Cara membuat penjana hidrogen untuk rumah anda dengan tangan anda sendiri: petua praktikal untuk pembuatan dan pemasangan

Kami terbiasa menganggap gas asli sebagai jenis bahan api yang paling berpatutan.Tetapi ternyata ia mempunyai alternatif yang layak - hidrogen yang diperoleh dengan membelah air. Kami menerima bahan permulaan untuk pengeluaran bahan api ini secara percuma. Dan jika anda membuat sendiri penjana hidrogen, penjimatan akan sangat menakjubkan. Betul ke?

Kami bersedia untuk berkongsi dengan anda maklumat berharga tentang pilihan dan peraturan untuk memasang pemasangan teknikal yang bertujuan untuk pengeluaran hidrogen. Mempelajari artikel yang dibentangkan kepada perhatian anda akan menjamin pembuatan peranti bebas masalah.

Bagi mereka yang ingin membina penjana bahan api yang murah tetapi sangat produktif dengan tangan mereka sendiri, kami menawarkan arahan terperinci. Kami menyediakan cadangan untuk penggunaan yang betul. Aplikasi foto dan video digunakan sebagai tambahan bermaklumat yang menerangkan dengan jelas prinsip operasi.

Kaedah untuk menghasilkan hidrogen

Dalam kelas kimia sekolah menengah, penerangan pernah diberikan tentang cara mendapatkan hidrogen daripada air paip biasa. Terdapat konsep sedemikian dalam bidang kimia - elektrolisis. Ia adalah terima kasih kepada elektrolisis bahawa ia adalah mungkin untuk menghasilkan hidrogen.

Pemasangan hidrogen yang paling mudah ialah bekas berisi air. Dua elektrod plat diletakkan di bawah lapisan air. Arus elektrik dibekalkan kepada mereka. Oleh kerana air adalah konduktor arus elektrik yang sangat baik, sentuhan dengan rintangan rendah diwujudkan di antara plat.

Arus yang melalui rintangan air yang rendah menggalakkan pembentukan tindak balas kimia, yang mengakibatkan pembentukan hidrogen.

Gambar rajah pemasangan hidrogen eksperimen, yang pada zaman dahulu dipelajari dalam kelas kimia sekolah menengah. Ternyata, pelajaran itu tidak diperlukan untuk amalan keperluan harian moden

Nampaknya segala-galanya adalah mudah dan hanya sedikit yang perlu dilakukan - mengumpul hidrogen yang terhasil untuk menggunakannya sebagai sumber tenaga. Tetapi kimia tidak pernah lengkap tanpa butiran halus.

Jadi di sini: jika hidrogen bergabung dengan oksigen, pada kepekatan tertentu campuran letupan terbentuk. Titik ini adalah salah satu fenomena kritikal yang mengehadkan keupayaan untuk membina stesen rumah yang cukup berkuasa.

Reka bentuk penjana hidrogen

Untuk membina penjana hidrogen dengan tangan anda sendiri, mereka biasanya mengambil skema pemasangan klasik Brown sebagai asas. Elektroliser kuasa sederhana ini terdiri daripada sekumpulan sel, setiap satunya mengandungi sekumpulan elektrod plat. Kuasa pemasangan ditentukan oleh jumlah luas permukaan elektrod plat.

Sel-sel diletakkan di dalam bekas yang terpencil dengan baik dari persekitaran luaran. Badan tangki mempunyai paip untuk menyambungkan saluran utama air, saluran keluar hidrogen, serta panel sesentuh untuk menyambungkan elektrik.

Radas penjanaan hidrogen direka mengikut skema Brown. Dengan semua pengiraan, pemasangan ini harus menyediakan sepenuhnya isi rumah dengan haba dan cahaya. Soalan lain ialah dimensi dan kuasa yang membolehkan ini dilakukan (+)

Litar penjana Brown, antara lain, menyediakan kehadiran pengedap air dan injap sehala.Oleh kerana unsur-unsur ini, pemasangan dilindungi daripada aliran balik hidrogen. Mengikut skema ini, secara teorinya mungkin untuk memasang pemasangan hidrogen, sebagai contoh, untuk mengatur pemanasan rumah negara.

Pemanasan hidrogen di dalam rumah

Memasang penjana hidrogen untuk pemanasan rumah yang cekap adalah idea yang mungkin tidak hebat, tetapi ia jelas sangat tidak menguntungkan. Untuk mendapatkan jumlah hidrogen yang diperlukan untuk bilik dandang rumah, anda memerlukan bukan sahaja pemasangan elektrolisis yang kuat, tetapi juga sejumlah besar tenaga elektrik.

Mengimbangi tenaga elektrik terbuang dengan hidrogen yang dihasilkan di rumah nampaknya merupakan proses yang tidak rasional.

Penjana hidrogen yang benar-benar berfungsi untuk kegunaan rumah. Satu-satunya perkara yang mengganggu kami ialah ini hanyalah pilihan percubaan, yang hanya dapat menunjukkan bagaimana nyalaan timbul daripada percikan api

Walau bagaimanapun, percubaan untuk menyelesaikan masalah bagaimana membuat penjana hidrogen untuk rumah dengan tangan anda sendiri tidak berhenti. Dengan prinsip operasi dan reka bentuk salah satu model yang diuji dalam amalan dandang hidrogen akan membiasakan anda dengan artikel, yang kami cadangkan anda membaca.

Dan berikut ialah contoh salah satu pilihan penyeksaan:

1. Bekas yang tertutup dan boleh dipercayai disediakan.
2. Elektrod tiub atau plat dibuat.
3. Litar kawalan untuk voltan dan arus operasi dipasang.
4. Modul tambahan untuk stesen kerja sedang dibuat.
5. Aksesori (hos, wayar, pengikat) dipilih.

Sememangnya, anda memerlukan kit alat, termasuk peralatan khas seperti osiloskop dan pembilang frekuensi. Setelah melengkapkan diri anda dengan semua yang anda perlukan, anda boleh meneruskan terus ke pembuatan sistem pemanasan hidrogen untuk rumah anda.

Pelaksanaan projek buat sendiri

Pada mulanya, anda perlu membuat sel penjanaan hidrogen. Sel bahan api mempunyai dimensi keseluruhan lebih kecil sedikit daripada dimensi dalaman panjang dan lebar perumahan penjana. Dalam ketinggian, saiz blok dengan elektrod adalah 2/3 daripada ketinggian badan utama.

Sel boleh dibuat daripada PCB atau plexiglass (ketebalan dinding 5-7 mm). Untuk melakukan ini, lima plat textolite dipotong mengikut saiz. Segi empat tepat dilekatkan (dengan gam epoksi), bahagian bawahnya tetap terbuka.

Kira-kira plat kaca organik seperti itu membentuk badan sel bahan api penjana hidrogen. Benar, versi kejuruteraan yang sedikit berbeza ditunjukkan di sini - untuk pemasangan dan pengikat dengan skru

Di bahagian atas segi empat tepat, bilangan lubang kecil yang diperlukan digerudi untuk batang plat elektrod, satu lubang kecil untuk sensor tahap, ditambah satu lubang dengan diameter 10-15 mm untuk pelepasan hidrogen.

Plat elektrod diletakkan di dalam segi empat tepat, batang sesentuhnya dibawa keluar melalui lubang plat atas di luar sel. Penderia aras air dipasang pada 80% pengisian sel. Semua peralihan dalam plat textolite (kecuali alur keluar hidrogen) diisi dengan gam epoksi.

Ciri reka bentuk modul penjana yang ditunjukkan dalam foto ialah bentuk silindernya. Elektrod sumber tenaga kecil ini juga direka bentuk secara berbeza.

Lubang alur keluar hidrogen mesti dilengkapi dengan pemasangan - kencangkannya secara mekanikal menggunakan pengedap atau gamkannya. Sel penjanaan hidrogen yang dipasang diletakkan di dalam badan utama peranti dan dimeterai dengan teliti di sepanjang perimeter atas (sekali lagi, resin epoksi boleh digunakan).

Ini adalah kes yang dipilih untuk penjana hidrogen untuk projek eksperimen seterusnya. Idea mudah itu menarik, tetapi pilihan ini tidak mungkin sesuai untuk stesen berkuasa yang direka untuk memanaskan premis rumah persendirian

Tetapi sebelum anda meletakkan sel di dalam, perumahan penjana perlu disediakan:

• membuat bekalan air di kawasan bawah;
• buat penutup atas dengan pengikat;
• pilih bahan pengedap yang boleh dipercayai;
• letakkan blok terminal elektrik pada penutup;
• letakkan pengumpul hidrogen pada penutup.

Hasilnya mestilah penjana hidrogen separa siap selepas:

1. Sel bahan api dimuatkan ke dalam perumahan.
2. Elektrod disambungkan ke blok terminal penutup.
3. Pemasangan alur keluar hidrogen disambungkan kepada manifold hidrogen.
4. Penutup dipasang pada badan melalui meterai dan diikat.

Yang tinggal hanyalah menyambungkan air dan modul tambahan.

Suplemen Penjana Hidrogen

Peranti buatan sendiri untuk menghasilkan hidrogen mesti ditambah dengan modul tambahan. Sebagai contoh, modul bekalan air, yang digabungkan secara fungsional dengan sensor tahap yang dipasang di dalam penjana.

Dalam bentuk yang paling mudah, modul sedemikian diwakili oleh pam air dan pengawal kawalan. Pam dikawal oleh pengawal berdasarkan isyarat sensor, bergantung pada paras air di dalam sel bahan api.

Unsur-unsur struktur tambahan yang mesti disertakan dalam reka bentuk mana-mana stesen hidrogen dan juga satu eksperimen. Penjana hidrogen tidak boleh dikendalikan tanpa peranti automasi, kawalan dan perlindungan.

Oleh itu, adalah wajar untuk mempunyai peranti yang mengawal kekerapan arus elektrik dan paras voltan yang dibekalkan ke terminal elektrod kerja sel bahan api.Sekurang-kurangnya, modul elektrik mesti dilengkapi dengan penstabil voltan dan perlindungan arus lebih.

Manifold hidrogen, dalam bentuk yang paling mudah, kelihatan seperti tiub yang mengandungi injap, tolok tekanan, injap sehala. Hidrogen diambil dari pengumpul melalui injap sehala dan sebenarnya boleh dibekalkan kepada pengguna.

Manifold hidrogen dan tolok tekanan adalah bahagian penting loji hidrogen, menyediakan pengagihan gas dan kawalan tekanan

Tetapi dalam amalan semuanya agak rumit. Hidrogen ialah gas letupan dengan suhu pembakaran yang tinggi. Oleh itu, hanya mengepam hidrogen ke dalam sistem dandang pemanas sebagai bahan api tidak akan berfungsi.

Kriteria kualiti pemasangan

Sangat sukar untuk memasang pemasangan berkualiti tinggi, cekap dan produktif di rumah. Sebagai contoh, walaupun kita mengambil kira kriteria seperti logam dari mana plat atau tiub elektrod dibuat, sudah ada risiko menghadapi masalah.

Ketahanan elektrod bergantung kepada jenis logam dan sifatnya. Anda boleh, tentu saja, menggunakan keluli tahan karat yang sama, tetapi jangka hayat elemen tersebut akan menjadi pendek.

Sejenis parodi plat elektrod untuk penjana hidrogen. Plat diambil daripada kapasitor pembolehubah konvensional, yang diperbuat daripada aluminium. Elektrod sedemikian akan mencukupi untuk tepat setengah jam operasi walaupun sebagai sebahagian daripada sistem eksperimen kecil

Dimensi pemasangan juga memainkan peranan penting. Pengiraan dengan ketepatan yang tinggi diperlukan berhubung dengan kuasa yang diperlukan, kualiti air dan parameter lain.

Jadi, jika jurang antara elektrod kerja berada di luar nilai yang dikira, penjana hidrogen mungkin tidak berfungsi sama sekali. Dalam kes yang paling teruk, kuasa yang pengiraan dibuat akan menjadi beberapa kali lebih sedikit.

Malah keratan rentas wayar yang menyambungkan elektrod ke sumber kuasa adalah penting dalam reka bentuk penjana hidrogen. Benar, ini menyangkut operasi selamat peranti. Walau bagaimanapun, perincian reka bentuk ini juga perlu diambil kira dalam pemasangan rumah.

Kembali ke operasi sistem yang selamat, seseorang juga tidak sepatutnya melupakan pengenalan meterai air yang dipanggil ke dalam reka bentuk, yang menghalang pergerakan terbalik gas.

Walaupun bilangan pembangunan penjana hidrogen buatan sendiri yang agak mengagumkan, belum ada pilihan yang benar-benar berkesan. Semua model adalah lebih rendah daripada peralatan kilang

Penjana industri

Di peringkat pengeluaran perindustrian, teknologi pembuatan penjana hidrogen untuk kegunaan isi rumah secara beransur-ansur dikuasai dan dibangunkan. Sebagai peraturan, stesen tenaga untuk kegunaan rumah dihasilkan, kuasa yang tidak melebihi 1 kW.

Peranti sedemikian direka untuk menghasilkan bahan api hidrogen dalam operasi berterusan selama tidak lebih daripada 8 jam. Tujuan utama mereka ialah bekalan tenaga untuk sistem pemanasan.

Pemasangan untuk operasi di dalam kondominium juga dibangunkan dan dikilangkan. Ini adalah reka bentuk yang lebih berkuasa (5-7 kW), yang tujuannya bukan sahaja tenaga sistem pemanasan, tetapi juga penjanaan elektrik. Pilihan gabungan ini semakin popular di negara Barat dan Jepun.

Penjana hidrogen gabungan dicirikan sebagai sistem dengan kecekapan tinggi dan pelepasan karbon dioksida yang rendah.

Contoh stesen buatan industri sebenar dengan kuasa sehingga 5 kW. Pada masa hadapan, pemasangan serupa dirancang untuk melengkapkan kotej dan kondominium

Industri Rusia juga telah mula terlibat dalam jenis pengeluaran bahan api yang menjanjikan ini. Khususnya, Norilsk Nickel sedang menguasai teknologi untuk pengeluaran pemasangan hidrogen, termasuk pemasangan isi rumah.

Ia dirancang untuk menggunakan pelbagai jenis sel bahan api semasa pembangunan dan pengeluaran:

• membran pertukaran proton;
• asid ortofosforik;
• metanol pertukaran proton;
• beralkali;
• oksida pepejal.

Sementara itu, proses elektrolisis boleh diterbalikkan. Fakta ini menunjukkan bahawa adalah mungkin untuk mendapatkan air yang telah dipanaskan tanpa membakar hidrogen.

Nampaknya ini hanyalah idea lain yang, jika anda meraihnya, anda boleh melancarkan pusingan baru keghairahan yang berkaitan dengan pengeluaran bahan api percuma untuk dandang rumah anda.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik ini

Apabila bereksperimen di rumah dengan model buatan sendiri, anda perlu bersedia untuk hasil yang paling tidak dijangka, tetapi pengalaman negatif juga adalah pengalaman:

Penjana hidrogen DIY untuk rumah masih merupakan projek yang wujud pada tahap satu idea. Tidak ada projek penjana hidrogen buat sendiri yang dilaksanakan secara praktikal, dan projek yang diletakkan dalam talian adalah imaginasi pengarang mereka atau pilihan teori semata-mata.

Jadi kita hanya boleh bergantung pada produk perindustrian mahal yang menjanjikan untuk muncul dalam masa terdekat.

Adakah anda tahu model asal penjana hidrogen yang tidak diterangkan dalam artikel? Mungkin anda ingin berkongsi maklumat berharga yang berguna untuk tukang rumah? Sila tulis komen di blok di bawah, siarkan foto mengenai topik tersebut, nyatakan pendapat anda.