Cách tự làm máy tạo hydro cho ngôi nhà của bạn: những lời khuyên thiết thực cho việc sản xuất và lắp đặt

Chúng ta đã quen với việc coi khí đốt tự nhiên là loại nhiên liệu hợp lý nhất.Nhưng hóa ra nó có một giải pháp thay thế xứng đáng - hydro thu được bằng cách tách nước. Chúng tôi nhận nguyên liệu ban đầu để sản xuất loại nhiên liệu này hoàn toàn miễn phí. Và nếu bạn tự chế tạo một máy tạo hydro, số tiền tiết kiệm được sẽ rất đáng kinh ngạc. Phải?

Chúng tôi sẵn sàng chia sẻ với bạn thông tin có giá trị về các tùy chọn và quy tắc lắp ráp hệ thống lắp đặt kỹ thuật nhằm sản xuất hydro. Nghiên cứu bài viết được trình bày để bạn chú ý sẽ đảm bảo việc sản xuất một thiết bị không gặp sự cố.

Đối với những người muốn tự tay mình chế tạo một máy tạo nhiên liệu rẻ tiền nhưng rất hiệu quả, chúng tôi cung cấp hướng dẫn chi tiết. Chúng tôi cung cấp các khuyến nghị để sử dụng hợp lý. Các ứng dụng ảnh và video được sử dụng làm phần bổ sung thông tin giải thích rõ ràng nguyên tắc hoạt động.

Phương pháp sản xuất hydro

Trong các lớp hóa học ở trường trung học, người ta đã từng giải thích cách thu được hydro từ nước máy thông thường. Có một khái niệm như vậy trong lĩnh vực hóa học - điện phân. Nhờ điện phân mà người ta có thể tạo ra hydro.

Việc lắp đặt hydro đơn giản nhất là một thùng chứa đầy nước. Hai tấm điện cực được đặt dưới lớp nước. Dòng điện được cung cấp cho họ. Vì nước là chất dẫn điện tuyệt vời nên tiếp xúc với điện trở thấp được thiết lập giữa các tấm.

Dòng điện đi qua khả năng chống nước thấp thúc đẩy sự hình thành phản ứng hóa học, dẫn đến sự hình thành hydro.

Sơ đồ lắp đặt thử nghiệm hydro, trước đây được nghiên cứu trong lớp hóa học ở trường trung học. Hóa ra, những bài học đó không hề thừa đối với việc thực hành các nhu cầu hàng ngày hiện đại.

Có vẻ như mọi thứ đều đơn giản và chỉ còn rất ít việc phải làm - thu thập hydro thu được để sử dụng làm nguồn năng lượng. Nhưng hóa học không bao giờ hoàn thiện nếu không có những chi tiết tinh tế.

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

Thiết kế máy phát điện hydro

Để chế tạo máy tạo hydro bằng tay của chính bạn, họ thường lấy sơ đồ lắp đặt cổ điển của Brown làm cơ sở. Máy điện phân công suất trung bình này bao gồm một nhóm tế bào, mỗi tế bào chứa một nhóm điện cực tấm. Công suất lắp đặt được xác định bởi tổng diện tích bề mặt của các tấm điện cực.

Các tế bào được đặt bên trong một thùng chứa cách ly tốt với môi trường bên ngoài. Thân bình có các ống nối đường ống cấp nước chính, ổ cắm hydro cũng như bảng tiếp xúc để kết nối điện.

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

Mạch máy phát điện Brown, trong số những thứ khác, cung cấp sự hiện diện của phớt nước và van một chiều.Do những yếu tố này, việc lắp đặt được bảo vệ khỏi dòng chảy ngược hydro. Theo sơ đồ này, về mặt lý thuyết có thể lắp ráp một hệ thống lắp đặt hydro, chẳng hạn như để tổ chức sưởi ấm một ngôi nhà ở nông thôn.

Sưởi ấm hydro trong nhà

Lắp ráp một máy phát điện hydro để sưởi ấm ngôi nhà một cách hiệu quả là một ý tưởng có thể không tuyệt vời nhưng rõ ràng là nó cực kỳ không mang lại lợi nhuận. Để có được lượng hydro cần thiết cho phòng nồi hơi gia đình, bạn không chỉ cần lắp đặt hệ thống điện phân mạnh mẽ mà còn cần một lượng năng lượng điện đáng kể.

Việc bù đắp lượng điện lãng phí bằng hydro được sản xuất tại nhà dường như là một quá trình không hợp lý.

Máy phát điện hydro thực sự hoạt động để sử dụng tại nhà. Điều duy nhất khiến chúng tôi khó chịu là đây chỉ là một phương án thử nghiệm, nó chỉ có thể cho thấy ngọn lửa phát sinh từ tia lửa như thế nào

Tuy nhiên, những nỗ lực giải quyết vấn đề làm thế nào để tạo ra một máy phát điện hydro cho ngôi nhà bằng chính đôi tay của bạn vẫn chưa dừng lại. Với nguyên lý hoạt động và thiết kế của một trong những mẫu đã được thử nghiệm trên thực tế nồi hơi hydro sẽ giúp bạn làm quen với bài viết mà chúng tôi khuyên bạn nên đọc.

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

1. Một thùng chứa kín, đáng tin cậy đã được chuẩn bị.
2. Điện cực hình ống hoặc tấm được thực hiện.
3. Một mạch điều khiển điện áp và dòng điện hoạt động được lắp ráp.
4. Các mô-đun bổ sung cho máy trạm đang được thực hiện.
5. Các phụ kiện (ống, dây điện, ốc vít) được lựa chọn.

Đương nhiên, bạn sẽ cần một bộ công cụ, bao gồm các thiết bị đặc biệt như máy hiện sóng và bộ đếm tần số. Sau khi trang bị cho mình mọi thứ bạn cần, bạn có thể tiến hành trực tiếp việc sản xuất hệ thống sưởi hydro cho ngôi nhà của mình.

Tự thực hiện dự án

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

Tế bào có thể được làm bằng PCB hoặc tấm mica (độ dày thành 5-7 mm). Để làm điều này, năm tấm textolite được cắt theo kích thước. Một hình chữ nhật được dán lại với nhau (bằng keo epoxy), phần dưới vẫn mở.

Khoảng những tấm thủy tinh hữu cơ như vậy tạo thành thân pin nhiên liệu của máy phát hydro. Đúng, một phiên bản kỹ thuật hơi khác được hiển thị ở đây - để lắp ráp và buộc chặt bằng vít

Ở mặt trên của hình chữ nhật, người ta khoan số lượng lỗ nhỏ cần thiết cho thân của các tấm điện cực, một lỗ nhỏ cho cảm biến mức, cộng với một lỗ có đường kính 10-15 mm để giải phóng hydro.

Các tấm điện cực được đặt bên trong hình chữ nhật, các chân tiếp xúc của chúng được đưa ra ngoài qua các lỗ của tấm phía trên bên ngoài tế bào. Cảm biến mực nước được lắp đặt ở mức lấp đầy tế bào 80%. Tất cả các phần chuyển tiếp trong tấm textolite (ngoại trừ đầu ra hydro) đều được lấp đầy bằng keo epoxy.

Đặc điểm thiết kế của các mô-đun máy phát điện trong ảnh là thiết kế hình trụ của chúng. Các điện cực của nguồn năng lượng thu nhỏ này cũng được thiết kế khác biệt.

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

Đây là trường hợp được chọn làm máy phát hydro cho dự án thử nghiệm tiếp theo. Ý tưởng đơn giản rất hấp dẫn, nhưng phương án này khó có thể phù hợp với một trạm mạnh được thiết kế để sưởi ấm khuôn viên của một ngôi nhà riêng

Nhưng trước khi lắp cell vào bên trong, vỏ máy phát điện cần được chuẩn bị:

• thực hiện cấp nước ở khu vực phía dưới;
• làm nắp trên bằng ốc vít;
• chọn vật liệu niêm phong đáng tin cậy;
• đặt khối đầu cực điện lên nắp;
• đặt một bộ thu hydro trên nắp.

Kết quả sẽ là một máy tạo hydro đã sẵn sàng một phần sau:

1. Pin nhiên liệu được nạp vào vỏ.
2. Các điện cực được kết nối với khối đầu cuối của vỏ.
3. Đầu nối đầu ra hydro được kết nối với ống góp hydro.
4. Vỏ được lắp vào thân máy thông qua một con dấu và được cố định.

Tất cả những gì còn lại là kết nối nước và các mô-đun bổ sung.

Bổ sung máy tạo hydro

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

Ở dạng đơn giản nhất, mô-đun như vậy được thể hiện bằng máy bơm nước và bộ điều khiển điều khiển. Máy bơm được điều khiển bởi bộ điều khiển dựa trên tín hiệu cảm biến, tùy thuộc vào mực nước bên trong pin nhiên liệu.

Các yếu tố cấu trúc bổ sung phải được đưa vào thiết kế của bất kỳ trạm hydro nào và thậm chí cả trạm thử nghiệm. Máy phát điện hydro không thể hoạt động nếu không có các thiết bị tự động hóa, điều khiển và bảo vệ.

Vì vậy, người ta cũng mong muốn có một thiết bị điều chỉnh tần số của dòng điện và mức điện áp cung cấp cho các cực của điện cực làm việc của pin nhiên liệu.Tối thiểu, mô-đun điện phải được trang bị bộ ổn áp và bảo vệ quá dòng.

Một ống góp hydro, ở dạng đơn giản nhất, trông giống như một ống chứa van, đồng hồ đo áp suất, kiểm tra van. Hydro được lấy từ bộ thu thông qua van kiểm tra và thực sự có thể được cung cấp cho người tiêu dùng.

Ống dẫn hydro và đồng hồ đo áp suất là bộ phận không thể thiếu của nhà máy hydro, cung cấp khả năng phân phối khí và kiểm soát áp suất

Nhưng trong thực tế mọi thứ có phần phức tạp hơn. Hydro là một loại khí dễ nổ có nhiệt độ cháy cao. Vì vậy, nếu chỉ bơm hydro vào hệ thống sưởi ấm lò hơi làm nhiên liệu sẽ không hiệu quả.

Tiêu chí chất lượng lắp đặt

Việc lắp ráp một hệ thống lắp đặt chất lượng cao, hiệu quả và hiệu quả tại nhà là điều cực kỳ khó khăn. Ví dụ, ngay cả khi chúng ta tính đến tiêu chí như kim loại mà các tấm hoặc ống điện cực được chế tạo, thì vẫn có nguy cơ gặp phải sự cố.

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

Một kiểu mô phỏng các tấm điện cực của máy phát hydro. Các tấm được lấy từ một tụ điện biến thiên thông thường, được làm bằng nhôm. Các điện cực như vậy sẽ đủ cho nửa giờ hoạt động chính xác ngay cả khi là một phần của hệ thống thí nghiệm nhỏ

Kích thước lắp đặt cũng đóng một vai trò quan trọng. Cần phải tính toán với độ chính xác cao liên quan đến công suất, chất lượng nước và các thông số khác cần thiết.

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

Ngay cả mặt cắt ngang của dây nối các điện cực với nguồn điện cũng rất quan trọng trong thiết kế máy phát hydro. Đúng, điều này liên quan đến hoạt động an toàn của thiết bị. Tuy nhiên, chi tiết thiết kế này cũng cần được tính đến khi lắp đặt tại nhà.

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

Mặc dù có số lượng phát triển khá ấn tượng của máy tạo hydro tự chế nhưng vẫn chưa có lựa chọn nào thực sự hiệu quả. Tất cả các model đều kém hơn thiết bị của nhà máy

Máy phát điện công nghiệp

Ở cấp độ sản xuất công nghiệp, công nghệ sản xuất máy phát điện hydro dùng trong gia đình đang dần được làm chủ và phát triển. Theo quy định, các trạm năng lượng dùng trong gia đình được sản xuất có công suất không vượt quá 1 kW.

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

Việc lắp đặt để vận hành trong các chung cư cũng được phát triển và sản xuất. Đây vốn là những thiết kế mạnh mẽ hơn (5-7 kW), mục đích của nó không chỉ là cung cấp năng lượng cho hệ thống sưởi ấm mà còn là sản xuất điện. Lựa chọn kết hợp này nhanh chóng trở nên phổ biến ở các nước phương Tây và Nhật Bản.

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

Một ví dụ về một trạm sản xuất công nghiệp ngoài đời thực có công suất lên tới 5 kW. Trong tương lai, việc lắp đặt tương tự được lên kế hoạch để trang bị cho các khu nhà ở và chung cư

Ngành công nghiệp Nga cũng đã bắt đầu tham gia vào loại hình sản xuất nhiên liệu đầy hứa hẹn này. Đặc biệt, Norilsk Nickel đang làm chủ các công nghệ sản xuất thiết bị hydro, bao gồm cả thiết bị gia dụng.

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

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

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

Có vẻ như đây chỉ là một ý tưởng khác mà nếu nắm bắt được nó, bạn có thể khởi động một vòng đam mê mới liên quan đến việc sản xuất nhiên liệu miễn phí cho nồi hơi tại nhà của bạn.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Khi thử nghiệm tại nhà với các mô hình tự chế, bạn cần chuẩn bị cho những kết quả bất ngờ nhất, nhưng trải nghiệm tiêu cực cũng là trải nghiệm:

Máy tạo hydro tự làm cho gia đình vẫn là một dự án tồn tại ở cấp độ một ý tưởng. Không có dự án máy tạo hydro tự làm nào được thực hiện trên thực tế và những dự án được đặt trực tuyến là trí tưởng tượng của tác giả hoặc các lựa chọn thuần túy lý thuyết.

Vì vậy chúng ta chỉ có thể trông cậy vào một sản phẩm công nghiệp đắt tiền hứa hẹn sẽ xuất hiện trong thời gian tới.

Bạn có biết mô hình ban đầu của máy tạo hydro không được mô tả trong bài viết không? Có thể bạn muốn chia sẻ những thông tin có giá trị sẽ hữu ích cho những người thợ thủ công tại nhà? Vui lòng viết bình luận vào khối bên dưới, đăng ảnh về chủ đề, bày tỏ ý kiến ​​​​của bạn.