Cách chế tạo máy tạo hydro cho ngôi nhà của bạn bằng chính đôi tay của bạn: những mẹo thiết thực để sản xuất và lắp đặt

Chúng ta đã quen coi khí đốt tự nhiên là loại nhiên liệu hợp lý nhất. Nhưng hóa ra anh ta có một giải pháp thay thế xứng đáng - hydro thu được bằng cách tách nước. Nguyên liệu ban đầu để sản xuất nhiên liệu này thường miễn phí. Và nếu bạn cũng tạo ra một máy phát hydro bằng tay của chính mình, việc tiết kiệm sẽ chỉ đơn giản là tuyệt vời. Phải không?

Chúng tôi sẵn sàng chia sẻ với bạn thông tin có giá trị về các tùy chọn và quy tắc lắp ráp để lắp đặt kỹ thuật được thiết kế để sản xuất hydro. Nghiên cứu bài báo được trình bày để bạn chú ý sẽ trở thành một sự đảm bảo cho việc sản xuất một thiết bị hoạt động không có lỗi.

Những người muốn xây dựng một máy phát điện nhiên liệu giá rẻ nhưng rất năng suất bằng chính đôi tay của họ, chúng tôi cung cấp các hướng dẫn chi tiết. Chúng tôi đưa ra khuyến nghị cho hoạt động có thẩm quyền. Khi bổ sung thông tin giải thích rõ ràng nguyên tắc hành động, các ứng dụng ảnh và video đã được sử dụng.

Phương pháp sản xuất hydro

Các bài học hóa học ở trường trung học đã từng đưa ra một lời giải thích về cách lấy hydro từ nước thông thường chảy từ vòi. Có một thứ như vậy trong lĩnh vực hóa học - điện phân. Nhờ điện phân, có thể sản xuất hydro.

Việc lắp đặt hydro đơn giản nhất là một loại bể chứa đầy nước. Dưới lớp nước là hai điện cực tấm. Một dòng điện được cung cấp cho họ. Vì nước là một chất dẫn điện tuyệt vời, nên một tiếp xúc với điện trở thấp được thiết lập giữa các bản.

Dòng điện đi qua điện trở nước thấp góp phần hình thành phản ứng hóa học, là kết quả của việc hydro được hình thành.

Sơ đồ lắp đặt hydro thí nghiệm, trước đây được nghiên cứu trong một chương trình trung học ở các lớp hóa học. Hóa ra, bài học không phải là thừa đối với việc thực hành các nhu cầu hàng ngày hiện đại.

Dường như mọi thứ đều đơn giản và còn lại một chút - để thu thập hydro được hình thành để sử dụng nó như một kỹ sư năng lượng. Nhưng trong hóa học, nó không bao giờ phân tán với các chi tiết tinh tế.

Vì vậy, đây là: nếu hydro kết hợp với oxy, một hỗn hợp nổ được hình thành ở một nồng độ nhất định. Khoảnh khắc này là một trong những hiện tượng quan trọng làm hạn chế khả năng xây dựng các trạm nhà đủ mạnh.

Thiết kế máy phát điện hydro

Để xây dựng các máy phát hydro bằng tay của mình, họ thường lấy sơ đồ lắp đặt Brown cổ điển làm cơ sở. Một máy điện phân công suất trung bình như vậy bao gồm một nhóm các tế bào, mỗi tế bào chứa một nhóm các điện cực tấm. Công suất lắp đặt được xác định bởi tổng diện tích bề mặt của các điện cực tấm.

Các tế bào được đặt bên trong một bể được cách ly tốt với môi trường bên ngoài. Các đường ống để kết nối đường nước, cửa xả hydro, cũng như bảng tiếp xúc để kết nối điện được hiển thị trên thân bể.

Thiết bị tạo ra hydro, được thiết kế theo sơ đồ Brown. Theo tất cả các tính toán, cài đặt này sẽ cung cấp đầy đủ cho các hộ gia đình nhiệt và ánh sáng. Một câu hỏi khác là kích thước và năng lực nào sẽ cho phép điều này được thực hiện (+)

Mạch tạo Brown, trong số những thứ khác, cung cấp cho màn trập nước và van kiểm tra. Do các yếu tố này, việc cài đặt được bảo vệ chống lại hydro. Theo sơ đồ này, việc lắp ráp một nhà máy hydro về mặt lý thuyết là có thể, ví dụ, để tổ chức sưởi ấm một ngôi nhà nông thôn.

Sưởi ấm hydro trong nhà

Lắp ráp một máy phát hydro để sưởi ấm nhà hiệu quả không phải là một ý tưởng tuyệt vời, nhưng rõ ràng là vô cùng không có lợi. Để có được lượng hydro cần thiết cho phòng lò hơi gia đình, bạn không chỉ cần một thiết bị điện phân mạnh mẽ mà còn cần một lượng năng lượng điện đáng kể.

Bồi thường điện tiêu thụ với hydro thu được ở nhà được coi là một quá trình không hợp lý.

Một máy phát điện hydro nhà thực tế. Điều duy nhất làm đảo lộn chỉ là một phiên bản thử nghiệm, nó chỉ có thể cho thấy ngọn lửa phát sinh từ một tia lửa

Tuy nhiên, những nỗ lực để giải quyết vấn đề làm thế nào để tạo ra một máy phát hydro cho ngôi nhà bằng chính đôi tay của bạn không dừng lại. Với nguyên tắc hoạt động và thiết bị của một trong những mô hình được thử nghiệm trong thực tế nồi hơi hydro Giới thiệu bài viết, mà chúng tôi khuyên bạn nên đọc.

Và đây là một ví dụ về một trong những lựa chọn tra tấn:

1. Một container chặt chẽ, đáng tin cậy đang được chuẩn bị.
2. Điện cực hình ống hoặc tấm được thực hiện.
3. Các mạch điều khiển của điện áp hoạt động và hiện tại đang đi.
4. Các mô-đun bổ sung cho máy trạm đang được thực hiện.
5. Phụ kiện được chọn (ống, dây điện, ốc vít).

Đương nhiên, bạn sẽ cần một bộ công cụ, bao gồm các thiết bị đặc biệt, ví dụ, máy hiện sóng và máy đo tần số. Đã được trang bị mọi thứ cần thiết, bạn có thể trực tiếp sản xuất lắp đặt hệ thống sưởi hydro cho ngôi nhà.

Tự thực hiện dự án

Ban đầu, bạn cần tạo ra một tế bào tạo hydro. Pin nhiên liệu có kích thước tổng thể nhỏ hơn một chút so với kích thước bên trong của chiều dài và chiều rộng của vỏ máy phát điện. Về chiều cao, kích thước của khối với các điện cực bằng 2/3 chiều cao của thân chính.

Các tế bào có thể được làm bằng textolite hoặc plexiglass (độ dày thành 5-7 mm). Đối với điều này, năm tấm textolite được cắt theo kích thước. Trong số này, một hình chữ nhật được dán (bằng keo epoxy), phần dưới vẫn còn mở.

Các tấm thủy tinh hữu cơ như vậy tạo thành cơ thể của pin nhiên liệu của một máy phát hydro. Đúng, một phiên bản kỹ thuật hơi khác được trình bày ở đây - để lắp ráp và gắn chặt bằng ốc vít

Ở phía trên của hình chữ nhật, số lượng lỗ nhỏ cần thiết được khoan cho các tấm của các tấm điện cực, một lỗ nhỏ cho cảm biến mức, cộng với một lỗ có đường kính 10-15 mm cho đầu ra hydro.

Bên trong hình chữ nhật, các điện cực bạch kim được đặt, các đế tiếp xúc được đưa ra khỏi tế bào thông qua các lỗ của tấm trên. Một cảm biến mực nước được cài đặt ở mức 80% của tế bào. Tất cả các chuyển đổi trong một tấm textolite (ngoại trừ đầu ra hydro) được lấp đầy bằng keo epoxy.

Đặc điểm thiết kế của các mô-đun hiển thị trong ảnh của máy phát là một hình thức thực hiện hình trụ. Các điện cực của nguồn năng lượng thu nhỏ này cũng được chế tạo khác nhau.

Lỗ thoát hydro phải được trang bị khớp nối - sửa chữa nó một cách cơ học, sử dụng con dấu hoặc keo dán. Tế bào tạo hydro được lắp ráp được đặt bên trong thân chính của thiết bị và được niêm phong cẩn thận dọc theo chu vi phía trên (một lần nữa, có thể sử dụng epoxy).

Đây là trường hợp của máy phát hydro cho dự án thí điểm tiếp theo. Nó thu hút một ý tưởng đơn giản, nhưng tùy chọn này dường như không phù hợp với một nhà ga mạnh mẽ được thiết kế cho các phòng sưởi ấm trong một ngôi nhà riêng

Nhưng trước khi đặt tế bào vào bên trong, vỏ máy phát điện phải được chuẩn bị:

• làm nguồn cung cấp nước ở khu vực đáy;
• làm nắp trên bằng ốc vít;
• lấy vật liệu niêm phong đáng tin cậy;
• đặt một khối thiết bị đầu cuối điện trên nắp;
• đặt một bộ thu hydro trên trang bìa.

Kết quả sẽ là một máy phát hydro sẵn sàng sử dụng một phần sau:

1. Các tế bào nhiên liệu được nạp vào nhà ở.
2. Các điện cực được kết nối với dải thiết bị đầu cuối của nắp.
3. Đầu ra của hydro được kết nối với một bộ thu hydro.
4. Vỏ được gắn trên vỏ thông qua con dấu và được bảo đảm.

Nó vẫn chỉ để kết nối nước và các mô-đun bổ sung.

Bổ sung cho máy phát hydro

Một thiết bị tự chế để sản xuất hydro phải được bổ sung các mô đun phụ trợ. Ví dụ, một mô-đun cấp nước, được tích hợp chức năng với một cảm biến mức được cài đặt bên trong máy phát.

Trong một hình thức đơn giản, một mô-đun như vậy được đại diện bởi một máy bơm nước và bộ điều khiển điều khiển. Bơm được điều khiển bởi bộ điều khiển theo tín hiệu cảm biến, tùy thuộc vào mực nước bên trong pin nhiên liệu.

Các yếu tố cấu trúc bổ sung mà bạn muốn đưa vào trong thiết kế của bất kỳ trạm hydro nào, và thậm chí là thử nghiệm. Không có thiết bị tự động hóa, điều khiển và bảo vệ, máy phát hydro không thể được vận hành

Trên thực tế, cũng mong muốn có một thiết bị điều khiển tần số của dòng điện và mức điện áp đặt vào các cực của các điện cực làm việc của pin nhiên liệu. Tối thiểu, mô-đun điện phải được trang bị bộ ổn áp và bảo vệ quá dòng.

Bộ thu hydro, ở dạng đơn giản nhất, trông giống như một cái ống, nơi van, đồng hồ đo áp suất, kiểm tra van. Hydrogen được lấy từ bộ thu qua van kiểm tra và trên thực tế, đã có thể được cung cấp cho người tiêu dùng.

Bộ thu và đo hydro là bộ phận không thể thiếu của hệ thống hydro, đảm bảo phân phối khí và kiểm soát áp suất

Nhưng trong thực tế, mọi thứ có phần phức tạp hơn. Hydrogen là một loại khí nổ có nhiệt độ đốt cháy cao. Do đó, chỉ cần lấy và bơm hydro vào hệ thống lò hơi làm nhiên liệu - điều này sẽ không hoạt động.

Tiêu chí chất lượng lắp đặt

Rất khó để lắp ráp một cài đặt hiệu quả và hiệu quả chất lượng cao tại nhà. Ví dụ, nếu bạn thậm chí tính đến một tiêu chí như kim loại mà các tấm hoặc ống điện cực được tạo ra, đã có nguy cơ gặp phải vấn đề.

Độ bền của các điện cực phụ thuộc vào loại kim loại và tính chất của nó.Tất nhiên, bạn có thể sử dụng cùng một loại thép không gỉ, nhưng tuổi thọ của các yếu tố đó sẽ rất ngắn.

Một loại nhại các tấm điện cực cho một máy phát hydro. Các tấm được lấy từ một tụ điện biến thông thường, được làm bằng nhôm. Các điện cực như vậy sẽ tồn tại chính xác nửa giờ, thậm chí là một phần của hệ thống thí nghiệm nhỏ

Kích thước cài đặt cũng đóng một vai trò quan trọng. Tính toán được yêu cầu với độ chính xác cao liên quan đến công suất, chất lượng nước và các thông số khác.

Vì vậy, nếu khoảng cách giữa các điện cực làm việc nằm ngoài giá trị tính toán, máy phát hydro có thể không hoạt động gì cả. Trong trường hợp xấu nhất, công suất tính toán được thực hiện sẽ nhỏ hơn nhiều lần.

Ngay cả mặt cắt ngang của dây kết nối các điện cực với nguồn điện cũng có vấn đề trong thiết bị của máy phát hydro. Đúng, ở đây nó liên quan đến hoạt động an toàn của thiết bị. Tuy nhiên, chi tiết này của thiết kế trong phiên bản gia đình nên được tính đến.

Quay trở lại hoạt động an toàn của hệ thống, người ta cũng không nên quên về việc đưa cái gọi là màn trập nước vào thiết kế, ngăn chặn sự chuyển động ngược của khí.

Mặc dù số lượng phát triển khá ấn tượng của máy phát hydro tạm thời, vẫn chưa có lựa chọn nào thực sự hiệu quả. Tất cả các mô hình đều thua kém các thiết bị nhà máy.

Máy phát điện công nghiệp

Ở cấp độ sản xuất công nghiệp, các công nghệ sản xuất cho máy phát hydro gia dụng đang dần được làm chủ và phát triển. Theo quy định, các nhà máy điện sử dụng tại nhà được sản xuất, công suất không vượt quá 1 kW.

Một thiết bị như vậy được thiết kế để sản xuất nhiên liệu hydro trong chế độ hoạt động liên tục không quá 8 giờ. Mục đích chính của họ là cung cấp điện của hệ thống sưởi ấm.

Cài đặt để sử dụng như một phần của nhà chung cư cũng được phát triển và sản xuất. Đây là những cấu trúc mạnh hơn (5 - 7 kW), mục đích không chỉ là năng lượng của các hệ thống sưởi ấm, mà còn là sản xuất điện. Tùy chọn kết hợp này đang nhanh chóng trở nên phổ biến ở các nước phương Tây và Nhật Bản.

Máy phát hydro kết hợp được đặc trưng là hệ thống có hiệu quả cao và lượng khí thải carbon dioxide thấp.

Một ví dụ về một nhà máy công nghiệp thực sự có công suất lên tới 5 kW. Trong tương lai, việc lắp đặt như vậy được lên kế hoạch để thực hiện để trang bị cho các khu nhà và chung cư.

Ngành công nghiệp Nga cũng bắt đầu tham gia vào loại hình sản xuất nhiên liệu đầy hứa hẹn này. Đặc biệt, Norilsk Niken đang làm chủ công nghệ sản xuất của các nhà máy hydro, bao gồm cả các nhà máy trong nước.

Nó được lên kế hoạch sử dụng nhiều loại pin nhiên liệu trong quá trình phát triển và sản xuất:

• màng trao đổi proton;
• axit photphoric;
• trao đổi proton metanol;
• kiềm;
• oxit rắn.

Trong khi đó, quá trình điện phân là đảo ngược. Thực tế này cho thấy có thể thu được nước đã được đun nóng mà không cần đốt hydro.

Dường như đây là một ý tưởng khác, nắm bắt để bạn có thể khởi động một vòng đam mê mới liên quan đến việc sản xuất nhiên liệu miễn phí cho lò hơi gia đình.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Khi thử nghiệm tại nhà với các mô hình sản xuất tại nhà, bạn cần chuẩn bị cho kết quả bất ngờ nhất, nhưng trải nghiệm tiêu cực cũng là một kinh nghiệm:

Máy phát điện hydro tự làm cho ngôi nhà vẫn là một dự án tồn tại ở cấp độ của một ý tưởng. Không có dự án thực tế nào về máy phát hydro bằng tay của chính họ, và những dự án được định vị trong mạng là trí tưởng tượng của tác giả hoặc các lựa chọn hoàn toàn là lý thuyết.

Vì vậy, nó vẫn chỉ dựa vào một sản phẩm đắt tiền công nghiệp, hứa hẹn sẽ xuất hiện trong tương lai gần.

Bạn có biết mô hình ban đầu của một máy phát hydro không được mô tả trong bài viết này không? Có lẽ bạn muốn chia sẻ thông tin có giá trị sẽ hữu ích cho chủ nhà? Hãy viết bình luận trong khối bên dưới, đăng một bức ảnh về chủ đề này, bày tỏ ý kiến ​​của bạn.