Īsa teorētiskā daļa
Ūdeņradis, pazīstams arī kā ūdeņradis, - pirmais periodiskās tabulas elements - ir vieglākā gāzveida viela ar augstu ķīmisko aktivitāti. Oksidācijas (tas ir, sadegšanas) laikā tas izdala milzīgu daudzumu siltuma, veidojot parastu ūdeni. Mēs raksturojam elementa īpašības, sakārtojot tās tēžu veidā:
- Ūdeņraža sadedzināšana ir videi draudzīgs process, neizdalās kaitīgas vielas.
- Ķīmiskās aktivitātes dēļ gāze brīvā formā uz Zemes nav sastopama. Bet ūdens sastāvā tā rezerves ir neizsmeļamas.
- Elementu iegūst rūpnieciskajā ražošanā ar ķīmisku metodi, piemēram, ogļu gazifikācijas (pirolīzes) procesā. Bieži vien tas ir blakusprodukts.
- Vēl viens veids, kā iegūt ūdeņraža gāzi, ir ūdens elektrolīze katalizatoru - platīna un citu dārgu sakausējumu klātbūtnē.
- Vienkāršs gāzu maisījums ūdeņradis + skābeklis (skābeklis) eksplodē pie mazākās dzirksteles, uzreiz izdalot lielu enerģijas daudzumu.
No iepriekš minētā izriet šāds secinājums: 2 ūdeņraža atomi viegli savienojas ar 1 skābekļa atomu, taču tie šķiras ļoti negribīgi. Ķīmiskā oksidācijas reakcija notiek ar tiešu siltumenerģijas izdalīšanos saskaņā ar formulu:
2H2 + O2 → 2H2O + Q (enerģija)
Šeit ir svarīgs punkts, kas mums noderēs turpmākajā pārskatā: ūdeņradis spontāni reaģē no aizdegšanās, un siltums tiek atbrīvots tieši. Lai atdalītu ūdens molekulu, būs jāiztērē enerģija:
2H2O → 2H2 + O2 - Q
Šī ir elektrolītiskās reakcijas formula, kas raksturo ūdens sadalīšanas procesu, piegādājot elektroenerģiju. Kā to īstenot praksē un ar savām rokām izgatavot ūdeņraža ģeneratoru, mēs apsvērsim tālāk.
Ražošanas instrukcijas
Pirmais posms. Vispirms paņemiet tērauda loksni un novietojiet to uz līdzenas virsmas. No iepriekšminēto izmēru loksnes (0,5x0,5 m) topošajam ūdeņraža deglim jāiegūst 16 taisnstūri, tos izgriežam ar dzirnaviņām.
Otrā fāze. Mēs urbjam caurumus skrūvei plākšņu aizmugurē. Ja plānojām izgatavot “sausu” elektrolizatoru, tad caurumus izurbām no apakšas, taču šajā gadījumā tas nav nepieciešams. Fakts ir tāds, ka “sausais” dizains ir daudz sarežģītāks, un tajā esošo plākšņu lietderīgā platība netiktu izmantota 100%. Mēs izgatavosim “slapjo” elektrolizatoru - plāksnes tiks pilnībā iegremdētas elektrolītā, un viss to laukums piedalīsies reakcijā.
ūdens enerģija
Trešais posms.Aprakstītā degļa darbības princips ir balstīts uz sekojošo: elektriskā strāva, ejot cauri elektrolītā iegremdētajām plāksnēm, izraisīs ūdens (tam jābūt elektrolīta daļai) sadalīšanos skābeklī (O ) un ūdeņradi (H). Tāpēc mums vienlaikus jābūt divām plāksnēm - katodam un anodam.
Palielinoties šo plākšņu laukumam, palielinās gāzes tilpums, tāpēc šajā gadījumā mēs izmantojam astoņus gabalus uz vienu katodu un anodu.
Katra ūdens molekula sastāv no diviem ūdeņraža atomiem un viena atoma
Ceturtais posms. Tālāk plātnes jāievieto plastmasas traukā tā, lai tās mijas: pluss, mīnuss, pluss, mīnuss utt. Plākšņu izolācijai mēs izmantojam caurspīdīgas caurules gabalus (nopirkām pat 10 m, tāpēc ir piedāvājums).
No caurules izgriežam mazus gredzenus, sagriežam un iegūstam apmēram 1 mm biezas sloksnes. Tas ir ideāls attālums, lai ūdeņradis konstrukcijā tiktu efektīvi ģenerēts.
Piektais posms. Mēs piestiprinām plāksnes vienu pie otra ar paplāksnēm. Darām šādi: uz skrūves uzliekam paplāksni, tad plāksni, pēc tam trīs paplāksnes, vēl vienu plāksni, atkal trīs paplāksnes utt. Uz katoda piekarinām astoņus gabalus, uz anoda – astoņus.
Pēc tam pievelciet uzgriežņus un izolējiet plāksnes ar iepriekš sagrieztām sloksnēm.
Sestais posms. Mēs skatāmies, kur tieši atrodas bultskrūves konteinerā, tajā vietā izurbjam caurumus. Ja pēkšņi skrūves neiederas traukā, tad sagriežam tās vajadzīgajā garumā. Tad mēs ievietojam skrūves caurumos, uzliekam paplāksnes un saspiežam ar uzgriežņiem - labākai sasprindzinājumam.
Tālāk vākā izveidojam caurumu armatūrai, pieskrūvējam pašu veidgabalu (vēlams nosmērēt savienojumu ar silikona hermētiķi). Mēs iepūšam veidgabalā, lai pārbaudītu vāciņa hermētiskumu. Ja gaiss joprojām izplūst no tā apakšas, mēs arī pārklājam šo savienojumu ar hermētiķi.
Septītais posms. Montāžas beigās mēs pārbaudām gatavo ģeneratoru. Lai to izdarītu, pievienojiet tam jebkuru avotu, piepildiet trauku ar ūdeni un aizveriet vāku. Tālāk uz armatūras uzliekam šļūteni, kuru nolaižam ūdens traukā (lai redzētu gaisa burbuļus). Ja avots nav pietiekami jaudīgs, tad tie nebūs tvertnē, bet tie noteikti parādīsies elektrolizatorā.
Tālāk mums jāpalielina gāzes izplūdes intensitāte, palielinot spriegumu elektrolītā. Šeit ir vērts atzīmēt, ka ūdens tīrā veidā nav vadītājs - strāva iet caur to tajā esošo piemaisījumu un sāls dēļ. Ūdenī atšķaidīsim nedaudz sārmu (piemēram, lieliski noder nātrija hidroksīds - veikalos pārdod kā Mole tīrīšanas līdzekli).
Cik ir kilograms ūdeņraža
1 kg ūdeņraža vidējās izmaksas atkarībā no tā ražošanas tehnoloģijas pēc INEEL laboratorijas datiem ir šādas:
- Ķīmiskā reakcija - 700 rubļi ar standarta reaģenta samazināšanas metodi un 320 - ar kodolenerģijas izmantošanu.
- Elektrolīze no rūpnieciskā tīkla - 420 rubļi. Dati attiecas uz "patentētiem", balansētiem elektrolizatoriem. Amatniecības izstrādājumam ir acīmredzami zemāki rādītāji.
- Ražošana no biomasas - 350 rubļi.
- Ogļūdeņražu pārvēršana - 200 rubļi.
- Augstas temperatūras elektrolīze atomelektrostacijās - 130 rubļi.
Šie skaitļi liecina, ka lētākais ūdeņraža ražošanas veids ir atomelektrostacijās, kur svarīgs resurss ir augstā temperatūra, kas ir pamatražošanas blakusprodukts. Ūdeņraža enerģija no atjaunojamiem avotiem arī neatmaksājas iekārtu augsto izmaksu dēļ. Bet kā ar ūdeņraža apkuri mājās, pamatojoties uz kompaktu instalāciju? Jums jāsaprot, ka enerģijas nezūdamības likumu nevar apiet. Lai elektrolizatorā izolētu H2, būs jāiztērē noteikts elektroenerģijas daudzums. Lai to iegūtu, termoelektrostacijā tika sadedzināts fosilais kurināmais vai enerģija tika ražota hidroelektrostacijā. Pēc tam elektrība tika pārvadīta pa vadiem. Visos procesa posmos rodas neizbēgami zudumi, un beigās saņemtais potenciālās siltumenerģijas daudzums būs a priori mazāks nekā sākumā.
Rūpnīcas un paštaisītas iekārtas
- izdevīgi - materiālu izvēle tiek veikta pēc jūsu izvēles;
- ērti - jūs varat ietaupīt uz nelieliem elementiem;
- vienkāršs - nav nepieciešams ķerties pie speciālistu palīdzības;
- uzticams - jūs pats esat atbildīgs par kvalitāti, kas dod tiesības izvēlēties materiālus, kas apmierinātu visas vajadzības.
Daži lietotāji sūdzas, ka ķīniešu vienības, kas ir lētākas, pēc apkures sezonas sabojājas. Turklāt to remonts vairumā gadījumu prasa lielus ieguldījumus. Lai gan mājās veikta instalācija garantē, ka tās produktivitāte būs visaugstākajā līmenī un visi bojājumi tiks novērsti tikpat viegli un ātri, kā pati sistēma tika samontēta.
Ūdeņraža katla darbības shēma un šīs apkures metodes priekšrocības
Mājas apsildīšanas metode, izmantojot ūdeņraža katlu, tika izgudrota salīdzinoši nesen Itālijā (un ūdeņraža automašīnas dzinējs, starp citu, vēl pagājušā gadsimta 60. gados).Iepriekš zinātnieki domāja arī par ūdeņraža izmantošanu kā “mājas” degvielu, tomēr radās viena problēma: no pazīstamiem materiāliem nebija iespējams izgatavot katlu šīs gāzes ļoti augstās sadegšanas temperatūras dēļ.
Tagad situācija ir mainījusies: ūdeņraža katli ir izgatavoti no tādiem pašiem materiāliem kā visi pārējie. Atsauksmes par tiem pārsvarā ir pozitīvas, tās var atrast, dodoties uz jebkuru tematisko forumu.
Ja kāds dzird izteicienu "Brauna gāze", tad nav jāuztraucas: mēs nerunājam par sinepju gāzi vai maisījumu kodollādiņa aktivizēšanai. Šis ir ūdeņraža un skābekļa maisījums, kas jāaktivizē ar skābekļa-ūdeņraža elektrolīzi (ierīcē ir ievietots elektrolizators). Lielākā daļa iekārtu darbojas ar šo gāzi.
Ūdeņraža iegūšanas process, izmantojot elektrolīzi
Apkures process ir ārkārtīgi vienkāršs: īpašā instalācijā (katlā) ir tvertne ar ūdeņradi. 300 ° C temperatūrā gāze sāk mijiedarboties ar skābekli, veidojot ūdeni un tvaiku, kas tiek izplatīti caur cauruļvadu sistēmu dzīvojamo ēku iekšienē.
Starp šāda veida apkures priekšrocībām ir šādas:
- ūdeņradim vienkārši nav sadegšanas produktu, izņemot ūdeni (kondensēts ūdens nonāk apkures cauruļvadā - skursteņi nebūs jāglabā);
- absolūta vides drošība;
- ūdeņradis neaizdegas, bet, mijiedarbojoties ar skābekli, izdala lielu daudzumu siltumenerģijas (šīs katalītiskās reakcijas rezultātā veidojas ūdens);
- dzesēšanas šķidruma faktiskā temperatūra ir 40C ° (var šķist, ka tas nav daudz, bet šī apkures metode a priori nevar radīt siltuma zudumus).
Mājas ūdeņraža ģeneratori
Kā redzams no iepriekšējās sadaļas, lielākā daļa tehnoloģisko procesu ūdeņraža rūpnieciskai ražošanai ir saistīti ar augstas temperatūras iedarbību, kas mājās ir problemātiska. Apsveriet privātajā sektorā pieejamās ūdeņraža apkures iekārtas:
Ūdeņradis no kūtsmēsliem
Pašmāju zemnieku vidū sāk parādīties biogāzes stacijas, kuru Rietumeiropā ir daudz. Amatniecības biogāzes reaktori, kurus internetā apraksta "trakās rokas", neatšķiras ne ar veiktspēju, ne arī ražošanas stabilitāti. Efektīvas ir tikai diezgan sarežģītas un dārgas iekārtas, ja tās saņem stabilu izejvielu piegādi. Mazā privātā viensētā to īstenot ir nereāli, bet spēcīgā saimniecībā tas ir iespējams. Ūdeņradis ir tikai biogāzes ražošanas blakusprodukts, un to parasti neatdala, sadedzinot ar metānu. Bet, ja nepieciešams, H2 var atdalīt.
Biogāzes stacijas shematiskā diagramma. Lai degošu gāzu ģenerēšanas process būtu intensīvs, izejvielas tiek raudzētas un periodiski sajauktas.
Ūdeņradis no ūdens
Elektrolīzes ūdeņraža iekārta mājas apkurei šobrīd ir vienīgais pieejamais risinājums privātmājai. Elektrolizators ir kompakts, viegli kopjams, to var uzstādīt nelielā telpā. Degvielas ražošanas izejviela ir krāna ūdens. Ir vairāki labi zināmi ražotāji, kas piedāvā līdzīgus mājas ūdeņraža ģeneratorus mājas apkurei un automašīnu uzpildei. Piemēram, kopš 2003. gada Honda ražo Home Energy Station, šodien pārdošanā jau ir trešā paaudze. HES III ir aprīkots ar saules paneļiem un to var uzstādīt garāžā vai ārā.
Mājas enerģijas stacija ir ļoti dārga iekārta, kas ar dabasgāzes vai ūdens elektrolīzi spēj saražot līdz 2 m2 ūdeņraža stundā. Iekārta sastāv no reformatora, kurināmā elementiem, attīrīšanas sistēmas, kompresora un gāzes uzglabāšanas tvertnes. Elektrību var iegūt no tīkla vai saules paneļiem
Papildus "firmas" aprīkojumam, kuru, starp citu, neviens oficiāli nepiegādā NVS valstīm, šodien plaši tiek reklamēti H2 ģeneratori, kurus ražojuši mūsu draugi Debesu impērijā vai Tadžikistānas kolēģi mājas garāžās. Kvalitātes un veiktspējas līmenis ir atšķirīgs, no nekāda līdz nosacīti pieņemamam. Šādas tehnikas pārdevēji, atšķirībā no vairāk vai mazāk godīgiem japāņiem, kuri nesola mannu no debesīm, izmanto "netīrās" reklāmas tehnoloģijas, atklāti maldinot potenciālos pircējus par sava aprīkojuma īpašībām, kas tiek pārdotas par paaugstinātām cenām.
Daļēji amatniecības rūpnīca ūdeņraža ražošanai
Apkure ar ūdeņradi, kas nodrošina neatkarīgu elektrolizatora ražošanu, tiek plaši apspriesta būvniecības interneta forumos. Tas ir iespējams un pat ne īpaši sarežģīti, ja mājas meistars pārzina elektrotehnikas pamatus un viņam rokas aug no turienes, kur tām jābūt. Cik efektīvi un droši, tas ir atsevišķs jautājums.
Video autors detalizēti stāsta par kurināmā elementa konstrukciju ūdeņraža ražošanai, kas uzstādīts parastā ūdens filtra korpusā. Instalācija patiešām darbojas.
Cita problēma ir tā, ka degvielas iegūšana ir tikai daļa no uzdevuma. Nepieciešams nodrošināt tā veidošanos nepieciešamajos apjomos, atdalīt no skābekļa un ūdens tvaikiem, izveidot rezervi, nodrošināt pastāvīgu spiedienu, pievadot siltuma ģeneratoram.
Ūdeņraža ražošanas pilnīgas iekārtas shematiskā diagramma. Kā redzat, šeit nepietiek ar vienu “konusu ar elektrodiem”, mums ir nepieciešami rezervuāri, kondensators, kompresors. Ja jūs parēķināsit visu iekārtu izmaksas, tas izrādās dārgi.
Apkures plusi un mīnusi
- Absolūts videi draudzīgums - ūdens sadalīšanās produkti (ūdeņradis, skābeklis un tvaiki) neietekmē veselības stāvokli pat degšanas laikā.
- Maksimālais efektivitātes līmenis, sasniedzot 96%, ir daudz augstāks nekā tām pašām oglēm, dīzeļdegvielai vai dabasgāzei.
- Ūdeņraža kā alternatīva energoresursu avota izmantošana var būtiski ietaupīt izsīkstošo dabas resursu rezerves, vairākas reizes samazinot to ražošanu.
- Zemas izmaksas - dzīvojamo ēku apkurei sistēmas izmaksas ir niecīgas, un darbības vienkāršība, kuras pamatā ir primitīva elektrolīzes ķīmiskā reakcija, ļauj sistēmu salikt pašiem.
Lasiet arī: Mēs runājam par ēterisko magnetoelektrisko ģeneratoru
No trūkumiem var izdalīt tikai trīs rādītājus:
- Metāla plātņu nomaiņa ir nepieciešama katru gadu, lai elektrolīze notiktu ar visaugstāko iespējamo ūdeņraža ražošanas līmeni.
- Dārgas iekārtas - rūpnīcas instalācijas iegāde maksās vidēji aptuveni 35-40 tūkstošus rubļu.
Daži labi padomi
Tālāk parunāsim par citām ūdeņraža degļa sastāvdaļām – veļas mazgājamās mašīnas filtru un vārstu. Abi ir paredzēti aizsardzībai. Vārsts neļaus aizdedzinātajam ūdeņradim iekļūt atpakaļ konstrukcijā un uzspridzināt zem elektrolizatora vāka uzkrāto gāzi (pat ja tās ir nedaudz). Ja mēs neuzliksim vārstu, tvertne tiks bojāta un sārms iztecēs.
Filtrs būs nepieciešams, lai izveidotu ūdens blīvējumu, kas pildīs barjeras lomu, kas novērš sprādzienu. Amatnieki, kuri pārzina paštaisīta ūdeņraža degļa dizainu, šo slēģu sauc par “bulbulatoru”. Patiešām, tas būtībā tikai rada gaisa burbuļus ūdenī. Pašam deglim mēs izmantojam to pašu caurspīdīgo šļūteni. Viss, ūdeņraža deglis ir gatavs!
Atliek tikai savienot to ar "siltās grīdas" sistēmas ieeju, noslēgt savienojumu un sākt tiešu darbību.
Piemērojamie materiāli
Apkures sistēmā parasti tiek izmantots destilēts ūdens, kuram pievieno nātrija hidroksīdu proporcijā 10 litri šķidruma uz 1 ēd.k. l viela.Ja nav vai ir grūti iegūt vajadzīgo destilāta daudzumu, ir atļauts izmantot arī parasto krāna ūdeni, bet tikai tad, ja tas nesatur smagos metālus.
Kā metālus, no kuriem tiek izgatavoti ūdeņraža katli, ir pieļaujams izmantot jebkura veida nerūsējošo tēraudu - lielisks risinājums būs ferimagnētiskais tērauds, kuram netiek piesaistītas liekas daļiņas. Lai gan galvenajam materiāla izvēles kritērijam joprojām vajadzētu būt izturībai pret koroziju un rūsu.
Ierīces montāžai parasti tiek izmantotas caurules ar diametru 1 vai 1,25 collas. Un deglis tiek iegādāts attiecīgajā veikalā vai tiešsaistes servisā.
Ja izvēlaties pareizos materiālus un rūpīgi izpētāt apkures shēmu, instalācijas izgatavošana un savienošana ar katlu nav grūta.
Ūdeņraža kā degvielas priekšrocības un trūkumi
Patiesībā ūdeņradim ir daudz priekšrocību. Kā minēts iepriekš, šī ir viena no visizplatītākajām gāzēm uz planētas (visizplatītākā Visumā), par pieņemamu cenu un videi draudzīgu degvielas veidu.
Kopumā priekšrocības ietver šādas:
- visuresošs (parasti tas tiek ievietots balonos - kā sašķidrinātā gāze);
- ūdeņraža apkures sistēma faktiski veido slēgtu ciklu, kam nav nepieciešama cilvēka iejaukšanās;
- degvielas relatīvais lētums;
- izmantojot ūdeņradi, vidējā ierīce atbrīvo 121 MJ / kg enerģijas, un tas pats rādītājs tam pašam populārajam propānam ir 40 MJ / kg.
Ūdeņraža degvielai ir arī savi trūkumi:
- katla sprādziena iespējamība, kad tiek pārsniegts normalizētais spiediens katlā;
- ja ņemam Krievijas apstākļus, ūdeņraža balonus ne vienmēr var atrast pastaigas attālumā (tā taču nav dabasgāze, propāns);
- dažreiz katalītiskās reakcijas laikā izdalītā temperatūra var būt tik augsta, ka ir jāizveido atsevišķs skurstenis, lai izvadītu tvaiku un ūdeni (lai gan tas ir taisnība, ja runa ir par vecām iekārtām - modernās iekārtās tvaiks un ūdens nekavējoties nonāk cauruļvadā, jo ir dzesēšanas šķidrums);
- augsts trokšņa līmenis;
-
augsts ūdens patēriņš.
Ūdeņraža katla vadības bloka ierīces shēma
No kurienes nāk tīrs ūdeņradis?
Piezīme īpašniekam
“Lai pievērstu uzmanību saviem produktiem, daži ūdeņraža katlu ražotāji savās ierīcēs atsaucas uz kaut kādu “slepeno katalizatoru” vai “Brauna gāzes” izmantošanu. Piemēram, jūs varat iegūt ūdeņradi no metāna gāzes, kur ir pat 4 ūdeņraža atomi! Tikai šeit, kāpēc? Metāns pats par sevi ir degoša gāze, kāpēc tērēt papildu enerģiju tīra ūdeņraža ražošanai? Kur ir energoefektivitāte? Tāpēc visbiežāk ūdeņradis tiek iegūts no ūdens, kas, kā visi zina, nevar sadegt, izmantojot elektrolīzes metodi. Vispārīgākajā formā šo metodi var raksturot kā ūdens molekulu sadalīšanu ūdeņradī un skābeklī elektrības ietekmē.
Piemēram, jūs varat iegūt ūdeņradi no metāna gāzes, kur ir pat 4 ūdeņraža atomi! Tikai šeit, kāpēc? Metāns pats par sevi ir degoša gāze, kāpēc tērēt papildu enerģiju tīra ūdeņraža ražošanai? Kur ir energoefektivitāte? Tāpēc visbiežāk ūdeņradis tiek iegūts no ūdens, kas, kā visi zina, nevar sadegt, izmantojot elektrolīzes metodi. Vispārīgākajā formā šo metodi var raksturot kā ūdens molekulu sadalīšanu ūdeņradī un skābeklī elektrības ietekmē.
Elektrolīze jau sen ir zināma un plaši izmantota tīra ūdeņraža iegūšanai. Praksē neviens rūpnieciskais ūdeņraža katls līdz šim jebkurā gadījumā nevar iztikt bez elektrolīzes iekārtas vai elektrolizatora. Viss būtu kārtībā, bet šai instalācijai ir nepieciešama elektrība. Tātad ūdeņraža katlam obligāti jāpatērē enerģija. Jautājums ir, kādas ir šīs enerģijas izmaksas?
Visas runas par ūdeņraža "kaloritāti" mūs nedaudz attālina no šī jautājuma, bet tikmēr tas ir vissvarīgākais. Tātad ūdeņraža katls var būt izdevīgs vienīgajā gadījumā - tā saražotajai siltumenerģijai jābūt lielākai par katla patērēto enerģiju.
Vai ir iespējams patstāvīgi izveidot ūdeņraža ģeneratoru
Labāk neuzņemties risku, jo šāds process ir saistīts ne tikai ar nepieciešamību zināt tehnoloģiju un ķīmijas smalkumus, bet arī prasa pienācīgu drošības noteikumu ievērošanu. Bet ir iespējama aprīkojuma uzstādīšana ar savām rokām. Lai to izdarītu, pietiek ievērot norādījumus un nepieļaut amatieru sniegumu.
Jebkuras mājas apkurei ir jānodrošina ne tikai ērta cilvēka dzīvošana, bet arī vides ekoloģiskā tīrība. Tas tiek panākts, pateicoties tam, ka pēc ūdeņraža sadegšanas neveidojas kaitīgi savienojumi.
Rietumvalstīs apkure ar ūdeņraža ģeneratoriem ir guvusi plašu atzinību un ekonomisku pamatojumu. Ja līdzīga metode iesakņojas Krievijā, tas ievērojami palielinās apkures efektivitāti ar minimālām resursu izmaksām.
Elektrolītiskā ūdeņraža ģeneratora īpašības
Ūdeņraža ģenerators, kas balstīts uz elektrolīzes principu, visbiežāk tiek ražots konteinera versijā. Priekšnoteikums šādas apkures ierīces iegādei ir šādu dokumentu klātbūtne: Rostekhnadzor atļauja, sertifikāti (atbilstība GOSTR un higiēniska).
Elektrolītiskais ģenerators sastāv no šādiem elementiem:
- bloks, kurā ietilpst transformators, taisngriezis, sadales kārbas un ierīces, ūdens papildināšanas un demineralizācijas iekārta;
- ierīces atsevišķai ūdeņraža un skābekļa ražošanai - elektrolizators;
- gāzes analīzes sistēmas;
- šķidruma dzesēšanas sistēmas;
- sistēma, kuras mērķis ir atklāt iespējamu ūdeņraža noplūdi;
- vadības paneļi un automātiskās vadības sistēmas.
Lai panāktu visefektīvāko elektrovadītspējas procesu, tiek izmantoti sārma pilieni. Tvertne ar to tiek papildināta pēc vajadzības, bet visbiežāk tas notiek apmēram 1 reizi gadā. Jebkuri rūpnieciska tipa elektrolītiskie ģeneratori tiek ražoti, pamatojoties uz Eiropas vides un drošības standartiem.
Eksperimentāli ir pierādīts, ka ūdeņraža elektrolītiskā ģeneratora iegāde ir daudz izdevīgāka nekā regulāra gāzes iegāde. Tātad, lai no ūdeņraža un skābekļa iegūtu 1 kubikmetru gāzes, nepieciešams tikai aptuveni 3,5 kW elektroenerģijas, kā arī puslitrs demineralizēta ūdens.
Ūdeņraža perspektīvas apkures nozarē
Daudzi zinātnieki sauc ūdeņradi par visdaudzsološāko degvielu, un to apstiprina tikai šādi fakti:
Ūdeņradis ir visbagātīgākais degvielas elements Visumā un desmitais visizplatītākais no visiem ķīmiskajiem elementiem uz mūsu planētas. Vienkārši sakot, problēmu ar ūdeņraža rezervēm noteikti nebūs;
- Neskatoties uz to, ka tā ir gāze, tā ir absolūti nekaitīga un netoksiska, tāpēc cilvēki, dzīvnieki un pat augi kaitīgo ietekmi nejutīs;
- Apkures iekārtās, kas darbojas ar ūdeņradi, sadegšanas produkts ir parasts ūdens, tāpēc nav vērts runāt par kaitīgām izplūdēm;
- Ūdeņraža sadegšanas pakāpe ir 6000, kas apliecina šī ķīmiskā elementa augsto siltumietilpību;
- Pēc svara šī degviela ir pat vieglāka par gaisu (14 reizes), tāpēc noplūdes gadījumā degvielas izvēle iztvaiko pati un ļoti ātri;
- Kilograms ūdeņraža mūsdienās maksā tikai 2-7 ASV dolārus. Bet kilograms ir daudz, jo vielas blīvums ir tikai 0,008987 kg/m3;
- 1 kubikmetra ūdeņraža siltumspēja ir 13 000 kJ. Protams, šis rādītājs ir aptuveni trīs reizes zemāks nekā dabasgāzei, bet ūdeņraža cena ir desmit reizes zemāka.
No tā mēs varam secināt, ka māju apkure ar ūdeņradi maksās ne vairāk kā parasto gāzes katlu izmantošana. Tāpat šādas unikālas iekārtas īpašnieks neiemaksās trakus uzcenojumus naftas un gāzes kompāniju īpašnieku kabatās, un nav jāaprīko dārgs gāzes vads. Vienlaikus īpašnieks arī paglābs sevi no nogurdinošām un garām birokrātiskām procedūrām dažādu projektu saskaņošanā.
Kopumā ūdeņradi patiešām var uzskatīt par visdaudzsološāko degvielu. Visas šī elementa priekšrocības jau ir pieredzējuši aviācijas un kosmosa uzņēmumu darbinieki, kuri izmanto ūdeņradi kā raķešu degvielu.
Ģeneratoru negatīvās puses
Tiesa, šādu ģeneratoru izmantošanai ir daži trūkumi. Tehnoloģija siltuma ieguvei no ūdeņraža šobrīd ir izstrādes stadijā, tāpēc nevar izvairīties no dažiem trūkumiem. Pirmkārt, tā ir nepieejamība, ne katrā veikalā ir ģeneratori. Attiecīgi bojājumu gadījumā būs rūpīgi jāmeklē rezerves daļa.
Cilindrus ar šo vielu nav īpaši ērti transportēt, jāņem vērā arī tas, ka istabas temperatūrā ūdeņradis ir viegli gaistoša gāze, un ar to ir grūti strādāt. Šādas alternatīvas degvielas iegāde Krievijā šodien nav vienkārša, un ne visi var tikt galā ar elektrolīzes būvniecību ar savām rokām. Tāpat, izmantojot paštaisītus dizainus, jāņem vērā, ka tie var būt nedroši, jo nav iespējams garantēt pilnīgu reakcijas kontroli.
Bet visi šie trūkumi būs tikai uz laiku, drīz zinātnieki atradīs veidu, kā ātri iegūt un ērti transportēt ūdeņradi, un pēc tam to varēs pastāvīgi izmantot mājas apkurei. Šāda veida ģeneratoru popularitāte nepārtraukti pieaug, un tie no eksotisko ierīču kategorijas pāriet uz "novatoriskām".
Vai ir izdevīgi sildīt māju ar ūdeņradi
Kompakto ūdeņraža ģeneratoru pārdevēji pārliecina pircējus par neparasto lētumu māju apkurei ar ūdeņradi. Tas esot pat izdevīgāk nekā apkure ar gāzi. Viņi saka, ka ūdens, ko ielej instalācijā, neko nemaksā, par pārējām izmaksām viņi klusē. Šādiem solījumiem ir maģiska ietekme uz dažiem mūsu līdzpilsoņiem, kuriem patīk bezmaksas dāvanas. Bet nebūsim kā Pinokio un, pirms dosimies Muļķu zemē, uzzināsim, cik patiesībā maksā ūdeņraža apkure mājās.
Vidējā dabasgāzes pārdošanas cena mājsaimniecībām apkurei un elektroenerģijas ražošanai ir 4,76 rubļi/m3. 1 m3 satur 0,712 kg. Attiecīgi 1 kg dabasgāzes maksā 6,68 rubļus. Dabasgāzes vidējā siltumspēja ir 50 000 kJ/kg. Ūdeņradis ir daudz lielāks, 140 000 kJ/kg. Tas ir, lai iegūtu siltumenerģijas daudzumu, kas vienāds ar to, ko rada 1 kg ūdeņraža sadedzināšana, būs nepieciešami 2,8 kg dabasgāzes. Tās izmaksas ir 13,32 rubļi. Tagad salīdzināsim siltumenerģijas izmaksas, kas iegūtas, sadedzinot 1 kg ūdeņraža, kas iegūts labā rūpnīcas elektrolizatorā un no 2,8 kg dabasgāzes: 420 rubļi pret 13,32. Atšķirība patiešām ir milzīga, 31,5 reizes! Pat salīdzinot ar dārgāko no tradicionālajiem apkures veidiem - elektrisko, ūdeņradis pat ne tuvu nevar konkurēt, tas maksā 4 reizes vairāk! Elektroenerģiju, kas tiks tērēta elektrolizatora darbībai, vislabāk izmantot apkures elektroierīču darbībai, tā būs nelietderīgāka nekā piemērs.
Tieši šīs reklāmas tehnoloģijas un pārliecināšanas metodes izmanto māju apkures ar ūdeņradi iekārtu pārdevēji, lai pārdotu savas nevērtīgās preces par pārmērīgi augstām cenām.
Kas attiecas uz ūdeņraža enerģijas perspektīvām, tās ir, taču panākumi ir saistīti ar daudzsološām rūpnieciskām tehnoloģijām, kuras vēl nav izgudrotas. Sadzīves ūdeņraža ģeneratori un ūdeņraža automašīnas nepārprotami ir nerentabli vismaz turpmākajās desmitgadēs.To ļoti ierobežota izmantošana dažās valstīs ir iespējama, tikai pateicoties nopietnām valdības subsīdijām eksperimentālo vides programmu ietvaros.
Secinājums
Pagaidām var tikai spekulēt par to, kādas tehnoloģijas cilvēce izmantos rīt. Daudzi zinātnieki ir skeptiski noskaņoti uz ūdeņraža bāzes enerģijas izredzēm nelielā pielietojuma klāsta dēļ. Bet jūs varat paskatīties uz šo situāciju no citas puses. Ja cilvēkam ir tendence izstrādāt tehnoloģijas savas dzīves sakārtošanai, mijiedarbībai ar dabas spēkiem, kā var atmest iespēju iegūt siltumenerģiju elektrības un ūdens mijiedarbības rezultātā?
Ir muļķīgi palaist garām šādu iespēju. Ja nevarat atrast veidu, kā to pielietot mūsdienu pasaulē, varbūt labāk padomāt par to, kādu pasauli mēs cenšamies radīt? Jāizstrādā un jāizmanto ūdeņraža ģenerators privātmājas apkurei un citas dabas tehnoloģijas.
9 Slavenas sievietes, kuras ir iemīlējušās sievietēs Intereses izrādīšana par kādu citu, nevis pretējo dzimumu nav nekas neparasts. Diez vai kādu spēsi pārsteigt vai šokēt, ja to atzīsti.
10 burvīgi slavenību bērni, kuri šodien izskatās ļoti atšķirīgi Laiks skrien, un kādu dienu mazās slavenības kļūst par neatpazīstamiem pieaugušajiem Skaisti zēni un meitenes pārvēršas par s.
7 ķermeņa daļas, kurām nevajadzētu pieskarties Padomājiet par savu ķermeni kā par templi: jūs varat to izmantot, taču ir dažas svētas vietas, kurām nevajadzētu pieskarties. Displeja izpēte.
Kā izskatīties jaunākai: vislabākie matu griezumi tiem, kas vecāki par 30, 40, 50, 60. Meitenes vecumā no 20 gadiem neuztraucas par savu matu formu un garumu. Šķiet, ka jaunība tika radīta eksperimentiem ar izskatu un drosmīgām cirtām. Tomēr jau
Nepiedodamas filmu kļūdas, kuras jūs, iespējams, nekad neesat pamanījis. Iespējams, ir ļoti maz cilvēku, kuriem nepatīk skatīties filmas. Tomēr pat labākajā kinoteātrī ir kļūdas, kuras skatītājs var pamanīt.
10 noslēpumaini fotoattēli, kas šokēs Jau ilgi pirms interneta parādīšanās un Photoshop meistaru parādīšanās lielākā daļa uzņemto fotoattēlu bija īstas. Dažkārt bildes kļuva patiešām neticamas.