Utilizzo di un generatore di idrogeno per il riscaldamento. Riscaldamento di una casa con l'idrogeno utilizzando un generatore Impianti a idrogeno fatti in casa

Sono ormai lontani i giorni in cui casa di campagna C'era solo un modo per riscaldarlo: bruciando legna o carbone nella stufa. Moderno dispositivi di riscaldamento utilizzo vari tipi combustibile e allo stesso tempo mantenere automaticamente una temperatura confortevole nelle nostre case. Gas naturale, diesel o olio combustibile, elettricità, energia solare: questo è un elenco incompleto opzioni alternative. Sembrerebbe: vivi e sii felice, ma il costante aumento dei prezzi del carburante e delle attrezzature ci costringe a continuare la ricerca di metodi di riscaldamento economici. E allo stesso tempo, una fonte inesauribile di energia: l'idrogeno, si trova letteralmente sotto i nostri piedi. E oggi parleremo di come utilizzare l'acqua normale come combustibile assemblando un generatore di idrogeno con le proprie mani.

Progettazione e principio di funzionamento di un generatore di idrogeno

Il generatore di idrogeno di fabbrica è un'unità impressionante

Utilizzare l'idrogeno come combustibile per il riscaldamento casa di campagna benefico non solo per il suo alto potere calorifico, ma anche perché durante la combustione non emette emissioni sostanze nocive. Come tutti ricordano da un corso di chimica scolastica, durante l'ossidazione di due atomi di idrogeno ( formula chimica H 2 – Hidrogenium) con un atomo di ossigeno, si forma una molecola d'acqua. Ciò produce tre volte più calore rispetto alla combustione del gas naturale. Possiamo dire che l'idrogeno non ha eguali tra le altre fonti energetiche, poiché le sue riserve sulla Terra sono inesauribili: 2/3 degli oceani mondiali sono costituiti da elemento chimico H2, e in tutto l'Universo, questo gas, insieme all'elio, è il principale “materiale da costruzione”.

C'è solo un problema: per ottenere H 2 puro è necessario dividere l'acqua nelle sue parti componenti, e questo non è facile da fare. Gli scienziati hanno cercato per molti anni un modo per estrarre l’idrogeno e hanno optato per l’elettrolisi.

Schema di funzionamento dell'elettrolizzatore da laboratorio

Questo metodo di produzione del gas volatile prevede il posizionamento in acqua di due piastre metalliche collegate ad una sorgente ad alta tensione, a breve distanza l'una dall'altra. Quando viene applicata l'energia, l'elevato potenziale elettrico fa letteralmente a pezzi la molecola d'acqua, rilasciando due atomi di idrogeno (HH) e un atomo di ossigeno (O). Il gas rilasciato prende il nome dal fisico Yu Brown. La sua formula è HHO e il suo potere calorifico è di 121 MJ/kg. Il gas Brown brucia a fiamma libera e non produce sostanze nocive. Il vantaggio principale di questa sostanza è che una normale caldaia funzionante a propano o metano è adatta al suo utilizzo. Notiamo solo che l'idrogeno in combinazione con l'ossigeno forma una miscela esplosiva, quindi saranno necessarie ulteriori precauzioni.

Schema di installazione per la produzione del gas Brown's Il generatore, progettato per produrre gas di Brown in grandi quantità, contiene diverse celle, ciascuna delle quali contiene molte coppie di piastre di elettrodi. Sono installati in un contenitore sigillato, dotato di un'uscita del gas, terminali per il collegamento dell'alimentazione e un collo per il riempimento dell'acqua. Inoltre, l'installazione è attrezzata valvola di sicurezza

e un sigillo d'acqua. Grazie ad essi viene eliminata la possibilità che si diffonda un ritorno di fiamma. L'idrogeno brucia solo all'uscita del bruciatore e non si accende in tutte le direzioni. Un aumento multiplo dell'area utilizzabile dell'impianto consente di estrarre la sostanza infiammabile in quantità sufficienti per vari scopi, compreso il riscaldamento di locali residenziali.

Lo scienziato americano Stanley Meyer ha trovato una via d'uscita da questa situazione. La sua installazione non utilizzava un potente potenziale elettrico, ma correnti di una certa frequenza. L'invenzione del grande fisico consisteva nel fatto che una molecola d'acqua oscillava nel tempo con mutevoli impulsi elettrici ed entrava in risonanza, raggiungendo una forza sufficiente per dividerla nei suoi atomi costituenti. Un tale effetto richiedeva decine di volte meno corrente rispetto a quando si utilizzava una macchina per elettrolisi convenzionale.

Video: Cella a combustibile Stanley Meyer

Per la sua invenzione, che potrebbe liberare l'umanità dalla schiavitù dei magnati del petrolio, Stanley Meyer fu ucciso e le opere dei suoi molti anni di ricerca scomparvero Dio sa dove. Tuttavia, sono state conservate alcune note dello scienziato, sulla base delle quali gli inventori di molti paesi del mondo stanno cercando di costruire installazioni simili. E devo dire, non senza successo.

Vantaggi del gas di Brown come fonte di energia

• L'acqua, da cui si ottiene l'HHO, è una delle sostanze più comuni sul nostro pianeta.
• Quando questo tipo di combustibile brucia, produce vapore acqueo, che può essere condensato nuovamente in liquido e riutilizzato come materia prima.
• Durante la combustione del gas detonante non si formano sottoprodotti tranne l'acqua. Possiamo dire che non esiste un tipo di carburante più ecologico del gas Brown.
• Quando si utilizza l'idrogeno impianto di riscaldamento il vapore acqueo viene rilasciato in quantità sufficiente a mantenere l'umidità nella stanza a un livello confortevole.

Potresti anche essere interessato a materiale su come costruire il tuo generatore di gas:

Ambito di applicazione

Oggi, un elettrolizzatore è un dispositivo comune quanto un generatore di acetilene o un dispositivo di taglio al plasma. Inizialmente, i generatori di idrogeno venivano utilizzati dai saldatori, poiché trasportare un'unità che pesava solo pochi chilogrammi era molto più semplice che spostare enormi bombole di ossigeno e acetilene. Allo stesso tempo, l'elevata intensità energetica delle unità non era di importanza decisiva: tutto era determinato dalla comodità e dalla praticità. IN ultimi anni

• l'uso del gas di Brown andò oltre i consueti concetti di idrogeno come combustibile per le saldatrici a gas. In futuro, le possibilità della tecnologia sono molto ampie, poiché l’uso di HHO presenta molti vantaggi. Ridurre il consumo di carburante nei veicoli. Esistente generatori per auto l'idrogeno consente di utilizzare HHO come additivo alla benzina tradizionale, al diesel o al gas. A causa della combustione più completaè possibile ottenere una riduzione del 20–25% del consumo di idrocarburi.
• Risparmio di carburante nelle centrali termoelettriche che utilizzano gas, carbone o olio combustibile.
• Riduzione della tossicità e aumento dell'efficienza delle vecchie caldaie.
• Molteplici riduzioni dei costi di riscaldamento degli edifici residenziali grazie alla sostituzione totale o parziale dei combustibili tradizionali con il gas bruno.
• Utilizzo di unità di produzione HHO portatili per esigenze domestiche: cucinare, ricevere acqua calda ecc.
• Sviluppo di centrali elettriche fondamentalmente nuove, potenti e rispettose dell'ambiente.

Un generatore di idrogeno costruito utilizzando la "Water Fuel Cell Technology" di S. Meyer (così si chiamava il suo trattato) può essere acquistato: molte aziende negli Stati Uniti, in Cina, in Bulgaria e in altri paesi sono impegnate nella loro produzione. Proponiamo di realizzare da soli un generatore di idrogeno.

Video: come installare correttamente il riscaldamento a idrogeno

Cosa è necessario per realizzare una cella a combustibile a casa

Quando si inizia a produrre una cella a combustibile a idrogeno, è imperativo studiare la teoria del processo di formazione del gas detonante. Ciò consentirà di comprendere ciò che sta accadendo nel generatore e aiuterà nella configurazione e nel funzionamento dell'apparecchiatura. Inoltre, dovrai fare scorta dei materiali necessari, la maggior parte dei quali sarà facilmente reperibile nella catena di vendita al dettaglio. Per quanto riguarda i disegni e le istruzioni, cercheremo di coprire questi problemi in modo completo.

Progettazione del generatore di idrogeno: schemi e disegni

Un'installazione fatta in casa per la produzione del gas Brown è costituita da un reattore con elettrodi installati, un generatore PWM per alimentarli, un sifone e cavi e tubi di collegamento. Attualmente esistono diversi progetti di elettrolizzatori che utilizzano piastre o tubi come elettrodi. Inoltre, su Internet è possibile trovare un'installazione della cosiddetta elettrolisi secca. A differenza del design tradizionale, in un tale dispositivo le piastre non sono installate in un contenitore con acqua, ma il liquido viene immesso nello spazio tra gli elettrodi piatti.

Il rifiuto dello schema tradizionale consente di ridurre significativamente le dimensioni della cella a combustibile.
Circuito elettrico di un regolatore PWM. Schema di una singola coppia di elettrodi utilizzati in una cella a combustibile Meyer. Schema elettrico di un regolatore PWM.

Disegno di una cella a combustibile Circuito elettrico di un controller PWM Circuito elettrico di un controller PWM

Selezione dei materiali per la costruzione di un generatore di idrogeno

Per produrre una cella a combustibile non sono praticamente necessari materiali specifici. L'unica cosa che può essere difficile sono gli elettrodi. Allora, cosa devi preparare prima di iniziare il lavoro?

1. Se il progetto scelto è un generatore di tipo "umido", allora avrai bisogno di un contenitore per l'acqua sigillato, che fungerà anche da contenitore del reattore. Puoi prendere qualsiasi contenitore adatto, il requisito principale è resistenza sufficiente e tenuta al gas. Naturalmente, quando si utilizzano piastre metalliche come elettrodi, è meglio utilizzare una struttura rettangolare, ad esempio una custodia accuratamente sigillata di una batteria per auto vecchio stile (nera). Se si utilizzano tubi per ottenere HHO, sarà adatto anche un contenitore capiente di un filtro domestico per la purificazione dell'acqua. Il massimo l'opzione migliore verrà realizzato l'alloggiamento del generatore acciaio inossidabile, ad esempio, marchio 304 SSL.

   

   Gruppo elettrodo per generatore di idrogeno tipo "umido".

   Quando si sceglie una cella a combustibile “a secco”, sarà necessario un foglio di plexiglass o altra plastica trasparente spessa fino a 10 mm e anelli di tenuta in silicone tecnico.

2. Tubi o piastre in acciaio inossidabile. Naturalmente, puoi prendere il normale metallo "ferroso", ma durante il funzionamento dell'elettrolizzatore, il semplice ferro al carbonio si corrode rapidamente e gli elettrodi dovranno essere cambiati frequentemente. L'uso di metalli ad alto contenuto di carbonio legati al cromo consentirà al generatore di funzionare a lungo. Gli artigiani coinvolti nella produzione di celle a combustibile hanno dedicato molto tempo alla selezione del materiale per gli elettrodi e hanno optato per l'acciaio inossidabile 316 L. A proposito, se nella progettazione vengono utilizzati tubi di questa lega, il loro diametro deve essere selezionato in modo tale in modo che quando si installa una parte nell'altra ci sia uno spazio non superiore a 1 mm tra di loro. Per i perfezionisti, ecco le dimensioni esatte:
   - diametro esterno del tubo - 25.317 mm;
   - diametro camera d'aria dipende dallo spessore della parte esterna. In ogni caso dovrà prevedere uno spazio tra tali elementi pari a 0,67 mm.

   

   Le sue prestazioni dipendono dalla precisione con cui vengono selezionati i parametri delle parti del generatore di idrogeno.

3. Generatore PWM. Correttamente assemblato schema elettrico consentirà di regolare la frequenza della corrente entro i limiti richiesti, e questo è direttamente correlato al verificarsi di fenomeni di risonanza. In altre parole, affinché possa iniziare l'evoluzione dell'idrogeno, sarà necessario selezionare i parametri della tensione di alimentazione, quindi viene dato l'assemblaggio del generatore PWM particolare attenzione. Se hai familiarità con un saldatore e riesci a distinguere un transistor da un diodo, puoi realizzare tu stesso la parte elettrica. Altrimenti, puoi contattare un ingegnere elettronico familiare o ordinare la produzione di un alimentatore a commutazione presso un'officina di riparazione di dispositivi elettronici.
   

   Un alimentatore switching progettato per il collegamento a una cella a combustibile può essere acquistato online. Sono prodotti da piccole aziende private nel nostro paese e all'estero.

4. Cavi elettrici per il collegamento. Saranno sufficienti conduttori con una sezione di 2 metri quadrati. mm.
5. Gorgogliatore. Gli artigiani hanno dato questo nome di fantasia alla più comune guarnizione d'acqua. Puoi usare qualsiasi contenitore sigillato per questo. Idealmente, dovrebbe essere dotato di un coperchio ermetico, che verrà immediatamente strappato se il gas all'interno si accende. Inoltre, si consiglia di installare un dispositivo di interruzione tra l'elettrolizzatore e il gorgogliatore, che impedirà il ritorno dell'HHO nella cella.

   

   Design del gorgogliatore

6. Tubi e raccordi. Per collegare il generatore HHO avrete bisogno di un tubo di plastica trasparente, raccordi e fascette di ingresso e uscita.
7. Dadi, bulloni e prigionieri. Saranno necessari per collegare tra loro le parti dell'elettrolizzatore.
8. Catalizzatore di reazione. Affinché il processo di formazione di HHO proceda più intensamente, al reattore viene aggiunto idrossido di potassio KOH. Questa sostanza può essere facilmente acquistata online. Per la prima volta non sarà sufficiente più di 1 kg di polvere.
9. Silicone automobilistico o altro sigillante.

Si prega di notare che i tubi lucidati non sono consigliati. Al contrario, gli esperti consigliano di trattare le parti con carta vetrata da ottenere superficie opaca. In futuro, ciò contribuirà ad aumentare la produttività dell'installazione.

Strumenti che saranno richiesti durante il processo di lavoro

Prima di iniziare a costruire una cella a combustibile, prepara i seguenti strumenti:

• seghetto per metallo;
• trapano con una serie di trapani;
• set di chiavi;
• cacciaviti piatti e a taglio;
• una smerigliatrice angolare (“smerigliatrice”) con un cerchio montato per il taglio del metallo;
• multimetro e flussometro;
• governate;
• marcatore.

Inoltre, se costruisci tu stesso un generatore PWM, avrai bisogno di un oscilloscopio e di un frequenzimetro per configurarlo. Nell'ambito di questo articolo, non solleveremo questo problema, poiché la produzione e la configurazione di un alimentatore a commutazione sono considerate al meglio da specialisti su forum specializzati.

Presta attenzione all'articolo, che mostra altre fonti di energia che possono essere utilizzate per riscaldare la tua casa:

Istruzioni: come realizzare un generatore di idrogeno con le tue mani

Per produrre una cella a combustibile, prenderemo il circuito elettrolizzatore “a secco” più avanzato utilizzando elettrodi sotto forma di piastre di acciaio inossidabile. Le istruzioni seguenti mostrano il processo di creazione di un generatore di idrogeno dalla “A” alla “Z”, quindi è meglio seguire l'ordine delle azioni.

Schema delle celle a combustibile di tipo secco

1. Produzione del corpo della cella a combustibile. Le pareti laterali del telaio sono lastre di truciolato o plexiglass, tagliate a misura del futuro generatore. È necessario comprendere che la dimensione del dispositivo influisce direttamente sulle sue prestazioni, tuttavia, i costi per ottenere HHO saranno più elevati. Per la produzione di una cella a combustibile, le dimensioni ottimali del dispositivo saranno comprese tra 150x150 mm e 250x250 mm.
2. In ciascuna delle piastre è praticato un foro per il raccordo di ingresso (uscita) dell'acqua. Inoltre, sarà necessaria una perforazione nella parete laterale per l'uscita del gas e quattro fori negli angoli per collegare tra loro gli elementi del reattore.

   

   Realizzazione di pareti laterali

3. Approfittando del corner smerigliatrice, le piastre degli elettrodi sono tagliate da una lamiera di acciaio inossidabile 316L. Le loro dimensioni dovrebbero essere 10–20 mm inferiori alle dimensioni delle pareti laterali. Inoltre, quando si fabbrica ciascuna parte, è necessario lasciare un piccolo cuscinetto di contatto in uno degli angoli. Ciò sarà necessario per collegare gli elettrodi negativi e positivi in ​​gruppi prima di collegarli alla tensione di alimentazione.
4. Per ricevere quantità sufficiente HHO, l'acciaio inossidabile deve essere trattato con carta vetrata fine su entrambi i lati.
5. Vengono praticati due fori in ciascuna delle piastre: con un trapano con un diametro di 6 - 7 mm - per fornire acqua nello spazio tra gli elettrodi e con uno spessore di 8 - 10 mm - per rimuovere il gas di Brown. I punti di foratura vengono calcolati tenendo conto delle posizioni di installazione dei corrispondenti tubi di ingresso e uscita.

   

   Questo insieme di parti deve essere preparato prima di assemblare la cella a combustibile

6. Iniziano ad assemblare il generatore. Per fare ciò, nelle pareti in truciolato sono installati raccordi per l'approvvigionamento idrico e l'uscita del gas. I punti in cui sono collegati vengono accuratamente sigillati utilizzando sigillante automobilistico o idraulico.
7. Successivamente, i perni vengono installati in una delle parti trasparenti del corpo, dopodiché inizia la posa degli elettrodi.

   

   La posa degli elettrodi inizia con un anello di tenuta

   Nota: il piano degli elettrodi della piastra deve essere piatto, altrimenti gli elementi con cariche opposte si toccheranno provocando un cortocircuito!

8. Le piastre in acciaio inossidabile sono separate dalle superfici laterali del reattore mediante O-ring, che possono essere in silicone, paronite o altro materiale. È importante solo che il suo spessore non superi 1 mm. Le stesse parti vengono utilizzate come distanziatori tra le piastre. Durante il processo di installazione, assicurarsi che i contatti degli elettrodi negativo e positivo siano raggruppati su lati diversi del generatore.

   

   Durante il montaggio delle piastre è importante orientare correttamente i fori di uscita

9. Dopo aver posato l'ultima piastra, viene installato un anello di tenuta, dopodiché il generatore viene chiuso con una seconda parete in truciolare e la struttura stessa viene fissata con rondelle e dadi. Quando si esegue questo lavoro, assicurarsi che il serraggio sia uniforme e che non vi siano distorsioni tra le piastre.

   

   Durante il serraggio finale, assicurarsi di controllare il parallelismo delle pareti laterali. Ciò eviterà distorsioni

10. Utilizzando tubi in polietilene, il generatore è collegato ad un contenitore d'acqua e ad un gorgogliatore.
11. I cuscinetti di contatto degli elettrodi sono collegati tra loro in qualsiasi modo, dopodiché i cavi di alimentazione vengono collegati ad essi.

    

    Assemblando più celle a combustibile e collegandole in parallelo, è possibile ottenere una quantità sufficiente di gas bruno

12. La cella a combustibile viene alimentata con tensione da un generatore PWM, dopodiché il dispositivo viene configurato e regolato sulla massima potenza di gas HHO.

Per produrre gas bruno in quantità sufficienti per il riscaldamento o la cucina, vengono installati diversi generatori di idrogeno che funzionano in parallelo.

Video: assemblaggio del dispositivo

Video: Funzionamento di una struttura di tipo “a secco”.

Punti di utilizzo selezionati

Innanzitutto vorrei sottolinearlo metodo tradizionale nel nostro caso la combustione di gas naturale o propano non è adatta, poiché la temperatura di combustione dell'HHO è più di tre volte superiore a quella degli idrocarburi. Come capisci tu stesso, l'acciaio strutturale non resisterà a lungo a questa temperatura. Lo stesso Stanley Meyer consigliava di utilizzare un bruciatore dal design insolito, il cui schema è riportato di seguito.

Schema di un bruciatore a idrogeno progettato da S. Meyer

Il trucco di questo dispositivo è che HHO (indicato dal numero 72 nel diagramma) passa nella camera di combustione attraverso la valvola 35. La miscela di idrogeno in combustione sale attraverso il canale 63 e allo stesso tempo esegue il processo di espulsione, portando con sé aria esterna attraverso i fori regolabili 13 e 70. Sotto la cappa 40 viene trattenuta una certa quantità di prodotti della combustione (vapore acqueo), che attraverso il canale 45 entra nella colonna di combustione e si miscela con i gas combusti. Ciò consente di ridurre più volte la temperatura di combustione.

Il secondo punto su cui vorrei attirare la vostra attenzione è il liquido che dovrebbe essere versato nell'installazione. È meglio usare acqua preparata che non contenga sali di metalli pesanti. Opzione idealeè un distillato che può essere acquistato presso qualsiasi negozio di auto o farmacia. Per il corretto funzionamento dell'elettrolizzatore, all'acqua viene aggiunto idrossido di potassio KOH, in ragione di circa un cucchiaio di polvere per secchio d'acqua.

Durante il funzionamento dell'impianto è importante non surriscaldare il generatore. Quando la temperatura sale a 65 gradi Celsius o più, gli elettrodi del dispositivo verranno contaminati da sottoprodotti della reazione, che ridurranno la produttività dell'elettrolizzatore. Se ciò dovesse accadere, sarà necessario smontare la cella a idrogeno e rimuovere i depositi utilizzando carta vetrata.

E la terza cosa a cui attribuiamo particolare importanza è la sicurezza. Ricordiamo che non a caso la miscela di idrogeno e ossigeno veniva chiamata esplosiva. L'HHO è una sostanza chimica pericolosa che può causare un'esplosione se non maneggiata correttamente. Seguire le norme di sicurezza e prestare particolare attenzione quando si sperimenta con l'idrogeno. Solo in questo caso, il “mattone” di cui è composto il nostro Universo porterà calore e conforto nella tua casa.

Ci auguriamo che tu abbia trovato questo articolo una fonte di ispirazione e che ti rimboccherai le maniche e inizierai a realizzare una cella a combustibile a idrogeno. Naturalmente, tutti i nostri calcoli non corrispondono alla verità assoluta, tuttavia possono essere utilizzati per creare un modello funzionante di un generatore di idrogeno. Se si desidera passare completamente a questo tipo di riscaldamento, la questione dovrà essere studiata in modo più dettagliato. Forse la tua installazione diventerà la pietra angolare, grazie alla quale finirà la ridistribuzione dei mercati energetici e il calore economico ed ecologico entrerà in ogni casa.

Grazie ai miei vari hobby, continuo a scrivere argomenti diversi, ma i miei preferiti sono i macchinari, la tecnologia e l'edilizia. Forse perché conosco molte sfumature in questi ambiti, non solo teoricamente, grazie ai miei studi università tecnica e la scuola di specializzazione, ma anche dal lato pratico, visto che cerco di fare tutto con le mie mani.

L'essenza di questo tipo di riscaldamento è la reazione chimica dell'elettrolisi, in cui l'acqua viene divisa in molecole di idrogeno e ossigeno. Di conseguenza, si forma il gas di Brown o, come viene anche chiamato, gas detonante. Durante questa reazione chimica viene rilasciato calore, che viene utilizzato per il riscaldamento. Regolando la potenza della caldaia è possibile ottenere quanto richiesto regime di temperatura nella stanza che stai riscaldando.

Affinché il riscaldamento a idrogeno funzioni, sono necessarie le seguenti condizioni:

• Libero flusso d'acqua. Di norma viene utilizzata l'acqua del rubinetto, ma è possibile utilizzare anche acqua distillata. Il volume di liquido richiesto dipende direttamente dalla potenza della caldaia.
• Disponibilità di energia elettrica. L'elettricità è necessaria affinché avvenga il processo di elettrolisi.

Questo dispositivo è considerato il più rispettoso dell'ambiente tra tutti i metodi di riscaldamento, poiché durante il funzionamento viene rilasciato vapore che non danneggia l'ambiente. E per funzionare serve solo l'elettricità e, per ridurre i costi, è possibile lavorare anche con la corrente elettrica energia solare, cioè ricavare energia attraverso i pannelli solari.

Vantaggi e svantaggi del riscaldamento a idrogeno

Basso consumo di energia elettrica

Basso consumo di energia elettrica. Ad esempio, un dispositivo con una potenza di 40 kW consuma 0,44 kW all'ora, una caldaia a idrogeno è considerata la più economica, a differenza di altri metodi di riscaldamento;

Alto grado di compatibilità ambientale, non si verificano assolutamente emissioni dannose per l'ambiente, poiché durante il funzionamento viene rilasciato solo vapore.

Alta efficienza circa il 94% nessun altro tipo di riscaldamento fornisce un tale trasferimento di calore.

Basso livello di rumore mentre si lavora.

Non richiede l'installazione della canna fumaria e la sua successiva manutenzione.

Non c'è bisogno di una fiamma accesa.

Sono presentati molto requisiti di installazione riportati di seguito e luogo di installazione rispetto alle apparecchiature a gas.

Screpolatura:

Schema di installazione fatto in casa

Non esiste uno schema univoco del dispositivo, poiché può variare a seconda della configurazione con diversi sensori.

È tuttavia possibile evidenziare un elenco il minimo richiesto componenti di questo dispositivo:

E tutto funziona come segue: un liquido speciale entra in un elettrolizzatore, in cui il gas viene prodotto dividendo il liquido sotto l'influenza di corrente elettrica. Dopo la combustione si forma acqua che viene restituita al sistema. Il contenitore è realizzato in acciaio altolegato; l'utilizzo di questo materiale è dovuto alla sua affidabilità.

C'è una necessità tecnologica da installare valvola di sicurezza per reimpostare sovrapressione dal sistema. L'idrogeno generato entra quindi nella camera di combustione. Entrando in una reazione termica con O2, il gas produce calore, che fluisce attraverso il radiatore nel sistema di riscaldamento della stanza.

E il liquido che si è formato nella camera scorre attraverso un tubo speciale in un recipiente con un elettrolita, grazie al quale avviene l'autoaccensione attraverso il ricircolo. Inoltre, a questo circuito vengono aggiunti elementi protettivi sistema automatico per la sicurezza operativa. Come sensori di controllo del livello dell'acqua, sensori di temperatura, valvole di bypass, sensori di controllo della pressione nel sistema.

Istruzioni per realizzare una caldaia a idrogeno

Per realizzare una caldaia a idrogeno con le nostre mani, abbiamo bisogno di un generatore di idrogeno.

Caldaia a idrogeno fatta in casa

Per fare ciò, è necessario il seguente strumento:

1. Lamiera, acciaio inossidabile altolegato.
2. Valvola di ritegno.
3. Bullone - 2 pezzi, misura 6 x 150, dadi e rondelle.
4. Filtro per la purificazione dei liquidi.
5. Tubo o tubo trasparente con diametro di 8 mm.
6. Un contenitore che si chiude ermeticamente. È possibile utilizzare un contenitore di plastica per conservare il cibo, assumere un volume di 1,5 litri.
7. Raccordo per tubo da 8 mm di diametro.
8. Strumento per intagliare il metallo adatto smerigliatrice per intagliare con disco da taglio.

Diamo uno sguardo più da vicino esattamente quale materiale deve essere utilizzato per la produzione. caldaia fatta in casa. Si consiglia di prendere l'acciaio 03*16N1, dimensioni circa 0,6 x 0,6 metri, spessore 2 mm: questo sarà abbastanza. Tieni presente che è necessario utilizzare l'acciaio inossidabile, poiché il metallo entrerà in contatto con il liquido, vale a dire gli alcali. E l'ambiente alcalino è il più aggressivo.

Lamiera di acciaio inossidabile

Successivamente, considereremo il processo di assemblaggio passo dopo passo. Prendiamo un foglio di acciaio, appoggiamolo su una superficie piana e con il gesso facciamo dei segni: come risultato finale dovremo ottenere 16 rettangoli; Tagliateli con una smerigliatrice, smussate un angolo di ogni piastra, questo è necessario per fissare il nostro bruciatore.

Dall'altro lato della nostra piastra, praticare un foro tecnico per avvitare i bulloni. Poiché stiamo realizzando un elettrolizzatore “umido”, li foriamo solo da un lato, prestate attenzione al fatto che il nostro dispositivo è il più efficiente e il più semplice da implementare.

Nel nostro caso, ciascuna piastra è completamente immersa nella soluzione e, di conseguenza, tutta la sua area partecipa alla reazione chimica. Quindi assemblare la struttura da una piastra e un bullone. Per fare questo, metti la prima piastra sul bullone e stringila con una rondella su ciascun lato, apri la seconda piastra in modo che il suo bordo tagliato sia vicino al bullone e fissala sopra la prima piastra.

Per evitare che si tocchino, posiziona un pezzo di plastica tra ciascuno di essi. E poi, assembla l'intera struttura allo stesso modo. Quindi dobbiamo praticare dei fori nel contenitore abbastanza grandi da accogliere il bullone. Inserire la struttura completata nel contenitore e fissarla. Utilizzare guarnizioni per la tenuta.

Elettrolizzatore pronto

Praticare un foro nel coperchio e collegare un tubo dell'ossigeno con un raccordo; utilizzare silicone per sigillare le connessioni. Per verificare la tenuta, soffiare nel tubo; se la tenuta è raggiunta, procedere a fase successiva. Fai un secondo foro in cui verrà versata l'acqua.

Dopo aver assemblato tutto, eseguire un test di accensione, collegare una qualsiasi fonte ad esso, chiudere il dispositivo, riempirlo di liquido, abbassare l'altra estremità in un barattolo di liquido per vedere le bolle. Se aumenti la tensione, il numero di bolle dovrebbe aumentare.

Iniziamo a realizzare la caldaia stessa:

Ti invitiamo a guardare un video sul riscaldamento di una casa con l'idrogeno:

Nel Medioevo, il famoso scienziato Paracelso, durante gli esperimenti, notò un processo come il rilascio di bolle d'aria durante l'interazione di ferro e acido solforico. Tuttavia, non era aria, ma idrogeno. È un gas leggero che non ha né colore né odore. E se si mescola con l'ossigeno, il gas è esplosivo. Oggi, il riscaldamento a idrogeno fai-da-te è un evento comune. Dopotutto, l’idrogeno può essere ottenuto in qualsiasi quantità dove sono presenti acqua ed elettricità.

Sotto l'influenza dell'elettrolisi, le molecole d'acqua vengono divise in ossigeno e idrogeno. Quest'ultimo ha massa proprietà uniche. Allo stato liquido, ad una temperatura di -250 gradi Celsius, è il liquido più leggero, mentre allo stato solido è la sostanza più leggera. Gli atomi di idrogeno sono i più piccoli. E quando viene miscelato con l'aria atmosferica, l'idrogeno si trasforma in una miscela che può esplodere anche dalla più piccola scintilla.

Utilizzo dell'idrogeno nel riscaldamento

Nell’era della tecnologia ci sono molte opzioni per riscaldare la tua casa. Tuttavia, coloro che amano creare da soli vari dispositivi tecnici possono realizzare il riscaldamento domestico con l'idrogeno con le proprie mani. Questa è una fonte di calore ecologica e allo stesso tempo molto potente, grazie alla quale puoi riscaldare una grande stanza.

Il riscaldamento domestico a idrogeno è stato sviluppato da un'azienda italiana. Quando questa installazione è in esecuzione, non ne produce alcuno emissioni nocive. Pertanto, il riscaldamento domestico è ecologico, efficiente e silenzioso.

Gli scienziati hanno sviluppato un modo per bruciare l'idrogeno per riscaldare una casa a temperature fino a 300 gradi Celsius. Grazie a ciò, è diventato possibile produrre caldaie per il riscaldamento materiali tradizionali. Le caldaie di questo tipo per funzionare non necessitano di uno speciale sistema di scarico dei prodotti della combustione nell'atmosfera, poiché qui non esistono tali prodotti. In questo caso viene rilasciato solo vapore, che non è dannoso ambiente. E ottenere l’idrogeno è un processo accessibile. Tutte le spese riguarderanno l'elettricità. E se usi un generatore di idrogeno per il riscaldamento, lo usi anche pannelli solari, i costi dell'elettricità possono essere ridotti al minimo.

Molto spesso, per riscaldare i pavimenti viene utilizzata una caldaia a idrogeno. E tali sistemi oggi si possono trovare con capacità molto diverse. Sono installati a mano.

Un impianto a idrogeno per il riscaldamento domestico è costituito dai seguenti componenti: una caldaia e tubi con un diametro di 25-32 mm (1-1,25 pollici). Tubi di altre dimensioni vengono utilizzati raramente. I tubi possono essere installati in modo indipendente, ma qui è necessario soddisfare una condizione: dopo ogni diramazione il diametro deve essere inferiore. E l'ordine di diminuzione del diametro è il seguente: tubo D32, tubo D25. Dopo la diramazione - tubo D20, l'ultimo - tubo D16. Quando viene seguita questa regola, il bruciatore a idrogeno per il riscaldamento funzionerà in modo efficiente ed efficiente.

Vantaggi del riscaldamento a idrogeno

Il riscaldamento a idrogeno presenta diversi importanti vantaggi che determinano la prevalenza del sistema:

• È rispettoso dell'ambiente sistemi puliti. Ed ecco che l'unico sottoprodotto rilasciato nell'atmosfera durante il funzionamento è l'acqua allo stato di vapore. Questo vapore non danneggia in alcun modo l'ambiente.
• L'idrogeno nell'impianto di riscaldamento funziona senza l'uso della fiamma. Il calore viene creato come risultato di una reazione catalitica. Quando l'idrogeno si combina con l'ossigeno, viene prodotta l'acqua. Questo rilascia molta energia termica. Allo scambiatore di calore arriva un flusso di calore di circa 40 gradi. Per i pavimenti riscaldati, questo è il regime di temperatura ideale.
• Molto presto, il riscaldamento a idrogeno fai-da-te potrà sostituire i sistemi tradizionali, liberando così la società dall'estrazione di vari combustibili: petrolio, gas, carbone e legna da ardere.

• L'efficienza del riscaldamento di una casa privata con l'idrogeno può raggiungere il 96%.

Un'altra opzione è utilizzare il gas di Brown

Un altro metodo, attualmente piuttosto controverso, è l’utilizzo del gas bruno per il riscaldamento. Il gas Brown per il riscaldamento domestico è un composto chimico costituito da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. Quando tale gas viene bruciato, viene creata quasi 4 volte più energia.

Per riscaldare la casa viene utilizzato uno speciale elettrolizzatore. Dopotutto, la produzione di tale gas si basa sul principio dell'elettrolisi dell'acqua. Affinché questa tecnologia possa essere utilizzata nel riscaldamento, viene ricostruita una normale caldaia. Alla sua base ci sarà un elettrolizzatore: qui viene versato un elettrolita costituito da acqua distillata e un acceleratore di reazione. Su piastre o tubi metallici è indicato AC con una determinata frequenza. Sotto la sua influenza, le molecole di ossigeno e idrogeno vengono separate, dopo di che si ottiene il riscaldamento del gas bruno.

Tenendo conto del crescente costo delle risorse energetiche, il riscaldamento di uno spazio abitativo richiede ingenti costi materiali. Se prendiamo in considerazione un appartamento con una piccola superficie abitativa, il costo del riscaldamento nella stagione fredda è conveniente. Tuttavia, tenendo conto del sistema di riscaldamento di un cottage o di una casa privata con una vasta area, sorge la questione di trovare il riscaldamento. Una di queste opzioni è il riscaldamento a idrogeno. Gli scienziati hanno dimostrato che la capacità termica dell’idrogeno è molte volte superiore alla capacità termica del gas naturale, il che consente notevoli risparmi di bilancio. Quali sono i vantaggi del riscaldamento a idrogeno, le sue caratteristiche e metodi creazione fatta in casa Questo tipo di riscaldamento sarà discusso ulteriormente.

L'idrogeno è un gas leggero che, quando bruciato, produce un calore molte volte superiore a quello del gas.

Il suo principale vantaggio se utilizzato in sistema di riscaldamentoè una temperatura di combustione relativamente bassa (solo 300°C). Ciò consente l'uso del gas in una caldaia realizzata con tipi di metallo tradizionali ed economici.

Il gas stesso è incolore e inodore e, se combinato con altri componenti chimici, non forma tossine pericolose dannose per la salute umana. Pertanto, il suo utilizzo nella vita di tutti i giorni è estremamente sicuro. L'unico pericolo è l'aumento del rischio di esplosione.

Una storia sul riscaldamento di una casa con l'idrogeno

Se il gas viene utilizzato in modo errato o entra in contatto con una fonte di fuoco libera, potrebbe verificarsi un'esplosione.

Idrogeno nell'impianto di riscaldamento

Nonostante la presenza di qualità favorevoli come la compatibilità ambientale e alto livello capacità termica, l’idrogeno non si trova in forma libera in natura. Viene sintetizzato da una caldaia appositamente assemblata in cui, mediante l'elettrolisi, l'acqua ordinaria si scompone in idrogeno e ossigeno. Di conseguenza, il sistema di riscaldamento deve comprendere due componenti insostituibili: acqua ed elettricità. La miscela di gas ottenuta dall’elettrolisi è chiamata “miscela esplosiva”. Questo nome è pienamente giustificato, perché con una piccola scintilla il gas può provocare un'esplosione.

Diamo uno sguardo più da vicino, come convertire l’idrogeno in risorsa energetica. Come accennato in precedenza, questo gas è ottenuto mediante elettrolisi dell'acqua, quindi la sua sintesi richiederà un'attrezzatura speciale, che è un contenitore in cui vengono immerse piastre metalliche con acqua. Una corrente di una certa frequenza viene fornita attraverso le piastre, dopo l'esposizione alla quale vengono rilasciati idrogeno e ossigeno, ma non entrano forma pura, ma miscelato con vapore acqueo (si forma come sottoprodotto dell'elettrolisi). Per separare il vapore e isolare l'idrogeno, la miscela di gas viene fatta passare attraverso un separatore chimico in grado di separare l'idrogeno da altre impurità.

L'idrogeno risultante viene fornito a un bruciatore dotato di una valvola che ne impedisce l'ingresso retro, impedendo un'esplosione. Il vapore e l'ossigeno vengono scaricati attraverso un apposito contenitore. Il dispositivo stesso è dotato di sensori di pressione e indicatori del livello dell'acqua. Modelli moderni funzionano automaticamente, prevenendo reazioni collaterali arrestando il processo di elettrolisi e fornendo corrente in assenza del corretto livello dell'acqua.

IN società moderna Si ritiene che il carburante più conveniente sia il gas naturale. In effetti, esiste un'alternativa: l'idrogeno. Può essere ottenuto dividendo l'acqua. Inoltre questo tipo di carburante sarà gratuito se non si tiene conto del fatto che sarà necessario assemblare un generatore di idrogeno, i cui componenti dovranno essere acquistati.

Base teorica

L'idrogeno è una sostanza gassosa molto leggera. Ha un'elevata attività chimica. Ossidante, cede gran numero energia termica e allo stesso tempo forma acqua.

L'idrogeno ha le seguenti proprietà:

Vale la pena notare che l'idrogeno e l'ossigeno si combinano molto facilmente, ma separarli non è facile. Per fare ciò, dovrai utilizzare l'elettricità per avviare una complessa reazione chimica.

Il generatore di gas più semplice per la produzione di idrogeno è un contenitore con liquido, all'interno del quale sono presenti due piastre collegate alla rete elettrica. Poiché l'acqua è un buon conduttore, gli elettrodi entrano in contatto con una bassa resistenza. Quando l'elettricità passa attraverso le piastre, avviene una reazione chimica, accompagnata dalla comparsa di idrogeno.

Idrogeno. Film didattico per scolari di chimica

È meglio assemblare un dispositivo per produrre il gas di Brown con le proprie mani secondo uno schema chiamato classico. Qui l'elettrolizzatore è costituito da diverse celle. Ciascuno di essi contiene piastre di contatto. La produttività dell'installazione è determinata dalla superficie degli elettrodi.

Le cellule dovrebbero essere posizionate in un alloggiamento ben isolato con tubi precollegati per l'approvvigionamento idrico e la rimozione dell'idrogeno. Inoltre, il contenitore deve avere un connettore per il collegamento dell'energia elettrica.

Sarà inoltre necessario installare un sigillo d'acqua e valvola di ritegno. Questi impediranno al gas di Brown di rifluire nel serbatoio. Utilizzando questo metodo, puoi assemblare un idrolizzatore per riscaldare sia una casa che un'auto.

È possibile assemblare un generatore elettrico a idrogeno per la tua casa, ma è difficile definirla un'idea redditizia. Il fatto è che per ottenere volumi sufficienti di gas dovrai utilizzare un potente installazione elettrica. Consumerà molta energia costosa. Questo però non ferma gli appassionati.

Per assemblare un elettrolizzatore per la produzione di idrogeno con le proprie mani a casa, avrai bisogno di uno strumento specializzato. Ad esempio, non puoi fare a meno di un oscilloscopio e di un frequenzimetro.

Armati dei disegni, il primo passo è assemblare la cella dell'idrolizzatore. La sua larghezza e lunghezza dovrebbero essere leggermente inferiori alle dimensioni del corpo. Altezza: non più di 2/3 del contenitore principale.

🔴Idrogeno nel riscaldamento domestico🔴🔥🔥🔥🔥🔥🔥🔥🔥🔥🔥🔥🔥

La cella è solitamente realizzata in textolite spessa utilizzando colla epossidica. Durante il montaggio parte inferiore l'alloggiamento rimane aperto.

I fori sono praticati sul lato superiore del contenitore. Attraverso di essi vengono fatti uscire i gambi degli elettrodi. Avrai bisogno anche di 2 fori aggiuntivi. Il primo è piuttosto piccolo per un sensore di livello di un liquido. Il secondo dal diametro di 15 mm per il raccordo. Quest'ultimo dovrebbe essere fissato meccanicamente. Tutti i fori per le piastre dopo l'installazione di queste ultime vengono riempiti resina epossidica. Il modulo è posizionato all'interno dell'alloggiamento ed è accuratamente sigillato con la stessa resina epossidica.

Prima di installare le celle, l'alloggiamento del generatore d'acqua dovrebbe essere preparato:

Dopo aver caricato le celle a combustibile, collegato l'alimentazione, collegato il raccordo al ricevitore e installato il coperchio sull'alloggiamento, il gruppo del generatore può essere considerato completo. Non resta che riempire il contenitore con il liquido e collegare moduli aggiuntivi.

Assemblare un generatore di ossigeno con le tue mani è metà dell'opera. È necessario collegare dispositivi aggiuntivi ad esso, senza i quali non funzionerà. Ad esempio, un sensore del livello del liquido deve essere collegato a una pompa per fornire acqua tramite un controller. Quest'ultimo monitora i segnali dei sensori e, se necessario, avvia l'alimentazione di liquido all'interno delle celle a combustibile.

Non puoi fare a meno di un dispositivo che ti permetta di regolare la frequenza della corrente ai terminali del generatore NNO. Inoltre, tutto parte elettrica deve avere una protezione da sovraccarico. A questo scopo viene solitamente utilizzato uno stabilizzatore di tensione.

Come realizzare un generatore di idrogeno fai da te

Per quanto riguarda il collettore di idrogeno ossidrico, lo è opzione più sempliceÈ un tubo sul quale sono fissate: valvole di intercettazione, una valvola di ritegno e un manometro.

In teoria, il gas del collettore può essere immediatamente pompato nel forno dell'impianto di riscaldamento. In pratica questo non è possibile perché l’idrogeno genera troppo calore. Pertanto, prima dell'uso, viene miscelato con altro carburante.

Non è così difficile assemblare un dispositivo del genere con le tue mani. I disegni con istruzioni dettagliate aiuteranno in questo. Dovrai anche prepararti materiali necessari: un contenitore di plastica o l'alloggiamento di una vecchia batteria, un tubo lungo almeno un metro, bulloni e dadi di montaggio, sigillante, una lamiera di acciaio inossidabile, diversi raccordi, filtri e una valvola di ritegno.

Processo di produzione di un generatore di idrogeno per un'auto assomiglia a questo:

L'idrolizzatore più semplice per un'auto è pronto. Ma prima dell'installazione veicoloè necessario controllarlo. Per fare ciò, il dispositivo viene riempito con acqua fino al livello dei bulloni di fissaggio sulle piastre. Al raccordo è collegato un tubo in polietilene. La sua estremità libera viene abbassata in un contenitore precedentemente preparato con liquido.

Dopo aver applicato energia agli elettrodi, la superficie dell'acqua nel secondo contenitore dovrebbe essere ricoperta di bolle di gas. Se ciò accade, il generatore è pronto per il funzionamento. Non resta che sostituire il liquido in esso contenuto con un elettrolita alcalino per aumentare il volume di gas prodotto.

Dovrebbe essere chiaro generatore fatto in casa l’idrogeno non è un sostituto del carburante tradizionale. Viene installato sulle auto principalmente per risparmiare benzina. Può raggiungere il 50%. Inoltre, quando si utilizza HHO, le emissioni nocive vengono ridotte, la durata utile aumenta e la temperatura dell'unità di potenza viene ridotta. E tutto questo con un notevole aumento della potenza del motore. L'acciaio inossidabile preferito da tutti è una soluzione economica ma di breve durata. Le celle a combustibile su di essi si guastano abbastanza rapidamente.

Inoltre, durante il montaggio dell'idrolizzatore è necessario rispettare le dimensioni di installazione. Per ottenerli, devi produrre calcoli complessi tenendo conto della qualità dell’acqua, potenza richiesta all'uscita, ecc.

Quando si fabbrica un dispositivo, è importante anche la sezione trasversale dei fili attraverso i quali viene fornita la corrente agli elettrodi. Si tratta di non sulle prestazioni del generatore, ma sulla sicurezza del suo funzionamento, ma questo sfumatura importante bisogna tenerne conto.

Il problema principale di tali dispositivi- grandi spese di elettricità per produrre ossido di idrogeno. Eccedono l'energia che può essere ottenuta bruciando tale combustibile.

A causa della bassa efficienza, il prezzo di un impianto a idrogeno per una casa rende non redditizia la produzione di questo gas e il suo successivo utilizzo per il riscaldamento. Invece di sprecare elettricità, è più semplice installare una caldaia elettrica. Sarà più efficace.

Per quanto riguarda trasporto stradale, allora il quadro qui non è molto diverso. Sì, puoi realizzare un idrolizzatore per risparmiare carburante, ma ciò riduce la sicurezza e l'affidabilità.

L'unico luogo in cui l'idrogeno può essere utilizzato efficacemente come combustibile è la saldatura a gas. I dispositivi a idrogeno pesano meno, sono più compatti delle bombole di ossigeno, ma sono molto più efficienti. Inoltre, il costo per ottenere la miscela non gioca alcun ruolo qui.