Hvordan lage en hydrogengenerator for hjemmet ditt med egne hender: praktiske tips for produksjon og installasjon

Vi er vant til å vurdere naturgass som den rimeligste drivstofftypen.Men det viser seg at den har et verdig alternativ - hydrogen oppnådd ved å spalte vann. Vi mottar utgangsmaterialet for produksjon av dette drivstoffet helt gratis. Og hvis du lager en hydrogengenerator selv, vil besparelsene rett og slett være fantastiske. Ikke sant?

Vi er klare til å dele verdifull informasjon med deg om alternativene og reglene for montering av en teknisk installasjon beregnet for produksjon av hydrogen. Å studere artikkelen presentert for din oppmerksomhet vil garantere produksjonen av en problemfri enhet.

For de som ønsker å bygge en billig, men veldig produktiv drivstoffgenerator med egne hender, tilbyr vi detaljerte instruksjoner. Vi gir anbefalinger for riktig bruk. Fotoapplikasjoner og videoer ble brukt som informative tillegg som tydelig forklarer operasjonsprinsippet.

Metoder for å produsere hydrogen

I kjemitimene på videregående ble det en gang gitt forklaringer på hvordan man kan få hydrogen fra vanlig vann fra springen. Det er et slikt konsept i det kjemiske feltet - elektrolyse. Det er takket være elektrolyse at det er mulig å produsere hydrogen.

Den enkleste hydrogeninstallasjonen er en beholder fylt med vann. To plateelektroder er plassert under vannlaget. Elektrisk strøm tilføres dem. Siden vann er en utmerket leder av elektrisk strøm, etableres kontakt med lav motstand mellom platene.

Strømmen som går gjennom den lave vannmotstanden fremmer dannelsen av en kjemisk reaksjon, som resulterer i dannelsen av hydrogen.

Diagram over en eksperimentell hydrogeninstallasjon, som i tidligere tider ble studert i kjemiklassen på videregående skole. Som det viser seg, var disse leksjonene ikke overflødige for å praktisere moderne hverdagsbehov

Det ser ut til at alt er enkelt og det er veldig lite igjen å gjøre - samle det resulterende hydrogenet for å bruke det som energikilde. Men kjemi er aldri komplett uten subtile detaljer.

Så det er her: hvis hydrogen kombineres med oksygen, dannes det ved en viss konsentrasjon en eksplosiv blanding. Dette punktet er et av de kritiske fenomenene som begrenser muligheten til å bygge tilstrekkelig kraftige hjemmestasjoner.

Hydrogen generator design

For å bygge hydrogengeneratorer med egne hender, tar de vanligvis Browns klassiske installasjonsskjema som grunnlag. Denne middels kraftige elektrolysatoren består av en gruppe celler, som hver inneholder en gruppe plateelektroder. Kraften til installasjonen bestemmes av det totale overflatearealet til plateelektrodene.

Cellene er plassert inne i en beholder godt isolert fra det ytre miljø. Tankkroppen har rør for tilkobling av vannledning, hydrogenuttak, samt kontaktpanel for tilkobling av strøm.

Hydrogengenereringsapparat designet i henhold til Browns skjema. Etter alle beregninger bør denne installasjonen fullt ut gi husholdningen varme og lys. Et annet spørsmål er hvilke dimensjoner og kraft som gjør at dette kan gjøres (+)

Brown-generatorkretsen sørger blant annet for tilstedeværelsen av en vanntetning og en tilbakeslagsventil.På grunn av disse elementene er installasjonen beskyttet mot tilbakestrømning av hydrogen. I henhold til denne ordningen er det teoretisk mulig å sette sammen en hydrogeninstallasjon, for eksempel for å organisere oppvarming av et landsted.

Hydrogenoppvarming i huset

Å sette sammen en hydrogengenerator for effektiv oppvarming av et hus er en idé som kanskje ikke er fantastisk, men det er helt klart ekstremt ulønnsomt. For å oppnå det nødvendige volumet av hydrogen til et kjelerom i hjemmet, trenger du ikke bare en kraftig elektrolyseinstallasjon, men også en betydelig mengde elektrisk energi.

Å kompensere for bortkastet elektrisitet med hydrogen produsert hjemme ser ut til å være en irrasjonell prosess.

Virkelig fungerende hydrogengenerator for hjemmebruk. Det eneste som opprører oss er at dette bare er et eksperimentelt alternativ, som bare kan vise hvordan en flamme oppstår fra en gnist

Imidlertid stopper ikke forsøk på å løse problemet med hvordan man lager en hydrogengenerator for hjemmet med egne hender. Med driftsprinsippet og designen til en av modellene testet i praksis hydrogenkjele vil gjøre deg kjent med artikkelen, som vi anbefaler at du leser.

Og her er et eksempel på et av torturalternativene:

1. En forseglet, pålitelig beholder er klargjort.
2. Rørformede eller plateelektroder er laget.
3. En styrekrets for driftsspenning og strøm er satt sammen.
4. Ytterligere moduler for arbeidsstasjonen lages.
5. Tilbehør (slanger, ledninger, festemidler) er valgt.

Naturligvis trenger du et verktøysett, inkludert spesialutstyr som et oscilloskop og en frekvensteller. Etter å ha utstyrt deg med alt du trenger, kan du fortsette direkte til produksjonen av et hydrogenvarmesystem for hjemmet ditt.

Gjør-det-selv prosjektgjennomføring

I utgangspunktet må du lage en hydrogengenerasjonscelle. Brenselcellen har totale dimensjoner litt mindre enn de indre dimensjonene til lengden og bredden på generatorhuset. I høyden er størrelsen på blokken med elektroder 2/3 av høyden på hoveddelen.

Cellen kan være laget av PCB eller plexiglass (veggtykkelse 5-7 mm). For å gjøre dette kuttes fem tekstolittplater i størrelse. Et rektangel limes sammen (med epoksylim), hvor den nedre delen forblir åpen.

Omtrent slike plater av organisk glass danner kroppen til brenselcellen til en hydrogengenerator. Riktignok vises en litt annen versjon av engineering her - for montering og festing med skruer

På oversiden av rektangelet bores det nødvendige antall små hull for skaftene til elektrodeplatene, ett lite hull for nivåsensoren, pluss ett hull med en diameter på 10-15 mm for frigjøring av hydrogen.

Elektrodeplater er plassert inne i rektangelet, hvis kontaktskafter føres ut gjennom hullene på den øvre platen utenfor cellen. Vannstandssensoren er installert med 80 % cellefylling. Alle overganger i tekstolittplaten (bortsett fra hydrogenutløpet) er fylt med epoksylim.

Et designtrekk ved modulene til generatoren vist på bildet er deres sylindriske design. Elektrodene til denne miniatyrenergikilden er også utformet annerledes.

Hydrogenutløpshullet skal være utstyrt med et beslag - fest det mekanisk med en tetning eller lim det inn. Den sammensatte hydrogengenereringscellen plasseres inne i enhetens hoveddel og er forsiktig forseglet langs den øvre omkretsen (igjen, epoksyharpiks kan brukes).

Dette var tilfellet som ble valgt for hydrogengeneratoren til neste forsøksprosjekt. Den enkle ideen er attraktiv, men dette alternativet er usannsynlig egnet for en kraftig stasjon designet for å varme opp lokalene til et privat hus

Men før du setter cellen inne, må generatorhuset forberedes:

• lage en vannforsyning i bunnområdet;
• lag toppdekselet med festemidler;
• velg et pålitelig tetningsmateriale;
• plasser den elektriske terminalblokken på dekselet;
• plasser en hydrogensamler på lokket.

Resultatet skal være en delvis klar hydrogengenerator etter:

1. Brenselcellen er lastet inn i huset.
2. Elektrodene er koblet til terminalblokken på dekselet.
3. Hydrogenutløpsarmaturen er koblet til hydrogenmanifolden.
4. Dekselet er installert på kroppen gjennom en tetning og sikret.

Alt som gjenstår er å koble til vannet og tilleggsmoduler.

Hydrogen Generator Supplements

En hjemmelaget enhet for produksjon av hydrogen må suppleres med hjelpemoduler. For eksempel en vannforsyningsmodul, som er funksjonelt kombinert med en nivåsensor installert inne i generatoren.

I sin enkleste form er en slik modul representert av en vannpumpe og en kontrollkontroller. Pumpen styres av kontrolleren basert på et sensorsignal, avhengig av vannstanden inne i brenselcellen.

Ytterligere strukturelle elementer som må inkluderes i utformingen av enhver hydrogenstasjon og til og med en eksperimentell. En hydrogengenerator kan ikke drives uten automatiserings-, kontroll- og beskyttelsesinnretninger.

Som sådan er det også ønskelig å ha en anordning som regulerer frekvensen til den elektriske strømmen og spenningsnivået som tilføres til terminalene til brenselcellens arbeidselektroder.Som et minimum skal den elektriske modulen være utstyrt med spenningsstabilisator og overstrømsvern.

En hydrogenmanifold, i sin enkleste form, ser ut som et rør som inneholder en ventil, trykkmåler, tilbakeslagsventil. Hydrogen tas fra oppsamleren gjennom en tilbakeslagsventil og kan faktisk leveres til forbrukeren.

Hydrogenmanifolden og trykkmåleren er integrerte deler av hydrogenanlegget, og sørger for gassdistribusjon og trykkkontroll

Men i praksis er alt noe mer komplisert. Hydrogen er en eksplosiv gass med høy forbrenningstemperatur. Derfor vil det ikke fungere å pumpe hydrogen inn i varmekjelesystemet som drivstoff.

Kvalitetskriterier for installasjon

Det er ekstremt vanskelig å sette sammen en høykvalitets, effektiv og produktiv installasjon hjemme. For eksempel, selv om vi tar hensyn til et slikt kriterium som metallet som elektrodeplatene eller rørene er laget av, er det allerede en risiko for å støte på problemer.

Holdbarheten til elektrodene avhenger av typen metall og dets egenskaper. Du kan selvfølgelig bruke samme rustfrie stål, men levetiden til slike elementer vil være kort.

En slags parodi på elektrodeplater for en hydrogengenerator. Platene er tatt fra en konvensjonell variabel kondensator, som er laget av aluminium. Slike elektroder vil være nok til nøyaktig en halvtimes drift selv som en del av et lite eksperimentelt system

Installasjonsdimensjoner spiller også en betydelig rolle. Det kreves beregninger med høy nøyaktighet i forhold til nødvendig effekt, vannkvalitet og andre parametere.

Så hvis gapet mellom arbeidselektrodene er utenfor den beregnede verdien, kan det hende at hydrogengeneratoren ikke fungerer i det hele tatt. I verste fall vil kraften som beregningen ble gjort for, vise seg å være flere ganger mindre.

Selv tverrsnittet av ledningen som forbinder elektrodene til strømkilden er viktig i utformingen av en hydrogengenerator. Det er sant at dette gjelder sikker drift av enheten. Imidlertid bør denne designdetaljen også tas i betraktning ved hjemmeinstallasjoner.

For å gå tilbake til sikker drift av systemet, bør man heller ikke glemme innføringen av en såkalt vannforsegling i designet, som forhindrer omvendt bevegelse av gass.

Til tross for et ganske imponerende antall utviklinger av hjemmelagde hydrogengeneratorer, er det ikke noe virkelig effektivt alternativ ennå. Alle modeller er dårligere enn fabrikkutstyr

Industriell generator

På nivå med industriell produksjon blir teknologier for produksjon av hydrogengeneratorer for husholdningsbruk gradvis mestret og utviklet. Som regel produseres energistasjoner for hjemmebruk, hvis effekt ikke overstiger 1 kW.

En slik enhet er designet for å produsere hydrogendrivstoff i kontinuerlig drift i ikke mer enn 8 timer. Hovedformålet deres er energiforsyning til varmeanlegg.

Det utvikles og produseres også installasjoner for drift innenfor sameier. Dette er allerede kraftigere design (5-7 kW), hvis formål ikke bare er energien til varmesystemer, men også generering av elektrisitet. Dette kombinasjonsalternativet blir raskt populært i vestlige land og Japan.

Kombinerte hydrogengeneratorer karakteriseres som systemer med høy effektivitet og lave karbondioksidutslipp.

Et eksempel på en virkelig industrielt produsert stasjon med en effekt på opptil 5 kW. I fremtiden planlegges tilsvarende installasjoner for å utstyre hytter og sameier

Russisk industri har også begynt å engasjere seg i denne lovende typen drivstoffproduksjon. Norilsk Nickel mestrer spesielt teknologier for produksjon av hydrogeninstallasjoner, inkludert husholdningsinstallasjoner.

Det er planlagt å bruke en rekke brenselcelletyper under utvikling og produksjon:

• proton utveksling membran;
• ortofosforsyre;
• protonutveksling metanol;
• alkalisk;
• fast oksid.

I mellomtiden er elektrolyseprosessen reversibel. Dette faktum antyder at det er mulig å skaffe allerede oppvarmet vann uten å brenne hydrogen.

Det ser ut til at dette bare er en annen idé som, hvis du tar tak i den, kan lansere en ny runde med lidenskaper knyttet til gratis produksjon av drivstoff til hjemmekjelen din.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Når du eksperimenterer hjemme med hjemmelagde modeller, må du forberede deg på de mest uventede resultatene, men negativ erfaring er også erfaring:

DIY-hydrogengeneratorer for hjemmet er fortsatt et prosjekt som eksisterer på nivå med én idé. Det er ingen praktisk implementerte gjør-det-selv-hydrogengeneratorprosjekter, og de som er plassert på nettet er fantasien til forfatterne deres eller rent teoretiske alternativer.

Så vi kan bare stole på et dyrt industriprodukt som lover å dukke opp i nær fremtid.

Kjenner du den originale modellen av en hydrogengenerator som ikke er beskrevet i artikkelen? Kanskje du vil dele verdifull informasjon som vil være nyttig for hjemmehåndverkere? Skriv kommentarer i blokken nedenfor, legg ut bilder om emnet, si din mening.