氫氣發生器的裝置及工作原理
這個怎麼運作
用於產生氫氣的經典裝置包括一個小直徑的管子，通常具有圓形橫截面。在它下面是帶有電解質的特殊電池。鋁顆粒本身位於下部容器中。這種情況下的電解液只適用於鹼性類型。進料泵上方安裝了一個水箱，用於收集冷凝水。某些型號使用 2 個泵。溫度直接在電池中控制。
發電機從水中獲取氣體。其質量直接影響成品中雜質的多少。因此，如果含有高濃度外來離子的水進入發生器，則必須先通過去離子過濾器。
以下是獲取氣體的過程：
- 餾出物在電解過程中分解為氧氣 (O) 和氫氣 (H)。
- O2 進入進料罐，然後作為副產品排放到大氣中。
- H2 被供應到分離器，與水分離，然後返回供應罐。
- 氫氣重新通過分離膜，分離膜從中提取剩餘的氧氣，然後進入色譜設備。
電解法
如上所述，世界上幾乎沒有氫這樣的取之不盡的能源。不應忘記，世界海洋的 2/3 由這種元素組成，在整個宇宙中，H2 和氦氣佔據了最大的體積。但是要獲得純氫，你需要將水分解成顆粒，而這並不是很容易做到的。
科學家們經過多年的詭計發明了電解的方法。該方法基於將兩個金屬板彼此靠近放置在水中，它們連接到高壓源。接下來，施加電力 - 一個大的電勢實際上將水分子分解成組分，結果釋放出 2 個氫原子 (HH) 和 1 個氧 (O)。
這種氣體 (HHO) 以澳大利亞科學家 Yull Brown 的名字命名，他於 1974 年為電解槽的發明申請了專利。
斯坦利邁耶燃料電池
美國科學家斯坦利·邁耶（Stanley Meyer）發明了這樣一種裝置，它不使用強電勢，而是使用一定頻率的電流。水分子隨著變化的電脈衝及時振盪並進入共振狀態。逐漸地，它獲得了力量，足以將分子分離成成分。對於這樣的衝擊，電流比標準電解裝置的運行小十倍。
布朗氣體作為能源的好處
- 獲得 HHO 的水大量存在於我們的星球上。因此，氫的來源實際上是取之不盡的。
- 布朗氣體的燃燒產生水蒸氣。它可以重新冷凝成液體並再次用作原料。
- HHO的燃燒不會將任何有害物質釋放到大氣中，也不會形成水以外的副產物。可以說，布朗的天然氣是世界上最環保的燃料。
- 使用氫氣發生器時，會釋放水蒸氣。它的數量足以長時間保持房間內舒適的濕度。
集線器模型，根據編輯 Tehno.guru 的說法是最好的
在閱讀了網絡上的大量評論後，考慮了許多模型的技術特性，Tehno.guru 編輯團隊選擇了一些最好的模型。這應該可以幫助我們親愛的讀者做出正確的選擇，而無需花費大量時間在互聯網上尋找好的設備。
“ARMED 7F-3L”——具有良好功能的製氧機
這就是最好的設備之一的外觀 - “ARMED 7F-3L” “ARMED 7F-3L”不僅推薦用於家庭，還推薦用於幼兒園、學校、健身中心。在氧氣濃度為 93% 時，該設備的生產率高達 3 l/min。該設備的尺寸為 480 × 280 × 560 mm，重量 - 26.5 kg。適用於製備氧氣雞尾酒。以下是它的一些特點。
| 品牌、型號 | 氧氣生產率，l/min | 噪音水平，分貝 | 功耗，W |
| 武裝 7F-3L | 0-3 | 49 | 350 |
有點吵，但總體來說是一個相當不錯的單元。以下是網友對他的評價。
武裝 7F-3L
“OXYbar Auto”是著名品牌“Atmung”的產品
OXYbar Auto 是最安靜、最緊湊的設備之一 非常安靜、輕便且緊湊的設備
該套件包括一個用於連接汽車的適配器，這對於許多長途旅行的人來說非常重要。重量僅 5.2 公斤
迄今為止，俄羅斯市場上還沒有這樣的照明設備。製造商聲稱該設備可以全天候工作。該裝置的最大容量為 6 l / min，但是氧氣濃度僅為 30%，這不能令人滿意。使用 1l/min 的性能設置，濃度是可以接受的 - 90%。考慮設備的特性。
| 品牌、型號 | 氧氣生產率，l/min | 噪音水平，分貝 | 功耗，W |
| Atmung OXYbar 汽車 | 0,2-6 | 40 | 115 |
因此，該設備不僅可以稱為最小的，而且可以稱為最安靜的設備之一。
Atmung OXYbar 汽車
“BITMOS OXY-6000”——性能相當不錯的設備
“BITMOS OXY-6000”具有良好的特性
| 品牌、型號 | 氧氣生產率，l/min | 噪音水平，分貝 | 功耗，W |
| BITMOS OXY-6000 | 1-6 | 35 | 360 |
“BITMOS OXY-6000”是德國製造商的創意。而且，就像任何德國技術一樣，它的質量非常高。它有一個非常方便的形狀——它是一個帶輪子的“手提箱”，重量為 19.8 公斤，非常方便。設備尺寸為520×203×535mm。有製備含氧植物雞尾酒的功能。在溫度升高、流量下降、氧氣濃度下降、電源斷開和微處理器錯誤的情況下，設備會發出嗶嗶聲。容量為1-4l/min，氧氣濃度達到95%。還有特點呢？
BITMOS OXY-6000
有用的信息！
這種設備的成本相當高，並不是每個人都能負擔得起。這就是為什麼今天您可以找到許多公司以相當合理的價格提供家用制氧機出租。
這個怎麼運作
在意大利開發了一種有前途的加熱方法。在氫鍋爐的運行過程中，有毒物質不會釋放到大氣中，因此它的使用是為房屋和公寓供暖最安全的。轉換過程中進行的反應不伴有噪音，因此運行鍋爐的聲音振動很小。
集裝箱地板結構
該技術的用處在於，科學家和設計師已經設法實現了氫氣燃燒的相對低溫。指示器達到大約三百攝氏度。此功能使您可以顯著節省鍋爐材料，因為可以忽略對熔化的保護。
發電機內部持續反應的原理從學生時代就已為人所知。當氧和氫原子相互作用時，就會形成水分子。需要反應催化劑來啟動轉化過程。在形成鍵的過程中，通過管道循環的液體被加熱到大約 40 度。這足以將地板加熱到足夠的水平。
氫氣加熱
為了在房屋內實現更高的溫度，需要調節鍋爐設備的運行，尤其是其功率。需要更改參數以使供暖系統適應房間的不同尺寸。為氫轉化反應設計的鍋爐是模塊化的。
這意味著它們可以包含多個通道，這些通道相互獨立，連接到一個單元。對於每個管道，連接一個帶有催化劑的單獨容器，因此液體進入交換部分，溫度約為40度。
該裝置的工作原理如下：
- 完成的設備包括一個設備，該設備具有一對具有不同電荷水平（陰極和陽極）的互連板，它們浸入水中並對其施加正負信號。為此，希望使用專門調節的電流源。通過使用電解質代替普通液體，例如具有大量游離離子的鹼性或酸性環境，可以提高系統性能。
- 當反應從陰極開始時，氫氣將開始從液體中釋放出來，氧氣將開始在離陽極不遠的地方釋放出來。
- 兩種氣體都通過管道傳輸到水封中，水封將蒸汽分離並防止反應堆發生爆炸。
- 之後，氫氣進入燃燒器，它必須在那裡燃燒。結果是水。
工作原理
為什麼水還沒有加熱
水的分子間鍵比分子內鍵更容易產生和斷裂。因此，是他們決定將它們用於傳熱過程。化學家通過實驗發現，水分子間鍵的能量在 0.26 到 0.5 eV（電子伏特）的範圍內。
問題在於，為了從水中獲得燃料，必須將其分解為其成分。簡單來說，就是需要先分解成氧氣和氫氣，然後再把氫氣燃燒，再得到水。分裂是通過使電流通過液體來實現的。
沸騰時，水不會分解成單獨的分子，只會蒸發。普通燃燒產生的熱量不會在液體中引起其他反應。此外，這個過程需要大量的能量，這些能量可以被利用。例如：
- 燃燒 1 kg 水分含量不超過 20% 的干柴產生約 3.9 kW；
- 如果木材水分含量上升到 50%，那麼 1 kg 僅釋放 2.2 kW。
分解水以產生真正的燃燒需要大量的能量。當將回收的元素再次用作燃料時，它需要的量遠遠超過釋放量。可以給出一個大概的比例：
- 100% 能量 - 用於分裂；
- 75% 的能量來自回收組分的燃燒。
事實上，在釋放的氫和氧的逆反應過程中釋放的能量較少，這就是為什麼水作為汽車燃料而不僅沒有被使用的原因。在經濟上，這種方法被證明是無利可圖的。用垃圾做燃料更現實。它可以是液體、氣體和固體。
有沒有“水”車
2008年，在日本，Genepax在大阪的一個展會上展示了一款“水”車。可以使用一杯自來水或河水作為燃料，甚至是普通的蘇打水。
該裝置將液體分解成氫和氧分子，它們開始燃燒並為汽車提供驅動能量。今天眾所周知，Genepax 在一年後破產並關閉。
能量守恆定律↑
自然界中的一切都是相互關聯的。如果某物已到達某處，則意味著它已從某處離開。這種民間智慧以一種簡單但普遍正確的方式描述了能量守恆定律。氫氣燃燒時會釋放熱能。但是為了通過電解獲得氣體，你將不得不花費一定的電力。反過來，這主要是通過從其他燃料的燃燒中產生熱量來獲得的。如果我們利用發電所需的純熱能和氫氣在燃燒過程中產生的能量，即使是最先進的裝置也會造成雙重損失。我們真的扔掉了一半的錢。這些只是運營成本，但您還應該考慮到非常昂貴的設備成本。
風氫飛艇 Aeromodeller II 項目。比利時工程師畫了一幅美麗的圖畫，但仍需用特定的經濟可行技術來支持它
根據INEEL研究實驗室，在美國的工業製氫機上，一公斤氫氣的成本為：
- 來自工業電網的電解 - 6.5 usd。
- 從風力渦輪機的電解- 9 usd。
- 從太陽能設備的光電解- 20 usd。
- 從生物質的生產- 5.5 usd。
- 天然氣和煤的轉換- 2.5 usd。
- 在核電站的高溫電解 - 2.3 usd。這是最便宜的方式，也是離家庭條件最遠的方式。
此外，即使是國內最好的氫氣發生器，其效率也會明顯低於工業級氫氣發生器。有了這樣的價格，與廉價的天然氣相比，與昂貴的電加熱、柴油甚至熱泵相比，沒有理由談論氫燃料的激烈競爭。
應用領域
今天，電解槽與乙炔發生器或等離子切割機一樣為人們所熟知。最初，焊工使用氫氣發生器，因為攜帶一個僅重幾公斤的裝置比移動巨大的氧氣和乙炔氣瓶要容易得多。同時，單位的高能量強度並不是決定性的重要 - 一切都取決於方便性和實用性。近年來，布朗氣體的使用已經超越了氫作為氣焊機燃料的通常概念。未來，技術的可能性非常廣泛，因為使用 HHO 有很多優勢。
- 降低車輛的油耗。現有的汽車氫氣發生器允許 HHO 用作傳統汽油、柴油或天然氣的添加劑。由於燃料混合物的燃燒更充分，碳氫化合物消耗可減少 20-25%。
- 使用天然氣、煤或燃料油的火力發電廠的燃料經濟性。
- 減少毒性並提高舊鍋爐房的效率。
- 由於用布朗的天然氣完全或部分替代傳統燃料，住宅建築的供暖成本成倍降低。
- 使用便攜式 HHO 植物滿足家庭需求 - 做飯、取熱水等。
- 開發全新、強大且環保的發電廠。
可以購買使用 S. Meyer（即，這是他的論文名稱）的“水燃料電池技術”製造的氫氣發生器 - 美國、中國、保加利亞和其他國家的許多公司都在從事製造。我們提供自己製造氫氣發生器。
遵守安全措施
電解槽是一種非常危險的設備。
因此，在其製造、安裝和運行過程中，首先必須遵守一般和專門的安全措施。
專門措施包括以下項目：
- 應控制氫氣和氧氣混合物的濃度以防止爆炸；
- 如果在氫氣發生器的觀察窗中看不到液位，則不能使用；
- 在維修過程中，必須確保在系統的終點，因此沒有氫氣；
- 禁止在電解槽附近使用明火、帶加熱功能的電器和電壓超過 12 伏的手提燈；
- 在電解液作業期間，應使用防護用品（專用防護服、手套和護目鏡）保護自己。
選定的使用點
首先，我要注意的是傳統的方法 燃燒天然氣 或丙烷不適合我們的情況，因為 HHO 的燃燒溫度超過碳氫化合物的三倍以上。如您所知，結構鋼不會長時間承受這樣的溫度。斯坦利·邁耶本人建議使用不尋常設計的燃燒器，我們在下面展示了它的圖表。
S. Meyer 設計的氫氣燃燒器方案
該裝置的全部技巧在於 HHO（圖中數字 72 表示）通過閥門 35 進入燃燒室。燃燒的氫氣混合物通過通道 63 上升，同時進行噴射過程，夾帶外部空氣通過可調孔13和70。在帽蓋40下方，保留一定量的燃燒產物（水蒸氣），其通過通道45進入燃燒柱並與燃燒氣體混合。這使您可以多次降低燃燒溫度。
我想提請您注意的第二點是應該倒入裝置中的液體。最好使用不含重金屬鹽的製備水。理想的選擇是餾分油，可以在任何汽車商店或藥房購買。
為了電解槽的成功運行，將氫氧化鉀 KOH 加入水中，加入量約為每桶水一湯匙粉末。
我們特別強調的第三件事是安全。請記住，氫氣和氧氣的混合物不會被意外稱為爆炸物。 HHO 是一種危險的化合物，如果處理不當，可能會引起爆炸。遵守安全規則，在試驗氫氣時要特別小心。只有在這種情況下，構成我們宇宙的“磚塊”才能為您的家帶來溫暖和舒適。
我們希望這篇文章已經成為您的靈感來源，並且您已經捲起袖子，開始製造氫燃料電池。當然，我們所有的計算都不是最終的真理，但是，它們可以用來創建氫氣發生器的工作模型。如果您想完全改用這種加熱方式，則必須更詳細地研究這個問題。也許正是您的裝置將成為基石，因此能源市場的重新分配將結束，並且便宜且環保 溫暖會走進每一個家.
加熱氫氣鍋爐的選擇規則
購買時首先需要的是設備保護單元的合格證書。
然後檢查細節是否合規，確定一些基本參數：
- 力量。根據房屋內可用的網絡和建築物的面積大小進行選擇。對於 10 m2，需要 1 kW 的熱量。
- 供暖系統參數。例如，如果鍋爐從 +90 C 加熱水，並且網絡使用不高於 +80 C 的冷卻劑工作，則必須降低鍋爐功率。
- 燃燒室的容積。該指標應與用於加熱房屋的熱交換器的數量相對應。
- 電路的數量和安裝附加電路的技術可能性。例如，用於將熱水分配到不同樓層。
如何安裝氫氣鍋爐？
目前，許多人更喜歡為他們的供暖系統獨立生產氫氣發生器。這並不奇怪，因為“商店”類似物不僅非常昂貴，而且效率也不高。但是如果這個設備是手工製作的，那麼它的效率會高出一個數量級。
對於如何組裝使用氫氣運行的發電機，有多種選擇。但無論如何，如果要在國內製造，則需要以下耗材。
12伏電源。
幾個管子由不銹鋼製成，具有不同的直徑。
結構將位於其中的水箱。
脈寬調製控制器
重要的是它的功率至少為 30 安培，這些是自製氫氣發生器通常包含的主要部件。此外，不要忘記蒸餾水箱 - 它也是必須的。
必須將水供應到內部具有辯證法的密封結構中。在同一設計中，將有一組不銹鋼板通過絕緣材料彼此相鄰。將 12 伏電壓施加到這些板上很重要。如果一切都正確完成，那麼當施加電壓時，水會分解成 2 種氣態元素
此外，不要忘記蒸餾水罐 - 它的存在也是必需的。必須將水供應到內部具有辯證法的密封結構中。在同一設計中，將有一組不銹鋼板通過絕緣材料彼此相鄰。
將 12 伏電壓施加到這些板上很重要。如果一切都正確完成，那麼當施加電壓時，水會分解成 2 種氣態元素
這些是自製氫氣發生器通常包含的主要部件。此外，不要忘記蒸餾水罐 - 它的存在也是必需的。必須將水供應到內部具有辯證法的密封結構中。在同一設計中，將有一組不銹鋼板通過絕緣材料彼此相鄰。
將 12 伏電壓施加到這些板上很重要。如果一切都正確完成，那麼當施加電壓時，水會分解成 2 種氣態元素
筆記！在這方面更有效的是使用由 PWM 類型發生器產生的直流電（它必須具有特定的頻率）。在這種情況下，脈衝電流（或交流電流）將被恆定電流代替。因此，設備的效率將顯著提高。
因此，設備的效率將顯著提高。
氫氣發生器的特點
純氫會在各種化學反應中釋放出來，但這種獲得它的方法相當困難，而且通常過於昂貴。
例外是氣體作為副產品形成的技術過程，但迄今為止這種生產量很少。
通過使電流通過它來從水中提取氫氣要容易得多 - 這個過程稱為電解。首先，H2O 分子分解成氫原子 H 和羥基 OH，然後發生氧和氫的最終分離。
很明顯，隨著水和電極接觸面積的增加，安裝的生產率會提高。出於這個原因，後者以板的形式製成。它們組裝在類似於鋼肋加熱散熱器的結構中。
為了提高今天的生產率，使用了圓柱形電極，並且具有更複雜的形狀。
析氫速率還取決於電極的材料。
現代“高級”發電機使用非常昂貴的特殊合金，而不是銅或不銹鋼。
另一個條件是水必須通過電流。請注意，在蒸餾形式中，它是一種電介質。離子使這種液體成為導電體，溶解在其中的物質（主要是鹽）分解成導電體。溶液越陡，其傳導電流就越好。
氫氣加熱系統的本質
氫氣空間供暖是天然氣和固體燃料的絕佳替代品。燃料的平均燃燒溫度可達3000度。對於工藝流程，您將需要一個特殊的燃燒器，它適用於這種溫度條件。
該套氫氣設備包括：
- 氫氣發生器（電解槽），負責氫氣和氧氣的反應。催化劑用於優化工藝。
- 產生火焰的燃燒器。燃燒器位於燃燒室內，為加熱系統中的熱載體提供加熱。
- 執行熱交換器功能的鍋爐。
氫氣鍋爐通常是根據上述原理在固體燃料或氣體裝置的基礎上製造的。在節省方面，這比購買工廠設備便宜得多。但是，沒有人會保證自製的鍋爐符合安全要求。
DIY氫氣發生器
工廠製造的型號與自製的型號差別不大，而且價格更高。一台成品發電機的總價在 20 到 6 萬盧布之間，因此許多工匠都在嘗試自己製造氫動力加熱裝置。但在開始工作之前，即使是最輕微的疑慮也有必要權衡一下。如果他們在場，那麼最好拒絕工作。但如果慾望和機會開綠燈，那麼整個生產過程可以分為以下幾個步驟：
繪圖和搜索材料。此步驟包括徹底閱讀結構的所有節點，計算所需功率和發電機的總體視圖；
電解槽為優質不銹鋼外殼；
電解板
要創建這個重要的部分，您需要一塊鋼板，必須將其切成 18 條相等的條。接下來，您需要鑽一個用於安裝和分割的孔 陰極和陽極上的板
剩下的只是將電流連接到結構上；
氣體發生器
- 理想情況下應該購買燃燒器，因為在沒有錯誤的情況下組裝該部件可能會出現問題。另外，在專賣店裡，這樣的元素的選擇就足夠了；
- 分離器連接到結構上以僅從氣體混合物中提取氫氣成分；
- 管道根據建築物的面積連接。
為了使系統充分發揮作用，必須具備豐富的知識和技能，否則您可能會構建危險的結構。此外，自製發電機需要投入大量的物力資源和大量時間。失敗的高風險和總的時間浪費導致最好選擇購買工廠版本的氫氣加熱系統。
在家如何制取氫氣？
