Ūdeņradis ir gandrīz ideāla degviela mūsu planētai. Vienīgā problēma ir tā, ka tas ir atrodams uz planētas tikai kombinācijā ar citām vielām. Tīrā veidā ūdeņradis uz Zemes ir tikai 0,00005%. Šajā sakarā ļoti aktuāls ir jautājums par ūdeņraža ģeneratoru projektēšanu. Neaizmirstiet, ka ūdeņradis ir bezgalīgs enerģijas avots, praktiski zem mūsu kājām.
Saturs
Ūdeņraža ģeneratora ierīce un darbības princips
Kā tas strādā
Klasiskā ūdeņraža ģenerēšanas iekārta ietver maza diametra cauruli, bieži vien ar apļveida šķērsgriezumu.Zem tā ir īpašas šūnas ar elektrolītu. Pašas alumīnija daļiņas atrodas apakšējā traukā. Elektrolīts šajā gadījumā ir piemērots tikai sārmainam tipam. Virs padeves sūkņa ir uzstādīta tvertne, kurā tiek savākts kondensāts. Dažos modeļos tiek izmantoti 2 sūkņi. Temperatūra tiek kontrolēta tieši šūnās.
Ģenerators iegūst gāzi no ūdens. Tās kvalitāte tieši ietekmē piemaisījumu daudzumu gatavajā produktā. Tātad, ja ģeneratorā nonāk ūdens ar augstu svešu jonu koncentrāciju, tam vispirms būs jāiziet cauri dejonizācijas filtram.
Lūk, kā notiek gāzes iegūšanas process:
- Elektrolīzes procesā destilāts tiek sadalīts skābeklī (O) un ūdeņradī (H).
- O2 nonāk padeves tvertnē un pēc tam kā blakusprodukts izplūst atmosfērā.
- H2 tiek piegādāts separatoram, atdalīts no ūdens, kas pēc tam atgriežas padeves tvertnē.
- Ūdeņradis tiek atkārtoti izvadīts caur atdalīšanas membrānu, kas no tās ekstrahē atlikušo skābekli un pēc tam nonāk hromatogrāfijas iekārtā.
elektrolīzes metode
Kā minēts iepriekš, pasaulē praktiski nav tādu neizsmeļamu enerģijas avotu kā ūdeņradis. Nevajadzētu aizmirst, ka 2/3 Pasaules okeāna sastāv no šī elementa, un visā Visumā H2 kopā ar hēliju aizņem lielāko tilpumu. Bet, lai iegūtu tīru ūdeņradi, ūdens ir jāsadala daļiņās, un to nav ļoti viegli izdarīt.
Zinātnieki pēc daudzu gadu trikiem izgudroja elektrolīzes metode. Šīs metodes pamatā ir divu metāla plākšņu novietošana tuvu viena otrai ūdenī, kuras ir savienotas ar augstsprieguma avotu.Tālāk tiek pielietota jauda - un liels elektriskais potenciāls faktiski sadala ūdens molekulu komponentos, kā rezultātā tiek atbrīvoti 2 ūdeņraža atomi (HH) un 1 skābeklis (O).
Šī gāze (HHO) tika nosaukta Austrālijas zinātnieka Yull Brown vārdā, kurš 1974. gadā patentēja elektrolizatora izveidi.
Stenlija Meiera degvielas šūna
Zinātnieks no ASV Stenlijs Meijers izgudroja šādu instalāciju, kas neizmantoja spēcīgu elektrisko potenciālu, bet gan noteiktas frekvences strāvas. Ūdens molekula svārstās laikā ar mainīgiem elektriskajiem impulsiem un nonāk rezonansē. Pakāpeniski tas iegūst spēku, kas ir pietiekami, lai molekulu sadalītu komponentos. Šādam triecienam strāvas ir desmit reizes mazākas nekā standarta elektrolīzes bloka darbībai.
SVARĪGS! Meijers par savu izgudrojumu samaksāja ar savu dzīvību. Saskaņā ar baumām viņš tika nogalināts pēc magnātu pavēles, jo viņa izgudrojums varēja iznīcināt naftas biznesu jau pašā sākumā. Neskatoties uz to, daži zinātnieka sasniegumi ir saglabāti, tāpēc viņa laikabiedriem ir iespēja mēģināt izgatavot šādas ierīces.
Brauna gāzes kā enerģijas avota priekšrocības
- Ūdens, no kura tiek iegūts HHO, uz mūsu planētas atrodas milzīgos daudzumos. Attiecīgi ūdeņraža avoti ir praktiski neizsmeļami.
- Brauna gāzes sadegšana rada ūdens tvaikus. To var atkārtoti kondensēt šķidrumā un atkal izmantot kā izejvielu.
- HHO sadegšana neizdala atmosfērā nekādas kaitīgas vielas un neveido citus blakusproduktus, izņemot ūdeni. Var teikt, ka Brauna gāze ir videi draudzīgākā degviela pasaulē.
- Izmantojot ūdeņraža ģeneratoru, izdalās ūdens tvaiki.Tās daudzums ir pietiekams, lai telpā ilgstoši uzturētu komfortablu mitrumu.
SVARĪGS! Ūdeņradi var iegūt arī krekinga - naftas rafinēšanas (izdala gāzi kā blakusproduktu). Šī metode ir lētāka nekā iegūšana ar elektrolīzi, taču var rasties grūtības ar gāzes transportēšanu. Turklāt elektrolīzes rezultātā iegūtā gāze ir daudz tīrāka nekā plaisāšanas rezultātā iegūtā gāze.
Ūdeņraža ģeneratora darbības joma
H2 ir moderns enerģijas nesējs, ko aktīvi izmanto daudzās rūpniecības jomās. Šeit ir tikai daži:
- hlorūdeņraža (HC)l ražošana;
- Degvielas ražošana raķešu palaišanas ierīcēm;
- amonjaka ražošana;
- metāla apstrāde un griešana uz tā;
- mēslošanas līdzekļu izstrāde piepilsētas teritorijām;
- slāpekļskābes sintēze;
- metilspirta radīšana;
- pārtikas rūpniecība;
- sālsskābes ražošana;
- "siltās grīdas" sistēmu izveide.
Turklāt HHO ir kļuvis ļoti noderīgs ikdienā, tomēr ar atrunām. Pirmkārt, to izmanto autonomām apkures sistēmām. Turklāt Brauna gāze tiek pievienota benzīnam, mēģinot apmānīt dzinēju un ietaupīt degvielu.
Abiem gadījumiem ir savas īpatnības. Tātad, organizējot mājas apkuri, jāņem vērā, ka HHO sadegšanas temperatūra ir par vienu pakāpi augstāka nekā metāna sadegšanas temperatūra. Šajā sakarā ir nepieciešams iegādāties īpašu dārgu katlu ar karstumizturīgu sprauslu. Pretējā gadījumā īpašnieks un viņa māja tiks pakļauti ievērojamām briesmām.
Runājot par ģeneratora izmantošanu automašīnā, dažreiz sistēma var darboties - ja tā ir pareizi izveidota. Bet ideālus parametrus vai jaudas pieauguma koeficientu atrast ir gandrīz neiespējami.Turklāt nav līdz galam skaidrs, cik saīsinās dzinēja kalpošanas laiks, un tā nomaiņa maksās diezgan santīmu.
Kas nepieciešams kurināmā elementa izgatavošanai mājās
Ūdeņraža bloka izveide mājās nav viegls uzdevums. Jāapbruņojas ne tikai ar vairākiem instrumentiem, bet arī ar attiecīgajām zināšanām, kā arī diagrammām.
Ūdeņraža ģeneratora projektēšana: diagrammas un rasējumi
Ierīce sastāv no reaktora ar uzstādītiem elektrodiem, PWM ģeneratora barošanai, ūdens blīvējuma, vadiem un šļūtenēm, kas savieno konstrukciju. Līdz šim ir zināmas vairākas elektrolizatoru shēmas, kur plāksnes vai caurules tiek izmantotas kā elektrodi.
Populāras ir arī sausās elektrolīzes ierīces. Atšķirībā no klasiskās versijas, šajā blokā plāksnes netiek ievietotas traukā ar šķidrumu, bet gan pats ūdens tiek novirzīts spraugā starp plakanajiem elektrodiem.
Materiālu izvēle ūdeņraža ģeneratora konstrukcijai
Lai mājās izgatavotu ģeneratoru, nav nepieciešami īpaši un neparasti instrumenti. Lūk, kas jums jāsagatavo:
- zāģis darbam ar metāla izstrādājumiem;
- urbis un urbji tam;
- uzgriežņu atslēgu komplekts;
- plakanie un rievotie skrūvgrieži;
- leņķa slīpmašīna ("slīpmašīna") ar apli metāla griešanai;
- multimetrs un plūsmas mērītājs;
- lineāls;
- marķieris.
DIY ūdeņraža ģenerators: instrukcijas
Process sākas ar ūdeņraža ražošanas šūnas izveidi. Izmēru ziņā tam vajadzētu būt nedaudz mazākam par ģeneratora korpusa garuma un platuma iekšējiem parametriem. Augstumā tas ir 2/3 no galvenās ēkas augstuma. Šūna ir izgatavota no tekstolīta vai organiskā stikla (sienas biezums 5-7 mm).Lai to izdarītu, pēc izmēra tiek sagrieztas 5 plāksnes, no kurām tiek pielīmēts taisnstūris, un tā apakšējo daļu nekas neaizver.
Izmantojot dzirnaviņas, no nerūsējošā tērauda loksnes tiek izgrieztas elektrodu plāksnes. Pēc izmēra tiem jābūt 10–20 mm mazākiem par sānu sienām.
SVARĪGS! Lai iegūtu pietiekami daudz HHO, nerūsējošais tērauds ir jānoslīpē no abām pusēm.
Katrā plāksnē ir jāizurbj 2 urbumi: lai padotu ūdeni telpā starp elektrodiem un noņemtu Brauna gāzi.
Armatūra ūdens padevei un gāzes ieguvei tiek ievietota kokšķiedru plātņu sienās. Savienojumi, kur tie tika piestiprināti, tiek rūpīgi apstrādāti ar hermētiķi. Kniedes ir uzstādītas vienā no caurspīdīgajām korpusa daļām, un pēc tam tiek uzlikti elektrodi.
SVARĪGS! Plākšņu elektrodu plaknei jābūt plakanai, pretējā gadījumā elementi var izraisīt īssavienojumu.
Plāksnes tiek atdalītas no reaktora sāniem, izmantojot blīvgredzenus, kas var būt izgatavoti no silikona, paronīta vai cita materiāla. Pēc pēdējās plāksnes uzlikšanas tiek uzstādīts blīvgredzens, pēc kura ģenerators tiek aizvērts ar otru kokšķiedru plātnes sienu. Iegūtā konstrukcija ir piestiprināta ar paplāksnēm un uzgriežņiem.
Ģenerators ir savienots ar ūdens tvertni un burbuli, izmantojot polietilēna šļūtenes. Elektrodu kontaktu paliktņi ir savstarpēji savienoti, pēc tam tiem tiek pievienota jauda. Šūnu baro PWM ģenerators.
Ūdeņradis mājās: vai ir kāds labums
Mēs uzreiz atzīmējam: ir neizdevīgi izmantot ūdeņraža ģeneratoru mājas apkurei.Jūs tērēsit vairāk elektrības, atbrīvojot tīru H2, nekā iegūsit enerģiju, to sadedzinot. Tātad uz 1 kW siltuma tiek iztērēti 2 kW elektroenerģijas, tas ir, nav nekāda labuma. Vieglāk uzstādīt mājās jebkuru no elektriskie katli.
Lai automašīnai nomainītu 1 litru benzīna, būs nepieciešami 4766 litri tīra ūdeņraža vai 7150 litri detonējošās gāzes, no kuras 1/3 ir skābeklis. Līdz šim pat pasaules labākie prāti nav izstrādājuši vienību, kas spētu nodrošināt šādu sniegumu.
Ūdeņraža ģeneratoru apkope
Aprīkojums rūpīgi jākopj. Speciālisti iesaka ievērot šādus ieteikumus:
- pats neuzlabojiet un nepārveidojiet ģeneratoru, pat ja jums ir profesionāls inženiertehniskais rasējums;
- iekārtas siltummaiņa iekšpusē ieteicams uzstādīt īpašus temperatūras sensorus, kas ļaus kontrolēt ūdens pārkaršanas procesu;
- slēgvārstus var uzstādīt deglī un savienot ar temperatūras sensoru. Tas ļaus ierīcei pareizi atdzist.
Paštaisīts ģenerators ļauj iegūt ūdeņradi, taču to galvenokārt izmanto eksperimentiem un gāzes metināšanai. Lai sildītu ievērojamu struktūru, ar ierīces efektivitāti vienkārši nepietiek. Un tajā pašā laikā nevajadzētu aizmirst par ierīces zemo efektivitāti, kā arī tās montāžas sarežģījumiem un izmaksām.
Līdzīgi raksti:
