مولد الهيدروجين: الجدوى الاقتصادية

استراتيجية الهيدروجين الألمانية

تم تحديد المسار نحو طاقة الهيدروجين أخيرًا من خلال الاستراتيجية الوطنية لتطوير طاقة الهيدروجين في ألمانيا ، المنشورة في 10 يونيو 2020. الهدف طويل الأجل للبلاد هو إنشاء اقتصاد محايد مناخيًا مع تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون₂ 95٪ من مستوى 1990. وسوف يلعب الهيدروجين ، الذي لن يتم نقل النقل إليه فحسب ، بل أيضًا تعدين صناعة البتروكيماويات ، دورًا مركزيًا في هذه العملية.

ستخصص ألمانيا أكثر من 10 مليارات يورو لتطوير طاقة الهيدروجين حتى عام 2023: 7 مليارات يورو "لإطلاق السوق" (أي لتهيئة الظروف الإطارية وتحفيز الطلب المحلي) ، 2 مليار يورو للتعاون الدولي ومليار يورو أخرى لاحتياجات الصناعة ، والتي يجب أن تدخل تقنيات الهيدروجين لكي تصبح المصدر الأول لهم في العالم في المستقبل.

في الوقت نفسه ، تعترف الحكومة الألمانية فقط بـ "الهيدروجين الأخضر" باعتباره صديقًا للبيئة ، ويتم إنتاجه باستخدام الكهرباء التي يتم الحصول عليها من مصادر متجددة - الشمس والرياح. لزيادة حجمها ، ستحتاج ألمانيا إلى قدرات إضافية لتوليد الرياح على السواحل الشمالية وبحر البلطيق. بمرور الوقت ، يجب أن يحل "الهيدروجين الأخضر" محل "الرمادي" و "الأزرق" و "الفيروزي" ، أي يتم الحصول عليه مع إطلاق ثاني أكسيد الكربون₂ في الغلاف الجوي من مصادر أحفورية مثل الغاز الطبيعي أو الميثان.

صحيح أن الاستراتيجية تدرك أن ألمانيا لن تكون قادرة على تلبية احتياجاتها من الهيدروجين بمفردها ، وسيتعين عليها استيراد إما الكهرباء لإنتاج "الهيدروجين الأخضر" أو اللقيم. وسيخصص مبلغ 2 مليار يورو لتطوير التعاون الدولي بشكل أساسي لمشاريع رائدة للطاقة الشمسية لإنتاج "الهيدروجين الأخضر" في شمال إفريقيا والمغرب ، حيث تشرق الشمس على مدار السنة.

دور الشركات الروسية في صناعة الطاقة الجديدة

ومع ذلك ، ليست شمال إفريقيا وحدها هي المناسبة للمشاريع التجريبية. كما يُظهر مشروع ترام الهيدروجين الذي تم إطلاقه في سانت بطرسبرغ في نوفمبر 2019 ، فإن المدن الروسية الحديثة مثالية كصالات عرض لتكنولوجيا الهيدروجين.سيكون لمثل هذه الأمثلة الحية للابتكار تأثير إيجابي ليس فقط على الاقتصاد الروسي ، ولكن أيضًا على التعاون طويل الأمد مع الاتحاد الأوروبي.

تنعكس إمكانية هذا التعاون جزئيًا في استراتيجية الطاقة الخاصة بالاتحاد الروسي ، والتي نُشرت في نفس اليوم مع استراتيجية الهيدروجين الألمانية. في الوثيقة ، تم تصنيف الهيدروجين كوقود ذي إمكانات تصدير عالية. بحلول عام 2024 ، يجب أن تصل صادرات روسيا من الهيدروجين إلى 0.2 مليون طن ، وبحلول عام 2035 ستنمو إلى 2 مليون طن.وفقًا لخطط وزارة الطاقة ، يجب أن تستحوذ روسيا على ما يصل إلى 16٪ من سوق الهيدروجين العالمي.

في نموذج يعتمد فيه مستوى التنمية والازدهار في البلاد بشكل مباشر على تصدير موارد الطاقة ، فإن الرهان على الهيدروجين له ما يبرره تمامًا. يمكن أن تصبح هذه التكنولوجيا محركًا إضافيًا للتنمية في الميزان العام للصادرات. ولكن من أجل تحقيق هذه الخطط الطموحة ، تحتاج الشركات الروسية إلى تطوير طاقة الهيدروجين الآن ومراجعة نماذج أعمالها بسرعة ، لأن "انتقال الطاقة" ، الذي يهدف إليه الألمان ، سيؤدي حتمًا إلى انخفاض الطلب على المنتجات البترولية و الغاز الطبيعي في المستقبل القريب.

هل من الممكن إنشاء مولد هيدروجين بشكل مستقل؟

من الأفضل عدم المخاطرة ، لأن مثل هذه العملية لا ترتبط فقط بالحاجة إلى معرفة تعقيدات التكنولوجيا والكيمياء ، ولكنها تتطلب أيضًا الامتثال المناسب لقواعد السلامة. لكن تركيب المعدات بأيديهم ممكن. للقيام بذلك ، يكفي اتباع التعليمات وعدم السماح بأداء الهواة.

يجب ألا توفر تدفئة أي منزل حياة مريحة للشخص فحسب ، بل توفر أيضًا النظافة البيئية للبيئة.يتم تحقيق ذلك بسبب حقيقة أنه بعد احتراق الهيدروجين ، لا تتشكل مركبات ضارة.

في الدول الغربية ، اكتسب التسخين باستخدام مولدات الهيدروجين قبولًا واسعًا وتبريرًا اقتصاديًا. إذا ترسخت طريقة مماثلة في روسيا ، فستزيد بشكل كبير من كفاءة التدفئة مع الحد الأدنى من تكاليف الموارد.

احتمالات استخدام الهيدروجين كوقود لمرجل التدفئة

• الهيدروجين هو "الوقود" الأكثر شيوعًا في الكون وعاشر أكثر العناصر الكيميائية شيوعًا على الأرض. ببساطة - لن تواجه مشاكل مع احتياطيات الوقود.
• لا يمكن لهذا الغاز أن يؤذي الناس أو الحيوانات أو النباتات - فهو ليس سامًا.
• "عادم" غلاية الهيدروجين غير ضار على الإطلاق - منتج الاحتراق لهذا الغاز هو الماء العادي.
• تصل درجة حرارة احتراق الهيدروجين إلى 6000 درجة مئوية ، مما يدل على السعة الحرارية العالية لهذا النوع من الوقود.
• الهيدروجين أخف 14 مرة من الهواء ، أي في حالة حدوث تسرب ، فإن "انبعاث" الوقود سوف يتبخر من غرفة الغلاية من تلقاء نفسه ، وفي وقت قصير جدًا.
• تكلفة كيلوغرام واحد من الهيدروجين 2-7 دولارات أمريكية. في هذه الحالة ، تبلغ كثافة الهيدروجين الغازي 0.008987 كجم / م 3.
• القيمة الحرارية للمتر المكعب للهيدروجين هي 13000 كيلوجول. كثافة الطاقة للغاز الطبيعي أعلى بثلاث مرات ، لكن تكلفة الهيدروجين كوقود أقل بعشر مرات. نتيجة لذلك ، لن تكلف التدفئة البديلة لمنزل خاص بالهيدروجين أكثر من ممارسة استخدام الغاز الطبيعي. في الوقت نفسه ، لا يحتاج مالك غلاية الهيدروجين إلى دفع شهية مالكي شركات الغاز وبناء خط أنابيب غاز باهظ الثمن ، فضلاً عن الخضوع لإجراءات بيروقراطية للغاية لتنسيق جميع أنواع "المشاريع" و " تسمح".

باختصار ، يتمتع الهيدروجين ، كوقود ، بآفاق أكثر إشراقًا ، والتي تم تقديرها بالفعل من قبل صناعة الطيران ، التي تستخدم الهيدروجين في "إعادة التزود بالوقود" للصواريخ.

التطور الحديث - غلاية تسخين الهيدروجين

كيف يعمل غلاية تسخين الهيدروجين

بنفس طريقة غلاية الغاز التقليدية:

• يتم توفير الوقود للموقد.
• تقوم شعلة الموقد بتسخين المبادل الحراري.
• يتم نقل المبرد الذي يصب في المبادل الحراري إلى البطاريات.

فقط بدلاً من خط أنابيب الغاز الرئيسي أو خزانات الوقود المسال لإنتاج الوقود ، من الضروري استخدام منشآت خاصة - مولدات الهيدروجين.

علاوة على ذلك ، فإن النوع الأكثر شيوعًا من المولدات المنزلية هو نبات كهربائي يقسم الماء إلى هيدروجين وأكسجين. تبلغ تكلفة الوقود الذي تنتجه المولدات الكهربائية للتدفئة بالهيدروجين 6-7 دولارات للكيلوغرام الواحد. في الوقت نفسه ، هناك حاجة إلى الماء و 1.2 كيلوواط من الكهرباء لإنتاج متر مكعب من الغاز القابل للاحتراق.

ولكن في هذه الحالة ، يمكنك توفير المال عند إزالة منتجات الاحتراق. بعد كل شيء ، في عملية حرق خليط من الأكسجين والهواء ، يتم إطلاق بخار الماء فقط. لذا فإن مثل هذا المرجل لا يحتاج إلى مدخنة "حقيقية".

مزايا غلايات الهيدروجين

• يمكن للهيدروجين أن "يطلق" أي غلايات. أي على الإطلاق - حتى الوحدات "السوفيتية" القديمة التي تم شراؤها في الثمانينيات من القرن الماضي. للقيام بذلك ، سوف تحتاج إلى موقد جديد وحجر جرانيت أو حجر النار في الفرن ، مما يزيد من القصور الذاتي الحراري ويقلل من تأثير ارتفاع درجة حرارة الغلاية.
• زادت غلايات الهيدروجين من ناتج الحرارة.إن غلاية الغاز القياسية بقدرة 10-12 كيلوواط على الهيدروجين "تعطي" ما يصل إلى 30-40 كيلوواط من الطاقة الحرارية.
• للتدفئة بالهيدروجين ، بشكل عام ، هناك حاجة إلى موقد فقط. لذلك ، حتى غلاية الوقود الصلب يمكن تحويلها "تحت الهيدروجين" عن طريق تركيب الموقد في الفرن.
• قاعدة الحصول على الوقود - الماء - يمكن إزالتها من صنبور الماء. على الرغم من أن المنتج شبه النهائي المثالي لإنتاج الهيدروجين هو الماء المقطر ، الذي يخلط مع هيدروكسيد الصوديوم.

سلبيات غلايات الهيدروجين

• مجموعة صغيرة من غلايات الهيدروجين ومولدات الغاز من النوع الصناعي. يقدم معظم البائعين منتجات "محلية الصنع" تحمل شهادات مشكوك فيها.
• ارتفاع أسعار النماذج الصناعية.
• "الخاصية" المتفجرة للوقود - في خليط مع الأكسجين (بنسبة 2: 5) ، يتحول الهيدروجين إلى غاز متفجر.
• ارتفاع مستوى الضوضاء للمنشآت المولدة للغاز.
• درجة حرارة اللهب العالية - تصل إلى 3200 درجة مئوية ، مما يجعل من الصعب استخدام الهيدروجين كوقود لموقد المطبخ (هناك حاجة إلى فواصل خاصة). ومع ذلك ، فإن غلاية H2ydroGEM ، وهي غلاية تسخين بالهيدروجين تم تصنيعها في إيطاليا بواسطة شركة giacomini ، مزودة بموقد بدرجة حرارة لهب تصل إلى 300 درجة مئوية.

مميزات مولد الهيدروجين الالكتروليتي

غالبًا ما يتم إنتاج مولد الهيدروجين القائم على مبدأ التحليل الكهربائي في نسخة حاوية. الشرط الأساسي لشراء مثل هذا الجهاز للتدفئة هو وجود المستندات التالية: إذن من Rostekhnadzor ، الشهادات (الامتثال لـ GOSTR والصحية).

يتكون المولد الإلكتروليتي من العناصر التالية:

• كتلة تشتمل على محول ، ومقوم ، وصناديق توصيل وأجهزة ، وكتلة لتجديد وتنقية المياه ؛
• أجهزة لإنتاج منفصل للهيدروجين والأكسجين - محلل كهربي ؛
• أنظمة تحليل الغازات
• أنظمة التبريد السائل
• نظام يهدف إلى الكشف عن تسرب محتمل للهيدروجين ؛
• لوحات التحكم وأنظمة التحكم الآلي.

لتحقيق عملية التوصيل الكهربائي الأكثر كفاءة ، يتم استخدام قطرات الغسول. يتم تجديد الخزان به حسب الحاجة ، ولكن في أغلب الأحيان يحدث هذا مرة واحدة في السنة.
يتم إنتاج أي مولدات كهربائية من النوع الصناعي على أساس معايير البيئة والسلامة الأوروبية.

لقد ثبت تجريبيًا أن شراء مولد التحليل الكهربائي للهيدروجين هو أكثر ربحية من الشراء المنتظم للغاز. لذلك ، لإنتاج 1 متر مكعب من الغاز من الهيدروجين والأكسجين ، لا يتطلب الأمر سوى حوالي 3.5 كيلو واط من الطاقة الكهربائية ، بالإضافة إلى نصف لتر من المياه المنزوعة المعادن.

مميزات مولد الهيدروجين الالكتروليتي

غالبًا ما يتم إنتاج مولد الهيدروجين القائم على مبدأ التحليل الكهربائي في نسخة حاوية. الشرط الأساسي لشراء مثل هذا الجهاز للتدفئة هو وجود المستندات التالية: إذن من Rostekhnadzor ، الشهادات (الامتثال لـ GOSTR والصحية).

يتكون المولد الإلكتروليتي من العناصر التالية:

• كتلة تشتمل على محول ، ومقوم ، وصناديق توصيل وأجهزة ، وكتلة لتجديد وتنقية المياه ؛
• أجهزة لإنتاج منفصل للهيدروجين والأكسجين - محلل كهربي ؛
• أنظمة تحليل الغازات
• أنظمة التبريد السائل
• نظام يهدف إلى الكشف عن تسرب محتمل للهيدروجين ؛
• لوحات التحكم وأنظمة التحكم الآلي.

لتحقيق عملية التوصيل الكهربائي الأكثر كفاءة ، يتم استخدام قطرات الغسول. يتم تجديد الخزان به حسب الحاجة ، ولكن في أغلب الأحيان يحدث هذا مرة واحدة في السنة. يتم إنتاج أي مولدات كهربائية من النوع الصناعي على أساس معايير البيئة والسلامة الأوروبية.

لقد ثبت تجريبيًا أن شراء مولد التحليل الكهربائي للهيدروجين هو أكثر ربحية من الشراء المنتظم للغاز. لذلك ، لإنتاج 1 متر مكعب من الغاز من الهيدروجين والأكسجين ، لا يتطلب الأمر سوى حوالي 3.5 كيلو واط من الطاقة الكهربائية ، بالإضافة إلى نصف لتر من المياه المنزوعة المعادن.

التنفيذ في الأنظمة القائمة

يعد إنشاء أنظمة تدفئة جديدة عملية مكلفة وتستغرق وقتًا طويلاً. يتطلب شراء مولدات الهيدروجين للمباني الصغيرة فترة استرداد طويلة ، لذلك غالبًا ما يتم تجميع هذه الأجهزة بشكل مستقل.

تتطلب إضافة دائرة تسخين موجودة بمولد توسعة في المساحة. من الضروري الاهتمام بموقع تثبيت الجهاز مسبقًا.

يمكن تكييف الغلايات القديمة للعمل على غاز الهيدروجين: يتم وضع شعلات جديدة في الفرن. يتم استكمال النظام بالأدوات اللازمة للتحكم في المعلمات والبحث عن تسرب الغاز.

تتطلب الأنظمة المطورة أيضًا استخدام محفز. تجديد الأنظمة القديمة أرخص بكثير من الاستبدال الكامل للمعدات.

يُنصح بالتحديث إذا كانت الوحدة الرئيسية - المرجل مناسبًا للتكيف للعمل مع مولدات الهيدروجين.

يتيح لك إنشاء مولد الهيدروجين بنفسك توفير كمية كبيرة إلى حد ما.

يجب فحص جميع الأجهزة المنزلية ، وكذلك تلك التي تم شراؤها من الشركة المصنعة ، من قبل المتخصصين.لا يسمح بتركيب الأجهزة المعيبة.

الأسطورة القائلة بأن غلاية الهيدروجين هي الطريقة الأكثر اقتصادا لتدفئة المنزل

غالبًا ما تسمع أن غلاية الهيدروجين هي الطريقة الأكثر اقتصادا لتدفئة منزل خاص. عادة ، لتبرير هذه الأطروحة ، تتم الإشارة إلى القيمة الحرارية العالية للهيدروجين - أكثر من 3 مرات من الغاز الطبيعي. يتم استخلاص استنتاج بسيط من هذا - إن تدفئة المنزل بالهيدروجين أكثر ربحية من الغاز.

في بعض الأحيان ، كحجة لفعالية غلاية الهيدروجين ، يتم إعطاء ما يسمى بـ "الغاز البني" أو خليط من ذرات الهيدروجين والأكسجين (HHO) ، والذي يطلق مزيدًا من الحرارة أثناء الاحتراق ، والذي يطلق عليه "غلايات متقدمة" العمل. بعد ذلك ، تنتهي مبررات الكفاءة ببساطة ، تاركة الفرصة لخيال الشخص العادي لرسم صور جميلة تحت الاسم العام "التدفئة مقابل لا شيء تقريبًا". مجرد التفكير - الهيدروجين يحترق "أكثر دفئا" ويتم الحصول عليه من المياه المجانية عمليا ، فائدة حقيقية!

تتغذى الخيال أيضًا من خلال أنباء عن أسطول متنامٍ من المركبات التي تعمل بالهيدروجين كبديل عن المركبات التقليدية. لنفترض ، إذا كانت السيارات "تسير" باستخدام الهيدروجين ، فإن غلاية الهيدروجين أمر يستحق العناء حقًا.

لكن في الواقع ، الأمور أكثر تعقيدًا بعض الشيء. إذا كان الهيدروجين النقي عنصرًا متاحًا بسهولة في الطبيعة ، فسيكون كل شيء كذلك ، أو تقريبًا ، سيكون كذلك. لكن الحقيقة هي أن الهيدروجين النقي لا يوجد على الأرض - فقط في شكل مرتبط ، على سبيل المثال ، في شكل ماء. لذلك ، من الناحية العملية ، يجب أولاً الحصول على الهيدروجين من مكان ما ، علاوة على ذلك ، بمساعدة التفاعلات الكيميائية المستهلكة للطاقة.

تصنيع DIY

لذلك ، بعد أن قررت صنع موقد يعمل بالماء ، فإن أول شيء يجب فعله هو تحديد التصميم الرئيسي للسخان المستقبلي.

باستخدام هذه الطريقة ، يمكن تحويل أي فرن إلى خيار اقتصادي.

في أغلب الأحيان ، يتوفر هذا السخان بالفعل ويحتاج فقط إلى التعديل. هنا مخطط سير العمل:

1. ابحث عن وعاء للمياه وقم بإصلاحه.
2. اصنع قدرًا بخاريًا.
3. يفكرون في ربطه وطريقة التسخين للحصول على البخار.
4. اصنع سخانًا فائقًا. عادة ما يكون هذا أنبوبًا رقيقًا من الفولاذ المقاوم للصدأ مع فتحات منشورة بشكل متساوٍ. إنه ملفوف بشبكة من الفولاذ المقاوم للصدأ - سيكون هذا الجهاز بمثابة مانع للضوضاء.
5. فكر في مخطط التوصيل والتثبيت لجميع الأجزاء. يجب وضع السخان الفائق على شبكة الفرن من أجل الحصول على الأكسجين بشكل جيد. يبتكر الكثيرون أجهزة إضافية بحيث لا تسد بالرماد ويكون إمداد الأكسجين ثابتًا.
6. افحص الجهاز للتأكد من كفاءته وأمانه من الحرائق. يشير عدم وجود دخان من المدخنة عندما يكون الموقد ساخنًا إلى التشغيل السليم. يجب أن تكون جميع الأجزاء المطاطية والخشبية والبلاستيكية للجهاز على مسافة مقاومة للحريق من النار والأجزاء الساخنة من الهيكل.

مزيد من التفاصيل حول الموقد على الماء في هذا الفيديو:

يمكن أن يوفر تثبيت هذا التصميم الكثير من المال. بالإضافة إلى ذلك ، كوقود ، يقلل الماء الموجود في الفرن من تلوث الهواء الناتج عن نفايات الاحتراق. حتى أبسط طريقة لتعديل الموقد يمكن أن تؤدي إلى نتيجة رائعة.

على سبيل المثال ، يستخدم بعض سكان الصيف منفاخ المياه. أي أنهم يدخلون وعاء معدني به ماء تحت صندوق الاحتراق.نتيجة للتبخر والتسخين ، تحول هذه الطريقة البسيطة الموقد العادي إلى موقد ماء وتحسن أداءه عدة مرات.

العقدة الرئيسية

1. سخان مياه. يتم اختياره بناءً على نوع المبنى والمساحة والكفاءة المطلوبة للتركيب.
2. نظام الأنابيب. الأكثر منطقية للتدفئة المنزلية هو استخدام الأنابيب التي يبلغ قطرها 1.25 بوصة. من الضروري اتباع القاعدة - يجب أن يكون لكل فرع لاحق قطر أصغر من القطر السابق. لذلك ، يجب أن تبدأ حسابات متطلبات المواد وكفاءة التركيب بالحد الأدنى المسموح به لقطر الأنبوب.
3. إخراج منتجات النفايات - بخار الماء ، بدون شوائب.
4. حارق. لحرق الهيدروجين ، يلزم الحصول على درجة حرارة تزيد عن 3000 درجة.

الهيكل الداخلي لمولد الهيدروجين

مولد يعمل بالطاقة الذاتية

لزيادة الكفاءة ، يجب شراء وحدات معيارية بها عدة شعلات - وهذا يمثل زيادة في سرعة التحليل الكهربائي. يتم أيضًا تحديد نوع الموقد وقوته مع مراعاة احتياجات المبنى للتزويد بالحرارة (المنطقة ، ومواد الجدار ، والمنطقة المناخية ، وما إلى ذلك) والطاقة المثلى للمولد.

بالنسبة لمبنى سكني ، فإن أعلى معدل للطاقة لمولد الهيدروجين هو 6 كيلو واط.

مولد الهيدروجين للمنزل

كيف يعمل الجهاز

تحتوي العلبة نفسها على أطراف توصيل لتوصيل مصدر الطاقة وهناك غلاف يتم من خلاله تفريغ الغاز.

يمكن وصف تشغيل الجهاز على النحو التالي: يمر تيار كهربائي عبر الماء المقطر بين لوحات ذات مجالات مختلفة (أحدهما يحتوي على أنود ، والآخر به كاثود) ، ويقسمه إلى أكسجين وهيدروجين.

اعتمادًا على مساحة الألواح ، يكون للتيار الكهربائي قوته ، إذا كانت المنطقة كبيرة ، فإن الكثير من التيار يمر عبر الماء ويتم إطلاق المزيد من الغاز. مخطط توصيل اللوحة هو بديل ، أول زائد ، ثم ناقص ، وهكذا.

يوصى بأن تكون الأقطاب الكهربائية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، والذي لا يتفاعل مع الماء أثناء التحليل الكهربائي. الشيء الرئيسي هو العثور على الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الجودة. من الأفضل جعل المسافة بين الأقطاب الكهربائية صغيرة ، ولكن بحيث تتحرك فقاعات الغاز بينهما بسهولة. من الأفضل صنع السحابات من المعدن المناسب مثل الأقطاب الكهربائية.

خذ بعين الاعتبار:
نظرًا لحقيقة أن تقنية التصنيع مرتبطة بالغاز ، من أجل تجنب تكوين شرارة ، من الضروري جعل جميع الأجزاء ملائمة بشكل مريح. في التجسيد المدروس ، يشتمل الجهاز على 16 لوحة ، تقع عن بعضها البعض في حدود 1 مم

نظرًا لحقيقة أن الألواح لها مساحة وسماكة كبيرة إلى حد ما ، سيكون من الممكن تمرير تيارات عالية عبر مثل هذا الجهاز ، لكن المعدن لن يسخن. إذا قمت بقياس سعة الأقطاب الكهربائية في الهواء ، فستكون 1nF ، وتستخدم هذه المجموعة ما يصل إلى 25A في الماء العادي من الصنبور.

لتجميع مولد الهيدروجين بيديك ، يمكنك استخدام حاوية طعام ، حيث أن بلاستيكها مقاوم للحرارة. ثم تحتاج إلى خفض الأقطاب الكهربائية في الحاوية لتجميع الغاز بموصلات معزولة بإحكام وغطاء ووصلات أخرى.

إذا كنت تستخدم حاوية معدنية ، فمن أجل تجنب حدوث ماس كهربائي ، يتم توصيل الأقطاب الكهربائية بالبلاستيك. على جانبي التركيبات النحاسية والنحاسية ، يتم تثبيت موصلين (تركيب - تركيب ، تجميع) لاستخراج الغاز.يجب تثبيت موصلات وقطع التركيب بإحكام باستخدام مادة السيليكون المانعة للتسرب.

كيف تصنع تسخين الهيدروجين بيديك

يمكن لأي سيد لديه القدرة على العمل مع المعدن أن يقوم بالتدفئة باستخدام الهيدروجين بيديه.

لتشكيل الجهاز ، ستحتاج إلى مجموعة المواد التالية:

• ورقة الفولاذ المقاوم للصدأ مع المعلمات 50x50 سم ؛
• مسامير 6 × 150 ، مزودة بغسالات وصواميل ؛
• عنصر مرشح التدفق - مفيد من غسالة قديمة ؛
• أنبوب مجوف شفاف يبلغ طوله 10 أمتار ، على سبيل المثال ، من مستوى الماء ؛
• وعاء طعام بلاستيكي عادي بسعة 1.5 لتر مع غطاء محكم الإغلاق ؛
• مجموعة من التركيبات المتعرجة بقطر ثقب 8 مم ؛
• طاحونة للقطع
• تدريبات؛
• مانع تسرب السيليكون.

لصنع فرن الهيدروجين ، يعتبر الفولاذ 03X16H1 مناسبًا ، وبدلاً من الماء ، يمكنك تناول محلول قلوي ، والذي سيخلق بيئة عدوانية لمرور التيار ، مع إطالة عمر الصفائح الفولاذية.

كيف تصنع تدفئة المنزل باستخدام الهيدروجين بنفسك:

1. ضع الصفيحة المعدنية على طاولة مسطحة ، مقطعة إلى 16 جزءًا متساويًا. يتم الحصول على مستطيلات لشعلة المستقبل. قم الآن بقطع زاوية واحدة من جميع المستطيلات الـ 16 - وهذا ضروري للتوصيل اللاحق للأجزاء.
2. على الجانب العكسي لكل عنصر ، قم بحفر ثقب للمسمار. من بين جميع الأوراق الـ 16 ، ستكون 8 عبارة عن أنودات و 8 ستكون كاثودات. هناك حاجة إلى الأنودات والكاثودات لمرور التيار الكهربائي عبر أجزاء ذات قطبية مختلفة ، وهذا يضمن تحلل القلويات أو نواتج التقطير إلى هيدروجين وأكسجين.
3. الآن ضع الألواح في وعاء بلاستيكي ، مع مراعاة القطبية ، بالتناوب زائد وناقص. سيكون الأنبوب الشفاف بمثابة عازل للألواح ، والتي يجب تقطيعها إلى حلقات ، ثم إلى شرائح بسمك 1 مم.

1. يتم تثبيت الألواح المعدنية ببعضها البعض باستخدام غسالات بهذه الطريقة - أولاً يتم وضع الغسالة على ساق المزلاج ، ثم يتم وضع اللوحة. بعد اللوحة ، تحتاج إلى وضع 3 غسالات على الترباس ، ثم اللوحة مرة أخرى. بهذه الطريقة ، يتم تعليق 8 لوحات على القطب الموجب و 8 لوحات على القطب السالب.

أنت الآن بحاجة إلى معرفة نقطة توقف الترباس في حاوية الطعام ، وحفر حفرة في هذا المكان. إذا لم يتم تضمين البراغي في الحاوية ، فسيتم قطع ساق المزلاج بالطول المطلوب. بعد ذلك ، قم بربط البراغي في الثقوب ، وضع غسالات على الأرجل وشبك الهيكل بالصواميل من أجل إحكام الغلق. جهز غطاء الحاوية بفتحة للتركيب ، أدخل العنصر في الفتحة ، وللحكم ، قم بتغطية منطقة الوصلة بمادة مانعة للتسرب. الآن تفجير المناسب. وإذا تسرب الهواء عبر الغطاء ، فسيتعين عليك إغلاق الغطاء حول المحيط بأكمله.

يتم اختبار المولد عن طريق توصيل أي مصدر تيار بملء الخزان بالماء. يتم وضع خرطوم على الوصلة ، ويتم غمر طرفه الثاني في الحاوية. إذا تشكلت فقاعات هواء في السائل ، فعندئذٍ تعمل الدائرة ، وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فأنت بحاجة إلى التحقق من طاقة الإمداد الحالية. يحدث أن فقاعات الهواء لا تتشكل في الماء ، لكنها تظهر بالتأكيد في المحلل الكهربائي.

لتوفير الكمية المطلوبة من الطاقة الحرارية ، من الضروري زيادة إنتاج وإخراج الغاز عن طريق زيادة الجهد في المنحل بالكهرباء. صب القلويات في الماء ، على سبيل المثال ، هيدروكسيد الصوديوم الموجود في منظف الأنابيب كروت. أعد توصيل مصدر الطاقة وتحقق من قدرة المحلل الكهربائي.

المرحلة الأخيرة هي توصيل الموقد بخط أنابيب التدفئة الرئيسية. يمكن أن تكون أرضية دافئة ، قاعدة الأسلاك. يجب أن تكون الوصلات محكمة الغلق بالسيليكون ويمكن تشغيل الجهاز.

صنع مولد بنفسك

يمكنك العثور على الكثير من التعليمات على الإنترنت حول كيفية صنع مولد الهيدروجين. تجدر الإشارة إلى أنه من الممكن تمامًا تجميع مثل هذا التثبيت للمنزل بيديك - التصميم بسيط للغاية.

افعل ذلك بنفسك مكونات مولد الهيدروجين للتدفئة في منزل خاص

لكن ماذا ستفعل بالهيدروجين الناتج؟ مرة أخرى ، انتبه لدرجة حرارة احتراق هذا الوقود في الهواء. هي 2800-3000 درجة مئوية

بالنظر إلى أن المعادن والمواد الصلبة الأخرى يتم قطعها باستخدام الهيدروجين المحترق ، يصبح من الواضح أن تركيب موقد في غاز تقليدي أو وقود سائل أو غلاية تعمل بالوقود الصلب بغطاء مائي لن ينجح - بل سيحترق ببساطة.

ينصح الحرفيون في المنتديات بوضع صندوق النار من الداخل بطوب النار. لكن درجة حرارة الانصهار حتى لأفضل المواد من هذا النوع لا تتجاوز 1600 درجة مئوية ، مثل هذا الفرن لن يستمر طويلاً. الخيار الثاني هو استخدام موقد خاص قادر على خفض درجة حرارة اللهب إلى القيم المقبولة. وهكذا ، حتى تجد مثل هذا الموقد ، يجب ألا تبدأ في تركيب مولد هيدروجين محلي الصنع.

نصائح لتجميع وتشغيل المولد

بعد حل المشكلة مع المرجل ، حدد المخطط المناسب والتعليمات حول كيفية إنشاء مولد الهيدروجين لتدفئة منزل خاص.

لن يكون الجهاز محلي الصنع فعالاً إلا إذا:

• مساحة سطح كافية من الأقطاب الكهربائية للوحة ؛
• الاختيار الصحيح للمواد اللازمة لتصنيع الأقطاب الكهربائية ؛
• سائل التحليل الكهربائي عالي الجودة.

ما هو الحجم الذي يجب أن تكون الوحدة التي تولد الهيدروجين بكميات كافية لتدفئة المنزل ، سيتعين عليك تحديد "بالعين" (بناءً على تجربة شخص آخر) ، أو عن طريق تجميع منشأة صغيرة لتبدأ. الخيار الثاني أكثر عملية - سيسمح لك بفهم ما إذا كان الأمر يستحق إنفاق المال والوقت على تثبيت مولد كامل.

تُستخدم المعادن النادرة بشكل مثالي كأقطاب كهربائية ، ولكن هذا مكلف للغاية بالنسبة للوحدة المنزلية. يوصى باختيار ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ ، ويفضل أن تكون مغنطيسية.

تصميم مولد الهيدروجين

هناك متطلبات معينة لجودة المياه. يجب ألا تحتوي على شوائب ميكانيكية ومعادن ثقيلة. يعمل المولد بأكبر قدر ممكن من الكفاءة على الماء المقطر ، ولكن لتقليل تكلفة البناء ، يمكنك قصر نفسك على المرشحات لتنقية المياه من الشوائب غير الضرورية. لكي يستمر التفاعل الكهربائي بشكل أكثر كثافة ، يضاف هيدروكسيد الصوديوم إلى الماء بنسبة 1 ملعقة كبيرة لكل 10 لترات من الماء.