Olemme tottuneet pitämään maakaasua edullisimpana polttoaineena. Mutta osoittautuu, että hänellä on arvoinen vaihtoehto - vety, joka saadaan jakamalla vettä. Tämän polttoaineen tuotannon lähtöaine on yleensä ilmainen. Ja jos teet myös vedyn generaattorin omilla käsillä, säästöt ovat yksinkertaisesti uskomattomia. Oikea?
Olemme valmiita jakamaan kanssanne arvokasta tietoa vedyn tuotantoon tarkoitetun teknisen asennuksen vaihtoehdoista ja kokoonpanosäännöistä. Opiskelemasi artikkelin tutkimisesta tulee takuu virheettömästi toimivan laitteen tuotannolle.
Niille, jotka haluavat rakentaa halvalla, mutta erittäin tuottavalla polttoaineella generaattorin omilla käsillään, tarjoamme yksityiskohtaiset ohjeet. Annamme suosituksia pätevästä toiminnasta. Tiedotuksellisina lisäyksinä, jotka selittävät selvästi toimintaperiaatteen, käytettiin valokuvasovelluksia ja videoita.
Vedyn tuotantomenetelmät
Lukion kemian oppitunnit antoivat kerran selityksiä siitä, kuinka vetyä saadaan tavallisesta vedestä, joka virtaa hanasta. Kemia-alueella on sellainen asia - elektrolyysi. Elektrolyysin ansiosta on mahdollista tuottaa vetyä.
Yksinkertaisin vetyasennus on eräänlainen vesisäiliö. Vesikerroksen alla on kaksi levyelektrodia. Heille syötetään sähkövirta. Koska vesi on erinomainen sähkövirran johtaja, levyjen välille muodostuu kontakti, jolla on alhainen vastus.
Matalan vedenkestävyyden läpi kulkeva virta myötävaikuttaa kemiallisen reaktion muodostumiseen, jonka seurauksena muodostuu vetyä.
Kokeellisen vetyasennuksen kaavio, jota aiemmin tutkittiin kemian ohjelmassa kemian luokissa. Kuten käy ilmi, nykyajan arjen tarpeisiin nämä oppitunnit eivät olleet tarpeettomia.
Vaikuttaa siltä, että kaikki on yksinkertaista ja vielä vähän - kerätä muodostunut vety käytettäväksi sitä energiainsinöörinä. Mutta kemiassa se ei koskaan välitä hienoista yksityiskohdista.
Joten se on täällä: jos vety yhdistyy hapen kanssa, muodostuu räjähtävä seos tietyssä pitoisuudessa. Tämä hetki on yksi kriittisistä ilmiöistä, joka rajoittaa kykyä rakentaa riittävän tehokkaita kotiasemia.
Vetygeneraattorin suunnittelu
Vetygeneraattoreiden rakentamiseksi omilla käsillään ne käyttävät yleensä perustana klassista Brown-asennusjärjestelmää. Tällainen keskimääräisen tehon elektrolysaattori koostuu ryhmästä soluja, joista kukin sisältää ryhmän levyelektroodeja. Asennuksen teho määräytyy levyelektrodien kokonaispinta-alan perusteella.
Solut sijoitetaan säiliön sisään, joka on hyvin eristetty ulkoisesta ympäristöstä. Putket vesijohdon, vedyn poistoaukon ja kosketuspaneelin sähkön kytkemiseksi esitetään säiliön rungossa.
Laite vetyä tuottavaksi, suunniteltu Brown-järjestelmän mukaan. Kaikkien laskelmien mukaan tämän asennuksen pitäisi tarjota kotitaloudelle kokonaan lämpöä ja valoa. Toinen kysymys on, mitat ja kapasiteetit mahdollistavat tämän (+)
Brown-generaattoripiiri sisältää muun muassa vesisulkimen ja vastaventtiilin. Näistä elementeistä johtuen asennus on suojattu vedyn palautumiselta. Tämän kaavion mukaan vetylaitteiston kokoaminen on teoriassa mahdollista esimerkiksi maatalon lämmityksen järjestämiseksi.
Vetylämmitys talossa
Vetygeneraattorin koottaminen kodin lämmitykseen tehokkaasti ei ole upea idea, mutta ilmeisen erittäin kannattamaton. Tarvittavan määrän vedyn saamiseksi kodin kattilahuoneesta tarvitset paitsi tehokkaan elektrolyysiyksikön myös merkittävän määrän sähköenergiaa.
Kulutetun sähkön korvaaminen kotona saadulla vedyllä nähdään irrationaalisena prosessina.
Todellisen elämän vetygeneraattori. Ainoa häiritsevä asia on vain kokeellinen versio, joka voi vain näyttää kuinka liekki syntyy kipinästä
Yritykset ratkaista ongelma siitä, kuinka tehdä vetygeneraattori kodille omilla käsillä, eivät kuitenkaan lopu. Artikkeli, johon suosittelemme perehtymään toimintaperiaatteisiin ja yhden testatun käytännössä käytetyn vetykattilan malliin
Ja tässä on esimerkki yhdestä kidutusvaihtoehdosta:
- Tiukka, luotettava säiliö on valmisteilla.
- Putki- tai levyelektrodit valmistetaan.
- Käyttöjännitteen ja virran ohjauspiiri on koottamassa.
- Lisämoduuleja työasemalle ollaan tekemässä.
- Lisävarusteet valitaan (letkut, johdot, kiinnikkeet).
Tarvitset luonnollisesti työkalusarjan, joka sisältää erityislaitteet, esimerkiksi oskilloskoopin ja taajuusmittarin. Kaikella tarvitsemallasi tavalla voit siirtyä suoraan kodin vedynlämmityslaitteiston valmistukseen.
Tee-se-itse -projektin toteutus
Aluksi sinun on tehtävä vetygeneraattorisolu. Polttoainekennon kokonaismitat ovat hiukan pienemmät kuin generaattorikotelon pituuden ja leveyden sisäiset mitat. Korkeudeltaan elektrodilohkon koko on 2/3 päärungon korkeudesta.
Kenno voi olla tehty tekstoliitista tai pleksilasista (seinämän paksuus 5-7 mm). Tätä varten viisi tekstoliittilevyä leikataan kooltaan. Näistä liitetään suorakulmio (epoksiliimalla), jonka alaosa pysyy auki.
Karkeasti sellaiset orgaaniset lasilevyt muodostavat vetygeneraattorin polttokennon rungon. Totta, tässä on esitetty hieman erilainen versio suunnittelusta - kokoonpanoa ja kiinnitystä ruuveilla
Suorakulmion yläpuolelle porataan tarvittava määrä pieniä reikiä elektrodilevyjen varreille, yksi pieni reikä tasoanturille ja yksi reikä, jonka halkaisija on 10-15 mm vedyn tuottamiseksi.
Suorakulmion sisälle asetetaan platinaelektrodit, joiden kosketusvarret viedään kennosta ylemmän levyn aukkojen läpi. Vedenkorkeusanturi on asennettu 80%: iin kennon täyttöasteesta. Kaikki tekstoliittilevyn muutokset (paitsi vedyn lähtö) täytetään epoksiliimalla.
Generaattorin valokuvassa esitettyjen moduulien suunnitteluominaisuus on lieriömäinen suoritusmuoto. Tämän pienen energialähteen elektrodit on myös valmistettu eri tavalla.
Vetypoistoaukko on varustettava kiinnikkeellä - kiinnitä se mekaanisesti tiivisteellä tai liimaa. Kokoonpantu vetygeneraattorikenno sijoitetaan laitteen päärungon sisään ja suljetaan varovasti ylempää kehää pitkin (jälleen epoksia voidaan käyttää).
Näin oli seuraavan pilottihankkeen vetygeneraattorin tapauksessa. Se houkuttelee yksinkertaisen idean, mutta tämä vaihtoehto ei todennäköisesti sovellu voimakkaaseen asemaan, joka on suunniteltu omakotitalon huoneiden lämmitykseen
Mutta ennen kennon asettamista generaattorin kotelo on valmisteltava:
- tee vesi pohja-alueelle;
- tee yläkansi kiinnikkeillä;
- poimi luotettava tiivistemateriaali;
- aseta sähköinen riviliitin kanteen;
- aseta vetykeräin kanteen.
Tuloksen tulisi olla osittain käyttövalmis vetygeneraattori seuraavien jälkeen:
- Polttokenno on ladattu koteloon.
- Elektrodit on kytketty kannen liitinliuskaan.
- Vedyn poistoaukko on kytketty vetykeräimeen.
- Kansi asennetaan koteloon tiivisteen läpi ja kiinnitetään.
Jää vain liittää vesi ja lisämoduulit.
Lisäykset vetygeneraattoriin
Kotitekoinen laite vedyn tuottamiseksi on täydennettävä apumoduuleilla. Esimerkiksi vesijärjestelmä, joka integroituu toiminnallisesti generaattorin sisään asennetun tasotunnistimen kanssa.
Yksinkertaisessa muodossa tällaista moduulia edustavat vesipumppu ja ohjausohjain. Pumppua ohjataan säätimellä anturisignaalin mukaan polttokennon sisällä olevan veden pinnan mukaan.
Lisärakenteelliset elementit, jotka haluat sisällyttää minkä tahansa vetyaseman suunnitteluun ja jopa kokeellisia. Vetygeneraattoria ei voida käyttää ilman automaatiota, ohjaus- ja suojalaitteita
Itse asiassa on myös toivottavaa olla laite, joka ohjaa sähkövirran taajuutta ja jännitetasoa polttokennon työelektrodien napoihin. Sähkömoduulissa on oltava vähintään jännitteenvakain ja ylivirtasuoja.
Vetykeräin yksinkertaisimmassa muodossaan näyttää putkilta, jossa venttiili, painemittari, takaiskuventtiili sijaitsevat. Vety otetaan keräimestä takaiskuventtiilin kautta ja voidaan tosiasiallisesti toimittaa kuluttajalle.
Vetykeräin ja mittari ovat kiinteitä osia vetyjärjestelmässä, joka varmistaa kaasun jakautumisen ja paineen hallinnan
Mutta käytännössä kaikki on hieman monimutkaisempaa. Vety on räjähtävä kaasu, jolla on korkea palamislämpötila. Siksi yksinkertaisesti vedyn ottaminen ja pumppaaminen kattilajärjestelmään polttoaineena - tämä ei toimi.
Asennuksen laatukriteerit
On erittäin vaikeaa koota laadukas, tehokas ja tuottava asennus kotona. Esimerkiksi, jos otat jopa huomioon sellaisen kriteerin kuin metalli, josta elektrodilevyt tai -putket on valmistettu, ongelmiin liittyy jo riski.
Elektrodien kestävyys riippuu metallityypistä ja sen ominaisuuksista. Voit tietysti käyttää samaa ruostumatonta terästä, mutta tällaisten elementtien elinikä on lyhytaikainen.
Eräänlainen parodia elektrodilevyistä vetygeneraattorille. Levyt otetaan tavanomaisesta muuttuvasta kondensaattorista, jotka on valmistettu alumiinista. Tällaiset elektrodit kestävät tarkalleen puoli tuntia, jopa osana pientä kokeellista järjestelmää
Asennuksen mitoilla on myös merkittävä rooli. Laskelmat vaaditaan erittäin tarkasti suhteessa vaadittuun tehoon, veden laatuun ja muihin parametreihin.
Joten jos työelektrodien välinen rako on lasketun arvon ulkopuolella, vetygeneraattori ei ehkä toimi ollenkaan. Pahimmassa tapauksessa teho, jolle laskenta tehtiin, on useita kertoja pienempi.
Jopa elektrodien virtalähteeseen yhdistävän johtimen poikkileikkauksella on merkitys vetygeneraattorin laitteessa. Totta, tässä se koskee laitteen turvallista käyttöä. Siitä huolimatta tämä kotiversion malli on otettava huomioon.
Palaamalla järjestelmän turvalliseen toimintaan, ei pidä unohtaa myös ns. Vesisulkimen käyttöönottoa malliin, joka estää kaasun käännetyn liikkeen.
Huolimatta kotitekoisten vetygeneraattorien melko vaikuttavasta määrästä kehitystä, ei ole vielä toistaiseksi tehokasta vaihtoehtoa. Kaikki mallit ovat huonompia kuin tehdaslaitteet.
Teollisuusgeneraattori
Teollisuustuotannon tasolla kotitalouksien vetygeneraattoreiden valmistustekniikoita hallitaan ja kehitetään vähitellen. Pääsääntöisesti tuotetaan kotikäyttöön tarkoitettuja voimalaitoksia, joiden teho on enintään 1 kW.
Tällainen laite on suunniteltu tuottamaan vetypolttoainetta jatkuvassa toimintatilassa enintään 8 tuntia. Niiden päätarkoitus on lämmitysjärjestelmien energiahuolto.
Asuntohuoneistoina käytettäviä laitteistoja kehitetään ja tuotetaan myös. Nämä ovat jo tehokkaampia rakenteita (5–7 kW), joiden tarkoituksena ei ole vain lämmitysjärjestelmien energia, vaan myös sähköntuotanto. Tämä yhdistelmävaihtoehto on suosittu nopeasti länsimaissa ja Japanissa.
Yhdistetyille vetygeneraattoreille on tunnusomaista järjestelmä, jolla on korkea hyötysuhde ja alhaiset hiilidioksidipäästöt.
Esimerkki oikeasta teollisuuslaitoksesta, jonka kapasiteetti on jopa 5 kW. Tulevaisuudessa tällaiset asennukset on tarkoitus tehdä mökkien ja taloyhtiöiden varustamiseksi.
Venäjän teollisuus aloitti myös tämän lupaavan polttoainetuotannon. Erityisesti Norilsk Nickel hallitsee vetylaitosten tuotantoteknologiaa, mukaan lukien kotimaiset laitokset.
Suunnittelu- ja tuotantoprosessissa on tarkoitus käyttää erilaisia polttokennotyyppejä:
- protoninvaihtokalvo;
- fosforihappo;
- protoninvaihto metanoli;
- emäksinen;
- kiinteä oksidi.
Samaan aikaan elektrolyysiprosessi on palautuva. Tämä tosiasia viittaa siihen, että on mahdollista saada jo lämmitetty vesi polttamatta vetyä.
Näyttää siltä, että tämä on toinen idea, tarttumalla siihen, jolla voit käynnistää uuden intohimokierroksen, joka liittyy kodin kattilan polttoaineen vapaaseen tuotantoon.
Kun kokeilet kotitekoisia malleja kotona, sinun on varauduttava odottamattomiin tuloksiin, mutta myös negatiivinen kokemus on kokemus:
Kodin tee-se-itse-vetygeneraattorit ovat edelleen hanke, joka on olemassa yhden idean tasolla. Omalla kädellä toteutettuja vetygeneraattoreiden projekteja ei ole käytännössä toteutettu. Verkkoon sijoitetut projektit ovat kirjoittajien mielikuvia tai puhtaasti teoreettisia vaihtoehtoja.
Joten jää vain luottaa teollisuuden kalliin tuotteeseen, joka lupaa ilmestyä lähitulevaisuudessa.
Tiedätkö vedyn generaattorin alkuperäisen mallin, jota ei kuvata artikkelissa? Ehkä haluat jakaa arvokasta tietoa, josta on hyötyä kotimestarille? Kirjoita kommentit alla olevaan kohtaan, lähetä valokuva aiheesta, ilmaise mielipiteesi.