Воднева пальник: пристрій, принцип роботи, як зробити своїми руками

Багато хто звик вважати, що найбільш доступним і економічним видом палива є природний газ. Але виявилося, що у цього продукту існує хороший альтернативний варіант – водень. Його отримують за допомогою розщеплення води. Вихідний компонент для отримання такого палива виходить безкоштовно. Воднева пальник для котла опалення, зроблена своїми руками, допоможе значно заощадити і не думати про похід в магазин. Існують спеціальні правила і методи створення технічної установки, призначеної для вироблення водню.

Як виходить водень?

Інформацію про отримання водню часто дають вчителі хімії дітям, які навчаються в середній школі. Метод його видобутку з простої води у хімії називається електролізом. Саме за допомогою такої хімічної реакції є можливість отримувати водень.


Просте по конструкції пристрій виглядає як окрема ємність, наповнена рідиною. Під шаром води знаходяться два пластичних електрода. До них підводять електричний струм. З-за того, що вода має властивість електропровідності, між пластинками вибудовується контакт з мінімальним опором. Проходить по створеному водяному опору струм призводить до формування хімічної реакції, в результаті якої виробляється необхідний водень. На цьому етапі все здається дуже простим – залишається лише зібрати отриманий водень, щоб використовувати його як джерело енергії. Але хімія не може існувати без дрібних деталей. Важливо пам'ятати, що якщо водень вступає в з'єднання з киснем, то при певній концентрації виникає вибухонебезпечна суміш. Такий стан речовин вважається критичним, що обмежує людину у створенні потужних станцій домашнього типу.

Як влаштована воднева пальник?

Для створення своїми руками генераторів, що працюють на водні, частіше всього в якості основи використовується класична схема установки Брауна. Електролізер такого типу володіє середньою потужністю і включає в себе кілька груп комірок, кожна з яких, в свою чергу, володіє групою пластичних електродів. Потужність створеної установки буде залежати від загальної площі поверхні пластичних електродів. Осередки встановлюються в ємність, яка якісно захищена від зовнішніх факторів. На корпусі пристрою фіксуються спеціальні патрубки для підключення водяній магістралі, виведення водню, а також контактна панель, що здійснює роль підведення електричного струму. Створена своїми руками воднева пальник за схемою Брауна, крім усього перерахованого, включає в себе окремий водяний затвор і зворотний клапан. З допомогою таких деталей досягається повна захист пристрою від виходу водню. Саме цю схему використовують багато майстри при створенні водневої установки для опалення домашнього ділянки.

Опалення будинку воднем

Створити киснево-водневої пальник своїми руками не так просто, це вимагає певних зусиль і терпіння. Щоб зібрати потрібну кількість водню для опалення будинку, потрібно скористатися потужною електролізної установкою, а також запастися величезною кількістю електричної енергії.
Фахівці відзначають, що компенсувати витрачений електрику за допомогою використання готової установки в домашніх умовах вийде нескоро.

Воднева станція для використання в домашніх умовах

Як зробити водневу пальник своїми руками? Це питання продовжує залишатися найпопулярнішим у власників приватних будинків, які намагаються виготовити надійний і якісний джерело опалення. Найпоширенішим способом створення такого пристрою вважається наступний варіант:

попередньо готують герметичну ємність;

створюються пластинные або трубчасті електроди;

планується конструкція приладу: спосіб управління ним і оснащення струмом;

готуються додаткові модулі для підключення до пристрою;

купуються спеціальні деталі (кріплення, шланги, проводка).

Звичайно ж, майстру в обов'язковому порядку потрібні інструменти, включаючи спеціальні пристрої, частотомір або осцилограф. Як тільки всі інструменти і матеріали будуть підготовлені, майстер може перейти до самого створення воднево-опалювальної пальники для домашнього використання.

Схема створення пристрою

На першому етапі створення водневої пальники для опалення будинку майстру потрібно виконати спеціальні комірки, призначені для генерації водню. Паливна комірка відрізняється своєю укомплектованістю (трохи менше довжини і ширини корпусу генератора), тому не займе занадто багато місця. Висота блоку з електродами всередині доходить до 2/3 висота головного корпусу, в який встановлюються основні деталі конструкції.
Клітинки можна створити з оргскла або текстоліту (товщина стінки варіюється від 5 до 7 міліметрів). Для цього текстолітові пластина розрізається на п'ять рівних частин. Далі з них формують прямокутник і склеюють кордону епоксидним клеєм. Нижня частина отриманої фігури повинна залишатися відкритою. З таких пластин прийнято створювати корпус паливної комірки водневого нагрівника. Але в цьому випадку фахівці застосовують трохи інший спосіб збирання з використанням гвинтів. На зовнішній стороні готового прямокутника висвердлюють невеликі отвори, призначені для проведення електродних пластин, а також одне маленьке отвір для датчика рівня. Для комфортного вивільнення водню буде потрібно додаткове отвір шириною від 10 до 15 міліметрів. Всередину вставляються платини електродів, контактні хвостики яких проводять через висвердлені отвори на верхній частині прямокутника. Далі вбудовується датчик рівня води на позначці 80 відсотків заповнення клітинки. Всі вільні отвори в текстолітової пластині (виключаючи те, з якого буде виходити водень) заливаються епоксидним клеєм.

Клітинки генератора

Найчастіше при створенні водневого генератора використовують циліндричну форму виконання модулів. Електроди в такій конструкції виконані трохи за іншою схемою. Отвір, з якого виходить водень, має бути додатково обладнано спеціальним штуцером. Його фіксують кріпленням або вклеюють. Готова осередок генерації водню вбудовується в корпус опалювального приладу і закладається з боку верху (в цьому випадку також можна використовувати епоксидну смолу).

Корпус приладу

Корпус водневого генератора для використання в домашніх умовах виконується досить просто. Але використовувати таку конструкцію для станцій великої потужності не вийде, так як він просто не витримає надається навантаження. Перед тим як встановити всередину готову клітинку, корпус слід добре підготувати. Для цього потрібно:

створити підведення рідини в нижній частині корпусу;

зробити верхню кришку, оснащену зручним і надійним кріпленням;

вибрати хороший ущільнювальний матеріал;

встановити на кришку електричний клемник;

оснастити кришку водневим колектором.

Фінальний етап

В кінці роботи майстер зможе отримати якісний і надійний водневий генератор для опалювальної системи приватного будинку. Далі залишаться лише фінальні штрихи:

встановити готову паливну клітинку головний корпус пристрою;

підключити електроди до клемників кришки приладу;

штурец, встановлений на отворі виходу водню, слід під'єднати до водневого колектору;

кришка накладається зверху на корпус пристрою і фіксується через ущільнювач.

Тепер водневий генератор повністю готовий до роботи. Власник приватного будинку може сміливо підключати воду і додаткові модулі для комфортного обігріву приватного будинку.

Правила використання пристрою

Воднева ювелірна пальник для будинку повинна володіти додатковими вбудованими модулями. Особливо важливий модуль подачі води, який поєднується з датчиком рівня води, вбудований в сам генератор водню. Найпростіші моделі являють собою водяний насос і контролер управління. Насос керується контролером через сигнал датчика залежно від кількості рідини, що знаходиться в паливної комірки.
Допоміжні елементи дуже важливі для будь-якої конструкції опалення. Без автоматичних модулів контролю і захисту генератор на водневої основі використовувати заборонено і навіть небезпечно. Фахівці радять придбати спеціальну систему, що регулює частоту подається електричного струму і рівня напруги. Це важливо для нормального функціонування робочих електродів всередині паливної комірки. Також в модулі повинен знаходитися стабілізатор напруги і захист від перевантаження струмом. Водневий колектор являє собою трубку, в яку вбудований спеціальний вентиль, манометр і зворотний клапан. Від колектора водень подається в приміщення за допомогою спеціального зворотного клапана. Манометр і водневий колектор – дуже важливі деталі у водневому генераторі, з допомогою яких здійснюється рівномірний розподіл газу по приміщенню і контролюється загальний рівень тиску. Будь-який споживач повинен пам'ятати, що водень залишається вибухонебезпечним газом з високою температурою згоряння. Саме з цієї причини просто взяти і наповнити конструкцію опалювального приладу воднем забороняється.

Як визначити якість установки?

Самостійно створити якісну і безпечну опалювальну установку для дому - важке завдання, з якої справляються не всі. Наприклад, навіть при розгляді металу, з якого складаються труби приладу та електродні пластини, вже можна зіткнутися з великою кількістю труднощів. Час служби вбудованих електродів безпосередньо залежить від типу металу та його основних властивостей. Звичайно ж, можна застосовувати ту ж нержавійку, але експлуатація таких деталей буде недовгою. Температура водневої пальника повинна бути в районі 5000 К. Особливе значення відіграють і виміри. Всі розрахунки слід проводити якомога точніше, враховуючи необхідну потужність, якість води, що надходить і інші критерії. Якщо величина отвору між електродами не буде збігатися з розрахунками, то водневий генератор може і зовсім не запуститися.