Hydrogengenerator for varmesystemet: vi monterer den eksisterende installasjonen med egne hender

Lenge borte er de dagene hvor et landsted bare kunne varmes opp på en måte - ved å brenne ved eller kull i komfyren. Moderne ovner bruker forskjellige typer drivstoff og opprettholder samtidig automatisk en behagelig temperatur i hjemmene våre. Naturgass, diesel eller fyringsolje, strøm, solenergi og geotermisk varme - Her er en ufullstendig liste over alternativer. Det ser ut til - lev og glede deg, men bare den konstante økningen i priser på drivstoff og utstyr tvinger oss til å fortsette letingen etter billige oppvarmingsmetoder. Og samtidig ligger en uuttømmelig energikilde - hydrogen, bokstavelig talt under føttene våre. Og i dag skal vi snakke om hvordan du bruker vanlig vann som drivstoff ved å sette sammen en hydrogengenerator med våre egne hender.

Enheten og prinsippet for driften av hydrogengeneratoren

Fabrikken hydrogen generator er en imponerende enhet

Å bruke hydrogen som drivstoff for oppvarming av et landsted er fordelaktig ikke bare på grunn av den høye brennverdien, men også fordi det ikke frigjøres skadelige stoffer under forbrenningen. Som alle husker fra skolekjemikurs, når to hydrogenatomer oksideres (kjemisk formel H₂ - Hidrogenium) med ett oksygenatom, dannes et vannmolekyl. Samtidig frigjøres tre ganger mer varme enn under forbrenning av naturgass. Vi kan si at hydrogen ikke er lik andre energikilder, siden reservene på jorden er uuttømmelige - verdenshavet med 2/3 består av det kjemiske elementet H₂, og i hele universet er denne gassen, sammen med helium, det viktigste "byggematerialet". Her er bare ett problem - å få ren H₂ det er nødvendig å dele vannet i dets bestanddeler, og å gjøre dette er ikke lett. I mange år har forskere lett etter en måte å utvinne hydrogen og bosatte seg på elektrolyse.

Opplegget med laboratorieelektrolysatoren

Denne metoden for å produsere flyktig gass er at to metallplater koblet til en høyspenningskilde plasseres i vann i kort avstand fra hverandre. Når strømmen tilføres, bryter det høye elektriske potensialet bokstavelig talt vannmolekylet i dets bestanddeler, og frigjør to hydrogenatomer (HH) og ett oksygenatom (O).Den utviklede gassen ble oppkalt etter fysiker J. Brown. Formelen er HHO og brennverdien er 121 MJ / kg. Brun gass brenner med åpen flamme og danner ingen skadelige stoffer. Hovedfordelen med dette stoffet er at en vanlig kjele som opererer på propan eller metan er egnet for bruk. Vi bemerker bare at hydrogen i kombinasjon med oksygen danner en eksplosiv blanding, derfor vil ytterligere forholdsregler være nødvendig.

Oppsett av brun gassanlegg

Generatoren, designet for å produsere brun gass i store mengder, inneholder flere celler, som hver inneholder mange par elektrodeplater. De er installert i en forseglet beholder, som er utstyrt med et utløpsrør for gass, terminaler for tilkobling av strøm og en hals for fylling av vann. I tillegg er installasjonen utstyrt med en sikkerhetsventil og en vannlukker. Takket være dem elimineres muligheten for omvendt flammeutbredelse. Hydrogen brenner bare ved utløpet til brenneren, og antennes ikke i alle retninger. En flere økning i det nyttige området for installasjonen tillater utvinning av brennbare stoffer i mengder som er tilstrekkelig til forskjellige formål, inkludert oppvarming av boliglokaler. Bare å gjøre det med en tradisjonell elektrolysator vil være ulønnsom. Enkelt sagt, hvis strømmen som brukes på hydrogenproduksjon direkte brukes til å varme opp et hus, vil det være mye mer lønnsomt enn å varme opp en kjele med hydrogen.

Stanley Meyer hydrogencelle

Veien ut av denne situasjonen ble funnet av den amerikanske forskeren Stanley Meyer. Installasjonen brukte ikke kraftig elektrisk potensial, men strømmer med en viss frekvens. Oppfinnelsen av den store fysikeren besto i det faktum at et vannmolekyl svingte til takt med å skifte elektriske impulser og inngikk resonans, som nådde en kraft som var tilstrekkelig til å dele det opp i bestanddelatomer. For en slik effekt var strømmer titalls ganger lavere enn under driften av en kjent elektrolysemaskin.

Video: Stanley Meyer Fuel Cell

For hans oppfinnelse, som kunne frigjøre menneskeheten fra bondage av oljetycoons, ble Stanley Meyer drept, og arbeidet med hans mange års forskning forsvant inn i midten av ingensteds. Ikke desto mindre er individuelle notater fra forskeren bevart, på grunnlag av hvilken oppfinnerne fra mange land i verden prøver å bygge slike installasjoner. Og jeg må si, ikke uten hell.

Fordeler med brun gass som energikilde

• Vannet som HHO er hentet fra er et av de vanligste stoffene på planeten vår.
• Når denne typen drivstoff brennes, dannes vanndamp, som kan kondenseres tilbake til væske og gjenbrukes som råstoff.
• I prosessen med å brenne eksplosiv gass dannes det ingen biprodukter annet enn vann. Vi kan si at det ikke er en mer miljøvennlig type drivstoff enn brun gass.
• Under drift av et hydrogenvarmesystem frigjøres vanndamp i en mengde som er tilstrekkelig til å opprettholde fuktighet i rommet på et behagelig nivå.

Du kan også være interessert i materiale om hvordan du bygger en gassgenerator selv:https://aquatech.tomathouse.com/no/otoplenie/kotly/gazogenerator-na-drovakh-dlya-otopleniya-doma-svoimi-rukami.html

Bruksområde

I dag er elektrolysatoren den samme kjente enheten som acetylen generator eller plasmakutter. Opprinnelig ble hydrogengeneratorer brukt av sveisere, siden det var mye enklere å bære en installasjon som bare veide noen kilo enn å flytte store oksygen- og acetylen-sylindere. Samtidig var enhetens høye energiintensitet ikke kritisk - alt ble bestemt av bekvemmelighet og praktiske forhold. De siste årene har bruken av brun gass gått utover de vanlige begrepene hydrogen som drivstoff for gasssveisemaskiner.I fremtiden er mulighetene for teknologi veldig brede, siden bruken av HHO har mange fordeler.

• Redusert drivstofforbruk i kjøretøy. Eksisterende bilgeneratorer tillater bruk av HHO som tilsetningsstoff til tradisjonell bensin, diesel eller gass. På grunn av mer fullstendig forbrenning av drivstoffblandingen, kan man oppnå en reduksjon på 20–25% i hydrokarbonforbruket.
• Drivstofføkonomi ved termiske kraftverk som bruker gass, kull eller fyringsolje.
• Å redusere giftigheten og øke effektiviteten til gamle kjelehus.
• Flere reduksjoner i kostnadene ved oppvarming av boligbygg på grunn av full eller delvis erstatning av tradisjonelle drivstoff med brun gass.
• Bruk av bærbare installasjoner for å produsere HHO til hjemmebehov - matlaging, innhenting av varmt vann, etc.
• Utvikling av grunnleggende nye, kraftige og miljøvennlige kraftverk.

En hydrogengenerator bygget med S. Meyers “Water Fuel Cell Technology” (som var navnet på avhandlingen hans) kan kjøpes - mange selskaper i USA, Kina, Bulgaria og andre land produserer dem. Vi foreslår å lage en hydrogengenerator på egen hånd.

Video: Hvordan ordne oppvarming av hydrogen

Hva skal til for å lage en brenselcelle hjemme

Begynnelsen av å produsere en hydrogenbrenselcelle, er det nødvendig å studere teorien om dannelsen av eksplosiv gass. Dette vil gi en forståelse av hva som skjer i generatoren, vil hjelpe med installasjon og drift av utstyret. I tillegg må du fylle ut nødvendige materialer, de fleste av dem vil være enkle å finne i distribusjonsnettet. Når det gjelder tegningene og instruksjonene, vil vi prøve å avsløre disse problemstillingene i sin helhet.

Designe en hydrogengenerator: diagrammer og tegninger

En hjemmelaget installasjon for å produsere brun gass består av en reaktor med installerte elektroder, en PWM-generator for strømforsyningen deres, en vannlukker og tilkoblingsledninger og slanger. For tiden er det flere kretser av elektrolysatorer som bruker plater eller rør som elektroder. I tillegg kan du på nettet finne installasjonen av den såkalte tørre elektrolysen. I motsetning til den tradisjonelle konstruksjonen, er det i et slikt apparat ikke installert plater i en beholder med vann, men væske føres inn i gapet mellom de flate elektrodene. Avvisning av den tradisjonelle ordningen kan redusere størrelsen på brenselcellen betydelig.

I arbeidet kan du bruke tegninger og ordninger av arbeidselektrolysatorer, som kan tilpasses dine egne forhold.

Valg av materialer for konstruksjon av en hydrogengenerator

For fremstilling av en brenselcelle er praktisk talt ingen spesifikke materialer nødvendig. De eneste vanskeligheter som kan oppstå er elektrodene. Så hva som må forberedes før du starter arbeidet.

1. Hvis designen din er en "våt" generator, trenger du en forseglet vanntank, som også vil fungere som reaktorfartøy. Du kan ta hvilken som helst passende beholder. Hovedkravet er tilstrekkelig styrke og gasstetthet. Når du bruker metallplater som elektroder, er det selvfølgelig bedre å bruke en rektangulær design, for eksempel en nøye forseglet koffert fra et gammelt bilbatteri (svart). Hvis imidlertid rør brukes til å produsere HHO, er en romslig beholder fra et husholdningsfilter for vannrensing også egnet.Det beste alternativet ville være å lage et aggregat i rustfritt stål, for eksempel 304 SSL-klasse.
   

   Elektrodeanordning for en våtgenerator av våt type

   Når du velger en "tørr" brenselcelle, trenger du et ark med pleksiglass eller annen gjennomsiktig plast opp til 10 mm tykke og O-ringer laget av teknisk silikon.

2. Rør eller plater av rustfritt stål. Selvfølgelig kan du ta det vanlige "svarte" metallet. Imidlertid korroserer enkle karbonjern raskt under drift av elektrolysatoren, og elektrodene må ofte skiftes. Bruken av høyt karbonmetall legert med krom vil gjøre det mulig for generatoren å fungere i lang tid. Håndverkere som er involvert i produksjonen av brenselceller, i lang tid engasjert i valg av materiale til elektrodene og slo seg ned i rustfritt stål klasse 316 L. Forresten, hvis rør av denne legeringen brukes i designet, må diameteren deres velges slik at når du installerer en del i den andre mellom dem var det et gap på ikke mer enn 1 mm. For perfeksjonister gir de nøyaktige dimensjonene:
   - diameteren på det ytre røret er 25.317 mm;
   - diameteren på det indre røret avhenger av tykkelsen på det ytre. I alle fall skal det gi et avstand mellom disse elementene lik 0,67 mm.
   

   Avhengig av hvor nøyaktig parametrene til delene av hydrogengeneratoren velges, avhenger dens ytelse

3. PWM generator. En riktig montert elektrisk krets vil tillate deg å justere frekvensen av strømmen innenfor de nødvendige grensene, og dette er direkte relatert til forekomsten av resonansfenomener. Med andre ord, for å starte utviklingen av hydrogen, vil det være nødvendig å velge parametrene til forsyningsspenningen, derfor blir spesiell oppmerksomhet rettet mot monteringen av PWM-generatoren. Hvis du er kjent med loddejernet og kan skille transistoren fra dioden, kan den elektriske delen lages uavhengig av hverandre. Ellers kan du kontakte en kjent elektronikkingeniør eller bestille produksjon av en svitsjestrømforsyning i et verksted for elektronisk utstyr.
   

   Bryter strømforsyning, designet for å koble til brenselcellen, kan kjøpes på nettet. Små private selskaper i vårt land og i utlandet driver med produksjon.

4. Elektriske ledninger for å koble til. Nok vil være ledere med et tverrsnitt på 2 kvadratmeter. mm
5. Bobler. Dette bisarre navnet håndverkerne kalte den vanligste vannlukkeren. Du kan bruke hvilken som helst forseglet beholder til det. Ideelt sett bør det være utstyrt med et tettsittende lokk som, når en gass antenner inni, øyeblikkelig blir revet av. I tillegg anbefales det at det installeres et avskjær mellom elektrolysatoren og boblen, noe som forhindrer tilbakeføring av HHO inn i cellen.
   

   Bubbler-design

6. Slanger og beslag. For å koble til HHO-generatoren, trenger du et gjennomsiktig plastrør, inn- og utløpsbeslag og klemmer.
7. Muttere, bolter og stender. De vil være nødvendige for å feste delene av cellen til hverandre.
8. Reaksjonskatalysator. For at HHO-formasjonsprosessen skal fortsette mer intensivt, tilsettes kaliumhydroksyd KOH til reaktoren. Dette stoffet kan kjøpes uten problemer på nettet. For første gang vil ikke mer enn 1 kg pulver være tilstrekkelig.
9. Bilsilikon eller annet fugemasse.

Merk at polerte rør ikke anbefales. Tvert imot, eksperter anbefaler å slipe delene for å få en matt finish. I fremtiden vil dette øke produktiviteten til installasjonen.

Verktøy som vil være nødvendige i prosessen

Før du fortsetter med byggingen av brenselcellen, må du forberede følgende verktøy:

• båndsag for metall;
• bor med et sett driller;
• sett med skiftenøkler;
• flate og slissede skrutrekkere;
• vinkelsliper ("kvern") med en innstilt sirkel for skjæring av metall;
• multimeter og flytmåler;
• Hersker;
• markør.

I tillegg, hvis du vil være uavhengig engasjert i byggingen av en PWM-generator, trenger du et oscilloskop og en frekvensmåler for å sette den opp. I rammen av denne artikkelen vil vi ikke ta opp dette problemet, siden produksjon og konfigurasjon av en koblingsforsyning er best vurdert av spesialister i relevante fora.

Vær oppmerksom på artikkelen, som viser andre energikilder som kan brukes til å utstyre oppvarming av hjemmet:https://aquatech.tomathouse.com/no/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Instruksjon: hvordan lage en hydrogengenerator selv

For produksjon av en brenselcelle tar vi den mest avanserte "tørre" elektrolyserkretsen ved bruk av elektroder i form av rustfrie stålplater. Instruksjonene nedenfor demonstrerer prosessen med å lage en hydrogengenerator fra "A" til "Z", så det er bedre å følge handlingssekvensen.

Opplegget av brenselcellen "tørr"

1. Produksjon av brenselcellehuset. Siden sideveggene på rammen er plater av hardboard eller pleksiglass, kuttet til størrelsen på fremtidens generator. Det må forstås at størrelsen på enheten direkte påvirker ytelsen, men kostnadene for å få HHO vil være høyere. For fremstilling av en brenselcelle er enhetens optimale dimensjoner fra 150x150 mm til 250x250 mm.
2. I hver av platene blir det boret et hull under innløpet (utløpet) som passer for vann. I tillegg trenger du boring i sideveggen for gassuttak og fire hull i hjørnene for å koble reaktorelementene til hverandre.
   

   Produksjon av sidevegger

3. Ved hjelp av en vinkelsliper kuttes elektrodeplater fra 316L rustfritt stålplate. Deres dimensjoner skal være mindre enn dimensjonene til sideveggene med 10 - 20 mm. I tillegg, gjør hver detalj, er det nødvendig å forlate et lite kontaktområde i et av hjørnene. Dette vil være nødvendig for å koble de negative og positive elektrodene til grupper før du kobler dem til forsyningsspenningen.
4. For å få en tilstrekkelig mengde HHO, må rustfritt stål behandles med fint sandpapir på begge sider.
5. Det bores to hull i hver av platene: et bor med en diameter på 6 - 7 mm - for å tilføre vann inn i rommet mellom elektrodene og en tykkelse på 8 - 10 mm - for å fjerne brun gass. Borepunkter beregnes under hensyntagen til installasjonsstedene til de respektive inn- og utløpsrørene.
   

   Her er et sett med deler du trenger å forberede før du setter sammen brenselcellen

6. Begynn montering av generatoren. For å gjøre dette, er beslag for vannforsyning og gassutvinning installert i hardboardets vegger. Stedene til forbindelsene deres er forsiktig forseglet med bil- eller rørleggerforsegling.
7. Etter det er stender installert i en av de gjennomsiktige saksdelene, hvoretter elektroder legges.
   

   Legging av elektroder begynner med en tetningsring

   Vær oppmerksom på: Platen til elektrodenes plan må være flatt, ellers berører elementene med ulik ladning seg og forårsaker kortslutning!

8. Rustfrie stålplater skilles fra reaktorens sideoverflater ved bruk av o-ringer, som kan være laget av silikon, paronitt eller annet materiale. Det er bare viktig at tykkelsen ikke overstiger 1 mm. De samme delene brukes som avstandsstykker mellom platene. Under legging må du sørge for at kontaktputene til de negative og positive elektrodene er gruppert på forskjellige sider av generatoren.
   

   Når du monterer platene, er det viktig å orientere utløpsåpningene riktig.

9. Etter å ha lagt den siste platen, installeres en tetningsring, hvoretter generatoren lukkes med en andre hardboardvegg, og selve strukturen er festet med skiver og muttere. Utfør dette arbeidet, sørg for å overvåke ensartetheten til stramming og fraværet av forvrengninger mellom platene.
   

   Ved endelig innstramming må parallelliteten til sideveggene kontrolleres. Dette vil unngå forvrengninger.

10. Ved bruk av polyetylenslanger kobles generatoren til en vannbeholder og en bobler.
11. Kontaktene på elektrodene kobles sammen på noen måte, hvoretter strømkablene er koblet til dem.
    

    Ved å samle flere brenselceller og slå dem parallelt, kan du få nok brun gass

12. Spenning tilføres brenselcellen fra PWM-generatoren, hvoretter enheten er innstilt og justert for maksimal gasseffekt HHO.

For å få brun gass i en mengde som er tilstrekkelig til oppvarming eller tilberedning, må du installere flere hydrogengeneratorer som fungerer parallelt.

Video: Montering av enheten

Video: Konstruksjonen av den "tørre" typen

Individuelle øyeblikk av bruk

Først av alt vil jeg merke at den tradisjonelle metoden for å forbrenne naturgass eller propan i vårt tilfelle ikke er egnet, siden forbrenningstemperaturen til HHO overskrider de lignende parametrene for hydrokarboner med mer enn tre ganger. Som du selv forstår, vil konstruksjonsstål ikke tåle denne temperaturen på lenge. Stanley Meyer anbefalte selv å bruke en brenner av en uvanlig design, som skjemaet vi gir nedenfor.

Oppsett av en hydrogenbrenner designet av S. Meyer

Trikset med denne anordningen er at HHO (indikert med 72 i diagrammet) passerer inn i forbrenningskammeret gjennom ventil 35. Den brennende hydrogenblandingen stiger gjennom kanal 63 og utfører samtidig utkastingsprosessen og drar luften med seg ut gjennom justerbare åpninger 13 og 70. Under hetten 40 beholdes en viss mengde forbrenningsprodukter (vanndamp), som kommer inn i forbrenningssøylen gjennom kanal 45 og blandes med den brennende gassen. Dette lar deg redusere forbrenningstemperaturen med flere ganger.

Det andre poenget som jeg ønsker å gjøre oppmerksom på er væsken som skal helles i installasjonen. Det er best å bruke tilberedt vann som ikke inneholder tungmetallsalter. Det ideelle alternativet er destillatet, som kan kjøpes i enhver bilbutikk eller apotek. For vellykket drift av elektrolysatoren tilsettes kaliumhydroksyd KOH til vannet med en hastighet på omtrent en spiseskje pulver per bøtte vann.

Under installasjonen er det viktig å ikke overopphete generatoren. Når temperaturen stiger til 65 grader eller mer, vil elektrodene til apparatet være forurenset med biprodukter av reaksjonen, på grunn av hvilken produktiviteten til elektrolysatoren vil avta. Hvis dette fortsatt skjedde, må hydrogecellen demonteres og plaketten fjernes ved hjelp av sandpapir.

Og den tredje, som vi legger spesiell vekt på, er sikkerhet. Husk at en blanding av hydrogen og oksygen ikke ved et uhell kalles eksplosivt. HHO er en farlig kjemisk forbindelse som, hvis den håndteres feil, kan forårsake en eksplosjon. Følg sikkerhetsreglene, og vær spesielt forsiktig når du eksperimenterer med hydrogen. Bare i dette tilfellet vil "mursteinen" som vårt univers består av gi varme og komfort til ditt hjem.

Sikkerhetsregler må overholdes ikke bare når du installerer en hydrogengenerator. Ved montering og drift av bioreaktoren må man også være ekstremt forsiktig, siden biogass er eksplosiv. Les mer om denne typen installasjon i følgende artikkel:https://aquatech.tomathouse.com/no/otoplenie/alt_otoplenie/kak-poluchit-biogaz.html.

Vi håper artikkelen har blitt en inspirasjonskilde for deg, og at du, ruller opp ermene, begynner å produsere en hydrogenbrenselcelle. Naturligvis er ikke alle beregningene våre den endelige sannheten, men de kan brukes til å lage en fungerende modell av en hydrogengenerator. Hvis du vil bytte helt til denne typen oppvarming, må spørsmålet studeres nærmere.Kanskje blir installasjonen din hjørnesteinen, takket være at omfordelingen av energimarkedene vil ende, og billig og miljøvennlig varme kommer inn i hvert hjem.