Бытовая установка для получен

Устройство, принцип работы бытовых дистилляторов и лучшие модели

Известно, что качество водопроводной воды, ежедневно потребляемой для бытовых нужд, в большинстве своем оставляет желать лучшего. Пить такую воду можно, но риск столкнуться с неприятными последствиями для здоровья при этом довольно велик.

Индивидуальные системы фильтрации лишь отчасти решают эту проблему, но по-настоящему чистую и безопасную воду получают при помощи специального аппарата – бытового дистиллятора.

Определение и описание

Бытовой дистиллятор – устройство, предназначенное для получения воды, полностью очищенной от солей и примесей путем преобразования её сначала в пар, а потом в конденсат.

По объёму получаемого дистиллята за единицу времени (1 час) приборы делятся на:

• бытовые (1 – 2 литра);
• средней производительности (4 – 12 литров);
• промышленные (до 25 литров).

Первый вариант подойдет в случае, если получаемый дистиллят используется только для питья. Приготовление пищи, а также другое использование воды потребует большего её количества. В этом случае удобнее эксплуатировать аппарат средней производительности.

Нагревательная камера, как правило, выполнена из нержавеющей стали, выдерживающей длительное кипячение. Сам корпус металлический или из термостойкого пластика. Первый вариант предпочтительнее, такой прибор прослужит дольше.

А вот ручки дистиллята и чаши делают пластиковыми, но с защитой от нагрева, чтобы не обжечь руки.

Устройство и принцип работы аквадистиллятора

Аппарат имеет в своем составе три основных блока:

• перегонный куб;
• холодильник;
• систему сбора дистиллята.

Перегонный куб – это камера, где при помощи нагревания (внешнего или внутреннего) водопроводная вода доводится до точки кипения и испаряется.

Затем пар попадает в зону системы охлаждения, под действием которой преобразуется обратно в жидкость (конденсат). Дистиллят посредством брызгоулавливателей стекает по стенкам конденсатора к месту слива и собирается в предназначенную для этого чашу.

По способу функционирования настольные аквадистилляторы бывают:

Работа первого варианта зависит от внешнего источника нагревания – газовой или электроплиты и др.

У таких приборов несколько недостатков:

• работу устройства необходимо контролировать (автоматического режима нет);
• большие размеры;
• сложность обслуживания (долговременная сборка/разборка);
• низкая степень безопасности.

Положительным моментом является высокая производительность. Электрический дистиллятор работает от энергосети. В его устройстве предусмотрен нагревательный элемент (ТЭН).

Такой прибор уступает паровому аналогу в производительности, однако обладает рядом существенных преимуществ:

• автоматизированный режим работы (устройство отключается при минимальном количестве воды);
• компактность, эргономичность;
• нет необходимости в разборке/сборке аппарата после каждого применения: достаточно один раз в месяц промывать нагревательную камеру от накипи специальным средством;
• безопасность (система предохранения от перегрева, скачков напряжения).

Предназначение

Настольные аквадистилляторы позволяют получить абсолютно чистую жидкость в объеме, достаточном не только для ежедневного приготовления пищи, питья, но и для использования в быту:

• Заправки утюгов/парогенераторов/пароочистителей. Поскольку дистиллят не содержит каких-либо примесей, накипь при её испарении не образуется. Срок службы вышеперечисленных приборов увеличивается.
• Долива в увлажнители воздуха (в частности для ультразвуковых устройств, где такая вода необходима).
• В уходе за автомобилем (разведение антифриза, работа стеклоомывателей, долив в аккумулятор и пр.).
• В домашней косметологии для очищения кожи.
• Приготовления лечебных компрессов, примочек и пр.

Чем аквадистиллятор отличается от самогонного аппарата?

По сути, принцип действия самогонного аппарата тот же что и у дистиллятора. Начальное сырьё (брага) доводится до кипения, при этом образуется спиртовой пар.

Он поступает в блок очистки, который бывает двух видов – дистиллятор или ректификатор. Оба вида предназначены для очищения спиртовых паров от ненужных примесей:

Очищенный спиртовой пар поступает в систему охлаждения, где преобразуется в конденсат.

Дистиллятор, используемый в самогонном аппарате, содержит специальный элемент (сухопарник, барботер), предназначенный для абсорбции тяжелых соединений, находящихся в спиртовом пару. Для дистилляции обыкновенной воды такой элемент не нужен.

Критерии выбора

При выборе дистиллятора следует учитывать ряд нюансов, определяющих именно ту модель, которая требуется. Сначала нужно определиться, для каких нужд приобретается аппарат. От этого зависит, какой производительности будет устройство.

Далее стоит обратить внимание на:

• Материалы изготовления. Модели, у которых большинство элементов сделано из пластика, не отличаются высоким качеством и долговечностью.
• Комплектацию. Хорошо, если в наборе кроме самого прибора есть контейнер для сбора дистиллята и чистящее средство по уходу за устройством.
• Удобство использования, безопасность.
• Стоимость. Как правило, конечная цена определяется вышеперечисленными критериями и авторитетом производителя. Ценовой диапазон составляет от 5000 до 45000 рублей.

Лучшие модели

Среди множества бытовых дистилляторов особого внимания заслуживают три варианта:

• Армед HR – 1;
• BL – 9900;
• Rawmid DDC – 01.

Армед HR

Армед HR – 1 отличается:

• простотой и удобством управления (кнопка включения переходит в противоположный режим автоматически при минимуме воды в камере);
• наличием кувшина для дистиллята;
• специальной насадкой – «носиком» для удобства сбора;
• приемлемой ценой (около 6000 рублей).

Недостатками прибора являются:

• низкая производительность (1л/час);
• пластиковые корпус и кувшин.

BL – 9900

Аквадистиллятор BL – 9900 пользуется устойчивым спросом у потребителей, и вот почему:

• эргономичен, имеет небольшие габариты;
• прост в эксплуатации, не требует специальных навыков обучения;
• содержит угольный фильтр для дополнительной очистки воды;
• комплектация оснащена стеклянным кувшином для конденсата;
• корпус выполнен из нержавеющей стали;
• гарантия производителя – 1 год.

• низкая производительность (1л/час);
• высокая стоимость (около 12500 рублей).

Rawmid DDC

Китайский аналог Rawmid DDC – 01 также имеет свою потребительскую нишу, так как:

• производит дистиллят высшего качества;
• просто разбирается и собирается;
• надежен, долговечен (материалы – сталь, стекло);
• гарантия – 2 года.

Однако есть и минусы:

Правила пользования

Получить дистиллят с помощью аппарата несложно, если следовать определенным правилам:

1. Перед первым использованием промыть все части прибора проточной водой с моющим средством.
2. Осуществить пробную прогонку. Для этого подключить прибор к сети питания.
3. Наполнить нагревательную камеру водопроводной водой до маркированного уровня.
4. Перевести прибор кнопкой в рабочий режим. Время функционирования – 30 минут.
5. После окончания работы, дать устройству остыть, слить остатки воды из камеры.
6. Прибор готов к использованию.
7. Раз в месяц требуется очищение всех частей устройства от накипи.
8. Заливать в камеру можно как холодную так и горячую воду. В последнем случае дистилляция начнется быстрее.
9. Не рекомендуется наливать холодную воду в горячий прибор – это опасно!
10. Требуется следить за целостностью нагревательных элементов и шнура питания. При обнаружении каких-либо повреждений эксплуатировать прибор запрещено.

Частые поломки и их причины

Дистилляторы, как и любые другие электроприборы, нередко выходят из строя в результате износа отдельных деталей или неправильной эксплуатации. Наиболее часто встречающиеся поломки, а также возможные причины их возникновения приведены в таблице.

Неисправность	Причины возникновения
Не включается индикатор	Прибор не включен в сеть
Не собирается дистиллят	Не работает ТЭН; в камере испарения отсутствует вода
Наблюдается утечка воды	Изношены или повреждены уплотнительные кольца
Снизился объем получаемого дистиллята	Не функционирует один или несколько ТЭНов

Заключение

Бытовые дистилляторы – надежные устройства для получения абсолютно чистой воды, которой находят все большее применение в быту. Широкий спектр моделей позволяет выбрать оптимальный прибор по качеству и цене.

источник

Генератор водорода для системы отопления: собираем действующую установку своими руками

Давно уже прошли те времена, когда загородный дом можно было обогреть лишь одним способом — сжигая в печке дрова или уголь. Современные отопительные приборы используют различные виды топлива и при этом автоматически поддерживают комфортную температуру в наших жилищах. Природный газ, дизель или мазут, электричество, гелио- и геотермальное тепло — вот неполный список альтернативных вариантов. Казалось бы — живи и радуйся, да вот только постоянный рост цен на топливо и оборудование вынуждает продолжать поиски дешёвых способов отопления. А вместе с тем неиссякаемый источник энергии — водород, буквально лежит у нас под ногами. И сегодня мы поговорим о том, как использовать в качестве горючего обычную воду, собрав генератор водорода своими руками.

Устройство и принцип работы генератора водорода

Заводской генератор водорода представляет собой внушительный агрегат

Использовать водород в качестве топлива для обогрева загородного дома выгодно не только по причине высокой теплотворной способности, но и потому, что в процессе его сжигания не выделяется вредных веществ. Как все помнят из школьного курса химии, при окислении двух атомов водорода (химическая формула H₂ – Hidrogenium) одним атомом кислорода, образуется молекула воды. При этом выделяется в три раза больше тепла, чем при сгорании природного газа. Можно сказать, что равных водороду среди других источников энергии нет, поскольку его запасы на Земле неисчерпаемы — мировой океан на 2/3 состоит из химического элемента H₂, да и во всей Вселенной этот газ наряду с гелием является главным «строительным материалом». Вот только одна проблема — для получения чистого H₂ надо расщепить воду на составляющие части, а сделать это непросто. Учёные долгие годы искали способ извлечения водорода и остановились на электролизе.

Схема работы лабораторного электролизёра

Этот способ получения летучего газа заключается в том, что в воду на небольшом расстоянии друг от друга помещаются две металлические пластины, подключённые к источнику высокого напряжения. При подаче питания высокий электрический потенциал буквально разрывает молекулу воды на составляющие, высвобождая два атома водорода (HH) и один — кислорода (O). Выделяющийся газ назвали в честь физика Ю. Брауна. Его формула — HHO, а теплотворная способность — 121 МДж/кг. Газ Брауна горит открытым пламенем и не образует никаких вредных веществ. Главное достоинство этого вещества в том, что для его использования подойдёт обычный котёл, работающий на пропане или метане. Заметим только, что водород в соединении с кислородом образует гремучую смесь, поэтому потребуются дополнительные меры предосторожности.

Схема установки для получения газа Брауна

Генератор, предназначенный для получения газа Брауна в больших количествах, содержит несколько ячеек, каждая из которых вмещает в себя множество пар пластин-электродов. Они установлены в герметичной ёмкости, которая оборудована выходным патрубком для газа, клеммами для подключения питания и горловиной для заливки воды. Кроме того, установка оборудуется защитным клапаном и водяным затвором. Благодаря им устраняется возможность распространения обратного пламени. Водород горит только на выходе из горелки, а не воспламеняется во все стороны. Многократное увеличение полезной площади установки позволяет извлекать горючее вещество в количествах, достаточных для различных целей, включая обогрев жилых помещений. Вот только делать это, используя традиционный электролизёр, будет нерентабельно. Проще говоря, если потраченное на добычу водорода электричество напрямую использовать для отопления дома, то это будет намного выгоднее, чем топить котёл водородом.

Водородная топливная ячейка Стенли Мейера

Выход из сложившейся ситуации нашёл американский учёный Стенли Мейер. Его установка использовала не мощный электрический потенциал, а токи определённой частоты. Изобретение великого физика состояло в том, что молекула воды раскачивалась в такт изменяющимся электрическим импульсам и входила в резонанс, который достигал силы, достаточной для её расщепления на составляющие атомы. Для такого воздействия требовались в десятки раз меньшие токи, чем при работе привычной электролизной машины.

Видео: Топливная ячейка Стенли Мейера

За своё изобретение, которое могло бы освободить человечество от кабалы нефтяных магнатов, Стенли Мейер был убит, а труды его многолетних изысканий пропали неизвестно куда. Тем не менее сохранились отдельные записи учёного, на основании которых изобретатели многих стран мира пытаются строить подобные установки. И надо сказать, небезуспешно.

Преимущества газа Брауна как источника энергии

• Вода, из которой получают HHO, является одним из наиболее распространённых веществ на нашей планете.
• При сгорании этого вида топлива образуется водяной пар, который можно обратно конденсировать в жидкость и повторно использовать в качестве сырья.
• В процессе сжигания гремучего газа не образуется никаких побочных продуктов, кроме воды. Можно сказать, что нет более экологичного вида топлива, чем газ Брауна.
• При эксплуатации водородной отопительной установки выделяется водяной пар в количестве, достаточном для поддержания влажности в помещении на комфортном уровне.

Область применения

Сегодня электролизёр — такое же привычное устройство, как и генератор ацетилена или плазменный резак. Изначально водородные генераторы использовались сварщиками, поскольку носить за собой установку весом всего несколько килограмм было намного проще, чем перемещать огромные кислородные и ацетиленовые баллоны. При этом высокая энергоёмкость агрегатов решающего значения не имела — всё определяло удобство и практичность. В последние годы применение газа Брауна вышло за рамки привычных понятий о водороде, как топливе для газосварочных аппаратов. В перспективе возможности технологии очень широки, поскольку использование HHO имеет массу достоинств.

• Сокращение расхода горючего на автотранспорте. Существующие автомобильные генераторы водорода позволяют использовать HHO как добавку к традиционному бензину, дизелю или газу. За счёт более полного сгорания топливной смеси можно добиться 20 – 25 % снижения потребления углеводородов.
• Экономия топлива на тепловых электростанциях, использующих газ, уголь или мазут.
• Снижение токсичности и повышение эффективности старых котельных.
• Многократное снижение стоимости отопления жилых домов за счёт полной или частичной замены традиционных видов топлива газом Брауна.
• Использование портативных установок получения HHO для бытовых нужд — приготовления пищи, получения тёплой воды и т. д.
• Разработка принципиально новых, мощных и экологичных силовых установок.

Генератор водорода, построенный с использованием «Технологии водяных топливных ячеек» С. Мейера (а именно так назывался его трактат) можно купить — их изготовлением занимается множество компаний в США, Китае, Болгарии и других странах. Мы же предлагаем изготовить водородный генератор самостоятельно.

Видео: Как правильно обустроить водородное отопление

Что необходимо для изготовления топливной ячейки дома

Приступая к изготовлению водородной топливной ячейки, надо обязательно изучить теорию процесса образования гремучего газа. Это даст понимание происходящего в генераторе, поможет при настройке и эксплуатации оборудования. Кроме того, придётся запастись необходимыми материалами, большинство из которых будет нетрудно найти в торговой сети. Что же касается чертежей и инструкций, то мы постараемся раскрыть эти вопросы в полном объёме.

Проектирование водородного генератора: схемы и чертежи

Самодельная установка для получения газа Брауна состоит из реактора с установленными электродами, ШИМ-генератора для их питания, водяного затвора и соединительных проводов и шлангов. В настоящее время существует несколько схем электролизёров, использующих в качестве электродов пластины или трубки. Кроме того, в Сети можно найти и установку так называемого сухого электролиза. В отличие от традиционной конструкции, в таком аппарате не пластины устанавливаются в ёмкость с водой, а жидкость подаётся в зазор между плоскими электродами. Отказ от традиционной схемы позволяет значительно уменьшить габариты топливной ячейки.

В работе можно использовать чертежи и схемы рабочих электролизёров, которые можно адаптировать под собственные условия.

Выбор материалов для строительства генератора водорода

Для изготовления топливной ячейки практически никаких специфичных материалов не требуется. Единственное, с чем могут возникнуть сложности, так это электроды. Итак, что надо подготовить перед началом работы.

Если выбранная вами конструкция представляет собой генератор «мокрого» типа, то понадобится герметичная ёмкость для воды, которая одновременно будет служить и корпусом реактора. Можно взять любой подходящий контейнер, главное требование — достаточная прочность и газонепроницаемость. Разумеется, при использовании в качестве электродов металлических пластин лучше использовать прямоугольную конструкцию, к примеру, тщательно загерметизированный корпус от автомобильного аккумулятора старого образца (чёрного цвета). Если же для получения HHO будут применяться трубки, то подойдёт и вместительная ёмкость от бытового фильтра для очистки воды. Самым же лучшим вариантом будет изготовление корпуса генератора из нержавеющей стали, например, марки 304 SSL.

Электродная сборка для водородного генератора «мокрого» типа

При выборе «сухой» топливной ячейки понадобится лист оргстекла или другого прозрачного пластика толщиной до 10 мм и уплотнительные кольца из технического силикона.

Трубки или пластины из «нержавейки». Конечно, можно взять и обычный «чёрный» металл, однако в процессе работы электролизёра простое углеродистое железо быстро корродирует и электроды придётся часто менять. Применение же высокоуглеродистого металла, легированного хромом, даст генератору возможность работать длительное время. Умельцы, занимающиеся вопросом изготовления топливных ячеек, длительное время занимались подбором материала для электродов и остановились на нержавеющей стали марки 316 L. К слову, если в конструкции будут использоваться трубки из этого сплава, то их диаметр надо подобрать таким образом, чтобы при установке одной детали в другую между ними был зазор не более 1 мм. Для перфекционистов приводим точные размеры:
— диаметр внешней трубки — 25.317 мм;
— диаметр внутренней трубки зависит от толщины внешней. В любом случае он должен обеспечивать зазор между этими элементами равный 0.67 мм.

От того, насколько точно будут подобраны параметры деталей водородного генератора, зависит его производительность

Импульсный блок питания, предназначенный для подключения к топливной ячейке, можно купить в Сети. Их изготовлением занимаются небольшие частные компании в нашей стране и за рубежом.

Заметим, что полированные трубки использовать не рекомендуется. Наоборот, специалисты рекомендуют обработать детали наждачной бумагой для получения матовой поверхности. В дальнейшем это будет способствовать увеличению производительности установки.

Инструменты, которые потребуются в процессе работы

Прежде чем приступить к постройке топливной ячейки, подготовьте такие инструменты:

• ножовку по металлу;
• дрель с набором свёрл;
• набор гаечных ключей;
• плоская и шлицевая отвёртки;
• угловая шлифмашина («болгарка») с установленным кругом для резки металла;
• мультиметр и расходомер;
• линейка;
• маркер.

Кроме того, если вы будете самостоятельно заниматься постройкой ШИМ-генератора, то для его наладки потребуется осциллограф и частотомер. В рамках данной статьи мы этот вопрос поднимать не будем, поскольку изготовление и настройка импульсного блока питания лучше всего рассматривается специалистами на профильных форумах.

Обратите внимание на статью, в которой приведены другие источники энергии, которую можно использовать для обустройства отопления дома: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Инструкция: как сделать водородный генератор своими руками

Для изготовления топливной ячейки возьмём наиболее совершенную «сухую» схему электролизёра с использованием электродов в виде пластин из нержавеющей стали. Представленная ниже инструкция демонстрирует процесс создания водородного генератора от «А» до «Я», поэтому лучше придерживаться очерёдности действий.

Схема топливной ячейки «сухого» типа

1. Изготовление корпуса топливной ячейки. В качестве боковых стенок каркаса выступают пластины оргалита или оргстекла, нарезанные по размеру будущего генератора. Надо понимать, что размер аппарата напрямую влияет на его производительность, однако, и затраты на получение HHO будут выше. Для изготовления топливной ячейки оптимальными будут габариты устройства от 150х150 мм до 250х250 мм.
2. В каждой из пластин просверливают отверстие под входной (выходной) штуцер для воды. Кроме того, потребуется сверление в боковой стенке для выхода газа и четыре отверстия по углам для соединения элементов реактора между собой.

Изготовление боковых стенок

Вот такой комплект деталей необходимо подготовить перед сборкой топливной ячейки

Укладку электродов начинают с уплотняющего кольца

Обратите внимание: плоскость пластинчатых электродов должна быть ровной, иначе элементы с разноимёнными зарядами будут касаться, вызывая короткое замыкание!

При сборке пластин важно правильно ориентировать выходные отверстия

При финальной затяжке обязательно контролируют параллельность боковых стенок. Это позволит избежать перекосов

Собрав несколько топливных ячеек и включив их параллельно, можно получить достаточное количество газа Брауна

Для получения газа Брауна в количестве, достаточном для отопления или приготовления пищи, устанавливают несколько генераторов водорода, работающих параллельно.

Видео: Сборка устройства

Видео: Работа конструкции «сухого» типа

Отдельные моменты использования

Прежде всего, хотелось бы отметить, что традиционный метод сжигания природного газа или пропана в нашем случае не подойдёт, поскольку температура горения HHO превышает аналогичные показатели углеводородов в три с лишним раза. Как вы сами понимаете, такую температуру конструкционная сталь долго не выдержит. Сам Стенли Мейер рекомендовал использовать горелку необычной конструкции, схему которой мы приводим ниже.

Схема водородной горелки конструкции С. Мейера

Вся хитрость этого устройства заключается в том, что HHO (на схеме обозначено цифрой 72) проходит в камеру сжигания через вентиль 35. Горящая водородная смесь поднимается по каналу 63 и одновременно осуществляет процесс эжекции, увлекая за собой наружный воздух через регулируемые отверстия 13 и 70. Под колпаком 40 задерживается некоторое количество продуктов горения (водяного пара), которое по каналу 45 попадает в колонку горения и смешивается с горящим газом. Это позволяет снизить температуру горения в несколько раз.

Второй момент, на который хотелось бы обратить ваше внимание — жидкость, которую следует заливать в установку. Лучше всего использовать подготовленную воду, в которой не содержатся соли тяжёлых металлов. Идеальным вариантом является дистиллят, который можно приобрести в любом автомагазине или аптеке. Для успешной работы электролизёра в воду добавляют гидроксид калия KOH, из расчёта примерно одна столовая ложка порошка на ведро воды.

В процессе работы установки важно не перегревать генератор. При повышении температуры до 65 градусов Цельсия и более электроды аппарата будут загрязняться побочными продуктами реакции, из-за чего производительность электролизёра уменьшится. Если же это всё-таки произошло, то водородную ячейку придётся разобрать и удалить налёт при помощи наждачной бумаги.

И третье, на чём мы делаем особое ударение — безопасность. Помните о том, что смесь водорода и кислорода не случайно назвали гремучей. HHO представляет собой опасное химическое соединение, которое при небрежном обращении может привести к взрыву. Соблюдайте правила безопасности и будьте особенно аккуратны, экспериментируя с водородом. Только в этом случае «кирпичик», из которого состоит наша Вселенная, принесёт тепло и комфорт вашему дому.

Правила безопасности необходимо соблюдать не только при монтаже водородного генератора. При сборке и эксплуатации биореактора тоже нужно быть крайне осторожным, поскольку биогаз взрывоопасен. Подробнее об этом типе установке читайте в следующей статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/kak-poluchit-biogaz.html.

Надеемся, статья стала для вас источником вдохновения, и вы, засучив рукава, приступите к изготовлению водородной топливной ячейки. Разумеется, все наши выкладки не являются истиной в последней инстанции, однако, их вполне можно использовать для создания действующей модели водородного генератора. Если же вы хотите полностью перейти на этот вид отопления, то вопрос придётся изучить более детально. Возможно, именно ваша установка станет краеугольным камнем, благодаря которому закончится передел энергетических рынков, а дешёвое и экологичное тепло войдёт в каждый дом.

источник