เราเคยคิดว่าก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงที่มีราคาเหมาะสมที่สุด แต่ปรากฎว่าเขามีทางเลือกที่คุ้มค่า - ไฮโดรเจนที่ได้จากการแยกน้ำ วัสดุเริ่มต้นสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงนี้โดยทั่วไปจะฟรี และถ้าคุณสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเองการประหยัดจะน่าอัศจรรย์ ขวา?
เราพร้อมที่จะแบ่งปันข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับตัวเลือกและกฎการประกอบสำหรับการติดตั้งทางเทคนิคที่ออกแบบมาสำหรับการผลิตไฮโดรเจน การศึกษาบทความที่คุณให้ความสนใจจะกลายเป็นการรับประกันการผลิตอุปกรณ์ที่ใช้งานได้อย่างผิดพลาด
ผู้ที่ต้องการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของเชื้อเพลิงราคาถูก แต่มีประสิทธิภาพมากด้วยมือของตัวเองเรามีคำแนะนำโดยละเอียด เราให้คำแนะนำสำหรับการดำเนินงานที่มีความสามารถ เนื่องจากข้อมูลเพิ่มเติมที่อธิบายหลักการของแอ็คชั่นอย่างชัดเจนจึงมีการใช้แอปพลิเคชั่นภาพถ่ายและวิดีโอ
วิธีการผลิตไฮโดรเจน
บทเรียนเคมีชั้นมัธยมครั้งหนึ่งให้คำอธิบายเกี่ยวกับวิธีการรับไฮโดรเจนจากน้ำธรรมดาที่ไหลจากก๊อก มีสิ่งนั้นอยู่ในสนามเคมี - ด้วยกระแสไฟฟ้า ต้องขอบคุณกระแสไฟฟ้าที่เป็นไปได้ในการผลิตไฮโดรเจน
การติดตั้งไฮโดรเจนที่ง่ายที่สุดคือถังที่บรรจุน้ำ ใต้ชั้นน้ำนั้นมีขั้วไฟฟ้าสองแผ่น กระแสไฟฟ้าถูกจ่ายให้กับพวกเขา เนื่องจากน้ำเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมจึงมีการสัมผัสกับความต้านทานต่ำระหว่างแผ่นเปลือกโลก
กระแสที่ผ่านความต้านทานต่อน้ำต่ำมีส่วนทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีอันเป็นผลมาจากการเกิดไฮโดรเจน
รูปแบบของการติดตั้งไฮโดรเจนทดลองซึ่งครั้งหนึ่งเคยถูกศึกษาในโปรแกรมวิชาเคมีในวิชาเคมี ตามที่ปรากฏออกมาสำหรับการปฏิบัติตามความต้องการในชีวิตประจำวันที่ทันสมัยบทเรียนเหล่านั้นก็ไม่ฟุ่มเฟือย
ดูเหมือนว่าทุกอย่างเรียบง่ายและยังเหลืออยู่นิดหน่อย - รวบรวมไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นเพื่อใช้เป็นวิศวกรพลังงาน แต่ในทางเคมีมันไม่เคยมีรายละเอียดที่ละเอียดอ่อนเลย
ดังนั้นจึงอยู่ที่นี่: ถ้าไฮโดรเจนรวมตัวกับออกซิเจนจะมีส่วนผสมของระเบิดที่ความเข้มข้นแน่นอน ช่วงเวลานี้เป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ที่สำคัญที่จำกัดความสามารถในการสร้างสถานีบ้านที่ทรงพลังอย่างเพียงพอ
การออกแบบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน
สำหรับการสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของพวกเขาเองพวกเขามักจะใช้รูปแบบการติดตั้งสีน้ำตาลแบบคลาสสิคเป็นพื้นฐาน อิเล็กโทรไลต์พลังงานเฉลี่ยดังกล่าวประกอบด้วยกลุ่มของเซลล์ซึ่งแต่ละเซลล์มีกลุ่มอิเล็กโทรดแบบแผ่น กำลังของการติดตั้งนั้นพิจารณาจากพื้นที่ผิวทั้งหมดของอิเล็กโทรดเพลท
เซลล์ถูกวางไว้ภายในถังที่หุ้มฉนวนอย่างดีจากสภาพแวดล้อมภายนอก ท่อสำหรับเชื่อมต่อท่อน้ำเต้าเสียบไฮโดรเจนและแผงหน้าสัมผัสสำหรับเชื่อมต่อกระแสไฟฟ้าจะแสดงอยู่บนตัวถัง
เครื่องมือสำหรับสร้างไฮโดรเจนออกแบบตามแบบสีน้ำตาล จากการคำนวณทั้งหมดการติดตั้งนี้ควรให้ความร้อนและแสงสว่างแก่ครัวเรือนอย่างสมบูรณ์ คำถามอื่นคือขนาดและความสามารถที่จะอนุญาตให้ทำสิ่งนี้ (+)
วงจรเครื่องกำเนิดของ Brown นั้นทำหน้าที่เป็นชัตเตอร์น้ำและวาล์วตรวจสอบ เนื่องจากองค์ประกอบเหล่านี้การติดตั้งจึงป้องกันการคืนไฮโดรเจน ตามรูปแบบนี้การประกอบของการติดตั้งไฮโดรเจนเป็นไปได้ในทางทฤษฎีตัวอย่างเช่นสำหรับการจัดระเบียบความร้อนของบ้านในชนบท
ความร้อนของไฮโดรเจนในบ้าน
การประกอบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนในบ้านมีประสิทธิภาพไม่ใช่ความคิดที่ยอดเยี่ยม เพื่อให้ได้ปริมาณไฮโดรเจนที่ต้องการสำหรับห้องหม้อไอน้ำที่บ้านคุณไม่เพียง แต่ต้องใช้หน่วยอิเล็กโทรไลซิสที่มีประสิทธิภาพ แต่ยังต้องใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมากอีกด้วย
การชดเชยการใช้ไฟฟ้ากับไฮโดรเจนที่ได้รับที่บ้านถือเป็นกระบวนการที่ไม่มีเหตุผล
เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนในบ้านในชีวิตจริง สิ่งเดียวที่ทำให้อารมณ์เสียเป็นเพียงรุ่นทดลองซึ่งสามารถแสดงได้ว่าเปลวไฟเกิดขึ้นจากประกายไฟได้อย่างไร
อย่างไรก็ตามความพยายามในการแก้ปัญหาของวิธีการสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับบ้านด้วยมือของคุณเองไม่หยุด บทความที่เราขอแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับหลักการทำงานและการออกแบบหนึ่งในแบบจำลองทดสอบที่ใช้งานจริงของหม้อต้มไฮโดรเจน
และนี่คือตัวอย่างหนึ่งในตัวเลือกการทรมาน:
- เตรียมภาชนะที่แน่นและเชื่อถือได้
- ทำท่ออิเล็กโทรดหรือแผ่นเพลท
- วงจรควบคุมสำหรับแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้ากำลังถูกประกอบ
- กำลังสร้างโมดูลเพิ่มเติมสำหรับเวิร์กสเตชัน
- มีการเลือกอุปกรณ์เสริม (ท่อสายไฟตัวยึด)
โดยธรรมชาติคุณจะต้องมีชุดเครื่องมือรวมถึงอุปกรณ์พิเศษเช่นออสซิลโลสโคปและเครื่องวัดความถี่ ด้วยการติดตั้งทุกสิ่งที่คุณต้องการคุณสามารถดำเนินการผลิตติดตั้งเครื่องทำความร้อนไฮโดรเจนสำหรับบ้านได้โดยตรง
การติดตั้งโครงการด้วยตนเอง
เริ่มแรกคุณต้องสร้างเซลล์สร้างไฮโดรเจน เซลล์เชื้อเพลิงมีขนาดโดยรวมเล็กกว่าขนาดภายในเล็กน้อยของความยาวและความกว้างของตัวเครื่องกำเนิด ความสูงขนาดของบล็อกที่มีขั้วไฟฟ้าอยู่ที่ 2/3 ของความสูงของตัวหลัก
เซลล์สามารถทำจาก textolite หรือ plexiglass (ความหนาของผนัง 5-7 มม.) สำหรับสิ่งนี้แผ่นเท็กซ์ไลต์ห้าแผ่นถูกตัดขนาด ของเหล่านี้เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าติดกาว (ด้วยกาวอีพ็อกซี่) ส่วนล่างที่ยังคงเปิดอยู่
แผ่นกระจกออร์แกนิกประมาณนี้ก่อตัวเซลล์เชื้อเพลิงของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน จริงรุ่นวิศวกรรมแตกต่างกันเล็กน้อยแสดงไว้ที่นี่ - สำหรับการประกอบและการขันด้วยสกรู
ที่ด้านบนของรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าจำนวนรูเล็ก ๆ ที่ต้องการจะถูกเจาะสำหรับก้านของแผ่นอิเล็กโทรดหนึ่งรูเล็ก ๆ สำหรับเซ็นเซอร์ระดับรวมทั้งหนึ่งรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10-15 มม. สำหรับเอาท์พุทไฮโดรเจน
ภายในสี่เหลี่ยมนั้นจะวางอิเล็กโทรดแพลตตินัมไว้ตำแหน่งของคอนแทคเลนส์จะถูกนำออกมาผ่านช่องเปิดของแผ่นส่วนบนด้านนอกเซลล์ ติดตั้งเซ็นเซอร์ระดับน้ำที่ 80% ของการเติมเซลล์ ช่วงการเปลี่ยนภาพทั้งหมดในแผ่นข้อความ (ยกเว้นการส่งออกไฮโดรเจน) จะเต็มไปด้วยกาวอีพอกซี
คุณลักษณะการออกแบบของโมดูลที่แสดงในภาพถ่ายของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นรูปแบบการทำงานของรูปทรงกระบอก ขั้วไฟฟ้าของแหล่งพลังงานขนาดเล็กนี้ก็ทำแตกต่างกัน
ช่องทางออกของไฮโดรเจนจะต้องมีการติดตั้งอุปกรณ์ - ซ่อมโดยใช้ผนึกหรือกาว เซลล์ผลิตไฮโดรเจนที่ประกอบอยู่ภายในร่างกายหลักของอุปกรณ์และถูกผนึกอย่างระมัดระวังตามแนวเส้นรอบวงด้านบน
นี่เป็นกรณีของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับโครงการนำร่องครั้งต่อไป มันดึงดูดความคิดที่เรียบง่าย แต่ตัวเลือกนี้ไม่น่าจะเหมาะสำหรับสถานีที่มีประสิทธิภาพที่ออกแบบมาสำหรับห้องทำความร้อนในบ้านส่วนตัว
แต่ก่อนที่จะวางเซลล์ภายในตัวเรือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องเตรียม:
- ทำแหล่งน้ำในพื้นที่ด้านล่าง;
- ทำฝาปิดด้านบนด้วยตัวยึด
- รับวัสดุปิดผนึกที่เชื่อถือได้;
- วางขั้วไฟฟ้าบนฝาครอบ
- วางสะสมไฮโดรเจนบนหน้าปก
ผลลัพธ์ควรเป็นเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่พร้อมใช้งานบางส่วนหลังจาก:
- โหลดเซลล์เชื้อเพลิงเข้าไปในตัวเรือน
- ขั้วไฟฟ้าเชื่อมต่อกับแถบขั้วของฝาปิด
- ทางออกของไฮโดรเจนเชื่อมต่อกับตัวสะสมไฮโดรเจน
- ฝาครอบถูกติดตั้งบนตัวเรือนผ่านซีลและยึดให้แน่น
มันยังคงเป็นเพียงการเชื่อมต่อน้ำและโมดูลเพิ่มเติม
เพิ่มเติมไปยังเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน
อุปกรณ์โฮมเมดสำหรับผลิตไฮโดรเจนจะต้องเสริมด้วยโมดูลเสริม ตัวอย่างเช่นโมดูลน้ำประปาที่รวมการทำงานกับเซ็นเซอร์ระดับที่ติดตั้งภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ในรูปแบบที่เรียบง่ายโมดูลดังกล่าวจะแสดงด้วยปั๊มน้ำและตัวควบคุม ปั๊มจะถูกควบคุมโดยตัวควบคุมตามสัญญาณเซ็นเซอร์ขึ้นอยู่กับระดับน้ำภายในเซลล์เชื้อเพลิง
องค์ประกอบโครงสร้างเพิ่มเติมที่คุณต้องการรวมไว้ในการออกแบบสถานีไฮโดรเจนใด ๆ และแม้กระทั่งการทดลอง หากไม่มีระบบอัตโนมัติอุปกรณ์ควบคุมและป้องกันเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนจะไม่สามารถทำงานได้
ในความเป็นจริงมันเป็นที่พึงปรารถนาที่จะมีอุปกรณ์ที่ควบคุมความถี่ของกระแสไฟฟ้าและระดับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับขั้วของขั้วไฟฟ้าที่ใช้งานของเซลล์เชื้อเพลิง อย่างน้อยที่สุดโมดูลไฟฟ้าจะต้องติดตั้งตัวปรับแรงดันไฟฟ้าและการป้องกันกระแสไฟฟ้าเกิน
ตัวรวบรวมไฮโดรเจนในรูปแบบที่ง่ายที่สุดดูเหมือนหลอดที่มีวาล์วมาตรวัดความดันและวาล์วตรวจสอบอยู่ ไฮโดรเจนจะถูกนำมาจากนักสะสมผ่านวาล์วที่ไม่ได้คืนและสามารถจ่ายให้ผู้บริโภคได้จริง
ตัวสะสมและตัววัดไฮโดรเจนเป็นส่วนสำคัญของระบบไฮโดรเจนซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าการจ่ายก๊าซและการควบคุมความดัน
แต่ในทางปฏิบัติสิ่งต่าง ๆ มีความซับซ้อนกว่าเล็กน้อย ไฮโดรเจนเป็นก๊าซระเบิดที่มีอุณหภูมิการเผาไหม้สูง ดังนั้นเพียงนำและสูบไฮโดรเจนเข้าสู่ระบบหม้อไอน้ำเป็นเชื้อเพลิง - สิ่งนี้จะไม่ทำงาน
เกณฑ์คุณภาพการติดตั้ง
มันยากมากที่จะรวบรวมการติดตั้งที่มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลสูงที่บ้าน ตัวอย่างเช่นหากคุณคำนึงถึงเกณฑ์เช่นโลหะที่แผ่นอิเล็กโทรดหรือท่อมีความเสี่ยงต่อการพบปัญหาอยู่แล้ว
ความทนทานของอิเล็กโทรดขึ้นอยู่กับประเภทของโลหะและคุณสมบัติของอิเล็กโทรด แน่นอนคุณสามารถใช้สแตนเลสเดียวกันได้ แต่อายุการใช้งานขององค์ประกอบดังกล่าวจะสั้นลง
การเลียนแบบแผ่นอิเล็กโทรดสำหรับเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน แผ่นนำมาจากตัวเก็บประจุแบบแปรผันตามปกติซึ่งทำจากอลูมิเนียม อิเล็กโทรดดังกล่าวจะมีอายุการใช้งานครึ่งชั่วโมงแม้เป็นส่วนหนึ่งของระบบการทดลองขนาดเล็ก
ขนาดการติดตั้งยังมีบทบาทสำคัญ การคำนวณจำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงซึ่งสัมพันธ์กับกำลังไฟฟ้าที่ต้องการคุณภาพน้ำและพารามิเตอร์อื่น ๆ
ดังนั้นหากช่องว่างระหว่างขั้วไฟฟ้าทำงานอยู่นอกค่าที่คำนวณได้เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนอาจไม่ทำงานเลย ในกรณีที่แย่ที่สุดพลังงานที่คำนวณได้จะน้อยลงหลายเท่า
แม้แต่ส่วนหน้าตัดของลวดที่เชื่อมต่อขั้วไฟฟ้ากับแหล่งพลังงานก็มีความสำคัญในอุปกรณ์ของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน จริงนี่มันเกี่ยวกับการทำงานที่ปลอดภัยของอุปกรณ์ อย่างไรก็ตามรายละเอียดของการออกแบบในเวอร์ชั่นบ้านนี้ควรนำมาพิจารณาด้วย
กลับไปสู่การทำงานที่ปลอดภัยของระบบเราไม่ควรลืมเกี่ยวกับการเปิดตัวชัตเตอร์น้ำที่เรียกว่าในการออกแบบซึ่งจะช่วยป้องกันการเคลื่อนที่ย้อนกลับของก๊าซ
แม้จะมีการพัฒนาจำนวนค่อนข้างน่าประทับใจของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่ผลิตเองตามบ้าน แต่ก็ยังไม่มีตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพจริงๆ ทุกรุ่นด้อยกว่าอุปกรณ์โรงงาน
เครื่องกำเนิดอุตสาหกรรม
ในระดับการผลิตภาคอุตสาหกรรมเทคโนโลยีการผลิตเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนในครัวเรือนจะค่อยๆถูกเข้าใจและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ตามกฎแล้วโรงไฟฟ้าของใช้ในบ้านจะผลิตพลังงานไม่เกิน 1 กิโลวัตต์
อุปกรณ์ดังกล่าวออกแบบมาเพื่อผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในโหมดการทำงานต่อเนื่องไม่เกิน 8 ชั่วโมง วัตถุประสงค์หลักของพวกเขาคือการจัดหาพลังงานของระบบทำความร้อน
การติดตั้งเพื่อใช้เป็นส่วนหนึ่งของอาคารชุดได้รับการพัฒนาและผลิตด้วยเช่นกัน สิ่งเหล่านี้มีโครงสร้างที่ทรงพลังกว่า (5-7 kW) ซึ่งไม่เพียง แต่เป็นพลังงานของระบบทำความร้อนเท่านั้น แต่ยังเป็นการผลิตกระแสไฟฟ้าอีกด้วย ตัวเลือกการรวมกันนี้กำลังได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วในประเทศตะวันตกและญี่ปุ่น
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าไฮโดรเจนแบบรวมเป็นระบบที่มีประสิทธิภาพสูงและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำ
ตัวอย่างของโรงงานอุตสาหกรรมจริงที่มีกำลังการผลิตสูงสุด 5 kW ในอนาคตการติดตั้งดังกล่าวมีการวางแผนที่จะทำเพื่อให้กระท่อมและคอนโดมิเนียม
อุตสาหกรรมของรัสเซียก็เริ่มมีส่วนร่วมในการผลิตเชื้อเพลิงที่มีแนวโน้มเช่นนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Norilsk Nickel เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีการผลิตของพืชไฮโดรเจนรวมถึงในประเทศ
มีการวางแผนที่จะใช้เซลล์เชื้อเพลิงชนิดต่าง ๆ ในกระบวนการพัฒนาและการผลิต:
- เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน
- กรดฟอสฟอริก;
- เมทานอลแลกเปลี่ยนโปรตอน
- อัลคาไลน์;
- ของแข็งออกไซด์
ในขณะเดียวกันกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสสามารถย้อนกลับได้ ความจริงนี้แสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้ที่จะได้รับน้ำอุ่นโดยไม่ต้องเผาไฮโดรเจน
ดูเหมือนว่านี่เป็นความคิดอื่นที่คุณสามารถเปิดความสนใจรอบใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเชื้อเพลิงฟรีสำหรับหม้อไอน้ำที่บ้าน
เมื่อทำการทดลองกับแบบจำลองที่ทำเองที่บ้านคุณต้องเตรียมพร้อมสำหรับผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดที่สุด แต่ประสบการณ์เชิงลบก็เป็นประสบการณ์เช่นกัน:
เครื่องผลิตไฮโดรเจนแบบทำด้วยตัวเองสำหรับบ้านยังคงเป็นโครงการที่มีอยู่ในระดับหนึ่งของแนวคิด ไม่มีโครงการจริงของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของพวกเขาเองและโครงการที่อยู่ในเครือข่ายเป็นจินตนาการของนักเขียนหรือตัวเลือกตามทฤษฎีล้วนๆ
ดังนั้นจึงเป็นเพียงการพึ่งพาผลิตภัณฑ์ราคาแพงอุตสาหกรรมที่สัญญาว่าจะปรากฏในอนาคตอันใกล้
คุณรู้รูปแบบดั้งเดิมของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่ไม่ได้อธิบายไว้ในบทความหรือไม่? บางทีคุณอาจต้องการแบ่งปันข้อมูลที่มีค่าที่จะเป็นประโยชน์ต่อผู้ดูแลบ้าน กรุณาเขียนความคิดเห็นในบล็อกด้านล่างโพสต์ภาพในหัวข้อแสดงความคิดเห็นของคุณ