Зміст:
- Принцип роботи генератора
- Водневе опалення: міф чи реальність?
- Як виготовити генератор
- Висновок
Використання водню як енергоносія для обігріву будинку – ідея дуже приваблива, адже його теплотворна здатність (33.2 кВт / м3) перевищує більш ніж у 3 рази показник природного газу (9.3 кВт / м3). Теоретично, щоб витягти горючий газ з води з подальшим спалюванням його в казані, можна використовувати водневий генератор для опалення. Про те, що з цього може вийти і як зробити такий пристрій своїми руками, буде розказано в цій статті.
Принцип роботи генератора
Як енергоносій водень справді не має собі рівних, а запаси його практично невичерпні. Як ми вже сказали, при спалюванні він виділяє величезну кількість теплової енергії, незрівнянно більше, ніж будь-вуглеводневе паливо. Замість шкідливих сполук, що викидаються в атмосферу при використанні природного газу, при горінні водню утворюється звичайна вода у вигляді пари. Одна біда: даний хімічний елемент не зустрічається в природі у вільному вигляді, тільки в сполученні з іншими речовинами.
Одне з таких з’єднань – звичайна вода, що представляє собою повністю окислений водень. Над її розщепленням на складові елементи працювали багато учених протягом довгих років. Не можна сказати, що безрезультатно, адже технічне рішення з розподілу води все ж таки було знайдено. Його суть – у хімічній реакції електролізу, в результаті якої відбувається розщеплення води на кисень і водень, отриману суміш назвали гримучим газом або газом Брауна. Нижче показана схема водневого генератора (електролізера), що працює на електриці:
Електролізери виробляються серійно і призначені для газополум’яних (зварювальних) робіт. Струм певної сили і частоти подається на групи металевих пластин, занурених у воду. В результаті протікає реакції електролізу виділяються кисень і водень упереміш з водяною парою. Для його відділення гази пропускаються через сепаратор, після чого подаються на пальник. Щоб уникнути зворотного удару і вибуху, на подачі встановлюється клапан, що пропускає пальне тільки в одну сторону.
Для контролю за рівнем води і своєчасної підживлення конструкцією передбачений спеціальний датчик, за сигналом якого проводиться її впорскування в робочий простір електролізера. За перевищенням тиску всередині судини стежить аварійний вимикач і скидний клапан. Обслуговування водневого генератора полягає в періодичному додаванні води, і на цьому все.
Водневе опалення: міф чи реальність?
Генератор для зварювальних робіт – це на даний момент єдине практичне застосування електролітичного розщеплення води. Використовувати його для опалення будинку недоцільно і ось чому. Витрати енергоносіїв при газополум’яних роботах не так важливі, головне, що зварнику потрібно тягати важкі балони і возитися зі шлангами. Інша справа – опалення житла, де кожна копійка на рахунку. І тут водень програє всім існуючим нині видами палива.
Важливо. Витрати електроенергії на виділення пального з води методом електролізу будуть набагато вище, ніж гримучий газ зможе виділити при спалюванні.
Серійні зварювальні генератори коштують чималих грошей, оскільки в них використовуються каталізатори процесу електролізу, до складу яких входить платина. Можна зробити водневий генератор своїми руками, але його ефективність буде ще нижчою, ніж у заводського. Отримати горючий газ вам точно вдасться, але навряд чи його вистачить на обігрів хоча б однієї великої кімнати, не те що цілого будинку. А якщо вистачить, то доведеться оплачувати величезні рахунки за електрику.
Ніж витрачати час і зусилля на отримання безкоштовного палива, якого не існує апріорі, простіше змайструвати своїми руками простий електродний котел. Можете бути впевнені, що так ви витратите набагато менше енергії з більшою користю. Втім, домашні майстри – ентузіасти завжди можуть спробувати свої сили і зібрати вдома електролізер, з метою провести експерименти і переконатися у всьому особисто. Один з таких експериментів показано на відео:
Як виготовити генератор
Маса інтернет-ресурсів публікують різні схеми і креслення генератора для одержання водню, але всі вони діють за одним принципом. Ми запропонуємо вашій увазі креслення простого пристрою, взятий з науково-популярної літератури:
Тут електролізер являє собою групу металевих пластин, стягнутих між собою болтами. Між ними встановлені ізоляційні прокладки, крайні товсті обкладки теж виготовлені з діелектрика. Від штуцера, вмонтованого в одну з обкладок, йде трубка для подачі газу в посудину з водою, а з нього – у другій. Завдання ємностей – відокремлювати парову складову і накопичувати суміш водню з киснем, щоб подавати його під тиском.
Рада. Електролітичні пластини для генератора треба робити з нержавіючої сталі, легованої титаном. Він послужить додатковим каталізатором реакції розщеплення.
Пластини, що служать електродами, можуть бути довільного розміру. Але треба розуміти, що продуктивність апарата залежить від їх площі поверхні. Чим більше число електродів вдасться задіяти в процесі, тим краще. Але при цьому споживаний струм буде вище, це слід враховувати. До кінців пластин припаюються дроти, що ведуть до джерела електрики. Тут також є поле для експериментів: можна подавати на електролізер різне напруга з допомогою регульованого блоку живлення.
Як електролізера можна застосувати пластиковий контейнер від водяного фільтра, помістивши в нього електроди з нержавіючих трубок. Виріб зручно тим, що його легко герметизувати від навколишнього середовища, виводячи трубку і дроти через отвори в кришці. Інша справа, що цей саморобний водневий генератор володіє невисокою продуктивністю з-за малої площі електродів.
Висновок
На даний момент не існує надійної і ефективної технології, що дозволяє реалізувати водневе опалення приватного будинку. Ті генератори, що є у продажу, можуть успішно застосовуватися для обробки металів, але не для виробництва пального для котла. Спроби організувати подібний обігрів призведуть до перевитрати електроенергії, не рахуючи витрат на обладнання.