วิธีสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับบ้านด้วยมือของคุณเอง: เคล็ดลับการปฏิบัติสำหรับการผลิตและการติดตั้ง

เราคุ้นเคยกับการพิจารณาว่าก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงประเภทที่เหมาะสมที่สุดแต่ปรากฎว่ามีทางเลือกอื่นที่คุ้มค่า - ไฮโดรเจนที่ได้จากการแยกน้ำ เราได้รับวัสดุเริ่มต้นสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงนี้โดยไม่มีค่าใช้จ่าย และถ้าคุณสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยตัวเอง การประหยัดจะน่าทึ่งมาก ขวา?

เราพร้อมที่จะแบ่งปันข้อมูลอันมีค่ากับคุณเกี่ยวกับตัวเลือกและกฎเกณฑ์ในการประกอบการติดตั้งทางเทคนิคสำหรับการผลิตไฮโดรเจน การศึกษาบทความที่คุณสนใจจะรับประกันการผลิตอุปกรณ์ที่ปราศจากปัญหา

สำหรับผู้ที่ต้องการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื้อเพลิงราคาถูกแต่มีประสิทธิภาพมากด้วยมือของตนเอง เรามีคำแนะนำโดยละเอียด เราให้คำแนะนำการใช้งานที่เหมาะสม มีการใช้แอปพลิเคชันภาพถ่ายและวิดีโอเป็นส่วนเสริมที่อธิบายหลักการทำงานอย่างชัดเจน

วิธีการผลิตไฮโดรเจน

ในชั้นเรียนเคมีของโรงเรียนมัธยมปลาย ครั้งหนึ่งเคยมีคำอธิบายเกี่ยวกับวิธีการรับไฮโดรเจนจากน้ำประปาธรรมดา มีแนวคิดดังกล่าวในสาขาเคมี - อิเล็กโทรไลซิส ต้องขอบคุณอิเล็กโทรไลซิสที่ทำให้สามารถผลิตไฮโดรเจนได้

การติดตั้งไฮโดรเจนที่ง่ายที่สุดคือภาชนะที่เต็มไปด้วยน้ำ อิเล็กโทรดสองแผ่นวางอยู่ใต้ชั้นน้ำ กระแสไฟฟ้าถูกจ่ายให้พวกเขา เนื่องจากน้ำเป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม จึงมีการสร้างการสัมผัสกับความต้านทานต่ำระหว่างแผ่นเปลือกโลก

กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านคุณสมบัติต้านทานน้ำต่ำจะส่งเสริมให้เกิดปฏิกิริยาเคมี ซึ่งส่งผลให้เกิดไฮโดรเจน

แผนภาพแสดงการติดตั้งไฮโดรเจนเชิงทดลอง ซึ่งในสมัยก่อนมีการศึกษาในชั้นเรียนเคมีของโรงเรียนมัธยมปลาย ปรากฎว่าบทเรียนเหล่านั้นไม่ได้ไม่จำเป็นสำหรับการฝึกฝนความต้องการในชีวิตประจำวันยุคใหม่

ดูเหมือนว่าทุกอย่างจะเรียบง่ายและเหลือเวลาให้ทำอีกน้อยมาก - รวบรวมไฮโดรเจนที่ได้เพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงาน แต่เคมีจะไม่มีวันสมบูรณ์หากไม่มีรายละเอียดอันละเอียดอ่อน

นี่มันอยู่ที่นี่: หากไฮโดรเจนรวมตัวกับออกซิเจน ที่ความเข้มข้นระดับหนึ่งจะเกิดส่วนผสมที่ระเบิดได้ ประเด็นนี้เป็นหนึ่งในปรากฏการณ์สำคัญที่จำกัดความสามารถในการสร้างสถานีบ้านที่ทรงพลังเพียงพอ

การออกแบบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

ในการสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยมือของคุณเอง พวกเขามักจะใช้รูปแบบการติดตั้งแบบคลาสสิกของ Brown เป็นพื้นฐาน อิเล็กโทรไลเซอร์กำลังปานกลางนี้ประกอบด้วยกลุ่มเซลล์ ซึ่งแต่ละเซลล์ประกอบด้วยกลุ่มของอิเล็กโทรดแบบเพลต กำลังของการติดตั้งถูกกำหนดโดยพื้นที่ผิวรวมของอิเล็กโทรดแผ่น

เซลล์จะถูกวางไว้ในภาชนะที่แยกจากสภาพแวดล้อมภายนอกได้ดี ตัวถังมีท่อสำหรับต่อท่อจ่ายน้ำหลัก ช่องจ่ายไฮโดรเจน และแผงสัมผัสสำหรับต่อไฟฟ้า

เครื่องสร้างไฮโดรเจนที่ออกแบบตามแบบแผนของบราวน์ จากการคำนวณทั้งหมดการติดตั้งนี้ควรให้ความร้อนและแสงสว่างแก่ครัวเรือนได้อย่างเต็มที่ คำถามอีกข้อคือมิติและพลังใดที่จะช่วยให้ทำเช่นนี้ได้ (+)

เหนือสิ่งอื่นใดวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของ Brown ช่วยให้มีซีลน้ำและเช็ควาล์วเนื่องจากองค์ประกอบเหล่านี้ การติดตั้งจึงได้รับการปกป้องจากการไหลย้อนกลับของไฮโดรเจน ตามโครงการนี้เป็นไปได้ในทางทฤษฎีในการประกอบการติดตั้งไฮโดรเจนเช่นเพื่อจัดระเบียบระบบทำความร้อนในบ้านในชนบท

การให้ความร้อนด้วยไฮโดรเจนในบ้าน

การประกอบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อให้ความร้อนในบ้านอย่างมีประสิทธิภาพเป็นแนวคิดที่อาจไม่ใช่เรื่องมหัศจรรย์ แต่ก็เห็นได้ชัดว่าไม่ได้ผลกำไรอย่างยิ่ง เพื่อให้ได้ปริมาณไฮโดรเจนที่ต้องการสำหรับห้องหม้อไอน้ำในบ้าน คุณไม่เพียงแต่ต้องมีการติดตั้งอิเล็กโทรไลซิสที่ทรงพลังเท่านั้น แต่ยังต้องมีพลังงานไฟฟ้าจำนวนมากอีกด้วย

การชดเชยค่าไฟฟ้าที่สูญเสียไปด้วยไฮโดรเจนที่ผลิตได้ที่บ้านดูเหมือนจะเป็นกระบวนการที่ไม่ลงตัว

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่ใช้งานได้จริงสำหรับใช้ในบ้าน สิ่งเดียวที่ทำให้เราเสียใจคือนี่เป็นเพียงตัวเลือกการทดลองซึ่งสามารถแสดงให้เห็นได้ว่าเปลวไฟเกิดขึ้นจากประกายไฟอย่างไร

อย่างไรก็ตามความพยายามที่จะแก้ปัญหาวิธีสร้างเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับบ้านด้วยมือของคุณเองไม่ได้หยุดอยู่ ด้วยหลักการทำงานและการออกแบบหนึ่งในรุ่นที่ผ่านการทดสอบใช้งานจริง หม้อต้มไฮโดรเจน จะทำให้คุณคุ้นเคยกับบทความที่เราแนะนำให้คุณอ่าน

และนี่คือตัวอย่างหนึ่งในตัวเลือกการทรมาน:

1. เตรียมภาชนะที่ปิดสนิทและเชื่อถือได้
2. ทำอิเล็กโทรดแบบท่อหรือแบบแผ่น
3. มีการประกอบวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟในการทำงาน
4. กำลังสร้างโมดูลเพิ่มเติมสำหรับเวิร์กสเตชัน
5. เลือกอุปกรณ์เสริม (ท่อ, สายไฟ, ตัวยึด)

โดยปกติคุณจะต้องมีชุดเครื่องมือ รวมถึงอุปกรณ์พิเศษ เช่น ออสซิลโลสโคปและเครื่องนับความถี่ เมื่อเตรียมทุกสิ่งที่คุณต้องการแล้วคุณสามารถดำเนินการผลิตระบบทำความร้อนไฮโดรเจนสำหรับบ้านของคุณได้โดยตรง

การดำเนินโครงการที่ต้องทำด้วยตัวเอง

ขั้นแรกคุณจะต้องสร้างเซลล์สร้างไฮโดรเจน เซลล์เชื้อเพลิงมีขนาดโดยรวมเล็กกว่าขนาดภายในของความยาวและความกว้างของตัวเรือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเล็กน้อย ความสูง ขนาดของบล็อกที่มีอิเล็กโทรดคือ 2/3 ของความสูงของตัวเครื่อง

เซลล์สามารถทำจาก PCB หรือลูกแก้ว (ความหนาของผนัง 5-7 มม.) เมื่อต้องการทำเช่นนี้ แผ่น textolite ห้าแผ่นจะถูกตัดให้ได้ขนาด สี่เหลี่ยมติดกาวเข้าด้วยกัน (ด้วยกาวอีพ๊อกซี่) ส่วนล่างซึ่งยังคงเปิดอยู่

แผ่นแก้วอินทรีย์ประมาณนี้ก่อตัวเป็นเซลล์เชื้อเพลิงของเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน จริงอยู่ มีการแสดงเวอร์ชันทางวิศวกรรมที่แตกต่างกันเล็กน้อยไว้ที่นี่ - สำหรับการประกอบและการยึดด้วยสกรู

ที่ด้านบนของรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า มีการเจาะรูเล็กๆ ตามจำนวนที่ต้องการสำหรับก้านของแผ่นอิเล็กโทรด รูเล็กๆ 1 รูสำหรับเซ็นเซอร์ระดับ และอีก 1 รูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10-15 มม. เพื่อปล่อยไฮโดรเจน

แผ่นอิเล็กโทรดจะถูกวางไว้ในสี่เหลี่ยม โดยที่ก้านสัมผัสจะถูกดึงออกมาทางรูของแผ่นด้านบนด้านนอกเซลล์ ติดตั้งเซ็นเซอร์ระดับน้ำที่ระดับเติมเซลล์ 80% การเปลี่ยนทั้งหมดในแผ่น textolite (ยกเว้นช่องไฮโดรเจน) จะเต็มไปด้วยกาวอีพอกซี

คุณลักษณะการออกแบบของโมดูลของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่แสดงในภาพคือรูปทรงกระบอก อิเล็กโทรดของแหล่งพลังงานขนาดเล็กนี้ยังได้รับการออกแบบให้แตกต่างออกไปอีกด้วย

ช่องจ่ายไฮโดรเจนจะต้องติดตั้งด้วยข้อต่อ - ยึดให้แน่นโดยใช้ซีลหรือทากาว เซลล์สร้างไฮโดรเจนที่ประกอบไว้จะถูกวางไว้ภายในตัวเครื่องหลักของอุปกรณ์ และปิดผนึกอย่างระมัดระวังตามแนวขอบด้านบน (สามารถใช้อีพอกซีเรซินได้อีกครั้ง)

นี่เป็นกรณีที่เลือกสำหรับเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับโครงการทดลองครั้งต่อไป แนวคิดที่เรียบง่ายนั้นน่าสนใจ แต่ตัวเลือกนี้ไม่น่าจะเหมาะกับสถานีทรงพลังที่ออกแบบมาเพื่อให้ความร้อนแก่พื้นที่ของบ้านส่วนตัว

แต่ก่อนที่คุณจะใส่เซลล์เข้าไปข้างใน จะต้องเตรียมตัวเรือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก่อน:

• ทำน้ำประปาบริเวณด้านล่าง
• ทำฝาปิดด้านบนด้วยตัวยึด
• เลือกวัสดุปิดผนึกที่เชื่อถือได้
• วางแผงขั้วต่อไฟฟ้าไว้บนฝาครอบ
• วางตัวสะสมไฮโดรเจนไว้บนฝา

ผลลัพธ์ควรเป็นเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่พร้อมใช้งานบางส่วนหลังจาก:

1. เซลล์เชื้อเพลิงถูกโหลดเข้าไปในตัวเครื่อง
2. อิเล็กโทรดเชื่อมต่อกับแผงขั้วต่อของฝาครอบ
3. ข้อต่อทางออกของไฮโดรเจนเชื่อมต่อกับท่อร่วมไฮโดรเจน
4. มีการติดตั้งฝาครอบบนตัวเครื่องผ่านการซีลและยึดให้แน่น

สิ่งที่เหลืออยู่คือการเชื่อมต่อน้ำและโมดูลเพิ่มเติม

อาหารเสริมเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน

อุปกรณ์ทำเองสำหรับผลิตไฮโดรเจนจะต้องเสริมด้วยโมดูลเสริม ตัวอย่างเช่น โมดูลจ่ายน้ำซึ่งทำงานร่วมกับเซ็นเซอร์วัดระดับที่ติดตั้งอยู่ภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ในรูปแบบที่ง่ายที่สุดโมดูลดังกล่าวจะแสดงด้วยปั๊มน้ำและตัวควบคุมการควบคุม ปั๊มถูกควบคุมโดยตัวควบคุมตามสัญญาณเซ็นเซอร์ ขึ้นอยู่กับระดับน้ำภายในเซลล์เชื้อเพลิง

องค์ประกอบโครงสร้างเพิ่มเติมที่ต้องรวมอยู่ในการออกแบบสถานีไฮโดรเจนและแม้แต่สถานีทดลอง เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนไม่สามารถทำงานได้หากไม่มีระบบอัตโนมัติ ระบบควบคุม และอุปกรณ์ป้องกัน

ดังนั้นจึงควรมีอุปกรณ์ที่ควบคุมความถี่ของกระแสไฟฟ้าและระดับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับขั้วของอิเล็กโทรดการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงอย่างน้อยที่สุด โมดูลไฟฟ้าจะต้องติดตั้งตัวปรับแรงดันไฟฟ้าและการป้องกันกระแสเกิน

ท่อร่วมไฮโดรเจนในรูปแบบที่ง่ายที่สุด ดูเหมือนท่อที่มีวาล์ว เกจวัดความดัน เช็ควาล์ว. ไฮโดรเจนถูกนำมาจากตัวสะสมผ่านเช็ควาล์ว และสามารถจ่ายให้กับผู้บริโภคได้จริง

ท่อร่วมไฮโดรเจนและเกจวัดความดันเป็นส่วนสำคัญของโรงงานไฮโดรเจน ซึ่งช่วยกระจายก๊าซและควบคุมแรงดัน

แต่ในทางปฏิบัติทุกอย่างค่อนข้างซับซ้อนกว่า ไฮโดรเจนเป็นก๊าซระเบิดที่มีอุณหภูมิการเผาไหม้สูง ดังนั้นเพียงแค่ปั๊มไฮโดรเจนเข้าสู่ระบบหม้อต้มน้ำร้อนเพราะเชื้อเพลิงจะไม่ทำงาน

เกณฑ์คุณภาพการติดตั้ง

การประกอบการติดตั้งคุณภาพสูง มีประสิทธิภาพ และประสิทธิผลที่บ้านเป็นเรื่องยากมาก ตัวอย่างเช่น แม้ว่าเราจะคำนึงถึงเกณฑ์เช่นโลหะที่ใช้สร้างแผ่นอิเล็กโทรดหรือท่อ แต่ก็มีความเสี่ยงที่จะประสบปัญหาอยู่แล้ว

ความทนทานของอิเล็กโทรดขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะและคุณสมบัติของโลหะ แน่นอนคุณสามารถใช้สแตนเลสชนิดเดียวกันได้ แต่อายุการใช้งานขององค์ประกอบดังกล่าวจะสั้น

การล้อเลียนแผ่นอิเล็กโทรดสำหรับเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน แผ่นดังกล่าวนำมาจากตัวเก็บประจุแบบแปรผันแบบธรรมดาซึ่งทำจากอะลูมิเนียม อิเล็กโทรดดังกล่าวจะเพียงพอสำหรับการใช้งานครึ่งชั่วโมงแม้จะเป็นส่วนหนึ่งของระบบทดลองขนาดเล็กก็ตาม

ขนาดการติดตั้งก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน จำเป็นต้องมีการคำนวณที่มีความแม่นยำสูงโดยสัมพันธ์กับกำลังไฟฟ้า คุณภาพน้ำ และพารามิเตอร์อื่นๆ ที่ต้องการ

ดังนั้นหากช่องว่างระหว่างอิเล็กโทรดทำงานอยู่นอกค่าที่คำนวณได้ เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนอาจไม่ทำงานเลย ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด อำนาจในการคำนวณจะน้อยลงหลายเท่า

แม้แต่หน้าตัดของเส้นลวดที่เชื่อมต่ออิเล็กโทรดกับแหล่งพลังงานก็มีความสำคัญในการออกแบบเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน จริงอยู่ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการทำงานที่ปลอดภัยของอุปกรณ์ อย่างไรก็ตามควรคำนึงถึงรายละเอียดการออกแบบนี้ในการติดตั้งที่บ้านด้วย

เมื่อกลับไปสู่การทำงานที่ปลอดภัยของระบบเราไม่ควรลืมเกี่ยวกับการนำสิ่งที่เรียกว่าซีลน้ำมาใช้ในการออกแบบซึ่งป้องกันการเคลื่อนตัวของก๊าซแบบย้อนกลับ

แม้จะมีการพัฒนาเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนแบบโฮมเมดจำนวนค่อนข้างน่าประทับใจ แต่ก็ยังไม่มีทางเลือกที่มีประสิทธิภาพจริงๆ ทุกรุ่นด้อยกว่าอุปกรณ์โรงงาน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอุตสาหกรรม

ในระดับการผลิตทางอุตสาหกรรม เทคโนโลยีการผลิตเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนสำหรับใช้ในครัวเรือนกำลังค่อยๆ ได้รับการเรียนรู้และพัฒนา ตามกฎแล้วจะมีการผลิตสถานีพลังงานสำหรับใช้ในบ้านซึ่งมีกำลังไม่เกิน 1 กิโลวัตต์

อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการออกแบบมาเพื่อผลิตเชื้อเพลิงไฮโดรเจนในการทำงานต่อเนื่องไม่เกิน 8 ชั่วโมง จุดประสงค์หลักของพวกเขาคือ การจัดหาพลังงานสำหรับระบบทำความร้อน.

การติดตั้งเพื่อใช้งานภายในอาคารชุดก็ได้รับการพัฒนาและผลิตเช่นกัน สิ่งเหล่านี้เป็นการออกแบบที่ทรงพลังกว่าอยู่แล้ว (5-7 กิโลวัตต์) ซึ่งมีวัตถุประสงค์ไม่เพียง แต่เป็นพลังงานของระบบทำความร้อนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการผลิตไฟฟ้าด้วย ตัวเลือกการผสมผสานนี้กำลังได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วในประเทศตะวันตกและญี่ปุ่น

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนแบบรวมมีลักษณะเป็นระบบที่มีประสิทธิภาพสูงและมีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำ

ตัวอย่างของสถานีที่ผลิตทางอุตสาหกรรมในชีวิตจริงที่มีกำลังสูงถึง 5 kW ในอนาคตมีการวางแผนการติดตั้งที่คล้ายกันเพื่อจัดเตรียมกระท่อมและคอนโดมิเนียม

อุตสาหกรรมของรัสเซียก็เริ่มมีส่วนร่วมในการผลิตเชื้อเพลิงประเภทนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Norilsk Nickel กำลังเชี่ยวชาญเทคโนโลยีสำหรับการผลิตการติดตั้งไฮโดรเจน รวมถึงเทคโนโลยีในครัวเรือนด้วย

มีการวางแผนที่จะใช้เซลล์เชื้อเพลิงหลายประเภทในระหว่างการพัฒนาและการผลิต:

• เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน
• กรดออร์โธฟอสฟอริก
• เมทานอลแลกเปลี่ยนโปรตอน
• อัลคาไลน์;
• ออกไซด์ที่เป็นของแข็ง

ในขณะเดียวกัน กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสสามารถย้อนกลับได้ ข้อเท็จจริงนี้ชี้ให้เห็นว่าเป็นไปได้ที่จะได้น้ำอุ่นอยู่แล้วโดยไม่ต้องเผาไฮโดรเจน

ดูเหมือนว่านี่จะเป็นอีกแนวคิดหนึ่งที่หากคุณคว้ามันมาได้ คุณก็จะสามารถจุดประกายความหลงใหลครั้งใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเชื้อเพลิงสำหรับหม้อไอน้ำที่บ้านของคุณได้ฟรี

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

เมื่อทดลองที่บ้านด้วยโมเดลโฮมเมด คุณต้องเตรียมพร้อมสำหรับผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดที่สุด แต่ประสบการณ์เชิงลบก็ประสบเช่นกัน:

เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนแบบ DIY สำหรับบ้านยังคงเป็นโครงการที่มีอยู่ในระดับความคิดเดียว ไม่มีโครงการเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนที่ต้องทำด้วยตัวเองในทางปฏิบัติและโครงการที่วางออนไลน์นั้นเป็นจินตนาการของผู้เขียนหรือตัวเลือกทางทฤษฎีล้วนๆ

ดังนั้นเราจึงสามารถพึ่งพาผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมราคาแพงซึ่งสัญญาว่าจะปรากฏในอนาคตอันใกล้นี้เท่านั้น

คุณรู้จักเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนรุ่นดั้งเดิมที่ไม่ได้อธิบายไว้ในบทความหรือไม่? บางทีคุณอาจต้องการแบ่งปันข้อมูลอันมีค่าที่จะเป็นประโยชน์สำหรับช่างฝีมือที่บ้าน? กรุณาเขียนความคิดเห็นในบล็อกด้านล่าง, โพสต์รูปภาพในหัวข้อ, แสดงความคิดเห็นของคุณ.