اعتاد الكثيرون على الاعتقاد بأن الغاز الطبيعي هو أكثر أنواع الوقود تكلفة واقتصادية. لكن اتضح أن هذا المنتج له بديل جيد - الهيدروجين. يتم الحصول عليها عن طريق تقسيم الماء. يتم الحصول على المكون الأولي للحصول على هذا الوقود مجانًا. سيساعدك موقد الهيدروجين الذي تستخدمه بنفسك لغلاية التدفئة على توفير الكثير وعدم التفكير في الذهاب إلى المتجر. هناك قواعد وطرق خاصة لإنشاء تركيب تقني مصمم لإنتاج الهيدروجين.
كيف يتم إنتاج الهيدروجين؟
غالبًا ما يتم إعطاء معلومات حول صنع الهيدروجين من قبل مدرسين الكيمياء للأطفال في المدرسة الثانوية. طريقة استخراجه من الماء العادي في الكيمياء تسمى التحليل الكهربائي. بمساعدة مثل هذا التفاعل الكيميائي ، من الممكن الحصول على الهيدروجين.
الجهاز بسيط التصميم يشبه وعاء منفصل مليء بالسائل. يوجد قطبان بلاستيكيان تحت طبقة الماء. يتم تزويدهم بالكهرباء. يرجع ذلك إلى حقيقة أن الماء له خاصية التوصيل الكهربائي بينصفائح تتلامس مع الحد الأدنى من المقاومة
التيار الذي يمر عبر مقاومة الماء التي تم إنشاؤها يؤدي إلى تكوين تفاعل كيميائي ، ونتيجة لذلك يتم إنتاج الهيدروجين المطلوب.
في هذه المرحلة ، يبدو كل شيء بسيطًا جدًا - يبقى فقط جمع الهيدروجين الناتج لاستخدامه كمصدر للطاقة. لكن الكيمياء لا يمكن أن توجد بدون تفاصيل صغيرة. من المهم أن تتذكر أنه إذا اجتمع الهيدروجين مع الأكسجين ، فعندئذ عند تركيز معين يحدث خليط متفجر. تعتبر هذه الحالة من المواد حرجة ، مما يحد من قدرة الشخص على إنشاء أقوى محطات من النوع المنزلي.
كيف يعمل موقد الهيدروجين؟
لإنشاء مولدات تعمل بالهيدروجين بنفسك ، غالبًا ما يتم استخدام مخطط التثبيت الكلاسيكي البني كأساس. يمتلك المحلل الكهربي من هذا النوع طاقة متوسطة ويتضمن عدة مجموعات من الخلايا ، كل منها بدورها تحتوي على مجموعة من الأقطاب الكهربائية البلاستيكية. ستعتمد قوة التركيب الذي تم إنشاؤه على المساحة الإجمالية للأقطاب البلاستيكية.
يتم تثبيت الخلايا في حاوية محمية نوعيا من العوامل الخارجية. على جسم الجهاز ، يتم تثبيت أنابيب خاصة لتوصيل خط مياه ، ومخرج الهيدروجين ، بالإضافة إلى لوحة تلامس تعمل كمصدر للتيار الكهربائي.
الموقد الهيدروجين المصنوع ذاتيًا وفقًا لمخطط Brown ، بالإضافة إلى كل ما سبق ، يشتمل على ختم ماء منفصل وعكسصمام. بمساعدة هذه الأجزاء ، يتم تحقيق الحماية الكاملة للجهاز من إطلاق الهيدروجين. هذا هو المخطط الذي يستخدمه العديد من الأساتذة عند إنشاء تركيب الهيدروجين لتدفئة منطقة المنزل.
تدفئة المنزل الهيدروجين
إنشاء موقد أوكسي هيدروجين بيديك ليس بهذه السهولة ، فهو يتطلب بعض الجهد والصبر. لجمع الكمية المناسبة من الهيدروجين لتدفئة المنزل ، تحتاج إلى استخدام محطة تحليل كهربائي قوية ، وكذلك تخزين كمية هائلة من الطاقة الكهربائية.
يلاحظ المتخصصون أنه لن يكون من الممكن قريبًا تعويض الكهرباء المستهلكة باستخدام التركيبات الجاهزة في المنزل.
محطة الهيدروجين للاستخدام المنزلي
كيف تصنع موقد الهيدروجين بيديك؟ لا يزال هذا السؤال هو الأكثر شيوعًا بين مالكي المنازل الخاصة الذين يحاولون توفير مصدر تدفئة موثوق وعالي الجودة. الطريقة الأكثر شيوعًا لإنشاء مثل هذا الجهاز هي الخيار التالي:
- تحضير حاوية محكمة الإغلاق ؛
- يتم إنشاء أقطاب كهربائية أنبوبية أو صفيحة ؛
- تصميم الجهاز مخطط: طريقة التحكم فيه وتجهيزه بالتيار ؛
- تحضير وحدات إضافية للتوصيل بالجهاز ؛
- شراء أجزاء خاصة (مشابك ، خراطيم ، أسلاك).
بالطبع ، سيحتاج المعلم بالتأكيد إلى أدوات ، بما في ذلك أدوات خاصةالأجهزة ، عداد التردد أو الذبذبات. بمجرد تجهيز جميع الأدوات والمواد ، يمكن للحرفي المضي قدمًا في إنشاء موقد تسخين الهيدروجين للاستخدام المنزلي.
مخطط لإنشاء جهاز
في المرحلة الأولى من إنشاء موقد الهيدروجين لتدفئة المنزل ، يحتاج السيد إلى صنع خلايا خاصة مصممة لتوليد الهيدروجين. تتميز خلية الوقود بأنها كاملة (أقل بقليل من طول وعرض جسم المولد) ، لذا فهي لا تشغل مساحة كبيرة. يصل ارتفاع الكتلة ذات الأقطاب الكهربائية بداخلها إلى ثلثي ارتفاع الجسم الرئيسي ، حيث يتم تثبيت الأجزاء الرئيسية من الهيكل.
يمكن إنشاء الخلية من زجاج شبكي أو منسوج (يختلف سمك الجدار من 5 إلى 7 ملم). للقيام بذلك ، يتم تقطيع لوحة النسيج إلى خمسة أجزاء متساوية. بعد ذلك ، يتم تشكيل مستطيل منها ويتم لصق الحدود بالغراء الإيبوكسي. يجب أن يظل الجزء السفلي من الشكل الناتج مفتوحًا.
من المعتاد إنشاء جسم خلية وقود سخان الهيدروجين من هذه اللوحات. لكن في هذه الحالة ، يستخدم الخبراء طريقة تجميع مختلفة قليلاً باستخدام البراغي.
في الجزء الخارجي من المستطيل النهائي ، يتم حفر ثقوب صغيرة لعقد لوحات القطب ، بالإضافة إلى ثقب صغير لمستشعر المستوى. لتحرير مريح للهيدروجين ، ستكون هناك حاجة إلى ثقب إضافي بعرض 10 إلى 15 ملم.
يتم إدخال قطب كهربائي بلاتيني بالداخل ، وذيله الملامستمر عبر الثقوب المحفورة في الجزء العلوي من المستطيل. بعد ذلك ، تم بناء مستشعر مستوى الماء في حوالي 80 بالمائة من ملء الخلية. تمتلئ جميع الثقوب الحرة في لوح النسيج (باستثناء الفتحة التي يخرج منها الهيدروجين) بغراء الإيبوكسي.
خلايا المولدات
في أغلب الأحيان ، عند إنشاء مولد الهيدروجين ، يتم استخدام شكل أسطواني من الوحدات. الأقطاب الكهربائية في هذا التصميم مصنوعة بطريقة مختلفة قليلاً.
يجب أن تكون الحفرة التي يخرج منها الهيدروجين مجهزة بشكل إضافي بتركيبات خاصة. يتم تثبيته بحامل أو لصقها. تم دمج خلية توليد الهيدروجين النهائية في جسم السخان ومختومة من الأعلى (في هذه الحالة ، يمكنك أيضًا استخدام راتنجات الايبوكسي).
جسم الآلة
غلاف مولد الهيدروجين للاستخدام المنزلي بسيط للغاية. لكن استخدام مثل هذا التصميم لمحطات الطاقة العالية لن ينجح ، لأنه ببساطة لا يمكنه تحمل الحمل.
قبل تثبيت الخلية النهائية بالداخل ، يجب أن تكون الحالة معدة جيدًا. لهذا تحتاج:
- إنشاء إمدادات السوائل في الجزء السفلي من السكن ؛
- اجعل الغطاء العلوي مزودًا بمشابك مريحة وموثوقة ؛
- اختيار مادة مانعة للتسرب جيدة ؛
- تثبيت كتلة المحطة الكهربائية على الغطاء ؛
- تجهيز الغطاء بمجمع الهيدروجين.
المرحلة النهائية
في نهاية العمل ، سيتمكن السيد من الاستلاممولد هيدروجين عالي الجودة وموثوق به لنظام التدفئة لمنزل خاص. تبقى اللمسات الأخيرة فقط:
- تثبيت خلية الوقود النهائية في الجسم الرئيسي للجهاز ؛
- قم بتوصيل الأقطاب الكهربائية بالكتلة الطرفية لغطاء الجهاز ؛
- يجب توصيل القابس المثبت على مخرج الهيدروجين بمشعب الهيدروجين ؛
- الغطاء متراكب فوق جسم الجهاز ويتم تثبيته من خلال الختم.
الآن مولد الهيدروجين يعمل بكامل طاقته. يمكن لمالك المنزل الخاص توصيل المياه والوحدات الإضافية بأمان للتدفئة المريحة لمنزل خاص.
شروط استخدام الجهاز
يجب أن يحتوي موقد مجوهرات الهيدروجين للمنزل على وحدات مدمجة إضافية. تعتبر وحدة إمداد المياه ذات أهمية خاصة ، والتي يتم دمجها مع مستشعر مستوى الماء المدمج في مولد الهيدروجين نفسه. أبسط النماذج هي مضخة مياه وجهاز تحكم. يتم التحكم في المضخة بواسطة جهاز التحكم من خلال إشارة مستشعر اعتمادًا على كمية السائل في خلية الوقود.
العناصر المساعدة مهمة جدًا لأي تصميم تدفئة. من المحظور بل والخطير استخدام المولد القائم على الهيدروجين بدون وحدات تحكم وحماية تلقائية.
ينصح الخبراء بشراء نظام خاص ينظم تواتر التيار الكهربائي المقدم ومستوى الجهد. هذا مهم للتشغيل الطبيعي للأقطاب الكهربائية العاملة داخل خلية الوقود. أيضا في الوحدةيكون مثبت الجهد وحماية التيار الزائد.
مجمع الهيدروجين عبارة عن أنبوب يتم فيه بناء صمام خاص ومقياس ضغط وصمام فحص. من المجمع ، يتم توفير الهيدروجين للغرفة من خلال صمام فحص خاص.
يعد مقياس الضغط ومجمع الهيدروجين جزأين مهمين جدًا في مولد الهيدروجين ، وبمساعدته يتم توزيع الغاز بالتساوي في جميع أنحاء الغرفة ويتم التحكم في مستوى الضغط الكلي.
يجب أن يتذكر أي مستهلك أن الهيدروجين يظل غازًا متفجرًا بدرجة حرارة احتراق عالية. لهذا السبب يحظر ببساطة أن تأخذ و تملأ تصميم السخان بالهيدروجين.
كيف تحدد جودة التثبيت؟
يعد إنشاء نظام تدفئة عالي الجودة وآمن للمنزل بشكل مستقل مهمة صعبة لا يمكن لأي شخص التعامل معها. على سبيل المثال ، حتى عند التفكير في المعدن الذي يتكون من أنابيب الجهاز وألواح الإلكترود ، يمكن للمرء أن يواجه بالفعل الكثير من الصعوبات.
تعتمد مدة خدمة الأقطاب الكهربائية المدمجة بشكل مباشر على نوع المعدن وخصائصه الأساسية. بالطبع ، يمكنك استخدام نفس الفولاذ المقاوم للصدأ ، لكن تشغيل هذه الأجزاء سيكون قصير الأجل. يجب أن تكون درجة حرارة موقد الهيدروجين حوالي 5000 كلفن.
القياسات ذات أهمية خاصة. يجب إجراء جميع الحسابات بأكبر قدر ممكن من الدقة ، مع مراعاة الطاقة المطلوبة وجودة المياه الواردة وغيرها من المعايير. إذا كان حجم الثقب بين الأقطاب الكهربائية لا يتطابقحسابات ، مولد الهيدروجين قد لا يبدأ على الإطلاق.
