Brintgenerator til varmesystemet: vi samler den eksisterende installation med vores egne hænder

Længe væk er de dage, hvor et landsted kun kunne opvarmes på én måde - ved at brænde træ eller kul i ovnen. Moderne varmeapparater bruger forskellige typer brændstof og opretholder samtidig automatisk en behagelig temperatur i vores hjem. Naturgas, diesel eller fyringsolie, elektricitet, sol og geotermisk varme - Her er en ufuldstændig liste over alternativer. Det ser ud til - lev og glæd dig, men kun den konstante stigning i priser på brændstof og udstyr tvinger os til at fortsætte søgningen efter billige opvarmningsmetoder. Og på samme tid ligger en uudtømmelig energikilde - brint, bogstaveligt talt under vores fødder. Og i dag taler vi om, hvordan man bruger almindeligt vand som brændstof ved at samle en brintgenerator med vores egne hænder.

Enheden og princippet for driften af ​​brintgeneratoren

Fabrikken brintgenerator er en imponerende enhed

Brug af brint som brændstof til opvarmning af et landsted er fordelagtigt ikke kun på grund af den høje brændværdi, men også fordi der ikke frigives nogen skadelige stoffer under dens forbrænding. Som alle husker fra skolekemikursus, i oxidation af to hydrogenatomer (kemisk formel H₂ - Hidrogenium) med et iltatom dannes et vandmolekyle. Samtidig frigives tre gange mere varme end under forbrænding af naturgas. Vi kan sige, at brint ikke er lig med andre energikilder, da dets reserver på Jorden er uudtømmelig - verdenshavet med 2/3 består af det kemiske element H₂, og i hele universet er denne gas sammen med helium det vigtigste "byggemateriale". Her er bare et problem - at få ren H₂ det er nødvendigt at opdele vandet i dets bestanddele, og det er ikke let. I mange år har forskere været på udkig efter en måde at udtrække brint og bosatte sig på elektrolyse.

Ordningen med laboratorieelektrolysatoren

Denne metode til fremstilling af flygtig gas er, at to metalplader, der er forbundet til en højspændingsskilde, placeres i vand i en kort afstand fra hinanden. Når der tilføres energi, bryder det høje elektriske potentiale bogstaveligt talt vandmolekylet i dets bestanddele og frigiver to hydrogenatomer (HH) og et iltatom (O).Den udviklede gas blev opkaldt efter fysiker J. Brown. Dens formel er HHO, og den brændværdi er 121 MJ / kg. Brun gas brænder med åben ild og danner ingen skadelige stoffer. Den største fordel ved dette stof er, at en almindelig kedel, der arbejder med propan eller metan, er velegnet til dens anvendelse. Vi bemærker kun, at brint i kombination med ilt danner en eksplosiv blanding, derfor er der behov for yderligere forholdsregler.

Opsætning af brun gasanlæg

Generatoren, der er designet til at producere brun gas i store mængder, indeholder flere celler, der hver indeholder mange par elektrodeplader. De er installeret i en forseglet beholder, der er udstyret med et udløbsrør til gas, klemmer til tilslutning af strøm og en hals til påfyldning af vand. Derudover er installationen udstyret med en sikkerhedsventil og en vandlukke. Takket være dem fjernes muligheden for en omvendt flammeforplantning. Brint brænder kun ved udløbet af brænderen og antændes ikke i alle retninger. En flere stigning i installationens nyttige område tillader ekstraktion af brændbare stoffer i mængder, der er tilstrækkelige til forskellige formål, herunder opvarmning af boliger. Bare gør det ved hjælp af en traditionel elektrolysator vil være ulønnsom. Kort sagt, hvis den elektricitet, der bruges til brintproduktion direkte bruges til opvarmning af et hus, vil det være meget mere rentabelt end at opvarme en kedel med brint.

Stanley Meyer brintcelle

Vejen ud af denne situation blev fundet af den amerikanske videnskabsmand Stanley Meyer. Dens installation brugte ikke kraftigt elektrisk potentiale, men strømme med en bestemt frekvens. Opfindelsen af ​​den store fysiker bestod i det faktum, at et vandmolekyle svingede til takt med skiftende elektriske impulser og indgik i resonans, som nåede en kraft, der var tilstrækkelig til, at det blev opdelt i komponentatomer. For en sådan virkning var strømme, der er ti gange lavere, krævet end med en konventionel elektrolysemaskine.

Video: Stanley Meyer Fuel Cell

Til sin opfindelse, der kunne befri menneskeheden fra bondage af olietycoons, blev Stanley Meyer dræbt, og arbejdet med hans mange års forskning forsvandt ind i midten af ​​intetsteds. Ikke desto mindre er individuelle optegnelser over videnskabsmanden bevaret, på grundlag af hvilke opfinderne fra mange lande i verden prøver at bygge sådanne installationer. Og jeg må sige, ikke uden held.

Fordele ved brun gas som energikilde

• Vandet, hvorfra HHO opnås, er et af de mest almindelige stoffer på vores planet.
• Når denne type brændstof brændes, dannes vanddamp, der kan kondenseres tilbage til væske og genanvendes som råmateriale.
• I processen med at brænde eksplosiv gas dannes der ingen biprodukter end vand. Vi kan sige, at der ikke er nogen mere miljøvenlig type brændstof end brun gas.
• Under drift af et brintopvarmningssystem frigøres vanddamp i en mængde, der er tilstrækkelig til at opretholde fugtighed i rummet på et behageligt niveau.

Du kan også være interesseret i materiale til, hvordan du selv bygger en gasgenerator:https://aquatech.tomathouse.com/da/otoplenie/kotly/gazogenerator-na-drovakh-dlya-otopleniya-doma-svoimi-rukami.html

Anvendelsesområde

I dag er elektrolysatoren den samme kendte enhed som acetylen generator eller plasmaskærer. Oprindeligt blev brintgeneratorer brugt af svejsere, da det var meget lettere at bære en installation, der kun vejer et par kg, end at flytte enorme ilt- og acetylencylindre. På samme tid var enhedernes høje energiintensitet ikke kritisk - alt blev bestemt af bekvemmelighed og praktisk. I de senere år har brugen af ​​brun gas gået ud over de sædvanlige begreber brint som brændstof til gassvejsemaskiner.I fremtiden er teknologiens muligheder meget store, da brugen af ​​HHO har mange fordele.

• Nedsat brændstofforbrug i køretøjer. Eksisterende brintgeneratorer til biler tillader brugen af ​​HHO som et tilsætningsstof til traditionel benzin, diesel eller gas. På grund af en mere fuldstændig forbrænding af brændstofblandingen kan der opnås en reduktion på 20-25% i carbonhydridforbruget.
• Brændstoføkonomi ved termiske kraftværker, der bruger gas, kul eller fyringsolie.
• Reduktion af toksicitet og øget effektivitet i gamle kedelhuse.
• Flere reduktioner i omkostningerne ved opvarmning af beboelsesejendomme på grund af fuld eller delvis udskiftning af traditionelle brændstoffer med brun gas.
• Anvendelse af bærbare installationer til produktion af HHO til hjemmebehov - madlavning, indhenting af varmt vand osv.
• Udvikling af grundlæggende nye, kraftfulde og miljøvenlige kraftværker.

En brintgenerator, der er bygget ved hjælp af S. Meyers "Water Fuel Cell Technology" (som var navnet på hans afhandling), kan købes - mange virksomheder i USA, Kina, Bulgarien og andre lande fremstiller dem. Vi foreslår at fremstille en brintgenerator på egen hånd.

Video: Sådan ordnes brintopvarmning korrekt

Hvad er nødvendigt for at fremstille en brændselscelle derhjemme

Begyndende at fremstille en brintbrændselscelle er det nødvendigt at studere teorien om dannelsen af ​​eksplosiv gas. Dette giver en forståelse af, hvad der sker i generatoren, vil hjælpe med installationen og betjeningen af ​​udstyret. Derudover bliver du nødt til at fylde de nødvendige materialer op, hvoraf de fleste er lette at finde i distributionsnetværket. Med hensyn til tegninger og instruktioner vil vi forsøge at afsløre disse problemer fuldt ud.

Design af en brintgenerator: diagrammer og tegninger

En hjemmelavet installation til produktion af brun gas består af en reaktor med installerede elektroder, en PWM-generator til deres strømforsyning, en vandlukker og forbindelsesledninger og slanger. I øjeblikket er der flere kredsløb af elektrolysatorer, der bruger plader eller rør som elektroder. Derudover kan du på Internettet finde installationen af ​​den såkaldte tørelektrolyse. I modsætning til den traditionelle konstruktion er der i et sådant apparat ikke installeret plader i en beholder med vand, men der føres væske ind i mellemrummet mellem de flade elektroder. Afvisning af det traditionelle skema kan reducere størrelsen på brændselscellen markant.

I arbejdet kan du bruge tegninger og skemaer af arbejdselektrolysatorer, som kan tilpasses dine egne forhold.

Valg af materialer til konstruktion af en brintgenerator

Til fremstilling af en brændselscelle kræves næsten ingen specifikke materialer. De eneste vanskeligheder, der kan opstå, er elektroderne. Så hvad skal der klargøres, inden arbejdet påbegyndes.

1. Hvis dit design er en "våd" generator, har du brug for en forseglet vandtank, der også fungerer som reaktorbeholderen. Du kan tage enhver passende beholder, det vigtigste krav er tilstrækkelig styrke og gastæthed. Når man bruger metalplader som elektroder, er det naturligvis bedre at bruge et rektangulært design, for eksempel en forsigtigt forseglet kasse fra et gammelt bilbatteri (sort). Hvis der imidlertid anvendes rør til fremstilling af HHO, er en rummelig beholder fra et husholdningsfilter til vandrensning også egnet.Den bedste mulighed ville være at fremstille et aggregat i rustfrit stål, f.eks. 304 SSL-kvalitet.
   

   Elektrodenhed til en vådt brintgenerator

   Når du vælger en "tør" brændselscelle, har du brug for et ark af plexiglas eller anden gennemsigtig plast op til 10 mm tykke og O-ringe lavet af teknisk silikone.

2. Rør eller plader lavet af rustfrit stål. Naturligvis kan du tage det sædvanlige "sorte" metal, men under betjeningen af ​​elektrolyseren korroderer simpelt kulstofjern hurtigt, og elektroderne skal ofte skiftes. Brugen af ​​metal med højt kulstoflegering legeret med chrom gør det muligt for generatoren at arbejde i lang tid. Håndværkere, der er involveret i fremstilling af brændselsceller, i lang tid beskæftiget med valg af materiale til elektroderne og bosatte sig i rustfrit stål kvalitet 316 L. Forresten, hvis rør af denne legering anvendes i designet, skal deres diameter vælges, så når man installerer en del i den anden mellem dem var der et mellemrum på højst 1 mm. For perfektionister giver de nøjagtige dimensioner:
   - diameteren på det ydre rør er 25.317 mm;
   - diameteren af ​​det indre rør afhænger af det ydre tykkelse. Under alle omstændigheder skal det give et mellemrum mellem disse elementer lig med 0,67 mm.
   

   Af, hvor nøjagtigt parametrene for delene af brintgeneratoren vælges, afhænger dens ydelse

3. PWM generator. Et korrekt monteret elektrisk kredsløb giver dig mulighed for at justere frekvensen af ​​strømmen inden for de nødvendige grænser, og dette er direkte relateret til forekomsten af ​​resonansfænomener. Med andre ord, for at starte brintudvikling, vil det være nødvendigt at vælge parametrene for forsyningsspændingen, derfor er der særlig opmærksomhed mod samlingen af ​​PWM-generatoren. Hvis du kender loddejernet og kan skelne transistoren fra dioden, kan den elektriske del fremstilles uafhængigt. Ellers kan du kontakte en velkendt elektronikingeniør eller bestille fabrikationen af ​​en switching-strømforsyning i et værksted for reparation af elektroniske enheder.
   

   Skiftekraftforsyning, der er designet til at oprette forbindelse til brændselscellen, kan købes på nettet. Små private virksomheder i vores land og i udlandet er engageret i deres fremstilling.

4. Elektriske ledninger til tilslutning. Nok vil være ledere med et tværsnit på 2 kvadratmeter. mm
5. Bubbler. Dette bisarre navn håndværkere kaldet den mest almindelige vand skodder. Du kan bruge enhver forseglet beholder til det. Ideelt set bør det være udstyret med et tætsiddende låg, der, når en gas antændes inde, øjeblikkeligt vil blive revet af. Derudover anbefales det, at der installeres en afskæring mellem elektrolysatoren og bobleren, hvilket forhindrer tilbagevenden af ​​HHO ind i cellen.
   

   Bubbler-design

6. Slanger og fittings. For at tilslutte HHO-generatoren skal du have et gennemsigtigt plastrør, ind- og udgangsbeslag og klemmer.
7. Nødder, bolte og stender. De vil være nødvendige for at fastgøre delene af cellen til hinanden.
8. Reaktionskatalysator. For at HHO-dannelsesprocessen skal fortsætte mere intensivt, sættes kaliumhydroxid KOH til reaktoren. Dette stof kan købes uden problemer på Internettet. For første gang er højst 1 kg pulver tilstrækkelig.
9. Bilsilikon eller andet fugemasse.

Bemærk, at polerede rør ikke anbefales. Tværtimod, eksperter anbefaler, at slibes delene for at få en mat finish. I fremtiden vil dette øge installationens produktivitet.

Værktøjer, der kræves i processen

Før du fortsætter med konstruktionen af ​​brændselscellen, skal du forberede følgende værktøjer:

• båndsav til metal;
• bor med et sæt bor;
• sæt skruenøgler;
• flade og slidsede skruetrækkere;
• vinkelsliber ("grinder") med en indstillet cirkel til skæring af metal;
• multimeter og flowmåler;
• lineal;
• markør.

Hvis du desuden vil være uafhængigt engageret i konstruktionen af ​​en PWM-generator, skal du bruge et oscilloskop og en frekvensmåler for at opsætte den. Inden for rammerne af denne artikel vil vi ikke rejse dette problem, da fremstilling og konfiguration af en switching-strømforsyning bedst overvejes af specialister i relevante fora.

Vær opmærksom på artiklen, der viser andre energikilder, der kan bruges til at udstyre opvarmning til hjemmet:https://aquatech.tomathouse.com/da/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Instruktion: hvordan man selv fremstiller en brintgenerator

Til fremstilling af en brændselscelle tager vi det mest avancerede "tørre" elektrolysekredsløb ved hjælp af elektroder i form af rustfrit stålplader. Instruktionerne nedenfor viser processen med at oprette en brintgenerator fra "A" til "Z", så det er bedre at følge rækkefølgen af ​​handlinger.

Ordningen med brændselscellen "tør" type

1. Fremstilling af brændselscellehuset. Da sidevæggene på rammen er plader af hardboard eller plexiglas, skåret til størrelsen af ​​den fremtidige generator. Det skal forstås, at enhedens størrelse direkte påvirker dens ydeevne, men omkostningerne ved at få HHO vil være højere. Til fremstilling af en brændselscelle er enhedens optimale dimensioner fra 150x150 mm til 250x250 mm.
2. I hver af pladerne bores et hul under indløbet (udløbet), der passer til vand. Derudover skal du bores i sidevæggen for gasudløb og fire huller i hjørnerne for at forbinde reaktorelementerne til hinanden.
   

   Fremstilling af sidevægge

3. Ved hjælp af en vinkelsliber skæres elektrodeplader fra 316L rustfrit stålplade. Deres dimensioner skal være mindre end dimensionerne på sidevæggene med 10 - 20 mm. Derudover er det nødvendigt at efterlade et lille kontaktområde i et af hjørnerne ved at gøre hver detalje. Dette vil være nødvendigt for at forbinde de negative og positive elektroder i grupper, før de tilsluttes til forsyningsspændingen.
4. For at få en tilstrækkelig mængde HHO skal rustfrit stål behandles med fint sandpapir på begge sider.
5. Der bores to huller i hver af pladerne: en bor med en diameter på 6 - 7 mm - til tilførsel af vand ind i rummet mellem elektroderne og en tykkelse på 8 - 10 mm - til fjernelse af brun gas. Borepunkter beregnes under hensyntagen til installationspladserne for de respektive ind- og udløbsrør.
   

   Her er et sæt dele, du skal forberede, inden du bringer brændselscellen sammen

6. Begynd montering af generatoren. For at gøre dette installeres beslag til vandforsyning og gasudvinding i hardboardpladsvæggene. Stederne for deres forbindelser er forsigtigt forseglet med bil- eller VVS-fugemasse.
7. Derefter monteres stendere i en af ​​de gennemsigtige kabinetdele, hvorefter elektroder lægges.
   

   Elektrodeudlægning begynder med en tætningsring

   Bemærk: Pladen af ​​pladeelektroder skal være fladt, ellers berører elementerne med ulige ladninger, hvilket forårsager kortslutning!

8. Rustfrit stålplader adskilles fra reaktorens sideflader ved hjælp af o-ringe, som kan være fremstillet af silikone, paronit eller andet materiale. Det er kun vigtigt, at dens tykkelse ikke overstiger 1 mm. De samme dele bruges som afstande mellem pladerne. Under lægningen skal du sikre dig, at kontaktpuderne til de negative og positive elektroder er samlet på forskellige sider af generatoren.
   

   Når man monterer pladerne, er det vigtigt at orientere udløbsåbningerne korrekt.

9. Efter lægning af den sidste plade installeres en tætningsring, hvorefter generatoren lukkes med en anden hardboardplade, og selve strukturen fastgøres med skiver og møtrikker. Når du udfører dette arbejde, skal du sørge for at overvåge ensartetheden af ​​stramning og fraværet af forvrængninger mellem pladerne.
   

   Ved endelig stramning skal sidevæggenes parallelitet kontrolleres. Dette vil undgå forvrængninger.

10. Ved hjælp af polyethylenslanger forbindes generatoren til en beholder med vand og en bobler.
11. Elektrodernes kontaktpuder forbindes på nogen måde, hvorefter strømkablerne er forbundet til dem.
    

    Ved at opsamle flere brændselsceller og tænde dem parallelt kan du få nok brun gas

12. Spænding tilføres brændselscellen fra PWM-generatoren, hvorefter enheden er indstillet og justeret for den maksimale gasudgang for HHO.

For at få brun gas i en mængde, der er tilstrækkelig til opvarmning eller madlavning, skal du installere flere brintgeneratorer, der fungerer parallelt.

Video: Montering af enheden

Video: Konstruktionen af ​​typen "tør"

Individuelle øjeblikke af brug

Først vil jeg gerne bemærke, at den traditionelle metode til forbrænding af naturgas eller propan i vores tilfælde ikke er egnet, da forbrændingstemperaturen for HHO overstiger de lignende parametre for kulbrinter med mere end tre gange. Som du selv forstår, vil konstruktionsstål ikke kunne modstå denne temperatur i lang tid. Stanley Meyer anbefalede selv at bruge en brænder med et usædvanligt design, hvilket skema vi giver nedenfor.

Skema af en brintforbrænder designet af S. Meyer

Tricket ved denne enhed er, at HHO (angivet med 72 i diagrammet) passerer ind i forbrændingskammeret gennem ventil 35. Den brændende brintblanding stiger gennem kanal 63 og udfører samtidig udkastningsprocessen og trækker luft ud gennem de justerbare huller 13 og 70. Under hætten 40 tilbageholdes en vis mængde forbrændingsprodukter (vanddamp), som kommer ind i forbrændingssøjlen gennem kanal 45 og blandes med den brændende gas. Dette giver dig mulighed for at reducere forbrændingstemperaturen med flere gange.

Det andet punkt, som jeg gerne vil henlede opmærksomheden på, er den væske, der skal hældes i installationen. Det er bedst at bruge tilberedt vand, der ikke indeholder tungmetalsalte. Den ideelle mulighed er destillatet, der kan købes i enhver bilbutik eller apotek. For den vellykkede drift af elektrolysatoren tilsættes kaliumhydroxid KOH til vandet med en hastighed på ca. en spiseskefuld pulver pr. Spand vand.

Under installationen er det vigtigt, at generatoren ikke overophedes. Når temperaturen stiger til 65 grader celsius eller mere, vil apparaturets elektroder være forurenet med biprodukter fra reaktionen, hvilket resulterer i, at elektrolysatorens produktivitet vil falde. Hvis dette stadig skete, skal brintcellen demonteres og pladen fjernes ved hjælp af sandpapir.

Og det tredje, som vi lægger særlig vægt på, er sikkerhed. Husk, at en blanding af brint og ilt ikke ved et uheld kaldes eksplosivt. HHO er en farlig kemisk forbindelse, der, hvis den håndteres forkert, kan forårsage en eksplosion. Overhold sikkerhedsregler, og vær særlig forsigtig, når du eksperimenterer med brint. Kun i dette tilfælde bringer "mursten", som vores univers består af, varme og komfort til dit hjem.

Sikkerhedsregler skal overholdes ikke kun ved installation af en brintgenerator. Ved montering og betjening af bioreaktoren skal man også være ekstremt omhyggelig, da biogas er eksplosiv. Læs mere om denne type installation i følgende artikel:https://aquatech.tomathouse.com/da/otoplenie/alt_otoplenie/kak-poluchit-biogaz.html.

Vi håber, at artiklen er blevet en kilde til inspiration for dig, og at du, når du ruller ærmerne op, begynder at fremstille en brintbrændselscelle. Naturligvis er alle vores beregninger ikke den ultimative sandhed, men de kan bruges til at skabe en fungerende model for en brintgenerator. Hvis du helt vil skifte til denne type opvarmning, skal spørgsmålet undersøges nærmere.Måske bliver din installation hjørnestenen, takket være hvilken omfordelingen af ​​energimarkederne vil ende, og billig og miljøvenlig varme kommer ind i hvert hjem.