Lämmitysjärjestelmän vetygeneraattori: kootamme olemassa olevan asennuksen omilla käsillä

Kauan sitten on mennyt aikoja, jolloin maatalo voitiin lämmittää vain yhdellä tavalla - polttamalla puu tai hiili takkaan. Nykyaikaiset lämmittimet käyttävät erityyppisiä polttoaineita ja ylläpitävät samalla kodin mukavan lämpötilan automaattisesti. Maakaasu, diesel tai polttoöljy, sähkö, aurinko ja polttoaine geoterminen lämpö - Tässä on epätäydellinen luettelo vaihtoehdoista. Vaikuttaa siltä - elä ja iloitse, mutta vain polttoaineiden ja laitteiden jatkuva hintojen nousu pakottaa meidät jatkamaan halpojen lämmitysmenetelmien etsimistä. Ja samaan aikaan ehtymätön energialähde - vety - on kirjaimellisesti jalkamme alla. Ja tänään puhumme kuinka käyttää tavallista vettä polttoaineena kokoamalla vetygeneraattori omilla käsillämme.

Vetygeneraattorin laite ja toimintaperiaate

Tehtaan vetygeneraattori on vaikuttava yksikkö

Vedyn käyttö polttoaineena maatalon lämmitykseen on hyödyllistä paitsi korkean lämpöarvon vuoksi myös siksi, että sen palaessa ei vapaudu haitallisia aineita. Kuten kaikki muistavat koulukemian kurssista, kun kaksi vetyatomia hapetettiin (kemiallinen kaava H₂ - Hidrogenium) yhdellä happiatomilla muodostuu vesimolekyyli. Samalla vapautuu kolme kertaa enemmän lämpöä kuin maakaasun palamisen aikana. Voimme sanoa, että vety ei ole yhtä suuri kuin muut energialähteet, koska sen varannot maapallolla ovat ehtymättömät - maailman valtameri koostuu 2/3 kemiallisesta elementistä H₂, ja koko maailmankaikkeudessa tämä kaasu on yhdessä heliumin kanssa tärkein ”rakennusmateriaali”. Tässä on vain yksi ongelma - saada puhdasta H: tä₂ vesi on jaettava osiinsa, ja tämä ei ole helppoa. Useiden vuosien ajan tutkijat ovat etsineet tapaa vedyn ottamiseksi ja asettuneet elektrolyysiin.

Laboratorion elektrolysaattorin kaavio

Tämä menetelmä haihtuvan kaasun tuottamiseksi on, että kaksi korkeajännitelähteeseen kytkettyä metallilevyä asetetaan veteen lyhyen etäisyyden päässä toisistaan. Kun virtaa käytetään, suuri sähköpotentiaali hajottaa kirjaimellisesti vesimolekyylin aineosiinsa, vapauttaen kaksi vetyatomia (HH) ja yhden happiatomin (O).Kehittynyt kaasu on nimetty fyysikko J. Brownin mukaan. Sen kaava on HHO ja lämpöarvo on 121 MJ / kg. Ruskea kaasu palaa avotulella eikä muodosta haitallisia aineita. Tämän aineen tärkein etu on, että säännöllinen kattila, joka työskentelee propaanilla tai metaanilla, sopii sen käyttöön. Huomaamme vain, että vety yhdessä hapen kanssa muodostaa räjähtävän seoksen, joten lisävarotoimenpiteitä tarvitaan.

Ruskea kaasulaitos

Generaattori, joka on suunniteltu tuottamaan ruskeaa kaasua suurina määrinä, sisältää useita kennoja, joista kukin sisältää useita paria elektrodilevyjä. Ne asennetaan suljettuun astiaan, joka on varustettu kaasun poistoputkella, liittimillä virran kytkemiseen ja kaulalla veden täyttöä varten. Lisäksi asennus on varustettu turvaventtiilillä ja vesisulkimella. Niiden ansiosta käänteisen liekin leviäminen on poistettu. Vety palaa vain polttimen ulostulossa eikä syty kaikkiin suuntiin. Laitoksen hyödyllisen pinta-alan moninkertainen lisääminen mahdollistaa palavien aineiden uuttamisen riittävinä määrinä erilaisiin tarkoituksiin, mukaan lukien asuintilojen lämmitys. Tee se vain perinteisellä elektrolysaattorilla, mikä ei ole kannattavaa. Yksinkertaisesti sanottuna, jos vedyn tuotantoon käytetty sähkö käytetään suoraan talon lämmitykseen, se on paljon kannattavampaa kuin kattilan lämmitys vedyllä.

Stanley Meyer vetykenno

Amerikkalainen tutkija Stanley Meyer löysi tietä ulos tästä tilanteesta. Sen asennuksessa ei käytetty voimakasta sähköpotentiaalia, mutta tietyn taajuuden virtauksia. Suuren fyysikon keksintö koostui siitä, että vesimolekyyli hidastui ajan myötä muuttuvilla sähköisillä impulsseilla ja tuli resonanssiin, joka saavutti voiman, joka oli riittävä jakamaan sen rakenneosatomiksi. Tällainen vaikutus vaati kymmeniä kertoja pienemmät virrat kuin tavanomaisella elektrolyysikoneella.

Video: Stanley Meyerin polttokenno

Stanley Meyer surmattiin keksinnöstään, joka vapautti ihmiskunnan öljymaganaattien siteistä, ja hänen monen vuoden tutkimustyönsä katosi tyhjään kohtaan. Siitä huolimatta on säilytetty erillisiä tutkijan muistiinpanoja, joiden perusteella monien maailman maiden keksijät yrittävät rakentaa tällaisia ​​laitoksia. Ja minun on sanottava, ettemme onnistuneesti.

Ruskean kaasun edut energialähteenä

• Vesi, josta HHO: ta saadaan, on yksi yleisimmistä aineista planeetallamme.
• Kun tämäntyyppinen polttoaine poltetaan, muodostuu vesihöyryä, joka voidaan tiivistää takaisin nesteeksi ja käyttää uudelleen raaka-aineena.
• Räjähtävän kaasun polttamisessa ei muodostu muita sivutuotteita kuin vesi. Voimme sanoa, ettei ympäristöystävällisempää polttoainetyyppiä ole kuin ruskea kaasu.
• Vetylämmitysjärjestelmän käytön aikana vesihöyryä vapautuu riittävästi pitämään huoneen kosteus mukavalla tasolla.

Saatat myös olla kiinnostunut materiaalista, miten itse rakentaa kaasugeneraattori:https://aquatech.tomathouse.com/fi/otoplenie/kotly/gazogenerator-na-drovakh-dlya-otopleniya-doma-svoimi-rukami.html

Sovellusalue

Nykyään elektrolysaattori on sama tuttu laite kuin asetyleenigeneraattori tai plasmaleikkuri. Alun perin hitsaajat käyttivät vetygeneraattoreita, koska vain muutamaa kiloa painavan laitoksen kantaminen oli paljon helpompaa kuin valtavien happi- ja asetyleenisylinterien siirtäminen. Samanaikaisesti yksiköiden korkea energiaintensiteetti ei ollut kriittinen - kaiken määräsi mukavuus ja käytännöllisyys. Viime vuosina ruskean kaasun käyttö on ylittänyt tavanomaiset vedyn käsitteet polttoaineena kaasuhitsauslaitteissa.Tulevaisuudessa tekniikan mahdollisuudet ovat erittäin laajat, koska HHO: n käytöllä on paljon etuja.

• Pienempi polttoaineenkulutus ajoneuvoissa. Autossa olevat nykyiset vetygeneraattorit mahdollistavat HHO: n käytön lisäaineena perinteiselle bensiinille, dieselille tai kaasulle. Polttoaineseoksen täydellisemmän palamisen vuoksi hiilivetyjen kulutuksessa voidaan vähentää 20–25%.
• Polttoaineen säästö lämpövoimalaitoksissa, joissa käytetään kaasua, hiiltä tai polttoöljyä.
• Vanhojen kattiloiden toksisuuden vähentäminen ja tehokkuuden lisääminen.
• Asuinrakennusten lämmityskustannusten moninkertainen alennus perinteisten polttoaineiden täydellisen tai osittaisen korvaamisen vuoksi Brown-kaasulla.
• Kannettavien laitokset tuottavat HHO kotimaan tarpeisiin - ruoanlaitto, hankkiminen lämmintä vettä, jne
• Periaatteessa uusien, voimakkaiden ja ympäristöystävällisten voimalaitosten kehittäminen.

Vetygeneraattoria, joka on rakennettu käyttämällä S. Meyerin ”Water Fuel Cell Technology” -tekniikkaa (joka oli hänen tutkimuksensa nimi), voi ostaa - niitä valmistavat monet yritykset Yhdysvalloissa, Kiinassa, Bulgariassa ja muissa maissa. Ehdotamme itsenäisen vetygeneraattorin valmistamista.

Video: Kuinka säätää vetylämmitys oikein

Mitä tarvitaan polttokennon tekemiseen kotona

Vetypolttokennon valmistuksen aloittamisen jälkeen on tutkittava räjähtävän kaasun muodostumisprosessin teoriaa. Tämä antaa ymmärryksen generaattorissa tapahtuvasta, auttaa laitteiden asennuksessa ja käytössä. Lisäksi joudut varaamaan tarvittavat materiaalit, joista suurin osa on helppo löytää jakeluverkosta. Piirustuksista ja ohjeista yritämme paljastaa nämä asiat kokonaisuudessaan.

Vetygeneraattorin suunnittelu: kaaviot ja piirrokset

Kotitekoinen laitos ruskean kaasun tuottamiseksi koostuu reaktorista, jossa on asennetut elektrodit, PWM-generaattorista niiden virtalähde, vesisulkimesta ja kytkentäjohdoista ja letkuista. Tällä hetkellä on olemassa useita elektrolyysereiden piirejä, joissa käytetään levyinä tai putkina elektrodeja. Lisäksi Internetistä löydät ns. Kuivan elektrolyysin asennuksen. Toisin kuin perinteisessä mallissa, sellaisessa laitteessa mitään levyjä ei asenneta vesisäiliöön, vaan neste syötetään litteiden elektrodien väliseen rakoon. Perinteisen järjestelmän luopuminen voi vähentää polttokennon kokoa huomattavasti.

Työssä voit käyttää toimivien elektrolyysereiden piirroksia ja kaavioita, jotka voidaan mukauttaa omiin olosuhteisiisi.

Materiaalien valinta vetygeneraattorin rakentamiseksi

Polttokennon valmistuksessa käytännöllisesti katsoen ei tarvita erityisiä materiaaleja. Ainoat vaikeudet, joita voi syntyä, ovat elektrodit. Joten mitä on valmisteltava ennen työn aloittamista.

1. Jos suunnittelusi on "märkä" -tyyppistä generaattoria, tarvitset suljetun vesisäiliön, joka toimii myös reaktorisäiliönä. Voit ottaa minkä tahansa sopivan säiliön, päävaatimus on riittävä lujuus ja kaasutiiviys. Tietysti, kun käytetään metallevyjä elektrodina, on parempi käyttää suorakulmaista mallia, esimerkiksi huolellisesti suljettu kotelo vanhan tyylin autoakusta (musta). Jos putkia käytetään HHO: n tuottamiseen, niin myös tilava säiliö kotitaloussuodattimesta vedenpuhdistukseen on sopiva.Paras vaihtoehto olisi tehdä ruostumattomasta teräksestä valmistettu kotelo, esimerkiksi 304 SSL.
   

   Elektrodikokoonpano märkätyyppiselle vetygeneraattorille

   Kun valitset ”kuivaa” polttokennoa, tarvitset pleksilasi- tai muun läpinäkyvän muovilevyn, jonka paksuus on enintään 10 mm, ja O-renkaat, jotka on valmistettu teknisestä silikonista.

2. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut putket tai levyt. Voit tietysti ottaa tavallisen "mustan" metallin, mutta elektrolysaattorin käytön aikana yksinkertainen hiilirauta syövyttää nopeasti ja elektrodit on usein vaihdettava. Kromilla seostetun korkeahiilisen metallin käyttö antaa generaattorille mahdollisuuden toimia pitkään. Polttokennojen valmistukseen osallistuvat käsityöläiset, jo pitkään elektrodien materiaalien valinnassa ja asettuneet ruostumattomalle teräkselle luokalle 316 L. Muuten, jos suunnittelussa käytetään tämän seoksen putkia, niiden halkaisija on valittava siten, että asennettaessa yhtä osaa toisessa niiden välillä oli enintään 1 mm rako. Perfektionisteille antavat tarkat mitat:
   - ulkoputken halkaisija on 25,317 mm;
   - sisäputken halkaisija riippuu ulkorenkaan paksuudesta. Joka tapauksessa sen tulisi olla rako näiden elementtien välillä yhtä suuri kuin 0,67 mm.
   

   Sen perusteella, kuinka tarkasti vedyn generaattorin osien parametrit valitaan, sen suorituskyky riippuu

3. PWM-generaattori. Oikein koottu sähköpiiri antaa sinun säätää virran taajuutta tarvittavissa rajoissa, ja tämä liittyy suoraan resonanssilmiöiden esiintymiseen. Toisin sanoen, vedyn kehityksen käynnistämiseksi on tarpeen valita syöttöjännitteen parametrit, siksi erityistä huomiota kiinnitetään PWM-generaattorin kokoonpanoon. Jos tunnet juotosraudan ja pystyt erottamaan transistorin diodista, sähköosa voidaan valmistaa itsenäisesti. Muutoin voit ottaa yhteyttä tuttuun sähkötekniikkaan tai tilata kytkentävirtalähteen valmistuksen elektronisten laitteiden korjauspajassa.
   

   Polttokennoon kytkemistä varten suunniteltu kytkentävirtalähde voidaan ostaa verkosta. Pienet yksityiset yritykset maassamme ja ulkomailla harjoittavat niiden valmistusta.

4. Sähköjohdot kytkemistä varten. Se riittää johtimia, joiden poikkileikkaus on 2 neliömetriä. mm
5. Pulputtimeen. Tätä outoa nimeä käsityöläiset kutsuivat tavallisimmaksi vesisulkijaksi. Voit käyttää mitä tahansa sinetöityä astiaa siihen. Ihannetapauksessa se olisi varustettava tiukasti sulkevalla kannella, joka, kun kaasu syttyy sisällä, revitään heti. Lisäksi suositellaan, että elektrolysaattorin ja kuplittimen väliin asennetaan raja-alue, joka estää HHO: n paluuta kennoon.
   

   Kuplien suunnittelu

6. Letkut ja liittimet. HHO-generaattorin kytkemiseen tarvitset läpinäkyvän muoviputken, tulo- ja lähtöliittimen ja kiinnittimet.
7. Mutterit, pultit ja nastat. Niitä tarvitaan solun osien kiinnittämiseen toisiinsa.
8. Reaktiokatalyytti. Jotta HHO: n muodostumisprosessi etenee intensiivisemmin, reaktoriin lisätään kaliumhydroksidia KOH. Tätä ainetta voi ostaa ilman ongelmia verkossa. Ensimmäistä kertaa enintään 1 kg jauhetta riittää.
9. Autosilikoni tai muu tiiviste.

Huomaa, että kiillotettuja putkia ei suositella. Päinvastoin, asiantuntijat suosittelevat osien hiomista mattapinnan saavuttamiseksi. Jatkossa tämä lisää asennuksen tuottavuutta.

Työkalut, joita prosessissa vaaditaan

Ennen kuin jatkat polttokennon rakentamista, valmistele seuraavat työkalut:

• rautametallia metalliin;
• poraa sarjalla porakoneita;
• jakoavaimet;
• litteät ja uraruuvimeisselit;
• kulmahiomakone ("hiomakone"), jolla on asetettu ympyrä metallin leikkaamiseksi;
• yleismittari ja virtausmittari;
• viivotin;
• merkki.

Lisäksi, jos aiot harjoittaa itsenäisesti PWM-generaattorin rakentamista, tarvitset sen asettamiseen oskilloskoopin ja taajuusmittarin. Tämän artikkelin puitteissa emme ota esiin tätä kysymystä, koska kytkentävirtalähteen valmistus ja konfigurointi on parhaiten asiantuntijoiden mielestä asiaankuuluvilla foorumeilla.

Kiinnitä huomiota artikkeliin, jossa luetellaan muut energialähteet, joita voidaan käyttää kodin lämmityksen varustamiseen:https://aquatech.tomathouse.com/fi/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Ohje: kuinka itse tehdä vetygeneraattori

Polttokennon valmistukseen otamme pisimmällä “kuivassa” elektrolysaattoripiirissä, jossa käytetään elektrodit ruostumattomasta teräksestä valmistettujen levyjen muodossa. Alla olevat ohjeet osoittavat vetygeneraattorin luomisprosessin "A" - "Z", joten on parempi noudattaa toimintajaksoa.

Polttokennon tyyppi "kuiva"

1. Polttokennokennon valmistus. Koska rungon sivuseinät ovat kovalevy- tai pleksilasilevyjä, leikattu tulevan generaattorin kokoon. Sinun on ymmärrettävä, että laitteen koko vaikuttaa suoraan sen suorituskykyyn, mutta HHO: n hankintakustannukset ovat korkeammat. Polttokennon valmistuksessa laitteen optimaaliset mitat ovat välillä 150x150 mm - 250 x 250 mm.
2. Jokaiseen levyyn porataan reikä veden sisääntulon (ulostulon) alle. Lisäksi tarvitset porauksen sivuseinämään kaasun poistumista varten ja neljä reikää nurkkaan reaktorielementtien kytkemiseksi toisiinsa.
   

   Valmistus sivuseinät

3. Elektrodilevyt leikataan kulmahiomakoneella 316L ruostumattomasta teräslevystä. Niiden mittojen tulee olla pienemmät kuin sivuseinien mitat 10 - 20 mm. Lisäksi jokaisen yksityiskohdan tekemisessä on tarpeen jättää pieni kosketusalue yhdestä kulmasta. Tämä on tarpeen yhteyden negatiiviset ja positiiviset elektrodit ryhmiin ennen kuin liität ne syöttöjännitteeseen.
4. Riittävän määrän HHO: n saamiseksi ruostumatonta terästä on käsiteltävä hienolla hiekkapaperilla molemmin puolin.
5. Kumpaankin levyyn porataan kaksi reikää: pora, jonka halkaisija on 6 - 7 mm - veden syöttämiseksi elektrodien väliseen tilaan ja paksuus 8 - 10 mm - ruskean kaasun tuulettamiseksi. Porauspisteet lasketaan ottaen huomioon vastaavien tulo- ja poistoputkien asennuspaikat.
   

   Tässä on joukko osia, jotka sinun on valmistettava ennen polttokennon kokoamista

6. Aloita generaattorin kokoonpano. Tätä varten kovalevyn seiniin asennetaan vedenjakelu- ja kaasunottovarusteet. Niiden liitosten paikat on suljettu huolellisesti auto- tai putkistotiivisteellä.
7. Sen jälkeen nastat asennetaan yhteen läpinäkyvään kotelon osaan, jonka jälkeen elektrodit asetetaan.
   

   Elektrodin asettaminen alkaa tiivistysrenkaalla

   Huomaa: levyelektrodien tason on oltava tasainen, muuten elementit, joiden varaukset poikkeavat toisistaan, koskettavat aiheuttaen oikosulun!

8. Ruostumattomat teräslevyt erotetaan reaktorin sivupinnoista o-renkaissa, jotka voivat olla silikonia, paroniittia tai muuta materiaalia. On vain tärkeää, että sen paksuus ei ylitä 1 mm. Samoja osia käytetään välilevyinä levyjen välillä. Asetuksen aikana varmista, että negatiivisten ja positiivisten elektrodien kosketuslevy on ryhmitelty generaattorin eri puolille.
   

   Levyjä kootaessa on tärkeää suunnata poistoaukot oikein.

9. Viimeisen levyn asettamisen jälkeen asennetaan tiivistysrengas, jonka jälkeen generaattori suljetaan toisella kovalevyn seinällä ja itse rakenne kiinnitetään aluslevyillä ja muttereilla. Suorittaessasi tätä työtä, varmista tarkkailun tasaisuus ja levyjen välisten vääristymien välttäminen.
   

   Lopullisessa kiristyksessä sivuseinien suuntaisuutta on valvottava. Tämä välttää vääristymiä.

10. Generaattori kytketään polyeteeniletkuilla vesisäiliöön ja kuplittimeen.
11. Elektrodien kosketuslevy on kytketty toisiinsa millä tahansa tavalla, minkä jälkeen virtajohdot on kytketty niihin.
    

    Keräämällä useita polttokennoja ja kytkemällä ne päälle samanaikaisesti, saat tarpeeksi ruskeaa kaasua

12. Jännite syötetään polttokennoon PWM-generaattori, jonka jälkeen laite on viritetty ja säädetty enintään kaasun ulostulo HHO.

Asenna useita rinnan toimivia vetygeneraattoreita, jotta saadaan ruskeaa kaasua määränä, joka riittää lämmitykseen tai ruoanlaittoon.

Video: Laitteen kokoaminen

Video: "Kuivan" tyypin rakenne

Yksittäiset käyttökohdat

Ensinnäkin haluaisin huomauttaa, että perinteinen menetelmä maakaasun tai propaanin polttamiseksi ei tässä tapauksessa ole sopivaa, koska HHO: n palamislämpötila ylittää samanlaiset hiilivetyjen parametrit yli kolme kertaa. Kuten itse ymmärrät, rakenneteräs ei kestä tätä lämpötilaa pitkään. Stanley Meyer itse suositteli epätavallisen polttimen käyttämistä, jonka kaavion alla annamme.

Kaavio vetypolttimesta, jonka on suunnitellut S. Meyer

Tämän laitteen temppu on, että HHO (merkitty kaaviossa 72: lla) kulkee palamiskammioon venttiilin 35 kautta. Palava vetyseos nousee kanavan 63 läpi ja suorittaa samalla poistoprosessin vetämällä ulkoilmaa säädettävien reikien 13 ja 70 läpi. Korkin 40 alla säilyy tietty määrä palamistuotteita (vesihöyryä), joka tulee polttopylvääseen kanavan 45 kautta ja sekoittuu palavan kaasun kanssa. Tämän avulla voit vähentää palamislämpötilaa useita kertoja.

Toinen asia, johon haluaisin kiinnittää huomionne, on neste, joka tulisi kaataa asennukseen. Parasta on käyttää valmistettua vettä, joka ei sisällä raskasmetallisuoloja. Ihanteellinen vaihtoehto on tisle, jota voi ostaa mistä tahansa autokaupasta tai apteekista. Elektrolysaattorin onnistuneen toiminnan kannalta veteen lisätään kaliumhydroksidia KOH nopeudella noin yksi ruokalusikallinen jauhetta kohti ämpäri vettä.

Asennuksen aikana on tärkeää, että generaattori ei ylikuumene. Kun lämpötila nousee 65 asteeseen tai enemmän, laitteen elektrodit saastutetaan reaktion sivutuotteilla, minkä seurauksena elektrolysaattorin tuottavuus heikkenee. Jos näin tapahtui, vetykenno on purettava ja plakki poistettava hiekkapaperilla.

Ja kolmas, johon painotamme erityistä huomiota, on turvallisuus. Muista, että vedyn ja hapen seosta ei vahingossa kutsuta räjähtäväksi. HHO on vaarallinen kemiallinen yhdiste, joka väärin käytettynä voi aiheuttaa räjähdyksen. Noudata turvallisuussääntöjä ja ole erityisen varovainen, kun kokeilet vetyä. Vain tässä tapauksessa "tiili", josta universumimme koostuu, tuo lämpöä ja mukavuutta kotiisi.

Turvallisuusmääräyksiä on noudatettava paitsi vetygeneraattorin asentamisessa. Bioreaktorin kokoonpanossa ja käytössä on oltava myös erityisen varovainen, koska biokaasu on räjähtävä. Lue lisää tämän tyyppisistä asennuksista seuraavasta artikkelista:https://aquatech.tomathouse.com/fi/otoplenie/alt_otoplenie/kak-poluchit-biogaz.html.

Toivomme, että artikkelista on tullut inspiraation lähde sinulle, ja sinä, kääriä hihat ylös, aloitat vetypolttokennon valmistuksen. Tietysti kaikki laskelmamme eivät ole lopullinen totuus, mutta niitä voidaan kuitenkin käyttää vetygeneraattorin toimintamallin luomiseen. Jos haluat siirtyä kokonaan tällaiseen lämmitykseen, kysymystä on tutkittava tarkemmin.Ehkä asennuksesta tulee kulmakivi, jonka ansiosta energiamarkkinoiden uudelleenjakelu päättyy, ja halpaa ja ympäristöystävällistä lämpöä tulee jokaiseen kotiin.