejszy w odniesieniu do produkcji i transportu jego klasycznych rodzajów (gaz, węgiel, drewno opałowe itp.) do kotła. Do obsługi instalacji wodorowej potrzebne jest jedynie źródło energii elektrycznej (prąd domowy) oraz woda.

Głównym zadaniem generatorów zasilanych wodorem jest niezależne ogrzewanie domy. W istniejących systemów ogrzewanie, dozwolone jest używanie tych jednostek jako dodatkowe źródła ciepło – podgrzewane podłogi, ogrzewanie listwowe i sufitowe.

Zawsze konieczne jest monitorowanie temperatury systemu grzewczego. Czujniki termiczne, przekaźnik, oprzyrządowanie i urządzenia automatyki powinno działać poprawnie. Wzrost temperatury może spowodować ekspansję gazu i eksplozję.

Główne węzły

1. Bojler. Dobiera się go w zależności od rodzaju konstrukcji, powierzchni i wymaganej wydajności instalacji.
2. System rur. Najbardziej racjonalnym sposobem ogrzewania domu jest zastosowanie rur o średnicy 1,25 cala. Należy przestrzegać zasady – każda kolejna gałąź musi mieć mniejszą średnicę niż poprzednia. Dlatego obliczenia wymagań materiałowych i wydajności instalacji należy rozpocząć od minimalnej dopuszczalnej średnicy rury.
3. Usuwanie produktów odpadowych - pary wodnej, bez zanieczyszczeń.
4. Palnik. Aby spalić wodór, wymagana jest temperatura ponad 3000 stopni.

Budowa wewnętrzna generatora wodoru

Aby zwiększyć wydajność, należy zakupić jednostki modułowe z kilkoma palnikami - zwiększa to prędkość elektrolizy. Rodzaj i moc palnika dobiera się także biorąc pod uwagę zapotrzebowanie pomieszczenia na ciepło (powierzchnia, materiał ścian, region klimatyczny itp.) oraz optymalna moc generator

W przypadku budynku mieszkalnego najwyższa moc generatora wodoru wynosi 6 kW.

Generator wodoru dla domu

Zasada działania

Do wytworzenia gazowego wodoru wykorzystuje się proces elektrolizy – rozdział cząsteczki na atomy w drodze reakcji chemicznych. Aby zwiększyć szybkość reakcji, konieczne jest wprowadzenie katalizatora - ciekłego ługu.

Podczas procesu rozkładu tworzy się wolny H2 niezbędny do ogrzewania. Elektrolizer oddziela wodór i tlen. Zmieszanie dwóch pierwiastków chemicznych tworzy tak zwany gaz Browna. Do monitorowania parametrów i wycieków gazu generator posiada specjalne sterowniki.

Powstały podczas elektrolizy gaz Browna ma brązowawy lub zielony odcień i nie jest substancją wybuchową. Po podgrzaniu do temperatury 40 stopni gaz wchodzi do wymiennika ciepła, skąd jest przesyłany do systemu grzewczego domu.

Przyrządy należy regularnie poddawać przeglądom i weryfikacji, ponieważ Od ich wydajności zależy bezpieczeństwo Twojego domu.

Generatory elektrolityczne

Aby zainstalować generatory elektrolityczne, wymagany jest pakiet zezwoleń: certyfikaty zgodności, zezwolenia Rostechnadzor itp. Jednostki wykonane fabrycznie są zgodne z europejskimi normami ochrony środowiska i bezpieczeństwa.

Do wdrożenia systemu wymagany jest kocioł i rury. Aby przyspieszyć reakcje chemiczne, stosuje się katalizator - ciekły ług. System jest uzupełniany co najmniej raz w roku.

Uwalnianie gazu następuje w wyniku elektrolizy. Następnie gorąca para dostaje się do systemu grzewczego domu. Takie urządzenia są najskuteczniejsze w systemach ogrzewania listew przypodłogowych, podłóg i sufitów.

Projekt jednostki

1. Panel sterowania i automatyki. Parametry ogrzewania są uruchamiane i regulowane.
2. Elektrolizer to urządzenie, w którym następuje separacja cząsteczek wody.
3. Jednostka elektroniczna. Składa się z transformatora, prostownika prądowego, skrzynki rozdzielcze, jednostka poboru i przygotowania wody (demineralizacji).
4. System monitorowania parametrów gazu i wykrywania wycieków (zapobiega sytuacjom awaryjnym).
5. Układ chłodzenia cieczą.

Zalety:

1. Ścisłość. Wykonane w formie małych pojemników.
2. Brak urządzenia do usuwania spalin ze względu na jego brak.
3. Niskie zużycie energii elektrycznej do produkcji wodoru: do wyprodukowania 1 m3 gazu potrzeba 3,5 kW energii elektrycznej i 0,5 litra przygotowanej wody.

Generatory wodoru dla prywatnego domu wytwarzają do 27 kW przy zużyciu energii elektrycznej 0,3 kW/h. Wydajność urządzeń dorównuje najbardziej zaawansowanym i kosztownym systemom grzewczym.

Generatory wodoru do prywatnego domu należy kupować biorąc pod uwagę ogrzewaną powierzchnię. Do ogrzewania duże obszary konieczne jest zakupienie mocniejszych jednostek. Jeśli produkcja gazu jest niewystarczająca, osiągnij wysoka wydajność systemu jest niemożliwe.

Podczas obsługi generatora należy zawsze przestrzegać przepisów bezpieczeństwa.

Decydując się na zakup fabrycznego generatora wodoru należy wybrać kocioł o optymalnej mocy właściwości techniczne(moc, rodzaj obiegu grzewczego itp.). Zbyt wysokie specyfikacje mają negatywny wpływ na efektywność ekonomiczna, ponieważ w tym przypadku wzrasta zużycie energii. Po samodzielnym zakupie i montażu urządzenie musi zostać sprawdzone przez specjalistów.

Wadliwe generatory wodoru i niefachowa instalacja mogą spowodować eksplozję w budynku, ponieważ wodór jest bezwonny, a jego wyciek jest prawie niemożliwy do wykrycia.

Plusy i minusy

Zalety:

• Aby napełnić urządzenie, potrzebujesz wody;
• wysoka wydajność - sprawność sięga 90% - wyższa niż w przypadku kotłów gazowych i elektrycznych;
• niski koszt instalacji;
• wysoka przyjazność dla środowiska systemu grzewczego, ponieważ tlenek węgla nie są produkowane;
• cicha praca urządzenia;
• brak konieczności budowy kominów i rur wydechowych;
• „niewyczerpanie” energii wodorowej;
• ogrzewanie chłodziwa opiera się na reakcjach katalitycznych;
• brak konieczności zużycia paliwa, stąd szybki zwrot kosztów instalacji grzewczej.

Wady tych systemów ogrzewania dla budynków mieszkalnych:

• wysoki koszt instalacji fabrycznych;
• wysoki koszt wymiany katalizatora;
• ryzyko wybuchu na skutek nieprawidłowego montażu lub obsługi urządzenia;
• trudność w znalezieniu specjalistów - w odległych regionach istnieje niewielka liczba certyfikowanych organizacji, które instalują i konserwują urządzenia grzewcze.

Wdrożenie do istniejących systemów

Budowa nowych systemów grzewczych jest procesem kosztownym i czasochłonnym. Zakup generatorów wodoru do małych budynków charakteryzuje się długim okresem zwrotu, dlatego często takie urządzenia są montowane samodzielnie.

Dodatek do już istniejących obwód grzewczy generator wymaga powiększenia przestrzeni. Należy wcześniej zadbać o miejsce instalacji urządzenia.

Stare kotły można przystosować do pracy na wodorze: nowe palniki umieszcza się w palenisku. System uzupełniony jest o niezbędne przyrządy do monitorowania parametrów i poszukiwania wycieków gazu.

Systemy modernizacyjne wymagają również użycia katalizatora. Rekonstrukcja starych systemów jest znacznie tańsza niż całkowita wymiana sprzęt.

Modernizacja jest wskazana, jeśli jednostka główna - kocioł - nadaje się do przystosowania do współpracy z generatorami wodoru.

Samo zbudowanie generatora wodoru pozwala zaoszczędzić dość dużą kwotę.

Wszystko domowe urządzenia podobnie jak te zakupione u producenta, muszą zostać sprawdzone przez specjalistów. Niedopuszczalny jest montaż wadliwych urządzeń.

Znaczenie instalowania „produktów domowej roboty”

Instalacje wodorowe są dość popularne do ogrzewania domów prywatnych. Konsumenci instalują zarówno urządzenia fabryczne, jak i wykonane samodzielnie. Osiągnięcie maksymalnej możliwej wydajności przy wprowadzaniu domowych generatorów jest dość trudne. Ale mając niezbędne umiejętności i znane dobre kotły i generatory, możliwe jest uzyskanie skutecznych systemów.

Domowy generator wodoru dla domu

W przypadku braku wiedzy z zakresu procesów chemicznych nie należy samodzielnie projektować instalacji i montować generatorów. Istnieje możliwość zainstalowania systemu grzewczego, jeśli posiada się niezbędne umiejętności, należy jednak przestrzegać instrukcji i przepisów bezpieczeństwa.

Jak wybrać generator

Główne kryteria wyboru to:

1. Wskaźnik mocy (kW). Dla duży lokal Może być jedno wydajne urządzenie lub kilka, które całkowicie pokrywają potrzeby w zakresie dostaw ciepła.
2. Liczba obwodów. Stosuje się je w układach jedno- i dwuobwodowych różne modele generatory.
3. Zużycie energii (kW/h) – zużycie energii elektrycznej na produkcję wodoru. Im mocniejszy kocioł, tym większe zużycie.
4. Producent. Kupując należy wybierać sprawdzone marki.

Wskazówki dotyczące użytkowania:

• Nie możesz samodzielnie wprowadzać zmian w obwodzie grzewczym - wprowadzenie nowych elementów może spowodować wyciek wodoru;
• w celu poprawy jakości pracy konieczne jest zastosowanie czujników temperatury wewnątrz kotła, które zapobiegną przegrzaniu wody;
• Zaleca się montaż na palnikach zawory odcinające komunikacja z czujnikiem temperatury w celu normalnego chłodzenia generatora.

Instalacja generatora wodoru do ogrzewania

Wideo

Alternatywne systemy ogrzewania budynków mieszkalnych cieszą się coraz większą popularnością. Zapewniają generatory wodoru komfortowa temperatura w pomieszczeniu przy minimalnych kosztach finansowych. Instalacje te są całkowicie bezpieczne dla środowiska, ponieważ Produkty spalania odpadów nie zawierają szkodliwych związków.

System do działania potrzebuje wody i prądu. Odpowiednio zaprojektowane ogrzewanie domów wodorem może z powodzeniem konkurować z ogrzewaniem gazowym. Zastosowanie jest ekonomicznie możliwe do ogrzewania duże domy. Generatory wodoru do ogrzewania domu prywatnego można stosować zarówno w miastach, jak i na obszarach podmiejskich.

Wykorzystanie wodoru jako nośnika energii do ogrzewania domu jest bardzo kuszącym pomysłem, gdyż jego wartość opałowa (33,2 kW/m3) jest ponad 3 razy wyższa niż gazu ziemnego (9,3 kW/m3). Teoretycznie generator wodoru mógłby zostać wykorzystany do ogrzewania w celu wydobycia z wody palnego gazu, a następnie spalenia go w bojlerze. Co może z tego wyniknąć i jak zrobić takie urządzenie własnymi rękami, zostanie omówione w tym artykule.

Zasada działania generatora

Jako nośnik energii wodór naprawdę nie ma sobie równych, a jego zasoby są praktycznie niewyczerpane. Jak już powiedzieliśmy, spalając się uwalnia ogromną ilość energii cieplnej, nieporównywalnie większą niż jakiekolwiek paliwo węglowodorowe. Zamiast szkodliwych związków emitowanych do atmosfery podczas korzystania z gazu ziemnego, w wyniku spalania wodoru powstaje zwykła woda w postaci pary. Jest jeden problem: ten pierwiastek chemiczny nie występuje w przyrodzie w postaci wolnej, jedynie w połączeniu z innymi substancjami.

Jednym z takich związków jest zwykła woda, która jest w pełni utlenionym wodorem. Nad nią podzielono na elementy składowe wielu naukowców pracowało przez wiele lat. Nie można powiedzieć, że się nie udało, bo mimo to znaleziono techniczne rozwiązanie podziału wody. Jego istotą jest reakcja chemiczna elektroliza, w wyniku której woda ulega rozszczepieniu na tlen i wodór, powstałą mieszaninę nazwano gazem detonującym lub gazem Browna. Poniżej znajduje się schemat generatora wodoru (elektrolizera) zasilanego energią elektryczną:

Elektrolizery są produkowane masowo i przeznaczone do pracy w płomieniu gazowym (spawania). Do grup metalowych płytek zanurzonych w wodzie przykładany jest prąd o określonej sile i częstotliwości. W wyniku zachodzącej reakcji elektrolizy wydziela się tlen i wodór zmieszane z parą wodną. Aby go rozdzielić, gazy przepuszczane są przez separator, a następnie podawane do palnika. Aby uniknąć luzów i eksplozji, na zasilaniu zamontowany jest zawór umożliwiający przepływ paliwa tylko w jednym kierunku.

Aby kontrolować poziom wody i terminowe uzupełnianie, w konstrukcji przewidziano specjalny czujnik, na podstawie sygnału, z którego jest ona wtryskiwana do obszar roboczy elektrolizer Nadciśnienie wewnątrz zbiornika jest monitorowane za pomocą wyłącznika awaryjnego i zaworu nadmiarowego. Konserwacja generatora wodoru polega na okresowym uzupełnianiu wody i tyle.

Ogrzewanie wodorowe: mit czy rzeczywistość?

Generator do prac spawalniczych jest obecnie jedynym praktyczne zastosowanie elektrolityczny rozkład wody. Nie zaleca się używania go do ogrzewania domu i oto dlaczego. Koszty energii podczas pracy z płomieniem gazowym nie są tak ważne, najważniejsze jest to, że spawacz nie musi nosić ciężkich butli i bawić się wężami. Kolejną rzeczą jest ogrzewanie domu, gdzie liczy się każdy grosz. I tu wodór przegrywa ze wszystkimi obecnie istniejącymi rodzajami paliw.

Ważny. Koszty energii potrzebne do oddzielenia paliwa od wody za pomocą elektrolizy będą znacznie wyższe niż ilość gazu wybuchowego, jaki może wytworzyć się podczas spalania.

Generatory do spawania seryjnego kosztują dużo pieniędzy, ponieważ w procesie elektrolizy wykorzystują katalizatory, w tym platynę. Możesz zrobić generator wodoru własnymi rękami, ale jego wydajność będzie jeszcze niższa niż w fabryce. Na pewno będziesz w stanie zdobyć łatwopalny gaz, ale jest mało prawdopodobne, że wystarczy do ogrzania przynajmniej jednego izbica, a nie jak cały dom. A jeśli wystarczy, trzeba będzie zapłacić wygórowane rachunki za prąd.

Zamiast tracić czas i wysiłek na zdobycie darmowego paliwa, które a priori nie istnieje, łatwiej jest wykonać prosty kocioł elektrodowy własnymi rękami. Możesz być pewien, że w ten sposób wydasz znacznie mniej energii z większym pożytkiem. Jednak miłośnicy majsterkowania zawsze mogą spróbować swoich sił w montażu elektrolizera w domu, aby przeprowadzić eksperymenty i przekonać się na własne oczy. Jeden z takich eksperymentów pokazano na filmie:

Jak zrobić generator

Wiele zasobów internetowych publikuje najwięcej różne schematy i rysunki generatora do produkcji wodoru, ale wszystkie działają na tej samej zasadzie. Dostarczymy Ci rysunek proste urządzenie, zaczerpnięte z literatury popularnonaukowej:

Tutaj elektrolizer to grupa metalowych płytek skręconych ze sobą. Pomiędzy nimi instalowane są uszczelki izolacyjne; najbardziej zewnętrzne grube płyty są również wykonane z dielektryka. Z armatury wbudowanej w jedną z płyt wychodzi rurka doprowadzająca gaz do naczynia z wodą, a od niego do drugiej. Zadaniem zbiorników jest oddzielenie składnika pary i gromadzenie mieszaniny wodoru i tlenu w celu dostarczenia jej pod ciśnieniem.

Rada. Płytki elektrolityczne generatora muszą być wykonane ze stali nierdzewnej domieszkowanej tytanem. Będzie służyć jako dodatkowy katalizator reakcji rozszczepiania.

Płytki służące jako elektrody mogą mieć dowolny rozmiar. Musisz jednak zrozumieć, że wydajność urządzenia zależy od ich powierzchni. Im większa liczba elektrod, które można zastosować w procesie, tym lepiej. Ale jednocześnie zużycie prądu będzie wyższe, należy to wziąć pod uwagę. Do końców płytek przylutowano przewody prowadzące do źródła prądu. Tutaj również jest miejsce na eksperymenty: za pomocą regulowanego zasilacza można dostarczać elektrolizerowi różne napięcia.

Jako elektrolizer możesz wykorzystać plastikowy pojemnik z filtra wody, umieszczając w nim elektrody wykonane z rurek ze stali nierdzewnej. Produkt jest wygodny, ponieważ można go łatwo odizolować od otoczenia poprzez wyciągnięcie rurki i przewodów przez otwory w pokrywie. Inną rzeczą jest to, że ten domowy generator wodoru ma niską wydajność z powodu mały obszar elektrody.

Wniosek

W tej chwili nie ma wiarygodnych i skuteczna technologia, pozwalające na realizację ogrzewania wodorowego prywatnego domu. Te dostępne na rynku generatory można z powodzeniem wykorzystać do obróbki metalu, ale nie do produkcji paliwa do kotła. Próby zorganizowania takiego ogrzewania doprowadzą do nadmiernego zużycia energii, nie licząc kosztów sprzętu.

Generator wodoru (elektrolizer) to urządzenie wykorzystujące światło pochodzące z dwóch procesów: fizycznego i chemicznego.

Podczas pracy pod wpływem prądu elektrycznego woda rozkłada się na tlen i wodór. Proces ten nazywa się elektrolizą. Elektrolizer jest dość popularny wśród najbardziej znane gatunki generatory wodoru.

Jak działa urządzenie

Elektrolizer składa się z kilku metalowych płytek zanurzonych w szczelnym pojemniku z wodą destylowaną.

Sama obudowa posiada zaciski do podłączenia źródła zasilania oraz tulejkę, przez którą odprowadzany jest gaz.

Działanie urządzenia można opisać następująco: prąd elektryczny przepuszczany jest przez wodę destylowaną pomiędzy płytkami o różnych polach (jedna ma anodę, druga katodę), rozszczepia go na tlen i wodór.

W zależności od powierzchni płytek prąd elektryczny ma swoją siłę; jeśli obszar jest duży, wówczas przez wodę przepływa dużo prądu i uwalnia się więcej gazu. Schemat połączeń płyt jest naprzemienny, najpierw plus, potem minus i tak dalej.

Zaleca się wykonanie elektrod ze stali nierdzewnej, która w procesie elektrolizy nie reaguje z wodą. Najważniejsze jest, aby znaleźć wysokiej jakości stal nierdzewną. Lepiej jest, aby odległość między elektrodami była mała, ale tak, aby pęcherzyki gazu mogły łatwo przemieszczać się między nimi. Lepiej jest wykonać elementy złączne z tego samego metalu co elektrody.

Uwaga: Ze względu na fakt, że technologia produkcji związana jest z gazem, aby uniknąć powstania iskry, konieczne jest dokładne dopasowanie wszystkich części.

W rozważanym wykonaniu urządzenie zawiera 16 płytek, są one umieszczone od siebie w odległości 1 mm.

Ze względu na to, że płytki mają dość dużą powierzchnię i grubość, przez takie urządzenie będzie można przepuszczać duże prądy, ale metal nie będzie się nagrzewał. Jeśli zmierzysz pojemność elektrod w powietrzu, będzie to 1nF, ten zestaw Zużywa do 25 A w zwykłej wodzie z kranu.

Aby zmontować generator wodoru własnymi rękami, możesz użyć pojemnika na żywność, ponieważ jego plastik jest odporny na ciepło. Następnie należy opuścić elektrody do pojemnika w celu zebrania gazu za pomocą hermetycznie izolowanych złączy, pokrywy i innych połączeń.

Jeśli używasz metalowego pojemnika, aby uniknąć zwarć, elektrody są przymocowane do plastiku. Po obu stronach złączy miedzianych i mosiężnych montowane są dwa złącza (złączka - montaż, montaż) do odprowadzania gazu. Złącza stykowe i kształtki muszą być solidnie zabezpieczone za pomocą uszczelniacza silikonowego.

Przestrzeganie środków bezpieczeństwa

Elektrolizer jest urządzeniem wysokiego ryzyka.

Dlatego podczas jego produkcji, instalacji i obsługi należy koniecznie przestrzegać ogólnych i specjalnych środków bezpieczeństwa.

Środki specjalne obejmują:

• należy kontrolować stężenie mieszaniny wodoru i tlenu, aby zapobiec wybuchowi;
• jeżeli poziom cieczy nie jest widoczny w okienku kontrolnym generatora wodoru, nie można go używać;
• Podczas wykonywania napraw należy upewnić się, że na końcu układu nie ma wodoru;
• używanie otwartego ognia, elektrycznych urządzeń grzewczych i przenośnych lamp o napięciu większym niż 12 woltów w pobliżu elektrolizera jest przeciwwskazane;
• Podczas pracy z elektrolitem należy chronić się stosując sprzęt ochronny (odzież kombinezon, rękawice i okulary).

Wykwalifikowani rzemieślnicy uważają, że wykonanie domowych generatorów wodoru do samochodów w domu jest ryzykownym przedsięwzięciem.

Wyjaśniają to faktem, że elektrolizer samochodowy ma złożony i niebezpieczny system urządzeń.

Produkcja takich jednostek wymaga użycia specjalnych materiałów i odczynników.

Uwaga: W przypadku samodzielnego montażu elektrolizera, należy bezwzględnie wykluczyć możliwość przedostawania się gazów do komory spalania przy wyłączonym silniku. Po wyłączeniu silnika generator wodoru musi automatycznie odłączyć się od sieci zasilanie elektryczne samochód.

Jeśli nadal decydujesz się na samodzielne wykonanie hydrolizera samochodowego, zdecydowanie powinieneś wyposażyć go w bełkotkę - jest to specjalny zawór wodny. Korzystanie z niego znacznie zwiększy bezpieczeństwo podczas prowadzenia samochodu.

Ogrzewanie domu gazem Brown

Najpopularniejszy jest wodór pierwiastek chemiczny, więc korzystanie z niego jest opłacalne ekonomicznie.

Dla wielu właścicieli domów i domków często pojawia się pytanie, jak uzyskać „czysty” i tania energia na potrzeby gospodarstwa domowego. Odpowiedź można znaleźć w innowacjach takich jak generator wody do ogrzewania domu.

Naukowcy dzięki swoim osiągnięciom umożliwili wielu osobom wykorzystanie takiego urządzenia do produkcji gazu. Instalacja ma możliwość wytwarzania wodoru (gazu brunatnego), który będzie wykorzystywany do wytwarzania energii.

Wyobrażasz sobie takie połączenie? wzór chemiczny, jak hho. Gaz ten można otrzymać z wody metodą elektrolizy. Istnieje wiele przykładów w życiu, gdy ludzie chcą ogrzewać swój dom tlenowodorem. Aby jednak ten rodzaj paliwa zyskał na popularności, trzeba najpierw nauczyć się go wytwarzać (gaz Browna) w warunkach domowych.

Nie ma jeszcze technologii ogrzewania wodorowego domu prywatnego, która byłaby wystarczająco niezawodna.

Obejrzyj film, w którym doświadczony użytkownik wyjaśnia, jak zrobić generator wodoru własnymi rękami: