Šilumos gamybai namuose gali būti naudojami įvairūs energijos šaltiniai. Tarp jų yra gana neįprastų variantų - pavyzdžiui, vandenilio kuras. Šiuo metu buitiniai vartotojai retai naudoja šildymą vandeniliu dėl tam tikrų sunkumų gaunant žaliavas.

Tačiau šis metodas vis dar laikomas ekologiškiausiu ir užtikrina didelių patalpų šildymą. Ir tokio šildymo kaina bus, nors ir didelė, lyginant su dujų, kaip energijos nešiklio, naudojimu, tačiau pastebimai mažesnė lyginant su kietojo kuro ir elektrinių katilų eksploatavimu.

Vandenilio šildymo ypatybės

Pirmą kartą namų šildymą vandeniliu sukūrė italų išradėjai. Jų sukurtas prietaisas praktiškai nekėlė triukšmo ir neišmetė į atmosferą kenksmingų medžiagų. Tuo pačiu metu katilų viduje buvo žema temperatūra, o įrangą buvo galima gaminti ne iš ketaus ar karščiui atsparaus plieno, o iš paprasto metalo ir net plastiko.

„Klasikinis“, žematemperatūrinis šildymo vandeniliu variantas – šilumos išsiskyrimas formuojantis vandeniui iš vandenilio ir deguonies. Nors yra ir atvirkštinis procesas – vandens molekulių skaidymas, kad susidarytų vandenilio kuras, kuris deginamas katiluose.

Vandeniliu kūrenamiems katilams nereikia specialios degimo produktų išmetimo į atmosferą sistemos. Iš tiesų proceso metu išsiskiria tik garai, kurie yra nekenksmingi aplinkai. O žaliavų gavimas praktiškai nesukelia ypatingų problemų, priešingai nei tokie energijos nešėjai kaip dujos, dyzelinas ir granulės.

Vandenilio šildymo kaina bus skirta tik generatoriaus elektros energijai.

Privalumai ir trūkumai

Vandenilio šildymo sistemų plitimą palengvina keletas šio metodo privalumų:

1. Ekologinė emisijų švara.
2. Dirbkite nenaudojant ugnies (tik įprastoms žemos temperatūros sistemoms). Kadangi šiluma gaunama ne degimo metu, o dėl cheminės reakcijos. Vandenilio ir deguonies derinys sukelia vandens gamybą, o jo metu išsiskirianti energija patenka į šilumokaitį. Tuo pačiu metu aušinimo skysčio temperatūra neviršija 40 laipsnių, o tai yra beveik idealus režimas "šiltų grindų" sistemai.
3. Vandenilio kuro naudojimas leidžia sutaupyti privataus namo savininko pinigų.

Vienintelis pelningesnis veikimo būdas yra dujinis šildymas, kuris toli gražu ne visada prieinamas priemiesčio būstui.

Be to, naudojant vandenilį, sumažėja angliavandenilių, tokių kaip nafta ir dujos, kurie yra neatsinaujinantys ištekliai, kaina.

Tiesa, technika turi ir trūkumų. Pirma, vandenilis yra gana sprogus ir dėl to sunkiai transportuojama medžiaga, nors ši problema egzistuoja tik žemos temperatūros versijoje.

Antra, mūsų šalyje mažai specialistų, gebančių teisingai sumontuoti tokius katilus ir sertifikuoti vandenilio balionus.

Principas ir prietaisas

Vandenilio kaitinimo darbas grindžiamas didelio šiluminės energijos, gautos dėl deguonies ir vandenilio molekulių sąveikos, išsiskyrimu. Procesas pasižymi dideliu jo srautui reikalingos talpos dydžiu ir dideliu efektyvumu (> 80%). Kad įranga tinkamai veiktų, turite:

• prijungimas prie skysto šaltinio, kurio vaidmenį dažniausiai atlieka vandenilio sistema;
• maitinimo šaltinio prieinamumas, be kurio neįmanoma palaikyti elektrolizės;
• periodiškas katalizatoriaus keitimas, dažnis priklauso nuo katilo veikimo ir konstrukcijos;
• atitiktis saugos reikalavimams), nors, palyginti su dujiniu šildymu, jie yra daug mažesni dėl katilo viduje vykstančių reakcijų, o iš vartotojo reikalinga tik vizualinė proceso kontrolė).

Tačiau, atsižvelgiant į tai, kad mažai tikėtina, kad savo rankomis bus galima sukurti tokią įrangą kaip žemos temperatūros vandenilio gamykla namui šildyti, dažniausiai naudojamas alternatyvus būdas - vandenilio gavimas ir naudojimas kaip energijos nešiklis. Ši parinktis bus pigesnė ir užtikrins aukštesnę aušinimo skysčio temperatūrą šildymo sistemoje (tokią pat, kaip ir dujos).

Sistemos surinkimas

Vandenilio šildymo sistemos apima vandenilio generatorius, degiklius ir katilus. Pirmasis reikalingas skysčiui suskaidyti į jo sudedamąsias dalis (naudojant katalizatorius procesui paspartinti arba be jų). Degiklis sukuria atvirą liepsną, o katilas tarnauja kaip šilumokaitis. Visa tai galima įsigyti atitinkamose parduotuvėse, tačiau ta pati „pasidaryk pats“ sistema paprastai veikia efektyviau.

Vandenilio generatoriaus surinkimas gali būti atliktas keliais būdais. Norėdami jį pagaminti, jums reikės kelių plieninių vamzdžių, rezervuaro konstrukcijai išdėstyti, impulsų pločio generatoriaus, kurio galia 30A ir didesnė, arba kito maitinimo šaltinio. Be to, surenkant neapsieisite be indų distiliuotam vandeniui.

Skystis, iš kurio išsiskirs vandenilis, tiekiamas sandarios konstrukcijos viduje, kur greta viena kitos yra nerūdijančio plieno plokštės (kuo jų daugiau, tuo daugiau gaunama vandenilio, nors sunaudojama ir papildomos elektros energijos).

Talpykloje, veikiant srovei, vyksta vandens molekulių skaidymo į deguonį ir vandenilį procesas, po kurio pastarasis tiekiamas į katilą, kuriame sumontuotas degiklis. Jei srovė tiekiama ne iš tinklo, o iš PWM generatoriaus, sistemos efektyvumas didėja.

Taikomos medžiagos

Šildymo sistemoje paprastai naudojamas distiliuotas vanduo, į kurį įpilama natrio hidroksido 10 litrų skysčio 1 valgomajame šaukšte. l medžiaga. Jei nėra reikiamo distiliato kiekio arba kyla problemų, leidžiama naudoti įprastą vandenį iš čiaupo, tačiau tik tuo atveju, jei jo sudėtyje nėra sunkiųjų metalų.

Kadangi metalai, iš kurių gaminami vandenilio katilai, leistina naudoti bet kokį nerūdijantį plieną – ferimagnetinis plienas, prie kurio neprisitraukia nereikalingos dalelės, būtų puikus pasirinkimas. Nors pagrindinis medžiagos pasirinkimo kriterijus vis tiek turėtų būti atsparumas korozijai ir rūdims.

Aparatui montuoti dažniausiai naudojami 1 arba 1,25 colio skersmens vamzdeliai. O degiklis perkamas atitinkamoje parduotuvėje arba internetinėje tarnyboje.

Jei pasirinksite tinkamas medžiagas ir atidžiai išnagrinėsite šildymo schemą, įrenginio gamyba ir prijungimas prie katilo nėra sudėtingas.

Technikos tikslingumas

Vandenilio šildymo sistemos įrengimo privačiame name priežastis gali būti gamtinių dujų trūkumas jame ir elektros buvimas. Tuo pačiu metu pastato aprūpinimo šiluma kaina yra mažesnė, palyginti su elektrinių šildymo prietaisų naudojimu.

Be to, nereikia dūmų vamzdžių. Pasirodo, vandenilio gamykla gali būti naudojama kaimo namuose kaip savarankiška arba papildoma šildymo įranga.

Seniai praėjo laikai, kai sodybą buvo galima šildyti tik vienu būdu – kūrenant malkomis ar anglimis krosnyje. Šiuolaikiniai šildymo įrenginiai naudoja įvairių rūšių kurą ir tuo pačiu automatiškai palaiko patogią temperatūrą mūsų namuose. Gamtinės dujos, dyzelinas arba mazutas, elektra, saulės energija ir – tai nepilnas alternatyvų sąrašas. Atrodytų – gyvenk ir džiaukis, bet tik nuolatinis kuro ir įrangos brangimas verčia toliau ieškoti pigių šildymo būdų. Ir tuo pačiu metu po mūsų kojomis tiesiogine prasme glūdi neišsenkantis energijos šaltinis – vandenilis. Ir šiandien mes kalbėsime apie tai, kaip naudoti įprastą vandenį kaip kurą, savo rankomis surenkant vandenilio generatorių.

Vandenilio generatoriaus įtaisas ir veikimo principas

Gamyklos vandenilio generatorius yra įspūdingas įrenginys

Vandenilį kaip kurą sodybos šildymui pravartu naudoti ne tik dėl didelio kaloringumo, bet ir dėl to, kad jam degant neišsiskiria kenksmingos medžiagos. Kaip visi prisimena iš mokyklinio chemijos kurso, kai du vandenilio atomai (cheminė formulė H 2 – Hidrogeniumas) oksiduojasi vienu deguonies atomu, susidaro vandens molekulė. Taip pagaminama tris kartus daugiau šilumos nei deginant gamtines dujas. Galima sakyti, kad tarp kitų energijos šaltinių vandeniliui neprilygsta, nes jo atsargos Žemėje yra neišsenkančios – pasaulio vandenynas sudaro 2/3 cheminio elemento H 2, o visoje Visatoje šios dujos kartu su heliu yra pagrindinė „statybinė medžiaga“. Yra tik viena problema - norint gauti gryną H 2, reikia padalyti vandenį į jo sudedamąsias dalis, o tai padaryti nėra lengva. Mokslininkai daug metų ieškojo vandenilio išgavimo būdo ir apsistojo ties elektrolize.

Laboratorinio elektrolizatoriaus schema

Šis lakiųjų dujų gamybos būdas susideda iš dviejų metalinių plokščių, prijungtų prie aukštos įtampos šaltinio, įdėjimo į vandenį nedideliu atstumu viena nuo kitos. Įjungus energiją, didelis elektrinis potencialas tiesiogine prasme suplėšo vandens molekulę, išskirdamas du vandenilį (HH) ir vieną deguonį (O). Išsiskyrusios dujos buvo pavadintos fiziko J. Browno vardu. Jo formulė yra HHO, o kaloringumas yra 121 MJ / kg. Browno dujos dega atvira liepsna ir nesudaro jokių kenksmingų medžiagų. Pagrindinis šios medžiagos privalumas yra tai, kad jai tinka įprastas katilas, veikiantis propanu arba metanu. Atkreipiame dėmesį tik į tai, kad vandenilis kartu su deguonimi sudaro sprogų mišinį, todėl reikės imtis papildomų atsargumo priemonių.

Browno dujų gamybos įrengimo schema

Generatorius, skirtas gaminti dideliems kiekiams Browno dujų, turi keletą elementų, kurių kiekvienoje yra daug porų elektrodų plokštelių. Jie montuojami sandariame konteineryje, kuriame yra dujų išleidimo anga, maitinimo gnybtai ir vandens įpylimo kaklelis. Be to, įrenginyje yra apsauginis vožtuvas ir vandens sandariklis. Jų dėka pašalinama galimybė plisti atgal. Vandenilis dega tik degiklio išleidimo angoje ir neužsidega į visas puses. Daugkartinis įrenginio naudingojo ploto padidinimas leidžia išgauti degią medžiagą tokiais kiekiais, kurių pakanka įvairiems tikslams, įskaitant gyvenamųjų patalpų šildymą. Tačiau tai padaryti naudojant tradicinį elektrolizatorių bus nuostolinga. Paprasčiau tariant, jei vandenilio gamybai išleista elektra bus tiesiogiai naudojama namo šildymui, tai bus daug pelningiau nei šildyti katilą vandeniliu.

Stanley Meyer vandenilio kuro elementas

Amerikiečių mokslininkas Stanley Meyeris rado išeitį iš šios situacijos. Jo įrengimui buvo naudojamas ne galingas elektros potencialas, o tam tikro dažnio srovės. Didžiojo fiziko išradimas buvo susijęs su tuo, kad vandens molekulė svyravo laike kintant elektros impulsams ir įsijungė į rezonansą, kuris pasiekė jėgą, kurios pakaktų padalinti ją į sudedamuosius atomus. Toks smūgis reikalavo dešimtis kartų mažesnių srovių nei dirbant įprastu elektrolizės aparatu.

Vaizdo įrašas: Stanley Meyer kuro elementas

Už savo išradimą, galėjusį išvaduoti žmoniją iš naftos magnatų vergijos, Stenlis Mejeris buvo nužudytas, o jo ilgamečių tyrinėjimų darbai dingo nežinia kur. Nepaisant to, išliko atskiri mokslininko įrašai, kuriais remdamiesi daugelio pasaulio šalių išradėjai bando statyti panašias instaliacijas. Ir turiu pasakyti, ne be sėkmės.

Rudųjų dujų, kaip energijos šaltinio, pranašumai

• Vanduo, iš kurio gaunamas HHO, yra viena gausiausių medžiagų mūsų planetoje.
• Deginant šį kurą susidaro vandens garai, kuriuos galima kondensuoti atgal į skystį ir pakartotinai panaudoti kaip žaliavą.
• Deginant deguonies vandenilio dujoms, nesusidaro jokie kiti šalutiniai produktai, išskyrus vandenį. Galima sakyti, kad nėra aplinkai draugiškesnio kuro už Browno dujas.
• Vandenilio šildymo sistemos veikimo metu vandens garų išskiriama tiek, kad palaikytų patogų drėgmę patalpoje.

Galbūt jus taip pat domina medžiaga, kaip sukurti savo dujų generatorių:

Taikymo sritis

Šiandien elektrolizatorius yra toks pat pažįstamas prietaisas kaip acetileno generatorius ar plazminis pjaustytuvas. Iš pradžių vandenilio generatorius naudojo suvirintojai, nes neštis vos kelis kilogramus sveriantį agregatą buvo daug lengviau, nei vežti didžiulius deguonies ir acetileno balionus. Tuo pačiu metu didelės agregatų energijos sąnaudos nebuvo lemiamos – viskas lėmė patogumą ir praktiškumą. V pastaraisiais metais Browno dujų naudojimas viršijo įprastas vandenilio, kaip dujinio suvirinimo aparatų kuro, sąvokas. Ilgainiui technologijos galimybės yra labai plačios, nes HHO panaudojimas turi daug privalumų.

• Degalų sąnaudų mažinimas transporto priemonėse. Esami automobilių vandenilio generatoriai leidžia HHO naudoti kaip įprasto benzino, dyzelino ar dujų priedą. Dėl pilnesnio kuro mišinio degimo galima pasiekti 20 - 25% angliavandenilių sąnaudų sumažinimą.
• Kuro taupymas šiluminėse elektrinėse, kuriose naudojamos dujos, anglis ar mazutas.
• Senų katilinių toksiškumo mažinimas ir efektyvumo didinimas.
• Daugkartinis gyvenamųjų pastatų šildymo išlaidų sumažinimas dėl visiško arba dalinio tradicinio kuro pakeitimo Browno dujomis.
• Nešiojamų įrenginių naudojimas HHO gamybai namų reikmėms - maisto ruošimui, šilto vandens priėmimui ir kt.
• Iš esmės naujų, galingų ir aplinką tausojančių elektrinių kūrimas.

Vandenilio generatorių, pagamintą naudojant S. Meyerio „Vandens kuro elementų technologiją“ (ir taip vadinosi jo traktatas), galima nusipirkti – juos gamina daugelis JAV, Kinijos, Bulgarijos ir kitų šalių įmonių. Siūlome patys pasigaminti vandenilio generatorių.

Vaizdo įrašas: kaip tinkamai įrengti vandenilio šildymą

Ko reikia norint pasigaminti kuro elementą namuose

Pradedant gaminti vandenilio kuro elementą, būtina išstudijuoti detonuojančių dujų susidarymo proceso teoriją. Tai leis suprasti, kas vyksta generatoriuje, padės nustatyti ir valdyti įrangą. Be to, turėsite apsirūpinti reikalingomis medžiagomis, kurių daugumą bus nesunku rasti prekybos tinkle. Kalbant apie brėžinius ir instrukcijas, mes stengsimės atskleisti visas šias problemas.

Vandenilio generatoriaus projektavimas: diagramos ir brėžiniai

Namų gamybos įrenginį Brauno dujoms gaminti sudaro reaktorius su sumontuotais elektrodais, PWM generatorius jų maitinimui, vandens sandariklis ir jungiamieji laidai bei žarnos. Šiuo metu yra keletas elektrolizatorių schemų, naudojant plokštes ar vamzdelius kaip elektrodus. Be to, internete galima rasti vadinamąją sausosios elektrolizės gamyklą. Skirtingai nuo tradicinės konstrukcijos, tokiame įrenginyje ne plokštės montuojamos į indą su vandeniu, o skystis tiekiamas į tarpą tarp plokščiųjų elektrodų. Tradicinės schemos atsisakymas leidžia žymiai sumažinti kuro elemento dydį.

PWM reguliatoriaus elektrinė schema Meyer kuro elemente naudojamos vienos elektrodų poros diagrama Meyer elemento diagrama PWM reguliatoriaus elektrinė schema Kuro elemento brėžinys
Kuro elementų brėžinys PWM reguliatoriaus laidų schema PWM reguliatoriaus laidų schema

Darbe galite naudoti veikiančių elektrolizatorių brėžinius ir diagramas, kurias galima pritaikyti savo sąlygoms.

Medžiagų pasirinkimas vandenilio generatoriaus statybai

Kuro elementui pagaminti beveik nereikia jokių specialių medžiagų. Vienintelis dalykas, kuris gali būti sudėtingas, yra elektrodai. Taigi, ką reikia paruošti prieš pradedant darbą.

1. Jei jūsų pasirinktas dizainas yra „šlapio“ tipo generatorius, tuomet jums reikės sandarios talpos vandeniui, kuri kartu tarnaus ir kaip reaktoriaus indas. Galite pasiimti bet kokį tinkamą indą, pagrindinis reikalavimas yra pakankamas stiprumas ir sandarumas dujoms. Žinoma, naudojant metalines plokštes kaip elektrodus, geriau naudoti stačiakampę konstrukciją, pavyzdžiui, kruopščiai sandarų korpusą iš seno tipo automobilio akumuliatoriaus (juodo). Jei HHO gauti naudojami vamzdeliai, tuomet tinka ir talpi talpykla iš buitinio filtro vandens valymui. Geriausias pasirinkimas būtų pagaminti iš nerūdijančio plieno generatoriaus korpusą, pvz., 304 SSL.

   

   Elektrodų mazgas „šlapiam“ vandenilio generatoriui

   Renkantis „sausą“ kuro elementą, jums reikės iki 10 mm storio organinio stiklo ar kito permatomo plastiko lakšto ir sandarinimo žiedų iš techninio silikono.

2. Nerūdijančio plieno vamzdžiai arba plokštės. Žinoma, galite paimti įprastą „juodąjį“ metalą, tačiau veikiant elektrolizatoriui paprasta anglinė geležis greitai rūdija ir elektrodus teks dažnai keisti. Naudojant daug anglies turintį metalą, legiruotą su chromu, generatorius veiks ilgą laiką. Kuro elementų gamyboje ilgą laiką užsiimantys meistrai pasirinko elektrodų medžiagą ir apsistojo prie 316 L klasės nerūdijančio plieno. Beje, jei projektuojant naudojami šio lydinio vamzdžiai, jų skersmuo turi būti būti parinkti taip, kad montuojant vieną dalį kitoje, tarp jų būtų ne didesnis kaip 1 mm tarpas. Perfekcionistams pateikiami tikslūs išmatavimai:
   - išorinis vamzdžio skersmuo - 25,317 mm;
   - vidinio vamzdžio skersmuo priklauso nuo išorinio storio. Bet kokiu atveju tarp šių elementų turi būti 0,67 mm tarpas.

   

   Jo veikimas priklauso nuo to, kaip tiksliai parinkti vandenilio generatoriaus dalių parametrai.

3. PWM generatorius. Tinkamai surinkta elektros grandinė leis reguliuoti srovės dažnį reikiamose ribose, o tai tiesiogiai susiję su rezonanso reiškinių atsiradimu. Kitaip tariant, norint prasidėti vandenilio evoliucija, reikės parinkti maitinimo įtampos parametrus, todėl ypatingas dėmesys skiriamas PWM generatoriaus surinkimui. Jei esate susipažinę su lituokliu ir žinote skirtumą tarp tranzistoriaus ir diodo, tuomet elektrinę dalį galite pasigaminti patys. Kitu atveju galite susisiekti su pažįstamu elektronikos inžinieriumi arba užsisakyti perjungiamojo maitinimo šaltinio gamybą elektroninių prietaisų remonto dirbtuvėse.
   

   Perjungiamą maitinimo šaltinį, skirtą prijungti prie kuro elemento, galima įsigyti internete. Jų gamyba užsiima nedidelės privačios įmonės mūsų šalyje ir užsienyje.

4. Elektros laidai prijungimui. Pakaks laidininkų, kurių skerspjūvis yra 2 kv. mm.
5. Burbuliatorius. Amatininkai šį įmantrų pavadinimą pavadino labiausiai paplitusiu vandens ruoniu. Tam gali būti naudojamas bet koks sandarus indas. Idealiu atveju jis turėtų būti su sandariai uždarytu dangteliu, kuris, užsidegus viduje esančioms dujoms, būtų akimirksniu nuplėštas. Be to, tarp elektrolizatoriaus ir burbuliatoriaus rekomenduojama įrengti atjungimo įtaisą, kad HHO negrįžtų į kamerą.

   

   Burbuliatoriaus dizainas

6. Žarnos ir jungiamosios detalės. Norėdami prijungti HHO generatorių, jums reikės skaidraus plastikinio vamzdžio, įleidimo ir išleidimo jungiamųjų detalių ir spaustukų.
7. Veržlės, varžtai ir smeigės. Jų prireiks elektrolizatoriaus dalims pritvirtinti viena prie kitos.
8. Reakcijos katalizatorius. Kad HHO susidarymo procesas vyktų intensyviau, į reaktorių įpilama kalio hidroksido KOH. Šią medžiagą be problemų galima nusipirkti internetu. Pirmą kartą užteks ne daugiau kaip 1 kg miltelių.
9. Automobilinis silikonas ar kitas sandariklis.

Atkreipkite dėmesį, kad poliruoti vamzdžiai nerekomenduojami. Priešingai, ekspertai rekomenduoja nušlifuoti dalis, kad gautumėte matinį paviršių. Ateityje tai padės padidinti įrenginio našumą.

Įrankiai, kurių prireiks procese

Prieš pradėdami kurti kuro elementą, paruoškite šiuos įrankius:

• metalo pjūklas;
• gręžtuvas su grąžtų rinkiniu;
• veržliarakčių rinkinys;
• plokšti ir įpjovos atsuktuvai;
• kampinis šlifuoklis („šlifuoklis“) su sumontuotu ratuku metalui pjauti;
• multimetras ir srauto matuoklis;
• liniuotė;
• žymeklis.

Be to, jei savarankiškai kuriate PWM generatorių, jums reikės osciloskopo ir dažnio skaitiklio, kad jį nustatytumėte. Šiame straipsnyje mes nekelsime šios problemos, nes perjungiamojo maitinimo šaltinio gamybą ir konfigūravimą geriausiai svarsto specialistai specializuotuose forumuose.

Atkreipkite dėmesį į straipsnį, kuriame išvardyti kiti energijos šaltiniai, kurie gali būti naudojami namų šildymui įrengti:

Instrukcijos: kaip savo rankomis pasidaryti vandenilio generatorių

Kuro elemento gamybai paimsime tobuliausią "sausą" elektrolizatoriaus grandinę, naudodami elektrodus nerūdijančio plieno plokščių pavidalu. Toliau pateiktose instrukcijose parodyta, kaip sukurti vandenilio generatorių nuo A iki Z, todėl geriausia sekti seką.

Sauso kuro elementų išdėstymas

1. Kuro elementų korpuso gamyba. Rėmo šoninės sienelės yra medienos plaušų plokštės arba organinio stiklo plokštės, supjaustytos pagal būsimo generatoriaus dydį. Tačiau reikia suprasti, kad aparato dydis tiesiogiai veikia jo veikimą, o HHO įsigijimo kaina bus didesnė. Kuro elemento gamybai prietaiso matmenys bus optimalūs nuo 150x150 mm iki 250x250 mm.
2. Kiekvienoje iš plokščių išgręžiama skylė vandens įleidimo (išleidimo) jungtims. Be to, reikės išgręžti šoninę sienelę dujų išleidimo angai ir keturias angas kampuose, kad būtų galima sujungti reaktoriaus elementus.

   

   Šoninių sienelių gamyba

3. Kampiniu šlifuokliu iš 316L nerūdijančio plieno lakšto išpjaunamos elektrodų plokštės. Jų matmenys turi būti 10–20 mm mažesni už šoninių sienelių matmenis. Be to, gamindami kiekvieną dalį, viename iš kampų turite palikti nedidelį kontaktinį kilimėlį. Tai reikalinga norint sujungti neigiamus ir teigiamus elektrodus grupėse prieš prijungiant juos prie maitinimo įtampos.
4. Norint gauti pakankamą HHO kiekį, nerūdijantis plienas turi būti apdorojamas smulkiu švitriniu popieriumi iš abiejų pusių.
5. Kiekvienoje iš plokštelių išgręžiamos dvi skylės: 6–7 mm skersmens grąžtu - vandeniui tiekti į tarpą tarp elektrodų ir 8–10 mm storio - Browno dujoms pašalinti. Gręžimo taškai apskaičiuojami atsižvelgiant į atitinkamų įleidimo ir išleidimo antgalių įrengimo vietas.

   

   Tokį dalių rinkinį reikia paruošti prieš surenkant kuro elementą.

6. Pradedamas generatoriaus surinkimas. Norėdami tai padaryti, medienos plaušų plokštės sienose įrengiami vandens tiekimo ir dujų ištraukimo armatūra. Jų jungčių vietos kruopščiai užsandarintos naudojant automobilinį arba santechnikos sandariklį.
7. Po to vienoje iš skaidrių korpuso dalių sumontuojami kaiščiai, po kurių klojami elektrodai.

   

   Elektrodų klojimas prasideda sandarinimo žiedu.

   Atkreipkite dėmesį: plokštelinių elektrodų plokštuma turi būti plokščia, kitaip priešingo krūvio elementai susilies ir sukels trumpąjį jungimą!

8. Nerūdijančio plieno plokštės nuo reaktoriaus šonų atskiriamos naudojant sandarinimo žiedus, kurie gali būti pagaminti iš silikono, paronito ar kitos medžiagos. Tik svarbu, kad jo storis neviršytų 1 mm. Tos pačios dalys naudojamos kaip tarpikliai tarp plokščių. Montuodami įsitikinkite, kad neigiamo ir teigiamo elektrodų kontaktinės trinkelės yra sugrupuotos skirtingose ​​generatoriaus pusėse.

   

   Montuojant plokštes svarbu teisingai nukreipti išleidimo angas.

9. Paklojus paskutinę plokštę, sumontuojamas O žiedas, po kurio generatorius uždaromas antra medienos plaušo sienele, o pati konstrukcija tvirtinama poveržlėmis ir veržlėmis. Atlikdami šį darbą, būtinai stebėkite priveržimo vienodumą ir ar tarp plokščių nėra iškraipymų.

   

   Galutinio priveržimo metu būtinai patikrinkite šoninių sienelių lygiagretumą. Taip išvengsite iškraipymų.

10. Polietileno žarnų pagalba generatorius prijungiamas prie indo su vandeniu ir burbuliatoriumi.
11. Elektrodų kontaktinės trinkelės yra bet kokiu būdu sujungtos viena su kita, po to prie jų prijungiami maitinimo laidai.

    

    Surinkę keletą kuro elementų ir sujungę juos lygiagrečiai, galite gauti pakankamą Browno dujų kiekį.

12. PWM generatoriaus įtampa tiekiama kuro elementui, po to įrenginys sureguliuojamas ir sureguliuojamas maksimaliai HHO dujų išeigai.

Norint gauti Brauno dujų, kurių pakanka šildymui ar maisto ruošimui, įrengiami keli lygiagrečiai veikiantys vandenilio generatoriai.

Vaizdo įrašas: įrenginio surinkimas

Vaizdo įrašas: „sauso“ tipo struktūros darbas

Pasirinktos naudojimo vietos

Visų pirma, norėčiau pastebėti, kad tradicinis gamtinių dujų ar propano deginimo būdas mūsų atveju neveiks, nes HHO degimo temperatūra yra daugiau nei tris kartus aukštesnė nei angliavandenilių. Kaip jūs pats suprantate, konstrukcinis plienas ilgai neatlaikys tokios temperatūros. Pats Stanley Meyeris rekomendavo naudoti neįprastos konstrukcijos degiklį, kurio schemą pateikiame žemiau.

S. Meyer suprojektuoto vandenilio degiklio schema

Visa šio prietaiso gudrybė slypi tame, kad HHO (schemoje pažymėtas skaičiumi 72) patenka į degimo kamerą per vožtuvą 35. Degantis vandenilio mišinys pakyla per kanalą 63 ir kartu atlieka išmetimo procesą, įtraukdamas. lauko oras per reguliuojamas angas 13 ir 70. Po varpu 40 sulaikomas tam tikras degimo produktų (vandens garų) kiekis, kuris kanalu 45 patenka į degimo kolonėlę ir susimaišo su degančiomis dujomis. Tai leidžia kelis kartus sumažinti degimo temperatūrą.

Antras dalykas, į kurį norėčiau atkreipti jūsų dėmesį, yra skystis, kurį reikia pilti į instaliaciją. Geriausia naudoti paruoštą vandenį, kuriame nėra sunkiųjų metalų druskų. Idealus variantas yra distiliatas, kurį galima įsigyti bet kurioje automobilių parduotuvėje ar vaistinėje. Kad elektrolizatorius veiktų sėkmingai, į vandenį įpilama kalio hidroksido KOH, maždaug po vieną šaukštą miltelių vienam kibirui vandens.

Įrenginio veikimo metu svarbu neperkaisti generatoriaus. Temperatūrai pakilus iki 65 laipsnių Celsijaus ar daugiau, aparato elektrodai bus užteršti šalutiniais reakcijos produktais, o tai sumažins elektrolizatoriaus našumą. Jei taip atsitiks, vandenilio elementą teks išardyti ir nuimti švitriniu popieriumi.

Ir trečias dalykas, kurį ypač akcentuojame, yra saugumas. Atminkite, kad vandenilio ir deguonies mišinys neatsitiktinai vadinamas sprogmeniu. HHO yra pavojinga cheminė medžiaga, kuri gali sukelti sprogimą, jei su ja elgiamasi grubiai. Laikykitės saugos taisyklių ir būkite ypač atsargūs eksperimentuodami su vandeniliu. Tik šiuo atveju „plyta“, iš kurios pagaminta mūsų Visata, suteiks jūsų namams šilumos ir jaukumo.

Saugos taisyklių reikia laikytis ne tik montuojant vandenilio generatorių. Renkant ir eksploatuojant bioreaktorių taip pat reikia būti itin atidiems, nes biodujos yra sprogios .. html Daugiapusių pomėgių dėka rašau įvairiomis temomis, tačiau mėgstamiausios yra inžinerija, technologijos ir statybos. Galbūt todėl, kad išmanau daug niuansų šiose srityse ne tik teoriškai, dėl studijų technikos universitete ir aukštojoje mokykloje, bet ir iš praktinės pusės, nes viską stengiuosi daryti savo rankomis.

Įvairių krypčių išradėjai – nuo ​​namų meistrų iki akademinių konsolidacijų – bando sukurti kažką naujo. Prioritetas – energijos taupymas ir ekonomiškumas, nauji katilai ir naujos pigiausios kuro rūšys.

Idėja kurti kurą namams iš vandens arba su vandens mišiniu, kad jis būtų pigesnis, nėra nauja. Ji vis dar yra namų išradėjų priešakyje.

Ar galite tiesiogine prasme šildyti namą vandeniu?, kokie rezultatai?, - daugiau ...

Kokia mintis

Yra žinoma, kad vanduo susideda iš vandenilio ir deguonies, H2O. Pats vandenilis (H2) dega, išskirdamas energijos 3 kartus daugiau nei paprastos gamtinės dujos. Deguonis (O2) yra oksidatorius degimo metu, labai aktyvi medžiaga, reaguoja su tuo pačiu vandeniliu, anglimi (C), sudarydamas vandenį ir anglies dioksidą CO2 arba anglies monoksido dujas su dideliu šilumos išsiskyrimu.

Jei kažkaip padalinsite vandenį į jo komponentus, galėsite gauti reikalingiausius kuro elementus.

Kyla klausimas - kas bus, pavyzdžiui, jei vandens garai bus tiekiami į plazmą, sumaišomi su degančia malka ar anglimi...

Amžinojo žurnalo eksperimentai

Amžinas rąstas – tai maža metalinė talpykla su mažomis skylutėmis vandens garams išeiti. Šis indas pripildomas vandens, kaklelis priveržiamas varžtu ir dedamas ant orkaitės dugno. Talpykla įkaitinama iki aukštos temperatūros, iš jos išeina vandens garai, patenkantys tiesiai į degančias anglis.

Dėl to, pasak eksperimento dalyvių, juodi suodžiai dūmuose išnyksta. Tie. tariamai anglies dalelės, dažniausiai nunešamos į vamzdį, dabar visos reaguoja su deguonimi.
Liepsna prisisotina ilgais liežuviais ir pan.

Bet tiesa ta, kad tikrosios gautos šilumos matavimai nebuvo atlikti, namuose išmatuoti neįmanoma, bet visi didelės energijos išeigos požymiai yra...

Vandens įpylimas į įprastą kurą

Pagal analogiją – dar vienas eksperimentas iš žmonių, kurie save vadina „namų išradėjais“.

Kas atsitiks, jei į dyzelinį kurą įpilama vandens? Pasirodo, mišinys dega! Taip pat mažiau suodžių, vyksta kažkoks smarkus degimas, girdisi traškesys.

Į vandens butelį įpilkite šiek tiek dyzelinio kuro, gerai išmaišykite, palikite penkias minutes pastovėti, tada įmerkite popieriaus lapą į mišinio viršų, padėkite ant ugnies ir jis sudegs.

Dar vienas eksperimentas. Dyzelinį kurą sumaišome su vandeniu tam tikromis proporcijomis, pilame į traktoriaus dyzelinį variklį, - paleidžiame agregatą, traktorius dirba. tie. ūžia, stovi vietoje...

Ir jūs galite galvoti apie daug daugiau panašių eksperimentų su vandens pridėjimu į bet kokį kurą (degią medžiagą) - į benziną, dujas, alyvą, dyzelinį kurą. Ir jei tai daroma tvarkingai, greičiausiai jis sudegs ...

Panašių vaizdo įrašų iš „išradėjų“ galima nesunkiai rasti tinkle. Ir galime daryti išvadą, kad vanduo gali būti naudojamas namui šildyti, pavyzdžiui ...

Ko galima suabejoti

Tokiuose eksperimentuose nesusitariama dėl pagrindinio dalyko – gaunamos šilumos kiekio, išleidžiamos energijos ir atliktų darbų.

Tai taip pat taikoma amžinajam žurnalui ir dyzelino deginimui vandeniu. Ir nežinia, ar „traktorius ant vandens“ galės pajudėti, o ką jau kalbėti apie darbą mėnesius ir metus.

Juk visi žino, kad vanduo gesinamas, o ne užsidega... Kadangi vanduo turi didelę šiluminę talpą, jis vėsina degantį objektą, apgaubia jį, neleidžiant deguoniui iš oro patekti į kure esančią anglį (dažniausiai). Todėl užgesinti ugnį vandeniu iš butelio nėra problema.

Kodėl negalima šildyti vandeniu?

Yra žinoma toliau. Norėdami suskaidyti vandenį į deguonį ir vandenilį, turite išleisti daugiau energijos nei bus išleista jų atvirkštinės reakcijos metu. Santykis yra maždaug toks:

• vandens skaldymui - 100% energijos;
• deginant komponentus išsiskiria tik 75 % energijos.

Todėl iki šiol niekas ant vandens nevažiuoja, neskraido, nesisuka...

Automobilis, važiuojantis švariu vandeniu, jau seniai sukurtas. Vandens skaidymas gaunamas elektrolizės būdu – ant vieno elektrodo išsiskiria H2, ant kito – O2. Tada jie sudeginami vidaus degimo variklyje. Tačiau toks automobilis pasirodė esąs ekonomiškiausias iš visų esamų ...

Sukčiavimas grynu vandeniu

Visi eksperimentai su vandens įpylimu į įprastą kurą („deginantį vandenį“) yra gryna apgaulė. Energija nepridedama. Atvirkščiai, nauda sumažėja, nes didžioji dalis energijos išeikvojama vandeniui išgarinti.

Vanduo, kaitinamas nuo įprasto degimo, nevyksta į jokias reakcijas – jis tiesiog išgaruoja. O šiam procesui reikia atimti liūto dalį šilumos, kurią būtų galima panaudoti naudingai.

Pavyzdžiui, kūrenant sausą medieną, kurios drėgnumas ne didesnis kaip 20 %, iš vieno kilogramo kuro išsiskirs apie 3,9 kW.
Deginant drėgną medieną, 50% drėgmės, - tik iki 2,2 kW kilogramui.

Kas iš tikrųjų vyksta

Mes visada skęstame nuo vandens

Vandens garų visada yra ore. Gyvenamosiose patalpose vidutinė oro drėgmė yra 50%, lietingu oru lauke – 90%. Taigi vandens jau yra degant bet kokiam kurui, jis dideliais kiekiais yra tiesiai ant karšto medžiagos paviršiaus, kuris reaguoja su deguonimi iš oro, norime to ar nenorime. Pasirodo, tokių eksperimentų daryti nereikia, vandens liepsnoje visada yra...

Vandenilis yra beveik idealus kuras, tačiau bėda 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 tokias realijas, vandenilio generatoriaus klausimas tampa aktualus. Apsvarstykite tokio įrenginio veikimo principą, jo dizaino ypatybes, apimtį ir galimybę savarankiškai gaminti.

Vandenilio generatoriaus aprašymas ir veikimo principas

Yra keli vandenilio atskyrimo nuo kitų medžiagų būdai, išvardinsime dažniausiai naudojamus:

1. Elektrolizė, ši technika yra pati paprasčiausia ir gali būti įgyvendinta namuose. Per vandeninį tirpalą, kuriame yra druskos, teka nuolatinė elektros srovė, jai veikiant, įvyksta reakcija, kurią galima apibūdinti tokia lygtimi: 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + Cl 2 + H 2. Šiuo atveju pavyzdys pateiktas paprastos virtuvės druskos tirpalui, kuris nėra geriausias pasirinkimas, nes išsiskiriantis chloras yra nuodingas. Atkreipkite dėmesį, kad šiuo metodu gautas vandenilis yra gryniausias (apie 99,9%).
2. Leidžiant vandens garus per anglies koksą, įkaitintą iki 1000 °C temperatūros, tokiomis sąlygomis įvyksta tokia reakcija: H 2 O + C ⇔ CO + H 2.
3. Ekstrahavimas iš metano paverčiant garais (būtina reakcijos sąlyga yra 1000 ° C temperatūra): CH 4 + H 2 O ⇔ CO + 3H 2. Antrasis variantas yra metano oksidacija: 2СН 4 + О 2 ⇔ 2СО + 4Н 2.
4. Krekingo (naftos perdirbimo) proceso metu kaip šalutinis produktas išsiskiria vandenilis. Atkreipkite dėmesį, kad mūsų šalyje šios medžiagos deginimas vis dar vykdomas kai kuriose naftos perdirbimo gamyklose dėl reikiamos įrangos trūkumo arba pakankamos paklausos.

Iš išvardytų variantų paskutinis yra pigiausias, o pirmasis yra pats prieinamiausias, būtent jis yra daugelio vandenilio generatorių, įskaitant buitinius, pagrindas. Jų veikimo principas slypi tame, kad praleidžiant srovę per tirpalą, teigiamas elektrodas pritraukia neigiamus jonus, o elektrodas su priešingu krūviu – teigiamus, dėl ko medžiaga suskaidoma.

Vandenilio generatoriaus konstrukcijos ypatybės ir įtaisas

Jei vandenilio gamybos problemų praktiškai nėra, tai 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 optimaliausias variantas – vandenilį generuoti 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.

Legenda:

• A - vamzdelis chlorui (Cl 2) pašalinti.
• B - vandenilio pašalinimas (H 2).
• С - anodas, ant kurio vyksta ši reakcija: 2CL - → CL 2 + 2е -.
• D - katodas, reakciją ant jo galima apibūdinti tokia lygtimi: 2Н 2 О + 2е - → Н 2 + ОН -.
• E - vandens ir natrio chlorido (H 2 O & NaCl) tirpalas.
• F - membrana;
• G – prisotintas 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 negeneruoja gryno vandenilio, o gamina Browno dujas. Taigi įprasta vadinti deguonies ir vandenilio mišinį. Ši parinktis yra praktiškiausia, nereikia atskirti vandenilio ir deguonies, tada galite žymiai supaprastinti dizainą, taigi ir pigiau. Be to, susidariusios dujos deginamos jas gaminant. Laikyti ir laikyti namuose yra ne tik problematiška, bet ir nesaugu.

Legenda:

• a - vamzdelis Browno dujoms pašalinti;
• b - vandens tiekimo įleidimo kolektorius;
• c - sandarus korpusas;
• d - elektrodų (anodų ir katodų) plokščių blokas su tarp jų sumontuotais izoliatoriais;
• 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. Dėl to generatoriai yra gana kompaktiški.

Vandenilio generatoriaus pritaikymas

Atsižvelgiant į problemas, susijusias su vandenilio transportavimu ir saugojimu, tokie įrenginiai yra paklausūs pramonės šakose, kuriose šių dujų buvimas reikalauja technologinio ciklo. Išvardinkime pagrindines kryptis:

1. Gamyba, susijusi su vandenilio chlorido sinteze.
2. Kuro raketų varikliams gamyba.
3. Trąšų kūrimas.
4. Vandenilio nitrido (amoniako) gamyba.
5. Azoto rūgšties sintezė.
6. Maisto pramonėje (kietųjų riebalų gamybai iš augalinių aliejų).
7. Metalo apdirbimas (suvirinimas ir pjovimas).
8. Metalų atgavimas.
9. Metilo alkoholio sintezė
10. Vandenilio chlorido rūgšties gamyba.

Nepaisant to, kad vandenilio gamyba naftos perdirbimo procese yra pigesnė nei jo gamyba elektrolizės būdu, kaip jau minėta, transportuojant dujas kyla sunkumų. Aplinkos padėtis ne visada leidžia pavojingų cheminių medžiagų gamybą statyti tiesiai šalia naftos perdirbimo gamyklų. Be to, elektrolizės būdu gaunamas vandenilis yra daug švaresnis nei trūkinėjant alyvai. Šiuo atžvilgiu pramoninių vandenilio generatorių paklausa visada yra didelė.

Buitiniam naudojimui

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

Internete galite rasti daugybę straipsnių, kuriuose rašoma, kad įprastus katilus galima naudoti deguonies dujoms, to padaryti visiškai neįmanoma. Geriausiu atveju jie greitai žlugs, o blogiausiu gali sukelti liūdnų ar net tragiškų pasekmių. Brown's mišiniui specialios konstrukcijos yra su karščiui atsparesniu antgaliu.

Pažymėtina, kad vandenilio generatorių pagrindu veikiančių šildymo sistemų pelningumas kelia daug abejonių dėl mažo efektyvumo. Tokiose sistemose yra dvigubi nuostoliai, pirma, dujų susidarymo procese, ir, antra, kai šildomas vanduo katile. Šildymui pigiau iš karto šildyti vandenį elektriniame boileryje.

Ne mažiau prieštaringas įgyvendinimas buitiniam naudojimui, kai Browno dujos yra praturtintos benzinu automobilio variklio degalų sistemoje, siekiant sutaupyti pinigų.

Legenda:

• a - NNO generatorius (priimtas Brauno dujų pavadinimas);
• b - dujų išėjimas į džiovinimo kamerą;
• c - skyrius vandens garams pašalinti;
• d - kondensato grąžinimas į generatorių;
• e - išdžiovintų dujų tiekimas į kuro sistemos oro filtrą;
• f - automobilio variklis;
• g - prijungimas prie akumuliatoriaus ir generatoriaus.

Pažymėtina, kad kai kuriais atvejais tokia sistema netgi veikia (jei surinkta teisingai). Bet nerasite tikslių parametrų, galios padidėjimo, sutaupymo procento. Šie duomenys labai neaiškūs, o jų patikimumas abejotinas. Vėlgi, neaiškus klausimas, kiek sumažės variklio resursai.

Tačiau paklausa sukuria pasiūlą, internete galite rasti išsamius tokių įrenginių brėžinius ir jų prijungimo instrukcijas. Taip pat yra paruoštų modelių, pagamintų Tekančios saulės šalyje.

Paprasčiausią vandenilio generatorių gaminame savo rankomis žingsnis po žingsnio

Mes jums pasakysime, kaip galite pasigaminti naminį generatorių vandenilio ir deguonies mišinio (HNO) gamybai. Jo galingumo namui šildyti neužtenka, tačiau dujiniam degikliui metalui pjauti pagaminamo dujų kiekio užteks.

Ryžiai. 8. Dujinio degiklio schema

Legenda:

• a - degiklio antgalis;
• b - vamzdžiai;
• c - vandens spynos;
• d - vanduo;
• e - elektrodai;
• f - sandarus korpusas.

Visų pirma gaminame elektrolizatorių, tam reikia sandaraus indo ir elektrodų. Kaip pastarąjį naudojame plienines plokštes (jų dydį pasirenkame savavališkai, priklausomai nuo norimų eksploatacinių savybių), tvirtinamas prie dielektrinio pagrindo. Sujungiame visas kiekvieno elektrodo plokštes viena su kita.

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

Talpyklos dangtelyje padarome angą dujų išleidimo vamzdžiui. Kaip vandens sandariklius galima naudoti paprastus stiklinius 1 litro talpos indus. Užpilame 2/3 vandens ir prijungiame prie elektrolizatoriaus bei degiklio, kaip parodyta 8 pav.

Degiklį geriau paimti jau paruoštą, nes ne kiekviena medžiaga gali atlaikyti Browno dujų degimo temperatūrą. Mes prijungiame jį prie paskutinio vandens sandariklio išleidimo angos.

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

Prijungiame elektrodams įtampą ir patikriname prietaiso veikimą.

Net viduramžių mokslininkas Paracelsas vieno iš savo eksperimentų metu pastebėjo, kad sieros rūgščiai susilietus su geležimi, susidaro oro burbuliukai. Tiesą sakant, tai buvo vandenilis (bet ne oras, kaip tikėjo mokslininkas) – lengvos, bespalvės, bekvapės dujos, kurios tam tikromis sąlygomis tampa sprogios.

Šiuo metu„Pasidaryk pats“ vandenilio šildymas – labai dažnas dalykas. Iš tiesų vandenilio galima gauti beveik neribotais kiekiais, svarbiausia, kad būtų vandens ir elektros.

Šį šildymo būdą sukūrė viena iš Italijos įmonių. Vandenilio katilas veikia nesudarydamas kenksmingų atliekų, todėl jis laikomas ekologiškiausiu ir tyliausiu būdu šildyti namą. Kūrimo naujovė slypi tame, kad mokslininkams pavyko pasiekti vandenilio deginimą santykinai žemoje temperatūroje (apie 300ᵒC), ir tai leido pagaminti tokius šildymo katilus iš tradicinių medžiagų.

Eksploatacijos metu katilas skleidžia tik nekenksmingus garus, o brangiai kainuoja tik elektra. O jei tai derinsite su saulės baterijomis (heliosistema), tuomet šias išlaidas galima visiškai sumažinti iki nulio.

Pastaba! Grindinio šildymo sistemoms šildyti dažnai naudojami vandenilio katilai, kuriuos galima lengvai surinkti rankomis.

Kaip visa tai veikia? Deguonis reaguoja su vandeniliu ir, kaip prisimename iš vidurinės mokyklos chemijos pamokų, sudaro vandens molekules. Reakciją provokuoja katalizatoriai, dėl kurių išsiskiria šilumos energija, kuri įkaitina vandenį iki maždaug 40ᵒC – idealios temperatūros „šiltoms grindims“.

Katilo galios reguliavimas leidžia pasiekti tam tikrą temperatūros indikatorių, reikalingą tam tikro ploto patalpai šildyti. Taip pat verta paminėti, kad tokie katilai laikomi moduliniais, nes jie susideda iš kelių vienas nuo kito nepriklausomų kanalų. Kiekviename iš kanalų yra minėtas katalizatorius, todėl šilumokaitis gauna šilumnešį, kuris jau pasiekė reikiamą 40 ° C temperatūrą.

Pastaba! Tokios įrangos ypatybė yra ta, kad kiekvienas iš kanalų gali sukurti skirtingą temperatūrą. Taigi vieną iš jų galima nuvesti į „šiltas grindis“, antrą – į gretimą patalpą, trečią – į lubas ir t.t.

Pagrindiniai šildymo vandeniliu privalumai

Šis namo šildymo būdas turi keletą reikšmingų privalumų, kuriuos nulemia vis didėjantis sistemos populiarumas.

1. Įspūdingas efektyvumas, kuris dažnai siekia 96%.
2. Ekologiškumas. Vienintelis šalutinis produktas, patenkantis į atmosferą, yra vandens garai, kurie iš esmės negali pakenkti aplinkai.
3. Šildymas vandeniliu pamažu keičia tradicines sistemas, išlaisvindamas žmones nuo būtinybės išgauti gamtos išteklius – naftą, dujas, anglį.
4. Vandenilis veikia be ugnies, šiluminė energija susidaro vykstant katalizinei reakcijai.

Ar galite patys pasidaryti šildymą vandeniliu?

Iš principo tai įmanoma. Pagrindinis sistemos elementas - katilas - gali būti sukurtas NVC generatoriaus, tai yra, įprasto elektrolizatoriaus, pagrindu. Visi prisimename savo mokyklinius išgyvenimus, kai plikus laidus į indą su vandeniu, lygintuvu prijungtą prie išėjimo. Taigi, norėdami pastatyti katilą, turite pakartoti šią patirtį, bet didesniu mastu.

Pastaba! Vandenilio katilas naudojamas su „šiltomis grindimis“, kaip jau aptarėme. Bet tokios sistemos išdėstymas yra kito straipsnio tema, todėl mes pasikliaujame tuo, kad „šiltos grindys“ jau yra sutvarkytos ir paruoštos naudoti.

Vandenilio degiklio statyba

Pradėkime kurti vandens degiklį. Tradiciškai pradėsime nuo reikalingų įrankių ir medžiagų paruošimo.

Ko reikia darbe

1. Nerūdijančio plieno lakštas.
2. Patikrink vožtuvą.
3. Du 6x150 varžtai, veržlės ir poveržlės jiems.
4. Pratekantis filtras (iš skalbimo mašinos).
5. Skaidrus vamzdelis. Tam idealiai tinka vandens lygis - statybinių medžiagų parduotuvėse jis parduodamas už 350 rublių už 10 m.
6. Plastikinis sandarus indas maistui, kurio talpa 1,5 litro. Apytikslė kaina yra 150 rublių.
7. Silkės jungiamosios detalės ø8 mm (tai puikiai tinka žarnai).
8. Šlifuoklis metalo pjovimui.

Dabar išsiaiškinkime, kokį nerūdijantį plieną reikia naudoti. Idealiu atveju tam reikėtų paimti plieną 03X16H1. Bet nusipirkti visą „nerūdijančio plieno“ lakštą kartais labai brangu, nes 2 mm storio gaminys kainuoja daugiau nei 5500 rublių, be to, jį reikia kažkaip atvežti. Todėl jei kur nors guli nedidelis tokio plieno gabalėlis (užtenka 0,5x0,5 m), tuomet galima ir su jais.

Naudosime nerūdijantį plieną, nes paprastas plienas, kaip žinia, vandenyje pradeda rūdyti. Be to, savo konstrukcijoje vietoj vandens ketiname naudoti šarmą, tai yra, aplinka yra daugiau nei agresyvi, o net veikiant elektros srovei paprastas plienas ilgai tarnaus.

Vaizdo įrašas – rudų dujų generatoriaus paprastas elementų modelis iš 16 nerūdijančio plieno plokščių

Gamybos instrukcija

Pirmas žingsnis. Pirmiausia paimkite plieno lakštą ir padėkite jį ant lygaus paviršiaus. Iš minėtų matmenų lapo (0,5x0,5 m) reikia gauti 16 stačiakampių būsimam vandenilio degikliui, juos išpjauname šlifuokliu.

Pastaba! Nupjauname po vieną iš keturių kiekvienos plokštės kampų. Tai būtina norint ateityje prijungti plokštes.

Antrasis etapas. Išgręžkite skylutes varžtui plokščių gale. Jei planuotume daryti "sausą" elektrolizatorių, būtume išgręžę ir skyles iš apačios, tačiau šiuo atveju to daryti nebūtina. Faktas yra tas, kad „sausas“ dizainas yra daug sudėtingesnis, o jame esančių plokščių naudingas plotas nebūtų išnaudotas 100%. Pagaminsime „šlapį“ elektrolizatorių – plokštelės bus visiškai panardintos į elektrolitą, o visas jų plotas dalyvaus reakcijoje.

Trečias etapas. Aprašyto degiklio veikimo principas grindžiamas tuo: elektros srovė, einanti per plokštes, panardintas į elektrolitą, lems tai, kad vanduo (jis turi būti elektrolito dalis) suyra į deguonį (O) ir vandenilis (H). Todėl vienu metu turime turėti dvi plokštes – katodą ir anodą.

Padidėjus šių plokščių plotui, didėja dujų tūris, todėl šiuo atveju kiekvienam katodui ir anodui naudojame atitinkamai aštuonis gabalus.

Pastaba! Mūsų svarstomas degiklis yra lygiagrečios konstrukcijos, kuri, tiesą sakant, nėra pati efektyviausia. Bet tai lengviau atlikti.

Ketvirtas etapas. Toliau plokštes turime montuoti į plastikinį indą, kad jos keistųsi: pliusas, minusas, pliusas, minusas ir tt Plokštėms izoliuoti naudojame skaidraus vamzdelio gabalėlius (pirkome net 10 m, todėl yra atsargų).

Iš vamzdelio išpjauname nedidelius žiedelius, supjaustome ir gauname maždaug 1 mm storio juosteles. Tai idealus atstumas, kad vandenilis būtų efektyviai generuojamas konstrukcijoje.

Penktas etapas. Plokštes vieną prie kitos tvirtiname poveržlėmis. Darome taip: ant varžto dedame poveržlę, po to plokštę, po jos tris poveržles, kitą plokštę, vėl tris poveržles ir tt Ant katodo pakabiname aštuonias dalis, ant anodo – aštuonias.

Pastaba! Tai turi būti padaryta veidrodiniame vaizde, tai yra, anodą pasukame 180ᵒ. Taigi „pliusas“ pateks į tarpus tarp „minuso“ plokščių.

Šeštas etapas. Žiūrime, kur tiksliai inde laikosi varžtai, toje vietoje išgręžiame skyles. Jei staiga varžtai netelpa į konteinerį, tada supjaustome juos iki reikiamo ilgio. Tada įkišame varžtus į skylutes, uždedame ant jų poveržles ir suspaudžiame veržlėmis – kad būtų geresnis sandarumas.

Toliau dangtelyje padarome skylutę armatūrai, įsukame pačią jungiamąją detalę (geriausia jungtis ištepus silikoniniu sandarikliu). Pučiame į jungiamąją detalę, kad patikrintume dangtelio sandarumą. Jei iš po jo vis tiek išeina oras, šią jungtį padengiame sandarikliu.

Septintas etapas. Surinkimo pabaigoje išbandome gatavą generatorių. Norėdami tai padaryti, prijunkite prie jo bet kurį šaltinį, užpildykite indą vandeniu ir uždarykite dangtį. Toliau ant jungiamosios detalės uždedame žarną, kurią nuleidžiame į indą su vandeniu (kad matytųsi oro burbuliukai). Jei šaltinis nėra pakankamai galingas, tada jų nebus talpykloje, bet jie tikrai atsiras elektrolizatoriuje.

Toliau turime padidinti dujų išsiskyrimo greitį didinant elektrolito įtampą. Čia verta atkreipti dėmesį į tai, kad grynas vanduo nėra laidininkas – per jį teka srovė dėl jame esančių priemaišų ir druskos. Šiek tiek šarmo atskiesime vandenyje (pvz., puikiai tinka natrio hidroksidas - jis parduodamas parduotuvėse kaip Mole valymo priemonė).

Pastaba! Šiame etape turime adekvačiai įvertinti maitinimo šaltinio galimybes, todėl prieš pilant šarmą prie elektrolizatoriaus prijungiame ampermetrą – taip galime sekti srovės padidėjimą.

Vaizdo įrašas – Šildymas vandeniliu. Vandenilio elementų baterijos

Toliau pakalbėkime apie kitus vandenilio degiklio komponentus – poveržlės filtrą ir vožtuvą. Abu yra skirti apsaugai. Vožtuvas neleis užsidegusiam vandeniliui prasiskverbti atgal į konstrukciją ir susprogdinti po kameros dangčiu susikaupusias dujas (net jei ten jų nėra daug). Jei nesumontuosime vožtuvo, indas bus pažeistas ir šarmas ištekės.

Filtras bus reikalingas vandens sandarikliui gaminti, kuris veiks kaip kliūtis, apsauganti nuo sprogimo. Amatininkai, ne iš nuogirdų susipažinę su naminio vandenilio degiklio konstrukcija, šią langinę vadina „bulbulizeriu“. Iš tiesų, jis iš esmės tik sukuria oro burbuliukus vandenyje. Pačiam degikliui naudojame tą pačią skaidrią žarną. Štai viskas, vandenilio degiklis yra paruoštas!

Belieka prijungti jį prie „šiltų grindų“ sistemos įvado, užsandarinti jungtį ir pradėti tiesioginį darbą.

Kaip išvada. Alternatyva

Alternatyva, nors ir labai prieštaringa, yra Browno dujos – cheminis junginys, susidedantis iš vieno deguonies atomo ir dviejų vandenilio. Tokių dujų degimą lydi šiluminės energijos susidarymas (be to, keturis kartus galingesnis nei aukščiau aprašytoje konstrukcijoje).

Elektrolizatoriai taip pat naudojami namui šildyti Browno dujomis, nes šis šilumos gamybos būdas taip pat pagrįstas elektrolize. Kuriami specialūs katilai, kuriuose, veikiant kintamajai srovei, atskiriamos cheminių elementų molekulės, suformuojant geidžiamas Brown dujas.

Vaizdo įrašas – rudos prisodrintos dujos

Visai gali būti, kad inovatyvūs energijos ištekliai, kurių atsargos beveik neribotos, netrukus išstums neatsinaujinančius gamtos išteklius, išvaduodami mus nuo nuolatinės naudingųjų iškasenų gavybos poreikio. Tokia įvykių eiga turės teigiamos įtakos ne tik aplinkai, bet ir visos planetos ekologijai.

Taip pat skaitykite mūsų straipsnį – šildymas garais „pasidaryk pats“.

Vaizdo įrašas – Šildymas vandeniliu