بسیاری به این باور دارند که گاز طبیعی مقرون به صرفه ترین و مقرون به صرفه ترین نوع سوخت است. اما معلوم شد که این محصول جایگزین خوبی دارد - هیدروژن. از شکافتن آب بدست می آید. جزء اولیه برای به دست آوردن چنین سوختی به صورت رایگان به دست می آید. یک مشعل هیدروژنی برای دیگ گرمایش به شما کمک می کند تا مقدار زیادی صرفه جویی کنید و به فکر رفتن به فروشگاه نباشید. قوانین و روش های خاصی برای ایجاد یک تاسیسات فنی طراحی شده برای تولید هیدروژن وجود دارد.
هیدروژن چگونه تولید می شود؟
اطلاعات در مورد ساخت هیدروژن اغلب توسط معلمان شیمی به بچه های دبیرستان داده می شود. روش استخراج آن از آب ساده در شیمی الکترولیز نامیده می شود. با کمک چنین واکنش شیمیایی است که می توان هیدروژن به دست آورد.
دستگاه، از نظر طراحی ساده، شبیه یک ظرف جداگانه پر از مایع است. در زیر لایه آب دو الکترود پلاستیکی وجود دارد. برق آنها تامین می شود. با توجه به اینکه آب دارای خاصیت هدایت الکتریکی است، بینصفحات با کمترین مقاومت در تماس هستند.
جریان عبوری از مقاومت آب ایجاد شده منجر به تشکیل یک واکنش شیمیایی می شود که در نتیجه هیدروژن مورد نیاز تولید می شود.
در این مرحله، همه چیز بسیار ساده به نظر می رسد - فقط باید هیدروژن حاصل را جمع آوری کرد تا از آن به عنوان منبع انرژی استفاده کرد. اما شیمی نمی تواند بدون جزئیات کوچک وجود داشته باشد. مهم است که به یاد داشته باشید که اگر هیدروژن با اکسیژن ترکیب شود، در یک غلظت مشخص یک مخلوط انفجاری رخ می دهد. این حالت از مواد حیاتی در نظر گرفته می‌شود، که فرد را در ایجاد قوی‌ترین ایستگاه‌های خانگی محدود می‌کند.
چگونه یک مشعل هیدروژنی کار می کند؟
برای ایجاد ژنراتورهای هیدروژنی که خودتان انجام دهید، اغلب از طرح نصب کلاسیک قهوه ای به عنوان پایه استفاده می شود. یک الکترولیز از این نوع دارای توان متوسط است و شامل چندین گروه سلول است که هر کدام به نوبه خود دارای یک گروه الکترود پلاستیکی هستند. قدرت نصب ایجاد شده به سطح کل الکترودهای پلاستیکی بستگی دارد.
سلول ها در ظرفی نصب می شوند که از نظر کیفی در برابر عوامل خارجی محافظت می شود. بر روی بدنه دستگاه لوله های مخصوصی برای اتصال خط آب، خروجی هیدروژن و همچنین پنل تماسی که به عنوان منبع جریان الکتریکی عمل می کند، تعبیه شده است.
مشعل هیدروژنی خودساخته طبق طرح براون، علاوه بر موارد فوق، شامل آب بند مجزا و معکوس می باشد.شیر فلکه. با کمک چنین قطعاتی حفاظت کامل دستگاه در برابر انتشار هیدروژن حاصل می شود. این طرحی است که بسیاری از استادان هنگام ایجاد یک تاسیسات هیدروژنی برای گرم کردن یک منطقه خانه استفاده می کنند.
گرمایش خانه هیدروژنی
ایجاد یک مشعل اکسی هیدروژن با دستان خود چندان آسان نیست، به تلاش و صبر نیاز دارد. برای جمع آوری مقدار مناسب هیدروژن برای گرم کردن خانه، باید از یک نیروگاه الکترولیز قدرتمند استفاده کنید و همچنین مقدار زیادی انرژی الکتریکی ذخیره کنید.
متخصصان توجه دارند که جبران برق مصرف شده با استفاده از نصب آماده در خانه به زودی امکان پذیر نخواهد بود.
ایستگاه هیدروژن برای مصارف خانگی
چگونه با دستان خود یک مشعل هیدروژنی بسازیم؟ این سوال همچنان در میان صاحبان خانه های خصوصی که در تلاش برای ایجاد یک منبع گرمایش قابل اعتماد و با کیفیت هستند، محبوب است. رایج ترین راه برای ایجاد چنین دستگاهی گزینه زیر است:
- یک ظرف دربسته از قبل آماده کنید؛
- الکترودهای صفحه ای یا لوله ای ایجاد می شود؛
- طراحی دستگاه برنامه ریزی شده است: روش کنترل آن و تجهیز آن به جریان؛
- آماده سازی ماژول های اضافی برای اتصال به دستگاه؛
- خرید قطعات ویژه (بسته، شیلنگ، سیم کشی).
البته استاد قطعاً به ابزارهایی از جمله ویژه نیاز خواهد داشتدستگاه ها، فرکانس شمار یا اسیلوسکوپ. هنگامی که تمام ابزار و مواد آماده شد، صنعتگر می تواند به ایجاد یک مشعل گرمایش هیدروژنی برای استفاده خانگی ادامه دهد.
طرح ایجاد یک دستگاه
در مرحله اول ایجاد یک مشعل هیدروژنی برای گرم کردن خانه، استاد باید سلول های خاصی را بسازد که برای تولید هیدروژن طراحی شده اند. پیل سوختی با کامل بودن آن متمایز می شود (کمی کمتر از طول و عرض بدنه ژنراتور)، بنابراین فضای زیادی را اشغال نمی کند. ارتفاع بلوک با الکترودهای داخل به 2/3 ارتفاع بدنه اصلی می رسد که قسمت های اصلی سازه در آن تعبیه شده است.
سلول را می توان از پلکسی گلاس یا تکستولیت ایجاد کرد (ضخامت دیواره از 5 تا 7 میلی متر متغیر است). برای انجام این کار، صفحه textolite را به پنج قسمت مساوی برش می دهیم. در مرحله بعد یک مستطیل از آنها تشکیل می شود و حاشیه ها با چسب اپوکسی چسبانده می شوند. قسمت پایین شکل به دست آمده باید باز بماند.
مرسوم است که بدنه پیل سوختی هیتر هیدروژنی از چنین صفحاتی ایجاد شود. اما در این مورد، کارشناسان از روش مونتاژ کمی متفاوت با استفاده از پیچ استفاده می کنند.
در قسمت بیرونی مستطیل تمام شده، سوراخ های کوچکی برای نگه داشتن صفحات الکترود و همچنین یک سوراخ کوچک برای سنسور سطح ایجاد شده است. برای آزادسازی راحت هیدروژن، یک سوراخ اضافی با عرض 10 تا 15 میلی متر مورد نیاز است.
الکترود پلاتین داخل آن قرار داده شده است که دم های تماس آناز سوراخ های حفر شده در بالای مستطیل عبور کنید. در مرحله بعد، یک سنسور سطح آب در حدود 80 درصد از پر شدن سلول تعبیه شده است. تمام سوراخ های آزاد در صفحه تکستولیت (به استثنای سوراخی که هیدروژن از آن خارج می شود) با چسب اپوکسی پر شده است.
سلولهای مولد
بیشتر اوقات، هنگام ایجاد یک ژنراتور هیدروژن، یک شکل استوانه ای از ماژول ها استفاده می شود. الکترودهای این طرح به روشی کمی متفاوت ساخته شده اند.
سوراخی که هیدروژن از آن خارج می شود باید علاوه بر این به یک اتصالات ویژه مجهز باشد. با یک پایه ثابت یا چسب زده می شود. سلول تولید هیدروژن تمام شده در بدنه بخاری تعبیه شده و از بالا مهر و موم شده است (در این حالت می توانید از رزین اپوکسی نیز استفاده کنید).
بدنه ابزار
محفظه ژنراتور هیدروژن برای مصارف خانگی بسیار ساده است. اما استفاده از چنین طراحی برای ایستگاه های پرقدرت کارساز نخواهد بود، زیرا به سادگی نمی تواند بار را تحمل کند.
قبل از نصب سلول تمام شده در داخل، کیس باید به خوبی آماده شود. برای این شما نیاز دارید:
- ایجاد منبع سیال در پایین محفظه؛
- پوشش بالایی را مجهز به بست های راحت و قابل اعتماد بسازید؛
- یک ماده آب بندی خوب را انتخاب کنید؛
- نصب بلوک ترمینال الکتریکی روی جلد؛
- درپوش را به یک کلکتور هیدروژن مجهز کنید.
مرحله پایانی
در پایان کار، استاد قادر به دریافت خواهد بودژنراتور هیدروژن با کیفیت بالا و قابل اعتماد برای سیستم گرمایش یک خانه خصوصی. فقط آخرین نکات باقی مانده است:
- نصب پیل سوختی تمام شده در بدنه اصلی دستگاه؛
- الکترودها را به بلوک ترمینال پوشش ابزار متصل کنید؛
- دوشاخه نصب شده روی خروجی هیدروژن باید به منیفولد هیدروژن وصل شود؛
- روکش در بالای بدنه دستگاه قرار گرفته و از طریق مهر و موم ثابت می شود.
اکنون ژنراتور هیدروژن کاملاً فعال است. صاحب یک خانه خصوصی می تواند با خیال راحت آب و ماژول های اضافی را برای گرمایش راحت یک خانه خصوصی وصل کند.
شرایط استفاده از دستگاه
مشعل جواهرات هیدروژنی برای خانه باید دارای ماژول های داخلی اضافی باشد. ماژول تامین آب از اهمیت ویژه ای برخوردار است که با یک سنسور سطح آب ساخته شده در خود ژنراتور هیدروژن ترکیب شده است. ساده ترین مدل ها پمپ آب و کنترل کننده هستند. بسته به مقدار مایع موجود در پیل سوختی، پمپ توسط کنترلر از طریق سیگنال سنسور کنترل می شود.
عناصر کمکی برای هر طراحی گرمایشی بسیار مهم هستند. استفاده از ژنراتور مبتنی بر هیدروژن بدون کنترل خودکار و ماژول های حفاظتی ممنوع و حتی خطرناک است.
کارشناسان توصیه می کنند سیستم خاصی را خریداری کنید که فرکانس جریان الکتریکی عرضه شده و سطح ولتاژ را تنظیم می کند. این برای عملکرد طبیعی الکترودهای کار در داخل پیل سوختی مهم است. همچنین در ماژولتثبیت کننده ولتاژ و محافظت در برابر جریان اضافه باشد.
کلکتور هیدروژن لوله ای است که در آن یک شیر مخصوص، گیج فشار و شیر چک تعبیه شده است. از کلکتور، هیدروژن از طریق یک سوپاپ مخصوص به اتاق عرضه می شود.
فشار سنج و کلکتور هیدروژن قطعات بسیار مهمی در ژنراتور هیدروژن هستند که با کمک آنها گاز به طور مساوی در تمام اتاق پخش می شود و سطح فشار کلی کنترل می شود.
هر مصرف کننده باید به خاطر داشته باشد که هیدروژن یک گاز انفجاری با دمای احتراق بالا باقی می ماند. به همین دلیل است که صرفاً گرفتن و پرکردن طرح بخاری با هیدروژن ممنوع است.
چگونه کیفیت نصب را تعیین کنیم؟
ایجاد مستقل یک سیستم گرمایشی با کیفیت بالا و ایمن برای خانه کار دشواری است که همه نمی توانند از عهده آن برآیند. به عنوان مثال، حتی با توجه به فلزی که لوله های دستگاه و صفحات الکترود را تشکیل می دهد، می توان با مشکلات زیادی روبرو شد.
عمر الکترودهای داخلی به طور مستقیم به نوع فلز و خواص اساسی آن بستگی دارد. البته می توانید از همان استیل ضد زنگ استفاده کنید اما کارکرد چنین قطعاتی کوتاه مدت خواهد بود. دمای مشعل هیدروژنی باید حدود 5000 کلوین باشد.
اندازه گیری ها اهمیت ویژه ای دارند. تمام محاسبات باید با در نظر گرفتن توان مورد نیاز، کیفیت آب ورودی و سایر معیارها تا حد امکان دقیق انجام شود. اگر اندازه سوراخ بین الکترودها مطابقت نداشته باشدبا محاسبات، ژنراتور هیدروژن ممکن است اصلاً شروع نشود.
