Πολλοί έχουν συνηθίσει να πιστεύουν ότι το φυσικό αέριο είναι το πιο προσιτό και οικονομικό είδος καυσίμου. Αλλά αποδείχθηκε ότι αυτό το προϊόν έχει μια καλή εναλλακτική λύση - το υδρογόνο. Λαμβάνεται με διάσπαση νερού. Το αρχικό εξάρτημα για την απόκτηση τέτοιου καυσίμου λαμβάνεται δωρεάν. Ένας καυστήρας υδρογόνου για λέβητα θέρμανσης θα σας βοηθήσει να εξοικονομήσετε πολλά και να μην σκεφτείτε να πάτε στο κατάστημα. Υπάρχουν ειδικοί κανόνες και μέθοδοι για τη δημιουργία μιας τεχνικής εγκατάστασης που έχει σχεδιαστεί για την παραγωγή υδρογόνου.
Πώς παράγεται το υδρογόνο;
Πληροφορίες σχετικά με την παραγωγή υδρογόνου δίνονται συχνά από καθηγητές χημείας σε παιδιά γυμνασίου. Η μέθοδος εξαγωγής του από απλό νερό στη χημεία ονομάζεται ηλεκτρόλυση. Με τη βοήθεια μιας τέτοιας χημικής αντίδρασης είναι δυνατό να ληφθεί υδρογόνο.
Η συσκευή, απλή στο σχεδιασμό, μοιάζει με ξεχωριστό δοχείο γεμάτο υγρό. Υπάρχουν δύο πλαστικά ηλεκτρόδια κάτω από το στρώμα νερού. Τροφοδοτούνται με ρεύμα. Λόγω του ότι το νερό έχει την ιδιότητα της ηλεκτρικής αγωγιμότητας, μεταξύοι πλάκες ευθυγραμμίζουν την επαφή με ελάχιστη αντίσταση.
Το ρεύμα που διέρχεται από τη δημιουργούμενη αντοχή στο νερό οδηγεί στο σχηματισμό χημικής αντίδρασης, ως αποτέλεσμα της οποίας παράγεται το απαιτούμενο υδρογόνο.
Σε αυτό το στάδιο, όλα φαίνονται πολύ απλά - μένει μόνο να συλλέξουμε το υδρογόνο που προκύπτει για να το χρησιμοποιήσουμε ως πηγή ενέργειας. Αλλά η χημεία δεν μπορεί να υπάρξει χωρίς μικρές λεπτομέρειες. Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι εάν το υδρογόνο συνδυάζεται με το οξυγόνο, τότε σε μια ορισμένη συγκέντρωση εμφανίζεται ένα εκρηκτικό μείγμα. Αυτή η κατάσταση ουσιών θεωρείται κρίσιμη, γεγονός που περιορίζει ένα άτομο στη δημιουργία των πιο ισχυρών σταθμών οικιακού τύπου.
Πώς λειτουργεί ένας καυστήρας υδρογόνου;
Για να δημιουργήσετε γεννήτριες υδρογόνου, φτιάξτε μόνοι σας, τις περισσότερες φορές χρησιμοποιείται ως βάση το κλασικό σχέδιο εγκατάστασης Brown. Ένας ηλεκτρολύτης αυτού του τύπου έχει μέση ισχύ και περιλαμβάνει πολλές ομάδες στοιχείων, καθεμία από τις οποίες, με τη σειρά της, έχει μια ομάδα πλαστικών ηλεκτροδίων. Η ισχύς της δημιουργούμενης εγκατάστασης θα εξαρτηθεί από τη συνολική επιφάνεια των πλαστικών ηλεκτροδίων.
Τα κύτταρα εγκαθίστανται σε δοχείο που προστατεύεται ποιοτικά από εξωτερικούς παράγοντες. Στο σώμα της συσκευής έχουν στερεωθεί ειδικοί σωλήνες για τη σύνδεση γραμμής νερού, παροχής υδρογόνου, καθώς και πίνακας επαφής που λειτουργεί ως παροχή ηλεκτρικού ρεύματος.
Ο ιδιοκατασκευασμένος καυστήρας υδρογόνου σύμφωνα με το σχήμα Brown, εκτός από όλα τα παραπάνω, περιλαμβάνει ξεχωριστή στεγανοποίηση νερού και όπισθενβαλβίδα. Με τη βοήθεια τέτοιων εξαρτημάτων, επιτυγχάνεται πλήρης προστασία της συσκευής από την απελευθέρωση υδρογόνου. Είναι αυτό το σχέδιο που χρησιμοποιούν πολλοί πλοίαρχοι όταν δημιουργούν μια εγκατάσταση υδρογόνου για τη θέρμανση ενός χώρου στο σπίτι.
Θέρμανση σπιτιού με υδρογόνο
Η δημιουργία καυστήρα οξυ-υδρογόνου με τα χέρια σας δεν είναι τόσο εύκολη, απαιτεί λίγη προσπάθεια και υπομονή. Για να συλλέξετε τη σωστή ποσότητα υδρογόνου για τη θέρμανση του σπιτιού, πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια ισχυρή μονάδα ηλεκτρόλυσης, καθώς και να αποθηκεύσετε μια τεράστια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας.
Ειδικοί σημειώνουν ότι δεν θα είναι δυνατό σύντομα να αντισταθμιστεί η ξοδευμένη ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας μια έτοιμη εγκατάσταση στο σπίτι.
Σταθμός Υδρογόνου για οικιακή χρήση
Πώς να φτιάξετε έναν καυστήρα υδρογόνου με τα χέρια σας; Αυτή η ερώτηση εξακολουθεί να είναι η πιο δημοφιλής μεταξύ των ιδιοκτητών ιδιωτικών κατοικιών που προσπαθούν να δημιουργήσουν μια αξιόπιστη και υψηλής ποιότητας πηγή θέρμανσης. Ο πιο συνηθισμένος τρόπος για να δημιουργήσετε μια τέτοια συσκευή είναι η ακόλουθη επιλογή:
- προετοιμάστε ένα αεροστεγές δοχείο;
- Δημιουργούνται πλάκα ή σωληνωτά ηλεκτρόδια,
- σχεδιάζεται ο σχεδιασμός της συσκευής: η μέθοδος ελέγχου και εξοπλισμού της με ρεύμα;
- προετοιμασία πρόσθετων μονάδων για σύνδεση στη συσκευή;
- αγοράστε ειδικά εξαρτήματα (κουμπώματα, εύκαμπτοι σωλήνες, καλωδιώσεις).
Φυσικά, ο πλοίαρχος θα χρειαστεί σίγουρα εργαλεία, συμπεριλαμβανομένων των ειδικώνσυσκευές, μετρητή συχνοτήτων ή παλμογράφο. Αφού προετοιμαστούν όλα τα εργαλεία και τα υλικά, ο τεχνίτης μπορεί να προχωρήσει στην ίδια τη δημιουργία ενός καυστήρα θέρμανσης υδρογόνου για οικιακή χρήση.
Σχέδιο δημιουργίας συσκευής
Στο πρώτο στάδιο της δημιουργίας καυστήρα υδρογόνου για τη θέρμανση του σπιτιού, ο πλοίαρχος πρέπει να κατασκευάσει ειδικές κυψέλες σχεδιασμένες να παράγουν υδρογόνο. Η κυψέλη καυσίμου διακρίνεται για την πληρότητά της (λίγο μικρότερη από το μήκος και το πλάτος του σώματος της γεννήτριας), επομένως δεν καταλαμβάνει πολύ χώρο. Το ύψος του μπλοκ με τα ηλεκτρόδια στο εσωτερικό φτάνει τα 2/3 του ύψους του κύριου σώματος, στο οποίο είναι εγκατεστημένα τα κύρια μέρη της κατασκευής.
Η κυψέλη μπορεί να δημιουργηθεί από plexiglass ή textolite (το πάχος τοιχώματος κυμαίνεται από 5 έως 7 χιλιοστά). Για να γίνει αυτό, η πλάκα textolite κόβεται σε πέντε ίσα μέρη. Στη συνέχεια, σχηματίζεται ένα ορθογώνιο από αυτά και τα περιγράμματα κολλούνται με εποξειδική κόλλα. Το κάτω μέρος του σχήματος που προκύπτει θα πρέπει να παραμείνει ανοιχτό.
Είναι σύνηθες να δημιουργείται σώμα κυψέλης καυσίμου θερμαντήρα υδρογόνου από τέτοιες πλάκες. Αλλά σε αυτήν την περίπτωση, οι ειδικοί χρησιμοποιούν μια ελαφρώς διαφορετική μέθοδο συναρμολόγησης χρησιμοποιώντας βίδες.
Στο εξωτερικό του τελειωμένου ορθογωνίου, ανοίγονται μικρές οπές για τη συγκράτηση των πλακών ηλεκτροδίων, καθώς και μία μικρή οπή για τον αισθητήρα στάθμης. Για άνετη απελευθέρωση υδρογόνου, απαιτείται μια πρόσθετη οπή πλάτους 10 έως 15 χιλιοστών.
Στο εσωτερικό έχει εισαχθεί ηλεκτρόδιο πλατίνας, οι ουρές επαφής του οποίουπεράστε από τις τρυπημένες τρύπες στην κορυφή του ορθογωνίου. Στη συνέχεια, ένας αισθητήρας στάθμης νερού είναι ενσωματωμένος στο 80 τοις εκατό περίπου της πλήρωσης της κυψέλης. Όλες οι ελεύθερες τρύπες στην πλάκα τεστολίθου (εξαιρουμένης αυτής από την οποία θα βγει υδρογόνο) γεμίζονται με εποξειδική κόλλα.
Κυψέλες γεννήτριας
Πιο συχνά, κατά τη δημιουργία μιας γεννήτριας υδρογόνου, χρησιμοποιείται μια κυλινδρική μορφή μονάδων. Τα ηλεκτρόδια σε αυτό το σχέδιο είναι κατασκευασμένα με ελαφρώς διαφορετικό τρόπο.
Η οπή από την οποία βγαίνει το υδρογόνο πρέπει επιπλέον να είναι εξοπλισμένη με ειδικό εξάρτημα. Στερεώνεται με βάση ή κολλημένο. Η τελική κυψέλη παραγωγής υδρογόνου είναι ενσωματωμένη στο σώμα του θερμαντήρα και σφραγίζεται από την κορυφή (σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε εποξειδική ρητίνη).
Σώμα οργάνου
Το περίβλημα της γεννήτριας υδρογόνου για οικιακή χρήση είναι αρκετά απλό. Αλλά η χρήση ενός τέτοιου σχεδιασμού για σταθμούς υψηλής ισχύος δεν θα λειτουργήσει, καθώς απλά δεν μπορεί να αντέξει το φορτίο.
Πριν εγκαταστήσετε το έτοιμο κελί μέσα, η θήκη θα πρέπει να είναι καλά προετοιμασμένη. Για αυτό χρειάζεστε:
- δημιουργία παροχής υγρού στο κάτω μέρος του περιβλήματος;
- κάντε το επάνω κάλυμμα εξοπλισμένο με βολικούς και αξιόπιστους συνδετήρες;
- επιλέξτε ένα καλό υλικό στεγανοποίησης;
- εγκαταστήστε το μπλοκ ηλεκτρικών ακροδεκτών στο κάλυμμα;
- εξοπλίστε το καπάκι με συλλέκτη υδρογόνου.
Τελικό στάδιο
Στο τέλος της εργασίας, ο πλοίαρχος θα μπορεί να λάβειυψηλής ποιότητας και αξιόπιστη γεννήτρια υδρογόνου για το σύστημα θέρμανσης μιας ιδιωτικής κατοικίας. Απομένουν μόνο οι τελευταίες πινελιές:
- εγκαταστήστε την τελική κυψέλη καυσίμου στο κύριο σώμα της συσκευής;
- συνδέστε τα ηλεκτρόδια στο μπλοκ ακροδεκτών του καλύμματος του οργάνου;
- Το βύσμα που είναι εγκατεστημένο στην έξοδο υδρογόνου πρέπει να συνδεθεί στην πολλαπλή υδρογόνου;
- το κάλυμμα τοποθετείται πάνω από το σώμα της συσκευής και στερεώνεται μέσω της στεγανοποίησης.
Τώρα η γεννήτρια υδρογόνου είναι πλήρως λειτουργική. Ο ιδιοκτήτης μιας ιδιωτικής κατοικίας μπορεί να συνδέσει με ασφάλεια νερό και πρόσθετες μονάδες για άνετη θέρμανση ιδιωτικής κατοικίας.
Όροι χρήσης συσκευής
Ο καυστήρας κοσμημάτων υδρογόνου για το σπίτι θα πρέπει να έχει πρόσθετες ενσωματωμένες μονάδες. Ιδιαίτερη σημασία έχει η μονάδα παροχής νερού, η οποία συνδυάζεται με έναν αισθητήρα στάθμης νερού που είναι ενσωματωμένος στην ίδια τη γεννήτρια υδρογόνου. Τα πιο απλά μοντέλα είναι μια αντλία νερού και ένας ελεγκτής. Η αντλία ελέγχεται από τον ελεγκτή μέσω ενός σήματος αισθητήρα ανάλογα με την ποσότητα υγρού στην κυψέλη καυσίμου.
Τα βοηθητικά στοιχεία είναι πολύ σημαντικά για κάθε σχεδιασμό θέρμανσης. Απαγορεύεται και μάλιστα επικίνδυνη η χρήση γεννήτριας υδρογόνου χωρίς μονάδες αυτόματου ελέγχου και προστασίας.
Οι ειδικοί συμβουλεύουν να αγοράσετε ένα ειδικό σύστημα που ρυθμίζει τη συχνότητα του παρεχόμενου ηλεκτρικού ρεύματος και το επίπεδο τάσης. Αυτό είναι σημαντικό για την κανονική λειτουργία των ηλεκτροδίων εργασίας μέσα στην κυψέλη καυσίμου. Επίσης στην ενότητανα είναι σταθεροποιητής τάσης και προστασία από υπερένταση.
Ο συλλέκτης υδρογόνου είναι ένας σωλήνας στον οποίο είναι ενσωματωμένη μια ειδική βαλβίδα, μανόμετρο και βαλβίδα αντεπιστροφής. Από τον συλλέκτη, το υδρογόνο τροφοδοτείται στο δωμάτιο μέσω μιας ειδικής βαλβίδας ελέγχου.
Το μανόμετρο και ο συλλέκτης υδρογόνου είναι πολύ σημαντικά μέρη σε μια γεννήτρια υδρογόνου, με τη βοήθεια των οποίων το αέριο κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το δωμάτιο και ελέγχεται η συνολική στάθμη πίεσης.
Οποιοσδήποτε καταναλωτής πρέπει να θυμάται ότι το υδρογόνο παραμένει ένα εκρηκτικό αέριο με υψηλή θερμοκρασία καύσης. Γι' αυτό το λόγο απαγορεύεται η απλή λήψη και πλήρωση του σχεδιασμού του θερμαντήρα με υδρογόνο.
Πώς να προσδιορίσετε την ποιότητα της εγκατάστασης;
Η ανεξάρτητη δημιουργία μιας υψηλής ποιότητας και ασφαλούς εγκατάστασης θέρμανσης για το σπίτι είναι ένα δύσκολο έργο που δεν μπορούν να χειριστούν όλοι. Για παράδειγμα, ακόμη και όταν εξετάζουμε το μέταλλο που αποτελείται από τους σωλήνες της συσκευής και τις πλάκες ηλεκτροδίων, μπορεί κανείς ήδη να αντιμετωπίσει πολλές δυσκολίες.
Η διάρκεια ζωής των ενσωματωμένων ηλεκτροδίων εξαρτάται άμεσα από τον τύπο του μετάλλου και τις βασικές του ιδιότητες. Φυσικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ίδιο ανοξείδωτο χάλυβα, αλλά η λειτουργία τέτοιων εξαρτημάτων θα είναι βραχύβια. Η θερμοκρασία του καυστήρα υδρογόνου πρέπει να είναι περίπου 5000 K.
Οι μετρήσεις έχουν ιδιαίτερη σημασία. Όλοι οι υπολογισμοί θα πρέπει να γίνονται όσο το δυνατόν ακριβέστερα, λαμβάνοντας υπόψη την απαιτούμενη ισχύ, την ποιότητα του εισερχόμενου νερού και άλλα κριτήρια. Εάν το μέγεθος της οπής μεταξύ των ηλεκτροδίων δεν ταιριάζειΥπολογισμούς, η γεννήτρια υδρογόνου μπορεί να μην ξεκινήσει καθόλου.
