Водородный генератор – составные элементы, практическое применение и сборка конструкции

0
437

По причине увеличения цены энергоносителей, пользователи ищут доступные виды топлива, сокращая расходы. Многие лаборатории активно заняты разработкой и внедрением подобных технологических решений. Водород остается интересным выбором в качестве энергоносителя. Этот материал подходит для систем обогрева, так как водород демонстрирует хорошую теплотворную способность, которая в разы выше показателей естественного газа – 33 против 9 кВт/м3.

В теории, для получения горючего топлива из исходного сырья (воды) для переработки в котле, требуется лишь установить электрогенератор водородного типа. О его преимущества, нюансах сборки и установки узнаете из этой публикации.

Водородный генератор – как изготовить своими руками?

Для начала стоит разобраться в том, как работает устройство. Разработано и внедрено в эксплуатацию несколько методов для добычи этого газа из сырья различного назначения. Уделим внимание самым доступным методам:

  • Электролиз. Эта методика отличается своей простотой, что позволяет реализовать проект дома или на даче. Водный раствор, содержащий жидкость, используется для пропуска тока, что приводит к образованию стойкой реакции. В химическом виде она описана по формуле 2NaCl + 2H2O, что приводит к выделению 2NaOH + Cl2 и чистого H2 (водород). Представленный метод позволяет получить раствор с применением кухонной соли, что не является лучшим вариантом. В ходе реакции с этим компонентом образуется хлор, который потенциально опасен. Но качество водорода близко к идеалу — 99,9%.
  • Прохождение пара по емкости с коксом, разогретым до 1000°С. Создав такие условия, запускается химический процесс Н2О + С с выделением СО↑ + H2↑.
  • Добыть водород позволяет метан, для чего потребуется пропустить его через водяной пар. Технология сложна для домашнего использования, так как требуется обеспечить температуру в 1000°С. В результате взаимодействия СН4 + Н2О получаем СО + 3Н
  • Выработка водорода происходит при переработке нефтепродуктов. В данном случае полученный газ является побочным сырьем. Даже сейчас некоторые комбинаты просто сжигают водород, не обладая оборудованием для его сбора и хранения.
Читайте также:  Стабилизатор напряжения своими руками

Среди представленных процессов последний самый экономичный, а первый остается самым доступным. Именно электролиз лежит в основе большей части электрогенераторов, включая бытовые модели оборудования. Принцип действия устройств базируется на движении тока сквозь среду, в которой находятся положительные и отрицательные электроды. Первые притягивают отрицательный заряд, а вторые – противоположный, что приводит к расщеплению веществ.

Из чего состоит водородный генератор?

Конструирование установки позволяет применить различные схемы, среди которых популярна установка Брауна. Электролизер данного типа имеет среднюю производительность и включает в себя ячейки, дополненные пластинчатыми электродами. Показатели производительности зависят от суммарной площади всех пластин. Ячейки крепят в контейнерах, имеющих полную изоляцию от внешней среды. Корпус оснащается  патрубками, которые подсоединяют к магистрали для вывода водорода.

Расчётная производительность демонстрирует, что энергогенератор Брауна способен обеспечить дом теплом и электричеством для освещения. Вопрос лишь в габаритах установки, которая потребуется для таких целей. Установка Брауна также включает в себя водяной затвор, который можно заменить обратным клапаном. Эти элементы исключают опасность обратного движения водорода. При использовании этой схемы устройство можно использовать для отопления дачи или коттеджа.

Подача достаточного количества водорода для обогрева потребует наличия электролизного оборудования, а также определенного объема электричества для протекания самого процесса. Компенсировать электрозатраты в домашних условиях нерационально. Поэтому экономическая выгода достигается с помощью высокой теплотворной способности водорода и экономии на других энергоресурсах.

Как сделать практичный водородный генератор в бытовых условиях?

  • Для создания установки потребуется справиться со следующими этапами:
  • Подготовить герметичную емкость;
  • Создать электроды трубчатого или пластинчатого типа;
  • Собрать управляющую схему;
  • Установить вспомогательные модули;
  • Приобрести и подключить крепления, провода и другие материалы.

В процессе работ потребует использовать набор инструментов. Не обойтись и без частотомера и осциллографа. Собрав все необходимые компоненты, можно начинать работу над сборкой водородного электрогенератора.

В простейшей модели электролизер имеет структуру, включающую металлические пластины, закрепленные болтами. Изделия дополняются прокладками для изоляции, а для обкладок применяется диэлектрический материал. Штуцер дополнен трубкой, которая подает газ в емкость с жидкостью. Необходимость в емкости заключается в том, чтобы накопить водородно-кислородную смесь для последующей подачи под давлением.

Читайте также:  Что лучше – стандартный или инверторный генератор?

При выборе материала для пластин, остановите внимание на нержавеющей стали. Также можно выбрать титан. Последний вариант (пластины из титана легированного типа) станет также катализатором, ускоряющим расщепление. Размеры пластин определяются произвольно. В процессе сборки учитываем, что производительность определяется суммарной площадью этих пластин. Но крупные электроды делать также не стоит, так как это приведет к увеличению расхода электроэнергии. Пластины подключаются к источнику питания. Блок питания позволит регулировать напряжение, которое подается на устройство в процессе эксплуатации.

Самодельный надежный водородный генератор заключен в пластиковом контейнере, в котором закрепляются электроды. Такой вариант для монтажа практичен в том плане, что герметизация устройства происходит очень просто. Трубку можно вывести с помощью отверстия в крышке подходящего размера. Но производительность такой сборки будет небольшой, так как сам электрогенератор отличается небольшими размерами пластин.

Как можно получить водород?

Hydrogen является самым легким газообразным элементом, который поддерживает химические связи. В процессе горения газ способен выделить большой объем тепловой энергии. Данный элемент обладает рядом отличий, которые можно свести к следующему:

  • Окисление газа – экологически чистая процедура, исключающая выделение опасных компонентов. При сгорании материал не создает дыма или гари;
  • Химическая активность приводит к тому, что материал нельзя найти в свободном виде. Но при добыче из воды его объем на планете безграничен.
  • В промышленной отрасли для добычи элемента используется химический метод. Распространенный технологический процесс демонстрирует газификацию каменноугольного кокса. Также водород выступает побочным материалом во время обработки различного сырья.
  • Получение водорода из воды – наиболее доступный метод. Ускорение электролиза может происходить посредством добавления дорогих сплавов для изготовления электродов.

Добыча водорода из навоза

Выработка этого газа происходит различными способами. Так во многих процессах участвует биомасса, воздействовать на которую можно термическим или биохимическим путем. Термохимический процесс заключается в нагреве биомассы в условиях отсутствия поступления кислорода до 800°. Такая методика позволяет значительно снизить расходы, так как температурный режим ниже, чем при газификации кокса. Результат термохимического воздействия приводит к образованию H2, CO и CH4. Себестоимость килограмма водорода при добыче этим методом уже сейчас невысока, а в дальнейшем планируется сократить ее в 2-3 раза.

Читайте также:  Как самостоятельно подключить стабилизатор

Биохимическая технология позволяет получить водород путем процессов жизнедеятельности, протекающих в организмах бактерий, включая Rodobacter speriodes. Энзимы позволяют увеличить производительность выработки материала из полисахаридов, составляющих биомассу. Протекание процесса осуществляется при температуре в 30° без необходимости в высоком давлении. Из сахар-водородной цепи можно получить энергетического топлива прочти в 3 раза больше, чем при сахар-этанольной методике.

Отопление дома водородом

водородный генератор становится привычным явлением на ряду с плазменными резаками и другими продвинутыми устройствами. Использование электролизной установки, для работы которой используется жидкость, позволяет восполнить потребности всего дома в энергоресурсах. Такую установку можно встретить в домах, а также в автомобилях для сокращения эксплуатационных расходов.

Устройство для отопления собственного частного дома подходит идеально, так как его применение исключает образование опасных компонентов и побочных эффектов. В качестве отхода, который образуется при электролизе, является обычная вода. Она образуется в виде водяного пара, что исключает любой негативный эффект для природы. Процесс окупаемости такой установки занимает минимум времени, что зависит от размеров отапливаемого дома и размеров электрогенератора.

Плюсы и минусы использования водорода

Прибор, как и его аналоги, имеет положительные и слабые стороны. Главным недостатком установки является взрывоопасность при несоблюдении установленных требований. Если сборка и монтаж выполнены верно, то этот риск исключен.

К преимуществам установки стоит отнести:

  • Использование жидкости в качестве рабочего сырья;
  • Экологически чистая энергия;
  • Экономия на энергоресурсах;
  • Хорошая производительность;
  • Простота в эксплуатации.

Установку HHO можно собрать собственноручно или заказать в специализированном магазине. В последнем случае цена будет внушительной. Но для сборки прибора потребуются доступные компоненты, что снизит расходы ощутимо.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here