Меню Рубрики

Установки для хранения водорода

Оборудование для хранения и применения водорода

Первый зарегистрированный случай получения водорода аналогичным методом в результате человеческой деятельности реализован доктором Теофрастом Парацельсом, родившемся в Швейцарии в сентябре 1493 года и погибшем в Зальцбурге в сентябре 1541 года в результате вероломного нападения во время званого обеда.

Современники считали, что напавших на доктора Парацельса бандитов нанял кто-то из лекарей — завистников ученого. Настоящее имя знаменитого алхимика, врача, естествоиспытателя и философа Филипп Авреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм.

Он первый растворил железо в серной кислоте и наблюдал выделение газа, но принял выделяющийся газ за воздух: «Воздух возникает и вырывается вверх, как ветер». Парацельс был первооткрывателем, но как это иногда бывает, не понял значения своего открытия. Он не исследовал свойства вновь открытого вещества. Это существенно позже сделали его последователи. Теодор Де Майерн повторил эксперимент Парацельса в 1650 году и обнаружил, что газ воспламеняется. Ни Парацельс, ни Де Майерн не предполагали, что исследуют новый химический элемент. Действительно, Парацельс считал, что было только три элемента: соль, сера и ртуть — и что все другие вещества являются различными комбинациями этих трех. Химии еще предстоял долгий путь, прежде чем она стала наукой. В 1670 году английский ученый Роберт Бойль добавил железо к серной кислоте и показал, что полученный газ горит только в присутствии воздуха, и что только небольшая часть воздуха (мы сейчас назвали бы эту часть кислородом) принимает участие в этом превращении. Водород был впервые признан в качестве самостоятельного вещества только в 1766 году английским ученым Генри Кавендишем. Он описал водород как «искусственный горючий воздух из металлов» и по его реакциям и его плотности установил, что это было одно и то же вещество независимо от того, какой металл и какие кислоты он использовал для его производства. Кавендиш также отметил, что когда вещество было сожжено, оно произвело воду. Все эти исследования были ограничены главенствующей в то время теорией флогистона, которая, с одной стороны, вступала в противоречие с экспериментальными данными и, с другой стороны, не позволяла ученым делать верные выводы. Только великий французский ученый Антуан Лавуазье отбросил неверные представления о флогистоне и назвал в 1783 году новый элемент словом водород, убедительно доказав, что водород при горении образует воду, а вода при разложении на железном катализаторе при высокой температуре разлагается именно на кислород и водород (GW 2015, №40, стр.30-33). Название hydrogen происходит от греческих слов hydro, что означает воду и gen, что означает создание. Слово «водород» — точный перевод термина hydrogen на русский язык. В этом же 1783 году Жак Шарль совершил первый пилотируемый полет на воздушном шаре, наполненном водородом (GW 2015, №41, стр.18-20). Причем водород для этого знаменательного полета был получен все тем же методом: химической реакцией железных опилок с серной кислотой. Вскоре был открыт метод производства водорода и кислорода электролизом воды, а затем метод производства водорода паровой конверсией природного газа и созданы топливные элементы для получения электроэнергии за счет химической реакции водорода с кислородом.

Что же это за вещество, открытое Парацельсом, — водород? Легко воспламеняется и имеет почти невидимое пламя. Образует взрывоопасные смеси в воздухе и бурно реагирует с окислителями. Является самым простым, самым распространённым и самым легким элементом. Более 90 процентов атомов во Вселенной представляют собой водород. Атом водорода состоит из одного протона и одного электрона. Водород является единственным элементом, который может существовать без нейтронов. Водород это самый легкий бесцветный газ без запаха, который существует при стандартной температуре и давлении в виде двухатомных молекул H2 . Жидкий водород существует в очень узком интервале температур от −252,76 до −259,2 °C. Это бесцветная и очень легкая жидкость (плотность при −253 °C 0,0708 г/ см³). Плотность твёрдого водорода 0,0807 г/см³. На Земле основные запасы водорода сосредоточены в воде (H 2 O) и углеводородах (СН 4 ). Существует крайне мало свободного водорода в атмосфере, потому что водород настолько легок, что он не удерживается под действием силы тяжести планеты. Любой водород, который образуется на Земле, в конце концов выходит из атмосферы в космос. При давлении 250 тысяч атмосфер водород становится жидким металлом. Такое давление развивается внутри газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн. Сильное магнитное поле Юпитера (в 14 раз больше, чем у Земли) вызвано циркуляцией электропроводного металлического водорода внутри этой планеты.

Большие количества водорода используют в процессе производства аммиака, гидрогенизации жиров и масел, при производстве метанола, гидрокрекинге нефтепродуктов, металлургии, машиностроении, энергетике, стекольной и ювелирной промышленности и в аналитике. Жидкий водород используется в качестве ракетного топлива, например, обеспечивающего подъем космического челнока на орбиту. Будущее, безусловно, за водородной энергетикой, которая должна заменить углеводородную энергетику сегодняшнего дня (вчера уголь, сейчас нефть, завтра природный газ). Будущее за электромобилями на топливных элементах. Основой этой концептуальной модели является то, что энергия вырабатывается, когда водород вступает в реакцию с кислородом и единственным продуктом такой реакции является чистая вода. На данный момент водород получают преимущественно конверсией природного газа. Однако, предполагается, что в будущем возобновляемые источники энергии, такие как, например,солнечная или ветровая могут быть использованы в массовых коммерческих масштабах для электролиза воды с выработкой водорода и кислорода и это уже будет истинной экологически чистой водородной энергетикой будущего.

Транспортируется водород в сжатом виде в баллонах и по трубопроводам или в сжиженном виде в криогенных цистернах. Массовый потребитель сталкивается чаще всего с водородом в баллонах высокого давления. При транспортировке водорода в сжатом виде следует учитывать его высокую растворимость в металлах и риски водородной коррозии. Водородная коррозия стали – это химическое взаимодействие растворенного водорода с карбидной составляющей стали, приводящее к образованию метана. Метан не растворяется в стали и поэтому вызывает микротрещины. Особенно опасно то, что водородную коррозию нельзя выявить обычным визуальным осмотром. Она может быть определена только при исследовании микроструктуры металла. Именно по этой причине при производстве водородных газовых баллонов применяют марки стали с пониженным содержанием углерода и, как следствие, с более низким пределом прочности. Это, в свою очередь, приводит к большей толщине стенки и более высокому весу, чем у аналогичных баллонов для продуктов разделения воздуха. Так, например, вес одного баллона всемирно известной компании Worthington Cylinders для продуктов разделения воздуха объемом 50 литров на рабочее давление 200 бар составляет всего 44 кг (GW 2015, №41, стр.18-20), а вес аналогичного водородного баллона этой же компании на 34% выше и составляет уже 59 кг. Безопасность при транспортировке и применении водорода всегда должна быть на первом месте. С не меньшим вниманием надо относиться к подбору материалов для водородных трубопроводов. При применении трубопроводов из аустенитных сталей рекомендуем отдавать предпочтение маркам сталей типа 316L с пониженным содержанием углерода.

Повышенная пожаро- и взрывоопасность водорода приводит к необходимости соблюдения простых, но очень важных правил при создании систем снабжения предприятий. Правила эти направлены на исключение образования взрывоопасных концентраций в помещениях:

  • к оборудованию для хранения и применения водорода предъявляются повышенные требования к герметичности и надежности;
  • моноблоки и баллоны с водородом обычно устанавливаются в отдельных специальных строениях или на отдельных уличных площадках;
  • баллоны в ограниченных количествах допускается устанавливать у глухих стен производственных помещений в специальных металлических шкафах с разрядными рампами;
  • конструктивные решения разрядных рамп и трубопроводных систем должны исключать как создание во внутренних технологических объемах пожаро- и взрывоопасных концентраций водорода, так и распространение по трубам пламени и взрывов;
  • для исключения образования взрывоопасных концентраций производственные помещения следует оснащать газоанализаторами, аварийной сигнализацией и входными щитками с автоматическими отсечными клапанами.

Компания Мониторинг Вентиль и Фитинг (MV&F) специализируется на изготовлении оборудования для хранения, транспортировки и применения водорода. Со склада в Москве предлагаются стальные 50-литровые облегченные баллоны из легированной стали компании Worthington Cylinders на рабочее давление 200 бар, а также моноблоки из этих баллонов на 12 и 8 баллонов. Так же изготавливаются водородные моноблоки из металлокомпозитных баллонов третьего типа объемом 100 литров. Моноблок удобен для транспортировки водорода в относительно больших количествах. Моноблоки оснащаются вентилями заправкивыдачи, а при необходимости манометрами для контроля давления и индивидуальными вентилями на каждом из баллонов.

Читайте также:  Установка газа в тагиле

Для подключения водородных баллонов и моноблоков в компании MV&F разработаны и производятся специализированные наполнительные, перепускные и разрядные рампы. В конструкции разрядных рамп предусмотрен ряд специальных решений, направленных на исключение образования взрывоопасных концентраций в рабочих объемах оборудования. Это специальные схемные решения, направленные на организацию продувки внутренних полостей разрядной рампы инертным газом, и применение вакуумных насосов для эвакуации газовой среды из объема оборудования. Продувка, полоскание и вакуумирование применяются раздельно или совместно и направлены на удаление из полостей рампы кислорода перед ее заполнением водородом или на удаление водорода перед остановкой оборудования для ремонта или иных профилактических мероприятий. В качестве инертного газа чаще всего применяется азот, реже аргон или гелий. Продувка может осуществляться от встроенного в разрядную водородную рампу баллона с инертным газом или от внешнего источника инертного газа. В последнем случае рампа оснащается входным штуцером для подачи инертного продувочного газа. Схемные решения исключают попадание водорода в баллоны и трубопроводы с инертным газом. Присоединительные гибкие трубопроводы оснащаются обратными клапанами для исключения попадания в них кислорода из атмосферы во время переключения баллонов или моноблоков. Для исключения распространения пламени или взрыва от потребителя в сторону источников давления на выходе из каждой разрядной водородной рампы устанавливается специальный клапан — огнепреградитель.

При выборе соединительных трубопроводов между разрядной рампой и потребителями водорода всегда необходимо обращать внимание на правильный подбор проходного сечения трубопровода. Избыточно большие диаметры трубопроводов, принимаемые порой без всякого расчета, могут приводить не только к дополнительным затратам на материалы и монтажные работы, но к потере качества продукта и снижению безопасности системы в целом. Правильно подобранный водородный трубопровод это обеспечение необходимого расхода при заданном давлении в сочетании с максимальной герметичностью системы, минимизацией объема ее внутренних полостей и снижением опасности передачи взрывной ударной волны по трубопроводу. Что такое огнепреградитель? Это совокупность каналов малого сечения, обеспечивающих беспрепятственный проход газа, но подавляющих распространение пламени за счет отвода тепла реакции из газового потока на развитую поверхность этих каналов. Трубопровод малого диаметра как раз и является таким естественным огнепреградителем, обеспечивающим при развитой удельной поверхности хороший теплообмен между газовым потоком и окружающей средой. Ранее мы отмечали, что водород это самый легкий газ. Его плотность в 14.5 раз меньше плотности воздуха. Это приводит к тому, что даже через трубку с наружным диаметром 3.18 мм (1/8 дюйма) можно передать достаточное количество водорода для обеспечения газоаналитических лабораторных приборов. При подаче водорода в промышленных масштабах часто бывает достаточно применения труб с наружными диаметрами 3.18 мм (1/8 дюйма); 6,0; 6,35 (1/4 дюйма); 8,0; 9.52 (3/8 дюйма); 10 мм. В большинстве случаев эти трубы не позволят взрыву или пламени пройти от источника возгорания к баллонам. Толщину стенки рекомендуется выбирать на основании информации о рабочем давлении системы. На складе компании Мониторинг Вентиль и Фитинг (MV&F) всегда есть такие трубы из стали 316L с пониженным содержани-

ем углерода и соответственно с повышенной стойкостью к водородной коррозии. Причем для каждого из типов наружного диаметра трубы предлагается несколько типоразмеров толщины стенки. Для обеспечения 100% надежности и герметичности трубопровода мы рекомендуем при прокладке протяженных трубопроводных водородных систем применять бесшовные трубы в бухтах ведущей мировой трубной компании — Handy Tube. Обычно трубы поставляются в бухтах длиной 450 метров. Каждая бухта проверяется на заводе-изготовителе методами ультразвукового неразрушающего контроля и испытывается на прочность и герметичность. При необходимости специалисты компании MV&F осуществят нарезку и намотку на катушки бухт меньшей длины или соберут с помощью орбитальной сварки специальные бухты длиной несколько километров. Дополнительными преимуществами в применении труб в бухтах является снижение затрат на фитинги или сварку с последующим неразрушающим контролем сварных швов, а так же существенное сокращение затрат на доставку труб к месту монтажа и на сами монтажные работы. При работе с особо чистым водородом применение труб в бухтах способствует сохранности исходной чистоты транспортируемого газа. Это происходит не только за счет исключения возможности проникновения в трубопровод атмосферных микропримесей через возможные негерметичности в разъемных соединениях, но и за счет особенностей технологии производства труб (светлый отжиг в термовакуумных печах), обеспечивающей низкие значения шероховатости внутренней поверхности труб, которая приближается к уровню шероховатости электрополированных труб.

Применение труб в бухтах существенно облегчает наружный монтаж трубопроводов на стенах многоэтажных зданий и сооружений и создает возможность реализации концепции: один прибор-потребитель – один трубопровод и один источник водорода. На таком подключении часто обосновано настаивает служба эксплуатации. Цель такого решения – исключение непродуваемых тупиков и исключение влияния друг на друга разных потребителей. При проектировании трасс водородных трубопроводов надо избегать транзита водорода через помещения, в которых отсутствуют потребители водорода, и всегда отдавать предпочтение наружной прокладке труб с индивидуальными вводами труб в каждое из помещений с потребителями водорода.

Особенно ответственным является вопрос об исключении даже минимальной вероятности создания в производственном помещении взрывоопасной концентрации водорода, так как в ходе цепной реакции при взрыве гремучего газа выделяется колоссальная разрушительная энергия. Набор отработанных специалистами компании Мониторинг Вентиль и Фитинг (MV&F) профилактических защитных мероприятий включает газоанализаторы для контроля концентрации горючих примесей в воздухе рабочей зоны, светозвуковую сигнализацию и специальные входные газовые щиты с автоматической блокировкой подачи в помещение водорода по сигналу от газоанализатора. Блокирующий сигнал подается в случае обнаружения концентрации водорода свыше 20% от НКПР (нижний концентрационный предел распространения пламени), сбоев электропитания, а так же при выходе из строя или отключении аварийных газоанализаторов, при поступлении внешних аварийных сигналов и т.п.

При работе с особо чистым водородом (микроэлектроника, аналитика, ювелирная промышленность) мы всегда предусматриваем в составе входных газовых или финишных регулирующих щитов установку картриджей финишной очистки водорода всемирно известной компании Scientific Glass Technology (SGT). Это прстое, бюджетное и эффективное решение позволяет обеспечить финишную хемосорбционную или адсорбционную очистку водорода от вредных примесей (кислород, углеводороды, влага и углекислота) и защитить ваш технологический процесс от сбоев и брака.

Если вы создаете новое производство с применением водорода или не уверены в безопасности и надежности существующего оборудования, если для вас существенно качество выпускаемой вами продукции или надежность и достоверность выполняемых вами аналитических или научных исследований, вы всегда можете обратиться за помощью к инженерам компании Мониторинг Вентиль и Фитинг (MV&F). Мы всегда предлагаем надежные и оптимальные по цене технические решения, как конечным потребителям водорода, так и проектным и монтажным организациям.

источник

Как сделать генератор водорода в домашних условиях

Удорожание энергоносителей стимулирует поиск более эффективных и дешевых видов топлива, в том числе на бытовом уровне. Более всего умельцев–энтузиастов привлекает водород, чья теплотворная способность втрое превышает показатели метана (38.8 кВт против 13.8 с 1 кг вещества). Способ добычи в домашних условиях, казалось бы, известен – расщепление воды путем электролиза. В действительности проблема гораздо сложнее. Наша статья преследует 2 цели:

  • разобрать вопрос, как сделать водородный генератор с минимальными затратами;
  • рассмотреть возможность применения генератора водорода для отопления частного дома, заправки авто и в качестве сварочного аппарата.

Краткая теоретическая часть

Водород, он же hydrogen, – первый элемент таблицы Менделеева – представляет собой легчайшее газообразное вещество, обладающее высокой химической активностью. При окислении (то бишь, горении) выделяет огромное количество теплоты, образуя обычную воду. Охарактеризуем свойства элемента, оформив их в виде тезисов:

  1. Горение водорода – процесс экологически чистый, никаких вредных веществ не выделяется.
  2. Благодаря химической активности газ в свободном виде на Земле не встречается. Зато в составе воды его запасы неиссякаемы.
  3. Элемент добывается в промышленном производстве химическим способом, например, в процессе газификации (пиролиза) каменного угля. Зачастую является побочным продуктом.
  4. Другой способ получения газообразного водорода – электролиз воды в присутствии катализаторов – платины и прочих дорогих сплавов.
  5. Простая смесь газов hydrogen + oxygen (кислород) взрывается от малейшей искры, моментально высвобождая большое количество энергии.

Для справки. Ученые, впервые разделившие молекулу воды на hydrogen и oxygen, назвали смесь гремучим газом из-за склонности к взрыву. Впоследствии она получила название газа Брауна (по фамилии изобретателя) и стала обозначаться гипотетической формулой ННО.

Из вышесказанного напрашивается следующий вывод: 2 атома водорода легко соединяются с 1 атомом кислорода, а вот расстаются весьма неохотно. Химическая реакция окисления протекает с прямым выделением тепловой энергии в соответствии с формулой:

Читайте также:  Установка коленчатого вала на д 240

Здесь кроется важный момент, который пригодится нам в дальнейшем разборе полетов: hydrogen вступает в реакцию самопроизвольно от возгорания, а теплота выделяется напрямую. Чтобы разделить молекулу воды, энергию придется затратить:

Это формула электролитической реакции, характеризующая процесс расщепления воды путем подведения электричества. Как это реализовать на практике и сделать генератор водорода своими руками, рассмотрим далее.

Создание опытного образца

Чтобы вы поняли, с чем имеете дело, для начала предлагаем собрать простейший генератор по производству водорода с минимальными затратами. Конструкция самодельной установки изображена на схеме.

Из чего состоит примитивный электролизер:

  • реактор – стеклянная либо пластиковая емкость с толстыми стенками;
  • металлические электроды, погружаемые в реактор с водой и подключенные к источнику электропитания;
  • второй резервуар играет роль водяного затвора;
  • трубки для отвода газа HHO.

Важный момент. Электролитическая водородная установка работает только от постоянного тока. Поэтому в качестве источника питания применяйте сетевой адаптер, автомобильное зарядное устройство или аккумулятор. Электрогенератор переменного тока не подойдет.

Принцип работы электролизера следующий:

  1. К двум электродам, погруженным в воду, подводится напряжение, желательно от регулируемого источника. Для улучшения реакции в емкость добавляется немного щелочи либо кислоты (в домашних условиях – обычной соли).
  2. В результате реакции электролиза со стороны катода, подключенного к «минусовой» клемме, станет выделяться водород, а возле анода – кислород.
  3. Смешиваясь, оба газа по трубке поступают в гидрозатвор, выполняющий 2 функции: отделение водяного пара и недопущение вспышки в реакторе.
  4. Из второй емкости гремучий газ ННО подается на горелку, где сжигается с образованием воды.

Чтобы своими руками сделать показанную на схеме конструкцию генератора, потребуется 2 стеклянных бутылки с широкими горлышками и крышками, медицинская капельница и 2 десятка саморезов. Полный набор материалов продемонстрирован на фото.

Из специальных инструментов потребуется клеевой пистолет для герметизации пластиковых крышек. Порядок изготовления простой:

  1. Плоские деревянные палочки скрутите саморезами, располагая их концами в разные стороны. Спаяйте головки шурупов между собой и подсоедините провода – получите будущие электроды.
  2. Проделайте отверстие в крышке, просуньте туда разрезанный корпус капельницы и провода, затем герметизируйте с 2 сторон клеевым пистолетом.
  3. Поместите электроды в бутылку и завинтите крышку.
  4. Во второй крышке просверлите 2 отверстия, вставьте трубки капельниц и накрутите на бутылку, заполненную обычной водой.

Для запуска генератора водорода налейте в реактор подсоленную воду и включите источник питания. Начало реакции ознаменуется появлением пузырьков газа в обеих емкостях. Отрегулируйте напряжение до оптимального значения и подожгите газ Брауна, выходящий из иглы капельницы.

Второй важный момент. Слишком высокое напряжение подавать нельзя — электролит, нагревшийся до 65 °С и более, начнет интенсивно испаряться. Из-за большого количества водяного пара разжечь горелку не удастся. Подробности сборки и запуска импровизированного водородного генератора смотрите на видео:

О водородной ячейке Мейера

Если вы сделали и испытали вышеописанную конструкцию, то по горению пламени на конце иглы наверняка заметили, что производительность установки чрезвычайно низкая. Чтобы получить больше гремучего газа, нужно изготовить более серьезное устройство, называемое ячейкой Стэнли Мейера в честь изобретателя.

Принцип действия ячейки тоже основан на электролизе, только анод и катод выполнены в виде трубок, вставляющихся одна в другую. Напряжение подается от генератора импульсов через две резонансные катушки, что позволяет снизить потребляемый ток и увеличить производительность водородного генератора. Электронная схема устройства представлена на рисунке:

Примечание. Подробно о работе схемы рассказывается на ресурсе http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Для изготовления ячейки Мейера потребуется:

  • цилиндрический корпус из пластмассы или оргстекла, умельцы нередко используют водопроводный фильтр с крышкой и патрубками;
  • трубки из нержавеющей стали диаметром 15 и 20 мм длиной 97 мм;
  • провода, изоляторы.

Нержавеющие трубки крепятся к основанию из диэлектрика, к ним припаиваются провода, подключаемые к генератору. Ячейка состоит из 9 или 11 трубок, помещенных в пластиковый либо плексигласовый корпус, как показано на фото.

Под ячейку Мейера можно приспособить готовый пластиковый корпус от обычного водопроводного фильтра

Соединение элементов производится по всем известной в интернете схеме, куда входит электронный блок, ячейка Мейера и гидрозатвор (техническое название – бабблер). В целях безопасности система снабжена датчиками критического давления и уровня воды. По отзывам домашних умельцев, подобная водородная установка потребляет ток порядка 1 ампера при напряжении 12 В и обладает достаточной производительностью, хотя точные цифры отсутствуют.

Принципиальная схема включения электролизера

Реактор из пластин

Высокопроизводительный генератор водорода, способный обеспечить работу газовой горелки, выполняется из нержавеющих пластин размером 15 х 10 см, количество – от 30 до 70 шт. В них просверливаются отверстия под стягивающие шпильки, а в углу выпиливается клемма для присоединения провода.

Кроме листовой нержавейки марки 316 понадобится купить:

  • резина толщиной 4 мм, стойкая к воздействию щелочи;
  • концевые пластины из оргстекла либо текстолита;
  • шпильки стяжные М10—14;
  • обратный клапан для газосварочного аппарата;
  • фильтр водяной под гидрозатвор;
  • трубы соединительные из гофрированной нержавейки;
  • гидроокись калия в виде порошка.

Пластины нужно собрать в единый блок, изолировав друг от друга резиновыми прокладками с вырезанной серединой, как показано на чертеже. Получившийся реактор плотно стянуть шпильками и подключить к патрубкам с электролитом. Последний поступает из отдельной емкости, снабженной крышкой и запорной арматурой.

Примечание. Мы рассказываем, как сделать электролизер проточного (сухого) типа. Реактор с погружными пластинами изготовить проще – резиновые прокладки ставить не нужно, а собранный блок опускается в герметичную емкость с электролитом.

Последующая сборка генератора, производящего водород, выполняется по той же схеме, но с отличиями:

  1. На корпусе аппарата крепится резервуар для приготовления электролита. Последний представляет собой 7—15% раствор гидроокиси калия в воде.
  2. В «бабблер» вместо воды заливается так называемый раскислитель – ацетон либо неорганический растворитель.
  3. Перед горелкой обязательно ставится обратный клапан, иначе при плавном выключении водородной горелки обратный удар разорвет шланги и «бабблер».

Для питания реактора проще всего задействовать сварочный инвертор, электронные схемы собирать не нужно. Как устроен самодельный генератор газа Брауна, расскажет домашний мастер в своем видео:

Выгодно ли получать водород в домашних условиях

Ответ на данный вопрос зависит от сферы применения кислородно-водородной смеси. Все чертежи и схемы, публикуемые различными интернет-ресурсами, рассчитаны на выделение газа HHO для следующих целей:

  • использовать hydrogen в качестве топлива для автомобилей;
  • бездымно сжигать водород в отопительных котлах и печах;
  • применять для газосварочных работ.

Главная проблема, перечеркивающая все преимущества водородного топлива: затраты электричества на выделение чистого вещества превышают количество энергии, получаемое от его сжигания. Что бы ни утверждали приверженцы утопичных теорий, максимальный КПД электролизера достигает 50%. Это значит, что на 1 кВт полученной теплоты затрачивается 2 кВт электроэнергии. Выгода – нулевая, даже отрицательная.

Вспомним, что мы писали в первом разделе. Hydrogen – весьма активный элемент и реагирует с кислородом самостоятельно, выделяя уйму тепла. Пытаясь разделить устойчивую молекулу воды, мы не можем подвести энергию непосредственно к атомам. Расщепление производится за счет электричества, половина которого рассеивается на подогрев электродов, воды, обмоток трансформаторов и так далее.

Важная справочная информация. Удельная теплота сгорания водорода втрое выше, чем у метана, но – по массе. Если сравнивать их по объему, то при сжигании 1 м³ гидрогена выделится всего 3.6 кВт тепловой энергии против 11 кВт у метана. Ведь водород – легчайший химический элемент.

Теперь рассмотрим гремучий газ, полученный электролизом в самодельном водородном генераторе, как топливо для вышеперечисленных нужд:

Читайте также:  Установка tantos amelie slim

  1. Конечная цена установки, низкая производительность и КПД делает крайне невыгодным сжигание водорода для отопления частного дома. Чем «наматывать» счетчик электролизером, проще поставить любой из электрокотлов – ТЭНовый, индукционный либо электродный.
  2. Чтобы заменить 1 л бензина для автомобиля, потребуется 4766 литров чистого водорода или 7150 л гремучего газа, треть которого составляет кислород. Самый завравшийся изобретатель в интернете еще не сделал электролизер, способный обеспечить подобную производительность.
  3. Газосварочный аппарат, сжигающий hydrogen, компактнее и легче баллонов с ацетиленом, пропаном и кислородом. Плюс температура пламени до 3000 °С позволяет работать с любыми металлами, стоимость получения горючего здесь особой роли не играет.

Для справки. Чтобы сжигать гидроген в отопительном котле, придется основательно переработать конструкцию, поскольку водородная горелка способна расплавить любую сталь.

Заключение

Гидроген в составе газа ННО, полученный из самодельного водородного генератора, пригодится для двух целей: экспериментов и газосварки. Даже если отбросить низкий КПД электролизера и затраты на его сборку вместе с потребляемым электричеством, на обогрев здания попросту не хватит производительности. Это касается и бензинового двигателя легковой машины.

38 Replies to “Как сделать генератор водорода в домашних условиях”

» Ячейка состоит из 9 или 11 трубок, помещенных в пластиковый либо плексигласовый корпус, как показано на фото»
Вообще то на фото трубок 10, если что!
И вообще, это статья не о чем не доказывает, одни лишь утверждения. Нет выкладок, опытов и фактов. Известно лишь одно — если кто-то разработает выгодную технологию, которая будет отбирать хлеб у энергетических магнатов, то этого человека просто уберут. А технологии заберут себе, ибо нечего! Насчет закона сохранения массы и энергии уже не все определенно, но ученым невыгодно выставлять себя дураками.

Спасибо за Ваше замечание по количеству трубок.
В статье не стоит задача что-то доказывать. Излагается ситуация на данный момент и общее руководство по изготовлению генератора — ежели кто захочет.

Мне нравились некоторые его ролики. Давайте начну с другого – а что из правды Вы учили в школе, наверно, как рассчитаться в магазине, банке!
Вы не знаете ничего, начиная с того, что газ, нефть, дрова – это не энергоносители, они не горят. А что тогда горит и почему углеводороды – это окислители, но никак не энергоносители? Вы слышали выражение «двигатель внутреннего сгорания», сгорает-то в двигателе, но смесь подается извне и уходит туда же, причем необходимая, иначе гореть не будет. На просторах нета можно услышать – Тесла хотел дать даром электричество. Да не хотел он ничего давать, разводят вас, как лохов. Приняли для коммерциализации переменный ток – так выгодно коммерсантам, а Вы в минусе! Вообще я давно занялся лично для себя вопросом «изучения людей в результате общения» и пришел к довольно плохим выводам. каким? Насколько Вы сами и Ваше окружение смахиваете на мальчика с ролика, досмотрите ролик до конца: youtube.com/watch?v=y-UGaKXl6Ys. Ну а если быть более конкретным с ответом, то бесплатного ничего не бывает (сыр в мышеловке). Но, как Вы думаете, неужели в нете мало людей, которые говорят – нас окружает море энергии, другие – не стоит пока об этом говорить, народ не готов и т.д. Это я к тому, что в мире десятки тысяч разработчиков, которые изобрели «генераторы энергии, работающие в автоматическом режиме и выдающие энергию на гора» и не обязательно, если он будет стоять у Вас в доме – Вы будете за нее платить. Все понимание наверно нужно начать с прослушивания людей, которые нами руководят, у кого фабрики, заводы, земля (наверно, как в конституции – у государства и принадлежит народу).

Получать горючий газ HHO можно по методу (реакция) Марсоля, разлагая воду на цинке и сурьме, всё.

Боюсь, этот метод ничем не лучше других. Если изучить скудную информацию по данной теме, то в глаза сходу бросается 3 нестыковки:
1. Вода в молекулярном двигателе Марсоля разлагается на кислород и водород, минуя паровую фазу. Нонсенс.
2. Насос и сопротивление затрачивает электричество, поршень совершает механическую работу. Каково соотношение затраченной и полученной энергии, неизвестно.
3. Потери теплоты в насосе и молекулярном двигателе неизбежны.
Сдается мне, разложение электролизом куда перспективнее.

Да статья интересная,а еще интереснее как работают автомобильные газогенераторы. Ведь как уже слышно налаживается серийный выпуск автомобилей на водородном топливе заправляемые обычной водой,то есть там стоит газогенератор и как слышал и КПД намного выше.

Есть ещё один важный момент, который не рассмотрен в статье: это увеличение эффективности природных источников энергии с помощью электролиза. Как известно, для получения солнечной энергии можно использовать солнечные панели, либо коллекторы. Но эти решения трудно использовать для отопления, так как солнце наиболее интенсивно светит днём и летом, а топить нужно зимой и ночью. Потому напрямую греть ТЭН от солнечной панели не получится.
Чтобы запасать энергию, используются аккумуляторы, но у них низкий КПД и короткий срок службы в циклическом режиме.
И тут интересно рассмотреть возможность использования электролиза для запасания солнечной (или ветровой) энергии. Например летом на солнце использовать электричество солнечной панели, чтобы получить запас водорода, а ночью зимой этот водород сжигать в водородном котле. То что у системы низкий КПД — в этом случае не важно, солнца ведь и так много. Гораздо важнее насколько безопасно получится запасать водород в больших объёмах, чтобы потом использовать по мере необходимости.

Ваша идея запасать водород на ночь, используя солнечную энергию днем, действительно интересна. В статье мы не рассматривали эту возможность, потому что никто не применял подобную схему на практике. Во всяком случае, нам неизвестны такие факты. Ну и конечно, надо считать выгоду – во сколько обойдется производство водорода днем (плюс стоимость оборудования) и обычное отопление по ночному тарифу.

Мной давно рассмотрена идея синтеза водорода при помощи гибрида ветряка и солнечными элементами, последующим электролизом и связыванием водорода в гидрид алюминия.

То что водородная установка работает это 100% правда , я сам ими занимался 25 лет назад. Вопрос только в том кто вам даст этим заниматься ? Нефтеные магнаты тоже хотят кушать и они вас съедят за эти установки. 2 вопрос , куда вы денете миллионы безработных которых уволят с нефтеперерабатывающих заводов?
Установка РАБОТАЕТ.

То, что установка работает известно давно. Ещё в СССР хотели запустить автобусы на водороде. Не дали, по причине причинения вреда экономике.

Привет, можешь скинуть схему водородной установки мне на почту kunakbaevboris@ gmail.com?

И мне тоже скиньте схему установки на ящик kholanex(собака)mail.ru Пожалуйста! Я вам точно говорю, приходит время и мысли у людей сходятся. Я уже давно замыслил продвигать бизнес в жарких странах по производству водорода при помощи солнечных электростанций. И ведь Майер каким то образом добился высокой производительности установки. Как он это сделал если многие утверждают, что представленная здесь схема не работает?

Для повышения КПД, наверно, надо генератор с частотой резонансной колебательной частоте молекулы воды.

И мне если можно . Разрабатываю газообразный водород в сухой для овощных зерновых культур

А если водород собирать из системы водяного отопления, которая работает на электричестве. У которой в котле вместо электроТЭНов будет стоять реактор из пластин?

Не думаю, что это хорошая идея. Львиная доля энергии будет расходоваться на нагрев теплоносителя, который постоянно идет из системы отопления. Водорода выделится мизер, и как его улавливать? На выходе воздухоотводчика?😊 Да и смысл этим заниматься, если все равно греем воду электрокотлом.

Для чего надо лезть в мировую экономику, просто создать для себя комфортные условия проживания, а на остальных плевать нет народа в стране у всех хата скраю, Сибирь горит и лес миллионами кубометров вывозят, а народишку наплевать, так и тут, сделал для себя и плюй в потолок:)

источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *