Cách tự tay chế tạo máy tạo hydro cho gia đình: mẹo thiết thực để sản xuất và lắp đặt

Các điểm sử dụng được chọn

Trước hết, tôi muốn lưu ý rằng phương pháp đốt khí tự nhiên hoặc propan truyền thống không phù hợp trong trường hợp của chúng tôi, vì nhiệt độ cháy của HHO vượt quá nhiệt độ đốt cháy của các hydrocacbon hơn ba lần. Như bạn đã hiểu, kết cấu thép sẽ không chịu được nhiệt độ như vậy trong một thời gian dài. Chính Stanley Meyer đã khuyến nghị sử dụng một đầu đốt có thiết kế khác thường, sơ đồ mà chúng tôi trình bày dưới đây.

Sơ đồ lò đốt hydro do S. Meyer thiết kế

Toàn bộ mánh khóe của thiết bị này nằm ở chỗ HHO (biểu thị bằng số 72 trong sơ đồ) đi vào buồng đốt qua van 35. Hỗn hợp hydro cháy bốc lên qua kênh 63 và đồng thời thực hiện quá trình phóng điện, cuốn theo không khí bên ngoài. qua các lỗ điều chỉnh 13 và 70. Dưới nắp 40, một lượng sản phẩm cháy (hơi nước) được giữ lại, đi vào cột đốt qua kênh 45 và hòa trộn với khí cháy. Điều này cho phép bạn giảm nhiệt độ đốt cháy nhiều lần.

Điểm thứ hai mà tôi muốn thu hút sự chú ý của bạn là chất lỏng nên được đổ vào cài đặt. Tốt nhất là sử dụng nước đã chế biến không chứa muối của kim loại nặng. Lựa chọn lý tưởng là sản phẩm chưng cất, có thể mua ở bất kỳ cửa hàng ô tô hoặc hiệu thuốc nào.

Để hoạt động thành công của máy điện phân, kali hydroxit KOH được thêm vào nước, với tỷ lệ khoảng một muỗng canh bột trên mỗi xô nước.

Và điều thứ ba chúng tôi đặc biệt chú trọng là sự an toàn. Hãy nhớ rằng hỗn hợp hydro và oxy không vô tình được gọi là nổ. HHO là một hợp chất hóa học nguy hiểm, nếu xử lý bất cẩn, có thể gây nổ. Tuân thủ các quy tắc an toàn và đặc biệt cẩn thận khi thử nghiệm với hydro. Chỉ trong trường hợp này, “viên gạch” mà Vũ trụ của chúng ta bao gồm sẽ mang lại sự ấm áp và thoải mái cho ngôi nhà của bạn.

Chúng tôi hy vọng bài viết sẽ trở thành nguồn cảm hứng cho bạn và bạn, đã xắn tay áo bắt tay vào sản xuất pin nhiên liệu hydro.Tất nhiên, tất cả các tính toán của chúng tôi không phải là sự thật cuối cùng, tuy nhiên, chúng có thể được sử dụng để tạo ra một mô hình hoạt động của máy phát hydro. Nếu bạn muốn chuyển hoàn toàn sang kiểu sưởi ấm này, thì vấn đề sẽ phải được nghiên cứu chi tiết hơn. Có lẽ chính việc lắp đặt của bạn sẽ trở thành nền tảng, nhờ đó việc phân phối lại thị trường năng lượng sẽ chấm dứt, và nhiệt lượng rẻ và thân thiện với môi trường sẽ tràn vào mọi nhà.

Hiệu suất cần thiết

Để thực sự tiết kiệm nhiên liệu, máy phát hydro cho ô tô phải tạo ra khí mỗi phút với tốc độ 1 lít trên 1000 lần dịch chuyển động cơ. Dựa trên các yêu cầu này, số lượng đĩa cho lò phản ứng được chọn.

Để tăng bề mặt của các điện cực, cần phải xử lý bề mặt bằng giấy nhám theo hướng vuông góc. Quá trình xử lý này cực kỳ quan trọng - nó sẽ tăng diện tích làm việc và tránh "dính" bọt khí trên bề mặt.

Điều này dẫn đến sự cô lập của điện cực khỏi chất lỏng và ngăn cản sự điện phân bình thường. Đừng quên rằng để hoạt động bình thường của máy điện giải, nước phải có tính kiềm. Nước ngọt thông thường có thể đóng vai trò như một chất xúc tác.

Ưu nhược điểm của máy tạo khí

Một máy tạo khí đốt gia đình do nhà máy sản xuất sẽ có giá cao hơn 1,5–2 lần so với một lò hơi đốt nhiên liệu rắn thông thường. Có đáng để bỏ tiền ra cho “tuyệt chiêu” này không?

Trong số những lợi thế của việc sử dụng máy tạo khí là:

• đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu nạp vào lò và lượng tro tối thiểu;
• hiệu quả tương đối cao khi làm việc cùng với động cơ đốt trong hoặc lò hơi đốt khí;
• nhiều loại nhiên liệu rắn;
• dễ vận hành và không cần phải giám sát liên tục hoạt động của đơn vị;
• khoảng thời gian giữa các lần khởi động lại lò tối đa một ngày trên gỗ và tối đa một tuần trên than;
• khả năng sử dụng gỗ chưa khô - nguyên liệu còn ướt chỉ có thể được sử dụng trong một số mẫu máy phát điện khí;
• thân thiện với môi trường của thiết bị - thiết bị này không có ống xả, toàn bộ khí sinh ra đi thẳng vào buồng đốt của động cơ hoặc lò hơi.

Khi sử dụng củi ướt, máy phát điện sẽ hoạt động, nhưng sản lượng khí sẽ giảm 20-25%. Năng suất giảm là do độ ẩm tự nhiên của gỗ bốc hơi.

Điều này dẫn đến nhiệt độ trong lò giảm xuống làm chậm quá trình nhiệt phân. Tốt nhất là làm khô các khúc gỗ kỹ lưỡng trước khi cho vào buồng nhiệt phân. Các thiết bị công nghiệp hoàn toàn tự động; nhiên liệu được cung cấp cho chúng bằng máy khoan từ một thùng chứa gần đó.

Một máy phát gas tự chế không làm hài lòng với tính tự chủ như vậy, nhưng nó cũng khá đơn giản để vận hành. Chỉ cần thỉnh thoảng nạp nhiên liệu cho nhãn cầu.

Nhiệt độ hoạt động trong bộ tạo khí đạt đến giá trị 1200–1500 ° C, thân của nó phải được làm bằng vật liệu có thể chịu được tải trọng đó

Máy tạo khí có ít nhược điểm hơn, nhưng chúng là:

• khả năng kiểm soát kém của thể tích khí sinh ra - khi nhiệt độ trong lò giảm, quá trình nhiệt phân dừng lại và thay vào đó là hỗn hợp khí dễ cháy, một hỗn hợp nhựa hình thành ở đầu ra;
• lắp đặt cồng kềnh - ngay cả một máy phát điện khí đốt tại nhà có công suất trung bình 10–15 kW cũng chiếm một không gian khá lớn;
• thời gian nung chảy - trước khi lò phản ứng tạo ra khí đầu tiên, 20-30 phút sẽ trôi qua.

Sau khi “hâm nóng”, máy phát điện liên tục tạo ra một thể tích nhất định của hỗn hợp khí, hỗn hợp này phải được đốt cháy hoặc ném vào không khí. Để làm ra thiết bị này bằng tay của chính bạn, bạn sẽ cần bình khí mạnh hoặc thép dày, và điều này là rất nhiều tiền. Nhưng tất cả điều này được đền đáp bằng hiệu quả của máy phát điện và sự rẻ tiền của nhiên liệu ban đầu.

Một số kiểu máy tạo khí được trang bị máy thổi khí, trong khi những kiểu máy khác thì không. Tùy chọn đầu tiên cho phép bạn tăng công suất của cài đặt, nhưng buộc nó với lưới điện. Nếu bạn cần một máy phát điện nhỏ để nấu thức ăn trong tự nhiên, thì bạn có thể sử dụng một thiết bị nhỏ gọn không có máy thổi khí.

Hầu hết các cơ sở sản xuất khí đốt tự tạo hoạt động do gió lùa tự nhiên.

Một máy tạo khí di động có công suất 2,4 kW, hoạt động bằng gỗ, cho phép bạn dễ dàng nấu bữa tối bên ngoài thành phố, cách xa nền văn minh (+)

Để sưởi ấm một ngôi nhà riêng, sẽ cần một thiết bị mạnh hơn và dễ bay hơi hơn. Tuy nhiên, trong trường hợp này, bạn nên trang bị một máy phát điện dự phòng để qua đêm trong trường hợp có sự cố về mạng, bạn sẽ không bị bỏ lại cả nguồn điện và sưởi ấm.

Sưởi ấm bằng hydro: huyền thoại hay thực tế?

Máy phát điện hàn hiện là ứng dụng thực tế duy nhất để tách nước điện phân. Không nên sử dụng nó để sưởi ấm trong nhà, và đây là lý do tại sao. Chi phí năng lượng trong quá trình làm việc với ngọn lửa gas không quá quan trọng, điều chính là thợ hàn không cần phải mang theo các bình nặng và loay hoay với các ống mềm. Một thứ khác là hệ thống sưởi trong nhà, nơi mà mỗi xu đều có giá trị.Và ở đây hydro thua tất cả các loại nhiên liệu hiện có.

Máy phát điện hàn nối tiếp tốn rất nhiều tiền, vì chúng sử dụng chất xúc tác điện phân, trong đó có bạch kim. Bạn có thể tự tay chế tạo máy tạo hydro, nhưng hiệu suất của nó thậm chí còn thấp hơn so với sản xuất trong nhà máy. Bạn chắc chắn sẽ thành công trong việc thu được khí dễ cháy, nhưng không chắc rằng nó sẽ đủ để sưởi ấm ít nhất một căn phòng lớn, chứ chưa nói đến cả một ngôi nhà. Và nếu đủ, bạn sẽ phải trả những hóa đơn tiền điện ngất ngưởng.

Thay vì tốn thời gian và công sức để có được nhiên liệu miễn phí, thứ không tồn tại trước đó, việc chế tạo một nồi hơi điện cực đơn giản bằng chính tay bạn sẽ dễ dàng hơn. Bạn có thể chắc chắn rằng bằng cách này, bạn sẽ sử dụng ít năng lượng hơn nhiều với lợi ích lớn hơn. Tuy nhiên, những bậc thầy về gia đình - những người đam mê luôn có thể tự tay mình lắp ráp một máy điện phân tại nhà để tiến hành các thí nghiệm và tận mắt chứng kiến ​​mọi thứ. Một trong những thử nghiệm này được hiển thị trong video:

Nước hydro tại nhà

Về mặt lý thuyết, bạn có thể tạo ra một máy tạo hydro bằng tay của chính mình tại nhà. Nhưng đối với điều này bạn cần phải có kiến ​​thức đặc biệt, để có các thiết bị thích hợp.

Có hai lựa chọn:

1. Bão hòa là quá trình làm giàu nước bằng oxy phân tử. Theo nguyên lý sản xuất đồ uống có ga.
2. Sự điện li là quá trình cho dòng điện chạy qua môi trường lỏng. Bản chất của kỹ thuật này là phản ứng của nước với kim loại.

Nguyên lý hoạt động của máy phát điện gia đình được trình bày trong hình ảnh:

Chất điện phân đơn giản nhất bao gồm:

• thùng chứa có thành dày (lò phản ứng);
• điện cực kim loại nối với nguồn điện;
• khóa nước;
• ống thoát khí;
• đầu đốt.

Làm thế nào để tạo ra một máy phát điện hydro:

1. Nhúng các điện cực kim loại vào bình đựng nước, đặt hiệu điện thế. Việc thêm muối (hoặc kiềm, hoặc axit) vào nước sẽ cải thiện phản ứng.
2. Một phản ứng sẽ xảy ra, kết quả là hydro sẽ bắt đầu được giải phóng gần cực âm (cực âm) và ôxy ở gần cực dương (cộng).
3. Các khí được trộn lẫn và đi vào ống, qua đó chúng được đưa đến một phớt nước (phớt thủy lực). Mục đích của nút bịt kín nước là ngăn hiện tượng chớp cháy trong lò phản ứng, để tách hơi nước.
4. Khí nguy hiểm từ bình thứ hai được chuyển sang đầu đốt, tại đây nó sẽ cháy hết. Kết quả là nước.

Việc tạo ra một máy tạo hydro trong thực tế như sau:

1. Chuẩn bị mọi thứ bạn cần: 2 chai thủy tinh miệng rộng, nắp đậy, hệ thống ống nhỏ giọt, 20 vít tự khai thác, 2 thanh gỗ dẹt, dây điện.
2. Kết nối các thanh gỗ bằng vít tự khai thác với các đầu theo các hướng khác nhau. Hàn các đầu của vít tự khai thác và đưa dây vào chúng. Nhận điện cực ngẫu hứng.
3. Kéo ống từ ống nhỏ giọt và luồn dây vào nắp chai đã đục lỗ. Bịt kín bằng súng bắn keo.
4. Đặt các điện cực vào hộp chứa và vặn trên nắp.
5. Thông qua 2 lỗ trên nắp còn lại, kéo các ống từ ống nhỏ giọt. Đổ nước vào chai, vặn chặt nắp.
6. Đổ nước vào bình phản ứng có thêm muối.
7. Bật nguồn điện (DC, ví dụ: pin ô tô, bộ đổi nguồn).
8. Ngay khi xuất hiện bong bóng, phản ứng đã bắt đầu. Điều chỉnh điện áp. Đốt cháy khí thoát ra.

Để biết thêm thông tin về cách tự chế tạo máy tạo hydro, hãy xem video:

Nhưng liệu bạn có cảm thấy bối rối khi tự tay mình tạo ra một máy ion nước độc lập, khi việc mua một chiếc máy làm sẵn dễ dàng và rẻ hơn?

Cấu trúc lắp ráp hoạt động như thế nào?

Điện áp được đưa vào PWM, bộ điều chỉnh tạo ra điện áp với tần số yêu cầu. Hiệu quả của việc sản xuất khí phụ thuộc vào tần số sẽ là bao nhiêu. Sau đó, điện áp được đưa vào các ống hoặc tấm thép không gỉ có chứa nước. Trong chúng, dưới ảnh hưởng của dòng điện, một "lạch cạch" được phát hành. Sau đó, nó đi vào thùng máy sấy thông qua các ống mềm. Và đã từ máy sấy, khí được cung cấp cho mạch cấp khí.

Một cài đặt như vậy có thể được sử dụng để sưởi ấm: hợp tác xã nhà để xe, nhà ở nông thôn, tất cả phụ thuộc vào sự bay bổng trong trí tưởng tượng của bạn. Để sử dụng hệ thống lắp đặt này cho việc sưởi ấm một ngôi nhà, bạn cần chuyển đổi nhiên liệu rắn hoặc lò hơi đốt gas sang khí đốt của Brown. Nếu bạn vẫn quyết định lắp ráp và tích cực sử dụng cách lắp đặt tự chế này, thì bạn sẽ có được nhiên liệu rẻ. Và một sản phẩm thân thiện với môi trường, không gây ô nhiễm không khí. Khi lắp ráp máy tạo khí của Brown, bạn sẽ có thắc mắc. Sau đây chúng tôi sẽ trả lời những câu hỏi thường gặp nhất.

Tôi nên sử dụng loại nước nào, nước máy thông thường hay nước cất?

Bạn có thể sử dụng nước máy nếu nó không chứa kim loại nặng hoặc nước cất. Nhưng hiệu quả tốt nhất đạt được khi sử dụng dung dịch natri hydroxit thêm vào nước cất. Cần phải tuân theo tỷ lệ, đối với mười lít nước, bạn cần phải thêm một muỗng canh natri hydroxit và trộn kỹ.

Dùng kim loại gì?

Trong các sách hướng dẫn và sách hướng dẫn khác nhau, họ viết rằng chỉ nên sử dụng kim loại hiếm.

Bạn đang bị lừa dối.Bất kỳ loại thép không gỉ nào cũng có thể được sử dụng. Kết quả tốt nhất khi làm việc với thép được cho thấy bởi thép sắt từ, không thu hút các hạt vụn không cần thiết. Một điểm quan trọng khác, điều chính, khi chọn một kim loại, là ưu tiên thép không gỉ, và nó không bị oxy hóa.

Độ bền của các tấm điện cực như thế nào?

Không cần thay đĩa mới vì chúng hoàn toàn không bị phá hủy trong quá trình hoạt động.

Cần phải làm gì để chuẩn bị các tấm điện cực? Và làm như thế nào cho đúng?

Trước hết, trước khi lắp ráp các tấm, chúng phải được rửa rất kỹ trong dung dịch xà phòng, và sau đó bề mặt của chúng phải được xử lý bằng chất có chứa cồn (vodka hoặc cồn). Máy điện phân cần được “vận hành” trong một thời gian, định kỳ thay nước bẩn bằng nước sạch. Tiếp tục cho đến khi nước cuốn trôi hết chất bẩn. Nếu nước đủ sạch, thiết bị sẽ không nóng lên.

Nếu bạn lắp ráp bộ điện phân một cách chính xác, thì khi sử dụng nó, nước và các tấm sẽ không nóng lên.

Điều quan trọng là không để máy điện phân quá nóng trên 65 độ. Nếu nhiệt độ tăng cao hơn nhiệt độ quy định, thì bụi bẩn, kim loại có khoáng chất sẽ bám vào các tấm. Và chúng sẽ phải được loại bỏ bằng giấy nhám hoặc thay thế bằng giấy mới.

Và chúng sẽ phải được loại bỏ bằng giấy nhám hoặc thay thế bằng giấy mới.

3 Tính khả thi về kinh tế

Rất khó để làm một nhà máy hydro chất lượng cao tại nhà. Các bậc thầy sẽ phải tính đến rất nhiều thông số. Ví dụ, bạn cần chọn chính xác kim loại cho các điện cực. Nó phải có một số thuộc tính nhất định.

Ngoài ra, khi lắp ráp máy thủy phân, các kích thước lắp đặt phải được quan sát.Để có được chúng, bạn cần tính toán phức tạp, tính đến chất lượng nước, công suất đầu ra cần thiết, v.v.

Trong sản xuất thiết bị, ngay cả tiết diện của dây dẫn mà dòng điện được cung cấp cho các điện cực cũng rất quan trọng. Đây không phải là về hiệu suất của máy phát điện, mà là về sự an toàn trong hoạt động của nó, nhưng sắc thái quan trọng này phải được tính đến.

Vấn đề chính của các thiết bị này là chi phí điện cao để sản xuất hydro oxydine. Chúng vượt quá năng lượng có thể thu được khi đốt nhiên liệu như vậy.

Do hiệu suất thấp, giá của một nhà máy hydro cho gia đình làm cho việc sản xuất khí này và việc sử dụng nó sau đó để sưởi ấm không có lãi. Hơn lãng phí điện, việc lắp đặt bất kỳ nồi hơi điện nào cũng dễ dàng hơn. Nó sẽ hiệu quả hơn.

Đối với vận tải đường bộ, bức tranh không có nhiều khác biệt. Có, bạn có thể chế tạo máy thủy phân để tiết kiệm nhiên liệu, nhưng điều này làm giảm độ an toàn và độ tin cậy.

Nơi duy nhất mà hydro có thể được sử dụng hiệu quả làm nhiên liệu là hàn khí. Các thiết bị hydro có trọng lượng nhẹ hơn, chúng nhỏ gọn hơn so với bình oxy, nhưng hiệu quả hơn nhiều. Ngoài ra, chi phí để có được một hỗn hợp ở đây không đóng bất kỳ vai trò nào.

Máy điện phân tự làm cho ô tô

Trên Internet, bạn có thể tìm thấy nhiều sơ đồ của hệ thống HHO, theo các tác giả, chúng cho phép bạn tiết kiệm từ 30% đến 50% nhiên liệu. Những tuyên bố như vậy là lạc quan quá mức và thường không được chứng minh bởi bất kỳ bằng chứng nào. Sơ đồ đơn giản của một hệ thống như vậy được thể hiện trong Hình 11.

Về lý thuyết, một thiết bị như vậy sẽ giảm tiêu thụ nhiên liệu do cạn kiệt hoàn toàn. Để làm điều này, hỗn hợp của Brown được đưa vào bộ lọc không khí của hệ thống nhiên liệu.Đây là hydro và oxy thu được từ máy điện phân được cung cấp bởi mạng lưới bên trong của ô tô, làm tăng mức tiêu thụ nhiên liệu. Vòng tròn luẩn quẩn.

Tất nhiên, có thể sử dụng mạch điều chỉnh dòng PWM, bộ nguồn chuyển mạch hiệu quả hơn hoặc có thể sử dụng các thủ thuật khác để giảm tiêu thụ năng lượng. Đôi khi trên Internet có những lời đề nghị mua một PSU cường độ dòng điện thấp cho một máy điện phân, điều này nói chung là vô nghĩa, vì hiệu suất của quá trình phụ thuộc trực tiếp vào cường độ hiện tại.

Nó giống như hệ thống Kuznetsov, bộ kích hoạt nước bị mất và không có bằng sáng chế, v.v. Trong các video trên, nơi họ nói về những lợi thế không thể phủ nhận của các hệ thống như vậy, thực tế không có lập luận nào được đưa ra. Điều này không có nghĩa là ý tưởng không có quyền tồn tại, nhưng số tiền tiết kiệm được tuyên bố là "hơi" phóng đại.

2 Thiết bị và nguyên lý hoạt động

Hệ thống sưởi nhà bằng hydro được phát triển bởi một công ty Ý. Các nhà khoa học đã có thể giảm nhiệt độ đốt cháy bằng cách sử dụng chất xúc tác từ +6000 đến + 300 ° C, điều này có thể sử dụng các vật liệu truyền thống để sản xuất lò hơi gia nhiệt.

Thiết bị lò hơi bao gồm:

• buồng đốt nhiên liệu;
• Bộ trao đổi nhiệt;
• máy điện phân;
• một bể chứa để tạo ra hydro với một chất điện phân được đặt bên trong;
• khối bảo vệ hai giai đoạn.

Nồi hơi đốt nóng hydro có thể có nhiều công suất khác nhau. Diện tích căn phòng càng lớn thì công suất càng phải lớn.Một số lò hơi có hệ thống mô-đun, số kênh tạo năng lượng hydro tối đa là 6, mỗi kênh phải chứa chất xúc tác để các kênh có thể hoạt động độc lập với nhau.

Nồi hơi hydro hoạt động như sau:

• dung dịch điện phân đi vào bình điện phân và dưới tác dụng của dòng điện, hydro, oxy và hơi nước được tạo ra;
• khí đi vào thiết bị phân tách hóa học, nơi hydro được tách ra khỏi tổng thể tích;
• hydro tinh khiết thông qua khối bảo vệ hai giai đoạn đi vào buồng đốt, nơi diễn ra phản ứng hóa học với sự tham gia của hydro, oxy và chất xúc tác;
• Trong quá trình phản ứng, nước được tạo thành và tỏa nhiệt, nhiệt làm nóng bộ trao đổi nhiệt, do đó quá trình đốt nóng xảy ra và nước lại đi vào bộ điện phân.

Định luật bảo toàn cơ năng ↑

Mọi thứ trong tự nhiên đều được kết nối với nhau. Nếu một cái gì đó đã đến một nơi nào đó, nó có nghĩa là nó đã khởi hành từ một nơi nào đó. Trí tuệ dân gian này, một cách đơn giản nhưng nhìn chung đúng, mô tả định luật bảo toàn năng lượng. Hydro khi bị đốt cháy sẽ giải phóng nhiệt năng. Nhưng để có được khí đốt bằng phương pháp điện phân, bạn sẽ phải tốn một lượng điện năng nhất định. Đến lượt nó, phần lớn thu được bằng cách tạo ra nhiệt từ quá trình đốt cháy các nhiên liệu khác. Và nếu chúng ta sử dụng nhiệt năng thuần túy cần thiết để tạo ra điện và năng lượng mà hydro sẽ cung cấp trong quá trình đốt cháy, thì ngay cả những hệ thống lắp đặt tiên tiến nhất cũng dẫn đến tổn thất kép. Chúng tôi thực sự ném đi một nửa số tiền. Và đây chỉ là những chi phí vận hành, nhưng bạn cũng nên tính đến chi phí thiết bị rất đắt tiền.

Dự án khí cầu khí hydro Aeromodeller II bằng gió.Các kỹ sư người Bỉ đã vẽ một bức tranh tuyệt đẹp, nó vẫn phải hỗ trợ nó bằng các công nghệ cụ thể có hiệu quả kinh tế

Theo phòng thí nghiệm nghiên cứu INEEL, trên các máy phát hydro công nghiệp ở Hoa Kỳ, chi phí cho một kg hydro là:

• Điện phân từ lưới điện công nghiệp - 6,5 usd.
• Điện phân từ tuabin gió - 9 usd.
• Quang điện từ các thiết bị năng lượng mặt trời - 20 usd.
• Sản xuất từ ​​sinh khối - 5.5 usd.
• Quy đổi khí tự nhiên và than - 2,5 usd.
• Điện phân nhiệt độ cao tại nhà máy điện hạt nhân - 2.3 usd. Đây là cách ít tốn kém nhất và xa với điều kiện gia đình nhất.

Hơn nữa, ngay cả máy tạo hydro tốt nhất tại nhà cũng sẽ kém hơn đáng kể so với máy công nghiệp về hiệu suất. Với mức giá như vậy, không có lý do gì để nói về bất kỳ sự cạnh tranh nghiêm trọng nào đối với nhiên liệu hydro không chỉ so với khí tự nhiên rẻ tiền mà còn với hệ thống sưởi điện, nhiên liệu diesel và thậm chí cả máy bơm nhiệt đắt tiền.

Làm thế nào để làm nóng hydro bằng tay của riêng bạn

Làm sưởi ấm trên hydro bất kỳ bậc thầy nào có khả năng làm việc với kim loại đều có thể làm điều đó bằng chính đôi tay của mình.

Để tạo thành thiết bị, bạn sẽ cần một bộ vật liệu sau:

• tấm inox thông số 50x50 cm;
• bu lông 6x150, được trang bị vòng đệm và đai ốc;
• phần tử lọc dòng chảy - hữu ích từ một máy giặt cũ;
• Ví dụ, một ống rỗng trong suốt dài 10 m từ mực nước;
• hộp nhựa đựng thức ăn thông thường loại 1,5 lít có nắp đậy kín chắc chắn;
• bộ phụ kiện xương cá có đường kính lỗ 8 mm;
• máy mài để cắt;
• máy khoan;
• keo silicone.

Để làm lò nung hydro, thép 03X16H1 là phù hợp, và thay vì dùng nước, bạn có thể dùng dung dịch kiềm, dung dịch này sẽ tạo ra môi trường xâm thực cho dòng điện chạy qua, đồng thời kéo dài tuổi thọ của các tấm thép.

Cách tự làm sưởi ấm tại nhà bằng hydro:

1. Đặt tấm kim loại lên bàn phẳng, cắt thành 16 phần bằng nhau. Hình chữ nhật thu được cho đầu đốt trong tương lai. Bây giờ hãy cắt bỏ một góc của tất cả 16 hình chữ nhật - điều này cần thiết cho việc kết nối các bộ phận sau này.
2. Ở mặt trái của mỗi phần tử, hãy khoan một lỗ cho bu lông. Trong tất cả 16 tờ, 8 tờ sẽ là cực dương và 8 tờ là cực âm. Cực dương và cực âm cần thiết cho dòng điện đi qua các bộ phận có phân cực khác nhau, điều này đảm bảo sự phân hủy của kiềm hoặc sản phẩm chưng cất thành hydro và oxy.
3. Bây giờ đặt các tấm vào một hộp nhựa, có tính đến các cực, cộng và trừ xen kẽ. Một ống trong suốt sẽ dùng làm chất cách điện cho các tấm, ống này phải được cắt thành các vòng, sau đó thành các dải dày 1 mm.

1. Các tấm kim loại được cố định với nhau bằng vòng đệm theo cách này - đầu tiên vòng đệm được đặt vào chân bu lông, sau đó tấm được đặt lên. Sau tấm, bạn cần đặt 3 vòng đệm vào bu lông, sau đó lại tấm. Theo cách này, 8 tấm được treo trên anot và 8 tấm trên catot.

Bây giờ bạn cần tìm ra điểm dừng của chiếc bu lông trong hộp đựng thức ăn, hãy khoan một lỗ ở chỗ này. Nếu không bao gồm bu lông trong hộp chứa, thì chân bu lông được cắt theo chiều dài mong muốn. Sau đó, luồn bu lông vào các lỗ, đặt vòng đệm vào chân và kẹp kết cấu bằng đai ốc cho chặt. Trang bị cho nắp thùng chứa một lỗ cho khớp nối, chèn phần tử vào lỗ và để kín, phủ keo trám kín khu vực khớp nối. Bây giờ thổi ống nối.Và nếu không khí thoát ra qua nắp, thì bạn sẽ phải bịt kín nắp xung quanh toàn bộ chu vi.

Máy phát điện được kiểm tra bằng cách kết nối bất kỳ nguồn dòng điện nào với việc đổ đầy nước vào bình. Một ống mềm được đặt trên ống nối, đầu thứ hai của ống này được nhúng vào thùng chứa. Nếu bọt khí hình thành trong chất lỏng thì tức là mạch đang hoạt động, nếu không, bạn cần kiểm tra lại nguồn điện cung cấp. Điều này xảy ra rằng bọt khí không hình thành trong nước, nhưng chúng chắc chắn xuất hiện trong bình điện phân.

Để cung cấp lượng nhiệt năng cần thiết, cần phải tăng sản lượng và sản lượng khí bằng cách tăng hiệu điện thế trong chất điện phân. Đổ chất kiềm vào nước, chẳng hạn như natri hydroxit, có trong chất tẩy rửa đường ống Krot. Kết nối lại nguồn điện và kiểm tra công suất của bình điện phân.

Giai đoạn cuối cùng là kết nối đầu đốt với đường ống dẫn của máy sưởi chính. Nó có thể là một sàn ấm, hệ thống dây điện. Các mối nối phải được bịt kín bằng silicone và thiết bị có thể được đưa vào hoạt động.

Các tính năng của sưởi ấm bằng hydro

Loại sưởi ấm này được phát triển bởi các kỹ sư người Ý. Kết quả của công việc của họ là một thiết bị không những không thải các chất độc hại vào bầu khí quyển mà còn thực tế không tạo ra tiếng ồn. Và để sản xuất lò hơi, không cần thép chịu nhiệt hoặc gang, vì nhiệt độ bên trong thiết bị thấp.

Như đã đề cập ở trên, do kết quả của các phản ứng hóa học như vậy, các chất có hại không được thải vào khí quyển, và do đó, một hệ thống phức tạp để loại bỏ chúng là không cần thiết. Và việc lấy nguyên liệu hiện không còn là vấn đề nghiêm trọng như trước đây nữa.Đối với chi phí, ngoài nhiên liệu, nó thường là điện để vận hành trơn tru của lò hơi hydro.

Ưu và nhược điểm của sưởi ấm bằng hydro tại nhà

Hệ thống sưởi ấm như vậy gần đây ngày càng trở nên phổ biến, do những ưu điểm như:

• Không có khí thải độc hại vào khí quyển.
• Không có lửa trong các hệ thống nhiệt độ thấp vì nhiệt là kết quả của một phản ứng hóa học. Khi oxy và hydro kết hợp, nước và nhiệt sẽ thu được, được chuyển đến bộ trao đổi nhiệt. Nhờ đó, chất làm mát không nóng lên trên bốn mươi độ C, đây là nhiệt độ lý tưởng cho hệ thống "sàn ấm".
• Khả năng sinh lời - chỉ sử dụng lò hơi đốt gas sẽ cho phép bạn tiết kiệm nhiều hơn, nhưng kiểu sưởi ấm này không phải lúc nào cũng có sẵn ở các vùng nông thôn ngay cả bây giờ.
• Ngoài ra, nó cho phép trong tương lai giảm tiêu thụ các nguồn tài nguyên không thể tái tạo như khí đốt hoặc dầu mỏ.

Nhưng sưởi ấm bằng hydro cũng có nhược điểm:

1. Tốt nhất là chỉ sử dụng các phiên bản nhiệt độ thấp của các thiết bị như vậy, vì nhiên liệu dễ nổ.
2. Thật không dễ dàng để tìm được một chuyên gia có trình độ chuyên môn cao để lắp đặt và bảo trì các thiết bị đó.

Thiết bị và nguyên lý hoạt động của nhà máy hydro để sưởi ấm ngôi nhà

Kết quả của phản ứng giữa hydro và oxy, nước thu được và một lượng nhiệt đáng kể được giải phóng. Một quy trình như vậy, được đặc trưng bởi hiệu suất cao (hơn 80%), đòi hỏi công suất lớn.Ngoài ra, bạn cần liên tục kết nối với nguồn nước, vai trò của nguồn nước này thường do hệ thống ống nước tại nhà đảm nhiệm; điện cho phản ứng điện hóa của điện phân, sự sẵn có và liên tục đổi mới của các chất xúc tác đặc biệt.

Quá trình này phải đi kèm với sự kiểm soát của con người và tuân thủ tất cả các yêu cầu an toàn. Mặc dù những điều đó ít hơn nhiều so với trường hợp sưởi ấm bằng khí đốt. Thông thường chỉ cần kiểm soát trực quan định kỳ quá trình.

Nếu bạn muốn tạo ra một hệ thống như vậy bằng chính bàn tay của mình, thì đối với điều này, ít nhất bạn sẽ cần:

1. máy tạo hydro;
2. đầu đốt;
3. Nồi hơi.

Thiết bị đầu tiên cần thiết cho quá trình điện phân - sự phân hủy nước thành các thành phần, sử dụng điện và chất xúc tác. Một đầu đốt tạo ra ngọn lửa mở. Lò hơi được sử dụng như một thiết bị trao đổi nhiệt. Tất cả các thành phần này có thể được mua trong các cửa hàng và tự lắp ráp hệ thống.

Máy tạo hydro cũng có thể được lắp ráp độc lập. Điều này sẽ yêu cầu một nguồn điện cung cấp dòng điện 30A, một bồn chứa cho vị trí của tất cả các kết cấu, ống thép, thùng chứa nước cất. Bên trong cấu trúc kín, các tấm platin bằng thép không gỉ được lắp đặt - và càng nhiều trong số đó, việc lắp đặt càng tạo ra nhiều hydro hơn (nhưng sẽ tiêu tốn nhiều điện hơn cho việc này).

Nước đi vào bể được tách thành hydro và oxy dưới tác dụng của dòng điện, nước đầu tiên được đưa đến lò hơi có vòi đốt. Chúng tôi nói thêm rằng nếu bạn sử dụng máy phát điện PWM (thay vì mạng 220V), thì hiệu suất của thiết bị sẽ tăng lên.

Đừng quên rằng chỉ nước cất pha với natri hydroxit mới được sử dụng trong hệ thống (dung dịch để pha chế được lấy 1 muỗng canh chất trên 10 lít chất lỏng). Nếu khó lấy sản phẩm chưng cất, thì có thể sử dụng nước máy. Điều chính là đảm bảo rằng các kim loại nặng không bị hòa tan trong chất lỏng như vậy.

Như bạn thấy, nếu bạn tiếp cận đúng cách thiết kế và lựa chọn vật liệu, thì bạn hoàn toàn có thể tự chế tạo một lò hơi hydro.

Động cơ hydro: các loại, thiết bị, nguyên lý hoạt động

CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ THỦY LỰC

Loại động cơ hydro đầu tiên chạy bằng pin nhiên liệu. Thật không may, động cơ hydro loại này vẫn có giá thành cao. Thực tế là thiết kế có chứa các vật liệu đắt tiền như bạch kim.

Loại thứ hai bao gồm động cơ đốt trong hydro. Nguyên tắc hoạt động của các thiết bị như vậy rất giống với các mô hình propan. Đó là lý do tại sao chúng thường được cấu hình lại để hoạt động dưới điều kiện hydro. Thật không may, hiệu suất của những thiết bị như vậy thấp hơn một bậc so với những thiết bị hoạt động bằng pin nhiên liệu.

THIẾT BỊ VÀ NGUYÊN TẮC VẬN HÀNH

Sự khác biệt chính giữa động cơ hydro và các động cơ xăng hoặc diesel mà chúng ta quen thuộc ngày nay nằm ở cách thức cung cấp và đốt cháy hỗn hợp làm việc. Nguyên tắc biến đổi chuyển động tịnh tiến của trục khuỷu thành công có ích không thay đổi. Do quá trình đốt cháy nhiên liệu từ các sản phẩm dầu mỏ diễn ra chậm, nên buồng đốt được làm đầy bằng hỗn hợp nhiên liệu-không khí một chút trước khi piston được nâng lên vị trí cao nhất (TDC).Tốc độ cực nhanh của phản ứng hydro cho phép bạn chuyển thời gian phun sang thời điểm khi piston bắt đầu chuyển động trở lại BDC. Đồng thời, áp suất trong hệ thống nhiên liệu không cần phải cao (4 atm là đủ).

Trong điều kiện lý tưởng, động cơ hydro có thể có hệ thống cung cấp năng lượng kiểu kín. Quá trình khuấy trộn diễn ra không có sự tham gia của không khí khí quyển. Sau hành trình nén, nước vẫn còn trong buồng đốt dưới dạng hơi nước, đi qua bộ tản nhiệt, ngưng tụ và trở lại thành H2O. Loại thiết bị này có thể thực hiện được nếu trên xe được lắp một bộ điện phân, bộ điện phân này sẽ tách hydro ra khỏi nước tạo thành để phản ứng lại với oxy.

Trong thực tế, loại hệ thống này vẫn còn khó thực hiện. Để vận hành tốt và giảm lực ma sát trong động cơ, dầu được sử dụng, khói của chúng là một phần của khí thải. Ở giai đoạn phát triển công nghệ hiện nay, việc vận hành ổn định và khởi động không gặp sự cố của động cơ khí nổ mà không sử dụng không khí là không khả thi.

Động cơ pin nhiên liệu hydro

Xin lưu ý rằng động cơ hydro được hiểu là đơn vị hoạt động bằng hydro (động cơ đốt trong hydro) và động cơ sử dụng pin nhiên liệu hydro. Chúng ta đã xem xét loại đầu tiên ở trên, bây giờ chúng ta hãy tập trung vào tùy chọn thứ hai.

Pin nhiên liệu hydro thực chất là một "pin". Nói cách khác, đây là loại pin hydro có hiệu suất cao khoảng 50%. Thiết bị này hoạt động dựa trên các quá trình vật lý và hóa học, trong cơ thể của một tế bào nhiên liệu như vậy có một màng đặc biệt dẫn proton.Màng này ngăn cách hai khoang, trong đó một khoang có cực dương và khoang còn lại là cực âm.

Hyđrô đi vào buồng có cực dương và ôxy đi vào buồng cùng với cực âm. Các điện cực được phủ thêm kim loại đất hiếm đắt tiền (thường là bạch kim). Điều này cho phép bạn đóng vai trò của một chất xúc tác ảnh hưởng đến các phân tử hydro. Kết quả là, hydro mất điện tử. Đồng thời, các proton đi qua màng đến cực âm, đồng thời chất xúc tác cũng tác động lên chúng. Kết quả là, các proton kết hợp với các electron đến từ bên ngoài.

Phản ứng này tạo thành nước, trong khi các điện tử từ buồng có cực dương đi vào mạch điện. Mạch được chỉ định được kết nối với động cơ. Nói một cách dễ hiểu, điện được tạo ra để làm cho động cơ chạy bằng pin nhiên liệu hydro.

Những động cơ hydro như vậy cho phép bạn đi được quãng đường ít nhất 200 km. trong một lần sạc.