Kategorija

Iknedēļas Ziņas

1 Sūkņi
Vai mums vajadzētu iesaistīties sienu izolācijas zāģu skaidiņās?
2 Kamīni
Norādījumi, kā sasildīt rāmja māju ar savām rokām
3 Katli
Kā aprēķina maksu par apkuri saskaņā ar standartu?
4 Katli
Kāda ir vislabākā apkure koka mājā
Galvenais / Degviela

Izvēlieties ūdeņraža ģeneratoru privātmājas apsildei


Ņemot vērā enerģijas izmaksu pieaugumu, dzīvojamās telpas apkure prasa daudz materiālu izmaksu. Ja ņemat vērā dzīvokli ar mazu dzīvojamo platību, tad siltumenerģijas izmaksas aukstā sezonā ir iespējamas. Tomēr, lai ņemtu vērā māju vai privātmāju ar lielu kvadrātu apkures sistēmu, rodas jautājums par alternatīvu apkures avotu atrašanu. Viena no šīm iespējām ir ūdeņraža apkure. Zinātnieki ir pierādījuši, ka ūdeņraža siltuma jauda ir vairākas reizes augstāka nekā dabasgāzes siltuma jauda, ​​kas ievērojami ietaupa budžeta līdzekļus. Kādas ir ūdeņraža apkures priekšrocības, tā īpašības un šāda veida apkures pašizveidotās veidošanas metodes, mēs turpināsim analizēt.

Kas ir ūdeņradis?

Tās galvenā priekšrocība, kad to lieto apkures sistēmā, ir relatīvi zemā sadegšanas temperatūra (tikai 300 ° C). Tas ļauj izmantot gāzi katlā, kas izgatavota no tradicionālajiem zemu izmaksu metāla veidiem.

Patiesībā gāzei nav krāsu un smaku, un, kombinējot to ar citiem ķīmiskajiem komponentiem, tas nerada bīstamus toksīnus, kas ir kaitīgi cilvēka veselībai. Tādēļ tā izmantošana ikdienā ir ārkārtīgi droša. Vienīgais drauds ir tā paaugstinātais sprādzienbīstamības līmenis.

Stāsts par mājokļa apkuri ar ūdeņradi

Ja gāzi lieto nepareizi vai saskaras ar atklātu uguns avotu, var rasties sprādziens.

Ūdeņradis apkures sistēmā

Neskatoties uz tādām labvēlīgām īpašībām kā videi draudzīgums un augsts siltumietilpības līmenis, ūdeņradis brīvā formā nav sastopams dabā. Tas ir sintezēts ar speciāli samontētu katlu, kurā parastā ūdenī elektrolīze sadala ūdeņradī un skābeklī. Attiecīgi apkures sistēmai būtu jāietver divas neaizstājamas sastāvdaļas: ūdens un elektrība. Gāzu maisījumu, kas iegūts elektrolīzes rezultātā, sauc par "sprādzienbīstamu maisījumu". Šis nosaukums ir pilnīgi pamatots, jo ar nelielu dzirksteļu gāze var izraisīt sprādzienu.

Ļaujiet mums sīkāk apsvērt, kā pārvērst ūdeņus enerģētiskajā resursā. Kā minēts iepriekš, šo gāzi iegūst, elektrolizējot ūdeni, tādēļ, lai to sintezētu, ir nepieciešams īpašs aprīkojums, kas ir trauks, kurā iegremdē metāla plāksnes ar ūdeni. Plates tiek piegādātas ar noteiktas frekvences strāvu, pēc iedarbības, kurā izdalās ūdeņradis un skābeklis, bet ne tīrā formā, bet sajauc ar ūdens tvaikiem (veidojas kā elektrolīzes blakusprodukts). Lai atdalītu tvaiku un izolētu ūdeņradi, gāzu maisījums tiek nodots caur ķīmisko separatoru, kas spēj atdalīt ūdeņradi no citiem piemaisījumiem.

Iegūtais ūdeņradis tiek ievadīts degļos, kas aprīkoti ar vārstu, kas neļauj tam pārvietoties pretējā virzienā, novēršot sprādzienu. Tvaiks un skābeklis tiek izvadīti caur īpašu trauku. Pati ierīce ir aprīkota ar spiediena sensoriem un ūdens līmeņa indikatoriem. Modernie modeļi darbojas automātiskajā režīmā, novēršot sānu reakcijas, pārtraucot elektrolīzes procesu un piegādājot strāvu, ja nav pietiekama ūdens līmeņa.

Detalizēts materiāls par mājokļa apkuri ar ūdeņradi

Vienīgais, kas ir jādara personīgi, ir periodiski ielej ūdeni sistēmā. Šī ūdeņraža apkures darbības funkcija ir pabeigta.

Apkures iekārtas tehniskie komponenti

Ūdeņraža apkures sistēmas dizains ir ļoti vienkāršs un sastāv no diviem konstrukcijas elementiem:

Katls ir vissvarīgākais elements ūdeņraža ražošanas procesā. Katlā ir šādas konstrukcijas vienības:

  • Elektrolizators ir ierīce, kurā faktiski notiek elektrolīzes reakcija, kā rezultātā ūdens tiek sadalīts skābekļa un ūdeņraža elementos. Tās dobumā ir piepildīta ar ūdeni, kurā novietotas metāla plāksnes ar augstāko vadītspēju no strāvas. Ar tiem tiek pieslēgta īpaša vadība, caur kuru tiek piegādāta strāva.
  • Vārsta deglis atrodas ierīces augšdaļā, lai iegūto gāzi būtu vieglāk pārvarēt barjera un plūsma tieši degli.
  • Deglis ir elements, kurā tiek barota dzirkstele, un iegūtā gāze sāk sadedzināt, radot siltumu.

Caurules - nodrošināt siltumu, sildot ūdeni, kas ļauj sildīt visu māju.

Plusi un mīnusi apkurei

Starp priekšrocībām, ko šāda veida apkurei lieto ikdienas dzīvē, ir šādi rādītāji:

  1. Absolūtais videi draudzīgums - ūdens sabrukšanas produkti (ūdeņradis, skābeklis un tvaiks) neietekmē veselības stāvokli pat sadegšanas laikā.
  2. Maksimālais efektivitātes līmenis, sasniedzot 96%, ir daudz lielāks par to pašu ogļu, dīzeļdegvielu vai dabasgāzi.
  3. Ūdeņraža kā alternatīva enerģijas avota izmantošana var ievērojami ietaupīt neizbēgamu dabas resursu rezerves, vairākas reizes samazinot ražošanu.
  4. Zemas izmaksas - dzīvojamo ēku apsildē sistēmas izmaksas ir nenozīmīgas, un darba vienkāršība, pamatojoties uz primitīvo elektrolīzes ķīmisko reakciju, ļauj jums savākt sistēmu ar savām rokām.

Starp trūkumiem ir tikai trīs rādītāji:

  1. Nepieciešamība katru gadu nomainīt metāla plāksnes - tas ir nepieciešams, lai elektrolīze notiktu ar iespējami augstāku ūdeņraža ražošanas līmeni.
  2. Dārgi aprīkojums - iepirkuma rūpnīcas uzstādīšana maksās vidēji par 35-40 tūkstošiem rubļu.

Rūpnīcas un pašmāju iekārtas

Rokas radīto ūdeņraža ģeneratoru izteiksmē daudz neatšķiras no analogiem, kas ražoti uzņēmumā. Viņu darbības princips ir identisks, vienīgā atšķirība ir materiāla izvēle, kā arī citas sastāvdaļas. Daudzi ūdeņraža apkures lietotāji un atbalstītāji vienojas par domu, ka, izveidojot sistēmu ar savām rokām, ir:

  • izdevīgi - materiālu atlase pēc Jūsu izvēles;
  • ērts - jūs varat ietaupīt uz nelieliem priekšmetiem;
  • vienkārši - nav nepieciešams piesaistīt speciālistu palīdzību;
  • droši - jūs pats esat atbildīgs par kvalitāti, kas dod tiesības izvēlēties tādus materiālus, kas apmierinātu visas vajadzības.

Daži lietotāji sūdzas, ka ķīniešu vienības, kas ir daudz pieejamākas, sabojājas pēc apkures sezonas. Turklāt to labošana lielākajā daļā gadījumu prasa lielus ieguldījumus. Tajā laikā kā mājās iekārta nodrošina garantiju, ka tās produktivitāte būs augstākā līmenī, un visi bojājumi tiks fiksēti tik ātri un viegli, kā pati pati sistēma iet.

Rūpnīcu apkures sistēmu ražotāji ūdeņradi

Starp populārākajiem ūdeņraža ģeneratoru rūpnīcu modeļiem ir šādi:

  1. MegaTank100 ir ar ūdeņradi darbināms elektroģenerators. Tam ir vairāki aizsardzības līmeņi pret slēgšanu un pārkaršanu, kas padara to produktīvāku un mazāk bīstamu. Tās izmaksas ir 55 000 rubļu, atkarībā no konfigurācijas.
  2. STAR-2000 spēj sildīt platību apmēram 250-300 kvadrātiņus, ir ekonomisks enerģijas patēriņš, bet tā cena ir 230 000 rubļu.
  3. Kingkar - ir augsti rādītāji, darbojas tīklā, taču tā izmaksas pārsniedz 100 000 rubļu.
  4. H2-2 ir itāļu ražotājs, kas nodrošina labu ūdeņraža ģeneratoru, kas spēj sildīt no 300 kvadrātmetriem, vienlaikus samazinot enerģijas patēriņu. Tā cena ir aptuveni 250 000 rubļu.
  5. Free Energy ir daudzlīmeņu spiediena un sprieguma kontroles sensors, bet lielākā daļa procesu ir pilnībā automatizēti. Tas maksā no 15 000 rubļu līdz 35 000, atkarībā no aplēstās apkures vietas un jaudas.

Ūdeņraža katlos ir viena atšķirīga iezīme - pārtikas veids. Starp populārākajiem elektrības avotiem ir arī gāze. No pārtikas veida mainās katla iekārta, kā arī tā izmaksas. Katli, kas pielāgoti elektrolīzes procesam, izmantojot elektroenerģiju, ir visizdevīgākie, taču tiem ir paaugstināts bīstamības līmenis.

Pārskats par Megatanku sistēmu tālāk esošajā videoklipā

Pašmāju ūdeņraža ģenerators

Gadījumā, ja pat vismazākās šaubas ir savas spējas, labāk ir atteikties no sarežģītām idejām un iegādāties gatavu dizainu. Ja ir vēlēšanās eksperimentēt, tad viss radīšanas process tiek sadalīts posmos:

1. posms. Materiālu sagatavošana un rasējums. Pirms idejas iemiesojuma realitātē tas jāuzrāda pēc iespējas precīzāk uz papīra, aprēķinot visus nepieciešamos rādītājus, sākot no nepieciešamās enerģijas apkures apgabala un beidzot ar materiālu kvalitāti.

2. posms. Elektrolizatora plākšņu izveidošana. Mēs uzņemam vajadzīgās izmēra tērauda loksni un sagriež to vienādās sloksnēs, kurām jābūt vismaz 18 gabaliņiem. Mēs urbt caurumus urbuma aizmugurē uz skrūves, kas tos noturēs elektrolītu. Tad mēs sadalām šīs plāksnes anodos un katodos (pozitīvos un negatīvos), lai savienotu zināmu strāvu ar tām. Mēs pievienojam vadus, kas pārraida lādiņu.

3. posms. Pašu elektrolīzes radīšana. Tās forma parasti ir taisnstūrveida, un vispiemērotākais metāls ir nerūsējošais tērauds. Metinātās tērauda loksnēs (taisnstūrī vai kvadrātā) mēs uzstādām plates, ielejot ūdeni vai īpašu ūdens bāzes katalizatoru.

4. posms. Degļa savienojums. Vislabāk ir izmantot degļa iegādi, kas uzstādīta elektrolīzes augšējā daļā.

5. posms. Atdalītāja ierīkošana un pieslēgšana, kas nepieciešama ūdeņraža izdalīšanai no kopējās masas.

6. posms. Savienojošās caurules.

Tas ir vieglākais veids, kā izveidot ūdeņraža ģeneratoru. Lai iegūtu pilnvērtīgu apkures sistēmu, jums šajā nozarē jābūt prasmēm un zināšanām, lai pašmāju izstrādājumi nekļūtu par potenciāli bīstamiem izgudrojumiem.

Pašradošajam produktam ir daudz trūkumu, un tam arī vajadzīgas noteiktas finansiālas izmaksas. Augsts neveiksmes risks rada atzinumu par dizaina rentabilitāti un izvēli par labu rūpnīcu iekārtām ar kvalitātes garantiju.

Tādējādi nav grūti salikt ūdeņraža ģeneratoru apkurei, kas varētu aizstāt pilnvērtīgas apkures sistēmas tikai tad, ja ir ķīmiska un fizikāla prasme un dažas teorētiskās zināšanas.

Amatieru labāk ir atteikties no šāda uzņēmuma, jo tas var izraisīt nevēlamās sekas, kaitējot ne tikai veselībai, bet arī seifam.

Kā padarīt ūdeņraža ģeneratoru mājās

Enerģijas cenu pieaugums stimulē meklēt efektīvākus un lētākus degvielas veidus, tostarp mājsaimniecības līmenī. Visvairāk amatnieku entuziastu piesaista ūdeņradis, kura siltumspēja trīs reizes lielāka nekā metāns (38,8 kW, salīdzinot ar 13,8 uz 1 kg vielas). Šķiet, ka ir pazīstama ekstrakcijas metode mājās - ūdens sadalīšana elektrolīzes ceļā. Patiesībā problēma ir daudz sarežģītāka. Mūsu raksturam ir divi mērķi:

  • analizēt jautājumu par to, kā padarīt ūdeņraža ģeneratoru ar minimālām izmaksām;
  • Apsveriet iespēju izmantot ierīci privātmājas apkurei, degvielas uzpildei un kā metināšanas iekārtai.

Īsa teorētiskā daļa

Ūdeņradis, tas ir ūdeņradis, - pirmais elements periodiskajā tabulā, - ir vieglākā gāzveida viela ar augstu ķīmisko aktivitāti. Kad oksidēts (tas ir, dedzināšana), tas izstaro milzīgu siltumu, veidojot parasto ūdeni. Mēs raksturojam elementa īpašības, tos izsniedzot tēžu veidā:

  1. Ūdeņraža dedzināšana ir videi draudzīgs process, neattīrīta kaitīga viela.
  2. Pateicoties ķīmiskajai aktivitātei, gāze brīvajā formā nenotiek uz Zemes. Bet ūdens sastāvā tā ir neizsmeļama.
  3. Elementi tiek iegūti rūpnieciskajā ražošanā ar ķīmiskiem paņēmieniem, piemēram, ogļu gazifikācijas (pirolīzes) procesā. Bieži vien blakusprodukts.
  4. Vēl viens veids, kā ražot ūdeņraža gāzi, tiek veikts ar elektrolīzes metodi katalizatoru - platīna un citu dārgu sakausējumu klātbūtnē.
  5. Vienkāršs gāzu maisījums, ūdeņradis un skābeklis (skābeklis) eksplodē no mazākās dzirksteles, uzreiz atbrīvojot lielu enerģijas daudzumu.

Par atsauci. Zinātnieki, kas pirmo reizi ūdens molekulu atšķīrās ūdeņradim un skābekli, sauc par maisījumu par sprādzienbīstamu gāzi, jo tā ir tendence eksplodēt. Pēc tam tā saņēma Brauna gāzes nosaukumu (ar izgudrotāja vārdu) un sāka apzīmēt ar hipotētisku NVO formulu.

Iepriekš ūdeņradis piepildīts ar baloniem dirižabļiem, kas bieži vien eksplodēja

No iepriekš minētā secināms šāds secinājums: 2 ūdeņraža atomus var viegli apvienot ar 1 skābekļa atomu, bet tie ļoti negribīgi piedalās. Ķīmiskā oksidēšanās reakcija notiek ar tiešo siltumenerģijas izdalīšanu saskaņā ar formulu:

Šeit ir svarīgs punkts, kas mums būs noderīgs turpmākajā lidojumu analīzē: ūdeņradis spontāni reaģē no aizdegšanās, un tieši siltums tiek atbrīvots. Lai sadalītu ūdens molekulu, enerģija būs jāiztērē:

Šī ir elektrolītiska reakcijas formula, kas raksturo ūdens sadalīšanas procesu, izmantojot elektroenerģiju. Kā to īstenot praksē un padarīt ūdeņraža ģeneratoru ar savām rokām, ņemsim vērā tālāk.

Prototipa izveide

Lai saprastu, ar ko jūs runājat, vispirms mēs ierosinām vākt vienkāršāko ģeneratoru ūdeņraža ražošanai ar minimāliem izdevumiem. Diagrammā ir parādīts pašmāju instalācijas dizains.

Ko primitīvs elektrolizators sastāv no:

  • reaktors ir stikla vai plastmasas tvertne ar biezām sienām;
  • metāla elektrodi iegremdēti reaktorā ar ūdeni un pievienoti barošanas avotam;
  • otrā tvertne ir ūdens zīmogs;
  • caurules gāzes atdalīšanai HHO.

Svarīgs jautājums. Elektrolītiskais ūdeņraža rūpnīca darbojas tikai no strāvas. Tāpēc kā barošanas avotu izmantojiet barošanas adapteri, automašīnas lādētāju vai akumulatoru. Maiņstrāvas ģenerators nedarbosies.

Šūnas darbības princips ir šāds:

  1. Spriegums tiek piegādāts diviem elektrodiem, kas iegremdēti ūdenī, vēlams no regulējama avota. Lai uzlabotu reakciju, traukā tiek pievienoti daži sārmi vai skābi (mājās - parastais sāls).
  2. Tā kā elektrolīzes reakcija no katoda puses, kas savienota ar negatīvo termināli, izdalās ūdeņradis, un pie anoda tiks atbrīvots skābeklis.
  3. Sajaucot abas gāzes caurulītē, ir ūdens blīvējums, kas pilda divas funkcijas: ūdens tvaiku atdalīšanu un reaktora uzliesmojumu novēršanu.
  4. No otrās tvertnes degnotai tiek pievienota detonējošā gāze NNO, kur to sadedzina, lai veidotu ūdeni.

Lai ģeneratora dizains diagrammā parādītu ar savām rokām, jums būs nepieciešami 2 stikla pudeles ar platiem kakliņiem un vākiem, medicīniskā pilinātājs un 2 desmit pašvītņojošās skrūves. Pilns materiālu komplekts, kas attēlots uz fotoattēla.

Speciālajiem instrumentiem, lai aizzīmogotu plastmasas vāciņus, nepieciešams līmjavas pistole. Ražošanas kārtība ir vienkārša:

  1. Plakani koka spieķi savērpjas skrūvēm, savukārt galus novieto dažādos virzienos. Lokiet skrūvju galviņas starp otru un pievienojiet vadus - iegūstiet elektrodi nākotnē.
  2. Uzlieciet caurumu vāciņā, ievietojiet tajā pilinātāja korpusu un vadu, pēc tam to no 2 sāniem noblīvējiet ar līmjavas pistoli.
  3. Novietojiet elektrodus pudelē un ieskrūvējiet uzgali.
  4. Otrajā vāciņā atveriet 2 atveres, ievietojiet pilinātāju caurules un ieskrūvējiet uzpildītā pudele ar tīru ūdeni.

Lai sāktu ūdeņraža ģeneratoru, iepildiet sāls ūdeni reaktorā un ieslēdziet strāvas padevi. Reakcijas sākums ir apzīmēts ar gāzes burbuļu parādīšanos abās tvertnēs. Noregulējiet spriegumu līdz optimālajai vērtībai un aizdedziniet Brūna gāzi, kas nāk no pilinātāja adatas.

Otrais svarīgais jautājums. Pārāk augstu spriegumu nevar pielietot - elektrolīts, kas apsildīts līdz 65 ° C vai vairāk, ātri iztvaiko. Liela ūdens tvaika daudzuma dēļ degli nevar aizdegties. Sīkāka informācija par improvizētā ūdeņraža ģeneratora montāžu un palaišanu, skatiet videoklipu:

Par Meijera ūdeņraža šūnu

Ja jūs izveidojāt un pārbaudījis iepriekšminēto konstrukciju, tad, sadedzinot liesmu adatas galā, jūs droši vien pamanījāt, ka uzstādīšanas veiktspēja ir ārkārtīgi zema. Lai iegūtu vairāk detonējošās gāzes, jums ir jāizveido nopietnāka ierīce, ko sauc par Stanley Meyer šūnu godā izgudrotājam.

Šūnas princips ir balstīts arī uz elektrolīzi, tikai caurulēm ir ievietots tikai anode un katoda, kas ievietoti vienā otrā. Spriegums tiek piegādāts no impulsu ģeneratora, izmantojot divus rezonējošus spoles, kas ļauj samazināt strāvas patēriņu un palielināt ūdeņraža ģeneratora darbību. Ierīces elektroniskā ķēde parādīta attēlā:

Piezīme Sīkāka informācija par shēmas darbu ir aprakstīta resursā http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Lai izgatavotu Meier šūnu, jums būs nepieciešams:

  • Cilindrisku korpusu, kas izgatavots no plastmasas vai elksiglas, amatnieki bieži izmanto ūdens filtru ar vāku un sprauslām;
  • nerūsējošā tērauda caurules ar diametru 15 un 20 mm un garumu 97 mm;
  • vadi, izolatori.

Nerūsējošās caurules ir piestiprinātas pie dielektriskās pamatnes, pie tiem pievadīts ģenerators pieslēgts vadiem. Šūnu veido 9 vai 11 caurules, kas ievietotas plastmasas vai plexiglas korpusā, kā parādīts fotoattēlā.

Elementi ir savienoti saskaņā ar plaši pazīstamo Interneta shēmu, kas ietver elektronisku bloku, Meijera šūnu un hidraulisko slēdzeni (tehniskais nosaukums ir burbulis). Drošības apsvērumu dēļ sistēma ir aprīkota ar kritiskā spiediena un ūdens līmeņa sensoriem. Saskaņā ar mājas amatnieku pārskatiem, šāda ūdeņraža rūpnīca patērē strāvu, kas ir 1 ampērs pie 12 V sprieguma, un tā ir pietiekama, lai gan nav precīzu skaitļu.

Elektrolizatora iekļaušanas shēma

Plate Reactor

Augstas veiktspējas ūdeņraža ģenerators, kas spēj darbināt gāzes degli, ir izgatavots no 15 x 10 cm izmēra nerūsējošā tērauda plāksnēm, skaits ir no 30 līdz 70 gab. Tie ir urbti caurumi stingrākiem adatas, un stūrī zāģēta terminālis, lai savienotu vadus.

Papildus nerūsējošā tērauda loksnes zīmolam 316 būs jāpērk:

  • gumija 4 mm biezas, izturīga pret sārmu;
  • gala plāksnes izgatavotas no organiskā stikla vai tekstolīta;
  • kaklasaiti M10-14;
  • gāzes metināšanas aparātu pretvārsts;
  • ūdens filtrs zem ūdens blīvējuma;
  • gofrētā nerūsējošā tērauda caurules;
  • kālija hidroksīds pulvera veidā.

Plāksnēm jābūt samontētām vienā vienībā, izolētas viena no otras ar gumijas spilventiņiem ar izgrieztu centru, kā parādīts zīmējumā. Iegūtais reaktors ir cieši savienots ar spailēm un savienots ar sprauslu ar elektrolītu. Pēdējais ir no atsevišķas tvertnes, kas aprīkota ar vāku un vārstiem.

Piezīme Mēs sakām, kā izveidot plūsmas (sauss) tipa elektrolizatoru. Vieglāk ir izveidot reaktoru ar iegremdējamām plāksnēm - jums nav nepieciešams ievietot gumijas blīves, un saliktais agregāts ir nolaists hermētiskā tvertnē ar elektrolītu.

Mitrā tipa ģenerators

Turpmākā ģeneratora, kas ražo ūdeņradi, montāža tiek veikta tādā pašā veidā, taču ar atšķirībām:

  1. Uz ierīces korpusa ir uzstādīts rezervuārs elektrolīta sagatavošanai. Tas ir 7-15% kālija hidroksīda šķīdums ūdenī.
  2. Ūdens vietā "burbulis" tiek izliets tā saucamais dezoksidētājs - acetons vai neorganisks šķīdinātājs.
  3. Degļa priekšā vienmēr tiek novietots neatgriezeniskais vārsts, pretējā gadījumā, kad ūdeņraža deglis tiek izslēgts vienmērīgi, atpakaļgaitas trieciens un bumbleris atkal pūš.

Vienkāršākais veids, kā iedarbināt reaktoru, ir izmantot metināšanas invertoru, elektroniskajām shēmām nav jābūt samontētām. Kā mājas brūns gāzes ģenerators darbojas, mājas māksliniece savā videoklipā sakārto:

Vai ir izdevīgi iegūt ūdeņradi mājās?

Atbilde uz šo jautājumu ir atkarīga no skābekļa-ūdeņraža maisījuma darbības jomas. Visi zīmējumi un diagrammas, ko publicē dažādi interneta resursi, ir paredzēti, lai izdalītu HHO gāzi šādiem mērķiem:

  • izmantot ūdeņradi kā degvielu automašīnām;
  • nedegoši sadedzina ūdeņradi apkures katlos un krāsnīs;
  • piemērot gāzes metināšanas darbiem.

Galvenā problēma, nošķirot visas ūdeņraža degvielas priekšrocības: elektroenerģijas izmaksas tīras vielas izlaišanai pārsniedz enerģijas daudzumu, kas iegūts no tās sadedzināšanas. Neatkarīgi no utopisko teoriju atbalstītājiem, elektrolīzes maksimālā efektivitāte sasniedz 50%. Tas nozīmē, ka 2 kW elektrības tiek tērēta 1 kW siltuma saņemšanai. Pabalsts ir nulle, pat negatīvs.

Atcerieties, ko mēs rakstījām pirmajā sadaļā. Ūdeņradis ir ļoti aktīvs elements un pats no tiem reaģē ar skābekli, radot daudz siltuma. Mēģinot izdalīt stabilu ūdens molekulu, mēs nevaram celt enerģiju tieši pie atomiem. Sadalīšanu veic elektrība, no kuras pusi izkliedē elektrodus, ūdeni, transformatoru aptinumus un tā tālāk.

Svarīga pamatinformācija. Īpašais ūdeņraža sadegšanas siltums ir trīs reizes lielāks nekā metāna sadegšanas siltums, bet - pēc svara. Ja salīdzinām tos pēc tilpuma, sadedzinot 1 m³ ūdeņradi, tikai 3,6 kW siltumenerģijas tiks atbrīvota pret 11 kW metāna. Galu galā ūdeņradis ir vieglākais ķīmiskais elements.

Tagad uzskata, ka detonējošā gāze, kas iegūta ar elektrolīzi pašmutētā ūdeņraža ģeneratorā, ir degviela iepriekšminētajām vajadzībām:

  1. Iekārtas galīgās izmaksas, zemais ražīgums un efektivitāte padara ārkārtīgi neizdevīgu iespēju sadedzināt ūdeņradi privātmājas apkurei. Nekā, lai "vēja" skaitītāju ar elektrolīzi, ir vieglāk ievietot jebkuru elektrisko katlu - apkuri, indukciju vai elektrodu.
  2. Lai nomainītu 1 litru benzīna automašīnai, tev vajadzēs 4 766 litrus tīra ūdeņraža vai 7,150 litrus sprādzienbīstamas gāzes, no kurām trešdaļa ir skābeklis. Internetā visvairāk satricināts izgudrotājs vēl nav veicis elektrolīzi, kas spēj nodrošināt līdzīgu veiktspēju.
  3. Gāzu metināšanas aparāts, kas sadedzina ūdeņradi, ir kompaktāks un vieglāks nekā cilindri ar acetilēnu, propānu un skābekli. Turklāt liesmas temperatūra līdz 3000 ° С ļauj strādāt ar jebkuru metālu, degvielas iegādes izmaksas šeit nav īpaša loma.

Par atsauci. Lai sadedzinātu ūdeņus apkures katlā, ir rūpīgi jāpārstrādā struktūra, jo ūdeņraža deglis spēj kausēt jebkuru tēraudu.

Secinājums

Ūdeņradis gāzes NVO sastāvā, iegūts no improvizēta ģeneratora, ir noderīgs diviem mērķiem: eksperimentiem un gāzes metināšanai. Pat ja mēs atbrīvosim elektrolīzes zemo efektivitāti un tā montāžas izmaksas kopā ar patērēto elektroenerģiju, vienkārši nepietiek produktivitātes, lai sildītu ēku. Tas attiecas arī uz vieglo automašīnu benzīna motoru.

Ūdeņraža apkures katls - japāņi ir noslīkšanas māju jau 10 gadus

Apkure māja ar ūdeņradi ir eksotiska nekā parasti. Kā potenciālie šo iekārtu īpašnieki vēl nav iepazinušies ar šādu katlu priekšrocībām vai ar šādu apkures iekārtu ekspluatācijas teoloģiju.

Un kur "nokļūt" vai iegādāties ūdeņradi katla vēl nav skaidrs. Tomēr "ūdeņraža" siltumenerģijas vienību izstrādātāji ir pārliecināti par šādu katlu pieprasījumu. Un šajā rakstā mēs izpētīsim savus argumentus, pakļaujot dažus no tiem godīgu kritiku.

Piemērs privātmājas apkures sistēmai ūdeņradim

Ūdeņraža izredzes kā apkures katla degviela

  • Ūdeņradis ir visizplatītākā "degviela" Visumā un desmitais visplašāk izplatītais ķīmiskais elements uz Zemes. Vienkārši sakot - jums nebūs problēmu ar degvielas rezervēm.
  • Šī gāze nevar kaitēt ne cilvēkiem, ne dzīvniekiem, ne augiem - tā nav toksiska.
  • Ūdeņraža katla "izplūdes" ir absolūti nekaitīgs - šīs gāzes dedzinošais produkts ir parasts ūdens.
  • Ūdeņraža sadegšanas temperatūra sasniedz 6000 grādus pēc Celsija, kas norāda uz šāda tipa degvielas lielo siltumietilpību.
  • Ūdeņradis ir 14 reizes vieglāks nekā gaiss, tas ir, ja degvielas noplūde tiek izlaista, tā pati notiks iztvaikot no katlu telpas un ļoti īsā laikā.
  • Viena kilograma ūdeņraža izmaksas ir 2-7 ASV dolāri. Ūdeņraža gāzes blīvums ir vienāds ar 0,008987 kg / m3.
  • Ūdens kubikmetru siltumietilpība ir 13 000 kJ. Dabasgāzes enerģijas intensitāte ir trīs reizes lielāka, bet ūdeņraža kā kurināmā izmaksas ir desmit reizes zemākas. Rezultātā privātmājas alternatīvā apkure ar ūdeņradi maksās tikai par dabasgāzes izmantošanas praksi. Tajā pašā laikā ūdeņraža katla īpašniekam nav jāmaksā gāzes kompāniju īpašnieku apetīti un jāizveido dārgs gāzes cauruļvads, kā arī jāizmanto ārkārtīgi birokrātiska procedūra visu veidu "projektu" un "atļauju" koordinēšanai.

Vārdu sakot, ūdeņradim kā degvielai ir vislabākās izredzes, kuras jau ir novērtējusi aviācijas un kosmosa rūpniecība, kas izmanto ūdeņradi, lai degtu tās raķetes.

Mūsdienu attīstība - ūdeņraža apkures katls

Kā apkures katls tiek izmantots ūdeņradim

Tāpat kā parastais gāzes katls:

  • Kurināmais tiek piegādāts degli.
  • Lāpas deglis sasilda siltummaini.
  • Dzesētājs, kas ielej siltummaiņā, tiek transportēts uz baterijām.

Tikai galvenā gāzes cauruļvada vai tvertņu ar sašķidrināto degvielu vietā degvielas ražošanai jāizmanto īpašas iekārtas - ūdeņraža ģeneratori.

Turklāt visbiežāk sastopamais vietējais ģenerators ir elektrolītiska ierīce, kas ūdens šķīst ūdenī un skābekli. Degvielas izmaksas, ko saražo elektriskie ģeneratori apkurei ar ūdeņradi, maksā 6-7 ASV dolāri par kilogramu. Vienlaikus kurināmā gāzes kubikmetru ražošanai nepieciešams ūdens un 1,2 kW elektroenerģijas.

Bet šajā gadījumā degšanas produktu gadījumā jūs varat ietaupīt. Patiešām, sadedzinot skābekļa un gaisa maisījumu, tiek atbrīvota tikai ūdens tvaiki. Tātad šādam katlam nav nepieciešams "īsts" skurstenis.

Ūdensapgādes katlu priekšrocības

  • Ūdeņradis var "noslīcināt" visus katlus. Tas ir pilnīgi jebkurš - pat vecās "padomju" vienības, kas iegūtas pagājušā gadsimta astoņdesmitajos gados. Lai to izdarītu, jums būs nepieciešams jauns deglis un granīts vai šamota krāsns krāsnī, kas palielina siltuma inerci un izlīdzina katla pārkaršanu.
  • Ūdeņraža katli ir palielinājuši siltuma jaudu. Standarta gāzes katls ar 10-12 kW ūdeņradi "ražos" līdz 30-40 kW siltuma jaudu.
  • Ūdeņraža apkurei nepieciešams tikai deglis. Tāpēc "zem ūdeņraža" jūs varat pat pārstrādāt cietā kurināmā katlu, uzstādot degli krāsnī.
  • Degvielu - ūdeni - var noņemt no jaucējkrānas. Lai gan ideāls starpprodukts ūdeņraža iegūšanai ir destilēts ūdens, kas tiek sajaukts ar nātrija hidroksīdu.

Mīnus ūdeņraža katlu

  • Nelielais ūdeņraža katlu un rūpnieciskā tipa gāzes ģeneratoru klāsts. Lielākā daļa pārdevēju piedāvā "mājās" ar apšaubāmu sertifikāciju.
  • Augsta rūpniecisko modeļu cena.
  • Degvielas sprādzienbīstamība "dabā" - maisījumā ar skābekli (attiecība 2: 5) ūdeņradis pārvēršas par detonējošu gāzi.
  • Augsts trokšņa līmenis gāzes ražošanas iekārtās.
  • Liesmas augstā temperatūra ir līdz 3200 grādiem pēc Celsija, tādēļ ir grūti izmantot ūdeņradi kā degvielu virtuves krāsnim (ir nepieciešami īpaši sadalītāji). Tomēr H2ydroGEM - itāļu ražots ūdeņraža apkures katls giacomini - aprīkots ar degli ar liesmas temperatūru līdz 300 grādiem pēc Celsija.

Apkures sistēmas ūdeņraža vienību populāri modeļi

Ķīniešu ģenerators Kingkar3000

"Brūnais gāze" rada skābekļa un ūdeņraža maisījumu attiecībā no 2 līdz 1. Turklāt lietotājs var mainīt degļa temperatūru diapazonā no 800 līdz 3200 grādiem pēc Celsija, mainot degvielas maisījuma komponentu procentuālo attiecību.

  • Ūdens patēriņš - 1,6 litri stundā.
  • Degvielas ražošana - 3 m3 / stundā.
  • Enerģijas patēriņš - līdz 9 kW.
  • Izmaksas - 8000 ASV dolāru.

Ģeneratori - viegli uzliesmojošs maisījums, kas paredzēts ūdeņraža apsildei

STAR 1000 un STAR 2000

Parādiet šādas īpašības:

  • Ūdens patēriņš - no 0,7 līdz 1,1 litriem stundā vai 5,5 litri dienā.
  • Degvielas ražošana - no 1,2 līdz 2,0 m3 / stundā.
  • Paredzamais darbības periods - vismaz 15 gadi.
  • Enerģijas patēriņš - no 1,2 līdz 3 kW.
  • Apkures laukums ir līdz 250 kvadrātmetriem.
  • Cena - līdz 230 000 rubļu.

Ūdeņraža katls STAR-1.1

Darbojas kopā ar STAR 2000 ģeneratoru:

  • Siltumenerģija - 27 kW
  • Enerģijas patēriņš - 300 W / stundā.
  • Ķēdes skaits - viena sildīšana + viena ūdens sildīšana, uzstādīta par samaksu.
  • Izmaksas - 63 -73 tūkstoši rubļu.

uz siltuma caurules Yutrup kanāla jau par to ir sarīpis. dusmas pilna.

Vācijas koncerns E.ON, viens no lielākajiem enerģijas uzņēmumiem pasaulē, ir ieguldījis Minhenē ražotu firmas Elcore ražotāju, kas ražo energoefektīvas siltumiekārtas mazām dzīvojamo ēku celtniecībai, kuru pamatā ir kurināmā elementi.

Tehnika Elcore ļauj vienlaicīgi saražot siltumu un elektroenerģiju.

Kā tas darbojas?

Ūdeņradi var ražot dažādos veidos, tostarp: a) no ūdens, kurā elektrolīze tiek veikta elektrolīzes rezultātā; un b) no dabasgāzes, izmantojot īpašu ūdeņraža ģeneratoru (pārveidošanu).

Pirmo metodi izmanto reti. Fakts ir tāds, ka nav Ĝoti racionāli ražot ūdeĦu no elektrotīkla tīkla, lai pēc tam ražotu elektroenerăiju no tā atpakaļ un siltuma. Nākotnē tiks nodrošināta apkure ar ūdeņradi, ko iegūst, veicot elektrolīzi, ar vēja un saules enerģijas attīstību, jo gāze tiks izmantota kā vidēja enerģijas pārpalikuma pagaidu uzglabāšana.

Otra metode ir plašāk izplatīta.

Dabasgāze ienāk ūdeņraža ģeneratorā (reformatorā). Pēc tam iegūtais ūdeņradis tiek nosūtīts uz kurināmā elementu.

Kurināmā elementi ir elektroķīmiskā ierīce, kas ražo elektrību un siltumu, pārveidojot sākotnējo vielu (degvielu), izmantojot ķīmisku reakciju. "Izplūdes gāzes" ir ūdens tvaiki.

Elcore ražo kurināmā elementus, balstoties uz savām patentētajām izmaiņām un apgalvo efektivitāti līdz 104%.

Aprīkojumā ietilpst arī gāzes katls ar maksimālo siltuma un karstā ūdens patēriņu, kā arī bufera tvertne ar ūdeni siltuma uzglabāšanai.

Tā kā degvielas šūna darbojas ar maksimālu efektivitāti visu diennakti un visu gadu, tiek sasniegta augsta siltuma un elektroenerģijas ražošanas efektivitāte, attiecīgi samazinot fosilo kurināmo (dabasgāzi). Ražotājs ziņo, ka ūdeņraža apkure šajā konfigurācijā ietaupa līdz pat 40% primārās enerģijas salīdzinājumā ar atsevišķu tādu pašu elektroenerģijas un siltuma daudzumu ražošanu. Šī ir visa šī uzņēmuma nozīme.

Iekārtai ir nenozīmīga elektroenerģija (305 W) un ģenerē 2440 kWh elektroenerģijas gadā. Šo tilpumu parasti var patērēt mājsaimniecībā, tāpēc enerģijas uzglabāšanas ierīču izmantošana nav nepieciešama. Tomēr Vācijas tiesiskais regulējums ļauj pārdot saražoto enerģiju tīklam, ja rodas pārpalikums.

Iekārta neaizstāj tīkla savienojumu, tas nozīmē, ka tā nenodrošina mājas enerģijas autonomiju.

Apkure māja ar ūdeņraža katlu: īpašības, priekšrocības un trūkumi

Šodien privātmājas sildīšanai ir daudz veidu: no parastās krievu krāsns līdz novatoriskiem saules bateriju paneļiem. Ir metode, kas paredz izmantot katlu, kas darbojas ar ūdeņradi. Ūdeņradis ir Visbiežāk izplatītā gāze, kas padara to pieejamu un pieejamu. True, ūdeņraža katli joprojām nav tik populāri kā gāzes katli Krievijā, bet tas ir tikai laika jautājums.

Ūdeņraža apkure mājās

Ūdeņraža katla shēma un šīs apsildes metodes priekšrocības

Dzīvokļa apsildīšanas metode ar ūdeņraža katla palīdzību tika samērā nesen inventeta Itālijā (un ūdeņraža automobiļu dzinējs, starp citu, arī 1960. gados). Iepriekš zinātnieki domāja arī par ūdeņraža izmantošanu kā pašmāju degvielu, tomēr bija viena problēma: nebija iespējams izgatavot katlu no parastajiem materiāliem, pateicoties ļoti augstajai šīs gāzes sadegšanas temperatūrai.

Tagad situācija ir mainījusies: ūdeņraža apkures katli ir izgatavoti no tādiem pašiem materiāliem kā visi pārējie. Pārskati par tiem pārsvarā ir pozitīvi, tos var atrast, piesakoties jebkurā tematiskajā forumā.

Ja kāds dzirdēs izteicienu "brūna gāze", tad nav jāuztraucas: tas nav sinepju vai maisījumu jautājums, lai aktivizētu kodolenerģijas lādiņu. Tas ir ūdeņraža un skābekļa maisījums, kas jāaktivizē, izmantojot skābekļa-ūdeņraža elektrolīzi (ierīce ievieto elektrolīzi). Lielākā daļa instalāciju strādā pie šīs gāzes.

Ūdeņraža iegūšanas process, veicot elektrolīzi

Apkures process ir ļoti vienkāršs: īpašā iekārtā (katlā) ir tvertne ar ūdeņradi. 300 ° C temperatūrā gāze sāk mijiedarboties ar skābekli, veidojot ūdeni un tvaiku, ko izplata caur cauruļvadu sistēmu daudzdzīvokļu māju iekšienē.

Šādas apkures priekšrocības ir šādas:

Ūdeņradis ir arī viens no videi draudzīgākajiem kurināmiem.

  • Ūdenim vienkārši nav sadegšanas produktu, izņemot ūdeni (kondensējamais ūdens iekļūst apkures cauruļvadā - nav jāuztur dūmeņi);
  • absolūta vides drošība;
  • ūdeņradis neaizdegas, bet mijiedarbojoties ar skābekli atmest lielu siltuma enerģiju (šīs katalītiskās reakcijas rezultātā veidojas ūdens);
  • dzesēšanas šķidruma faktiskā temperatūra ir 40 ° C (tas var šķist nedaudz, bet šai apkures metodei a priori nevar būt siltuma zudumus).

Ķīnas ražotu ūdeņraža ģeneratoru pirkšana nav droša! Būtībā tie ir izgatavoti no vislētākajiem materiāliem, izmantojot zemas kvalitātes austiņas. Teorētiski tas varētu izraisīt katla eksploziju.

Ūdeņrades ģeneratora ierīces shematisks attēlojums

Ūdeņraža kā degvielas priekšrocības un trūkumi

Patiesībā ūdeņradim ir daudz priekšrocību. Kā jau tika minēts iepriekš, šī ir viena no visbiežāk izplatītajām gāzēm pasaulē (visizplatītākā Universe), pieejamu un videi draudzīgu degvielu.

Parasti priekšrocības ir šādas:

Ūdeņraža katalītiskā reakcija rada ļoti lielu enerģijas daudzumu.

  • visuresošs (parasti tas atrodas cilindros, piemēram, sašķidrinātā gāze);
  • ūdeņraža apkures sistēma faktiski veido slēgtu cilpu, kurā nav nepieciešama cilvēka iejaukšanās;
  • degvielas relatīvā lētāka;
  • izmantojot ūdeņradi, vidējais mērinstruments izstaro 121 MJ / kg enerģijas, un tas pats rādītājs vienam tautas propānam - 40 MJ / kg.

Ūdeņraža degvielai ir trūkumi:

  • katla eksplozijas iespējamība, kas pārsniedz normālos spiedienus katlā;
  • ja jūs lietojat krievu apstākļus, ne vienmēr ir iespējams atrast ūdeņraža cilindrus pastaigas attālumā (galu galā tā nav dabiska propāna gāze);
  • Dažreiz katalītiskajā reakcijā izstarotā temperatūra var būt tik liela, ka ir jāizveido atsevišķs skurstenis, lai atbrīvotu tvaiku un ūdeni (lai gan tas, ja mēs runājam par vecām iekārtām, mūsdienīgā tvaika un ūdens nekavējoties ieiet cauruļvadā, kas ir dzesēšanas šķidrums);
  • augsts trokšņu līmenis;
  • augsts ūdens patēriņš.

Ūdeņraža katla vadības bloka diagramma

Ūdeņraža katlu veidi

Tūlīt man jāsaka, ka būtībā starp tām ūdeņraža ģeneratori apkurei nemaz neatšķiras. Vienīgā atšķirība vērojama enerģijas, ķermeņa materiāla un citu kritēriju ziņā. Piemēram, apsveriet divu līdzīgu amerikāņu ūdeņraža katlu "HHO" un "Star 1000" īpašības (modeļa numurs - 1.1):

Ar ūdeņraža katla palīdzību pat neliela jauda var sildīt lielu telpu.

  • ģeneratora enerģijas patēriņš - 1,2-3 kW uz 1 stundu;
  • ūdens patēriņš - 5,5 litri 24 stundu laikā;
  • dienā rada 1,2 līdz 2 litrus degvielas;
  • var uzsildīt istabu līdz 250 m²;
  • minimālais ekspluatācijas laiks ir 15 gadi.
  • shēmu skaits - 2 (viens no tiem ir apkure, otra ir apkure, ko var papildus uzstādīt);
  • aptuvenās izmaksas vietējā tirgū - 3000-3500 USD.

Līdzīgi kā jebkuram citam ģeneratoram, ūdeņradis darbojas nepārtraukti, bet telpā uzsilst. Elektroenerģija šā iemesla dēļ ģenerators nedaudz patērē - tāpēc to vienkārši neuztraucies.

Katla izvēles kritēriji

Ģenerators ir jāizvēlas, pievēršot uzmanību šādiem kritērijiem:

  1. Jauda;
  2. Kontūru skaits;
  3. Elektroenerģijas patēriņa līmenis;
  4. Ražotājs.

Elektriskie katli var būt ļoti atšķirīgi: no 27 W līdz faktiski bezgalībai. Varat vienlaikus nopirkt ļoti lielu katlu visa mājas apkurei, un jūs varat iegādāties vairākus mazus.

Šodien tīklā jūs varat atrast daudz video, kur amatnieki parāda, kā veidot ģeneratoru ar savām rokām. Tātad to pilnīgi neiespējami darīt! Ūdeņradis ir ārkārtīgi sprādzienbīstams, vismazākais neizpildījums būvniecības tehnoloģijā var radīt vissliktākās sekas!

Ūdeņraža ģeneratora darbības princips

Daži padomi par apkures katla darbību

Pareizi darbojoties, ūdeņraža iekārta darbosies ne 15 gadus, bet 20 vai pat 30 gadus. Jā, un šādu iekārtu remonts nebūs grūti - principā katla izkārtojums nav ļoti atšķirīgs no tā, kas darbojas ar cita veida degvielu.

Video

Jūs varat skatīties video par to, kā māju sildīt ar ūdeņradi. Ir arī informācija par šīs privātmāju apsildes metodes priekšrocībām.

Ūdeņraža katls - mīti, realitāte un perspektīvas

Ūdeņraža katls ir ierīce māju apsildīšanai, kurā kā kurināmais tiek izmantota ūdeņraža gāze. Tā kā šī gāze nav tīrā veidā, ūdeņraža apkures katli ir aprīkoti ar īpašu ierīci ūdeņraža ražošanai no destilēta ūdens.

Privātmājas apkures katla ūdeņradis ir viens no tiem risinājumiem, kas šodien piesaista lielu uzmanību. Interneta "laukos" jūs varat atrast daudzus piedāvājumus, kas sola milzīgas priekšrocības šādu iekārtu īpašniekiem, piemēram, radikāli samazinot "apkures rēķinus". Vai tas patiešām ir, un ko var un ko nevar mūsdienu mājsaimniecības ūdeņraža boileris, lasīt mūsu pārskatā.

Mīts par to, ka ūdeņraža katls ir visizdevīgākais veids, kā māju sildīt

Jūs bieži dzirdat, ka ūdeņraža apkures katls ir visizdevīgākā privātmāju apkures metode. Parasti, lai pamatotu šo tēzi, tiek izmantotas atsauces uz ūdeņraža augsto siltumietilpību - vairāk nekā 3 reizes lielākas nekā dabiskajā gāzē. No tā ir izdarīts vienkāršs secinājums - ir izdevīgāk noglabāt māju ar ūdeņradi nekā ar gāzi.

Reizēm tiek dots tā sauktais "Brūna gāze" vai ūdeņraža un skābekļa atomu maisījums (HHO) kā argumentu par ūdeņraža apkures katla efektivitāti, kas sadedzināšanas laikā izstaro vēl vairāk siltuma un kurā darbojas "uzlaboti boileri". Pēc tam efektivitātes pamatojums vienkārši beidzas, atstājot vidusmēra cilvēka iztēli, izdarīt skaistus attēlus zem vispārējā nosaukuma "apkure gandrīz neko". Vienkārši domā - ūdeņradis un apdegumus "siltāks", un tas izrādās no gandrīz brīva ūdens, solidu labumu!

Iztēles pamatā ir ziņas par arvien pieaugošo ar ūdeņradi darbināmu transportlīdzekļu parku kā alternatīvu tradicionālajām automašīnām. Pieņemsim, ka, ja automašīnas "brauc" uz ūdeņradi, tad ūdeņraža katls ir patiešām vērtīga lieta.

Bet patiesībā lietas ir nedaudz sarežģītākas. Ja tīrs ūdeņradis ir elements, kas ir viegli pieejams dabā, tad viss bija tik vai gandrīz tik tas bija. Bet fakts ir tāds, ka tīrā ūdeņradis uz Zemes nenotiek - tikai saistītā formā, piemēram, ūdens veidā. Tāpēc praksē ūdeņradis vispirms jāiegūst no kaut kur, turklāt izmantojot enerģiju patērējošas ķīmiskās reakcijas.

No kurienes nāk tīrs ūdeņradis

Uzņēmēja piezīme

"Lai pievērstu uzmanību saviem produktiem, daži ūdeņraža katlu ražotāji atsaucas uz noteiktu" slepeno katalizatoru "vai" Brown gas "izmantošanu savās ierīcēs."

Piemēram, jūs varat ekstrahēt ūdeņradi no metāna gāzes, kur ūdeņradis jau ir 4 atomi! Bet kāpēc? Metāns pati par sevi ir degoša gāze, kāpēc zaudēt papildu enerģiju, lai iegūtu tīru ūdeņradi? Kur ir energoefektivitāte? Tāpēc ūdeņradis visbiežāk tiek iegūts no ūdens, kas, kā visi zina, nevar sadedzināt, izmantojot elektrolīzes metodi. Viskonkurētspējīgākajā veidā šo metodi var raksturot kā ūdens molekulu sadalīšanu ūdeņradim un skābeklim elektroenerģijas iedarbībā.

Elektrolīze jau sen ir pazīstama un plaši izmantota, lai iegūtu tīru ūdeņradi. Praksē nekāds rūpnieciskā ūdeņraža katls nekādā gadījumā nav pilnīgs bez elektrolīzes iekārtas vai elektrolīzes. Viss ir labs, bet šī iekārta prasa elektroenerģiju. Tātad, ūdeņraža katls obligāti patērē enerģiju. Jautājums ir, kādas ir šīs enerģijas izmaksas?

Visas runas par ūdeņraža sadegšanas siltumu mūs nedaudz attur no šī jautājuma, un tikmēr tas ir vissvarīgākais. Tātad, ūdeņraža katls var būt izdevīgs vienīgajā gadījumā - tam saražotajai siltumenerģijai jābūt lielākai par apkures katla ekspluatācijas laikā patērēto enerģiju.

Ūdeņraža katla energoefektivitāte

Lai izprastu, vai katla enerģija "pie izejas" ir lielāka par iztērēto enerģiju, vienkārši ņemiet vērā ūdens molekulu - tai ir divi ūdeņraža atomi un viens skābeklis, kas ir cieši savienoti viens ar otru. Lai pārtrauktu šo savienojumu, ir nepieciešams "piemērot" diezgan daudz enerģijas, tas ir tas, ko elektrolīze veic uz elektrības rēķina. Rezultāts ir ūdeņraža un skābekļa maisījums, kuram ir potenciāls (burtiski izšķīdis šajās vietās) enerģija, un ko var atbrīvot kā degšanas procesu un nodrošināt siltumu mājā. Lai saprastu, cik daudz enerģijas nāk no dedzināšanas, ir vērts apskatīt to, kas notiek, sadedzinot. Un mums būs... pats ūdens, ko mēs sadalām atomos.

Patiesībā, pēc visām šīm manipulācijām, labākajā gadījumā, mēs iegūsim tieši tik daudz enerģijas, kā tika tērēti sākotnējās ūdens molekulas atdalīšanai. Kad mēs atstājām ūdeni, mēs nonācām pie ūdens. Bet tas ir - ideālā gadījumā, ja patiesībā nav neizbēgamu zaudējumu. Ti pat ideālā gadījumā, cik daudz elektrības mēs tērējam, tik daudz siltuma iegūstam.

Arī papildu ūdens molekulas šķelšanai nevar tikt ņemtas no jebkuras vietas - tik daudz, cik tās pirmo reizi tika atdalītas, jo daudz vēlāk tās apvienos, kad sadedzinās ūdeņraža-skābekļa maisījums. Atkal, mīnus zaudējumi. Turklāt mēs nedrīkstam aizmirst, ka ūdeņraža katls darbojas uz destilēta ūdens rēķina, kura ražošana patērē arī enerģiju. Kā var redzēt ar neapbruņotu aci, ūdeņraža katla efektivitāte nevar būt augsta.

Tad rodas dabisks jautājums - kāpēc visas šīs grūtības ar sadalīšanu, ja ir ierīces, kas tieši pārveido elektrību siltumā un tiek sauktas par elektriskiem katliem? Ja jūs vienkārši sildāt ūdeni uz elektroenerģijas rēķina, visa šī enerģija iet uz ūdens sildīšanu gandrīz bez zaudējumiem - tas izrādās izdevīgāk nekā elektrolīzes sadalīšanās un turpmākās ūdens atveseļošanās, sadedzinot ūdeņraža un skābekļa maisījumu ar saistītajiem zudumiem.

Ūdeņraža katla salīdzinājums ar citām apkures ierīcēm

Kā zināms, elektriskā katla tiek uzskatīta par visneefektīvāko apkures ierīci, citiem vārdiem sakot, šīs ierīces saražotās siltumenerģijas izmaksas būs dārgākas.

Salīdzinot apkuri ar siltumsūkni ar citām metodēm.

Ūdeņraža ģeneratori māju apkurei

Ūdeņradis ir visizplatītākais un lēts kurināmais, saskaņā ar kuru jūs varat atjaunot jebkuru siltuma ražošanas vienību. Tāpēc "pilnīgai laimei" mēs varam izdomāt, kā padarīt ūdeņraža ģeneratoru ar savām rokām, ko mēs darīsim zemāk.

Ūdeņraža apkures lauku māja

Kā jūs iegūstat ūdeņradi?

  • Ar "klasiskās" degvielas - akmeņogļu vai gāzes - katalītiskās pārveides vai tvaika pārstrādes palīdzību. No pamatproduktiem emitē vieglas ogļhidrātus, kurus izmanto kā izejvielas ūdeņraža ražošanai. Izmaksas par kilogramu gala produkta sasniedz 2,5 ASV dolārus, kas ir ļoti labs. Tomēr, lai ieviestu šo tehnoloģiju, jums ir jāiegādājas visa ķīmijas rūpnīca.
  • Ar jebkuru biomasas termoķīmisko apstrādi. Ogļhidrātus saturošo izejmateriālu iegremdē vidē, kurā trūkst skābekļa, un tiek uzsildīta līdz 500-800 grādiem pēc Celsija, un vairākas ķimikālijas "uzsilda" - no ūdeņraža līdz oglekļa dioksīdam. Šādas ūdeņradis maksā 5,5 ASV dolārus par kilogramu, bet dzīves apstākļos šo tehnoloģiju ir grūti īstenot.
  • Ar bioķīmiskās biomasas pārstrādes palīdzību. Izejvielas tiek apsildītas līdz 30 grādiem pēc Celsija un "inficē" ar baktēriju koloniju, kas "baro" ar ogļhidrātiem un izdala ūdeņradi. Šī tehnoloģija nodrošina degvielas izmaksas par 2-5 ASV dolāriem par kilogramu, vienlaicīgi ietaupot mājsaimniecību no organiskiem atkritumiem. Tomēr šajā tehnoloģiju izstrādes posmā bio-ūdeņradi var iegūt tikai laboratorijas apstākļos.
  • Izmantojot klasisko elektrolīzi - ūdens molekulu sadalīšana ar elektrisko strāvu. Izmantojot elektrolīzi, mēs varam iegūt ūdeņus no destilēta vai parasta ūdens, tērējot līdz 5-6 dolāriem, lai iegūtu kilogramu degvielas. Jā, tas ir dārgs, bet rokdarbu aparāts ūdeņraža vai mazjaudas industriālā tipa degvielas ģeneratora ražošanai var tikt būvēts tikai, pamatojoties uz šādu tehnoloģiju.

Rūpnieciskie ūdeņraža ģeneratori

Gāzes ģeneratori GHV-A sērija

  • Laboratorijas vajadzībām ražo augstas tīrības gāzes.
  • Visspēcīgākais sērijas ūdeņraža ģenerators HHV 36 A ražo vismaz 36 litrus gāzes stundā, patērē destilētu ūdeni.
  • Šī ierīce ir neuzkrītoša kā degvielas avots. Tas iztērē pārāk daudz ūdens un rada pārāk "tīru" gāzi, nevis katla sildīšanai piemērotu skābekļa un ūdeņraža maisījumu.

Honda trešais modelis - Home Energy Station un Plug Power

  • Tas ražo 5 kW elektrības un līdz 2 m3 stundu ūdeņraža,
  • Izmanto fotoelektriskās šūnas un dabasgāzes reformēšanas tehnoloģiju.
  • Tomēr šī spēkstacija ir iekļauta Honda FCX piegādē un ražo degvielu tikai šim transportlīdzeklim, kuru pārdod tikai Japānā.

Iekšējie ūdeņraža ģeneratori mājas apkures STAR-2000 un STAR-4000

  • Ražo no 2 līdz 4 m3 degvielas stundā
  • Tajā pašā laikā STAR-2000 modelis patērē tikai 600 kW elektrības mēnesī, apsildot ēku kopējā platībā līdz 250 kvadrātmetriem.
  • Modelis STAR-4000 patērē 1200-1800 kW elektrības mēnesī, radot kurināmo māju apsildīšanai līdz 500 kvadrātmetriem.
  • STAR-2000 izmaksas ir 230 tūkstoši rubļu.
  • STAR-4000 ūdeņraža ģeneratora cena ir 460 000 rubļu.

No iepriekšminētajiem modeļiem visdaudzsološākā degvielas ražošanas iekārta ir STAR-4000 modelis.

Tomēr STAR ģeneratori ir pieejami tikai mazās sērijās. Tādēļ daži amatnieki ir gatavi pavadīt laiku, veidojot improvizētu elektrolizatoru.

Mājas ūdeņraža ģenerators HHO tips

Ja jums nav 4500-5000 ASV dolāru mājās energoapgādes stacijā vai 260 000 rubļu par STAR-2000, tad jums būs jāsavāc sava ūdeņraža ģenerators, izmantojot vienkāršāko tehnoloģiju šīs gāzes elektrolīzes ražošanai. Iesaistot šo procesu, mēs iegūstam NNO gāzi - skābekļa un ūdeņraža maisījumu, ko var izmantot kā kurināmo katlā.

HHO tipa ūdeņraža ģenerators

Gāzes ģeneratora būvniecībai mums ir nepieciešami šādi instrumenti un materiāli:

  • Banka 0,5 litri - nākotnes ģeneratora korpuss.
  • Tērauda asmeņi un plastmasas lineāls - kurināmā elementa bāze.
  • Litra plastmasas pudele hidrauliskai slēģei.
  • Caurules no kapātiem - ģeneratora cauruļvadi.
  • 12 voltu baterija vai adapteris 12 V un 2 A.
  • Vara stieples - vadošās līnijas pamats.
  • Līmes pistole - līdzeklis detaļu un detaļu stiprināšanai un blīvēšanai.
  • Ūdens un sāls - pamats ūdeņraža ražošanai.

Pašmāju NVO-ģeneratoru montāžas shēma ir šāda:

  • Vispirms mēs sagatavojam degvielas elementa bāzi, nolaižot lineālu 3-4 mm pakāpēs un piestiprinot šķēlēs asmeņus. Kopējais šī "paling" garums - 10-15 centimetri.
  • Starp lāpstiņām, izmantojot līmes pistoli, mēs veidojam kājas-dielektriķus, nostiprinot degvielas elementa elementu perpendikulāru pozīciju.
  • Pikšķerēšanas žogu asmeņi ir sadalīti viendabīgos un nepāra elementos, savienojot šos un citus vara vadus ar divām elektriskām ķēdēm. Vadu izolācija tiek veikta, izmantojot to pašu līmes pistoli.
  • Kurināmā elementu ievieto burkā, ielej ūdeni ar sāli (1-2 ēdamkarotes uz 0,5 litriem šķidruma).
  • Jāra vāciņā izgriezti divi caurumi šūnu vadiem un cita cauruļvada caurule no pilinātāja, caur kuru ejams ūdeņradis. Pēc tam vāku ievieto kanāla mutē, ievietojot vadus un šļūteni, lai savāktu ūdeņradi.
  • Degvielas šļūtenes brīvā gala tiek ievadīta litera pudelē, nokritot līdz tvertnes apakšdaļai. Ievadīt, izmantojot vāku perforāciju.
  • Pudelē ielej ūdeni un tā vāciņā ir ievietota vēl viena caurule, kurā no pilinātāja ievieto vēl vienu cauruli.
  • Otrās caurules gala - degvielas padeves līnija ir savienota ar katlu vai citu patērētāju.

Galā ar vara vadu tiek pieslēgts akumulators vai adapteris, pēc kura no skābekļa un ūdeņraža maisījuma sāk izdalīties no burka sālsūdens, ko sūta pa pirmo degvielas padeves līniju pie hidrauliskajiem vārtiem.

Pēc tam, kad iet caur ūdens stabu, degvielas maisījums tiek notīrīts no piemaisījumiem un patērētājam tiek piegādāts caur otro degvielas padeves līniju.

Top