- Geselecteerde gebruikspunten
- Vereiste prestaties
- Voor- en nadelen van gasgeneratoren
- Waterstofverwarming: mythe of realiteit?
- Waterstof water in huis
- Hoe werkt de geassembleerde structuur?
- 3 Economische haalbaarheid
- Doe-het-zelf elektrolyser voor een auto
- 2 Apparaat en werkingsprincipe
- Wet van behoud van energie
- Hoe waterstof met je eigen handen te verwarmen
- Kenmerken van verwarmen met waterstof
- Voor- en nadelen van waterstofverwarming in huis
- Het apparaat en het werkingsprincipe van een waterstofinstallatie voor het verwarmen van een huis
- Waterstofmotor: typen, apparaat, werkingsprincipe
- SOORTEN WATERSTOFMOTOREN
- APPARAAT EN WERKINGSPRINCIPE
- Waterstof brandstofcelmotor
Geselecteerde gebruikspunten
Allereerst wil ik opmerken dat de traditionele methode om aardgas of propaan te verbranden in ons geval niet geschikt is, omdat de verbrandingstemperatuur van HHO meer dan drie keer hoger is dan die van koolwaterstoffen. Zoals u begrijpt, is constructiestaal niet lang bestand tegen een dergelijke temperatuur. Stanley Meyer zelf raadde het gebruik van een brander met een ongewoon ontwerp aan, waarvan we het diagram hieronder presenteren.
Schema van een waterstofbrander ontworpen door S. Meyer
De hele truc van dit apparaat ligt in het feit dat HHO (aangegeven door het nummer 72 in het diagram) via klep 35 in de verbrandingskamer gaat. Het brandende waterstofmengsel stijgt door kanaal 63 en voert tegelijkertijd het uitwerpproces uit, waarbij buitenlucht wordt meegevoerd via verstelbare gaten 13 en 70. Onder de dop 40 wordt een bepaalde hoeveelheid verbrandingsproducten (waterdamp) vastgehouden, die via kanaal 45 in de verbrandingskolom komen en zich vermengen met het verbrandingsgas. Hierdoor kunt u de verbrandingstemperatuur meerdere keren verlagen.
Het tweede punt waar ik uw aandacht op wil vestigen is de vloeistof die in de installatie moet worden gegoten. Het is het beste om geprepareerd water te gebruiken dat geen zouten van zware metalen bevat. De ideale optie is distillaat, dat kan worden gekocht bij elke autowinkel of apotheek.
Voor de succesvolle werking van de elektrolyser wordt kaliumhydroxide KOH aan het water toegevoegd, met een snelheid van ongeveer één eetlepel van het poeder per emmer water.
En het derde waar we speciale nadruk op leggen, is veiligheid. Bedenk dat het mengsel van waterstof en zuurstof niet per ongeluk explosief wordt genoemd. HHO is een gevaarlijke chemische verbinding die bij onzorgvuldig gebruik een explosie kan veroorzaken. Volg de veiligheidsregels en wees vooral voorzichtig bij het experimenteren met waterstof. Alleen in dit geval zal de "baksteen" waaruit ons universum bestaat, warmte en comfort in uw huis brengen.
We hopen dat het artikel een inspiratiebron voor u is geworden en dat u, na de mouwen opstropt, een waterstofbrandstofcel gaat maken. Natuurlijk zijn al onze berekeningen niet de ultieme waarheid, maar ze kunnen worden gebruikt om een werkend model van een waterstofgenerator te maken.Als u volledig wilt overschakelen op dit type verwarming, moet het probleem nader worden bestudeerd. Misschien wordt uw installatie de hoeksteen, waardoor de herverdeling van de energiemarkten stopt en goedkope en milieuvriendelijke warmte in elk huis binnenkomt.
Vereiste prestaties
Om echt brandstof te besparen, moet een waterstofgenerator voor een auto elke minuut gas produceren met een snelheid van 1 liter per 1000 cilinderinhoud. Op basis van deze eisen wordt het aantal platen voor de reactor gekozen.
Om het oppervlak van de elektroden te vergroten, is het noodzakelijk om het oppervlak met schuurpapier in een loodrechte richting te verwerken. Deze behandeling is uiterst belangrijk - het vergroot het werkgebied en voorkomt het "plakken" van gasbellen aan het oppervlak.
Dit laatste leidt tot isolatie van de elektrode van de vloeistof en voorkomt normale elektrolyse. Vergeet niet dat voor de normale werking van de elektrolyseur het water alkalisch moet zijn. Gewone soda kan als katalysator dienen.
Voor- en nadelen van gasgeneratoren
Een in de fabriek gemaakte gasgenerator voor huishoudelijk gebruik kost 1,5 tot 2 keer meer dan een conventionele ketel op vaste brandstof. Is het de moeite waard om geld uit te geven aan deze "wondertechniek"?
Een van de voordelen van het gebruik van gasgeneratoren zijn:
- volledige verbranding van de brandstof die in de oven is geladen, en de minimale hoeveelheid as;
- relatief hoog rendement bij samenwerking met een verbrandingsmotor of een gasboiler;
- een breed scala aan vaste brandstoffen;
- bedieningsgemak en het is niet nodig om de werking van het apparaat continu te controleren;
- het tijdsinterval tussen het opnieuw opstarten van de oven is tot een dag op hout en tot een week op kolen;
- de mogelijkheid om ongedroogd hout te gebruiken - natte grondstoffen kunnen alleen in sommige modellen van gasgeneratoren worden gebruikt;
- milieuvriendelijkheid van het apparaat - dit apparaat heeft geen uitlaatpijp, al het gegenereerde gas gaat rechtstreeks in de verbrandingskamer van de motor of ketel.
Bij gebruik van nat brandhout zal de generator werken, maar zal de gasproductie met 20-25% worden verminderd. De productiviteitsdaling is te wijten aan de verdamping van natuurlijk vocht uit het hout.
Dit leidt tot een verlaging van de temperatuur in de oven, wat het pyrolyseproces vertraagt. Het is het beste om de houtblokken grondig te drogen voordat ze in de pyrolysekamer worden geladen. Industriële apparaten zijn volledig geautomatiseerd; brandstof wordt aan hen geleverd door een vijzel uit een nabijgelegen container.
Een zelfgemaakte gasgenerator bevalt niet met zo'n autonomie, maar is ook vrij eenvoudig te bedienen. Het is alleen van tijd tot tijd nodig om het met brandstof tot aan de oogbollen te laden.
Bedrijfstemperaturen in de gasgenerator bereiken waarden van 1200-1500 ° C, het lichaam moet zijn gemaakt van materialen die bestand zijn tegen dergelijke belastingen
De gasgenerator heeft minder nadelen, maar die zijn:
- slechte beheersbaarheid van de volumes gegenereerd gas - wanneer de temperatuur in de oven daalt, stopt de pyrolyse en in plaats van een brandbaar gasmengsel vormt zich een mengsel van harsen bij de uitlaat;
- omslachtige installatie - zelfs een zelfgemaakte gasgenerator met een gemiddeld vermogen van 10-15 kW neemt een vrij grote ruimte in beslag;
- duur van het aansteken - voordat de reactor het eerste gas produceert, gaan er 20-30 minuten voorbij.
Na "opwarming" produceert de generator consequent een bepaald volume van het gasmengsel, dat moet worden verbrand of in de lucht moet worden gegooid.Om dit apparaat met je eigen handen te maken, heb je sterke gasflessen of dik staal nodig, en dit is veel geld. Maar dit alles loont met de efficiëntie van de generator en de lage prijs van de initiële brandstof.
Sommige modellen gasgeneratoren zijn uitgerust met een luchtblazer, andere niet. Met de eerste optie kunt u de capaciteit van de installatie vergroten, maar deze koppelen aan het elektriciteitsnet. Als je een kleine generator nodig hebt om voedsel in de natuur te koken, dan kun je rondkomen met een compacte unit zonder luchtblazer.
De meeste zelfgemaakte gasopwekkingsinstallaties werken op natuurlijke trek.
Een draagbare gasgenerator met een vermogen van 2,4 kW, werkend op hout, stelt u in staat om gemakkelijk buiten de stad te koken, weg van de bewoonde wereld (+)
Om een privéwoning te verwarmen, is een krachtiger en vluchtiger apparaat nodig. In dit geval is het echter de moeite waard om voor een back-up stroomgenerator te zorgen, zodat u 's nachts bij een ongeval op het netwerk niet zonder stroom en verwarming komt te zitten.
Waterstofverwarming: mythe of realiteit?
De lasgenerator is momenteel de enige praktische toepassing voor elektrolytische watersplitsing. Het is niet aan te raden om het te gebruiken voor het verwarmen van een huis, en dit is waarom. Energiekosten tijdens gasvlamwerkzaamheden zijn niet zo belangrijk, het belangrijkste is dat de lasser geen zware cilinders hoeft te dragen en niet aan slangen hoeft te prutsen. Een ander ding is huisverwarming, waar elke cent telt. En hier verliest waterstof van alle momenteel bestaande brandstofsoorten.
Seriële lasgeneratoren kosten veel geld, omdat ze gebruik maken van elektrolysekatalysatoren, waaronder platina.Je kunt een waterstofgenerator met je eigen handen maken, maar de efficiëntie zal zelfs lager zijn dan die van een fabrieksgenerator. Je zult er zeker in slagen om brandbaar gas te krijgen, maar het is onwaarschijnlijk dat het genoeg zal zijn om minstens één grote kamer te verwarmen, laat staan een heel huis. En als het genoeg is, moet u fantastische elektriciteitsrekeningen betalen.
In plaats van tijd en moeite te besteden aan het verkrijgen van gratis brandstof, die niet a priori bestaat, is het gemakkelijker om met uw eigen handen een eenvoudige elektrodeboiler te maken. U kunt er zeker van zijn dat u op deze manier veel minder energie verbruikt met meer voordeel. Huismeesters - liefhebbers kunnen echter altijd hun hand proberen en thuis een elektrolyseur monteren om experimenten uit te voeren en alles zelf te zien. Een van deze experimenten wordt getoond in de video:
Waterstof water in huis
Theoretisch kun je thuis een waterstofgenerator met je eigen handen maken. Maar hiervoor moet je speciale kennis hebben, om over de juiste apparatuur te beschikken.
Er zijn twee opties:
- Verzadiging is het proces van waterverrijking met moleculaire zuurstof. Door het principe van de productie van koolzuurhoudende dranken.
- Elektrolyse is het proces waarbij stroom door een vloeibaar medium wordt geleid. De essentie van de techniek is de reactie van water met metalen.
Het werkingsprincipe van een huisgenerator wordt weergegeven in de afbeelding:
De eenvoudigste elektrolyse bestaat uit:
- dikwandige container (reactor);
- metalen elektroden aangesloten op het lichtnet;
- waterslot;
- gasafvoerbuis;
- branders.
Hoe maak je een waterstofgenerator:
- Dompel de metalen elektroden onder in een bak met water, zet spanning op. De toevoeging van zout (of alkali of zuur) aan het water zal de reactie verbeteren.
- Er zal een reactie plaatsvinden waardoor waterstof bij de kathode (min) en zuurstof bij de anode (plus) vrijkomt.
- De gassen worden gemengd en komen de buis binnen, waardoor ze vervolgens naar een waterslot (hydraulische afdichting) worden gestuurd. Het doel van het waterslot is om een flits in de reactor te voorkomen, om waterdamp af te scheiden.
- Gevaarlijk gas uit de tweede tank wordt overgebracht naar de brander, waar het opbrandt. Het resultaat is water.
Het maken van een waterstofgenerator in de praktijk is als volgt:
- Bereid alles voor wat je nodig hebt: 2 glazen flessen met brede opening, doppen ervoor, een druppelsysteem, 20 zelftappende schroeven, 2 platte houten stokken, draden.
- Verbind de houten stokken met zelftappende schroeven met de uiteinden in verschillende richtingen. Soldeer de koppen van de zelftappende schroeven en breng de draden naar hen. Krijg geïmproviseerde elektroden.
- Trek de buis uit de druppelaar en draad in de geperforeerde dop van de fles. Afdichten met een lijmpistool.
- Plaats de elektroden in de container en schroef het deksel erop.
- Trek de buisjes uit de druppelaar door 2 gaten in het andere deksel. Giet water in de fles, schroef de dop erop.
- Giet water in de reactor met toevoeging van zout.
- Schakel de stroombron in (DC, bijv. auto-accu, voedingsadapter).
- Zodra er bellen verschijnen, is de reactie begonnen. Pas de spanning aan. Ontsteek het ontsnappende gas.
Zie de video voor meer informatie over hoe u zelf een waterstofgenerator kunt maken:
Maar is het logisch om je te verbazen over het onafhankelijk maken van een waterionisator met je eigen handen, terwijl het gemakkelijker en goedkoper is om een kant-en-klaar exemplaar te kopen?
Hoe werkt de geassembleerde structuur?
Op de PWM wordt spanning aangelegd, de regelaar genereert een spanning met de gewenste frequentie. De vruchtbaarheid van de gaswinning hangt af van de frequentie.Vervolgens wordt spanning aangebracht op roestvrijstalen buizen of platen die water bevatten. Daarin komt, onder invloed van stroom, een "rammelaar" vrij. Vervolgens komt het via flexibele buizen de droogtank binnen. En al vanuit de droger wordt het gas aan het luchttoevoercircuit toegevoerd.
Zo'n installatie kan worden gebruikt voor verwarming: garagecoöperaties, landhuizen, het hangt allemaal af van de vlucht van je verbeelding. Om deze installatie te gebruiken voor het verwarmen van een huis, dient u een vastebrandstofketel of gasketel om te bouwen naar Brown's gas. Besluit je toch om deze zelfgemaakte installatie te monteren en actief te gebruiken, dan krijg je goedkope brandstof. En een milieuvriendelijk product dat de lucht niet vervuilt. Bij het monteren van Brown's gasgenerator zult u vragen hebben. Hier beantwoorden we de meest gestelde vragen.
Wat voor water moet ik gebruiken, gewoon kraanwater of gedestilleerd water?
U kunt kraanwater gebruiken als het geen zware metalen of gedistilleerd bevat. Maar het beste effect wordt bereikt bij gebruik van een natriumhydroxide-oplossing toegevoegd aan gedestilleerd water. Het is noodzakelijk om de verhouding te observeren, voor tien liter water moet je een eetlepel natriumhydroxide toevoegen en grondig mengen.
Welk metaal te gebruiken?
In verschillende handleidingen en handleidingen schrijven ze dat het nodig is om alleen zeldzame metalen te gebruiken.
Je wordt misleid. Elk roestvrij staal kan worden gebruikt. De beste resultaten bij het werken met staal werden getoond door ferromagnetisch staal, dat geen deeltjes onnodig vuil aantrekt. Een ander belangrijk punt, het belangrijkste bij het kiezen van een metaal, is om de voorkeur te geven aan roestvrij staal en dat het niet onderhevig is aan oxidatie.
Hoe duurzaam zijn de elektrodeplaten?
Het is niet nodig om de platen voor nieuwe te vervangen, omdat ze tijdens het gebruik helemaal niet worden vernietigd.
Wat moet er gebeuren om elektrodeplaten klaar te maken? En hoe het goed te doen?
Allereerst moeten ze, voordat ze worden gemonteerd, zeer grondig in een zeepoplossing worden gewassen en vervolgens moet hun oppervlak worden behandeld met een alcoholhoudende stof (wodka of alcohol). De elektrolyseur moet enige tijd worden "aangedreven", waarbij regelmatig vuil water wordt vervangen door schoon water. Ga door totdat het water al het vuil heeft weggespoeld. Als het water schoon genoeg is, wordt het apparaat niet warm.
Als u de elektrolyser correct hebt gemonteerd, zullen het water en de platen bij gebruik niet opwarmen.
Het is belangrijk om de elektrolyser niet te oververhitten boven 65 graden. Als de temperatuur boven de opgegeven temperatuur komt, zullen vuil, metalen met mineralen aan de platen blijven kleven. En ze moeten worden verwijderd met schuurpapier of worden vervangen door nieuwe.
En ze moeten worden verwijderd met schuurpapier of worden vervangen door nieuwe.
3 Economische haalbaarheid
Het is heel moeilijk om thuis een hoogwaardige waterstoffabriek te maken. De master zal met heel wat parameters rekening moeten houden. U moet bijvoorbeeld het metaal voor de elektroden nauwkeurig selecteren. Het moet bepaalde eigenschappen hebben.
Ook bij het monteren van de hydrolyseur moeten de montagematen in acht worden genomen. Om ze te krijgen, moet u complexe berekeningen maken, rekening houdend met de kwaliteit van het water, het vereiste uitgangsvermogen, enz.
Bij de vervaardiging van het apparaat is zelfs de doorsnede van de draden waardoor stroom aan de elektroden wordt geleverd belangrijk.Dit gaat niet over de prestaties van de generator, maar over de veiligheid van zijn werking, maar met deze belangrijke nuance moet rekening worden gehouden.
Het grootste probleem van dergelijke apparaten zijn de hoge elektriciteitskosten om waterstofoxydine te produceren. Ze overschrijden de energie die kan worden verkregen door het verbranden van dergelijke brandstof.
Door het lage rendement maakt de prijs van een waterstofinstallatie voor de woning de productie van dit gas en het daaropvolgende gebruik voor verwarming onrendabel. Dan het verspillen van elektriciteit, is het gemakkelijker om een elektrische boiler te installeren. Het zal efficiënter zijn.
Wat het wegvervoer betreft, is het beeld niet veel anders. Ja, je kunt een hydrolysator maken om brandstof te besparen, maar dit vermindert de veiligheid en betrouwbaarheid.
De enige plaats waar waterstof effectief als brandstof kan worden gebruikt, is gaslassen. Waterstofapparaten wegen minder, ze zijn compacter dan zuurstofcilinders, maar veel efficiënter. Bovendien spelen de kosten om hier een mengsel te verkrijgen geen rol.
Doe-het-zelf elektrolyser voor een auto
Op internet vindt u veel diagrammen van HHO-systemen waarmee u volgens de auteurs 30% tot 50% brandstof kunt besparen. Dergelijke beweringen zijn te optimistisch en worden over het algemeen niet ondersteund door enig bewijs. Een vereenvoudigd diagram van een dergelijk systeem wordt getoond in figuur 11.
In theorie zou zo'n apparaat het brandstofverbruik moeten verminderen vanwege zijn volledige burn-out. Hiervoor wordt Brown's mengsel in het luchtfilter van het brandstofsysteem gevoerd. Dit is waterstof en zuurstof die worden gewonnen uit een elektrolyser die wordt aangedreven door het interne netwerk van de auto, wat het brandstofverbruik verhoogt. Vicieuze cirkel.
Natuurlijk kan een PWM-stroomregelcircuit worden gebruikt, een efficiëntere schakelende voeding of andere trucs om het energieverbruik te verminderen. Soms zijn er op internet aanbiedingen om een PSU met een lage stroomsterkte te kopen voor een elektrolyseur, wat over het algemeen onzin is, omdat de prestaties van het proces rechtstreeks afhankelijk zijn van de stroomsterkte.
Het is als het Kuznetsov-systeem, waarvan de wateractivator verloren gaat en er geen patent is, enz. In de bovenstaande video's, waar ze praten over de onmiskenbare voordelen van dergelijke systemen, zijn er praktisch geen beredeneerde argumenten. Dit betekent niet dat het idee geen bestaansrecht heeft, maar de beweerde besparingen zijn "licht" overdreven.
2 Apparaat en werkingsprincipe
Waterstof huisverwarming is ontwikkeld door een Italiaans bedrijf. Wetenschappers konden de verbrandingstemperatuur verlagen door katalysatoren te gebruiken van +6000 tot +300°C, waardoor het mogelijk werd om traditionele materialen te gebruiken voor de productie van verwarmingsketels.
Het ketelapparaat omvat:
- brandstof verbrandingskamer;
- warmtewisselaar;
- elektrolyseur;
- een reservoir voor het genereren van waterstof met daarin een elektrolyt;
- tweetraps beschermblok.
Waterstof verwarmingsketels kunnen verschillende capaciteiten hebben. Hoe groter het oppervlak van de kamer, hoe groter het vermogen zou moeten zijn. Sommige ketels hebben een modulair systeem, het maximale aantal kanalen voor het opwekken van waterstofenergie is 6, elk kanaal moet een katalysator bevatten zodat de kanalen onafhankelijk van elkaar kunnen werken.
Waterstofketels werken als volgt:
- de elektrolytische oplossing komt de elektrolyseur binnen en onder invloed van een elektrische stroom worden waterstof, zuurstof en waterdamp geproduceerd;
- gassen komen de chemische afscheider binnen, waar waterstof wordt gescheiden van het totale volume;
- gezuiverde waterstof komt via een tweetraps beschermend blok de verbrandingskamer binnen, waar een chemische reactie plaatsvindt met de deelname van waterstof, zuurstof en katalysatoren;
- tijdens de reactie wordt water gevormd en komt warmte vrij, de warmte verwarmt de warmtewisselaar, waardoor verwarming optreedt, en het water komt opnieuw in de elektrolyseur.
Wet van behoud van energie
Alles in de natuur is met elkaar verbonden. Als iets ergens is aangekomen, betekent dit dat het ergens vandaan is gegaan. Deze volkswijsheid beschrijft op een vereenvoudigde maar over het algemeen correcte manier de wet van behoud van energie. Waterstof geeft bij verbranding warmte-energie af. Maar om gas te krijgen door middel van elektrolyse, moet u een bepaalde hoeveelheid elektriciteit uitgeven. Die op zijn beurt meestal wordt verkregen door warmte te genereren uit de verbranding van andere brandstoffen. En als we de pure thermische energie nemen die nodig is om elektriciteit op te wekken en de energie die waterstof zal geven tijdens de verbranding, resulteren zelfs de meest geavanceerde installaties in een dubbel verlies. We gooien letterlijk de helft van het geld weg. En dit zijn slechts operationele kosten, maar u moet ook rekening houden met de kosten van zeer dure apparatuur.
Het project van het wind-waterstof luchtschip Aeromodeller II. De Belgische ingenieurs hebben een prachtig plaatje geschetst, het blijft om het te onderbouwen met specifieke economisch haalbare technologieën
Volgens het onderzoekslaboratorium INEEL, op industriële waterstofgeneratoren in de Verenigde Staten, waren de kosten van één kilogram waterstof:
- Elektrolyse van een industrieel elektriciteitsnet - 6.5 usd.
- Elektrolyse van windturbines - 9 usd.
- Foto-elektrolyse van zonne-apparaten - 20 usd.
- Productie uit biomassa - 5,5 usd.
- Omzetting van aardgas en steenkool - 2,5 usd.
- Elektrolyse op hoge temperatuur bij kerncentrales - 2,3 usd. Dit is de goedkoopste manier en de verste weg van huis.
Bovendien zal zelfs de beste waterstofgenerator thuis merkbaar inferieur zijn aan de industriële. Met dergelijke prijzen is er geen reden om te praten over serieuze concurrentie voor waterstofbrandstof, niet alleen in vergelijking met goedkoop aardgas, maar ook met dure elektrische verwarming, dieselbrandstof en zelfs warmtepompen.
Hoe waterstof met je eigen handen te verwarmen
Doen verwarming op waterstof elke meester die met metaal kan werken, kan het met zijn eigen handen doen.
Om het apparaat te vormen, hebt u de volgende set materialen nodig:
- roestvrijstalen plaat met parameters 50x50 cm;
- bouten 6x150, voorzien van ringen en moeren;
- doorstroomfilterelement - handig van een oude wasmachine;
- een transparante holle buis van 10 m lang, bijvoorbeeld vanaf het waterpeil;
- een gewone plastic voedselcontainer van 1,5 liter met een sterk luchtdicht deksel;
- een set visgraat hulpstukken met een gatdiameter van 8 mm;
- molen voor snijden;
- oefening;
- siliconenkit.
Voor het maken van een waterstofoven is staal 03X16H1 geschikt, en in plaats van water kunt u een alkalische oplossing nemen, die een agressieve omgeving zal creëren voor de doorgang van stroom, terwijl de levensduur van de staalplaten wordt verlengd.
Zelf huisverwarming maken met waterstof:
- Leg de metalen plaat op een vlakke tafel, in 16 gelijke delen gesneden. Er worden rechthoeken verkregen voor de toekomstige brander. Snijd nu een hoek van alle 16 rechthoeken af - dit is nodig voor de daaropvolgende verbinding van de onderdelen.
- Boor aan de achterkant van elk element een gat voor de bout. Van alle 16 vellen zijn er 8 anodes en 8 kathoden. Anodes en kathoden zijn nodig voor het doorlaten van elektrische stroom door delen met verschillende polariteit, dit zorgt voor de ontleding van alkali of destillaat in waterstof en zuurstof.
- Zet nu de platen in een plastic bak, rekening houdend met de polariteit, afwisselend plus en min. Een transparante buis zal dienen als een isolator voor de platen, die in ringen moeten worden gesneden en vervolgens in stroken van 1 mm dik.
- De metalen platen worden op deze manier met ringen aan elkaar bevestigd - eerst wordt de ring op de boutpoot geplaatst, dan wordt de plaat erop gezet. Na de plaat moet u 3 ringen op de bout plaatsen en vervolgens de plaat opnieuw. Op deze manier worden 8 platen aan de anode gehangen en 8 platen aan de kathode.
Nu moet je het stoppunt voor de bout in de voedselcontainer vinden, boor een gat op deze plek. Als de bouten niet in de container zitten, wordt de boutpoot op de gewenste lengte afgezaagd. Draai daarna de bouten in de gaten, plaats ringen op de poten en klem de structuur vast met moeren voor strakheid. Voorzie het deksel van de container van een gat voor de fitting, plaats het element in het gat en voor de dichtheid, bedek het voeggebied met afdichtmiddel. Blaas nu de fitting uit. En als er lucht door het deksel ontsnapt, moet u het deksel rond de hele omtrek afdichten.
De generator wordt getest door een willekeurige stroombron aan te sluiten op het vullen van de tank met water. Op de fitting wordt een slang geplaatst, waarvan het tweede uiteinde in een container wordt ondergedompeld. Als zich luchtbellen in de vloeistof vormen, werkt het circuit, zo niet, dan moet u de huidige voedingsspanning controleren. Het komt voor dat er zich geen luchtbellen vormen in het water, maar die verschijnen zeker in de elektrolyseur.
Om de vereiste hoeveelheid thermische energie te leveren, is het noodzakelijk om de productie en output van gas te verhogen door de spanning in de elektrolyt te verhogen. Giet alkali in het water, bijvoorbeeld natriumhydroxide, dat in de Krot-pijpenreiniger zit. Sluit de voeding weer aan en controleer de capaciteit van de elektrolyser.
De allerlaatste fase is de aansluiting van de brander op de leiding van de verwarmingsleiding. Het kan een warme vloer zijn, plintbedrading. De voegen moeten worden afgedicht met siliconen en de apparatuur kan in gebruik worden genomen.
Kenmerken van verwarmen met waterstof
Dit type verwarming is ontwikkeld door Italiaanse ingenieurs. Het resultaat van hun werk was een apparaat dat niet alleen geen schadelijke stoffen in de atmosfeer uitzond, maar ook praktisch geen geluid maakte. En voor de vervaardiging van de ketel was hittebestendig staal of gietijzer niet vereist, omdat de temperatuur in de unit laag was.
Zoals hierboven vermeld, komen schadelijke stoffen als gevolg van dergelijke chemische reacties niet in de atmosfeer terecht en daarom is een complex systeem voor hun verwijdering niet vereist. En het verkrijgen van grondstoffen is tegenwoordig niet zo'n groot probleem als vroeger. Wat betreft de kosten, naast de brandstof zelf, is het meestal ook elektriciteit voor de goede werking van de waterstofketel.
Voor- en nadelen van waterstofverwarming in huis
Dergelijke verwarmingssystemen zijn de laatste tijd steeds populairder geworden vanwege voordelen als:
- Geen schadelijke emissies naar de atmosfeer.
- In lagetemperatuursystemen is er geen vuur, omdat de hitte het resultaat is van een chemische reactie.Wanneer zuurstof en waterstof worden gecombineerd, worden water en warmte verkregen, die worden overgedragen aan de warmtewisselaar. Hierdoor warmt de koelvloeistof niet op boven de veertig graden Celsius, wat de ideale temperatuur is voor het "warme vloer" systeem.
- Winstgevendheid - alleen door het gebruik van gasboilers kunt u meer besparen, maar dit type verwarming is zelfs nu nog lang niet altijd beschikbaar in landelijke gebieden.
- Bovendien maakt dit het in de toekomst mogelijk om het verbruik van niet-hernieuwbare hulpbronnen zoals gas of olie te verminderen.
Maar waterstofverwarming heeft ook nadelen:
- Het is het beste om alleen lage-temperatuurversies van dergelijke apparaten te gebruiken, omdat de brandstof explosief is.
- Het is nog niet eenvoudig om een hooggekwalificeerde specialist te vinden voor de vakkundige installatie en het onderhoud van dergelijke apparaten.
Het apparaat en het werkingsprincipe van een waterstofinstallatie voor het verwarmen van een huis
Door de reactie van waterstof en zuurstof wordt water verkregen en komt er een aanzienlijke hoeveelheid warmte vrij. Een dergelijk proces, gekenmerkt door een hoog rendement (meer dan 80 procent), vereist grote capaciteiten. Bovendien moet u constant verbinding maken met een waterbron, waarvan de rol meestal wordt gespeeld door het sanitairsysteem thuis; elektriciteit voor de elektrochemische reactie van elektrolyse, de beschikbaarheid en constante vernieuwing van speciale katalysatoren.
Dit proces moet gepaard gaan met menselijke controle en naleving van alle veiligheidseisen. Al zijn die veel minder dan bij verwarming op gas. Gewoonlijk is alleen periodieke visuele controle van het proces vereist.
Als u zo'n systeem met uw eigen handen wilt maken, heeft u hiervoor in ieder geval nodig:
- waterstof generator;
- brander;
- boiler.
Het eerste apparaat is nodig voor elektrolyse - de ontleding van water in componenten, met behulp van elektriciteit en katalysatoren. Een brander creëert een open vlam. De ketel wordt gebruikt als warmtewisselaar. Al deze componenten kunnen in winkels worden gekocht en het systeem zelf worden gemonteerd.
De waterstofgenerator kan ook zelfstandig worden gemonteerd. Dit vereist een stroombron die een stroom van 30A levert, een tank voor de locatie van alle constructies, stalen buizen, containers voor gedestilleerd water. In de gesloten structuur zijn roestvrijstalen platina geïnstalleerd - en hoe meer van hen, hoe meer waterstof de installatie zal produceren (maar hier zal meer elektriciteit aan worden uitgegeven).
Het water dat de tank binnenkomt, wordt onder invloed van een elektrische stroom in waterstof en zuurstof gesplitst, de eerste wordt met een brander naar de ketel gestuurd. We voegen eraan toe dat als je een PWM-generator gebruikt (in plaats van een 220V-netwerk), het rendement van het apparaat toeneemt.
Vergeet niet dat alleen gedestilleerd water gemengd met natriumhydroxide in het systeem wordt gebruikt (een oplossing voor de bereiding waarvan 1 eetlepel van de stof per 10 liter vloeistof wordt ingenomen). Als destillaat moeilijk te verkrijgen is, kan kraanwater worden gebruikt. Het belangrijkste is om ervoor te zorgen dat zware metalen niet in een dergelijke vloeistof worden opgelost.
Zoals u kunt zien, is het heel goed mogelijk om zelf een waterstofketel te maken als u het ontwerp en de materiaalkeuze correct benadert.
Waterstofmotor: typen, apparaat, werkingsprincipe
SOORTEN WATERSTOFMOTOREN
Het eerste type waterstofmotor draait op brandstofcellen. Helaas hebben waterstofmotoren van dit type nog steeds hoge kosten.Feit is dat het ontwerp dure materialen zoals platina bevat.
Het tweede type omvat waterstofverbrandingsmotoren. Het werkingsprincipe van dergelijke apparaten lijkt sterk op propaanmodellen. Daarom worden ze vaak opnieuw geconfigureerd om onder waterstof te werken. Helaas is de efficiëntie van dergelijke apparaten een orde van grootte lager dan die van brandstofcellen.
APPARAAT EN WERKINGSPRINCIPE
Het belangrijkste verschil tussen waterstofmotoren en de benzine- of dieseltegenhangers die we tegenwoordig gewend zijn, ligt in de manier waarop het werkmengsel wordt aangevoerd en ontstoken. Het principe om heen en weer gaande bewegingen van de krukas om te zetten in nuttig werk blijft ongewijzigd. Omdat de verbranding van brandstof op basis van aardolieproducten langzaam verloopt, wordt de verbrandingskamer iets voordat de zuiger naar de hoogste stand (BDP) wordt gebracht, gevuld met een brandstof-luchtmengsel. Door de bliksemsnelheid van de waterstofreactie kunt u de injectietijd verschuiven naar het moment waarop de zuiger zijn terugkeerbeweging naar BDC begint. Tegelijkertijd hoeft de druk in het brandstofsysteem niet hoog te zijn (4 atm is voldoende).
Onder ideale omstandigheden kan een waterstofmotor een gesloten voedingssysteem hebben. Het mengproces vindt plaats zonder de deelname van atmosferische lucht. Na de compressieslag blijft er water in de verbrandingskamer achter in de vorm van stoom, die door de radiator condenseert en weer verandert in H2O. Dit type apparatuur is mogelijk als er een elektrolyser op de auto is geïnstalleerd, die waterstof zal scheiden van het resulterende water om opnieuw te reageren met zuurstof.
In de praktijk blijkt dit type systeem nog moeilijk te implementeren.Voor een goede werking en om de wrijvingskracht in motoren te verminderen, wordt olie gebruikt, waarvan de dampen deel uitmaken van de uitlaatgassen. In het huidige stadium van technologische ontwikkeling is een stabiele werking en probleemloze start van een explosieve gasmotor zonder het gebruik van atmosferische lucht niet haalbaar.
Waterstof brandstofcelmotor
Houd er rekening mee dat onder waterstofmotoren wordt verstaan eenheden die op waterstof werken (waterstofverbrandingsmotor) en motoren die gebruikmaken van waterstofbrandstofcellen. We hebben het eerste type hierboven al overwogen, laten we ons nu concentreren op de tweede optie.
Een waterstofbrandstofcel is eigenlijk een "batterij". Dit is met andere woorden een waterstofbatterij met een hoog rendement van ongeveer 50%. Het apparaat is gebaseerd op fysische en chemische processen, in het lichaam van zo'n brandstofcel bevindt zich een speciaal membraan dat protonen geleidt. Dit membraan scheidt twee kamers, in de ene een anode en in de andere een kathode.
Waterstof komt de kamer binnen waar de anode zich bevindt en zuurstof komt de kamer binnen met de kathode. De elektroden zijn bovendien gecoat met dure zeldzame aardmetalen (vaak platina). Hierdoor kun je de rol spelen van een katalysator die de waterstofmoleculen aantast. Als gevolg hiervan verliest waterstof elektronen. Tegelijkertijd gaan protonen door het membraan naar de kathode, terwijl de katalysator ook op hen inwerkt. Hierdoor combineren protonen zich met elektronen die van buitenaf komen.
Deze reactie vormt water, terwijl de elektronen uit de kamer met de anode het elektrische circuit binnenkomen. Het aangegeven circuit is aangesloten op de motor.Simpel gezegd, er wordt elektriciteit opgewekt die de motor op zo'n waterstofbrandstofcel laat draaien.
Met dergelijke waterstofmotoren kunt u minimaal 200 km afleggen. op één lading.