Eviniz için kendi ellerinizle bir hidrojen jeneratörü nasıl yapılır: imalat ve kurulum için pratik ipuçları

Doğal gazı en uygun fiyatlı yakıt türü olarak görmeye alışkınız.Ancak bunun değerli bir alternatifi olduğu ortaya çıktı: suyun bölünmesiyle elde edilen hidrojen. Bu yakıtın üretimi için başlangıç ​​malzemesini tamamen ücretsiz alıyoruz. Ve eğer kendiniz bir hidrojen jeneratörü yaparsanız, tasarruflar inanılmaz olacaktır. Sağ?

Hidrojen üretimine yönelik teknik bir tesisin montajına ilişkin seçenekler ve kurallar hakkında değerli bilgileri sizlerle paylaşmaya hazırız. Dikkatinize sunulan makaleyi incelemek, sorunsuz bir cihazın üretimini garanti edecektir.

Kendi elleriyle ucuz ama çok verimli bir yakıt jeneratörü oluşturmak isteyenler için ayrıntılı talimatlar sunuyoruz. Doğru kullanım için öneriler sunuyoruz. Çalışma prensibini net bir şekilde anlatan bilgilendirici eklentiler olarak fotoğraf uygulamaları ve videolar kullanıldı.

Hidrojen üretme yöntemleri

Lise kimya derslerinde bir zamanlar sıradan musluk suyundan hidrojenin nasıl elde edileceğine dair açıklamalar verilmişti. Kimyasal alanda böyle bir kavram var - elektroliz. Elektroliz sayesinde hidrojen üretmek mümkündür.

En basit hidrojen tesisatı suyla dolu bir kaptır. Su tabakasının altına iki plaka elektrot yerleştirilir. Onlara elektrik akımı verilir. Su, elektrik akımını mükemmel bir şekilde ilettiği için plakalar arasında düşük dirençli bir temas kurulur.

Düşük su direncinden geçen akım, hidrojen oluşumuyla sonuçlanan bir kimyasal reaksiyonun oluşumunu teşvik eder.

Eski zamanlarda lise kimya dersinde çalışılan deneysel bir hidrojen tesisinin diyagramı. Anlaşıldığı üzere, bu dersler modern günlük ihtiyaçların uygulanması için gereksiz değildi.

Görünüşe göre her şey basit ve yapacak çok az şey kaldı - ortaya çıkan hidrojeni bir enerji kaynağı olarak kullanmak için toplayın. Ancak kimya, ince ayrıntılar olmadan asla tamamlanmaz.

İşte burada: Hidrojen oksijenle birleşirse, belirli bir konsantrasyonda patlayıcı bir karışım oluşur. Bu nokta, yeterince güçlü ana istasyonlar oluşturma yeteneğini sınırlayan kritik olaylardan biridir.

Hidrojen jeneratörü tasarımı

Hidrojen jeneratörlerini kendi elleriyle inşa etmek için genellikle Brown'un klasik kurulum şemasını temel alırlar. Bu orta güçlü elektrolizör, her biri bir grup plaka elektrot içeren bir grup hücreden oluşur. Kurulumun gücü, plaka elektrotlarının toplam yüzey alanına göre belirlenir.

Hücreler dış ortamdan iyice izole edilmiş bir kabın içine yerleştirilir. Tank gövdesinde su şebekesini, hidrojen çıkışını bağlamak için borular ve ayrıca elektriği bağlamak için bir kontak paneli bulunur.

Brown şemasına göre tasarlanmış hidrojen üretim aparatı. Tüm hesaplamalara göre, bu kurulum haneye tam olarak ısı ve ışık sağlamalıdır. Bir diğer soru da bunun yapılmasına hangi boyutların ve gücün izin vereceğidir (+)

Brown jeneratör devresi, diğer şeylerin yanı sıra, bir su contasının ve bir çek valfin varlığını sağlar.Bu unsurlar sayesinde tesisat hidrojenin geri akışından korunur. Bu şemaya göre, örneğin bir kır evinin ısıtılmasını organize etmek için bir hidrojen tesisatının montajı teorik olarak mümkündür.

Evde hidrojen ısıtma

Bir evin verimli bir şekilde ısıtılması için bir hidrojen jeneratörü monte etmek fantastik olmayabilir, ancak kesinlikle son derece kârsız bir fikirdir. Bir ev kazan dairesi için gerekli miktarda hidrojeni elde etmek için yalnızca güçlü bir elektroliz tesisatına değil, aynı zamanda önemli miktarda elektrik enerjisine de ihtiyacınız olacak.

Boşa harcanan elektriğin evde üretilen hidrojenle telafi edilmesi mantıksız bir süreç gibi görünüyor.

Ev kullanımı için gerçekten çalışan hidrojen jeneratörü. Bizi üzen tek şey, bunun yalnızca bir kıvılcımdan alevin nasıl doğduğunu gösterebilen deneysel bir seçenek olmasıdır.

Ancak ev için hidrojen jeneratörünün kendi ellerinizle nasıl yapılacağı sorununu çözme girişimleri durmuyor. Pratikte test edilen modellerden birinin çalışma prensibi ve tasarımı ile hidrojen kazanı Okumanızı tavsiye ettiğimiz makaleye aşina olmanızı sağlayacaktır.

Ve işte işkence seçeneklerinden birine bir örnek:

1. Kapalı, güvenilir bir kap hazırlanır.
2. Boru şeklinde veya plaka elektrotlar yapılır.
3. Çalışma voltajı ve akımı için bir kontrol devresi monte edilmiştir.
4. İş istasyonu için ek modüller yapılıyor.
5. Aksesuarlar (hortumlar, teller, bağlantı elemanları) seçilir.

Doğal olarak osiloskop ve frekans sayacı gibi özel ekipmanları içeren bir araç setine ihtiyacınız olacak. Kendinizi ihtiyacınız olan her şeyle donattıktan sonra, doğrudan eviniz için hidrojen ısıtma sisteminin imalatına geçebilirsiniz.

Kendin yap proje uygulaması

Başlangıçta bir hidrojen üretim hücresi yapmanız gerekecek. Yakıt hücresinin genel boyutları, jeneratör mahfazasının uzunluk ve genişliğinin iç boyutlarından biraz daha küçüktür. Yükseklikte elektrotlu bloğun boyutu ana gövdenin yüksekliğinin 2/3'ü kadardır.

Hücre PCB veya pleksiglastan yapılabilir (duvar kalınlığı 5-7 mm). Bunu yapmak için beş textolite plaka boyutuna göre kesilir. Alt kısmı açık kalan bir dikdörtgen birbirine yapıştırılmıştır (epoksi yapıştırıcı ile).

Yaklaşık olarak bu tür organik cam plakalar, bir hidrojen jeneratörünün yakıt hücresinin gövdesini oluşturur. Doğru, burada biraz farklı bir mühendislik versiyonu gösterilmektedir - vidalarla montaj ve sabitleme için

Dikdörtgenin üst tarafında, elektrot plakalarının sapları için gerekli sayıda küçük delik, seviye sensörü için küçük bir delik ve ayrıca hidrojenin serbest bırakılması için 10-15 mm çapında bir delik açılır.

Elektrot plakaları, kontak sapları hücrenin dışındaki üst plakanın deliklerinden dışarı çıkarılan dikdörtgenin içine yerleştirilir. Su seviye sensörü %80 hücre dolumunda monte edilir. Textolite plakasındaki tüm geçişler (hidrojen çıkışı hariç) epoksi yapıştırıcı ile doldurulur.

Fotoğrafta gösterilen jeneratör modüllerinin tasarım özelliği silindirik tasarımlarıdır. Bu minyatür enerji kaynağının elektrotları da farklı şekilde tasarlanmıştır.

Hidrojen çıkış deliği bir bağlantı parçasıyla donatılmalıdır; bir conta kullanarak mekanik olarak sabitleyin veya yapıştırın. Birleştirilmiş hidrojen üretim hücresi, cihazın ana gövdesinin içine yerleştirilir ve üst çevre boyunca dikkatlice kapatılır (yine epoksi reçine kullanılabilir).

Bir sonraki deneysel proje için hidrojen jeneratörü için seçilen durum buydu. Basit fikir çekici, ancak bu seçeneğin özel bir evin binalarını ısıtmak için tasarlanmış güçlü bir istasyon için uygun olması pek mümkün değil

Ancak hücreyi içeriye yerleştirmeden önce jeneratör muhafazasının hazırlanması gerekir:

• alt alanda su temini yapın;
• üst kapağı bağlantı elemanlarıyla yapın;
• güvenilir bir sızdırmazlık malzemesi seçin;
• elektrik terminal bloğunu kapağın üzerine yerleştirin;
• kapağa bir hidrojen toplayıcı yerleştirin.

Sonuç, aşağıdakilerden sonra kısmen hazır bir hidrojen jeneratörü olmalıdır:

1. Yakıt hücresi mahfazaya yüklenir.
2. Elektrotlar kapağın terminal bloğuna bağlanır.
3. Hidrojen çıkış bağlantısı hidrojen manifolduna bağlanır.
4. Kapak bir conta vasıtasıyla gövdeye takılır ve sabitlenir.

Geriye kalan tek şey suyu ve ek modülleri bağlamak.

Hidrojen Jeneratörü Takviyeleri

Hidrojen üretmek için ev yapımı bir cihaz, yardımcı modüllerle desteklenmelidir. Örneğin, jeneratörün içine monte edilmiş bir seviye sensörüyle işlevsel olarak birleştirilen bir su besleme modülü.

En basit haliyle böyle bir modül, bir su pompası ve bir kontrol kontrolörü ile temsil edilir. Pompa, yakıt hücresi içindeki su seviyesine bağlı olarak sensör sinyaline dayalı olarak kontrolör tarafından kontrol edilir.

Herhangi bir hidrojen istasyonunun ve hatta deneysel bir istasyonun tasarımına dahil edilmesi gereken ek yapısal elemanlar. Bir hidrojen jeneratörü otomasyon, kontrol ve koruma cihazları olmadan çalıştırılamaz.

Bu nedenle, yakıt hücresinin çalışma elektrotlarının terminallerine sağlanan elektrik akımının frekansını ve voltaj seviyesini düzenleyen bir cihazın da bulunması arzu edilir.Elektrik modülü en azından bir voltaj dengeleyici ve aşırı akım korumasıyla donatılmalıdır.

Bir hidrojen manifoldu en basit haliyle bir valf, basınç göstergesi içeren bir tüpe benzer. çek valf. Hidrojen, kolektörden bir çek valf vasıtasıyla alınır ve fiilen tüketiciye verilebilir.

Hidrojen manifoldu ve basınç göstergesi, hidrojen tesisinin ayrılmaz parçalarıdır ve gaz dağıtımı ve basınç kontrolü sağlar

Ancak pratikte her şey biraz daha karmaşıktır. Hidrojen yüksek yanma sıcaklığına sahip patlayıcı bir gazdır. Bu nedenle, yakıt olarak hidrojenin ısıtma kazanı sistemine pompalanması işe yaramayacaktır.

Kurulum kalite kriterleri

Evde yüksek kaliteli, verimli ve verimli bir kurulum yapmak son derece zordur. Örneğin elektrot plakalarının veya tüplerinin yapıldığı metal gibi bir kriteri dikkate alsak bile zaten sorunlarla karşılaşma riski vardır.

Elektrotların dayanıklılığı metalin türüne ve özelliklerine bağlıdır. Elbette aynı paslanmaz çeliği kullanabilirsiniz ancak bu tür elemanların ömrü kısa olacaktır.

Bir hidrojen jeneratörü için bir tür elektrot plakaları parodisi. Plakalar alüminyumdan yapılmış geleneksel bir değişken kapasitörden alınmıştır. Bu tür elektrotlar, küçük bir deney sisteminin parçası olsa bile tam olarak yarım saatlik çalışma için yeterli olacaktır.

Kurulum boyutları da önemli bir rol oynamaktadır. Gerekli güç, su kalitesi ve diğer parametrelerle ilgili olarak yüksek doğrulukta hesaplamalar gereklidir.

Yani çalışma elektrotları arasındaki boşluk hesaplanan değerin dışındaysa hidrojen jeneratörü hiç çalışmayabilir. En kötü durumda, hesaplamanın yapıldığı güç birkaç kat daha az olacaktır.

Elektrotları güç kaynağına bağlayan telin kesiti bile hidrojen jeneratörünün tasarımında önemlidir. Doğru, bu cihazın güvenli çalışmasıyla ilgilidir. Ancak ev kurulumlarında da bu tasarım detayının dikkate alınması gerekir.

Sistemin güvenli çalışmasına dönersek, gazın ters hareketini önleyen, su sızdırmazlığı adı verilen tasarımın dahil edilmesi de unutulmamalıdır.

Ev yapımı hidrojen jeneratörlerindeki oldukça etkileyici sayıdaki gelişmelere rağmen, henüz gerçekten etkili bir seçenek yok. Tüm modeller fabrika ekipmanından daha düşüktür

Endüstriyel jeneratör

Endüstriyel üretim düzeyinde, ev kullanımı için hidrojen jeneratörlerinin üretimine yönelik teknolojiler yavaş yavaş öğrenilmekte ve geliştirilmektedir. Kural olarak, gücü 1 kW'ı geçmeyen ev kullanımı için enerji istasyonları üretilmektedir.

Böyle bir cihaz, 8 saatten fazla olmayan sürekli çalışmada hidrojen yakıtı üretecek şekilde tasarlanmıştır. Onların asıl amacı ısıtma sistemleri için enerji temini.

Apartman daireleri içerisinde işletilecek tesisatlar da geliştirilmekte ve üretilmektedir. Bunlar zaten daha güçlü tasarımlardır (5-7 kW), amacı sadece ısıtma sistemlerinin enerjisi değil aynı zamanda elektrik üretimidir. Bu kombinasyon seçeneği Batı ülkelerinde ve Japonya'da hızla popülerlik kazanıyor.

Kombine hidrojen jeneratörleri, yüksek verimliliğe ve düşük karbondioksit emisyonuna sahip sistemler olarak nitelendiriliyor.

5 kW'a kadar güce sahip gerçek hayatta endüstriyel olarak üretilmiş bir istasyon örneği. Gelecekte, evler ve apartman dairelerinin donatılması için benzer kurulumlar planlanmaktadır.

Rus endüstrisi de bu umut verici yakıt üretimi türüne girmeye başladı. Norilsk Nickel, özellikle ev tipi tesisler de dahil olmak üzere hidrojen tesislerinin üretimine yönelik teknolojilerde uzmanlaşıyor.

Geliştirme ve üretim sırasında çeşitli yakıt hücresi türlerinin kullanılması planlanmaktadır:

• proton değişim membranı;
• Ortofosforik asit;
• proton değişimi metanol;
• alkalin;
• katı oksit.

Bu arada elektroliz işlemi tersine çevrilebilir. Bu gerçek, hidrojeni yakmadan zaten ısıtılmış su elde etmenin mümkün olduğunu göstermektedir.

Görünüşe göre bu, eğer onu kavrarsanız, ev kazanınız için ücretsiz yakıt üretimiyle ilgili yeni bir tutku turu başlatabileceğiniz başka bir fikir.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Evde ev yapımı modellerle denemeler yaparken, en beklenmedik sonuçlara hazırlanmanız gerekir, ancak olumsuz deneyim de bir deneyimdir:

Ev için DIY hidrojen jeneratörleri hala tek bir fikir düzeyinde var olan bir projedir. Pratik olarak uygulanan kendin yap hidrojen jeneratörü projeleri yoktur ve çevrimiçi olarak konumlandırılanlar, yazarlarının hayal gücü veya tamamen teorik seçeneklerdir.

Dolayısıyla yalnızca yakın gelecekte ortaya çıkmayı vaat eden pahalı bir endüstriyel ürüne güvenebiliriz.

Makalede anlatılmayan bir hidrojen jeneratörünün orijinal modelini biliyor musunuz? Belki ev ustalarının işine yarayacak değerli bilgileri paylaşmak istersiniz? Lütfen aşağıdaki bloğa yorumlarınızı yazın, konuyla ilgili fotoğraf yayınlayın, fikrinizi belirtin.