Vandenilis yra beveik tobulas kuras mūsų planetai. Vienintelė problema yra ta, kad jis randamas planetoje tik kartu su kitomis medžiagomis. Gryna forma vandenilio Žemėje yra tik 0,00005%. Šiuo atžvilgiu labai aktualus vandenilio generatorių projektavimo klausimas. Nepamirškite, kad vandenilis yra begalinis energijos šaltinis, praktiškai po mūsų kojomis.
Turinys
Vandenilio generatoriaus įtaisas ir veikimo principas
Kaip tai veikia
Klasikinis vandenilio generavimo aparatas apima mažo skersmens vamzdį, dažnai apskrito skerspjūvio.Po juo yra specialios ląstelės su elektrolitu. Pačios aliuminio dalelės yra apatiniame inde. Elektrolitas šiuo atveju tinka tik šarminiam tipui. Virš padavimo siurblio sumontuotas bakas, kuriame surenkamas kondensatas. Kai kuriuose modeliuose naudojami 2 siurbliai. Temperatūra kontroliuojama tiesiogiai ląstelėse.
Generatorius gauna dujas iš vandens. Jo kokybė tiesiogiai įtakoja priemaišų kiekį gatavame produkte. Taigi, jei į generatorių pateks didelės svetimų jonų koncentracijos vanduo, pirmiausia jis turės praeiti pro dejonizacijos filtrą.
Štai kaip vyksta dujų gavimo procesas:
- Elektrolizės metu distiliatas suskaidomas į deguonį (O) ir vandenilį (H).
- O2 patenka į tiekimo baką, o vėliau kaip šalutinis produktas patenka į atmosferą.
- H2 tiekiamas į separatorių, atskirtas nuo vandens, kuris vėliau grįžta į tiekimo baką.
- Vandenilis vėl praleidžiamas per skiriamąją membraną, kuri iš jos ištraukia likusį deguonį, o tada patenka į chromatografinę įrangą.
elektrolizės metodas
Kaip minėta aukščiau, pasaulyje praktiškai nėra tokių neišsenkančių energijos šaltinių kaip vandenilis. Nereikia pamiršti, kad 2/3 pasaulio vandenyno sudaro šis elementas, o visoje Visatoje H2 kartu su heliu užima didžiausią tūrį. Tačiau norint gauti gryną vandenilį, reikia padalyti vandenį į daleles, o tai padaryti nėra labai lengva.
Mokslininkai po daugelio metų gudrybių išrado elektrolizės metodas. Šis metodas pagrįstas dviejų metalinių plokščių, kurios yra prijungtos prie aukštos įtampos šaltinio, pastatymas šalia viena kitos vandenyje.Tada naudojama galia - ir didelis elektrinis potencialas iš tikrųjų suskaido vandens molekulę į komponentus, dėl kurių išsiskiria 2 vandenilio atomai (HH) ir 1 deguonis (O).
Šios dujos (HHO) buvo pavadintos australų mokslininko Yullo Browno vardu, kuris 1974 metais užpatentavo elektrolizatoriaus sukūrimą.
Stanley Meyer kuro elementas
JAV mokslininkas Stanley Meyeris išrado tokią instaliaciją, kuri panaudojo ne stiprų elektrinį potencialą, o tam tikro dažnio sroves. Vandens molekulė laikui bėgant svyruoja su besikeičiančiais elektros impulsais ir patenka į rezonansą. Palaipsniui jis įgyja galią, kurios pakanka molekulei atskirti į komponentus. Tokiam smūgiui srovės yra dešimt kartų mažesnės nei naudojant standartinį elektrolizės įrenginį.
SVARBU! Meyeris už savo išradimą sumokėjo gyvybe. Pasak gandų, jis buvo nužudytas magnatų įsakymu, nes jo išradimas galėjo užmušti naftos verslą pačioje pradžioje. Nepaisant to, kai kurie mokslininko pasiekimai buvo išsaugoti, todėl jo amžininkai turi galimybę pabandyti pasigaminti tokius prietaisus.
Browno dujų, kaip energijos šaltinio, pranašumai
- Vandens, iš kurio gaunamas HHO, mūsų planetoje yra didžiuliai kiekiai. Atitinkamai, vandenilio šaltiniai yra praktiškai neišsenkantys.
- Deginant Browno dujoms susidaro vandens garai. Jį galima pakartotinai kondensuoti į skystį ir vėl naudoti kaip žaliavą.
- Deginant HHO į atmosferą neišskiriamos jokios kenksmingos medžiagos ir nesusidaro šalutiniai produktai, išskyrus vandenį. Galima sakyti, kad Browno dujos yra ekologiškiausias kuras pasaulyje.
- Naudojant vandenilio generatorių, išsiskiria vandens garai.Jo kiekio pakanka patogiai drėgmei patalpoje palaikyti ilgą laiką.
SVARBU! Vandenilį taip pat galima gauti krekingo – naftos perdirbimo (kaip šalutinis produktas išskiria dujas). Šis metodas yra pigesnis nei gavimas elektrolizės būdu, tačiau gali kilti sunkumų transportuojant dujas. Be to, elektrolizės metu susidarančios dujos yra daug švaresnės nei susidariusios krekingo metu.
Vandenilio generatoriaus taikymo sritis
H2 yra modernus energijos nešiklis, aktyviai naudojamas daugelyje pramonės sričių. Štai tik keletas:
- vandenilio chlorido (HC)l gamyba;
- kuro gamyba raketų paleidimo priemonėms;
- amoniako gamyba;
- metalo apdirbimas ir pjovimas ant jo;
- priemiesčių zonoms skirtų trąšų kūrimas;
- azoto rūgšties sintezė;
- metilo alkoholio kūrimas;
- maisto pramone;
- druskos rūgšties gamyba;
- „šiltų grindų“ sistemų kūrimas.
Be to, HHO tapo labai naudinga kasdieniame gyvenime, tačiau su išlygomis. Visų pirma, jis naudojamas autonominėms šildymo sistemoms. Be to, į benziną įpilama Browno dujų, siekiant apgauti variklį ir sutaupyti degalų.
Abu atvejai turi savo ypatybes. Taigi, organizuojant namų šildymą, reikia atsižvelgti į tai, kad HHO degimo temperatūra yra eilės tvarka aukštesnė nei metano. Šiuo atžvilgiu būtina įsigyti specialų brangų katilą su karščiui atspariu antgaliu. Priešingu atveju savininkui ir jo namui iškils didelis pavojus.
Kalbant apie generatoriaus naudojimą automobilyje, kartais sistema gali veikti - jei ji suprojektuota teisingai. Tačiau beveik neįmanoma rasti idealių parametrų ar galios padidėjimo koeficiento.Be to, nėra iki galo aišku, kiek sutrumpės variklio tarnavimo laikas, o jo pakeitimas kainuos nemažus centus.
Ko reikia norint pasigaminti kuro elementą namuose
Sukurti vandenilio įrenginį namuose nėra lengva užduotis. Turite apsiginkluoti ne tik daugybe įrankių, bet ir atitinkamomis žiniomis, taip pat diagramomis.
Vandenilio generatoriaus projektavimas: diagramos ir brėžiniai
Įrenginys susideda iš reaktoriaus su sumontuotais elektrodais, PWM generatoriaus maitinimui, vandens sandariklio, laidų ir žarnų, jungiančių konstrukciją. Iki šiol yra žinomos kelios elektrolizatorių schemos, kuriose plokštės ar vamzdeliai naudojami kaip elektrodai.
Taip pat populiarūs sausos elektrolizės prietaisai. Skirtingai nuo klasikinio varianto, šiame įrenginyje plokštės dedamos ne į indą su skysčiu, o pats vanduo nukreipiamas į tarpą tarp plokščių elektrodų.
Medžiagų pasirinkimas vandenilio generatoriaus statybai
Norint pasigaminti generatorių namuose, nereikia jokių specialių ir neįprastų įrankių. Štai ką jums reikia pasiruošti:
- metalo pjūklas, skirtas dirbti su metalo gaminiais;
- gręžtuvas ir grąžtai jam;
- veržliarakčių rinkinys;
- plokšti ir įpjovos atsuktuvai;
- kampinis šlifuoklis ("šlifuoklis") su apskritimu metalui pjauti;
- multimetras ir srauto matuoklis;
- liniuotė;
- žymeklis.
„Pasidaryk pats“ vandenilio generatorius: instrukcijos
Procesas prasideda vandenilio gamybos ląstelės sukūrimu. Kalbant apie matmenis, jis turėtų būti šiek tiek mažesnis už vidinius generatoriaus korpuso ilgio ir pločio parametrus. Pagal aukštį jis yra 2/3 pagrindinio pastato aukščio. Ląstelė pagaminta iš tekstolito arba organinio stiklo (sienelės storis 5-7 mm).Tam supjaustomos 5 plokštelės pagal dydį, iš kurių klijuojamas stačiakampis, o jo apatinė dalis niekuo neuždaroma.
Šlifuokliu iš nerūdijančio plieno lakšto išpjaunamos elektrodų plokštės. Pagal dydį jie turėtų būti 10–20 mm mažesni už šonines sienas.
SVARBU! Norint gauti pakankamai HHO, nerūdijantį plieną reikia šlifuoti iš abiejų pusių.
Kiekvienoje plokštelėje reikia išgręžti 2 skylutes: tiekti vandenį į tarpą tarp elektrodų ir pašalinti Browno dujas.
Vandens tiekimo ir dujų ištraukimo jungiamosios detalės įstatomos į medienos plaušų plokščių sienas. Sujungimai, kur jie buvo pritvirtinti, yra kruopščiai apdorojami sandarikliu. Vienoje iš skaidrių korpuso dalių sumontuojamos smeigės, o tada klojami elektrodai.
SVARBU! Plokštelių elektrodų plokštuma turi būti plokščia, kitaip elementai gali sukelti trumpąjį jungimą.
Plokštės nuo reaktoriaus šonų atskiriamos naudojant sandarinimo žiedus, kurie gali būti pagaminti iš silikono, paronito ar kitos medžiagos. Paklojus paskutinę plokštę, sumontuojamas sandarinimo žiedas, po kurio generatorius uždaromas antra medienos plaušų plokštės sienele. Gauta konstrukcija tvirtinama poveržlėmis ir veržlėmis.
Generatorius prijungiamas prie vandens rezervuaro ir burbuliatoriaus naudojant polietileno žarnas. Elektrodų kontaktinės trinkelės yra tarpusavyje sujungtos, po to prie jų prijungiamas maitinimas. Ląstelė maitinama PWM generatoriumi.
Vandenilis namuose: ar yra naudos
Iš karto pastebime: namui šildyti nepelninga naudoti vandenilio generatorių.Išleisite daugiau elektros energijos išskirdami gryną H2, nei gausite energijos jį degindami. Taigi 1 kW šilumos išleidžiama 2 kW elektros, tai yra jokios naudos. Lengviau montuoti namuose bet kurį iš elektriniai katilai.
Norint pakeisti 1 litrą benzino automobiliui, reikės 4766 litrų gryno vandenilio arba 7150 litrų detonuojančių dujų, iš kurių 1/3 yra deguonis. Iki šiol net patys geriausi pasaulio protai nesukūrė agregato, galinčio užtikrinti tokį našumą.
Vandenilio generatorių techninė priežiūra
Įranga turi būti kruopščiai prižiūrima. Ekspertai pataria laikytis šių patarimų:
- patys netobulinkite ir nekeiskite generatoriaus, net jei turite profesionalų inžinerinį brėžinį;
- šilumokaičio viduje ant įrangos rekomenduojama sumontuoti specialius temperatūros jutiklius, kurie leis kontroliuoti vandens perkaitimo procesą;
- degiklyje galima sumontuoti uždaromuosius vožtuvus ir prijungti prie temperatūros jutiklio. Tai leis prietaisui tinkamai atvėsti.
Savarankiškai pagamintas generatorius leidžia gauti vandenilį, tačiau jis daugiausia naudojamas eksperimentams ir suvirinimui dujomis. Norint sušildyti didelę konstrukciją, prietaiso efektyvumo tiesiog nepakanka. Ir tuo pačiu metu nereikėtų pamiršti apie mažą įrenginio efektyvumą, taip pat vargo ir jo surinkimo išlaidas.
Panašūs straipsniai:
