เชื้อเพลิงจากน้ำด้วยมือของคุณเอง อิเล็กโทรไลเซอร์คืออะไรและจะทำเองได้อย่างไร? เราสร้างอุปกรณ์ด้วยมือของเราเอง

18.03.2018

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจน (คำสั่ง + ไดอะแกรม)

อ่านเพิ่มเติม วิธีทำ HYDROGEN GENERATOR ที่บ้าน (คำแนะนำ + แผนภาพ)

ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของผู้ให้บริการด้านพลังงานช่วยกระตุ้นการค้นหาเชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพและราคาถูกกว่า รวมทั้งในระดับครัวเรือน เหนือสิ่งอื่นใด ช่างฝีมือผู้ชื่นชอบการสร้างเครื่องกำเนิดพลังงานอิสระที่บ้านมักถูกดึงดูดโดยไฮโดรเจน ซึ่งมีค่าความร้อนสูงกว่ามีเทนสามเท่า (38.8 กิโลวัตต์ เทียบกับ 13.8 ต่อสาร 1 กิโลกรัม) ดูเหมือนว่าจะรู้วิธีการสกัดที่บ้าน - การแยกน้ำด้วยกระแสไฟฟ้า แต่มีวิธีอื่นที่ถูกกว่าและง่ายกว่า - อิเล็กโทรไลซิสความถี่สูง ...

เริ่มต้นด้วยฉันแนะนำให้คุณทำความคุ้นเคยกับวิดีโอสั้น ๆ ที่ให้ความเข้าใจว่าทำไมการพัฒนาดังกล่าว (ซึ่งมีมากมายอยู่แล้ว!) ไม่พบการใช้งานของพวกเขาในชีวิตประจำวันของเรา:

บทความมี 2 เป้าหมาย:

• เพื่อวิเคราะห์คำถามเกี่ยวกับวิธีการสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด
• พิจารณาความเป็นไปได้ของการใช้การติดตั้งเพื่อให้ความร้อนในบ้านส่วนตัว เติมน้ำมันรถยนต์ และใช้เป็นเครื่องเชื่อม

• ส่วนทฤษฎีโดยย่อ
• การสร้างต้นแบบ
• เกี่ยวกับเซลล์ไฮโดรเจนของเมเยอร์
• เครื่องปฏิกรณ์จาน
• บทสรุป

ส่วนทฤษฎีโดยย่อ

ไฮโดรเจนหรือที่เรียกว่าไฮโดรเจนซึ่งเป็นองค์ประกอบแรกของตารางธาตุคือสารก๊าซที่เบาที่สุดและมีฤทธิ์ทางเคมีสูง ในระหว่างการออกซิเดชัน (นั่นคือการเผาไหม้) จะปล่อยความร้อนจำนวนมหาศาลออกมาเป็นน้ำธรรมดา เรากำหนดคุณสมบัติขององค์ประกอบโดยจัดเรียงในรูปแบบของวิทยานิพนธ์:

สำหรับการอ้างอิง นักวิทยาศาสตร์ที่แยกโมเลกุลของน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนในตอนแรก เรียกว่าแก๊สผสมที่ระเบิดได้เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะระเบิด ต่อมาเรียกว่าก๊าซของบราวน์ (ตามชื่อนักประดิษฐ์) และเริ่มเขียนแทนด้วยสูตรสมมุติฐาน HNO

จากที่กล่าวมาแล้ว ข้อสรุปต่อไปนี้แนะนำตัวเอง: อะตอมไฮโดรเจน 2 อะตอมรวมกันอย่างง่ายดายกับออกซิเจน 1 อะตอม แต่ก็แยกส่วนอย่างไม่เต็มใจนัก ปฏิกิริยาออกซิเดชันทางเคมีเกิดขึ้นจากการปลดปล่อยพลังงานความร้อนโดยตรงตามสูตร:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (พลังงาน)

นี่คือจุดสำคัญที่จะเป็นประโยชน์สำหรับเราในการซักถามเพิ่มเติม: ไฮโดรเจนทำปฏิกิริยาได้เองตามธรรมชาติจากการจุดไฟ และปล่อยความร้อนออกมาโดยตรง ในการแยกโมเลกุลของน้ำ จะต้องใช้พลังงาน:

2H 2 O → 2H 2 + O 2 - Q

นี่เป็นสูตรสำหรับปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์ที่กำหนดลักษณะกระบวนการแยกน้ำโดยการจ่ายกระแสไฟฟ้า วิธีนำไปใช้ในทางปฏิบัติและสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเองเราจะพิจารณาเพิ่มเติม

การสร้างต้นแบบ

เพื่อให้คุณเข้าใจในสิ่งที่คุณกำลังเผชิญ เริ่มต้นด้วยการเสนอให้ประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ง่ายที่สุดสำหรับการผลิตไฮโดรเจนด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด การออกแบบการติดตั้งแบบโฮมเมดแสดงในแผนภาพ

อิเล็กโทรไลเซอร์ดั้งเดิมประกอบด้วยอะไร:

• เครื่องปฏิกรณ์ - ภาชนะแก้วหรือพลาสติกที่มีผนังหนา
• อิเล็กโทรดโลหะแช่ในเครื่องปฏิกรณ์ที่มีน้ำและเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน
• ถังที่สองเล่นบทบาทของผนึกน้ำ
• ท่อสำหรับเต้ารับก๊าซ HHO

จุดสำคัญ โรงงานไฮโดรเจนอิเล็กโทรไลต์ทำงานเฉพาะกับกระแสตรงเท่านั้น ดังนั้นควรใช้อะแดปเตอร์ติดผนัง เครื่องชาร์จในรถยนต์ หรือแบตเตอรี่เป็นแหล่งพลังงาน เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจะไม่ทำงาน

หลักการทำงานของอิเล็กโทรไลเซอร์มีดังนี้:

เพื่อให้การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแสดงในแผนภาพด้วยมือของคุณเอง คุณจะต้องใช้ขวดแก้ว 2 ขวดที่มีคอและฝาปิดกว้าง หยดยาทางการแพทย์ และสกรูเกลียวปล่อย 2 โหล วัสดุครบชุดแสดงอยู่ในรูปภาพ

คุณจะต้องใช้ปืนกาวเพื่อปิดผนึกฝาพลาสติกสำหรับเครื่องมือพิเศษ กระบวนการผลิตนั้นง่าย:

ในการเริ่มต้นเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน ให้เทน้ำเกลือลงในเครื่องปฏิกรณ์แล้วเปิดแหล่งพลังงาน จุดเริ่มต้นของปฏิกิริยาจะถูกทำเครื่องหมายด้วยลักษณะของฟองก๊าซในภาชนะทั้งสอง ปรับแรงดันไฟฟ้าให้เป็นค่าที่เหมาะสมที่สุดและจุดแก๊สของบราวน์ที่ออกมาจากเข็มหยด

จุดสำคัญที่สอง ไม่ควรใช้ไฟฟ้าแรงสูงเกินไป อิเล็กโทรไลต์ซึ่งให้ความร้อนสูงถึง 65 ° C ขึ้นไป จะเริ่มระเหยอย่างเข้มข้น เนื่องจากไอน้ำมีปริมาณมาก จึงไม่สามารถจุดไฟที่เตาได้ สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับการประกอบและการเปิดตัวเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนแบบกะทันหัน โปรดดูวิดีโอ:

เกี่ยวกับเซลล์ไฮโดรเจนของเมเยอร์

หากคุณได้ทำและทดสอบโครงสร้างข้างต้นแล้ว การเผาไหม้ของเปลวไฟที่ปลายเข็ม คุณอาจสังเกตเห็นว่าประสิทธิภาพของการติดตั้งนั้นต่ำมาก เพื่อให้ได้ก๊าซที่ระเบิดได้มากกว่านี้ คุณต้องสร้างอุปกรณ์ที่จริงจังกว่านี้ ซึ่งตั้งชื่อตามนักประดิษฐ์

หลักการทำงานของเซลล์ยังขึ้นอยู่กับอิเล็กโทรไลซิส มีเพียงแอโนดและแคโทดเท่านั้นที่ทำในรูปแบบของหลอดที่สอดเข้าไปในอีกหลอดหนึ่ง แรงดันจ่ายจากเครื่องกำเนิดพัลส์ผ่านขดลวดเรโซแนนซ์สองตัว ซึ่งช่วยลดการใช้กระแสไฟและเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน วงจรอิเล็กทรอนิกส์ของอุปกรณ์แสดงในรูป:

บันทึก. รายละเอียดเกี่ยวกับการทำงานของโครงการได้อธิบายไว้ในทรัพยากร http://www.meanders.ru/meiers8.shtml

ในการสร้างเซลล์ Meyer คุณจะต้อง:

• กระบอกทำจากพลาสติกหรือลูกแก้วช่างฝีมือมักใช้เครื่องกรองน้ำที่มีฝาปิดและหัวฉีด
• ท่อสแตนเลสที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 15 และ 20 มม. ยาว 97 มม.
• สายไฟฉนวน

ท่อสแตนเลสติดอยู่กับฐานอิเล็กทริกสายไฟที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกบัดกรี เซลล์ประกอบด้วยหลอด 9 หรือ 11 หลอดวางในกล่องพลาสติกหรือลูกแก้วตามที่แสดงในภาพ

องค์ประกอบเชื่อมต่อกันตามรูปแบบที่รู้จักบนอินเทอร์เน็ต ซึ่งรวมถึงหน่วยอิเล็กทรอนิกส์ เซลล์ Meyer และซีลน้ำ (ชื่อทางเทคนิคคือ bubbler) ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย ระบบจึงติดตั้งเซ็นเซอร์แรงดันและระดับน้ำที่สำคัญ ตามที่ช่างฝีมือประจำบ้านกล่าวว่าการติดตั้งไฮโดรเจนดังกล่าวใช้กระแส 1 แอมแปร์ที่แรงดันไฟฟ้า 12 V และมีประสิทธิภาพเพียงพอแม้ว่าจะไม่มีตัวเลขที่แน่นอนก็ตาม

เครื่องปฏิกรณ์จาน

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนประสิทธิภาพสูงที่สามารถรับประกันการทำงานของหัวเตาแก๊สทำจากแผ่นสแตนเลสขนาด 15 x 10 ซม. ปริมาณตั้งแต่ 30 ถึง 70 ชิ้น เจาะรูเพื่อขันหมุดให้แน่นและขั้วต่อถูกตัดที่มุมเพื่อต่อสายไฟ

นอกจากแผ่นสแตนเลสเกรด 316 คุณจะต้องซื้อ:

• ยาง 4 มม. ทนต่อด่าง
• แผ่นปิดท้ายทำด้วยลูกแก้วหรือข้อความ
• ก้านผูก M10-14;
• เช็ควาล์วสำหรับเครื่องเชื่อมแก๊ส
• เครื่องกรองน้ำสำหรับซีลน้ำ
• ท่อเชื่อมต่อที่ทำจากสแตนเลสลูกฟูก
• ผงโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์

แผ่นจะต้องประกอบเป็นบล็อกเดียวหุ้มฉนวนจากกันด้วยปะเก็นยางที่มีการตัดตรงกลางดังแสดงในภาพวาด ดึงเครื่องปฏิกรณ์ที่เป็นผลให้แน่นด้วยหมุดและเชื่อมต่อกับหัวฉีดด้วยอิเล็กโทรไลต์ หลังมาจากภาชนะที่แยกจากกันซึ่งมีฝาปิดและวาล์ว

บันทึก. เราบอกคุณถึงวิธีการสร้างอิเล็กโทรไลเซอร์ชนิดไหลผ่าน (แห้ง) มันง่ายกว่าที่จะสร้างเครื่องปฏิกรณ์ด้วยแผ่นจุ่ม - ไม่จำเป็นต้องติดตั้งปะเก็นยางและบล็อกที่ประกอบแล้วจะถูกหย่อนลงในภาชนะที่ปิดสนิทด้วยอิเล็กโทรไลต์

การประกอบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่ตามมาจะดำเนินการตามรูปแบบเดียวกัน แต่มีความแตกต่าง:

1. ถังสำหรับเตรียมอิเล็กโทรไลต์ติดอยู่กับตัวเครื่อง หลังเป็นสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ 7-15% ในน้ำ
2. แทนที่จะเป็นน้ำ deoxidizer ที่เรียกว่าถูกเทลงใน "bubbler" - อะซิโตนหรือตัวทำละลายอนินทรีย์
3. ต้องวางเช็ควาล์วไว้ด้านหน้าหัวเตา มิฉะนั้น เมื่อปิดหัวเตาไฮโดรเจนอย่างราบรื่น การเป่าย้อนกลับจะทำให้ท่อและฟองอากาศแตก

ในการจ่ายไฟให้กับเครื่องปฏิกรณ์นั้น เป็นการง่ายที่สุดที่จะใช้อินเวอร์เตอร์สำหรับการเชื่อม โดยไม่จำเป็นต้องประกอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องกำเนิดก๊าซแบบโฮมเมดของ Brown ทำงานอย่างไร เจ้าของบ้านจะบอกในวิดีโอของเขา:

ได้ไฮโดรเจนที่บ้านมีกำไรไหม

คำตอบสำหรับคำถามนี้ขึ้นอยู่กับขอบเขตของส่วนผสมระหว่างออกซิเจนกับไฮโดรเจน ทั้งหมดที่เผยแพร่โดยแหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตต่างๆ ได้รับการออกแบบมาเพื่อปล่อยก๊าซ HHO เพื่อวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:

• ใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์
• การเผาไหม้ไฮโดรเจนแบบไร้ควันในหม้อไอน้ำร้อนและเตาหลอม
• ใช้สำหรับเชื่อมแก๊ส

จำสิ่งที่เราเขียนในส่วนแรก ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่แอคทีฟมากและทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในตัวเอง ปล่อยความร้อนออกมามาก ในการพยายามแยกโมเลกุลของน้ำที่เสถียร เราไม่สามารถใช้พลังงานโดยตรงกับอะตอมได้ การแยกจะดำเนินการโดยไฟฟ้า ซึ่งครึ่งหนึ่งจะกระจายไปในการให้ความร้อนของขั้วไฟฟ้า น้ำ ขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้า และอื่นๆ

ข้อมูลพื้นฐานที่สำคัญ ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ไฮโดรเจนนั้นสูงกว่าก๊าซมีเทนถึงสามเท่า แต่ในแง่ของมวล หากเปรียบเทียบโดยปริมาตร เมื่อเผาไฮโดรเจน 1 ลบ.ม. จะมีการปล่อยพลังงานความร้อนเพียง 3.6 กิโลวัตต์ เมื่อเทียบกับก๊าซมีเทน 11 กิโลวัตต์ ท้ายที่สุด ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่เบาที่สุด

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนซึ่งปัจจุบันใช้ในรถยนต์เพื่อประหยัดพลังงาน มีสองประเภท: เซลล์ "เปียก" และ "แห้ง" แต่ละตัวมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง แต่อิเล็กโทรไลเซอร์แบบแห้งเป็นการพัฒนารุ่นที่สองของอุปกรณ์สร้างไฮโดรเจนอัตโนมัติ เนื่องจากสามารถเอาชนะข้อเสียที่สำคัญของรุ่นก่อนแบบเปียกได้

เมื่อทำการทดลองกับการสร้างไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเอง ควรปฏิบัติตามข้อควรระวังด้านความปลอดภัยด้วยความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่ง! จำเป็นต้องศึกษาประสบการณ์ของนักวิจัยและผู้ปฏิบัติงานคนอื่นๆ ก่อน ลิงก์ไปยังแหล่งข้อมูลในหัวข้อนี้พร้อมตัวอย่างเชิงปฏิบัติที่ท้ายบทความ

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์ทุกประเภทในร้านจีนแห่งนี้

วิดีโอแสดงไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแห้ง รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำ - ในวิดีโอที่สอง

คำอธิบายโดยละเอียด

ในการทำเซลล์แห้ง คุณจะต้องใช้เหล็กกล้าไร้สนิมแบบมีรูพรุน 316L หรือ 316T ความหนาของแผ่น 0.4 มม. หรือ 0.5 มม. ไม่หนากว่า มีเส้นผ่านศูนย์กลางรู 2 มม. หรือ 3 มม. ระยะพิทช์ของหลุมถูกเซ ดังที่แสดงในภาพ ทรายแต่ละแผ่นเบา ๆ ด้วยกระดาษทรายหยาบเพื่อให้พื้นผิวมีรอยขีดข่วน สิ่งนี้จะเพิ่มพื้นที่สัมผัสเหล็กกับน้ำ

ในการผลิต "แบตเตอรี่แห้ง" สำหรับรถยนต์ คุณจะต้องใช้เหล็กเจาะรู 20 แผ่น 10X10 ซม. โดยยื่นออกมา 3X3 ซม. สำหรับการสัมผัสทางไฟฟ้า ตัวเว้นระยะ 19 ตัว หนา 2 มม. และตัวเว้นระยะ 2 ตัว หนา 10 มม. พวกเขาสามารถตัดจากห้องรถหรือแผ่นยาง คุณต้องใช้พลาสติกสองแผ่นขนาด 16X16 ซม. ควรทำจากผนังของถังแบตเตอรี่ที่ใช้ทรัพยากรจนหมด คุณจะเห็นรายละเอียดที่เหลือในวิดีโอสาธิตของรุ่น "แบตเตอรี่แห้ง" แบบหลายขั้ว ตัวเว้นระยะแรกและตัวสุดท้ายมีความหนา 10 มม. เพื่อให้ชิ้นส่วนพลาสติกสำหรับทางเข้าและทางออกของน้ำในระบบแบตเตอรี่ไม่แน่นกับแผ่นเหล็กแผ่นแรกและแผ่นสุดท้าย ในแผ่นเหล็กในส่วนที่ยื่นออกมาสำหรับหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าให้เจาะรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่โบลต์เข้าไปราวกับว่าเป็นเกลียวนั่นคือแน่น! จานต้องสลับกับหน้าสัมผัส หมุดจานหนึ่งอันต่อโบลต์ขวา อีกอัน - มีหน้าสัมผัสที่สลักเกลียวด้านซ้าย เป็นต้น

ระบบอิเล็กโทรลิซิส

ระบบอิเล็กโทรลิซิสประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้: ตัวสะสม "แบตเตอรี่แห้ง". ภาชนะแรกสำหรับน้ำกลั่นที่ผสมโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ควรอิ่มตัว 95%!. ภาชนะที่สองที่มีน้ำสะอาดธรรมดาสำหรับทำแก๊สให้บริสุทธิ์ อุปกรณ์แรงดัน วาล์วที่ป้องกันไม่ให้ก๊าซกลับสู่ระบบ

การต่อสายบวกและลบจากแบตเตอรี่เข้ากับ "แบตเตอรี่แห้ง" การไหลของน้ำที่มีส่วนผสมของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เข้าสู่แบตเตอรี่ ก๊าซที่เกิดกับน้ำที่เหลือจะออกจากแบตเตอรี่และเข้าไปในถัง จากนั้นผ่านตัวกรองที่ป้องกันไม่ให้น้ำไหลออก ก๊าซจากถังแรกจะเข้าสู่ถังที่สองเพื่อทำการทำให้บริสุทธิ์ผ่านทางน้ำ ด้วยเหตุนี้จึงใช้ท่อยาวเกือบถึงด้านล่างสุดของภาชนะที่สอง ในภาชนะที่หนึ่งและที่สอง สามารถวางวัสดุที่ทนกรด ไม่จม และมีรูพรุนไว้บนน้ำเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำกระเซ็นเมื่อรถหมุน เขย่า และเอียงขณะขับรถ จากนั้นผ่านตัวกรองที่ป้องกันไม่ให้น้ำไหลออก ก๊าซบริสุทธิ์จากภาชนะที่สองจะผ่านอุปกรณ์ที่ระบุแรงดันแก๊ส

จากเกจวัดความดัน ก๊าซจะไหลผ่านวาล์วที่ป้องกันไม่ให้ก๊าซกลับคืนสู่ระบบ วาล์วประกอบด้วยท่อทองแดงที่มีฝาเกลียวปิดแน่นทั้งสองด้าน จุกนมถูกติดตั้งไว้ที่ฝาปิดเพื่อให้อากาศผ่านในทิศทางเดียว กล่าวคือ จากระบบอิเล็กโทรลิซิสออกสู่ภายนอก และอัดแน่น “ใยเหล็ก” เกรด 0000 ลงในท่อทองแดง ถ้าไม่มีวาล์วนี้ ระบบอิเล็กโทรลิซิสจะระเบิด!

แบตเตอรี่แห้ง" ประกอบและถอดประกอบได้ง่าย พารามิเตอร์ที่เสนอของแผ่นเหล็กจะช่วยให้คุณไม่ต้องปวดหัวกับการคำนวณ หาก “แบตเตอรี่แห้ง” ที่ใช้พลังงานแบตเตอรี่ของรถคุณไม่ได้ผลมากนัก ให้ลดจำนวนแผ่นลงเท่าๆ กันโดยบวกและลบ หากแบตเตอรี่ร้อนมาก ให้เพิ่มจำนวนแผ่นเท่าๆ กัน หนึ่งสำหรับบวก อีกอันสำหรับลบ และอื่นๆ สร้างภาชนะที่หนึ่งและที่สองในระบบอิเล็กโทรลิซิสของพื้นที่และรูปร่างเพื่อให้สามารถวางไว้ใต้ประทุนได้สะดวกยิ่งขึ้น เพื่อความน่าเชื่อถือ ให้ทำโครงเหล็กสำหรับแบตเตอรี่แห้งและสำหรับแบตเตอรี่แห้ง ก๊าซถูกจ่ายให้กับเครื่องยนต์ผ่านระบบไอดี ในกรณีนี้จำเป็นต้องลดการฉีดเชื้อเพลิงลง มีรถยนต์หลายยี่ห้อดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีแนวทางเฉพาะ โดยทั่วไป ให้คิด ทดลอง

ในเว็บไซต์นี้ คุณจะพบวิดีโอและภาพวาดของหัวฉีดน้ำและรีเลย์จุดระเบิดไฟฟ้าแรงสูง และในเว็บไซต์ภาษารัสเซีย vodorod-na-avto.com มีข้อมูลที่เป็นประโยชน์มากมายพร้อมรายละเอียดและการทดสอบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับรถยนต์

ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นของผู้ให้บริการด้านพลังงานกระตุ้นการค้นหาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและรวมถึงในระดับครัวเรือน เหนือสิ่งอื่นใด ผู้ที่ชื่นชอบงานฝีมือมักถูกดึงดูดด้วยไฮโดรเจน ซึ่งมีค่าความร้อนสูงกว่าก๊าซมีเทนถึง 3 เท่า (38.8 กิโลวัตต์ เทียบกับ 13.8 ต่อสาร 1 กิโลกรัม) ดูเหมือนว่าจะรู้วิธีการสกัดที่บ้าน - การแยกน้ำด้วยกระแสไฟฟ้า ในความเป็นจริง ปัญหาซับซ้อนกว่ามาก บทความของเรามี 2 เป้าหมาย:

• เพื่อวิเคราะห์คำถามเกี่ยวกับวิธีการสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด
• พิจารณาความเป็นไปได้ของการใช้เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านส่วนตัว เติมน้ำมันรถยนต์ และใช้เป็นเครื่องเชื่อม

ส่วนทฤษฎีโดยย่อ

ไฮโดรเจนหรือที่เรียกว่าไฮโดรเจนซึ่งเป็นองค์ประกอบแรกของตารางธาตุคือสารก๊าซที่เบาที่สุดและมีฤทธิ์ทางเคมีสูง ในระหว่างการออกซิเดชัน (นั่นคือการเผาไหม้) จะปล่อยความร้อนจำนวนมหาศาลออกมาเป็นน้ำธรรมดา เรากำหนดคุณสมบัติขององค์ประกอบโดยจัดเรียงในรูปแบบของวิทยานิพนธ์:

สำหรับการอ้างอิง นักวิทยาศาสตร์ที่แยกโมเลกุลของน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนในตอนแรก เรียกว่าแก๊สผสมที่ระเบิดได้เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะระเบิด ต่อมาเรียกว่าก๊าซของบราวน์ (ตามชื่อนักประดิษฐ์) และเริ่มเขียนแทนด้วยสูตรสมมุติฐาน HNO

จากที่กล่าวมาแล้ว ข้อสรุปต่อไปนี้แนะนำตัวเอง: อะตอมไฮโดรเจน 2 อะตอมรวมกันอย่างง่ายดายกับออกซิเจน 1 อะตอม แต่ก็แยกส่วนอย่างไม่เต็มใจนัก ปฏิกิริยาออกซิเดชันทางเคมีเกิดขึ้นจากการปลดปล่อยพลังงานความร้อนโดยตรงตามสูตร:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (พลังงาน)

นี่คือจุดสำคัญที่จะเป็นประโยชน์สำหรับเราในการซักถามเพิ่มเติม: ไฮโดรเจนทำปฏิกิริยาได้เองตามธรรมชาติจากการจุดไฟ และปล่อยความร้อนออกมาโดยตรง ในการแยกโมเลกุลของน้ำ จะต้องใช้พลังงาน:

2H 2 O → 2H 2 + O 2 - Q

นี่เป็นสูตรสำหรับปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์ที่กำหนดลักษณะกระบวนการแยกน้ำโดยการจ่ายกระแสไฟฟ้า วิธีนำไปใช้ในทางปฏิบัติและสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเองเราจะพิจารณาเพิ่มเติม

การสร้างต้นแบบ

เพื่อให้คุณเข้าใจในสิ่งที่คุณกำลังเผชิญ เริ่มต้นด้วยการเสนอให้ประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ง่ายที่สุดสำหรับการผลิตไฮโดรเจนด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด การออกแบบการติดตั้งแบบโฮมเมดแสดงในแผนภาพ

อิเล็กโทรไลเซอร์ดั้งเดิมประกอบด้วยอะไร:

• เครื่องปฏิกรณ์ - ภาชนะแก้วหรือพลาสติกที่มีผนังหนา
• อิเล็กโทรดโลหะแช่ในเครื่องปฏิกรณ์ที่มีน้ำและเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน
• ถังที่สองเล่นบทบาทของผนึกน้ำ
• ท่อสำหรับเต้ารับก๊าซ HHO

จุดสำคัญ โรงงานไฮโดรเจนอิเล็กโทรไลต์ทำงานเฉพาะกับกระแสตรงเท่านั้น ดังนั้นควรใช้อะแดปเตอร์ติดผนัง เครื่องชาร์จในรถยนต์ หรือแบตเตอรี่เป็นแหล่งพลังงาน เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจะไม่ทำงาน

หลักการทำงานของอิเล็กโทรไลเซอร์มีดังนี้:

เพื่อให้การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแสดงในแผนภาพด้วยมือของคุณเอง คุณจะต้องใช้ขวดแก้ว 2 ขวดที่มีคอและฝาปิดกว้าง หยดยาทางการแพทย์ และสกรูเกลียวปล่อย 2 โหล วัสดุครบชุดแสดงอยู่ในรูปภาพ

คุณจะต้องใช้ปืนกาวเพื่อปิดผนึกฝาพลาสติกสำหรับเครื่องมือพิเศษ กระบวนการผลิตนั้นง่าย:

ในการเริ่มต้นเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน ให้เทน้ำเกลือลงในเครื่องปฏิกรณ์แล้วเปิดแหล่งพลังงาน จุดเริ่มต้นของปฏิกิริยาจะถูกทำเครื่องหมายด้วยลักษณะของฟองก๊าซในภาชนะทั้งสอง ปรับแรงดันไฟฟ้าให้เป็นค่าที่เหมาะสมที่สุดและจุดแก๊สของบราวน์ที่ออกมาจากเข็มหยด

จุดสำคัญที่สอง ไม่ควรใช้ไฟฟ้าแรงสูงเกินไป อิเล็กโทรไลต์ซึ่งให้ความร้อนสูงถึง 65 ° C ขึ้นไป จะเริ่มระเหยอย่างเข้มข้น เนื่องจากไอน้ำมีปริมาณมาก จึงไม่สามารถจุดไฟที่เตาได้ สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับการประกอบและการเปิดตัวเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนแบบกะทันหัน โปรดดูวิดีโอ:

เกี่ยวกับเซลล์ไฮโดรเจนของเมเยอร์

หากคุณได้ทำและทดสอบโครงสร้างข้างต้นแล้ว การเผาไหม้ของเปลวไฟที่ปลายเข็ม คุณอาจสังเกตเห็นว่าประสิทธิภาพของการติดตั้งนั้นต่ำมาก เพื่อให้ได้ก๊าซที่ระเบิดได้มากกว่านี้ คุณต้องสร้างอุปกรณ์ที่จริงจังกว่านี้ซึ่งเรียกว่าเซลล์ Stanley Meyer เพื่อเป็นเกียรติแก่นักประดิษฐ์

หลักการทำงานของเซลล์ยังขึ้นอยู่กับอิเล็กโทรไลซิส มีเพียงแอโนดและแคโทดเท่านั้นที่ทำในรูปแบบของหลอดที่สอดเข้าไปในอีกหลอดหนึ่ง แรงดันจ่ายจากเครื่องกำเนิดพัลส์ผ่านขดลวดเรโซแนนซ์สองตัว ซึ่งช่วยลดการใช้กระแสไฟและเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน วงจรอิเล็กทรอนิกส์ของอุปกรณ์แสดงในรูป:

บันทึก. รายละเอียดเกี่ยวกับการทำงานของโครงการได้อธิบายไว้ในทรัพยากร http://www.meanders.ru/meiers8.shtml

ในการสร้างเซลล์ Meyer คุณจะต้อง:

• กระบอกทำจากพลาสติกหรือลูกแก้วช่างฝีมือมักใช้เครื่องกรองน้ำที่มีฝาปิดและหัวฉีด
• ท่อสแตนเลสที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 15 และ 20 มม. ยาว 97 มม.
• สายไฟฉนวน

ท่อสแตนเลสติดอยู่กับฐานอิเล็กทริกสายไฟที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกบัดกรี เซลล์ประกอบด้วยหลอด 9 หรือ 11 หลอดวางในกล่องพลาสติกหรือลูกแก้วตามที่แสดงในภาพ

องค์ประกอบเชื่อมต่อกันตามรูปแบบที่รู้จักบนอินเทอร์เน็ต ซึ่งรวมถึงหน่วยอิเล็กทรอนิกส์ เซลล์ Meyer และซีลน้ำ (ชื่อทางเทคนิคคือ bubbler) ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย ระบบจึงติดตั้งเซ็นเซอร์แรงดันและระดับน้ำที่สำคัญ ตามที่ช่างฝีมือประจำบ้านกล่าวว่าการติดตั้งไฮโดรเจนดังกล่าวใช้กระแส 1 แอมแปร์ที่แรงดันไฟฟ้า 12 V และมีประสิทธิภาพเพียงพอแม้ว่าจะไม่มีตัวเลขที่แน่นอนก็ตาม

เครื่องปฏิกรณ์จาน

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนประสิทธิภาพสูงที่สามารถรับประกันการทำงานของหัวเตาแก๊สทำจากแผ่นสแตนเลสขนาด 15 x 10 ซม. ปริมาณตั้งแต่ 30 ถึง 70 ชิ้น เจาะรูเพื่อขันหมุดให้แน่นและขั้วต่อถูกตัดที่มุมเพื่อต่อสายไฟ

นอกจากแผ่นสแตนเลสเกรด 316 คุณจะต้องซื้อ:

• ยาง 4 มม. ทนต่อด่าง
• แผ่นปิดท้ายทำด้วยลูกแก้วหรือข้อความ
• ก้านผูก M10-14;
• เช็ควาล์วสำหรับเครื่องเชื่อมแก๊ส
• เครื่องกรองน้ำสำหรับซีลน้ำ
• ท่อเชื่อมต่อที่ทำจากสแตนเลสลูกฟูก
• ผงโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์

แผ่นจะต้องประกอบเป็นบล็อกเดียวหุ้มฉนวนจากกันด้วยปะเก็นยางที่มีการตัดตรงกลางดังแสดงในภาพวาด ดึงเครื่องปฏิกรณ์ที่เป็นผลให้แน่นด้วยหมุดและเชื่อมต่อกับหัวฉีดด้วยอิเล็กโทรไลต์ หลังมาจากภาชนะที่แยกจากกันซึ่งมีฝาปิดและวาล์ว

บันทึก. เราบอกคุณถึงวิธีการสร้างอิเล็กโทรไลเซอร์ชนิดไหลผ่าน (แห้ง) มันง่ายกว่าที่จะสร้างเครื่องปฏิกรณ์ด้วยแผ่นจุ่ม - ไม่จำเป็นต้องติดตั้งปะเก็นยางและบล็อกที่ประกอบแล้วจะถูกหย่อนลงในภาชนะที่ปิดสนิทด้วยอิเล็กโทรไลต์

การประกอบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่ตามมาจะดำเนินการตามรูปแบบเดียวกัน แต่มีความแตกต่าง:

1. ถังสำหรับเตรียมอิเล็กโทรไลต์ติดอยู่กับตัวเครื่อง หลังเป็นสารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ 7-15% ในน้ำ
2. แทนที่จะเป็นน้ำ deoxidizer ที่เรียกว่าถูกเทลงใน "bubbler" - อะซิโตนหรือตัวทำละลายอนินทรีย์
3. ต้องวางเช็ควาล์วไว้ด้านหน้าหัวเตา มิฉะนั้น เมื่อปิดหัวเตาไฮโดรเจนอย่างราบรื่น การเป่าย้อนกลับจะทำให้ท่อและฟองอากาศแตก

ในการจ่ายไฟให้กับเครื่องปฏิกรณ์นั้น เป็นการง่ายที่สุดที่จะใช้อินเวอร์เตอร์สำหรับการเชื่อม โดยไม่จำเป็นต้องประกอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องกำเนิดก๊าซแบบโฮมเมดของ Brown ทำงานอย่างไร เจ้าของบ้านจะบอกในวิดีโอของเขา:

ได้ไฮโดรเจนที่บ้านมีกำไรไหม

คำตอบสำหรับคำถามนี้ขึ้นอยู่กับขอบเขตของส่วนผสมระหว่างออกซิเจนกับไฮโดรเจน ภาพวาดและไดอะแกรมทั้งหมดที่เผยแพร่โดยแหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตต่างๆ คำนวณสำหรับการปล่อยก๊าซ HHO เพื่อวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:

• ใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์
• การเผาไหม้ไฮโดรเจนแบบไร้ควันในหม้อไอน้ำร้อนและเตาหลอม
• ใช้สำหรับเชื่อมแก๊ส

ปัญหาหลักที่ขจัดข้อดีทั้งหมดของเชื้อเพลิงไฮโดรเจน: ค่าไฟฟ้าสำหรับการปล่อยสารบริสุทธิ์เกินปริมาณพลังงานที่ได้จากการเผาไหม้ ไม่ว่าผู้เชื่อในทฤษฎียูโทเปียจะเรียกร้องอะไรก็ตาม ประสิทธิภาพสูงสุดของอิเล็กโทรไลเซอร์ถึง 50% ซึ่งหมายความว่าสำหรับความร้อนที่ได้รับ 1 กิโลวัตต์จะใช้ไฟฟ้า 2 กิโลวัตต์ ผลประโยชน์เป็นศูนย์แม้เป็นลบ

จำสิ่งที่เราเขียนในส่วนแรก ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่แอคทีฟมากและทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในตัวเอง ปล่อยความร้อนออกมามาก ในการพยายามแยกโมเลกุลของน้ำที่เสถียร เราไม่สามารถใช้พลังงานโดยตรงกับอะตอมได้ การแยกจะดำเนินการโดยไฟฟ้า ซึ่งครึ่งหนึ่งจะกระจายไปในการให้ความร้อนของขั้วไฟฟ้า น้ำ ขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้า และอื่นๆ

ข้อมูลพื้นฐานที่สำคัญ ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ไฮโดรเจนนั้นสูงกว่าก๊าซมีเทนถึงสามเท่า แต่ในแง่ของมวล หากเปรียบเทียบโดยปริมาตร เมื่อเผาไฮโดรเจน 1 ลบ.ม. จะมีการปล่อยพลังงานความร้อนเพียง 3.6 กิโลวัตต์ เมื่อเทียบกับก๊าซมีเทน 11 กิโลวัตต์ ท้ายที่สุด ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่เบาที่สุด

ตอนนี้ให้พิจารณาก๊าซระเบิดที่ได้จากอิเล็กโทรไลซิสในเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนแบบโฮมเมดเพื่อเป็นเชื้อเพลิงสำหรับความต้องการข้างต้น:

สำหรับการอ้างอิง ในการเผาไหม้ไฮโดรเจนในหม้อต้มน้ำร้อน การออกแบบจะต้องทำใหม่ทั้งหมด เนื่องจากหัวเผาไฮโดรเจนสามารถหลอมเหล็กได้

บทสรุป

ไฮโดรเจนในองค์ประกอบของก๊าซ HHO ที่ได้จากเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนแบบโฮมเมด มีประโยชน์สำหรับสองวัตถุประสงค์: การทดลองและการเชื่อมแก๊ส แม้ว่าเราจะละทิ้งประสิทธิภาพของเซลล์ที่ต่ำและค่าใช้จ่ายในการประกอบ ควบคู่ไปกับการใช้ไฟฟ้า แต่ก็มีประสิทธิภาพไม่เพียงพอที่จะให้ความร้อนแก่อาคาร สิ่งนี้ใช้กับเครื่องยนต์เบนซินของรถยนต์นั่งส่วนบุคคลด้วย

บนอินเทอร์เน็ต คุณสามารถค้นหาไดอะแกรมของระบบ HHO จำนวนมาก ซึ่งตามที่ผู้เขียนระบุว่าช่วยให้คุณประหยัดเชื้อเพลิงได้ตั้งแต่ 30% ถึง 50% การกล่าวอ้างดังกล่าวเป็นการมองโลกในแง่ดีเกินไป และโดยทั่วไปไม่ได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานใดๆ ไดอะแกรมอย่างง่ายของระบบดังกล่าวแสดงในรูปที่ 11

แผนภาพแบบง่ายของอิเล็กโทรไลเซอร์สำหรับรถยนต์

ตามทฤษฎีแล้ว อุปกรณ์ดังกล่าวควรลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเนื่องจากความเหนื่อยหน่ายโดยสมบูรณ์ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ส่วนผสมของบราวน์จะถูกป้อนเข้าไปในตัวกรองอากาศของระบบเชื้อเพลิง นี่คือไฮโดรเจนและออกซิเจนที่ได้จากอิเล็กโทรไลเซอร์ที่ขับเคลื่อนโดยเครือข่ายภายในของรถยนต์ ซึ่งทำให้สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากขึ้น วงจรอุบาทว์.

แน่นอน สามารถใช้วงจรควบคุมกระแส PWM แหล่งจ่ายไฟสลับที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น หรือเทคนิคอื่นๆ สามารถใช้เพื่อลดการใช้พลังงาน บางครั้งบนอินเทอร์เน็ตมีข้อเสนอให้ซื้อ PSU ที่มีกระแสไฟต่ำสำหรับอิเล็กโทรไลเซอร์ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นเรื่องไร้สาระ เนื่องจากประสิทธิภาพของกระบวนการนั้นขึ้นอยู่กับความแรงของกระแสไฟโดยตรง

มันเหมือนกับระบบ Kuznetsov ซึ่งตัวกระตุ้นน้ำหายไปและไม่มีสิทธิบัตร ฯลฯ ในวิดีโอด้านบนที่พวกเขาพูดถึงข้อดีที่ปฏิเสธไม่ได้ของระบบดังกล่าว แทบไม่มีข้อโต้แย้งที่มีเหตุผล นี่ไม่ได้หมายความว่าแนวคิดนี้ไม่มีสิทธิ์มีอยู่จริง แต่เงินออมที่อ้างสิทธิ์นั้นเกินจริง "เล็กน้อย"

การเอารัดเอาเปรียบ

หลังจากประกอบแล้ว คุณสามารถเริ่มทดสอบอุปกรณ์ได้ ในการทำเช่นนี้จะมีการติดตั้งหัวเผาจากเข็มทางการแพทย์ที่ปลายท่อและเริ่มเทน้ำ เพิ่ม KOH หรือ NaOH ลงในน้ำ น้ำควรกลั่นหรือละลายเป็นทางเลือกสุดท้าย สารละลายอัลคาไลน์ที่มีความเข้มข้น 10% ก็เพียงพอสำหรับการทำงานของอุปกรณ์ เมื่อเทน้ำไม่ควรมีรอยเปื้อน ทางที่ดีควรเป่าโครงสร้างด้วยอากาศความดันสูงถึง 1 atm ก่อนเท หากเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสามารถทนต่อแรงดันนี้ได้ คุณสามารถเติมน้ำได้ ถ้าไม่เช่นนั้น คุณจำเป็นต้องกำจัดรอยรั่ว

หลังจากนั้น LATR พร้อมไดโอดบริดจ์จะเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดตามแบบแผน มีการติดตั้งแอมมิเตอร์และโวลต์มิเตอร์ในวงจรเพื่อตรวจสอบการทำงาน เริ่มต้นด้วยแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำแล้วเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องโดยสังเกตวิวัฒนาการของก๊าซ

Pre-work ทำได้ดีที่สุดนอกบ้าน

เนื่องจากการติดตั้งเป็นวัตถุระเบิด งานทั้งหมดจึงควรดำเนินการด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง

ในระหว่างการทดสอบ ให้ตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ หากมีเปลวไฟขนาดเล็ก แสดงว่าอาจมีการผลิตก๊าซต่ำในเครื่องกำเนิด หรืออาจมีก๊าซรั่วอยู่ที่ไหนสักแห่ง หากสารละลายมีเมฆมาก สกปรก จะต้องเปลี่ยนใหม่ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ไม่ร้อนเกินไปและน้ำไม่เดือด เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งจ่ายกระแสไฟ และอีกอย่างหนึ่ง - เมื่อถูกความร้อน เพลตจะเสียรูปเล็กน้อยและสามารถเกาะติดกันได้ เพื่อกำจัดสิ่งนี้ คุณต้องทำปะเก็นยาง อาจสังเกตเห็นการคายน้ำ - เพื่อกำจัดสิ่งนี้คุณต้องลดระดับน้ำ

ภาพรวมผู้ผลิต

ไม่มีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อน เกณฑ์เดียวบนพื้นฐานของความแตกต่างคือตัวบ่งชี้พลังงานของอุปกรณ์ที่ทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน

หม้อต้มไฮโดรเจน STAR-3.0

ตัวอย่างเช่น ให้พิจารณาลักษณะของหม้อไอน้ำที่ผลิตในอเมริกาสองเครื่อง "HHO" และ "Star 1000":

1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวใช้ 1.5-3 กิโลวัตต์เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง
2. ปริมาณการใช้น้ำ - 5.5 ลิตรต่อ 24 ชั่วโมง
3. ผลิตเชื้อเพลิงได้ 1.2 ถึง 2 ลิตรในระหว่างวัน
4. ใช้สำหรับทำความร้อนด้วยอากาศในอาคารที่มีพื้นที่ไม่เกิน 250 "สี่เหลี่ยม"
5. อายุการใช้งานขั้นต่ำคือ 15 ปี
6. ต้นทุนโดยประมาณในตลาดภายในประเทศคือ 3000-3500 USD

อนาคตของไฮโดรเจนในฐานะเชื้อเพลิงสำหรับหม้อไอน้ำร้อน

• ไฮโดรเจนเป็น "เชื้อเพลิง" ที่พบมากที่สุดในจักรวาลและเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่พบมากที่สุดอันดับที่ 10 ของโลก พูดง่ายๆ คือ คุณจะไม่มีปัญหาเรื่องเชื้อเพลิงสำรอง
• ก๊าซนี้ไม่สามารถทำร้ายคน สัตว์ หรือพืชได้ ไม่เป็นพิษ
• "ไอเสีย" ของหม้อต้มไฮโดรเจนนั้นไม่เป็นอันตรายอย่างยิ่ง - ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ของก๊าซนี้คือน้ำธรรมดา
• อุณหภูมิการเผาไหม้ของไฮโดรเจนสูงถึง 6,000 องศาเซลเซียส ซึ่งแสดงถึงความจุความร้อนสูงของเชื้อเพลิงประเภทนี้
• ไฮโดรเจนเบากว่าอากาศ 14 เท่า กล่าวคือ ในกรณีที่เกิดการรั่วไหล "การปล่อย" เชื้อเพลิงจะระเหยออกจากโรงต้มน้ำด้วยตัวเองและในเวลาอันสั้น
• ค่าใช้จ่ายของไฮโดรเจนหนึ่งกิโลกรัมคือ 2-7 ดอลลาร์สหรัฐ ในกรณีนี้ ความหนาแน่นของก๊าซไฮโดรเจนคือ 0.008987 กก./ลบ.ม.
• ค่าความร้อนของไฮโดรเจน 1 ลูกบาศก์เมตรคือ 13,000 kJ ความเข้มพลังงานของก๊าซธรรมชาติสูงขึ้นสามเท่า แต่ต้นทุนของไฮโดรเจนในฐานะเชื้อเพลิงลดลงสิบเท่า เป็นผลให้ความร้อนทางเลือกของบ้านส่วนตัวที่มีไฮโดรเจนจะเสียค่าใช้จ่ายไม่เกินการใช้ก๊าซธรรมชาติ ในเวลาเดียวกันเจ้าของหม้อต้มไฮโดรเจนไม่จำเป็นต้องจ่ายเงินสำหรับความอยากอาหารของเจ้าของ บริษัท ก๊าซและสร้างท่อส่งก๊าซที่มีราคาแพงรวมทั้งต้องผ่านขั้นตอนของระบบราชการอย่างมากสำหรับการประสานงาน "โครงการ" ทุกประเภทและ "ใบอนุญาต".

กล่าวโดยย่อ ไฮโดรเจนมีแนวโน้มที่สดใสที่สุดในฐานะที่เป็นเชื้อเพลิง ซึ่งได้รับการชื่นชมจากอุตสาหกรรมการบินและอวกาศแล้ว ซึ่งใช้ไฮโดรเจนในการ "เติมเชื้อเพลิง" จรวด

การพัฒนาสมัยใหม่ - หม้อต้มน้ำร้อนไฮโดรเจน

หม้อต้มน้ำร้อนไฮโดรเจนทำงานอย่างไร

เช่นเดียวกับหม้อต้มก๊าซทั่วไป:

• เชื้อเพลิงถูกจ่ายให้กับหัวเผา
• คบเพลิงทำให้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนร้อนขึ้น
• สารหล่อเย็นที่เทลงในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจะถูกส่งไปยังแบตเตอรี่

เฉพาะแทนที่จะใช้ท่อส่งก๊าซหลักหรือถังที่มีเชื้อเพลิงเหลวสำหรับการผลิตเชื้อเพลิง จำเป็นต้องใช้การติดตั้งแบบพิเศษ - เครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

นอกจากนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าในครัวเรือนที่ใช้กันทั่วไปที่สุดคือโรงงานอิเล็กโทรไลต์ที่แยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ต้นทุนเชื้อเพลิงที่ผลิตโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจนสูงถึง 6-7 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม ในเวลาเดียวกัน ต้องใช้น้ำและไฟฟ้า 1.2 กิโลวัตต์เพื่อผลิตก๊าซที่ติดไฟได้หนึ่งลูกบาศก์เมตร

แต่ในกรณีนี้ คุณสามารถประหยัดเงินในการกำจัดผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ได้ ท้ายที่สุดในกระบวนการเผาไหม้ส่วนผสมของออกซิเจนและอากาศจะมีการปล่อยไอน้ำเท่านั้น ดังนั้นหม้อไอน้ำดังกล่าวจึงไม่ต้องการปล่องไฟ "ของจริง"

ข้อดีของหม้อไอน้ำไฮโดรเจน

• ไฮโดรเจนสามารถ "ยิง" หม้อต้มใดก็ได้ . นั่นคือทั้งหมด - แม้แต่หน่วย "โซเวียต" เก่าที่ซื้อในยุค 80 ของศตวรรษที่ผ่านมา ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องมีเตาเผาใหม่และหินแกรนิตหรือหินไฟเคลย์ในเตาเผา ซึ่งจะเพิ่มความเฉื่อยจากความร้อนและปรับระดับผลกระทบของความร้อนสูงเกินไปของหม้อไอน้ำ
• หม้อต้มไฮโดรเจนมีความร้อนเพิ่มขึ้น . หม้อต้มก๊าซมาตรฐานสำหรับไฮโดรเจน 10-12 กิโลวัตต์จะ "ให้" พลังงานความร้อนสูงถึง 30-40 กิโลวัตต์
• สำหรับการให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจนโดยมากจำเป็นต้องใช้เพียงเตาเท่านั้น . ดังนั้นแม้แต่หม้อต้มเชื้อเพลิงแข็งก็สามารถแปลงเป็น "ภายใต้ไฮโดรเจน" ได้โดยการติดตั้งหัวเตาในเตาหลอม
• ฐานรับเชื้อเพลิง-น้ำ-ถอดออกจากก๊อกน้ำได้ . แม้ว่าผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปในอุดมคติสำหรับการผลิตไฮโดรเจนคือน้ำกลั่นซึ่งผสมกับโซเดียมไฮดรอกไซด์

ข้อเสียของหม้อไอน้ำไฮโดรเจน

• หม้อไอน้ำไฮโดรเจนและเครื่องกำเนิดก๊าซประเภทอุตสาหกรรมขนาดเล็ก ผู้ขายส่วนใหญ่เสนอผลิตภัณฑ์ "โฮมเมด" ที่มีใบรับรองที่น่าสงสัย
• โมเดลอุตสาหกรรมราคาสูง
• "ลักษณะ" ที่ระเบิดได้ของเชื้อเพลิง - ในส่วนผสมของออกซิเจน (ในอัตราส่วน 2: 5) ไฮโดรเจนจะกลายเป็นก๊าซที่ระเบิดได้
• ระดับเสียงรบกวนสูงของการติดตั้งเครื่องกำเนิดก๊าซ
• อุณหภูมิเปลวไฟสูง - สูงถึง 3200 องศาเซลเซียส ทำให้ยากต่อการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเตาในครัว (ต้องใช้ตัวแบ่งพิเศษ) อย่างไรก็ตาม H 2 ydroGEM - หม้อต้มน้ำร้อนไฮโดรเจนที่ผลิตในอิตาลีโดย giacomini - ติดตั้งเตาที่มีอุณหภูมิเปลวไฟสูงถึง 300 องศาเซลเซียส

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนทำเอง

อุปกรณ์ที่สร้างขึ้นเองนี้จะมีแผนผังเป็นภาชนะที่มีน้ำ โดยจะวางอิเล็กโทรดเพื่อแปลงน้ำเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน

ในการสร้างอุปกรณ์ด้วยมือของคุณเองคุณจะต้อง:

1. แผ่นสแตนเลสหนา 0.5-0.7 มม. เหมาะกับสแตนเลสยี่ห้อ 12X18H10T.
2. แผ่นเพล็กซิกลาส
3. ท่อยางสำหรับการจ่ายน้ำและการกำจัดก๊าซ
4. แผ่นยางกันน้ำมันเบนซิน หนา 3 มม.
5. แหล่งจ่ายแรงดัน - LATR พร้อมไดโอดบริดจ์เพื่อรับกระแสตรง ควรให้กระแส 5-8 แอมแปร์

ขั้นแรก แผ่นเหล็กสแตนเลสถูกตัดเป็นสี่เหลี่ยมขนาด 200x200 มม. ต้องตัดมุมบนเพลตออกเพื่อขันโครงสร้างทั้งหมดให้แน่นด้วยสลักเกลียว ในแต่ละแผ่นเราเจาะรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม. ที่ระยะห่าง 3 ซม. จากด้านล่างของแผ่นเพื่อให้น้ำไหลเวียน นอกจากนี้ยังมีการบัดกรีลวดในแต่ละแผ่นเพื่อเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน

ก่อนการประกอบ แหวนยางจะทำด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 200 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 190 มม. คุณต้องเตรียมแผ่นเพล็กซิกลาสหนา 2 ซม. และขนาด 200 × 200 มม. สองแผ่น ขณะที่คุณต้องเจาะรูทั้งสี่ด้านสำหรับสลักเกลียว M8 ก่อน

การประกอบเริ่มต้นดังนี้: ขั้นแรกให้ใส่แผ่นแรก จากนั้นจึงใส่แหวนยาง ทากาวทั้งสองข้าง จากนั้นใส่แผ่นถัดไปไปเรื่อยๆ จนกระทั่งแผ่นสุดท้าย หลังจากนั้น จำเป็นต้องขันโครงสร้างทั้งหมดจากทั้งสองด้านให้แน่นโดยใช้หมุด M8 และเพลกลูกแก้ว เจาะรูในเพลต: หนึ่ง - ที่ด้านล่างสำหรับจ่ายของเหลว ในอีก - ที่ด้านบนเพื่อระบายแก๊ส เสียบปลั๊กไว้ที่นั่น ท่อโพลีไวนิลคลอไรด์ทางการแพทย์วางอยู่บนอุปกรณ์เหล่านี้ ผลลัพธ์ควรเป็นการออกแบบดังรูปด้านล่าง

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนทำเอง

เพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซกลับเข้าไปในเครื่องกำเนิดก๊าซ จำเป็นต้องปิดผนึกน้ำระหว่างทางจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไปยังหัวเผา หรือดีกว่านั้นคือล็อคสองตัว

การออกแบบประตูเป็นภาชนะที่มีน้ำซึ่งท่อถูกหย่อนลงไปในน้ำจากด้านข้างของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและท่อที่ไปยังหัวเผาอยู่เหนือระดับน้ำ ไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่มีประตูแสดงในรูปด้านล่าง

โครงการเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนพร้อมระบบล็อคน้ำ

ในอิเล็กโทรไลเซอร์ - ภาชนะที่ปิดสนิทด้วยน้ำที่มีอิเล็กโทรดต่ำลง เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้า แก๊สจะเริ่มถูกปล่อยออกมา ผ่านท่อ 1 ป้อนเข้าประตู 1 การออกแบบตราประทับน้ำถูกจัดเรียงในลักษณะดังที่เห็นได้จากรูป ว่าก๊าซสามารถเคลื่อนที่ได้เฉพาะในทิศทางจากอิเล็กโทรไลเซอร์ไปยังหัวเผาเท่านั้น ไม่ใช่ในทางกลับกัน สิ่งนี้ถูกขัดขวางโดยความหนาแน่นของน้ำที่แตกต่างกันซึ่งจะต้องเอาชนะระหว่างทางกลับ ไกลออกไปตามท่อ 2 แก๊สจะเคลื่อนไปที่ชัตเตอร์ตัวที่ 2 ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ระบบมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น: หากจู่ๆ ชัตเตอร์แรกไม่ทำงานด้วยเหตุผลบางประการ หลังจากนั้นก๊าซจะถูกส่งไปยังเตาโดยใช้ท่อ 3

ซีลน้ำเป็นส่วนสำคัญของอุปกรณ์ เนื่องจากป้องกันการเคลื่อนที่ของแก๊สไปในทิศทางตรงกันข้าม

หากก๊าซกลับเข้าไปในอิเล็กโทรไลเซอร์ อุปกรณ์อาจระเบิดได้ ดังนั้น ไม่ควรใช้งานอุปกรณ์โดยไม่ใช้ซีลกันน้ำไม่ว่าในกรณีใด!

ของใช้ในบ้าน

นอกจากนี้ยังมีการใช้ไฮโดรเจนในชีวิตประจำวัน ประการแรกนี่คือระบบทำความร้อนอัตโนมัติ แต่นี่คือคุณสมบัติบางอย่าง โรงไฟฟ้าไฮโดรเจนบริสุทธิ์มีราคาแพงกว่าเครื่องกำเนิดก๊าซของบราวน์อย่างมาก และคุณสามารถสร้างโรงงานหลังใหม่ได้ด้วยตัวเอง แต่เมื่อจัดระบบทำความร้อนในบ้าน ต้องคำนึงว่าอุณหภูมิการเผาไหม้ของก๊าซของบราวน์นั้นสูงกว่าอุณหภูมิของก๊าซมีเทนมาก ดังนั้นจึงต้องใช้หม้อไอน้ำแบบพิเศษซึ่งค่อนข้างแพงกว่าปกติ

หม้อต้มน้ำมันเชื้อเพลิงต้องติดฉลากตามนั้น

บนอินเทอร์เน็ต คุณสามารถหาบทความมากมายที่บอกว่าหม้อไอน้ำธรรมดาสามารถใช้สำหรับแก๊สระเบิดได้ แต่สิ่งนี้เป็นไปไม่ได้อย่างแน่นอน อย่างดีที่สุด พวกเขาจะล้มเหลวอย่างรวดเร็ว และที่แย่ที่สุด พวกเขาสามารถทำให้เกิดผลที่น่าเศร้าหรือโศกนาฏกรรมได้ สำหรับส่วนผสมของ Brown มีการออกแบบพิเศษพร้อมหัวฉีดที่ทนความร้อนได้มากกว่า

ควรสังเกตว่าความสามารถในการทำกำไรของระบบทำความร้อนจากเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนนั้นเป็นที่น่าสงสัยอย่างมากเนื่องจากประสิทธิภาพต่ำ ในระบบดังกล่าว มีการสูญเสียสองเท่า ประการแรก ในกระบวนการสร้างก๊าซ และประการที่สอง เมื่อน้ำร้อนในหม้อไอน้ำ การทำน้ำร้อนทันทีในหม้อต้มน้ำไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนนั้นถูกกว่า

การใช้งานในประเทศที่มีการถกเถียงกันอย่างเท่าเทียมกันซึ่งก๊าซของบราวน์นั้นอุดมไปด้วยน้ำมันเบนซินในระบบเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์รถยนต์เพื่อประหยัดเงิน

การใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า HNO ในรถยนต์

การกำหนด:

• a - เครื่องกำเนิด HHO (ยอมรับการกำหนดก๊าซของบราวน์);
• b - ช่องจ่ายแก๊สไปยังห้องอบแห้ง
• c - ช่องสำหรับกำจัดไอน้ำ
• d - การคืนคอนเดนเสทไปยังเครื่องกำเนิด;
• e - การจ่ายก๊าซแห้งไปยังตัวกรองอากาศของระบบเชื้อเพลิง
• f - เครื่องยนต์ของรถยนต์
• g - การเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ควรสังเกตว่าในบางกรณีระบบดังกล่าวยังใช้งานได้ (หากประกอบอย่างถูกต้อง) แต่คุณจะไม่พบพารามิเตอร์ที่แน่ชัด อัตรากำลังรับ เปอร์เซ็นต์ของการประหยัด ข้อมูลเหล่านี้เบลออย่างมาก และความน่าเชื่อถือของข้อมูลเหล่านี้เป็นที่น่าสงสัย อีกครั้ง คำถามไม่ชัดเจนเท่าใดทรัพยากรเครื่องยนต์จะลดลง

แต่ความต้องการสร้างข้อเสนอบนอินเทอร์เน็ต คุณสามารถค้นหาภาพวาดโดยละเอียดของอุปกรณ์ดังกล่าวและคำแนะนำในการเชื่อมต่อ นอกจากนี้ยังมีโมเดลสำเร็จรูปที่ผลิตในประเทศ Rising Sun

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อดีของการทำความร้อนประเภทนี้มีดังนี้:

1. นี่เป็นการให้ความร้อนที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เนื่องจากเมื่อไฮโดรเจนถูกเผาไหม้ในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจน น้ำจะก่อตัวเป็นไอน้ำ และไม่มีการปล่อยสารอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศอีกต่อไป
2. เป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากับระบบทำน้ำร้อนที่มีอยู่ของบ้านส่วนตัวโดยไม่มีการดัดแปลงพิเศษใด ๆ
3. การติดตั้งทำงานอย่างเงียบ ๆ ดังนั้นจึงไม่ต้องการห้องพิเศษใด ๆ

ข้อเสีย:

1. ไฮโดรเจนมีอุณหภูมิการเผาไหม้สูง ซึ่งในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนสามารถเข้าถึง 3200 ° C ดังนั้นหม้อไอน้ำแบบเดิมจึงอาจล้มเหลวได้อย่างรวดเร็ว ในอุปกรณ์ที่ทันสมัย ​​นักวิทยาศาสตร์ได้บรรลุผลของการเผาไหม้ก๊าซที่อุณหภูมิ 300 ° C ดังนั้นจึงถือว่าแก้ปัญหาได้จริง
2. เมื่อทำงานกับแก๊สของบราวน์ คุณต้องระวังให้มากเพราะมันระเบิดได้ ซึ่งแก้ไขได้โดยใช้วาล์วนิรภัยและระบบอัตโนมัติต่างๆ ในอุปกรณ์
3. ต้องใช้น้ำกลั่นหรือน้ำอัลคาไลน์ในการทำงาน
4. ค่าใช้จ่ายสูงของอุปกรณ์ เพื่อแก้ปัญหานี้ หลายคนพยายามประกอบโรงงานเพื่อผลิตไฮโดรเจนด้วยมือของพวกเขาเอง

แนวโน้มการใช้หม้อไอน้ำไฮโดรเจน

เหตุใดจึงควรพูดถึงหม้อไอน้ำไฮโดรเจนเป็นวิธีที่มีแนวโน้มในการให้ความร้อนแก่บ้านส่วนตัว มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับแนวโน้มทั่วโลกที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงไปสู่เทคโนโลยี "สีเขียว" และความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับเทคโนโลยีดังกล่าว หม้อต้มไฮโดรเจนเป็นอันดับหนึ่งในรายการโซลูชั่นการทำความร้อนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุดอย่างปฏิเสธไม่ได้

ประการแรกระหว่างการใช้งานจะไม่เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ - "หายนะหลัก" ของอุปกรณ์ที่ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน: ก๊าซเชื้อเพลิงเหลวและของแข็ง

ประการที่สอง เพราะ ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ในหม้อต้มไฮโดรเจนคือน้ำบริสุทธิ์ซึ่งไม่ต้องการการระบายอากาศหรืออุปกรณ์สำหรับการกำจัดผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เพื่อการทำงาน ซึ่งอาจต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่างานของพวกเขา และพวกเขาต้องการพื้นที่ภายในบ้านมากขึ้น นั่นคือโดยการติดตั้งหม้อต้มไฮโดรเจน คุณสามารถประหยัดพื้นที่ของห้องหม้อไอน้ำ

หมายเหตุถึงเจ้าของ

“วันนี้ ทั้งคนที่ร่ำรวยมากหรือผู้มองโลกในแง่ดีที่ไม่เคยรู้จักเสี่ยงที่จะติดตั้งหม้อต้มไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านของพวกเขา”

ประการที่สามไอน้ำที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ของไฮโดรเจนทำให้ห้องในบ้านมีความชื้น

แต่ที่สำคัญที่สุด หม้อต้มไฮโดรเจนนั้นเข้ากันได้ดีกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนโดยแหล่งพลังงานหมุนเวียน (RES) และมีลักษณะการทำงานที่เด่นชัดเป็นระยะ ตัวอย่างเช่น กังหันลมและอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยก๊าซชีวภาพ ในกรณีนี้ ในระหว่างโหมดพีค เครื่องกำเนิดพลังงานหมุนเวียนสามารถผลิตไฮโดรเจนโดยใช้กระแสไฟฟ้า ซึ่งจะใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับหม้อไอน้ำในภายหลัง การเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้กับเครือข่ายโดยตรงจะต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพงเพิ่มเติม

หนึ่งในวิดีโอที่อธิบาย "ข้อดี" ของหม้อต้มไฮโดรเจน

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี พลังงานราคาถูกจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนสามารถ "แปลง" เป็นไฮโดรเจนได้ เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นแล้วในโรงงานอุตสาหกรรม แต่ในขณะนี้ ทั้งคนที่ร่ำรวยมากหรือผู้มองโลกในแง่ดีที่ไม่เคยรู้จักเสี่ยงที่จะติดตั้งหม้อต้มไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านของพวกเขา

ว่าด้วยกฎการอนุรักษ์พลังงาน

กฎข้อนี้กล่าวว่าทุกสิ่งในโลกเชื่อมต่อถึงกัน: ถ้ามันทิ้งไว้ที่ไหนสักแห่งก็จะมาถึงที่ไหนสักแห่งอย่างแน่นอน และเพื่อให้สามารถรับก๊าซผ่านอิเล็กโทรไลซิสได้ ยังคงต้องใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนหนึ่ง และอย่างที่คุณทราบพลังงานนั้นได้มาจากการสร้างความร้อนในระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงประเภทอื่นเป็นหลัก และแม้ว่าเราจะใช้พลังงานสะอาดที่จำเป็นในการผลิตไฟฟ้า และพลังงานที่ให้ไฮโดรเจนหลังการเผาไหม้ การสูญเสียจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า (อย่างน้อย!) แม้แต่ในอุปกรณ์ที่ทันสมัยที่สุด ปรากฎว่า 1/2 ของเงินทุนถูกโยนลงไปในสายลม ยิ่งกว่านั้นนี่เป็นเพียงค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและต้นทุนของอุปกรณ์ซึ่งตามที่ระบุไว้ไม่ถูกนำมาพิจารณา ยกตัวอย่างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

หากคุณเชื่อว่าการวิจัยที่ดำเนินการในอเมริกา ราคาของไฮโดรเจนหนึ่งกิโลกรัม (หรือมากกว่านั้น ต้นทุนในการสร้าง) จะเท่ากับ:

• $6.5 เมื่อใช้เครือข่ายไฟฟ้าอุตสาหกรรม
• 9 ดอลลาร์สำหรับการทำงานของเครื่องกำเนิดลม
• 20 ดอลลาร์ในกรณีใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์
• 2.2 ดอลลาร์สหรัฐฯ เมื่อใช้เชื้อเพลิงแข็ง
• $5.5 หากสารนั้นผลิตจากชีวมวล
• $2.30 สำหรับอิเล็กโทรไลซิสที่อุณหภูมิสูงที่ดำเนินการในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (วิธีที่ถูกที่สุด แต่ไกลจากการใช้ในบ้านตามปกติมากที่สุด)

บันทึก! แม้แต่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าในครัวเรือนที่ทันสมัยที่สุดก็ยังด้อยกว่าอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่คล้ายคลึงกันทุกประการ ดังนั้น เมื่อพิจารณาจากราคาที่อธิบายไว้ จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะบอกว่าไฮโดรเจนสามารถแข่งขันกับก๊าซธรรมชาติได้อย่างจริงจัง

เช่นเดียวกับไฟฟ้า ดีเซล และแม้แต่ปั๊มความร้อน

การเปรียบเทียบหม้อไอน้ำไฮโดรเจนกับอุปกรณ์ทำความร้อนอื่นๆ

ดังที่คุณทราบ หม้อต้มน้ำไฟฟ้าถือเป็นอุปกรณ์ทำความร้อนที่ไม่มีประสิทธิภาพมากที่สุด กล่าวคือ ต้นทุนความร้อนที่เกิดจากอุปกรณ์นี้จะแพงที่สุด

เปรียบเทียบการให้ความร้อนกับปั๊มความร้อนด้วยวิธีอื่น

ตามที่เราทราบแล้ว การให้ความร้อนจากหม้อต้มไฮโดรเจนนั้นมีประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าแม้จะใช้ไฟฟ้าก็ตาม จริงอยู่โลกไม่ได้หยุดนิ่ง มีความเป็นไปได้ค่อนข้างมากที่วันนั้นจะมาถึงเมื่อการใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ทำให้สามารถลดต้นทุนของกระบวนการในครัวเรือนได้หลายร้อยกระบวนการ และการทำความร้อนโดยใช้หม้อต้มไฮโดรเจนหรืออุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกันจะทำกำไรได้จริง

หลักการทำงานของอุปกรณ์

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่บริษัทหรือห้องปฏิบัติการทุกแห่งสามารถซื้อได้นั้น ได้ก๊าซจากการกลั่น นอกจากนี้คุณภาพยังส่งผลต่อเปอร์เซ็นต์ของสิ่งสกปรกในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ถ้าน้ำที่มีความเข้มข้นสูงของไอออนจากต่างประเทศเข้าสู่เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนบริสุทธิ์ น้ำจะผ่านตัวกรองกำจัดไอออนหลายครั้งแล้วจึงเข้าสู่อิเล็กโทรไลเซอร์เท่านั้น ขั้นตอนที่ตามมาในการรับ H 2 มีดังนี้:

• การกลั่นจะถูกแยกออกเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจนระหว่างอิเล็กโทรไลซิส (เมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออนใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์)
• O 2 เข้าสู่ถังจ่ายแล้วปล่อยสู่บรรยากาศเป็นผลพลอยได้จากการทำงานของอุปกรณ์
• H 2 ถูกป้อนเข้าไปในเครื่องแยก โดยแยกออกจากน้ำ แล้วกลับเข้าสู่ถังจ่ายน้ำอีกครั้ง สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความต่อเนื่องของกระบวนการในการรับสารที่ต้องการ
• ไฮโดรเจนจะไหลผ่านเมมเบรนแยกอีกครั้ง ซึ่งจะขจัดโมเลกุลออกซิเจนที่ตกค้างออกจากแก๊ส และเข้าสู่อุปกรณ์โครมาโตกราฟี

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่ผู้ผลิตสมัยใหม่เสนอให้ซื้อทำงานตามหลักการนี้ ข้อมูลจำเพาะแตกต่างกันไปตามรุ่น

สร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเอง

การติดตั้งการแยกไฮโดรเจนออกจากน้ำทำได้ง่ายมาก ตามลักษณะของมันจะไม่ด้อยกว่าของที่ซื้อมามากนัก แต่จะถูกกว่ามาก มาดูขั้นตอนการสร้างกัน

โครงการ (ภาพวาด)

สำหรับการผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้า คุณจะต้องมีภาชนะที่ปิดสนิทซึ่งจะเติมน้ำก่อนเริ่มการผลิตไฮโดรเจน

อิเล็กโทรดที่อยู่ภายในจะดูเหมือนชุดเพลต (คุณจะต้องมี 16 ชิ้น) ติดตั้งโดยมีช่องว่าง 1 มม.

เพื่อให้แน่ใจว่าจะต้องวางตัวเว้นวรรคไนลอนระหว่างเพลต (อนุญาตให้ใช้อิเล็กทริกอื่น ๆ ได้)

ระยะห่าง 1 มม. เหมาะสมที่สุด: หากคุณเพิ่มขึ้น คุณจะต้องเพิ่มความแรงในปัจจุบัน เมื่อช่องว่างลดลง ฟองแก๊สออกจะยาก เพลตจะเชื่อมต่อกับแอโนดและแคโทดของแหล่งจ่ายไฟ 12V สลับกัน ในกรณีนี้จะต้องวางบนแกนซึ่งทำจากวัสดุอิเล็กทริกด้วย

เมื่อยึดอิเล็กโทรดเข้ากับตัวยึดแล้ว จะต้องต่ออิเล็กโทรดเข้ากับฝาครอบตัวเรือนจากด้านล่าง

ในการเลือกส่วนผสมของแก๊ส ท่อจากหลอดหยดธรรมดาจะตัดเข้าไปในฝาครอบตัวเรือน นอกจากนี้จำเป็นต้องเจาะรูอีกสองรูเพื่อผ่านสายไฟ หลังจากประกอบเครื่องแล้ว รูทั้งหมดในฝาครอบจะต้องปิดผนึกด้วยกาวซิลิโคนหรือกาว

องค์ประกอบที่สำคัญของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือซีลน้ำ ในการจัดเตรียม คุณจะต้องใช้ภาชนะขนาดเล็ก (ขวดธรรมดาจะทำ) ซึ่งคุณจะต้องเทน้ำก่อนใช้อุปกรณ์ ต้องเจาะรูสองรูในฝาปิดที่ปิดผนึกอย่างผนึกแน่น: เราส่งท่อจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเข้าที่หนึ่ง (ต้องลดระดับลงไปที่ด้านล่างสุด) และเข้าไปในท่อที่สอง - อีกท่อหนึ่งซึ่งส่วนผสมของก๊าซจะไหลไปยังหัวเผา ช่องเปิดในฝาปิดซีลน้ำจะต้องปิดสนิทด้วย น้ำในขวดควรเทลงในปริมาตร ¾ ของปริมาตร

เพื่อให้น้ำที่เทลงในตัวเครื่องกำเนิดมีการนำไฟฟ้าได้ดีขึ้น คุณต้องเติมเกลือแกงหรือโซดาไฟ (โซเดียมไฮดรอกไซด์) สองช้อนโต๊ะลงไป

การเลือกอิเล็กโทรด

หากไม่เป็นไปตามข้อกำหนดที่สอง ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้นโดยมีส่วนร่วมของอิเล็กโทรดที่เชื่อมต่อกับขั้วแคโทด อันเป็นผลมาจากการที่สารละลายจะอิ่มตัวด้วยสารแปลกปลอม

นั่นคือเหตุผลที่ไม่สามารถใช้ทองแดงซึ่งเป็นตัวนำที่ดีที่สุดชนิดหนึ่งในสารละลายที่เป็นน้ำได้ แนะนำให้ใช้สแตนเลสแทน ความหนาที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเพลตอิเล็กโทรดที่ทำจากวัสดุนี้คือ 2 มม.

คอนเทนเนอร์

โดยคำนึงถึงความเสี่ยงของการระเบิด ตัวเรือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าควรทำจากวัสดุที่ทนทานและเหนียวที่ทนต่ออุณหภูมิสูง เหล็กตรงตามข้อกำหนดเหล่านี้ดีที่สุด จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแยกสายไฟหรืออิเล็กโทรดกับร่างกายออกอย่างสมบูรณ์ซึ่งจะทำให้ไฟฟ้าลัดวงจร

การประยุกต์ใช้เครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

เนื่องจากปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งและการเก็บรักษาไฮโดรเจน อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นที่ต้องการในอุตสาหกรรมที่ก๊าซนี้จำเป็นต้องมีวัฏจักรทางเทคโนโลยี เราแสดงรายการทิศทางหลัก:

1. การผลิตที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ไฮโดรเจนคลอไรด์
2. การผลิตเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์จรวด
3. การสร้างปุ๋ย
4. การผลิตไฮโดรเจนไนไตรด์ (แอมโมเนีย)
5. การสังเคราะห์กรดไนตริก
6. ในอุตสาหกรรมอาหาร (เพื่อให้ได้ไขมันที่เป็นของแข็งจากน้ำมันพืช)
7. การแปรรูปโลหะ (การเชื่อมและการตัด)
8. การฟื้นฟูโลหะ
9. การสังเคราะห์เมทิลแอลกอฮอล์
10. การผลิตกรดไฮโดรคลอริก

พื้นที่หลักของการใช้เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนในอุตสาหกรรม

แม้ว่าการผลิตไฮโดรเจนในกระบวนการกลั่นน้ำมันจะมีราคาถูกกว่าการผลิตด้วยกระแสไฟฟ้า ดังที่ได้กล่าวไปแล้วข้างต้น แต่ก็ยังมีปัญหาในการขนส่งก๊าซ สถานการณ์ด้านสิ่งแวดล้อมไม่อนุญาตให้สร้างโรงงานผลิตสารเคมีอันตราย ติดกับโรงกลั่นน้ำมันโดยตรง นอกจากนี้ ไฮโดรเจนที่ผลิตโดยอิเล็กโทรไลซิสนั้นสะอาดกว่าการแตกร้าวของน้ำมันมาก ในเรื่องนี้เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนทางอุตสาหกรรมมักเป็นที่ต้องการสูง

คำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเอง

สำหรับการผลิตเซลล์เชื้อเพลิง เราใช้ระบบอิเล็กโทรไลเซอร์แบบ "แห้ง" ที่ทันสมัยที่สุดโดยใช้อิเล็กโทรดในรูปของแผ่นเหล็กสแตนเลส คำแนะนำด้านล่างแสดงขั้นตอนการสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนจาก "A" ถึง "Z" ดังนั้นจึงควรปฏิบัติตามลำดับของการกระทำนั้นดีที่สุด

แบบแผนของเซลล์เชื้อเพลิงประเภท "แห้ง"

1. การผลิตตัวเซลล์เชื้อเพลิง ผนังด้านข้างของกรอบเป็นแผ่นแข็งหรือแผ่นลูกแก้วตัดตามขนาดของเครื่องกำเนิดในอนาคต ต้องเข้าใจว่าขนาดของเครื่องมือส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายในการรับ HHO จะสูงขึ้น สำหรับการผลิตเซลล์เชื้อเพลิง ขนาดของอุปกรณ์ตั้งแต่ 150x150 มม. ถึง 250x250 มม. จะเหมาะสมที่สุด

มีการเจาะรูในแต่ละแผ่นสำหรับทางเข้า (ทางออก) ที่เหมาะสมสำหรับน้ำ นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีการเจาะที่ผนังด้านข้างเพื่อให้ก๊าซหลบหนี และสี่รูที่มุมเพื่อเชื่อมต่อองค์ประกอบของเครื่องปฏิกรณ์เข้าด้วยกัน

การผลิตผนังด้านข้าง

2. แผ่นอิเล็กโทรดจะถูกตัดจากแผ่นสแตนเลส 316L โดยใช้เครื่องเจียร ขนาดของพวกเขาควรน้อยกว่าขนาดของผนังด้านข้าง 10 - 20 มม. นอกจากนี้เมื่อทำแต่ละส่วนจำเป็นต้องทิ้งแผ่นสัมผัสขนาดเล็กไว้ที่มุมใดมุมหนึ่ง สิ่งนี้จำเป็นสำหรับการเชื่อมต่ออิเล็กโทรดลบและขั้วบวกในกลุ่มก่อนที่จะเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้า
3. เพื่อให้ได้ HHO ในปริมาณที่เพียงพอ สเตนเลสต้องผ่านการบำบัดด้วยกระดาษทรายละเอียดทั้งสองด้าน

แต่ละแผ่นเจาะรูสองรู: ด้วยสว่านที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 6 - 7 มม. - สำหรับการจ่ายน้ำเข้าไปในช่องว่างระหว่างอิเล็กโทรดและที่มีความหนา 8 - 10 มม. - สำหรับการกำจัดก๊าซของบราวน์ จุดเจาะคำนวณโดยคำนึงถึงตำแหน่งการติดตั้งของท่อทางเข้าและทางออกที่เกี่ยวข้อง

นี่คือชุดชิ้นส่วนที่คุณต้องเตรียมก่อนประกอบเซลล์เชื้อเพลิง

4. เริ่มประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในการทำเช่นนี้จะมีการติดตั้งอุปกรณ์สำหรับการจ่ายน้ำและการสกัดก๊าซในผนังฮาร์ดบอร์ด ข้อต่อของพวกเขาถูกปิดผนึกอย่างระมัดระวังด้วยน้ำยาซีลยานยนต์หรือท่อประปา

หลังจากนั้นจะมีการติดตั้งสตั๊ดในส่วนของร่างกายที่โปร่งใสหลังจากนั้นการวางอิเล็กโทรดจะเริ่มขึ้น

เริ่มวางอิเล็กโทรดด้วยวงแหวนปิดผนึก

โปรดทราบ: ระนาบของอิเล็กโทรดเพลตจะต้องเท่ากัน มิฉะนั้น องค์ประกอบที่มีประจุตรงข้ามจะสัมผัสกัน ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร!

แผ่นเหล็กสแตนเลสแยกจากด้านข้างของเครื่องปฏิกรณ์ด้วยโอริง ซึ่งสามารถทำจากซิลิโคน พาโรไนต์ หรือวัสดุอื่นๆ สิ่งสำคัญคือความหนาไม่เกิน 1 มม. ใช้ชิ้นส่วนเดียวกันเป็นตัวเว้นวรรคระหว่างแผ่นเปลือกโลก ในระหว่างกระบวนการวาง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้จัดกลุ่มแผ่นสัมผัสของขั้วลบและขั้วบวกที่ด้านต่างๆ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

เมื่อประกอบเพลต จำเป็นต้องจัดตำแหน่งรูทางออกให้ถูกต้อง

หลังจากวางแผ่นสุดท้ายแล้วจะมีการติดตั้งวงแหวนปิดผนึกหลังจากนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะปิดด้วยผนังแข็งที่สองและโครงสร้างนั้นถูกยึดด้วยแหวนรองและน็อต เมื่อทำงานนี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ตรวจสอบความสม่ำเสมอของการขันแน่นและการบิดเบือนระหว่างแผ่นเปลือกโลก

ในระหว่างการกระชับขั้นสุดท้ายจะต้องควบคุมความขนานของผนังด้านข้าง สิ่งนี้จะหลีกเลี่ยงการบิดเบือน

5. ด้วยความช่วยเหลือของท่อโพลีเอทิลีน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเชื่อมต่อกับภาชนะที่มีน้ำและฟองสบู่

แผ่นสัมผัสของอิเล็กโทรดเชื่อมต่อกันไม่ว่าจะด้วยวิธีใดหลังจากนั้นก็ต่อสายไฟเข้าด้วยกัน

เมื่อประกอบเซลล์เชื้อเพลิงหลายๆ เซลล์แล้วเปิดพร้อมกัน คุณจะได้ก๊าซของบราวน์เพียงพอ

6. เซลล์เชื้อเพลิงมีการจ่ายแรงดันไฟจากเครื่องกำเนิด PWM หลังจากนั้นอุปกรณ์จะถูกปรับและปรับแต่งตามปริมาณก๊าซ HHO สูงสุด

เพื่อให้ได้ก๊าซของบราวน์ในปริมาณที่เพียงพอสำหรับให้ความร้อนหรือทำอาหาร มีการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนหลายเครื่องซึ่งทำงานควบคู่กัน

วิดีโอ: การประกอบอุปกรณ์

วิดีโอ: การทำงานของโครงสร้างประเภท "แห้ง"

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

ตอนนี้เรามาดูตัวเลือกไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านกันดีกว่า และสาระสำคัญตามที่ระบุไว้แล้วคือการผลิต H2O ตัวเลือกนี้สมควรได้รับการพิจารณาเป็นทางเลือกแทนก๊าซธรรมชาติ อุณหภูมิการเผาไหม้เฉลี่ยในกรณีนี้สามารถสูงถึง 3,000 องศา ดังนั้นคุณจะต้องใช้หัวเผาไฮโดรเจนพิเศษในระบบทำความร้อน สิ่งนี้อธิบายได้จากความจริงที่ว่ามีเพียงเตาดังกล่าวเท่านั้นที่สามารถทนต่อความร้อนที่มีนัยสำคัญได้

มีส่วนประกอบหลายอย่างที่ประกอบเป็นเครื่องทำความร้อนประเภทไฮโดรเจน มาทำความรู้จักกับส่วนประกอบเหล่านี้กัน

• เตาที่กล่าวถึงข้างต้น จำเป็นสำหรับจุดประสงค์ง่ายๆอย่างหนึ่ง - เพื่อสร้างเปลวไฟ
• เครื่องกำเนิดไฮโดรเจน - มันจะประมวลผลส่วนผสมโดยแยกน้ำออกเป็นองค์ประกอบโมเลกุล และเพื่อปรับปฏิกิริยาเคมีให้เหมาะสมที่สุด ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถใช้ในกระบวนการของมันได้
• ที่จริงแล้วหม้อน้ำ ที่นี่ทำหน้าที่เป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนชนิดหนึ่ง ตัวเตาติดตั้งอยู่ในห้องเผาไหม้เนื่องจากตัวพาความร้อนในระบบได้รับความร้อนตามอุณหภูมิที่ต้องการ

บันทึก! สำหรับผู้ที่วางแผนจะทำเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน เราขอเตือนคุณว่าสำหรับสิ่งนี้ พวกเขาจะต้องปรับปรุงอุปกรณ์ที่มีอยู่ตามโครงการที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ แต่ในทางกลับกัน อุปกรณ์ทำที่บ้านดังกล่าวประหยัดกว่า "คู่หูในร้านค้า" ที่ซื้อด้วยเงินจำนวนมาก

จุดแข็งของการทำความร้อนด้วยไฮโดรเจน

คุณสมบัติเชิงบวกที่ให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจนนั้นมีมากมาย นี่คือสิ่งที่อธิบายถึงความนิยมที่สำคัญของระบบ

• ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมซึ่งมีลักษณะเฉพาะสามารถเข้าถึงได้ถึง 96 เปอร์เซ็นต์
• ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สิ่งนี้อธิบายได้ด้วยความจริงที่ว่าผลพลอยได้เพียงอย่างเดียวคือของเสียคือน้ำบริสุทธิ์ที่ผลิตในสถานะก๊าซ และไอน้ำอย่างที่คุณทราบไม่มีผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม
• ไม่จำเป็นต้องใช้เปลวไฟในการทำงานในระบบไฮโดรเจน พลังงานความร้อนเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาเคมีที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เมื่อรวมกับอากาศ ไฮโดรเจนจะก่อตัวเป็นน้ำ ซึ่งมาพร้อมกับลักษณะของพลังงานจำนวนมาก การไหลของความร้อน (และอุณหภูมิถึง 40 องศา) ถูกป้อนเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เห็นได้ชัดว่านี่เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบ "พื้นอุ่น"

ด้านที่อ่อนแอ

เมื่อทำความคุ้นเคยกับข้อดีแล้วเราจะดำเนินการกับข้อเสียของการให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจน

• แม้ว่าในประเทศที่ก้าวหน้ากว่าวิธีการให้ความร้อนนี้ได้รับความนิยมอย่างมาก แต่ในประเทศของเรายังไม่ได้รับความสนใจที่จำเป็น นั่นคือเหตุผลที่การจัดหาและติดตั้งอุปกรณ์นี้เป็นปัญหาและเต็มไปด้วยปัญหาหลายประการ
• อุณหภูมิห้องเฉลี่ยนำไปสู่ความจริงที่ว่าไฮโดรเจนได้รับสถานะก๊าซ ยิ่งกว่านั้น สารนี้ระเบิดได้ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากมากที่จะขนส่งมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระยะทางไกล
• ถังบรรจุไฮโดรเจนต้องได้รับการรับรองโดยผู้เชี่ยวชาญที่เกี่ยวข้อง ซึ่งต้องใช้เวลาในการฝึกอบรมมาก

ไฮโดรเจนบริสุทธิ์มาจากไหน?

หมายเหตุถึงเจ้าของ

"เพื่อดึงความสนใจไปที่ผลิตภัณฑ์ของตน ผู้ผลิตหม้อต้มไฮโดรเจนบางรายอ้างอิงถึง "ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นความลับ" หรือการใช้ "ก๊าซสีน้ำตาล" ในอุปกรณ์ของตน .

ตัวอย่างเช่น คุณสามารถแยกไฮโดรเจนออกจากก๊าซมีเทนซึ่งมีอะตอมไฮโดรเจนได้มากถึง 4 อะตอม! ที่นี่ที่เดียว เพราะอะไร? มีเทนเป็นก๊าซที่ติดไฟได้ เหตุใดจึงต้องสิ้นเปลืองพลังงานเพิ่มเติมในการผลิตไฮโดรเจนบริสุทธิ์ ประสิทธิภาพการใช้พลังงานอยู่ที่ไหน? ดังนั้นไฮโดรเจนส่วนใหญ่มักจะถูกสกัดจากน้ำซึ่งอย่างที่ทุกคนรู้ไม่สามารถเผาไหม้ได้โดยใช้วิธีการอิเล็กโทรไลซิสสำหรับสิ่งนี้ ในรูปแบบทั่วไป วิธีการนี้สามารถอธิบายได้ว่าเป็นการแยกโมเลกุลของน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนภายใต้การกระทำของไฟฟ้า

อิเล็กโทรไลซิสเป็นที่รู้จักกันมานานและใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตไฮโดรเจนบริสุทธิ์ ในทางปฏิบัติ จนถึงปัจจุบัน หม้อต้มไฮโดรเจนสำหรับอุตสาหกรรมเครื่องเดียวไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้โรงงานอิเล็กโทรลิซิสหรืออิเล็กโทรไลเซอร์ ทุกอย่างจะเรียบร้อย แต่การติดตั้งนี้ต้องใช้ไฟฟ้า ดังนั้นหม้อไอน้ำไฮโดรเจนจึงจำเป็นต้องใช้พลังงาน คำถามคือ ต้นทุนพลังงานเหล่านี้คืออะไร?

แบบแผนของกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส

การพูดถึง "ค่าความร้อน" ของไฮโดรเจนทำให้เราห่างไกลจากปัญหานี้เล็กน้อย แต่ในขณะเดียวกัน สิ่งที่สำคัญที่สุดคือ ดังนั้น หม้อต้มไฮโดรเจนสามารถทำกำไรได้ในกรณีเดียว - พลังงานความร้อนที่ผลิตโดยมันจะต้องสูงกว่าปริมาณที่ใช้ไปในการทำงานของหม้อไอน้ำ

ประเภทของอิเล็กโทรไลเซอร์

มาดูคุณสมบัติการออกแบบของอุปกรณ์แยกน้ำประเภทหลักกัน

แห้ง

การออกแบบอุปกรณ์ประเภทนี้แสดงในรูปที่ 2 คุณลักษณะของมันคือการจัดการกับจำนวนเซลล์ เป็นไปได้ที่จะจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์จากแหล่งที่มีแรงดันไฟฟ้าเกินศักย์ไฟฟ้าต่ำสุดอย่างมีนัยสำคัญ

ไหล

การจัดเรียงอุปกรณ์ประเภทนี้อย่างง่ายมีอยู่ในรูปที่ 5 อย่างที่คุณเห็น การออกแบบประกอบด้วยอ่างน้ำที่มีขั้วไฟฟ้า "A" ซึ่งเต็มไปด้วยสารละลายและถัง "D"

รูปที่ 5. การสร้างโฟลว์เซลล์

หลักการทำงานของอุปกรณ์มีดังนี้:

• ที่ทางเข้าของกระบวนการไฟฟ้าเคมีก๊าซพร้อมกับอิเล็กโทรไลต์จะถูกบีบลงในภาชนะ "D" ผ่านท่อ "B"
• ในถัง "D" มีการแยกสารละลายอิเล็กโทรไลต์ของก๊าซซึ่งถูกปล่อยผ่านวาล์วทางออก "C";
• อิเล็กโทรไลต์จะกลับสู่อ่างไฮโดรไลซิสผ่านท่อ "E"

เมมเบรน

คุณสมบัติหลักของอุปกรณ์ประเภทนี้คือการใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง (เมมเบรน) จากพอลิเมอร์ การออกแบบอุปกรณ์ประเภทนี้สามารถดูได้ในรูปที่ 6

รูปที่ 6. อิเล็กโทรไลเซอร์ชนิดเมมเบรน

คุณสมบัติหลักของอุปกรณ์ดังกล่าวคือจุดประสงค์สองประการของเมมเบรน ซึ่งไม่เพียงแต่ขนส่งโปรตอนและไอออนเท่านั้น แต่ยังแยกทั้งอิเล็กโทรดและผลิตภัณฑ์ของกระบวนการไฟฟ้าเคมีในระดับกายภาพ

กะบังลม

ในกรณีที่ไม่อนุญาตให้มีการแพร่กระจายของผลิตภัณฑ์อิเล็กโทรไลซิสระหว่างห้องอิเล็กโทรด ไดอะแฟรมที่มีรูพรุนจะถูกใช้ (ซึ่งกำหนดชื่อให้กับอุปกรณ์ดังกล่าว) วัสดุสำหรับอาจเป็นเซรามิกใยหินหรือแก้ว ในบางกรณี สามารถใช้เส้นใยโพลีเมอร์หรือใยแก้วเพื่อสร้างไดอะแฟรมดังกล่าวได้ รูปที่ 7 แสดงรุ่นที่ง่ายที่สุดของอุปกรณ์ไดอะแฟรมสำหรับกระบวนการไฟฟ้าเคมี

การออกแบบเซลล์ไดอะแฟรม

คำอธิบาย:

1. ทางออกสำหรับออกซิเจน
2. กระติกน้ำรูปตัวยู
3. ผลผลิตสำหรับไฮโดรเจน
4. ขั้วบวก.
5. แคโทด.
6. กะบังลม.

อัลคาไลน์

กระบวนการไฟฟ้าเคมีไม่สามารถทำได้ในน้ำกลั่น สารละลายอัลคาไลเข้มข้นถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (การใช้เกลือเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาเนื่องจากคลอรีนถูกปล่อยออกมา) จากข้อมูลนี้ อุปกรณ์ไฟฟ้าเคมีส่วนใหญ่สำหรับการแยกน้ำสามารถเรียกได้ว่าเป็นด่าง

ในฟอรัมเฉพาะเรื่อง แนะนำให้ใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ซึ่งไม่เหมือนกับเบกกิ้งโซดา (NaHCO 3) ที่ไม่กัดกร่อนอิเล็กโทรด โปรดทราบว่าหลังมีข้อดีที่สำคัญสองประการ:

1. คุณสามารถใช้อิเล็กโทรดเหล็ก
2. ไม่มีสารที่เป็นอันตรายออกมา

แต่ข้อเสียที่สำคัญประการหนึ่งก็คือการปฏิเสธข้อดีทั้งหมดของเบกกิ้งโซดาที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ความเข้มข้นในน้ำไม่เกิน 80 กรัมต่อลิตร ซึ่งจะช่วยลดความต้านทานการแข็งตัวของอิเล็กโทรไลต์และค่าการนำไฟฟ้าในปัจจุบัน หากอดีตยังคงสามารถทนต่อฤดูร้อนได้ส่วนหลังจะต้องเพิ่มพื้นที่ของแผ่นอิเล็กโทรดซึ่งจะทำให้ขนาดของโครงสร้างเพิ่มขึ้น

ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของหม้อต้มไฮโดรเจน

เพื่อให้เข้าใจว่าเราได้รับพลังงานที่ "เอาต์พุต" ของหม้อไอน้ำมากกว่าพลังงานที่ใช้ไปหรือไม่ ให้พิจารณาโมเลกุลของน้ำให้ละเอียดยิ่งขึ้น ซึ่งมีไฮโดรเจนอะตอมสองอะตอมและออกซิเจนหนึ่งตัวซึ่งเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนา เพื่อทำลายการเชื่อมต่อนี้ จำเป็นต้อง "ยึดติด" พลังงานค่อนข้างมาก และนี่คือสิ่งที่อิเล็กโทรไลเซอร์ทำโดยสิ้นเปลืองไฟฟ้า ผลที่ได้คือส่วนผสมของไฮโดรเจนและออกซิเจนซึ่งมีพลังงานศักย์ (ตัวอักษรละลายในนั้น) และสามารถปล่อยออกมาได้เนื่องจากกระบวนการเผาไหม้และให้ความร้อนแก่โรงเลี้ยง เพื่อให้เข้าใจว่าจะได้รับพลังงานจากการเผาไหม้มากน้อยเพียงใด ควรพิจารณาให้ถี่ถ้วนถึงสิ่งที่จะได้รับจากการเผาไหม้อย่างละเอียดถี่ถ้วน และเราจะได้ ... น้ำแบบเดียวกับที่เราแยกออกเป็นอะตอม

ที่จริงแล้ว หลังจากการปรับเปลี่ยนทั้งหมดนี้ อย่างดีที่สุด เราจะได้รับพลังงานมากพอๆ กับที่ใช้ไปในการแยกโมเลกุลของน้ำดั้งเดิม เนื่องจากเราออกจากน้ำและมาที่น้ำ แต่นี่เป็นกรณีในอุดมคติที่ไม่มีการสูญเสียที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในความเป็นจริง เหล่านั้น. แม้แต่ในกรณีที่เหมาะสมที่สุด เราใช้ไฟฟ้าไปเท่าไร เราได้รับความร้อนเท่าไร

ผู้ผลิตระบุว่ามีตัวเร่งปฏิกิริยา "ความลับ"

นอกจากนี้ยังไม่มีที่ไหนที่จะนำโมเลกุลของน้ำเพิ่มเติมสำหรับการแยก - มีกี่โมเลกุลที่ถูกแบ่งในครั้งแรก จำนวนมากในภายหลังที่เราจะรวมกันเมื่อเผาส่วนผสมของไฮโดรเจน - ออกซิเจน อีกครั้งลบการสูญเสีย นอกจากนี้ เราต้องไม่ลืมว่าหม้อต้มไฮโดรเจนนั้นใช้พลังงานจากน้ำกลั่น ซึ่งการผลิตก็ใช้พลังงานเช่นกัน อย่างที่เห็นด้วยตาเปล่า ประสิทธิภาพของหม้อต้มไฮโดรเจนนั้นไม่สามารถสูงได้

จากนั้นคำถามเชิงตรรกะก็เกิดขึ้น - ทำไมปัญหาเหล่านี้ถึงการแยกออกถ้ามีอุปกรณ์ที่แปลงกระแสไฟฟ้าเป็นความร้อนโดยตรงและถูกเรียก? หากคุณเพียงแค่ให้ความร้อนกับน้ำโดยใช้พลังงานไฟฟ้า พลังงานทั้งหมดนี้จะถูกใช้ไปกับการทำน้ำร้อนโดยแทบไม่สูญเสียอะไรเลย - ปรากฎว่าทำกำไรได้มากกว่าผ่านการสลายตัวด้วยกระแสไฟฟ้าและ "การกู้คืน" ของน้ำในภายหลังโดยการเผาไหม้ส่วนผสมของไฮโดรเจนและออกซิเจน กับการสูญเสียที่เกี่ยวข้อง

เราสร้างอุปกรณ์ด้วยมือของเราเอง

อุปกรณ์สำหรับกระบวนการนี้สามารถสร้างได้อย่างอิสระ

สำหรับสิ่งนี้คุณจะต้อง:

• แผ่นเหล็กสแตนเลส
• สลักเกลียว M6 x 150;
• เครื่องซักผ้า;
• ถั่ว;
• หลอดใส
• ฟิตติ้ง;
• ภาชนะพลาสติกหนึ่งลิตรครึ่ง
• กรองสำหรับทำน้ำให้บริสุทธิ์;
• เช็ควาล์วน้ำ.

ตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมคือ AISI 316L ของผู้ผลิตต่างประเทศหรือ 03X16H15M3 ของผู้ผลิตในประเทศ ไม่ต้องซื้อสแตนเลสก็เอาอันเก่าได้ 50 x 50 เซนติเมตรก็เพียงพอสำหรับคุณ

“ทำไมต้องเลือกสแตนเลส?” - คุณถาม. เพราะสนิมจะปรากฏบนโลหะธรรมดา เหล็กกล้าไร้สนิมมีความทนทานต่อด่างมากขึ้น ควร ทำเครื่องหมายแผ่นเพื่อแบ่งออกเป็น 16 สี่เหลี่ยมเหมือนกัน. คุณสามารถตัดมันด้วยเครื่องบด ในแต่ละช่อง ให้ตัดมุมหนึ่งมุม

ด้านตรงข้ามและมุมตรงข้าม เจาะรูสำหรับสลักเกลียวจากมุมเลื่อย เพื่อช่วยยึดแผ่นเข้าด้วยกัน อิเล็กโทรไลเซอร์ทำงานดังนี้: t แผ่นต่อจานไปไฟฟ้าและน้ำแตกตัวเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจน ดังนั้นเราจะต้องมีจานบวกและลบ

แผ่นควรเชื่อมต่อในทางกลับกัน: บวก ลบ บวก ลบด้วยวิธีนี้จะมีกระแสที่แข็งแกร่ง ใช้หลอดเพื่อแยกแผ่นเปลือกโลกออกจากกัน แหวนถูกตัดออกจากระดับ ตัดมันเราจะได้แถบหนาหนึ่งมิลลิเมตร ระยะนี้เหมาะสมที่สุดสำหรับการผลิตก๊าซ

เพลตเชื่อมต่อกันโดยใช้แหวนรอง: เราใส่แหวนรองบนสลัก จากนั้นจึงใส่จานและแหวนรองสามอัน จากนั้นจึงใส่จานอีกครั้ง และอื่นๆ บวกและลบคุณต้องปลูกแปดแผ่น หากทำทุกอย่างถูกต้อง การตัดของเพลตจะไม่สัมผัสกับอิเล็กโทรด

หลังจากคุณจำเป็นต้องขันน็อตให้แน่นและแยกแผ่นออก จากนั้นเราวางโครงสร้างไว้ในภาชนะพลาสติก

รัด

วิดีโอ: การเชื่อมต่อไฮโดรเจนในรถยนต์

รัดจะต้องทำจากสแตนเลสเพื่อให้วัสดุเข้ากัน

สิ่งสำคัญคือต้องทำให้องค์ประกอบทั้งหมดพอดี ซึ่งจะช่วยขจัดประกายไฟ อย่าลืมว่าคุณกำลังเผชิญกับก๊าซที่ติดไฟได้

ในกรณีของเรา เราประกอบระบบจาน 16 แผ่น โดยมีระยะห่างระหว่างแผ่นประมาณ 1 มม. พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ ความหนาของแผ่น และสลักเกลียวช่วยให้กระแสไฟไหลผ่านระบบที่สูงขึ้นได้โดยไม่ต้องใช้ความร้อนจากโลหะ ความจุรวมของอิเล็กโทรดคือ -1nF เมื่อวัดในอากาศ อิเล็กโทรดชุดดังกล่าวสามารถใช้กับน้ำประปาธรรมดาได้ถึง 25A

เล็กน้อยเกี่ยวกับความไว้วางใจและความไร้เดียงสา

นักธุรกิจที่กล้าได้กล้าเสียบางคนเสนอเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับรถยนต์เพื่อขาย พวกเขาพูดถึงการรักษาพื้นผิวของอิเล็กโทรดด้วยเลเซอร์หรือเกี่ยวกับโลหะผสมลับเฉพาะที่พวกเขาทำขึ้น ตัวเร่งปฏิกิริยาน้ำพิเศษที่พัฒนาขึ้นในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ทั่วโลก

ทุกอย่างขึ้นอยู่กับความสามารถของความคิดของผู้ประกอบการดังกล่าวในการบินแฟนตาซีทางวิทยาศาสตร์ ความงมงายสามารถทำให้คุณเป็นค่าใช้จ่ายของคุณเอง (บางครั้งก็ไม่ใช่คนเล็ก) เจ้าของการติดตั้งที่แผ่นสัมผัสจะพังหลังจากการใช้งานสองเดือน

หากคุณตัดสินใจประหยัดเงินด้วยวิธีนี้แล้ว การประกอบการติดตั้งด้วยตัวเองจะดีกว่า อย่างน้อยก็จะไม่มีใครตำหนิในภายหลัง

คำอธิบายของกระบวนการประกอบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

เมื่อเข้าใจความซับซ้อนของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนแล้ว มาต่อกันที่การสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนกัน เพื่อประกอบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของเราเองเราจะต้อง:

• กระป๋องโพลีเอทิลีน
• สายไฟสำหรับเชื่อมต่อ
• ยางซิลิโคน;
• ยาแนวพิเศษ
• ท่อที่มีที่หนีบ

เมื่อหยิบทุกสิ่งที่คุณต้องการมาเริ่มสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยมือของเราเอง

1. เมื่อเลือกถังเก็บน้ำที่เหมาะกับเราแล้วเราจะติดตั้งแผ่นด้านใน เรานำอิเล็กโทรดไปที่เพลตผ่านฝาภาชนะ ในฝาปิดที่คุณต้องการ จัดให้มีรูสำหรับเติมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยน้ำซึ่งสามารถปิดผนึกอย่างผนึกแน่นหรือคุณต้องถอดฝาออก คุณจะต้องทำท่อด้วยมือของคุณเองที่ส่วนบนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อเคลื่อนเข้าสู่ท่อร่วมไอดีไฮโดรเจน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างถูกปิดผนึกอย่างสมบูรณ์ หากคุณใช้ฉนวนที่ดีระหว่างแผ่นเปลือกโลก คุณสามารถหลีกเลี่ยงการสูญเสียไฟฟ้าได้
2. หากคุณต้องการอัพเกรดเครื่องกำเนิดผลลัพธ์ ให้แนบรถถังอีกคันเข้าไปด้วยมือของคุณเอง คุณจะต้องเชื่อมต่อถังทั้งสองกับท่อที่เตรียมไว้เป็นพิเศษสำหรับสิ่งนี้ เรายึดอันแรกจากด้านล่างของถังหนึ่งไปยังส่วนล่างของอีกถังหนึ่ง - ซึ่งจะใช้เพื่อจ่ายน้ำ เราเชื่อมต่อส่วนบนของถังกับท่อที่สองและจำเป็นสำหรับการกำจัดก๊าซ ถังที่ 2 จะใช้เก็บน้ำและแก๊ส ถังที่ 1 จะเปลี่ยนน้ำเป็นแก๊สโดยตรง นอกจากนี้ก๊าซในถังที่สองจะถูกทำความสะอาดจากอนุภาคขนาดเล็กส่วนเกิน ขอแนะนำให้จัดเรียงถังในลักษณะที่ความยาวของท่อระหว่างพวกเขาน้อยที่สุด
3. สามารถประกอบชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์แบบพิเศษได้ด้วยมือของคุณเอง แต่ถ้าคุณมีความรู้ด้านอิเล็กทรอนิกส์เท่านั้น โปรดทราบว่าจำเป็นต้องมีชุดควบคุมเพื่อเปลี่ยนสัดส่วนโดยตรงกับการทำงานของเครื่องยนต์ ความแข็งแรงของกระแสไฟที่จ่ายให้กับเพลต ความต้องการ ทดลองตั้งค่าความแรงปัจจุบันที่ว่างและกำลังสูงสุดอีกด้วย นี่จะเป็นพลังงานขั้นต่ำและสูงสุดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สัญญาณควบคุมจะถูกส่งไปยังชุดควบคุมจากเซ็นเซอร์ของรถ
4. หลังจากประกอบเสร็จ ให้ตรวจดูรอยรั่วของท่อทั้งหมด หากคุณใช้ฟองน้ำกับฟองน้ำที่ข้อต่อ รอยรั่วจะแสดงออกมาในรูปของฟองอากาศที่พองตัว มันเป็นสิ่งสำคัญ! เนื่องจากมันส่งผลกระทบไม่เพียงแต่ความเสี่ยงของการเกิดไฟไหม้ แต่ยังรวมถึงการลดลงของเชื้อเพลิงด้วย ในกรณีที่เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนรั่ว รถจะกินน้ำมันมากขึ้น นอกจากนี้ยังจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อระหว่างขั้วไฟฟ้าและเพลตจะไม่คลาย ซึ่งอาจทำให้เกิดความร้อนได้ เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายระหว่างการเขย่า ตัวเคสต้องมีความทนทาน กาวระนาบลูกแก้วเพื่อความแข็งแรง
5. คุณต้องคำนวณขนาดทั้งหมดของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยตนเอง เนื่องจากขึ้นอยู่กับรุ่นของรถที่คุณสร้างอุปกรณ์ ขอแนะนำให้ติดตั้งอุปกรณ์นี้ภายในภายในรถ สิ่งนี้จะทำให้อบอุ่นในฤดูหนาว ทำให้ของเหลวไหลเวียนได้อย่างอิสระ ในช่วงฤดูร้อน มันจะไม่ร้อนเกินไปและสิ่งนี้จะช่วยหลีกเลี่ยงการสูญเสียประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดของคุณ

การทำเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเองนั้นค่อนข้างง่าย นอกจากนี้ต้องขอบคุณ "งานทำเอง" ที่ช่วยประหยัดได้มาก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำในลักษณะนี้จะมีราคาไม่เกิน 100 เหรียญ ในสภาพปัจจุบัน คุณสามารถหาอุปกรณ์ที่ใช้ไฮโดรเจนได้มากมาย เนื่องจากปริมาณไฮโดรเจนสำรองในน้ำนั้นแทบไม่มีขีดจำกัด ช่วยให้คุณเห็นโอกาสของแอปพลิเคชั่นจำนวนมากการติดตั้งที่คล้ายกันหรืออัปเกรดในอนาคต

คุณสมบัติการออกแบบและการจัดวางเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

หากในทางปฏิบัติแล้วไม่มีปัญหาในการรับไฮโดรเจน แสดงว่าการขนส่งและการเก็บรักษายังคงเป็นงานเร่งด่วน โมเลกุลของสารนี้มีขนาดเล็กมากจนสามารถเจาะโลหะได้ ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย การจัดเก็บในรูปแบบดูดซึมยังไม่คุ้มค่ามาก ดังนั้น ตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดคือการสร้างไฮโดรเจนทันทีก่อนนำไปใช้ในวงจรการผลิต

ด้วยเหตุนี้จึงมีการผลิตโรงงานอุตสาหกรรมสำหรับผลิตไฮโดรเจน ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้คืออิเล็กโทรไลต์ประเภทเมมเบรน การออกแบบที่เรียบง่ายของอุปกรณ์ดังกล่าวและหลักการทำงานแสดงไว้ด้านล่าง

แผนภาพอย่างง่ายของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนประเภทเมมเบรน

การกำหนด:

• เอ - หลอดสำหรับกำจัดคลอรีน (Cl 2)
• B - การกำจัดไฮโดรเจน (N 2)
• C คือขั้วบวกที่เกิดปฏิกิริยาต่อไปนี้: 2CL–→CL 2 + 2е–
• D คือแคโทด ปฏิกิริยาของมันสามารถอธิบายได้โดยสมการต่อไปนี้: 2Н 2 О + 2е– →Н 2 + ОН–
• E - สารละลายน้ำและโซเดียมคลอไรด์ (H 2 O & NaCl)
• F - เมมเบรน;
• G - สารละลายอิ่มตัวของโซเดียมคลอไรด์และการก่อตัวของโซดาไฟ (NaOH)
• H - การกำจัดน้ำเกลือและโซดาไฟเจือจาง
• ฉัน - ใส่น้ำเกลืออิ่มตัว
• เจ - ปก

การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในครัวเรือนทำได้ง่ายกว่ามาก เนื่องจากส่วนใหญ่ไม่ได้ผลิตไฮโดรเจนบริสุทธิ์ แต่เป็นก๊าซของบราวน์ นี่คือชื่อที่กำหนดให้เป็นส่วนผสมของออกซิเจนและไฮโดรเจน ตัวเลือกนี้ใช้งานได้จริงมากที่สุด เนื่องจากไม่จำเป็นต้องแยกไฮโดรเจนและออกซิเจนออก จึงเป็นไปได้ที่จะทำให้การออกแบบง่ายขึ้นอย่างมาก และทำให้ราคาถูกกว่า นอกจากนี้ ก๊าซที่เกิดจะถูกเผาไหม้ขณะผลิต การเก็บและสะสมไว้ที่บ้านไม่เพียงแต่เป็นปัญหาแต่ยังไม่ปลอดภัยอีกด้วย

การออกแบบเซลล์ไฮโดรเจนของอิเล็กโทรไลเซอร์ในครัวเรือน

การกำหนด:

• a - ท่อระบายแก๊สของบราวน์
• b - ท่อจ่ายน้ำเข้า;
• c - ตัวเรือนที่ปิดสนิท;
• d - บล็อกของแผ่นอิเล็กโทรด (แอโนดและแคโทด) โดยมีฉนวนติดตั้งอยู่ระหว่างกัน
• อี - น้ำ;
• f - เซ็นเซอร์ระดับน้ำ (เชื่อมต่อกับชุดควบคุม);
• g - ตัวกรองแยกน้ำ
• h คือแหล่งจ่ายไฟที่จ่ายให้กับอิเล็กโทรด
• ผม - เซ็นเซอร์ความดัน (ส่งสัญญาณไปยังชุดควบคุมเมื่อถึงระดับเกณฑ์);
• เจ - วาล์วนิรภัย;
• k - ช่องจ่ายแก๊สจากวาล์วนิรภัย

คุณลักษณะเฉพาะของอุปกรณ์ดังกล่าวคือการใช้บล็อกอิเล็กโทรดเนื่องจากไม่จำเป็นต้องแยกไฮโดรเจนและออกซิเจน ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าค่อนข้างกะทัดรัด

บล็อกอิเล็กโทรดสำหรับโรงงานที่ผลิตก๊าซของบราวน์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก

กระบวนการสร้างอุปกรณ์ประกอบด้วยสองส่วน: การเลือกใช้วัสดุและการผลิตจริง

วัสดุ

การค้นหาวัสดุสำหรับสร้างอุปกรณ์ไฮโดรเจนที่ง่ายที่สุดไม่ควรเป็นเรื่องยากมาก

ด้านล่างนี้เป็นรายการสิ่งที่จำเป็น:

• แหล่งจ่ายไฟ (1-2 แอมแปร์และ 12 โวลต์);
• ภาชนะแก้วครึ่งลิตรพร้อมฝาเกลียว
• ขวดพลาสติกลิตร
• ไม้บรรทัดสี่เหลี่ยมพลาสติก 10-15 ซม.
• ใบมีดโกนในรูปแบบของจาน;
• สองหยดทางการแพทย์สำหรับการถ่ายเลือด;
• สายทองแดงส่วนเล็ก
• เกลือและน้ำเปล่า

นอกจากวัสดุแล้ว คุณจะต้องมีเครื่องมือบางอย่าง:

• มีดธุรการ;
• กระดาษทราย;
• หัวแร้งพร้อมชุดบัดกรี
• ปืนกาว

กระบวนการผลิต

คุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเองตามคำแนะนำด้านล่าง:

1. ก่อนอื่นมาเตรียมใบมีดกันก่อน ในการทำเช่นนี้ เราต้องทำความสะอาดด้านหนึ่งตามขอบที่ไม่คม (ประมาณ 2-3 มิลลิเมตร) ถัดไปใบมีดจะถูกบรรจุกระป๋อง
2. ทุก ๆ 3-4 มิลลิเมตรเราทำร่องสำหรับใบมีดบนไม้บรรทัด การเพิ่มระยะห่างระหว่างรอยบากนำไปสู่การสิ้นเปลืองกระแสไฟที่เพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องใช้พลังงานที่ทรงพลังมากขึ้น
3. ใบมีดทั้งหมดตั้งฉากกับระนาบของไม้บรรทัด เราแก้ไขด้วยกาว แต่เพื่อป้องกันการสัมผัสทางไฟฟ้า ภายนอกการออกแบบจะคล้ายกับแบตเตอรี่แบบซี่โครง
4. หลังจากที่กาวแห้ง คุณต้องเพิ่มองค์ประกอบใหม่ ในการทำเช่นนี้ เราได้แนบเบลดเข้ากับสายไฟสองเส้น: แม้แต่สายหนึ่งถึงหนึ่ง และอีกสายหนึ่งก็แปลกกับอีกสายหนึ่ง ซึ่งคล้ายกับสิ่งที่บันทึกในแบตเตอรี่
5. เราเจาะรูสามรูในฝาครอบโลหะ: สอง - สำหรับสายไฟ และรูที่สาม (เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าเล็กน้อย) - สำหรับการขนส่งก๊าซ เส้นผ่านศูนย์กลางที่แน่นอนของรูที่สามนั้นพิจารณาจากขนาดของหยด ซึ่งตัวกรองจะถูกใส่เข้าไปในฝาปิดในภายหลัง
6. เรายึดไม้บรรทัดด้วยใบมีดที่ติดตั้งบนระนาบด้านในของฝาครอบโลหะ
7. หลังจากใส่สายไฟและหลอดหยดแล้ว เราจะทำการเจาะรูด้วยกาวเพื่อแก้ไของค์ประกอบต่างๆ หลังจากขันให้แน่นแล้วควรปิดฝาภาชนะให้แน่นสนิท
8. ถัดไปคุณต้องมีตราประทับน้ำ bubbler สำหรับสิ่งนี้เราใช้ขวดพลาสติก ท่อจากกระป๋องปล่อยให้ผ่านฝา ท่อควรไปถึงก้นขวด ท่อที่สอง (ซึ่งก๊าซจะถูกระบายออก) ควรอยู่ด้านบนสุด อย่าลืมเกี่ยวกับความรัดกุมของข้อต่อ
9. เทน้ำลงในขวดพลาสติก (ไม่ใช่แค่ใต้จุกก๊อก) แล้วใส่ในขวดแก้ว ใส่เกลือสองสามช้อนโต๊ะลงในโถแล้วคนให้เข้ากัน
10. ปิดฝาอย่างระมัดระวัง

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนพร้อมแล้ว คุณสามารถเริ่มตรวจสอบประสิทธิภาพได้ หลังจากเชื่อมต่ออุปกรณ์กับแหล่งจ่ายไฟหลัก คุณจะเห็นกระบวนการไฮโดรไลซิสซึ่งเป็นผลมาจากการปล่อยก๊าซ หากคุณนำไฟแช็กไปที่ท่อที่ทางออกของเครื่อง เตาจะสว่างขึ้น

ตัวอย่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้านบนเป็นเพียงแบบจำลองการทดสอบขนาดเล็ก ซึ่งแสดงให้เห็นหลักการทำงานของระบบและความเป็นไปได้ในทางปฏิบัติในการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยมือของคุณเอง ด้านล่างนี้เราพิจารณาถึงการสร้างอุปกรณ์ไฮโดรเจนที่จริงจังกว่าซึ่งสามารถนำมาใช้ในระบบเศรษฐกิจได้อย่างแท้จริง

แบบจำลองบนอิเล็กโทรด

อิเล็กโทรไลเซอร์น้ำที่ทำเองได้บนอิเล็กโทรดสามารถพับได้อย่างง่ายดาย ในกรณีนี้ เป็นการสมควรมากกว่าที่จะเริ่มทำงานกับการประกอบส่วนล่างของอุปกรณ์ ด้วยเหตุนี้จึงเตรียมแผ่นโลหะขนาดเล็ก หลังจากนั้นคุณสามารถแก้ไขชัตเตอร์ได้ ในกรณีนี้ คอนเทนเนอร์จะอยู่ที่ส่วนบน ขั้นตอนต่อไปคือการซ่อมท่อโดยตรง มีตัวกรองสองตัวอยู่ในนั้น ในสถานการณ์นี้ หลายอย่างขึ้นอยู่กับขนาดของคอนเทนเนอร์ หลังจากนั้นก็สามารถแก้ไขได้หัวฉีด

ขั้นตอนต่อไปคือการติดตั้งแผ่นโลหะด้านบน

ในขั้นตอนนี้ สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าเพลตจะไม่สัมผัสกับภาชนะ ในกรณีนี้ สกรูยึดจากนั้นจะต้องอยู่ในระยะประมาณ 2 ซม.

อิเล็กโทรดในกรณีนี้จะต้องต่อเข้ากับเกท ในกรณีนี้ ควรวางขั้วต่อไว้อีกด้านหนึ่ง

อุปกรณ์ที่มีสองวาล์ว

กระบวนการผลิตของรุ่นอิเล็กโทรไลเซอร์ 2 วาล์วนั้นไม่ยากเป็นพิเศษ เช่นเดียวกับในเวอร์ชันก่อนหน้า แอสเซมบลีควรเริ่มต้นด้วยการเตรียมฐาน ทำจากแผ่นเหล็กเปล่าซึ่งต้องตัดตามขนาดของภาชนะ

บอร์ดยึดติดกับฐานอย่างแน่นหนา (เราใช้สกรู M6) หลังจากนั้นสามารถติดตั้งท่อเดือดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 33 มม. เมื่อหยิบชัตเตอร์ไปที่อุปกรณ์แล้วคุณสามารถดำเนินการติดตั้งวาล์วได้

ภาชนะพลาสติก

ครั้งแรกถูกติดตั้งบนฐานของท่อซึ่งจำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ในสถานที่นี้ การเชื่อมต่อถูกปิดผนึกด้วยวงแหวนหนีบหลังจากนั้นติดตั้งแผ่นอื่น - จะต้องยึดชัตเตอร์

ควรติดตั้งวาล์วที่สองบนท่อโดยห่างจากขอบ 20 มม.

แบบจำลองบนอิเล็กโทรด

แม้จะมีชื่อที่น่าตกใจเล็กน้อย แต่การดัดแปลงอิเล็กโทรไลเซอร์นี้ยังมีราคาที่ไม่แพงสำหรับการผลิตด้วยตนเอง คราวนี้การประกอบอุปกรณ์เริ่มจากด้านล่างเพื่อเสริมความแข็งแกร่งของชัตเตอร์บนฐานเหล็กที่มั่นคง วางภาชนะที่มีอิเล็กโทรไลต์ตามตัวเลือกที่อธิบายไว้ข้างต้น

หลังจากกดชัตเตอร์แล้ว ให้ดำเนินการติดตั้งท่อ หากขนาดของภาชนะอนุญาตก็สามารถติดตั้งตัวกรองสองตัวได้

• แผ่นไม่สัมผัสภาชนะ
• ระยะห่างระหว่างมัน (แผ่น) และสกรูยึดต้อง 20 มม.

ด้วยเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนรุ่นนี้ ควรติดอิเล็กโทรดเข้ากับเกตโดยวางขั้วไว้ที่อีกด้านหนึ่ง

อนาคตสำหรับพลังงานที่ใช้ไฮโดรเจน

และตอนนี้เรามาดูกันว่ามีโอกาสที่จะลดต้นทุนของไฮโดรเจนบริสุทธิ์ได้จริงหรือไม่ ทำการจองทันทีที่มีโอกาสทั้งหมดนี้ ประการแรกรวมถึงเทคโนโลยีการรับไฟฟ้าราคาไม่แพงโดยใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน นอกจากนี้ยังสามารถใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีที่มีราคาถูกกว่าในกระบวนการเร่งปฏิกิริยา อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้มีมาเป็นเวลานานและใช้ในเซลล์ไฮโดรเจนเพื่อเป็นเชื้อเพลิง (เรากำลังพูดถึงรถยนต์) แม้ว่าที่นี่ อีกครั้ง เราพบว่าค่าใช้จ่ายสูงเกินไป

แต่เทคโนโลยีมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง วิทยาศาสตร์ไม่หยุดนิ่ง ในช่วงเวลาที่ดี น้ำมันจะยังคงหมด และผู้คนจะต้องเปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานทางเลือกอื่น แต่ในขณะนี้และบางทีในทศวรรษต่อๆ ไป เราสามารถพูดได้อย่างมั่นใจ: พลังงานที่ใช้ไฮโดรเจนในตัวมันเองยังคงไม่มีประโยชน์ ข้อยกเว้นจะรวมเฉพาะกรณีที่ไฮโดรเจนเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการทางเทคนิคอื่นๆ แน่นอนว่า โครงการต่าง ๆ เพื่อสนับสนุนและพัฒนาพลังงานไฮโดรเจนก็เป็นไปได้เช่นกัน แต่สิ่งนี้ต้องการความช่วยเหลือจากองค์กรขนาดใหญ่และแน่นอนจากรัฐ

สรุป

เป็นการยากที่จะบอกว่าพลังงานประเภทใดที่จะกลายเป็นพลังงานหลักในอนาคต เช่น ไฮโดรเจน นิวเคลียร์ฟิวชัน การใช้แรงโน้มถ่วง และอื่นๆ แต่ผู้เชี่ยวชาญรับรองว่าเครื่องปฏิกรณ์อิเล็กโทรไลซิสเครื่องแรกที่สามารถแข่งขันกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สมัยใหม่ได้จะปรากฏขึ้นอย่างน้อยภายในยี่สิบถึงสามสิบปี บางคนมักสงสัยเกี่ยวกับเรื่องนี้ แต่ผู้เชี่ยวชาญตัวจริงเชื่อว่าเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนจะกลายเป็นสินค้าไฮเทคในไม่ช้า และไม่ใช่วิธีการทำเองแบบด้นสดที่เราได้อธิบายไว้ข้างต้น นั่นคือทั้งหมด ฤดูหนาวที่อบอุ่นสำหรับคุณ!

รุ่นที่มีตัวกรองสองตัว

มันค่อนข้างง่ายที่จะพับอิเล็กโทรไลเซอร์ประเภทนี้สำหรับรถยนต์ด้วยมือของคุณเอง ก่อนอื่น คุณต้องเตรียมโลหะสี่แผ่น ในกรณีนี้สามารถใช้เหล็กชุบสังกะสีได้ ในกรณีนี้ สเตนเลสสตีลสำหรับอิเล็กโทรไลเซอร์ก็เหมาะสมเช่นกัน หลังจากนั้นจะมีการติดตั้งภาชนะที่มีน้ำโดยตรง เจาะรูด้วยมีดได้

หาซื้อได้ตามร้านไม่ยาก ขั้นตอนต่อไป ได้รับการแก้ไขแล้ว เมื่อต้องการทำเช่นนี้ คอนเทนเนอร์จะต้องได้รับการแก้ไขบนพื้นฐาน ในการทำเช่นนี้ผู้เชี่ยวชาญหลายคนแนะนำให้ใช้สลักเกลียว ต่อไปก็วางกระดานที่มีความหนาไม่เกิน 2.3 มม. ขั้นตอนต่อไปคือการแก้ไขท่อชนิดมีฟอง สิ่งสำคัญคือต้องจับตาดูระดับน้ำในภาชนะ หัวฉีดได้รับการติดตั้งครั้งสุดท้าย ชัตเตอร์ในกรณีนี้ควรอยู่ที่ด้านข้างของบอร์ด ขั้วต่อจะต่อหลังจากติดปะเก็นแล้วเท่านั้น

วิธีทำเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

แหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ตจำนวนมากเผยแพร่แผนงานและภาพวาดต่างๆ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตไฮโดรเจน แต่ทั้งหมดทำงานบนหลักการเดียวกัน เราจะนำเสนอภาพวาดของอุปกรณ์ง่าย ๆ ที่นำมาจากวรรณกรรมวิทยาศาสตร์ยอดนิยม:

ที่นี่ อิเล็กโทรไลเซอร์คือกลุ่มของแผ่นโลหะที่ยึดเข้าด้วยกัน มีการติดตั้งฉนวนกั้นระหว่างกันแผ่นหนามากยังทำจากอิเล็กทริก จากข้อต่อซึ่งติดตั้งอยู่ในเพลตแผ่นหนึ่งมีท่อสำหรับจ่ายแก๊สไปยังภาชนะที่มีน้ำและจากนั้นไปที่ที่สอง หน้าที่ของถังคือการแยกส่วนประกอบไอน้ำและสะสมส่วนผสมของไฮโดรเจนและออกซิเจนเพื่อจ่ายให้ภายใต้แรงดัน

คำแนะนำ.แผ่นอิเล็กโทรไลต์สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องทำจากสแตนเลสผสมไททาเนียม มันจะทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มเติมสำหรับปฏิกิริยาการแยกตัว

เพลตที่ทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดสามารถมีขนาดใดก็ได้ แต่เราต้องเข้าใจว่าประสิทธิภาพของอุปกรณ์นั้นขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวของมัน ยิ่งคุณใช้อิเล็กโทรดในกระบวนการได้มากเท่าไหร่ก็ยิ่งดีเท่านั้น แต่ในขณะเดียวกันการบริโภคในปัจจุบันก็จะสูงขึ้นซึ่งควรนำมาพิจารณาด้วย สายไฟที่นำไปสู่แหล่งไฟฟ้าจะถูกบัดกรีที่ปลายแผ่น ที่นี่เช่นกัน มีสนามสำหรับการทดลอง: คุณสามารถใช้แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันกับอิเล็กโทรไลเซอร์โดยใช้แหล่งจ่ายไฟที่ปรับได้

ในฐานะที่เป็นอิเล็กโทรไลเซอร์ คุณสามารถใช้ภาชนะพลาสติกจากเครื่องกรองน้ำโดยใส่อิเล็กโทรดจากท่อสแตนเลสเข้าไป ผลิตภัณฑ์นี้สะดวกเนื่องจากปิดผนึกจากสิ่งแวดล้อมได้ง่าย โดยนำท่อและสายไฟผ่านรูในฝาปิด อีกสิ่งหนึ่งคือเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนแบบโฮมเมดนี้มีประสิทธิภาพต่ำเนื่องจากอิเล็กโทรดมีพื้นที่น้อย

วิธีการทำงานของอุปกรณ์

อิเล็กโทรไลเซอร์ประกอบด้วยแผ่นโลหะหลายแผ่นแช่อยู่ในภาชนะที่ปิดสนิทด้วยน้ำกลั่น

ตัวเคสมีขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อแหล่งพลังงานและมีปลอกหุ้มสำหรับปล่อยก๊าซ

การทำงานของอุปกรณ์สามารถอธิบายได้ดังนี้: กระแสไฟฟ้าถูกส่งผ่านน้ำกลั่นระหว่างเพลตที่มีสนามต่างกัน (อันหนึ่งมีแอโนด อีกอันมีแคโทด) แยกออกเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจน

กระแสไฟฟ้ามีความแข็งแรงหากพื้นที่มีขนาดใหญ่กระแสไฟฟ้าจำนวนมากจะไหลผ่านน้ำและปล่อยก๊าซมากขึ้นทั้งนี้ขึ้นอยู่กับพื้นที่ของแผ่นเปลือกโลก รูปแบบการเชื่อมต่อเพลทเป็นแบบทางเลือก บวกก่อน ลบ และอื่นๆ

แนะนำให้ใช้อิเล็กโทรดที่ทำจากสแตนเลสซึ่งไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำระหว่างอิเล็กโทรไลซิส สิ่งสำคัญคือการหาสแตนเลสคุณภาพสูง เป็นการดีกว่าที่จะทำให้ระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดมีขนาดเล็ก แต่เพื่อให้ฟองแก๊สเคลื่อนที่ระหว่างอิเล็กโทรดได้ง่าย รัดควรทำจากโลหะที่เหมาะสมเป็นอิเล็กโทรด

โปรดทราบ: เนื่องจากเทคโนโลยีการผลิตเกี่ยวข้องกับก๊าซ เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดประกายไฟ จำเป็นต้องทำให้ชิ้นส่วนทั้งหมดพอดี

ในรูปลักษณ์ที่พิจารณา อุปกรณ์ประกอบด้วยเพลต 16 เพลต ซึ่งอยู่ห่างจากกันภายใน 1 มม.

เนื่องจากแผ่นเปลือกโลกมีพื้นที่ผิวและความหนาค่อนข้างใหญ่ จึงเป็นไปได้ที่จะส่งกระแสสูงผ่านอุปกรณ์ดังกล่าว แต่โลหะจะไม่ร้อนขึ้น หากคุณวัดความจุของอิเล็กโทรดในอากาศ ก็จะเป็น 1nF ชุดนี้ใช้สูงถึง 25A ในน้ำธรรมดาจากก๊อก

ในการรวบรวมเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเอง คุณสามารถใช้ภาชนะใส่อาหารได้ เนื่องจากพลาสติกทนความร้อนได้ จากนั้นคุณจะต้องลดอิเล็กโทรดลงในภาชนะเพื่อรวบรวมก๊าซด้วยขั้วต่อที่หุ้มฉนวนอย่างแน่นหนา ฝาปิด และจุดต่ออื่นๆ

หากคุณใช้ภาชนะโลหะ เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ไฟฟ้าลัดวงจร อิเล็กโทรดจะติดกับพลาสติก ทั้งสองด้านของข้อต่อทองแดงและทองเหลือง มีการติดตั้งคอนเนคเตอร์สองตัว (ฟิตติ้ง - เมาท์ ประกอบ) เพื่อแยกก๊าซ คอนเนคเตอร์และข้อต่อสัมผัสต้องยึดแน่นโดยใช้ซิลิโคนเคลือบหลุมร่องฟัน

คุณสามารถสร้างเครื่องกำเนิดก๊าซที่บ้านได้ วิธีการมีรายละเอียดที่นี่:

แบบตู้คอนเทนเนอร์ด้านล่าง

ในการทำอิเล็กโทรไลเซอร์ประเภทนี้สำหรับรถยนต์ด้วยมือของคุณเองควรเลือกภาชนะพลาสติกมากกว่า อย่างไรก็ตาม การดัดแปลงอะลูมิเนียมก็สามารถพบได้ในปัจจุบันเช่นกัน ในกรณีนี้ตัวเครื่องจะมีน้ำหนักค่อนข้างมาก จำเป็นต้องเริ่มการประกอบโดยการติดตั้งฐาน ต้องใช้สแตนเลสแผ่นเดียว ขนาดต้องสอดคล้องกับขนาดของภาชนะ หลังจากติดตั้งแล้วสามารถแก้ไขบอร์ดด้านบนได้

ในแง่ของขนาดนั้นจะต้องสอดคล้องกับขนาดของแผ่นโลหะด้านล่าง หลังจากนั้นท่อจะถูกติดตั้งโดยตรง ตัวกรองเป็นตัวเลือกในกรณีนี้

ขั้นตอนต่อไปคือการแก้ไขชัตเตอร์ ควรติดเข้ากับกระดานด้านล่างโดยตรงด้วยสกรู

เป็นการสมควรมากกว่าที่จะเลือกด้วยเครื่องหมาย M6 วันนี้การค้นหาพวกเขาในร้านค้านั้นค่อนข้างง่าย หลังจากนั้นหัวฉีดจะได้รับการแก้ไขโดยตรง เพื่อจุดประสงค์นี้ ผู้เชี่ยวชาญหลายคนแนะนำให้ติดตั้งอุปกรณ์ ในทางกลับกัน จะเป็นการดีกว่าถ้าติดฟิลเตอร์ด้วยคลิปพลาสติก อย่างไรก็ตามอย่าลืมเกี่ยวกับการใช้ปะเก็นยาง มิฉะนั้นการแยกอุปกรณ์จะขาด

เวลาผ่านไปนานเมื่อความร้อนของบ้านในชนบทส่วนตัวดำเนินการโดยการเผาไม้หรือถ่านหินในเตาเท่านั้น หน่วยทำความร้อนสมัยใหม่ใช้เชื้อเพลิงประเภทต่างๆ แต่การขึ้นราคาน้ำมันอย่างต่อเนื่องทำให้เราต้องหาตัวเลือกการทำความร้อนที่ถูกกว่า แต่แท้จริงแล้วภายใต้จมูกของเรานั้นมีแหล่งพลังงานที่ไม่สิ้นสุด - ไฮโดรเจน และในบทความนี้เราจะบอกคุณว่าน้ำธรรมดาสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้อย่างไรโดยการประกอบหม้อต้มน้ำร้อนไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเอง

การใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านเป็นแนวคิดที่ค่อนข้างเย้ายวน เนื่องจากค่าความร้อนของมันคือ 33.2 kW / m3 ในขณะที่ก๊าซธรรมชาติมีเพียง 9.3 kW / m3 ซึ่งมากกว่า 3 เท่า ในทางทฤษฎี ไฮโดรเจนสามารถดึงออกมาจากน้ำได้ เพื่อนำไปเผาในหม้อไอน้ำในภายหลัง คุณสามารถใช้เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อทำให้บ้านร้อนได้

ในฐานะที่เป็นผู้ขนส่งพลังงาน ไม่มีอะไรเทียบได้กับไฮโดรเจน และปริมาณสำรองของมันก็ไม่มีที่สิ้นสุดในทางปฏิบัติ ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น เมื่อถูกเผาไหม้ ไฮโดรเจนจะปล่อยพลังงานความร้อนออกมาเป็นจำนวนมาก มากกว่าเชื้อเพลิงที่มีคาร์บอนมาก แทนที่จะปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศซึ่งถูกปล่อยออกมาเมื่อใช้ก๊าซธรรมชาติ ไฮโดรเจนเมื่อเผาไหม้จะสร้างน้ำธรรมดาในรูปของไอน้ำ มีปัญหาเพียงอย่างเดียวคือองค์ประกอบนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปแบบที่บริสุทธิ์ แต่ร่วมกับสารอื่น ๆ เท่านั้น

หนึ่งในสารประกอบดังกล่าวคือน้ำธรรมดาซึ่งเป็นไฮโดรเจนออกซิไดซ์ เพื่อแยกออกเป็นองค์ประกอบ นักวิทยาศาสตร์หลายคนใช้เวลามากกว่าหนึ่งปี และไม่ได้ไร้ผล แต่ก็ยังพบวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคสำหรับการแยกส่วนประกอบออกจากน้ำ นี่คือปฏิกิริยาเคมีที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลซิส ซึ่งเป็นผลมาจากการที่น้ำสลายตัวเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจน ส่วนผสมที่ได้จึงถูกเรียกว่าก๊าซระเบิดหรือก๊าซของบราวน์

ด้านล่างนี้ คุณสามารถดูไดอะแกรมของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน (อิเล็กโทรไลเซอร์) ที่ทำงานด้วยไฟฟ้า:

อิเล็กโทรไลเซอร์ถูกนำไปผลิตเป็นชุดและใช้สำหรับการทำงานด้วยเปลวไฟแก๊ส (การเชื่อม) กระแสความถี่และความแรงบางอย่างถูกนำไปใช้กับกลุ่มของแผ่นโลหะที่แช่อยู่ในน้ำ เนื่องจากปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลซิสอย่างต่อเนื่อง ออกซิเจนและไฮโดรเจนจะถูกปล่อยผสมกับไอน้ำ

ในการแยกก๊าซออกจากไอน้ำ ทุกอย่างจะถูกส่งผ่านเครื่องแยก จากนั้นจึงป้อนเข้าสู่เตา เพื่อป้องกันฟันเฟืองและการระเบิด วาล์วจะติดตั้งอยู่ที่แหล่งจ่าย ซึ่งช่วยให้เชื้อเพลิงไหลไปในทิศทางเดียวเท่านั้น

โรงไฟฟ้าไฮโดรเจนที่ให้ความร้อนในบ้านประกอบด้วยส่วนประกอบต่อไปนี้: หม้อไอน้ำและท่อที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 25-32 มม. (1-1.25 นิ้ว) สามารถติดตั้งท่อได้เองที่บ้าน แต่ต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขหนึ่งข้อ - หลังจากการแตกกิ่งแต่ละครั้งเส้นผ่านศูนย์กลางจะต้องลดลง

เส้นผ่านศูนย์กลางจะลดลงตามหลักการต่อไปนี้ - ท่อ D32, ท่อ D25 หลังจากการแตกแขนง - D20 และติดตั้งท่อสุดท้าย D16 หากตรงตามเงื่อนไขนี้ หัวเผาไฮโดรเจนจะทำงานอย่างมีประสิทธิภาพและประสิทธิผล

เพื่อให้สามารถตรวจสอบระดับน้ำและป้อนอุปกรณ์ได้ทันท่วงที การออกแบบมีเซ็นเซอร์พิเศษที่สั่งงานในเวลาที่เหมาะสม และน้ำจะถูกฉีดเข้าไปในพื้นที่การทำงานของอิเล็กโทรไลเซอร์ เพื่อไม่ให้แรงดันกระโดดไปยังจุดวิกฤตภายในถัง เครื่องจึงติดตั้งสวิตช์ฉุกเฉินและวาล์วระบาย เพื่อรักษาเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน คุณจะต้องเติมน้ำเป็นครั้งคราวเท่านั้น

ข้อดีของการให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจน

การให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจนมีข้อดีหลายประการที่ส่งผลต่อความชุกของระบบ:

1. ระบบที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ผลพลอยได้เพียงอย่างเดียวที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศระหว่างการทำงานคือน้ำในสถานะไอ ซึ่งไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมแต่อย่างใด
2. ไฮโดรเจนในระบบทำความร้อนทำงานโดยไม่ต้องใช้ไฟ ความร้อนเกิดจากปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา เมื่อไฮโดรเจนรวมกับออกซิเจน น้ำจะก่อตัวขึ้น ด้วยเหตุนี้จึงมีการปล่อยความร้อนออกมาเป็นจำนวนมาก การไหลของความร้อนเองซึ่งมีอุณหภูมิประมาณ 40 ° C ไปที่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน สำหรับระบบพื้นอุ่น นี่คือระบบการควบคุมอุณหภูมิในอุดมคติ
3. อีกไม่นาน การให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจนที่ทำได้ด้วยตัวเองจะสามารถแทนที่ระบบแบบเดิมได้ ซึ่งจะช่วยปลดปล่อยมนุษยชาติจากการสกัดเชื้อเพลิงประเภทอื่นๆ - น้ำมัน ก๊าซ ถ่านหิน และฟืน
4. อายุการใช้งานขั้นต่ำคือ 15 ปี
5. ประสิทธิภาพในการทำความร้อนบ้านส่วนตัวด้วยไฮโดรเจนสามารถเข้าถึงได้ถึง 96%

การสกัดไฮโดรเจนเป็นกระบวนการที่มีราคาไม่แพงนัก สิ่งที่คุณต้องมีคือไฟฟ้า และเมื่อใช้เครื่องทำความร้อนให้รวมแบตเตอรี่พลังงานแสงอาทิตย์ไว้ในระบบแล้วจึงสามารถลดการใช้ไฟฟ้าลงได้ จากข้อมูลนี้ เราสามารถสรุปได้ว่าระบบนี้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและมีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการทำความร้อนในบ้าน

วิธีการประกอบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเอง?

บ่อยครั้ง หม้อต้มพลังงานไฮโดรเจนถูกใช้เพื่อให้ความร้อนกับพื้น ระบบเหล่านี้ในสมัยของเรามีอยู่ในความสามารถที่หลากหลาย พลังของหม้อไอน้ำแตกต่างกันมาก ตั้งแต่ 27W ถึงอินฟินิตี้ คุณสามารถใช้หม้อต้มที่ทรงพลังมากเพียงตัวเดียวเพื่อให้ความร้อนทั้งบ้านในคราวเดียว หรือจะใช้หม้อขนาดเล็กหลายตัวก็ได้ มีการติดตั้งด้วยตัวเอง แต่จะสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเองได้อย่างไร?

ก่อนที่คุณจะเริ่มสร้างเซลล์เชื้อเพลิง คุณต้องมีเครื่องมือดังต่อไปนี้:

• เลื่อยวงเดือนสำหรับโลหะ
• สว่านพร้อมชุดสว่าน
• ชุดประแจ
• ไขควงปากแบนและไขควงปากแบน
• เครื่องบดมุม ("เครื่องบด") พร้อมชุดวงกลมสำหรับตัดโลหะ
• มัลติมิเตอร์และโฟลว์มิเตอร์
• ไม้บรรทัด;
• เครื่องหมาย

ยิ่งไปกว่านั้น หากคุณตัดสินใจที่จะสร้างเครื่องกำเนิด PWM คุณจะต้องใช้ออสซิลโลสโคปและตัวนับความถี่เพื่อตั้งค่า

ในการผลิตเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านส่วนตัว เราพิจารณาวงจรอิเล็กโทรไลเซอร์ที่ "แห้ง" โดยสมบูรณ์โดยใช้อิเล็กโทรดที่ทำจากแผ่นสแตนเลส

คำแนะนำด้านล่างแสดงขั้นตอนการสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน:

1. การสร้างตัวเซลล์เชื้อเพลิง บทบาทของผนังด้านข้างของเฟรมนั้นเล่นโดยฮาร์ดบอร์ดหรือเพลทลูกแก้วซึ่งตัดตามขนาดของเครื่องกำเนิดในอนาคต เป็นที่น่าสังเกตว่าขนาดของหน่วยขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพโดยตรง แต่ค่าใช้จ่ายในการรับ NHO จะสูงขึ้นมาก ขนาดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสร้างเซลล์เชื้อเพลิงตั้งแต่ 150×150 มม. ถึง 250×250 มม.
2. มีการเจาะรูในแต่ละแผ่นสำหรับข้อต่อขาเข้าและทางออกสำหรับน้ำ นอกจากนี้ จำเป็นต้องเจาะที่ผนังด้านข้างสำหรับช่องจ่ายก๊าซและสี่รูที่มุมเพื่อเชื่อมต่อองค์ประกอบของเครื่องปฏิกรณ์เข้าด้วยกัน
3. แผ่นอิเล็กโทรดจะถูกตัดออกจากแผ่นสแตนเลส 316L โดยใช้เครื่องบด ควรมีขนาดเล็กกว่าผนัง 10-20 มม. นอกจากนี้ในการผลิตแต่ละส่วนจำเป็นต้องทิ้งแผ่นสัมผัสขนาดเล็กไว้ที่มุมใดมุมหนึ่ง นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการเชื่อมต่อขั้วลบและขั้วบวกในกลุ่มก่อนที่จะเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ
4. เพื่อให้ได้ปริมาณ HHO ที่ต้องการ สแตนเลสจะต้องผ่านการเคลือบด้วยกระดาษทรายละเอียดทั้งสองด้าน
5. แต่ละแผ่นเจาะรูสองรู: ด้วยสว่านที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางควร 6-7 มม. - สำหรับการจ่ายน้ำเข้าไปในช่องว่างระหว่างอิเล็กโทรดและเส้นผ่านศูนย์กลาง 8-10 มม. - สำหรับการกำจัดก๊าซของบราวน์ จุดเจาะคำนวณโดยคำนึงถึงตำแหน่งการติดตั้งของท่อทางเข้าและทางออกที่เกี่ยวข้อง
6. เริ่มประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในการทำเช่นนี้มีการติดตั้งอุปกรณ์ในผนังแข็งซึ่งทำหน้าที่จ่ายน้ำและก๊าซ สถานที่เชื่อมต่อของพวกเขาถูกปิดผนึกอย่างระมัดระวังด้วยน้ำยาซีลยานยนต์หรือท่อประปา
7. หลังจากนั้นจะมีการติดตั้งชิ้นส่วนโปร่งใสส่วนหนึ่งบนหมุดหลังจากนั้นจะวางอิเล็กโทรด การวางอิเล็กโทรดต้องเริ่มด้วยโอริง โปรดทราบ: ระนาบของอิเล็กโทรดจะต้องแบนสนิท มิฉะนั้นองค์ประกอบที่มีประจุตรงข้ามจะสัมผัสกัน ซึ่งจะทำให้ไฟฟ้าลัดวงจร!
8. แผ่นเหล็กสแตนเลสแยกออกจากพื้นผิวด้านข้างของเครื่องปฏิกรณ์โดยใช้วงแหวนปิดผนึกที่ทำจากซิลิโคน พาโรไนต์ หรือวัสดุอื่นๆ สิ่งสำคัญคือต้องไม่หนาเกิน 1 มม. ใช้ชิ้นส่วนที่คล้ายกันเป็นตัวเว้นระยะระหว่างแผ่นเปลือกโลก ในขั้นตอนการวางตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้จัดกลุ่มแผ่นสัมผัสของอิเล็กโทรดตรงข้ามกับด้านตรงข้ามของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
9. หลังจากวางแผ่นสุดท้ายแล้วจะมีการติดตั้งโอริงหลังจากนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะปิดด้วยผนังฮาร์ดบอร์ดที่สองและโครงสร้างนั้นเชื่อมต่อโดยใช้น็อตและแหวนรอง เมื่อทำงานนี้ ให้ตรวจสอบความสม่ำเสมอของการขันแน่นและการบิดเบือนระหว่างเพลตอย่างระมัดระวัง
10. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื่อมต่อกับถังเก็บน้ำและฟองสบู่โดยใช้ท่อโพลีเอทิลีน
11. แผ่นสัมผัสของอิเล็กโทรดเชื่อมต่อกันด้วยวิธีการใด ๆ หลังจากนั้นก็ต่อสายไฟเข้ากับพวกมัน
12. เซลล์เชื้อเพลิงได้รับพลังงานจากเครื่องกำเนิด PWM หลังจากนั้นจะเริ่มตั้งค่าและปรับอุปกรณ์เพื่อให้ได้ก๊าซ HHO สูงสุด

เพื่อให้ได้ก๊าซของบราวน์ในปริมาณที่ต้องการ ซึ่งจะเพียงพอสำหรับการปรุงอาหารและให้ความร้อน มีการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนหลายเครื่องที่ทำงานคู่ขนานกัน

1. ห้ามอัพเกรดอุปกรณ์ดังกล่าวด้วยตัวเองโดยเด็ดขาด แม้ว่าคุณจะมีแบบร่างทางวิศวกรรมที่ละเอียดและเป็นมืออาชีพก็ตาม ซึ่งอาจมีส่วนทำให้เกิดการรั่วไหลของส่วนผสมไฮโดรเจนจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสู่ที่โล่งซึ่งค่อนข้างอันตราย
2. ขอแนะนำให้ติดตั้งเซ็นเซอร์อุณหภูมิพิเศษภายในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งจะทำให้สามารถตรวจสอบระดับอุณหภูมิการทำน้ำร้อนที่เกินน่าจะเป็นไปได้
3. วาล์วปิดสามารถรวมไว้ในการออกแบบหัวเตา ซึ่งจะเชื่อมต่อโดยตรงกับเซ็นเซอร์อุณหภูมิ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องจัดให้มีการระบายความร้อนตามปกติของหม้อไอน้ำ
4. และสุดท้ายที่ต้องเน้นคือความปลอดภัย ต้องจำไว้ว่าส่วนผสมของไฮโดรเจนและออกซิเจนไม่ได้เรียกว่าระเบิด HHO เป็นสารประกอบเคมีอันตราย ซึ่งหากจัดการอย่างไม่ระมัดระวัง อาจทำให้เกิดการระเบิดได้ ปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยและระมัดระวังอย่างยิ่งเมื่อทำการทดลองกับไฮโดรเจน

ด้วยการจัดการที่เหมาะสม หม้อต้มไฮโดรเจนสามารถอยู่ได้ไม่เกิน 15 ปีตามที่คาดไว้ แต่ 20 หรือ 30 อย่างไรก็ตาม โปรดจำไว้ว่ายิ่งกำลังหม้อไอน้ำมากเท่าใด การใช้พลังงานก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น!