Теплоснабжение водородом: перспектива ли?

Водород является очень популярным элементом химии в природе, так как будет примерно 90% от всей массы всех компонентов во Вселенной. При этом в чистом виде он почти не встречается. Чаще его можно выявить в составе разных химических соединений. А между тем он может быть прекрасным чистым в экологическом плане и невредным топливом для получения энергии. Подобным образом, можно обогревать водородом даже свой собственный дом. Особенно радует тот момент, что водородное горючее можно применять, если переделать простой газовый водогрей в водородный. Однако остаётся основная трудность: где взять чистый водород? В свободном доступе он отсутствует, приобрести его нельзя. Только один выход — генератор для дома водорода. На счастье, его можно либо собрать собственными руками, либо приобрести готовый. Осталось лишь определиться с видом генератора, которые отличаются в зависимости от того, каким вариантом выходит водород.

Получение чистого водорода

Водород можно получить всевозможными вариантами. Вот лишь отдельные из них, являющиеся самыми доступными и популярными:

  • Электролиз воды. Самый эффективный способ — высокотемпературный.
  • Хим. реакция воды и аллюминиево-галиевого сплава.
  • Получение водорода при высокотемпературной отделке угля и древесины.
  • Переработка мусора, домашних отходов.
  • Выделение водорода через переработку биомассы (навоза, сена, водорослей и других отходов фермерского хозяйства).

Большинство способов базируются на использовании больших температур и, к несчастью, в условиях обыкновенного хозяйства по дому непригодны. Однако имеется несколько путей для получения водорода дома.

Ионный водород

Один из самых доступных и довольно широко популярный способ добычи водорода дома — с помощью реакции электролиза воды. Необходимое оборудование, называемое электролизером, довольно доступно на рынке. При этом среди изготовителей встречаются как именитых гиганты (к примеру, Honda), так и очень маленькие изготовители из Китая или бывших советских республик. И если в случае с первыми в качестве предоставляемой вниманию продукции сомнений не должно быть, то вот вторые часто подводят. При этом не стоит очень смотреть на их светлую и многообещающую рекламу. Недобросовестному изготовителю не стоит ничего сказать про то, что его продукт наиболее качественный, хороший и надежный на рынке. Но не все, что он скажет, окажется правдой. Особенно должна настораживать цена, так как генератор не может быть очень не дорогие. Дешевизна может указывать на не высококачественные материалы, использованные во время работы, или экономию на сборке. Установки не дешёвые не спроста, а за счёт гарантии безопасности плюс к этому. Так как водород считается взрывоопасным, его утечка может принести много бед. Плохие шланги, негерметичный накопительный бачок — и все, взрыв гарантирован. Качество выполнения порой может «хромать», так что лучше как то не пожадничать и раскошелиться на прекрасное оборудование.

Хороший электролизер способен похвалиться качеством, компактностью и легкостью эксплуатации. Его установить можно в любом уголке помещения и в виде топлива для получения заветного водорода задействовать обыкновенную водопроводную воду- . В большинстве случаев электролизер состоит из риформера, топливных компонентов, системы очистки, нагнетателя воздуха и ёмкости для хранения газа. Электрическая энергия поступает из сети питания. Самые самые новые модели и совсем оборудованы фотоэлектрическими панелями. Данное оборудование точно быстро оправдается за счёт небольших затрат на его применение, даже принимая к сведению не наименьшую стоимость самого агрегата.

Водород из сельскохозяйственных отходов

Нередко во всемирной сети можно повстречать упоминания о биогазовых установках. Смысл их работы сводится к тому, что в генератор загружается навоз, он там перерабатывается и на выходе выходит метан. Разумеется, может применяться не только навоз, а любой компостируемый материал. Однако чистый навоз считается наиболее продуктивным и доступным. Получившийся биогаз после по трубам поступает на нужды хозяйства и применяется как обыкновенный сетевой газ. Но у данного варианта добычи водорода есть пара минусов:

  • Водород как такой в этом процессе считается лишь побочным продуктом. Для того,чтобы его разделить, требуется повторная обработка полученного газа. В основном, никто этим не занимается и водород успешно погибает в объятиях пламени одновременно с метаном.
  • Нужно постоянное поступление сырья. Другими словами в генератор безостановочно должен поступать навоз, и в огромном количестве. Понятно, что простое приватное хозяйство не сумеет обеспечить постоянный поток сырья. А приобретать его на стороне — не рентабельно. Вывод: подобный вариант получения водорода подходит только относительно большим хозяйствам, готовым предоставлять такие объёмы. Однако им данная установка выгоды не принесёт, разве что даст возможность с пользой для хозяйства избавиться от отходов.

Также, на долю водорода на выходе приходится всего только 2-12% водорода. Другими словами главная масса продукта — метан. Чтобы давать хозяйство собственно водородом, понадобится неимоверное кол-во сырья и очень большие мощности производства. Так что даже большим хозяйствам невыгодно фокусироваться собственно на выделении водорода. Им нужно будет либо сжигать его одновременно с метаном, что и выполняется в работе, либо пытаться задействовать его также в обиходе. Но для выделения и хранения водорода опять понадобится оборудование дополнительного характера, а это означает, лишние траты. Подобным образом, биогазовая установка на данное время считается самым нерентабельным способом добычи чистого водорода.

Изготовление электролизера собственными руками

Расценки на элитное иностранное оборудование часто отпугивают обычных хозяев малых хозяйств. Как то обжёгшись а недорогом электролизере плохого качества или и совсем решив не идти на риск, умельцы думают о самостоятельном изготовлении генератора для дома водорода. В общем, задача осуществимая, при условиях владения некоторыми знаниями и умениями.

Для того, чтобы сделать свой электролизер, придется приобрести и все составляющие установки, которые были указаны выше. К тому же, процесс не кончается на шаге выделения топлива. Ведь ещё необходимо разделить водород от кислорода и пара перегретого, обеспечить его постоянный ток, накопление в необходимом объеме и подачу. В результате окончательный подсчёт покажет, что самостоятельная сборка обойдётся не на много доступнее купленного генератора, а вот времени и сил уйдёт неимоверное кол-во. И неизвестно, будет ли результат который получился подходить ожиданиям и справляться с задачей которая поставлена.

Стоимость водорода

Технологии получения водорода воздействуют на его стоимость изготовления. Итак, стоимость изготовления водорода за 1 кг по мере возрастания составляет:

  • 130 рублей — способом высокотемпературного электролиза на АЭС ;
  • 200 рублей — способом конверсии углеводорода;
  • 320 рублей — способом химреакции (с АЭС);
  • 350 рублей — способом добычи из биомассы;
  • 420 рублей — способом электролиза;
  • 700 рублей — способом восстановления реагента.

Подобным образом, понятно, что самый недорогой способ добычи водорода — первый, способом электролиза на АЭС при участии больших температур. А дело все в том, что на АЭС большие температуры являются побочным производственным эффектом, на их получение не идёт внеочередных затрат. Однако пока ещё ни один из вариантов получения водорода в качестве топливной энергии не считается полностью окупаемым. Ведь если даже приобрести саму дешевую и при этом эффектную установку, даже в том случае, если не предусматривать её большую цену, все равно на выделение водорода требуется электрическая энергия. Применяемое электричество формируется на здешних станциях и передаётся по проводам. При этом происходят неизбежные потери энергии.

Есть ли выгода

Есть неправильное представление, что домашнее отопление с помощью водородного топлива обходится едва ли не в копейки. В действительности, подобную идею распространяют изготовители электролизеров и других установок для получения водорода. Словом те, кому подобное мнение выгодно. Они говорят, что стоит всего раз раскошелиться на покупку этой чудо-машины, и живите себе дальше припеваючи и беззаботно. Однако так ли все в действительности?

Нужно только на минуту подумать, чтобы понимать, что в реальности обстоят дела не так весело. Самое первое, сама установка самая дорогая. Если даже собирать аппарат собственными силами, расходы на комплектующие обходятся не так уж дёшево. Другими словами первоначальные расходы очень большие, а перспективы окупаемости — туманны. Второе, для работы электролизера нужна вода из под крана, которая тоже не бесплатна. И третье, стоить учесть расходы на электрическую энергию к примеру, если генератор не работает на батареях которые работаеют от солнечных лучей.

Подобным образом, выгоды в применении водорода как топлива для хознужд почти что нет. Возможно, лишь спустя через десяток-два лет, когда технологии станут намного совершеннее, задействовать водородное горючее будет выгодно, чем существующие сейчас альтернативные источники. Однако пока что подобный вариант обходится едва ли не в 4 раза дороже. И это с учитыванием не очень высоких тарифов на элестроэнергию и воду. Если даже брать средние и самые маленькие значения для России и бывших советских республик, стоимость получаемого топлива необоснованно высока. Благодаря этому применение этого варианта теплоснабжения собственного дома приглянётся разве что ярым природным защитником, ведь водородные установки полностью безопасны.

Будьте осторожны

После того как произошла установка генератора, как и во время, нужно всегда помнить о технике безопасности. Водород считается огнеопасным взрывоопасным газом без запаха, благодаря этому его утечка очень опасна. Чтобы это не допустить, следует внимательно проверить все составляющие электролизатора на непроницаемость: трубки, насос, резервуар. Особенно это можно отнести к самосборным устройствам. Непосредственно они считаются самыми опасными. Более того, неизвестно, насколько хорошее горючее они будут в конце концов подавать. Разумеется, возможность брака может быть высокой и у покупных моделей, особенно малоизвестных или непроверенных изготовителей. Благодаря этому всегда предпочтение лучше отдать более дорогому, но и более надёжному изготовителю этого оборудования. Звучит как реклама, но факт остаётся фактом: за качество приходится приплачивать. Хотя работает не всегда правило, что чем дороже, тем лучше. Прекрасно, если потребитель, делая собственный выбор, опирается на знания в этой области. И, очень важное — доверяй, но проверяй. Ведь даже наиболее известный бренд может сделать брак.

Получение водорода из воды дома для отапливания

Как выполнить водородный генератор

  • Рабочий принцип генератора
  • Водородное теплоснабжение: миф или реальность?
  • Как сделать генератор
  • Заключение

Применение водорода в качестве энергоносителя для обогревания дома – идея очень привлекательная, ведь его теплотворная способность (33.2 кВт / м3) превосходит более чем в 3 раза показатель сетевого газа (9.3 кВт / м3). В теории, чтобы извлечь горючий газ из воды с дальнейшим сжиганием его в котле, можно применять водородный генератор для отапливания. Про то, что из данного может выйдет и как выполнить данное устройство собственными руками, будет рассказано в этой публикации.

Рабочий принцип генератора

Как носитель энергии водород на самом деле не имеет себе равных, а залежи его почти что безграничны. Как мы уже сказали, при сжигании он выделяет большое количество энергии тепла, несравненно большее, чем любое углеводородное горючее. Взамен вредных соединений, выбрасываемых в атмосферу при эксплуатации сетевого газа, при возгорании водорода образуется обыкновенная вода в виде пара. Одна беда: данный элемент химии не попадается в природе в свободном виде, только в соединении с другими веществами.

получения водорода

Одно из подобных соединений – обыкновенная вода, которая собой представляет полностью окисленный водород. Над ее расщеплением на составные детали работали многие ученые мужи на протяжении долгих лет. Не скажешь, что безрезультатно, ведь техническое решение по разделению воды все же было обнаружено. Смысл его – в химреакции электролиза, из-за которой происходит расщепление воды на кислород и водород, получившуюся смесь назвали гремучим газом или газом Брауна. Ниже показана схема водородного генератора (электролизера), работающего на электричестве:

собственными руками

Электролизеры производятся серийно и предназначаются для газопламенных (сварочных) работ. Ток конкретной силы и частоты подается на группы пластин из металла, погруженных в воду. В результате протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с паром перегретым. Для его отделения газы пропускаются через сепаратор, после этого подаются на горелку. Дабы избежать обратного удара и взрыва, на подаче ставится клапан, пропускающий горючее исключительно в одну сторону.

Для контроля за уровнем воды и своевременной подпитки конструкцией имеется специализированный измеритель, по сигналу которого выполняется ее впрыск в пространство для работы электролизера. За превышением давления изнутри сосуда наблюдает аварийный выключатель и сбросной клапан. Обслуживание водородного генератора состоит в периодическом добавлении воды, и на этом все.

Водородное теплоснабжение: миф или реальность?

Генератор для работ по сварке – это сейчас единственное использование на практике электролитическому расщеплению воды. Задействовать его для отапливания дома нецелесообразно и вот почему. Расходы источников энергии при газопламенных работах не очень важна, основное, что сварщику не надо таскать тяжеленные балоны и возиться со шлангами. Иное дело – теплоснабжение дома, где каждая копейка на счёту. И здесь водород проигрывает всем существующим сейчас видам топлива.

получения водорода

Главное. Расходы электрической энергии на выделение горючего из воды способом электролиза будут намного выше, чем гремучий газ сумеет выделить при сжигании.

Серийные сварочные резервные электростанции стоят очень дорого, потому как в них применяются катализаторы процесса электролиза, в их состав входит платина. Можно создать водородный генератор собственными руками, но его результативность будет еще меньше, чем у фабричного. Получить горючий газ вам точно получится, но навряд ли его хватит на обогрев хотя бы одной комнаты больших размеров, не то что всего дома. А если и хватит, тогда нужно будет платить очень большие счета за электричество.

Чем расходовать время и усилия на получение бесплатного топлива, которого не существует a priori, легче сделать собственными руками простой котел галан. Будьте уверены, что так вы израсходуете намного меньше энергии с большей пользой. Тем не менее, домашние специалисты – энтузиасты всегда могут испытать собственные силы и собрать дома электролизер, с целью провести эксперименты и удостовериться во всем самолично. Один из аналогичных экспериментов показан на видео:

Как сделать генератор

Масса интернет-ресурсов публикуют очень разнообразные схемы и чертежи генератора для получения водорода, но они все работают с одним принципом. Мы предложим для вас чертеж обычного устройства, взятый из научно-популярной литературы:

водород

Тут электролизер собой представляет группу пластин из металла, стянутых между собой болтами. Между ними установлены изоляционные прокладки, крайние толстые обкладки тоже сделаны из диэлектрика. От штуцера, вмонтированного в одну из обкладок, идет трубка для газоподачи в сосуд с водой, а из него – во второй. Задача емкостей – отделять паровую составляющую и собирать смесь водорода с кислородом, чтобы подавать его под давлением.

Совет. Электролитические пластины для генератора необходимо делать из нержавейки, легированной титаном. Он послужит добавочным катализатором реакции расщепления.

получение

Пластины, что служат электродами, могут быть произвольного размера. Но нужно понимать, что продуктивность аппарата зависит от их поверхностной площади. Чем большее количество электродов получится использовать в процессе, тем лучше. И плюс ко всему ток который потребляется будет выше, это необходимо взять во внимание. К концам пластин припаиваются провода, ведущие к источнику электричества. Тут тоже есть экспериментальное поле: можно подать на электролизер различное напряжение при помощи регулируемого трансформатора.

рублей способом

В качестве электролизера можно задействовать контейнер из пластика от фильтра для воды, поместив в него электроды из нержавеющих трубок. Изделие хорошо тем, что его легко покрывать герметиком от внешней среды, выводя трубку и провода через отверстия в крышке. Иное дело, что этот рукодельный водородный генератор обладает низкой работоспособностью благодаря небольшой площади электродов.

получение

Заключение

Сейчас не существует хорошей и эффектной технологии, позволяющей осуществить водородное теплоснабжение приватного дома. Те резервные электростанции, что встречаются в продаже, могут удачно использоваться для обработки металлов, однако не для изготовления горючего для котла. Попытки организовать аналогичный обогрев приведут к большому расходу электрической энергии, не считая расходов на оборудование.

Как собрать водородный генератор собственными руками

Для отапливания приватного дома применяют любые способы. Они отличаются между собой как по методу теплопередачи, так и по типу применяемого энергоносителя. При эксплуатации водяной системы отопления подчеркивают несколько типов котлов все зависит от вида топлива:

водород

Водородный генератор для отапливания приватного дома

  1. Твердотопливные – применяют для работы твёрдое горючее, которое при горении выделяет тепло.
  2. Электрические – в подобных котлах тепло получают путем изменения электрической энергии.
  3. Газовые – тепло выделяется при горении газа.

Если рассматривать котлы газовые, то они по большей части работают на природном газе, хотя присутствуют модели и под сжиженный газ, а в наше время начинают использовать в качестве топлива водород, вырабатываемый из воды в специализированных устройствах – водородных генераторах.

Рабочий принцип

Из школьного курса физики известно, что вода при влиянии на нее электротока разлагается на две составляющие: водород и кислород. На основании данного явления возведен говоря иначе генератор водорода. Данное устройство собой представляет аппарат, в котором происходит электрохимическая реакция для получения из воды водорода и кислорода. Процесс электролиза воды показан на рисунке ниже.

водород

Процесс электролиза воды

На выходе генератора образуется не водород и кислород в чистом виде, а говоря иначе газ Брауна, по имени ученого, который первый раз получил его. Его называют еще «гремучим газом», так как он при конкретных условиях взрывоопасен. Причем при горении этого газа можно получить практически в 4-ре раза больше энергии, чем было потрачено на его изготовление.

Данная установка для изготовления водорода показана на рисунке ниже.

получение

Промышленная установка для изготовления водорода

Минусы и плюсы

Из положительных качеств подобного варианта теплоснабжения необходимо выделить такие:

  1. Это чистый в экологическом плане вид теплоснабжения, так же как и при сгорании водорода в кислородной обстановке образуется вода в виде пара, и больше нет выброса никаких вредоносных веществ в атмосферу.
  2. Можно без особенных переделок присоединить генератор к имеющейся системе водяной системы отопления приватного дома.
  3. Установка не прекращает работу тихо, благодаря этому не просит какого-то особенного помещения.
  1. У водорода значительная температура горения, какая в обстановке кислорода достигает 3200°С, благодаря этому котел прямого сжигания может поломаться в сжатые сроки. В современных устройствах ученые мужи добились результата сгорания газа при температуре 300°С, благодаря этому проблематику можно считать почти что решённой.
  2. Во время работы с газом Брауна необходимо быть вдвойне осторожным, потому как он взрывоопасен. Это решается применением в устройстве разных предохранительных клапанов и автоматики.
  3. Просит применения для работы дистиллированной воды или воды со щелочью.
  4. Высокая цена оборудования. Для решения данной проблемы многие пытаются собрать установку для получения водорода собственными руками.

Генератор водорода собственными руками

Рукодельное устройство схематически собой представляет емкость с водой, куда помещены электроды для изменения воды в водород и кислород.

Для того чтобы собственными руками сделать такое устройство, потребуются:

  1. Лист нержавеющего металла толщиной 0,5-0,7мм. Подойдёт нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т.
  2. Пластины из акрилового стекла.
  3. Резиновые трубки для водоподвода и отвода газов.
  4. Листовая бензомаслостойкая резина толщиной 3 мм.
  5. Источник напряжения – ЛАТР с диодным мостом для получения непрерывного тока. Он должен давать ток 5-8 ампер.

В первую очередь нарезают нержавеющие пластины на прямоугольники 200?200мм. Уголки на пластинах необходимо обрезать для того, чтобы потом перетянуть всю конструкцию болтами. В каждой пластине просверливаем отверстие диаметром 5мм, на расстоянии 3см от низа пластин, для движения воды по замкнутому контуру. Также к каждой пластине припаивают провод для присоединения к источнику питания.

Перед сборкой из резинового материала выполняют кольца с внешним диаметром 200мм и внутренним – 190мм. Еще необходимо подготовить две пластины из акрилового стекла толщиной 2см и размерами 200?200мм, при этом необходимо заранее выполнить в них отверстия по четырем сторонам под стягивающие болты М8.

Сборку начинают так: в первую очередь укладывают первую пластину, после кольцо из резины, промазанное с двух сторон герметиком, дальше следующую пластину и так до останней пластины. После чего нужно всю конструкцию перетянуть с обеих сторон при помощи шпилек М8 и пластин из акрилового стекла. В пластинах высверливаются отверстия: в одной – внизу для подвода жидкости, в другой – вверху для отвода газа. Туда ставится патрубок для соединения. На эти штуцера одеваются медицинские полихлорвиниловые трубки. В конце концов должна выйдет конструкция, как на рисунке ниже.

собственными руками

Водородный генератор собственными руками

Для того чтобы убрать попадание газа назад в газогенератор, на пути от генератора к горелке следует приготовить затвор из воды, а самый лучший вариант два затвора.

Конструкция затвора – это емкость с водой, в которую со стороны генератора трубка опущена в воду, а та трубка, что идет к горелке, выше водного уровня. Схема генератора водорода с затворами показана на рисунке ниже.

собственными руками

Схема генератора водорода с сифонами

В электролизере – герметичной емкости с водой с опущенными электродами при подаче напряжения начинает выделяться газ. По трубке 1 он подается к 1 затвору. Конструкция сифона устроена подобным образом, как видно из рисунка, что газ может перемещаться только по направлению от электролизера к горелке, а не наоборот. Этому мешает различная плотность воды, которую необходимо одолеть на обратном пути. Дальше по трубке 2 газ двигается к 2 затвору, предназначенного для хорошей надежности системы: если ни с того ни с сего почему-то не сработает первый затвор. После чего газ подается к горелке при помощи трубки 3. Сифоны являются неотъемлимой частью устройства, потому как мешают движению газа назад.

При попадании газа назад в электролизер может случиться взрыв устройства. Благодаря этому не нужно использовать прибор без сифонов!

Работа

После сборки можно начинать проверки прибора. Для этого на конце трубки устанавливают горелку из медицинской иглы и начинают заливать воду. В воду необходимо добавить KOH или NaOH. Вода должна быть дистиллированная или талая на всякий случай. Для работы устройства достаточно 10% концентрации щелочного раствора. При заливке воды не должно быть никаких потеков. Прекраснее всего перед заливкой продуть конструкцию воздухом, давлением до 1атм. Если водородный генератор выдержит это давление, то разрешается заливать воду, если нет, необходимо убрать протечки.

После чего к электродам по схеме подключают ЛАТР с диодным мостом. В цепь устанавливают амперметр и вольтметр для контроля работы. Начинают с очень маленького напряжения и затем регулярно делают больше, наблюдая за газовыделением.

Заранее работы лучше проводить на чистом воздухе вне дома. Потому как установка взрывоопасна, Все работы следует проводить очень осторожно.

При испытаниях следят за работой прибора. Если имеет место малюсенькое пламя горелки, то может быть или невысокое газовыделение в генераторе, или где нибудь происходит газовая утечка. Если раствор помутнел, нечистый, его необходимо сменить. Также нужно следить, чтобы прибор не перегревался, а вода не закипела. Для этого регулируют напряжение на источнике тока. И еще одно – пластины при нагреве чуть-чуть изменяются и могут липнуть одна к одной. Чтобы это убрать, необходимо выполнить резиновой прокладки. Могут также наблюдаться плевки водой – для устранения этого необходимо сделать меньше уровень воды.

Генератор в системе обогрева

Как только проведены проверки можно подключать установку к газовому водогрею дома. Для этого котел необходимо чуть-чуть переделывать, а конкретно собственными руками выполнить жиклер с отверстием диаметра поменьше, чем у фабричного, рассчитанного на сетевой газ. Генератор в готовом виде изображен на рисунке ниже.

получения водорода

Генератор водорода в готовом виде

В систему обогрева приватного дома должна быть обязательно залита вода. Пламя горелки может расплавить котел, если там не будет воды.

После чего регулируют водо подачу в устройство и начинают убирать пробки в системе обогрева дома. После при помощи регулировки водоподачи и напряжения питания настраивают работу котла.

При работе установки на протяжении сезона отопления проводят конечное тестирование, в ходе которого решаются ряд вопросов:

  1. Хватает ли газа для отапливания дома. Если его недостаточно, то можно собственными руками выполнить установку большей продуктивности.
  2. Насколько выгодно не прекращает работу котел на водороде, другими словами насколько котел долго отслужит.
  3. Цена этого теплоснабжения – Для этого необходимо завести журнал, в котором вести расчеты затрат на теплоснабжение и температуры в доме и на улице в ходе работы котла. На основании таких данных потом делаем вывод, насколько хорошо обогревать дом водородом.

На основании таких данных можно к следующему отопительному периоду приготовиться более со всей серьезностью. В результате эксплуатации можно заметить, что нуждается в усовершенствовании, может какую-то часть устройства необходимо переделывать. Возможно, в переделке и модернизации нуждается сам котел, Для того чтобы он не вышел быстро из строя. Также если в последующем предполагается пользоваться устройством, может, имеет смысл приобрести дистиллятор для воды?

Видео про генератор

Как выполнить водородный генератор собственными руками без электричества, узнать можно из данного видео.

Основной вопрос, который волнует многих, – настолько дорого или практически бесплатно обходится подобное отопление? Это узнать можно, если вести статистику во время сезона отопления. Причем нужно подбивать все расходы, например стоимость дистиллированной воды, стоимость щелочи, затраты на электричество, на ремонт котла и на изготовление установки. На основании этого можно принимать решение, подходит этот вид теплоснабжения для дома или нет.

Теплоснабжение водородом: перспектива ли?

Водород является очень популярным элементом химии в природе, так как будет примерно 90% от всей массы всех компонентов во Вселенной. При этом в чистом виде он почти не встречается. Чаще его можно выявить в составе разных химических соединений. А между тем он может быть прекрасным чистым в экологическом плане и невредным топливом для получения энергии. Подобным образом, можно обогревать водородом даже свой собственный дом. Особенно радует тот момент, что водородное горючее можно применять, если переделать простой газовый водогрей в водородный. Однако остаётся основная трудность: где взять чистый водород? В свободном доступе он отсутствует, приобрести его нельзя. Только один выход — генератор для дома водорода. На счастье, его можно либо собрать собственными руками, либо приобрести готовый. Осталось лишь определиться с видом генератора, которые отличаются в зависимости от того, каким вариантом выходит водород.

Получение чистого водорода

Водород можно получить всевозможными вариантами. Вот лишь отдельные из них, являющиеся самыми доступными и популярными:

  • Электролиз воды. Самый эффективный способ — высокотемпературный.
  • Хим. реакция воды и аллюминиево-галиевого сплава.
  • Получение водорода при высокотемпературной отделке угля и древесины.
  • Переработка мусора, домашних отходов.
  • Выделение водорода через переработку биомассы (навоза, сена, водорослей и других отходов фермерского хозяйства).

Большинство способов базируются на использовании больших температур и, к несчастью, в условиях обыкновенного хозяйства по дому непригодны. Однако имеется несколько путей для получения водорода дома.

Ионный водород

Один из самых доступных и довольно широко популярный способ добычи водорода дома — с помощью реакции электролиза воды. Необходимое оборудование, называемое электролизером, довольно доступно на рынке. При этом среди изготовителей встречаются как именитых гиганты (к примеру, Honda), так и очень маленькие изготовители из Китая или бывших советских республик. И если в случае с первыми в качестве предоставляемой вниманию продукции сомнений не должно быть, то вот вторые часто подводят. При этом не стоит очень смотреть на их светлую и многообещающую рекламу. Недобросовестному изготовителю не стоит ничего сказать про то, что его продукт наиболее качественный, хороший и надежный на рынке. Но не все, что он скажет, окажется правдой. Особенно должна настораживать цена, так как генератор не может быть очень не дорогие. Дешевизна может указывать на не высококачественные материалы, использованные во время работы, или экономию на сборке. Установки не дешёвые не спроста, а за счёт гарантии безопасности плюс к этому. Так как водород считается взрывоопасным, его утечка может принести много бед. Плохие шланги, негерметичный накопительный бачок — и все, взрыв гарантирован. Качество выполнения порой может «хромать», так что лучше как то не пожадничать и раскошелиться на прекрасное оборудование.

Хороший электролизер способен похвалиться качеством, компактностью и легкостью эксплуатации. Его установить можно в любом уголке помещения и в виде топлива для получения заветного водорода задействовать обыкновенную водопроводную воду- . В большинстве случаев электролизер состоит из риформера, топливных компонентов, системы очистки, нагнетателя воздуха и ёмкости для хранения газа. Электрическая энергия поступает из сети питания. Самые самые новые модели и совсем оборудованы фотоэлектрическими панелями. Данное оборудование точно быстро оправдается за счёт небольших затрат на его применение, даже принимая к сведению не наименьшую стоимость самого агрегата.

Водород из сельскохозяйственных отходов

Нередко во всемирной сети можно повстречать упоминания о биогазовых установках. Смысл их работы сводится к тому, что в генератор загружается навоз, он там перерабатывается и на выходе выходит метан. Разумеется, может применяться не только навоз, а любой компостируемый материал. Однако чистый навоз считается наиболее продуктивным и доступным. Получившийся биогаз после по трубам поступает на нужды хозяйства и применяется как обыкновенный сетевой газ. Но у данного варианта добычи водорода есть пара минусов:

  • Водород как такой в этом процессе считается лишь побочным продуктом. Для того,чтобы его разделить, требуется повторная обработка полученного газа. В основном, никто этим не занимается и водород успешно погибает в объятиях пламени одновременно с метаном.
  • Нужно постоянное поступление сырья. Другими словами в генератор безостановочно должен поступать навоз, и в огромном количестве. Понятно, что простое приватное хозяйство не сумеет обеспечить постоянный поток сырья. А приобретать его на стороне — не рентабельно. Вывод: подобный вариант получения водорода подходит только относительно большим хозяйствам, готовым предоставлять такие объёмы. Однако им данная установка выгоды не принесёт, разве что даст возможность с пользой для хозяйства избавиться от отходов.

Также, на долю водорода на выходе приходится всего только 2-12% водорода. Другими словами главная масса продукта — метан. Чтобы давать хозяйство собственно водородом, понадобится неимоверное кол-во сырья и очень большие мощности производства. Так что даже большим хозяйствам невыгодно фокусироваться собственно на выделении водорода. Им нужно будет либо сжигать его одновременно с метаном, что и выполняется в работе, либо пытаться задействовать его также в обиходе. Но для выделения и хранения водорода опять понадобится оборудование дополнительного характера, а это означает, лишние траты. Подобным образом, биогазовая установка на данное время считается самым нерентабельным способом добычи чистого водорода.

Изготовление электролизера собственными руками

Расценки на элитное иностранное оборудование часто отпугивают обычных хозяев малых хозяйств. Как то обжёгшись а недорогом электролизере плохого качества или и совсем решив не идти на риск, умельцы думают о самостоятельном изготовлении генератора для дома водорода. В общем, задача осуществимая, при условиях владения некоторыми знаниями и умениями.

Для того, чтобы сделать свой электролизер, придется приобрести и все составляющие установки, которые были указаны выше. К тому же, процесс не кончается на шаге выделения топлива. Ведь ещё необходимо разделить водород от кислорода и пара перегретого, обеспечить его постоянный ток, накопление в необходимом объеме и подачу. В результате окончательный подсчёт покажет, что самостоятельная сборка обойдётся не на много доступнее купленного генератора, а вот времени и сил уйдёт неимоверное кол-во. И неизвестно, будет ли результат который получился подходить ожиданиям и справляться с задачей которая поставлена.

Стоимость водорода

Технологии получения водорода воздействуют на его стоимость изготовления. Итак, стоимость изготовления водорода за 1 кг по мере возрастания составляет:

  • 130 рублей — способом высокотемпературного электролиза на АЭС ;
  • 200 рублей — способом конверсии углеводорода;
  • 320 рублей — способом химреакции (с АЭС);
  • 350 рублей — способом добычи из биомассы;
  • 420 рублей — способом электролиза;
  • 700 рублей — способом восстановления реагента.

Подобным образом, понятно, что самый недорогой способ добычи водорода — первый, способом электролиза на АЭС при участии больших температур. А дело все в том, что на АЭС большие температуры являются побочным производственным эффектом, на их получение не идёт внеочередных затрат. Однако пока ещё ни один из вариантов получения водорода в качестве топливной энергии не считается полностью окупаемым. Ведь если даже приобрести саму дешевую и при этом эффектную установку, даже в том случае, если не предусматривать её большую цену, все равно на выделение водорода требуется электрическая энергия. Применяемое электричество формируется на здешних станциях и передаётся по проводам. При этом происходят неизбежные потери энергии.

Есть ли выгода

Есть неправильное представление, что домашнее отопление с помощью водородного топлива обходится едва ли не в копейки. В действительности, подобную идею распространяют изготовители электролизеров и других установок для получения водорода. Словом те, кому подобное мнение выгодно. Они говорят, что стоит всего раз раскошелиться на покупку этой чудо-машины, и живите себе дальше припеваючи и беззаботно. Однако так ли все в действительности?

Нужно только на минуту подумать, чтобы понимать, что в реальности обстоят дела не так весело. Самое первое, сама установка самая дорогая. Если даже собирать аппарат собственными силами, расходы на комплектующие обходятся не так уж дёшево. Другими словами первоначальные расходы очень большие, а перспективы окупаемости — туманны. Второе, для работы электролизера нужна вода из под крана, которая тоже не бесплатна. И третье, стоить учесть расходы на электрическую энергию к примеру, если генератор не работает на батареях которые работаеют от солнечных лучей.

Подобным образом, выгоды в применении водорода как топлива для хознужд почти что нет. Возможно, лишь спустя через десяток-два лет, когда технологии станут намного совершеннее, задействовать водородное горючее будет выгодно, чем существующие сейчас альтернативные источники. Однако пока что подобный вариант обходится едва ли не в 4 раза дороже. И это с учитыванием не очень высоких тарифов на элестроэнергию и воду. Если даже брать средние и самые маленькие значения для России и бывших советских республик, стоимость получаемого топлива необоснованно высока. Благодаря этому применение этого варианта теплоснабжения собственного дома приглянётся разве что ярым природным защитником, ведь водородные установки полностью безопасны.

Будьте осторожны

После того как произошла установка генератора, как и во время, нужно всегда помнить о технике безопасности. Водород считается огнеопасным взрывоопасным газом без запаха, благодаря этому его утечка очень опасна. Чтобы это не допустить, следует внимательно проверить все составляющие электролизатора на непроницаемость: трубки, насос, резервуар. Особенно это можно отнести к самосборным устройствам. Непосредственно они считаются самыми опасными. Более того, неизвестно, насколько хорошее горючее они будут в конце концов подавать. Разумеется, возможность брака может быть высокой и у покупных моделей, особенно малоизвестных или непроверенных изготовителей. Благодаря этому всегда предпочтение лучше отдать более дорогому, но и более надёжному изготовителю этого оборудования. Звучит как реклама, но факт остаётся фактом: за качество приходится приплачивать. Хотя работает не всегда правило, что чем дороже, тем лучше. Прекрасно, если потребитель, делая собственный выбор, опирается на знания в этой области. И, очень важное — доверяй, но проверяй. Ведь даже наиболее известный бренд может сделать брак.

Водородный генератор для отапливания приватного дома

Главная > Подключение и установка > Водородный генератор для отапливания приватного дома

В условиях всевозрастающих расценок на рынке энергетики потребители стремятся найти недорогую и высококачественную систему обогрева. Водородные резервные электростанции стали альтернативой обычным вариантам.

рублей способом

Весь вид водородного генератора

Водород – самый популярный компонент на земле, не содержащий токсинов, имеет высокую теплоту сгорания. Получают водород путем выделения атомов h3 из молекул воды. Благодаря этому использование его в передовых технологиях для получения тепла резонно. Помимо отопительных систем, водородную энергию применяет также ионный инверторный аппарат.

Специфики водородных генераторов

Водородные резервные электростанции являются прямыми соперниками котлам, работающим на природном газе. Процесс получения водорода в качестве топлива считается наиболее выгодным в отношении к добыче и перевозке традиционных видов (газ, уголь, дрова и др.) к котлоагрегату. Для работы водородной установки требуется наличие только источника электрической энергии (домашняя электрическая сеть) и воды.

Ключевой задачей генераторов, работающих на водороде, считается самостоятельное теплоснабжение домов. В существующих отопительных системах разрешается использование данных агрегатов в качестве добавочных источников тепла – полы с подогревом, плинтусное и потолочное теплоснабжение.

Всегда приходится следить за температурой теплосистемы. Тепловые датчики, реле, приборы КИПиА должны работать правильно. Температурное увеличение провоцирует увеличение газа и взрыв.

Ключевые узлы

  1. Котел. Подбирается, если исходить из типа сооружения, площади и необходимой эффективности установки.
  2. Система труб. Самым правильным для отапливания дома считается использование труб диаметром 1,25 дюймов. Нужно держать правило – каждое дальнейшее ответвление должно иметь меньший диаметр, чем предыдущее. Благодаря этому расчеты необходимости в материалах и эффективности установки необходимо начать с учетом минимально возможного диаметра труб.
  3. Вывод отработанных продуктов – пара перегретого, нет примесей.
  4. Горелка. Для сжигания водорода нужна температура более 3000 градусов.
получение

Устройство внутри водородного генератора

Для увеличения эффективности необходимо покупать модульные агрегаты с несколькими горелками – это увеличение скорости электролиза. Вид и мощность горелки подбирается также с учетом необходимости помещения в отоплении (площади, материала изготовления стен, климатического региона и т.д.) и подходящей мощности генератора.

Для дома для жилья самый высокий параметр мощности водородного генератора составляет 6 кВт.

рублей способом

Водородный домашний генератор

Рабочий принцип

Для выработки газообразного водорода применяется процесс электролиза – зонирование молекулы на атомы путем хим. реакций. Для увеличения скорости реакции нужно введение катализатора – жидкого щелока.

В процессе распада образуется необходимый для отапливания свободный h3. В электролизере отделение водорода и кислорода. Слияние 2-ух элементов химии образовывает говоря иначе газ Брауна. Для мониторинга показателей и утечек газа генератор имеет специализированные контроллеры.

Получившийся в ходе электролиза, газ Брауна имеет коричневатый или оттенок зеленого, считается невзрывоопасным веществом. После подогрева до температуры 40 градусов газ поступает в теплообменный аппарат, после этого направляется в систему обогрева дома.

Следует постоянно делать осмотр и поверку приборов, т.к. от их работоспособности зависит безопасность дома.

Электролитические резервные электростанции

Для установки электролитических генераторов нужен пакет разрешительных документов: соответствующие сертификаты, разрешения Ростехнадзора и др. Агрегаты фабричного изготовления соответствуют стандартам Европы экологии и безопасности.

Для внедрения системы нужен котел и трубы. Для ускорения хим. реакций применяют катализатор – жидкий щелок. Заправка системы выполняется не реже 1 раза в течении года.

Выделение газа происходит путем электролиза. После чего горячий пар поступает в систему обогрева дома. Подобного рода устройства самые продуктивные для подогревательных систем плинтусов, полов и потолков.

Конструкция агрегата

  1. Панель управления и автоматики. Выполняется пуск и регулировка показателей теплоснабжения.
  2. Электролизер – устройство, в котором происходит зонирование молекул воды.
  3. Электронный блок. Состоит из блока питания, устройства выпрямления тока, коробок распределения, блока забора и подготовки (деминерализации) воды.
  4. Система мониторинга показателей газа и поиска утечек (предохраняет опасные ситуации).
  5. Система охлаждения жидкости.
  1. Компактность. Производится в виде маленьких контейнеров.
  2. Отсутствие устройства отвода выхлопных газов благодаря тому, что их нет.
  3. Невысокое электропотребление для выработки водорода: для изготовления 1 м3 газа нужно 3,5 кВт электрической энергии и 0,5 л подготовленной воды.

Рекомендации по эксплуатированию

Водородные дачные генераторы при потреблении электрической энергии 0,3 кВт/ ч вырабатывают до 27 кВт. Результативность устройств находится на уровне с самыми продвинутыми и очень дорогими отопительными системами.

Покупать водородные дачные генераторы необходимо с учитыванием обогреваемой площади. Для отапливания площадей большого размера нужно покупать намного мощнее агрегаты. При недостаточной выработке газа достигнуть большого КПД системы нереально.

При работе генератора всегда нужно віполнять требования безопасности.

При решении приобрести заводской водородный генератор, стоит предпочесть котел с хорошими тех. характеристиками (мощность, вид отопительной схемы и др.). Чрезмерно повышенные характеристики отрицательно сказываются на экономичной эффективности, т.к. в данном случае становится больше расход электрической энергии. После приобретения и установки собственными руками, устройство следует проанализировать мастерам.

Поломанные водородные резервные электростанции, неквалифицированный процесс установки могут оказаться причиной взрыва в здании, т. к. водород не имеет запаха, и его утечку определить как правило невозможно.

Минусы и плюсы

  • для заправки устройства необходима вода;
  • большая продуктивность – газобетонные блоки может достигать 90% – больше, чем у газовых и электрических бойлеров;
  • дешевизна установки;
  • большая экологичность системы обогрева, т.к. угарные газы не вырабатываются;
  • бесшумность работы агрегата;
  • нет потребности строить дымоотводы и отводящие газ трубы;
  • «неисчерпаемость» энергии водорода;
  • разогрев носителя тепла построен на каталитических реакциях;
  • нет потребности задействовать горючее, отсюда – стремительная окупаемость системы обогрева.

Минусы этих систем отопления для дома для жилья:

  • большая цена фабричных установок;
  • большая цена замены катализатора;
  • взрывоопасность при некорректной установке или эксплуатации агрегата;
  • проблема поиска профессионалов – в удалённых регионах небольшое кол-во сертифицированных организаций, которые занимаются установкой и обслуживанием отопительных систем.

Внедрение в имеющиеся системы

Сооружение новых систем отопления – очень дорогой и трудный процесс. Приобретение водородных генераторов для маленьких строений имеет очень длинный период окупаемости, благодаря этому часто подобного рода устройства собирают собственными силами.

Добавление существующей схемы отопления генератором просит увеличения пространства. Нужно заблаговременно побеспокоится о точке установки устройства.

Старые котлы могут быть приспособлены для работы на водородном газе: в камере сгорания устанавливают новые горелки. Систему восполняют нужными устройствами для контроля показателей и поиска утечек газа.

В модернизированных системах также нужно использование катализатора. Реконструкция устаревших систем обходится существенно дешевле, чем полнейшая замена оборудования.

Обновление целесообразна, если главный узел – котел подходящ для адаптации к работе с водородными генераторами.

Сооружение водородного генератора собственными силами дает возможность сэкономить довольно большую сумму.

Все самодельные устройства, как и приобретенные у завода-изготовителя, обязаны быть проверены профессионалами. Установка поломанных приборов неприемлима.

Востребованность установки «самоделок»

Водородные установки очень популярны для отапливания частных строений. Потребители устанавливают как фабричные, так и самодельные устройства. Очень тяжело достигнуть максимально предпологаемого КПД при внедрении кустарных генераторов. Однако при нужных навыках и заранее исправных котлах и генераторах возможно получение продуктивных систем.

водород

Рукодельный водородный домашний генератор

При отсутствии знаний химических процессов не следует проектировать установки и собирать собственными силами резервные электростанции. Процесс установки системы обогрева, обладая нужными способностями, сделать возможно, при этом необходимо обязательно держаться руководств и правил техники безопасности.

Как подобрать генератор

Главными показателями выбора считаются:

  1. Параметр мощности (кВт). Для помещений большого размера может быть одно мощное устройство либо несколько, покрывающих полностью необходимости в отоплении.
  2. Численность контуров. Для одноконтурных и двухконтурных систем используются разнообразные модели генераторов.
  3. Потребление энергии (кВт/ч) – расход электрической энергии на производство водорода. Чем мощнее котел, тем больше расход.
  4. Изготовитель. Для приобретения необходимо подобрать выверенные марки.

Советы по применению:

  • нельзя собственными силами вносить в схему теплоснабжения изменения – внедрение новых компонентов провоцирует утечку водорода;
  • для увеличения качества эксплуатации нужно использование температурных датчиков изнутри котла, что устранит перегрев воды;
  • на горелки лучше установить арматуру запорную, сообщающуюся с термопреобразователем для нормального охлаждения генератора.
водород

Процесс установки водородного генератора для отапливания

Альтернативные системы обогрева для домов для жилья становятся все актуальнее. Водородные резервные электростанции предоставляют оптимальную температуру в помещениях при самых небольших материальных затратах. Такие установки полностью экологичны для внешней среды, т.к. отработанные газообразные, жидкие и твердые вещества не имеют вредных соединений.

Для работы системы требуется присутствие воды и электрической энергии. При продуманном проектировании обогрев домов водородом может удачно конкурировать с газовым отоплением. Использование экономически лучше для отапливания больших домов. Водородные резервные электростанции для отапливания приватного дома могут использоваться как в городской застройке, так и пригородной зоне.

Мужской сайт

Реальный мужчина обязан быть хозяином в доме!

Как добыть водород

Как добыть водород

На Земля водород в чистом виде практически не встречается, и в обычной жизни мы с ним не встречаемся.

получение водорода дома

Однако в соединениях — это второй по количеству атомов компонент в земной коре после кислорода. Все живые создания на Земля, включая нас с вами, ориентировочно на 2/3 состоят из водорода.

Основные слова: водород, получение водорода.

Так что такое водород? Каковы его свойства? Как его получают и используют в земных условиях? Можно ли получить водород дома, и как это сделать прекраснее всего? На эти и иные вопросы мы попытаемся дать ответ в ходе нашей научной работы.

Водород — это наиболее простой компонент в природе, который состоит из одного протона и крутящегося около него электрона. Первый раз получение водорода упоминается у английского учёного Роберта Бойля, который в первой половине 70-ых годов семнадцатого века проводил реакцию между металлическими стружками и разбавленными кислотами. Российское название «водород» предложил химик М. Ф. Соловьев в первой половине 20-ых годов XIX века — по аналогичности с «кислородом» М. В. Ломоносова. Официальное латинское наименование водорода «Hydrogenium».

В промышленности водород получают преимущественно из ископаемого топлива. Первым делом это сетевой газ, метан, с которым многие из нас может встретится в кухонной комнате, если вас есть панель газовая. Водород получают из лёгких фракций нефти. 3-ий по популярности источник водорода — это уголь.

Очень доступным для повторения дома считается разложение воды электротоком (электролиз).

Для проведения нашего эксперимента мы взяли старую зарядку на 5 В 750мА и угольные электроды, извлечённые из обыкновенных солевых батареек. Чтобы провести измерения протекающего тока употреблялся мультиметр.

Для сбора и измерения получающихся газов, в бутылки налили воды, и закрепили их на ключевой ёмкости горлышком вниз, погрузив его при этом в электролит. Поэтому, чтобы воздух в бутылку попадать не смог. Всего в ёмкости и бутылках вышло около 1,5 литров воды. Как и ожидалось, с питьевой водой, после подачи напряжения с устройства для зарядки ничего не случилось. Мультиметр показывал практически нулевой ток. Однако, когда в воду добавили 2 чайные ложки соды, электролиз пошёл бодрее, на двоих электродах стали появляться пузыри газа, а мультиметр показал ток 15 мА. с подобным небольшим током за день (24 часа) получилось собрать только 0,11 литра водорода (ориентировочно полстакана). Во второй бутылке при этом собралось ориентировочно в несколько раз меньше кислорода. Это значит, что в водной массе водорода вдвое больше, чем кислорода.

Наблюдение выделения водорода в результате взаимные действия металлов с разбавленными кислотами было самых первым в истории химии. И его относительно просто повторить дома. Нам для этого потребуется металл, неплохо бы энергичнее и кислота. В нашем эксперименте мы подобрали электролит для свинцовых аккумуляторов, который можно отыскать в ближайшем автомагазине и цинк из использованных солевых батареек. Для сбора водорода, как и в случае электролиза, применяли перевёрнутую бутылку с опущенным в воду горлышком. Электролит дополнительно развели водой в соотношении 50 мл раствора серной кислоты на 150 мл. воды. Цинка из батарейки вышло ориентировочно 1 г. За 12 часов весь металл растворился и мы получили 0.7 литра водорода.

Другой распространенный способ — взаимное действие металлов с щелочами. Для эксперимента мы подобрали два вида, которые были рядом — кусочки провода и фольгу для запекания. Щёлочь (гидроксид натрия) можно отыскать в бытовых магазинах как средство для очищения труб канализации (КРОТ, к примеру). Установку для получения применяли практически аналогичную, что и в опыте с кислотой и цинком. Раствор в двоих опытах был одинаковым: 20 мл щёлочи и 200 мл воды. В первом опыте применяли проволоку диаметром 1.5 мм, в другом — кусочки фольги. И в том и другом случае масса алюминия была 1 г. В первом опыте получилось получить 1.2 л водорода, заняло это 34 часа. В другом опыте фольга растворилась за 1 час 20 минут, выделив 1.4 л водорода. Из данных опытов делаем вывод, что скорость реакции сильно зависит от поверхностной площади, на которой она происходит. В опыте с фольгой поверхностную площадь была в несколько раз больше, чем в опыте с проволокой. Ещё большей скорости можно достигнуть, если взять алюминий в порошке. В данном случае соотношение поверхностной площади к массе будет самым большим.

Подобным образом, в экспериментах по получению водорода наиболее быстрым и доступным способом оказался вариант взаимные действия фольги на алюминевой основе со щёлочью. Но если нужно получать водород постоянно и в огромном количестве, то на первое место должен выйти электролиз, так как он не просит никаких используемых материалов помимо воды. Правда для этого потребуется более серьёзная установка, чем зарядка от телефона и пара бутылок.

В ходе научной работы мы познакомились с самым популярным, но таким редким в обиходе веществом, как водород. Научились получать его всевозможными вариантами и подобрали самый удобный для выполнения дома — действие средства для очищения труб, имеющего щёлочь, на алюминиевую фольгу.

Еще мы на своем опыте поняли, что водород — горючий и взрывоопасный газ, но им можно вполне заполнять воздушные шарики, чтобы они летали. Правда при этом стоит держать их дальше от открытого огня.

Электролиз воды – это самый устаревший способ получения водорода. Пропуская постоянный ток через воду, на катоде скапливается — водород, а на аноде – кислород. Получение водорода электролизом очень энергозатратный производство, благодаря этому применяется только в тех областях, где данный газ достаточно ценен и нужен.

Получение водорода дома очень легкий процесс и есть несколько вариантов это сделать:

1. Нам потребуется раствор щелочи не нужно пугаться таких названий т.к. все это есть в свободном доступе.

К примеру, средство для очищения труб «крот» прекрасно подойдет по составу.Сыпем в колбу чуть-чуть щелочи и заливаем 100 мл воды;

Тщательно перемешиваем для абсолютного растворения кристаллов;

Добавляем пару маленьких кусочков алюминия;

Ждем около 3-5 минут, пока реакция будет проходить очень быстро;

Добавляем дополнительно несколько кусочков алюминия и 10-20 грамм щелочи;

Закрываем резервуар специализированной колбой с трубкой, которая ведет в резервуар для сбора газа и ждем пару минут пока воздух никак не получится под давлением водорода из сосуда.

2. Выделение водорода из алюминия, пищевой соли и сульфата меди.

В колбу сыпем сульфат меди и немножко побольше соли;

Разбавляем все водой и отлично перемешиваем;

Ставим колбу в водяной резервуар, так же как и при реакции будет выделяться много тепла;

В остальном все необходимо делать также как в первом способе.

3. Получение водорода из воды путем пропускания тока в 12В через раствор соли в водной массе. Это наиболее простой способ и лучше всего подойдет для бытовых условий. Один недостаток данного варианта в том, что водорода выделяется сравнительно мало.

Итак. Сейчас вы знаете, как получить водород из воды и не только. Вы можете проводить особенно много экспериментов. Не забудьте держаться правил безопасности чтобы не было травм.

Получение водорода дома

В этой публикации описаны самые распространенные способы получения недорогого водорода дома.

Способ 1. Водород из алюминия и щелочи.

Применяемый раствор щелочи – едкого кали, либо едкого натра. Выделяемый водород более чистый, чем при реакции кислот с энергичными металлами.

Сыпем в колбу минимальное количество едкого кали либо натра и заливаем 50 -100 газобетонные блоки воды, перемешиваем раствор до абсолютного растворения кристаллов. Дальше добавляем несколько кусочков алюминия. Тут же начнется реакция с выделением водорода и тепла, в первую очередь слабая, но регулярно усиливающаяся.

Дождавшись пока реакция произойдет более активно, бережно добавим еще 10г. щелочи и несколько кусочком алюминия. Так мы существенно усилим процесс.

Закупориваем колбу, пробиркой с трубкой ведущей сосуд для сбора газа. Ждем ориентировочно 3 -5 мин. пока водород вытеснит воздух из сосуда.

Как образуется водород? Оксидная пленка, которая покрывающая поверхность алюминия, при контакте с щелочью рушиться. Так как алюминий считается энергичным металлом, то он начинает реагировать с водой, растворяясь в ней, при этом выделяется водород.

2Al + 2NaOH + 6h3O > 2Na + 3h3^

Способ 2. Водород из алюминия, сульфата меди и пищевой соли.

В колбу сыпем чуть-чуть сульфата меди, и соли. Добавляем воду и перемешиваем до абсолютного растворения. Раствор должен, окрасится в зеленый окрас, если этого не случилось, необходимо еще добавить минимальное количество соли.

Колбу стоит поставить в чашку наполненной холодной водичкой, т.к. при реакции, будет выделятся приличное количество тепла.

Добавляем в раствор несколько кусочков алюминия. Начнется реакция.

Как происходит выделение водорода? В процессе образуется хлорид меди, смывающий оксидную пленку с метала. Совместно с восстановлением меди происходит образование газа.

Способ 3. Водород из цинка и соляной кислоты.

Помещаем в пробирку кусочки цинка и заливаем их соляной кислотой.

Являясь энергичным металлом цинк, взаимодействуя с кислотой, вытесняет из нее водород.

Zn + 2газобетонные блоки > ZnCl2 + h3^

Способ 4. Производство водорода электролизом.

Пропускаем через водный раствор и проваренной соли переменный ток. При реакции, будет выделятся водород и кислород.

Получение водорода электролизом воды.

Давно хотел выполнить аналогичную штуку. Однако далее опытов с батарейкой и парой электродов не доходило. Хотелось выполнить настоящий аппарат для изготовления водорода, в количестве Для того чтобы надуть шарик. Перед тем как делать настоящий аппарат для электролиза воды дома, решил все проверить на модели.

Данная модель не подойдет для полноценной каждодневной эксплуатации. Но проверить идею получилось.Итак для электродов я решил применить графит. Идеальный источник графита для электродов это токосъемник троллейбуса. Их полно лежит на конечных остановках. Необходимо помнить, что один из электродов будет рушиться.

Запиливаем и дорабатываем напильником. Интенсивность электролиза зависит от силы тока и площади электродов. К электродам крепятся провода. Провода обязаны быть тщательно изолированные. Для корпуса модели электролизера прекрасно подходят бутылки из платика. В крышке выполняются отверстия для трубок и проводов. Все тщательно промазывается герметиком.

Для соединений 2-ух ёмкостей подходят отрезанные горлышки бутылок. Их нужно объединить вместе и оплавить шов. Гайки создаются из бутылочных крышек. В 2-ух бутылках снизу выполняются отверстия. Все совмещается и тщательно заливается герметиком.

Как источник напряжения станем задействовать бытовую сеть 220в. Хочу предупредить, что это довольно опасная игрушка. Поэтому, если нет необходимых способностей либо есть подозрения, то лучше не повторить. В бытовой сети у нас ток переменный, для электролиза его стоит выровнять.

Как дома получить водород?

Для этого замечательно подойдет диодный мост. Тот что на фотографии оказался не достаточно мощным и быстро сгорел. Самым лучшим вариантом стал китайский диодный мост MB156 в корпусе из алюминия.

Диодный мост очень разогревается. Потребуется активное охлаждение. Кулер для компьютерного процессора подойдёт идеально. Для корпуса можно применять подобающую по размерам распаячную коробку. Реализуется в электрических товарах.

Под диодный мост нужно подложить парочку слоев картона. В крышке распаячной коробки выполняются нужные отверстия. Так смотрится установка в сборе. Электролизер запитывается от сети, вентилятор от многофункционального источника питания. В качестве электролита применяется раствор пищевой соды. Здесь необходимо помнить, что чем больше концентрация раствора, тем больше скорость реакции. Однако при этом выше и нагрев. Причем собственный взнос в нагрев будет вносить реакция разложения натрия у катода. Эта реакция экзотермическая. В результате неё будет возникать водород и гидроксид натрия.

Тот аппарат, что на фото выше, достаточно сильно нагревался. Его доводилось иногда отключать и ожидать пока остынет. Проблематику с нагревом получилось отчасти решить путем охлаждения электролита. Для этого я применил помпу для настольного фонтана. Длинная трубка проходит из одной бутылки в иную через помпу и ведро с холодной водичкой.

Место подключения трубки к шарику отлично снабдить краником. Реализовываются в зоомагазинах в отделе для аквариумов.

Ключевые знания по традиционному электролизу.

Принцип экономности электролизёра для получения газа h3 и O2.

Наверное каждый знает, если опустить два гвоздя в раствор пригодной для питья соды и подать на один гвоздь плюс, а на другой минус, то на минусе будет выделяться Водород,а на плюсе Кислород.

Сейчас наша задача найти этот подход, дабы получить чем побольше этого газа и израсходовать при этом небольшое количество электрической энергии.

Урок 1. Напряжение

Разложение воды начинается при подаче на электроды немножко побольше 1,8 вольта. Если подавать 1 вольт, то ток почти не идёт и не выделяется газ, а вот когда напряжение подходит к значению 1,8 вольта, то ток резко начинает расти. Это называют самый маленький электродный потенциал при котором начинается электролиз. Благодаря этому- если мы подадим 12 вольт на эти 2 гвоздя — то такой электролизёр будет жрать много электрической энергии, а газу будет недостаточно. Вся энергия уйдёт в нагрев электролита.

Для того. чтобы наш электролизёр был выгодным — нужно подавать не больше 2-х вольт на ячейку. Благодаря этому, если у нас 12 вольт — мы делим их на 6 ячеек и приобретаем на любой по 2 вольта.

А сейчас упрощаем — просто разделим ёмкость на 6 частей пластинами- в результате выйдет 6 ячеек, соединённых постепенно на любой ячейке будет по 2 вольта каждая внутренняя пластина с одной стороны будет плюсом, а со второй минусом. Итак — урок номер 1 усвоили = подавать малюсенькое напряжение.

Сейчас 2-ой урок экономности: Расстояние между пластинами

Чем больше расстояние — тем больше сопротивление, тем больше потратим тока для получения литра газа.Чем меньше расстояние — тем меньше потратим Ватт в Час на Литр газа. Дальше буду пользоваться собственно данным термином — показатель экономности электролизёра / Из графика видно, что чем ближе находятся пластины друг к другу — тем меньше напряжение требуется для прохождения одного и того же тока. А как понятно выход газа прямо пропорционален количеству тока прошедшего через электролит.

Перемножая более малюсенькое напряжение на ток — мы получаем меньше ватт на то же кол-во газа.

Сейчас 3-й урок. Площадь пластин

Если мы возьмём 2 гвоздя и применяя первые два правила разместим их недалеко и подадим на них 2 вольта — то газу выйдет крайне мало, так как они пропустят довольно мало тока. Попробуем при тех же условиях взять две пластины. Сейчас кол-во тока и газа будет увеличено прямо пропорционально площади таких пластин.

Сейчас 4-й урок: Концентрация электролита

Применяя первые 3 правила возьмём большие металлические пластины на маленьком расстоянии один от одного и подадим на них 2 вольта.И опустим их в водичку, добавив одну щепотку соды. Электролиз пойдёт, но очень вяло, вода будет разогреваться. Ионов в растворе много будет, сопротивление будет малюсенькое, нагрев станет меньше а кол-во газа становится больше

Это интересно

Японские демоны

Они — в мифология Японии так называют злобных человекообразных чудовищ, схожих на христианских чертей и бесов. …

Арахна — дочь Идмона

Лидийская женщина, дочь Идмона— красильщика пурпуром из Колофона, «обитала в ничтожных Гипепах». Славилась как искусная ткачиха и вышивальщица: …

Cнежный человек в глыбе льда

Сенсационное сообщение про то, что снежный человек есть в действительности, выполнили американские ученые мужи. Согласно их заявлениям, они …

Славянские богини

Культура славяно-арийского народа изначально отличалась великим своеобразием, которое в собственных трудах отмечали все искатели, начиная от Геродота и …

Дом в Амстердаме сделан 3d-принтером

3D Print Canal House – оригинальная знаменитость Амстердама, располагающаяся по адресу Asterweg 49. Проект Research & …

Образ и фирма

Как Вы подбираете компанию, которой доверите подарочную упаковку, который предназначен для дорого человека? Быстрее всего, Вы спросите у друзей, …

Одиссей и Алкиной

Одиссей попал во власть всех ветров. От неминуемой смерти Одис­сея снова спасла богиня Афина, приказавшая ветрам …

» Дома

Как получить водород дома

Как получить водород?

Производство водорода – одна из основных образующих цепочек водородной энергетики. Водород в чистом виде, почти не попадается в природе, благодаря этому он должен извлекаться из иных веществ на основе химии разными способами и способами.

Как получить водород: способы

  • Паровая конверсия метана и сетевого газа: пар перегретый при большой температуре (700 – 1000 градусов по Цельсию) перемешивается с метаном под давлением, в наличии катализирующего вещества.
  • Газификация угля: один из старых вариантов получения водорода. Без доступа воздуха, при температуре 800 – 1300 градусов по Цельсию греют уголь одновременно с паром перегретым, при этом из воды уголь вытесняет кислород. На выходе выходит углекислый газ и водород.
  • Электролиз воды. очень обыкновенный способ получения водорода. В емкость наливается раствор соды, в который помещается 2 электрических элемента, один отвечает минусу – катод, другой плюсу – анод. В этот раствор подается электричество, которое разлаживает воду на составляющие – водород выделяется на катоде, а кислород на аноде.
  • Пиролиз: разложение воды на водород и кислород без доступа воздуха и при большой температуре.
  • Выборочное окисление: сплав металлов алюминия и галлия создают в специализированные брикеты, которые помещают в емкость с водой, в результате химреакции образуется водород и окись алюминия. Галлий применяется в сплаве для устранения окисления алюминия.
  • Биотехнологии: еще в двадцатом веке было найдено, что если водорослям хламидомонадам не хватит кислорода и серы в процессе деятельности, то они бурно начнут выделять водород.
  • Глубокий газ планеты: в недрах земли водород может располагаться в чистом газообразном виде, но его выработка оттуда не целесообразна.

Как из воды получить водород

Самыми простым способом получения водорода из воды считается электролиз. Электролиз — химический процесс, при котором раствор электролита, под влиянием электротока, делится на важные части, другими словами в нашем случае вода делится на водород и кислород. Для этого применяется раствор соды в водной массе и два элемента – катод и анод, на каких и будут выделятся газы.

Как добыть водород безопасно дома?

На детали подается напряжение, на аноде выделяется кислород, а на катоде водород.

Как получить водород дома

Реактивы применяются довольно обыкновенные – купорос (медный), поваренная соль, алюминий и вода. Алюминий можно взять из под пивных банок, однако прежде, его необходимо обжечь, чтобы избавится от пластиковой пленки, которая мешает реакции.

Потом отдельно готовится раствор купороса, и раствор соли, раствор купороса голубого цвета, перемешивается с раствором соли, в конце концов выходит раствор в зеленом цвете. Потом в этот зеленый раствор бросаем кусочек фольги на алюминевой основе, около него появляются пузыри – это водород. Также замечаем, что фольга покрылась красным налетом, это алюминий вытеснил медь из раствора. Для того, чтобы собрать водород для собственных целей, применяйте бутылку с пробкой, в которую заблаговременно вмонтирована не широкая трубка, через какую и будет выходить газ.

А сейчас, внимание! Меры предосторожности. Потому как водород взрывоопасный газ, опыты с ним необходимо бывать на улице, а второе реакция получения водорода проходит с большим выделением тепла, раствор может разбрызгиваться и вас просто обжечь.

Как получить перекись водорода

  • В лаборатории перекись водорода получают при помощи реакции: ВаО2 + Н2 SО4 = BaSO4 + H2 O2 .
  • В масштабах промышленности ее получают при помощи электролиза серной кислоты, в процессе которого образуется надсерная кислота, которую, в конце концов, разлаживают на серную кислоту и перекись водорода.
  • Как получают водород в лаборатории еще: часто водород в лаборатории получают взаимным действием цинка и соляной кислоты: Zn + 2HCl = H2 + ZnCl2 .

Надеюсь, с данной статьи вы вынесли те данные, которая вам была нужна, и еще раз предупреждаю – будьте осторожны с самыми разными опытами и экспериментами с водородом!

Как легко и быстро получить водород дома

  • Кое что из школьного курса химии.
  • Позвонил приятель,и попросил меня сделать или дать настоящий рецепт химреакции,позволяющей легко и безопасно получить водород дома.

Не зная истинных целей использования водорода, я придумал,точнее вспомнил из школьного урока химии ,реакцию получения водорода ,достаточного для того, чтобы надуть несколько детских воздушных шариков Заблаговременно хочу предупредить — делать это стоит на чистом воздухе и не забывать что водород — крайне опасный газ. Даже с несколькими литрами, оказавшимися в резиновой оболочке необходимо обращаться крайне осторожно. А в помещении с ним возиться не стоит, так как он легче воздуха и, улетев в необходимом количестве, стремится образовать под поверхностью потолка слой гремучего газа.

Учтя данные меры предосторожности, приступаем. Реактивы очень простые, доступные и относительно неопасные — медный купорос из магазина хозяйственных товаров, поваренная соль, алюминий и вода. Алюминий я взял из использованных пивных банок. Правда, их понадобилось обжечь чтобы освободится от пластиковой плёнки, которая не даёт алюминию реагировать с содержимым банки. Первый великолепный фокус можно взглянуть, если отдельно сделать раствор медного купороса (голубой) и раствор поваренной соли (бесцветный). Сливаем в одну банку — раствор стал зелёным. Если сейчас в него кинуть кусочек алюминевой фольги, увидим как раствор около него пенится — это выделяется водород, а сам кусочек фольги покрывается красным налётом — алюминий вытеснил из раствора медь. Более того, алюминий окислился — возникла белесая взвесь. Ещё одно предупреждение — процесс экзотермический. Говоря по другому, идёт с выделением тепла. Т.е. раствор со временем разогревается. А если взять во внимание то, что скорость этой реакции становится больше с ростом температуры, без особых проблем получить реакцию идущую вразнос . Как у меня и вышло. Первый результат — гейзер, который стоя на улице, плевался бурым кипятком. Но вот концентрация выбрана, выбрана начальная температура и можно видеть результат:

Берете бутылку из под шампанского и закрываете пробкой с заблаговременно газобетонные блоки в неё трубкой диаметром 5-8мм.С трубки выходит водород,которым вы можете надуть привлекательные воздушные шары,а потом ,гуляя с ребенком одновременно с ним отпустите их в небо.Поверте:-восторг и хохот вашего ребенка стоит таких несложных действий.

Новая доступная методика получения водорода дома

Водородные топливные детали могут стать еще одной альтернативой обычным аккумуляторным батареям, применяемым в электрических машинах. Уже есть прототипы авто, которые работают на водороде. Но сложность получения данного вещества дома пока замедляет формирование этого экологично чистого энергетического источника.

Передвинуть прогресс в этом направлении смогли ученые мужи из Стэндфордского университета. Они создали миниатюрный электронный сплиттер, который расщепляет воду на кислород и водород, получая питание только от одной 1,5-вольтовой батарейки. Сплиттер состоит из никелевого и железного электродов. Он хорошо функционирует даже при температуре 20 градусов.

Современная технология уникальна тем, что в процессе выработки водорода не принимают участие не дешёвые материалы, как это происходит в промышленных расщепителях воды. К тому же устройство применяет очень мало электроэнергии.

Катализатор на основе никеля и железа был придуман аспирантом Стэндфордского университета Мин Гуном. Дальнейшим шагом в исследовании будет применение взамен батарейки солнечного фотоэлемента. Это намного больше сделает дешевле добычу водорода.

Первые разработки машин на топливных элементах начались еще в 60-х годах ушедшего века. Однако это по большей части были лишь прототипы. Но уже в следующем году такие автомобильные производители как Toyota, Honda и Hyundai задумывают запустить в производство серийные модели машин на водородных топливных элементах. И разработка ученых из Стэнфорда им как раз на руку.

Получение водорода в домашних условиях.


от admin