כיצד להכין מחולל מימן לביתך במו ידיך: טיפים מעשיים לייצור והתקנה

אנו רגילים לשקול גז טבעי כסוג הדלק הזול ביותר. אך מסתבר שיש לו אלטרנטיבה ראויה - מימן המתקבל על ידי פיצול מים. חומר ההתחלה לייצור דלק זה בדרך כלל ללא עלות. ואם גם אתם מייצרים גנרטור מימן במו ידיכם, החיסכון יהיה פשוט מדהים. נכון?

אנו מוכנים לחלוק אתכם מידע חשוב על אפשרויות וכללי הרכבה להתקנה טכנית המיועדת לייצור מימן. לימוד המאמר שהוצג לידיעתך יהפוך להבטיח ייצור של מכשיר הפעלה ללא דופי.

מי שרוצה לבנות גנרטור של דלק זול אך יצרני מאוד במו ידיו, אנו מציעים הוראות מפורטות. אנו נותנים המלצות להפעלה מוסמכת. כתוספות אינפורמטיביות המסבירות בבירור את עקרון הפעולה, שימשו אפליקציות צילום וסרטונים.

שיטות ייצור מימן

שיעורי כימיה בתיכון נתנו פעם הסבר כיצד להשיג מימן מים רגילים שזורמים מברז. יש דבר כזה בתחום הכימי - אלקטרוליזה. בזכות האלקטרוליזה ניתן לייצר מימן.

התקנת המימן הפשוטה ביותר היא סוג של מיכל מלא במים. מתחת לשכבת המים שתי אלקטרודות צלחות. זרם חשמלי מסופק אליהם. מכיוון שמים הם מוליך מצוין של זרם חשמלי, נוצר מגע עם עמידות נמוכה בין הלוחות.

הזרם העובר בעמידות המים הנמוכה תורם להיווצרות תגובה כימית, כתוצאה מכך נוצר מימן.

התוכנית של מתקן המימן הניסוי, שלפעמים קודמות נלמד בתוכנית בתיכון בכיתות כימיה. כפי שמתברר, לצורך תרגול צרכים יומיומיים מודרניים, שיעורים אלה לא היו מיותרים.

נראה שהכל פשוט ונשאר לא מעט - לאסוף את המימן שנוצר על מנת להשתמש בו כמהנדס אנרגיה. אבל בכימיה, זה אף פעם לא מחלק פרטים עדינים.

אז זה כאן: אם מימן משתלב עם חמצן, נוצרת תערובת נפיצה בריכוז מסוים. הרגע הזה הוא אחת התופעות הקריטיות המגבילות את היכולת לבנות תחנות בית מספיק עוצמתיות.

תכנון גנרטור מימן

לבניית גנרטורים מימן במו ידיהם הם בדרך כלל לוקחים את תוכנית ההתקנה הקלאסית של בראון כבסיס. אלקטרוליזר כוח ממוצע כזה מורכב מקבוצה של תאים שכל אחד מהם מכיל קבוצת אלקטרודות צלחות. עוצמת ההתקנה נקבעת על ידי שטח השטח הכולל של אלקטרודות הצלחת.

תאים ממוקמים בתוך מיכל שמבודד היטב מהסביבה החיצונית. צינורות לחיבור קו מים, יציאת מימן, כמו גם לוח מגע לחיבור חשמל מוצגים על גוף המכל.

המנגנון לייצור מימן, תוכנן על פי תוכנית הברון. על פי כל החישובים, על התקנה זו לספק באופן מלא לחום הבית חום ואור. שאלה נוספת היא אילו ממדים ויכולות יאפשרו זאת (+)

מעגל הגנרטור החום, בין היתר, מספק תריס מים ושסתום הסימון. בשל אלמנטים אלה, ההתקנה מוגנת מפני החזרת מימן. על פי תוכנית זו, הרכבה של מפעל מימן אפשרית באופן תיאורטי, למשל, לארגון חימום של בית כפרי.

חימום מימן בבית

הרכבת מחולל מימן לחימום ביתי יעיל אינה רעיון פנטסטי, אך ברור שאינו רווחי במיוחד. כדי להשיג את הכמות הנדרשת של מימן לחדר דוד ביתי, תזדקק לא רק ליחידת אלקטרוליזה חזקה, אלא גם לכמות משמעותית של אנרגיה חשמלית.

פיצוי החשמל הנצרך עם מימן המתקבל בבית נתפס כתהליך לא הגיוני.

מחולל מימן ביתי אמיתי. הדבר היחיד שמרגיז הוא רק גרסה ניסיונית, שרק יכולה להראות כיצד להבה נובעת מניצוץ

עם זאת, הניסיונות לפתור את הבעיה כיצד להכין מחולל מימן לבית במו ידיכם אינם פוסקים. עם עיקרון הפעולה והמכשיר של אחד הדגמים שנבדקו בפועל דוד מימן מציג את המאמר עליו אנו ממליצים לקרוא.

והנה דוגמא לאחת מאפשרויות העינויים:

1. מכינים מיכל הדוק ואמין.
2. מיוצרים אלקטרודות צינורות או צלחות.
3. הרכבה של מעגל בקרה להפעלת מתח וזרם.
4. נעשים מודולים נוספים לתחנת העבודה.
5. אביזרים נבחרים (צינורות, חוטים, מחברים).

באופן טבעי תזדקק לערכת כלים, הכוללת ציוד מיוחד, למשל אוסצילוסקופ ומד תדרים. לאחר שהצטיידו בכל מה שצריך, תוכלו להמשיך ישירות לייצור מתקן לחימום מימן לבית.

ביצוע פרויקט עשה זאת בעצמך

בתחילה, עליך ליצור תא לייצור מימן. לתא הדלק מידות כוללות קטנות מעט מהממדים הפנימיים של אורך ורוחב בית הגנרטור. בגובה, גודל הבלוק עם האלקטרודות הוא 2/3 מגובה הגוף הראשי.

התא יכול להיות עשוי טקסטוליט או פרספקס (עובי הקיר 5-7 מ"מ). לשם כך נחתכות חמש לוחות טקסטוליט בגודל. מבין אלה, מודבק מלבן (עם דבק אפוקסי) שחלקו התחתון נותר פתוח.

באופן גס, לוחות זכוכית אורגניים כאלו יוצרים את גוף תא הדלק של מחולל מימן. נכון, גרסה שונה במקצת של הנדסה מוצגת כאן - להרכבה ולחיבור עם ברגים

בצד העליון של המלבן נקדח המספר הדרוש של חורים קטנים עבור שוקי צלחות האלקטרודה, חור אחד קטן לחיישן המפלס, בתוספת חור אחד בקוטר של 10-15 מ"מ לפלט מימן.

בתוך המלבן מונחות אלקטרודות פלטינה, שאגן המגע שלהן מוציא מהתא דרך חורי הצלחת העליונה. חיישן מפלס מים מותקן ב 80% ממילוי התא. כל המעברים בצלחת טקסטוליט (למעט תפוקת המימן) מלאים בדבק אפוקסי.

תכונת העיצוב של המודולים המוצגים בתצלום הגנרטור היא צורה גלילית של ביצוע. האלקטרודות של מקור אנרגיה מיניאטורי זה עשויות גם הן באופן שונה.

יש להצטייד בחור יציאת המימן בהתקן - תקנו אותו באופן מכני, בעזרת חותם או הדבקו אותו. תא ייצור המימן המורכב ממוקם בתוך הגוף העיקרי של המכשיר ואטום בזהירות לאורך ההיקף העליון (שוב ניתן להשתמש באפוקסי).

זה היה המקרה של מחולל המימן לפרויקט הפיילוט הבא. זה מושך רעיון פשוט, אך סביר להניח כי אפשרות זו אינה מתאימה לתחנה עוצמתית המיועדת לחדרי חדרים בבית פרטי

אך לפני הנחת התא בתא, חייבים להכין את מעטפת הגנרטור:

• לספק אספקה ​​למים באזור התחתית;
• עשה את הכיסוי העליון עם מחברים;
• להרים חומר איטום אמין;
• הנח בלוק מסוף חשמלי על הכיסוי;
• הניחו אספן מימן על הכיסוי.

התוצאה צריכה להיות מחולל מימן מוכן לשימוש חלקית לאחר:

1. תא הדלק נטען לתוך הדיור.
2. האלקטרודות מחוברות לרצועת המסוף של הכיסוי.
3. יציאת המימן מחוברת לאספן מימן.
4. הכיסוי מותקן על הבית דרך החותם ומאובטח.

נותר רק לחבר את המים ומודולים נוספים.

תוספות למחולל המימן

יש להוסיף מכשיר תוצרת בית לייצור מימן במודולי עזר. לדוגמה, מודול אספקת מים המשולב באופן פונקציונלי עם חיישן מפלס המותקן בתוך הגנרטור.

בצורה פשוטה, מודול כזה מיוצג על ידי משאבת מים ובקר שליטה. המשאבה נשלטת על ידי הבקר על פי אות החיישן, תלוי בגובה המים שבתא הדלק.

אלמנטים מבניים נוספים שתרצה לכלול בתכנון של כל תחנת מימן, ואפילו ניסויים. ללא התקני אוטומציה, בקרה והגנה, לא ניתן להפעיל מחולל מימן

למעשה, רצוי גם שיהיה מכשיר השולט על תדירות הזרם החשמלי ועל רמת המתח המופעלת על מסופי האלקטרודות העובדות של תא הדלק. לכל הפחות, על מודול החשמל להיות מצויד במייצב מתח והגנת זרם יתר.

אספן המימן, בצורתו הפשוטה ביותר, נראה כמו צינור, שם השסתום, מד לחץ, שסתום בדיקה. מימן נלקח מהקולטן דרך שסתום הסימון ולמעשה, ניתן כבר לספקו לצרכן.

אספן המימן והמדי הם חלקים אינטגרליים ממערכת המימן, מה שמבטיח את חלוקת הגז ובקרת הלחץ

אבל בפועל, הכל קצת יותר מסובך. מימן הוא גז נפץ בעל טמפרטורת בעירה גבוהה. לכן פשוט לקחת ולשאוב מימן למערכת הדוד כדלק - זה לא יעבוד.

קריטריוני איכות התקנה

קשה מאוד להרכיב התקנה יעילה ופרודוקטיבית באיכות גבוהה בבית. לדוגמה, אם אתה אפילו לוקח בחשבון קריטריון כזה כמו המתכת שממנה עשויות צלחות האלקטרודה או הצינורות, יש כבר סיכון להיתקל בבעיות.

עמידות האלקטרודות תלויה בסוג המתכת ותכונותיה.אתה יכול, כמובן, להשתמש באותה פלדת אל חלד, אך אורך החיים של אלמנטים כאלה יהיה קצר מועד.

מעין פרודיה על צלחות אלקטרודה למחולל מימן. הלוחות נלקחים מקבל משתנה קונבנציונאלי, העשוי מאלומיניום. אלקטרודות כאלה יימשכו בדיוק חצי שעה, אפילו כחלק ממערכת ניסוי קטנה

מידות ההתקנה ממלאות גם הן תפקיד משמעותי. חישובים נדרשים ברמת דיוק גבוהה ביחס לכוח הנדרש, איכות המים ופרמטרים אחרים.

כך שאם הפער בין האלקטרודות העובדות הוא מחוץ לערך המחושב, ייתכן שגנרטור המימן לא יתפקד כלל. במקרה הגרוע ביותר, הכוח שעבורו נעשה החישוב יהיה קטן פי כמה.

אפילו חתך הרוחב של החוט המחבר את האלקטרודות למקור הכוח חשוב בהתקן של מחולל המימן. נכון, כאן זה נוגע לפעולה הבטוחה של המכשיר. עם זאת, יש לקחת בחשבון פרט זה של העיצוב בגרסת הבית.

כשחוזרים לפעולה הבטוחה של המערכת, אין לשכוח גם את הכנסת תריס המים שנקרא לעיצוב, שמונע תנועה הפוכה של גז.

למרות המספר המרשים למדי של פיתוחים של מחוללי מימן מאולתרים, אין עדיין אפשרות יעילה באמת. כל הדגמים נחותים מציוד המפעל.

גנרטור תעשייתי

ברמת הייצור התעשייתי, טכנולוגיות הייצור של מחוללי מימן ביתיים עוברות שליטה ופיתוח בהדרגה. ככלל, מיוצרים תחנות כוח לשימוש ביתי, אשר כוחן אינו עולה על 1 קילוואט.

מכשיר כזה נועד לייצר דלק מימן במצב פעולה רציף לא יותר מ- 8 שעות. המטרה העיקרית שלהם היא אספקת חשמל של מערכות חימום.

מתקנים לשימוש גם כחלק מבתי משותף מפותחים ומופקים. מדובר כבר במבנים חזקים יותר (5-7 קילוואט), אשר מטרתם אינה רק האנרגיה של מערכות חימום, אלא גם ייצור חשמל. אפשרות שילוב זו צוברת במהירות פופולריות במדינות המערב וביפן.

מחוללי מימן משולבים מאופיינים כמערכות עם יעילות גבוהה ופליטות דו תחמוצתיות נמוכות.

דוגמא למפעל תעשייתי אמיתי בהספק של עד 5 קילוואט. בעתיד מתוכננים לבצע התקנות כאלה כדי לצייד קוטג'ים ובתים משותפים.

התעשייה הרוסית החלה לעסוק גם בסוג מבטיח זה של ייצור דלק. במיוחד ניקל נורילסק שולט בטכנולוגיית הייצור של מפעלי מימן, כולל ביתיים.

מתוכנן להשתמש במגוון סוגים של תאי דלק בתהליך הפיתוח והייצור:

• קרום פרוטון להחלפה;
• חומצה זרחתית;
• מתנול חילופי פרוטונים;
• אלקליין;
• תחמוצת מוצק.

בינתיים, תהליך האלקטרוליזה הפיך. עובדה זו מרמזת כי ניתן להשיג מים מחוממים כבר מבלי לשרוף מימן.

נראה כי זהו רעיון נוסף, בו ניתן להשתמש בסיבוב יצרים חדש הקשור בייצור דלק בחינם לדוד ביתי.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

כשמתנסים בבית עם דגמים תוצרת בית, עליכם להתכונן לתוצאות הלא צפויות ביותר, אך חוויה שלילית היא גם חוויה:

מחוללי מימן של עשה זאת בעצמך לבית הם עדיין פרויקט שקיים ברמה של רעיון אחד. אין פרויקטים שהומשו בפועל של מחוללי מימן במו ידיהם, ואלו שמוצבים ברשת הם דמיונם של מחבריהם או אפשרויות תיאורטיות גרידא.

כך שנשאר להסתמך רק על מוצר יקר תעשייתי, שמבטיח להופיע בעתיד הקרוב.

האם אתה מכיר את הדגם המקורי של מחולל מימן שלא מתואר במאמר? אולי אתה רוצה לשתף מידע חשוב שיועיל לאדוני בית? אנא כתוב הערות בבלוק למטה, פרסם תמונה בנושא, הביע את דעתך.