Paljud on harjunud arvama, et maagaas on kõige soodsam ja ökonoomsem kütuseliik. Kuid selgus, et sellel tootel on hea alternatiiv - vesinik. See saadakse vee jagamisel. Algkomponent sellise kütuse saamiseks saadakse tasuta. Küttekatla isetehtav vesinikupõleti aitab teil palju säästa ja mitte mõelda poodi minemisele. Vesiniku tootmiseks mõeldud tehnilise paigaldise loomiseks kehtivad erireeglid ja meetodid.
Kuidas vesinikku toodetakse?
Keemiaõpetajad jagavad sageli keskkoolis käivatele lastele teavet vesiniku valmistamise kohta. Meetodit selle ekstraheerimiseks tavalisest veest keemias nimetatakse elektrolüüsiks. Just sellise keemilise reaktsiooni abil on võimalik saada vesinikku.
Lihtsa disainiga seade näeb välja nagu eraldi vedelikuga täidetud anum. Veekihi all on kaks plastelektroodi. Neid varustatakse elektriga. Tänu sellele, et veel on elektrijuhtivuse omadus, jääb vaheleplaadid joondavad kontakti minimaalse takistusega.
Tekkinud veetakistust läbiv vool viib keemilise reaktsiooni tekkeni, mille tulemusena tekib vajalik vesinik.
Praegusel etapil tundub kõik väga lihtne – jääb üle vaid koguda saadud vesinik, et seda energiaallikana kasutada. Kuid keemia ei saa eksisteerida ilma väikeste detailideta. Oluline on meeles pidada, et kui vesinik ühineb hapnikuga, tekib teatud kontsentratsioonil plahvatusohtlik segu. Seda ainete olekut peetakse kriitiliseks, mis piirab inimest kõige võimsamate kodutüüpi jaamade loomisel.
Kuidas vesinikupõleti töötab?
Vesinikkütusel töötavate generaatorite loomiseks kasutatakse enamasti klassikalist Browni paigaldusskeemi. Seda tüüpi elektrolüüsil on keskmine võimsus ja see sisaldab mitut rakkude rühma, millest igaühel on omakorda rühm plastelektroode. Loodud paigalduse võimsus sõltub plastelektroodide kogupindalast.
Rakke paigaldatakse konteinerisse, mis on välistegurite eest kvalitatiivselt kaitstud. Seadme korpusele on kinnitatud spetsiaalsed torud veetorustiku, vesiniku väljundi ja kontaktpaneeli ühendamiseks, mis toimib elektrivoolu toiteallikana.
Isevalmistatud Browni skeemi järgi vesinikupõleti sisaldab lisaks kõigele eelnevale eraldi veetihendit ja reversiventiil. Selliste osade abil saavutatakse seadme täielik kaitse vesiniku vabanemise eest. Just seda skeemi kasutavad paljud meistrid kodupiirkonna kütmiseks vesinikupaigaldise loomisel.
Vesinikuga koduküte
Oma kätega hapniku-vesinikpõleti loomine pole nii lihtne, see nõuab pingutust ja kannatust. Maja kütmiseks õige koguse vesiniku kogumiseks peate kasutama võimsat elektrolüüsiseadet, samuti varuma tohutul hulgal elektrienergiat.
Spetsialistid märgivad, et kulutatud elektrienergiat ei ole niipea võimalik kompenseerida koduse valmispaigaldise abil.
Vesinikujaam koduseks kasutamiseks
Kuidas oma kätega vesinikupõletit valmistada? See küsimus on jätkuv alt kõige populaarsem eramajade omanike seas, kes püüavad luua usaldusväärset ja kvaliteetset kütteallikat. Kõige tavalisem viis sellise seadme loomiseks on järgmine valik:
- valmistage ette õhukindel anum;
- luuakse plaat- või toruelektroodid;
- seadme disain on kavandatud: selle juhtimise ja vooluga varustamise meetod;
- lisamoodulite ettevalmistamine seadmega ühendamiseks;
- osta eriosi (kinnitused, voolikud, juhtmed).
Muidugi vajab kapten kindlasti tööriistu, sealhulgas spetsiaalseidseadmed, sagedusloendur või ostsilloskoop. Kui kõik tööriistad ja materjalid on ette valmistatud, saab meistrimees asuda koduseks kasutamiseks mõeldud vesinikküttepõleti loomiseni.
Seadme loomise skeem
Maja kütmiseks mõeldud vesinikupõleti loomise esimeses etapis peab kapten valmistama spetsiaalsed elemendid, mis on mõeldud vesiniku genereerimiseks. Kütuseelement eristub selle terviklikkuse poolest (veidi vähem kui generaatori korpuse pikkus ja laius), nii et see ei võta liiga palju ruumi. Sees olevate elektroodidega ploki kõrgus ulatub 2/3 põhikorpuse kõrgusest, millesse on paigaldatud konstruktsiooni põhiosad.
Lahtri saab luua pleksiklaasist või tekstoliidist (seina paksus varieerub 5-7 millimeetrit). Selleks lõigatakse tekstoliitplaat viieks võrdseks osaks. Järgmisena moodustatakse neist ristkülik ja äärised liimitakse epoksüliimiga. Saadud kujundi alumine osa peaks jääma avatuks.
Sellistest plaatidest on tavaks luua vesinikkuumuti kütuseelemendi korpus. Kuid sel juhul kasutavad eksperdid pisut teistsugust monteerimismeetodit, kasutades kruvisid.
Valmis ristküliku välisküljele puuritakse väikesed augud elektroodiplaatide hoidmiseks, samuti üks väike auk tasemeanduri jaoks. Vesiniku mugavaks vabastamiseks on vaja lisaava laiusega 10–15 millimeetrit.
Sisse on sisestatud plaatina elektrood, mille kontaktsabadläbida ristküliku ülaosas olevad puuritud augud. Järgmisena ehitatakse veetaseme andur umbes 80 protsendile raku täitmisest. Kõik tekstioliitplaadi vabad augud (välja arvatud see, millest vesinik väljub) täidetakse epoksüliimiga.
Generaatori rakud
Kõige sagedamini kasutatakse vesinikugeneraatori loomisel moodulite silindrilist vormi. Selle disainiga elektroodid on valmistatud veidi erineval viisil.
Auk, millest vesinik välja tuleb, peab olema täiendav alt varustatud spetsiaalse liitmikuga. See on kinnitatud kinnitusega või liimitud. Valmis vesiniku genereerimise element on kerise korpusesse sisse ehitatud ja pe altpoolt suletud (sel juhul võite kasutada ka epoksüvaiku).
Instrumendi korpus
Kodus kasutamiseks mõeldud vesinikugeneraatori korpus on üsna lihtne. Kuid sellise konstruktsiooni kasutamine suure elektrijaamade jaoks ei tööta, kuna see lihts alt ei talu koormust.
Enne kui paigaldate valmis lahtri sees, peaks ümbris olema hästi ette valmistatud. Selleks vajate:
- loo korpuse põhja vedeliku juurdevool;
- teha ülemine kate varustatud mugavate ja usaldusväärsete kinnitustega;
- valige hea tihendusmaterjal;
- paigaldage kaanele elektriline klemmiplokk;
- varustage kaas vesinikukollektoriga.
Lõppetapp
Töö lõppedes saab meister vastu võttakvaliteetne ja töökindel vesinikugeneraator eramaja küttesüsteemi. Jäänud on vaid viimane lihv:
- paigaldage valmis kütuseelement seadme põhikorpusesse;
- ühendage elektroodid instrumendi kaane klemmiplokiga;
- Vesiniku väljalaskeavale paigaldatud pistik tuleb ühendada vesiniku kollektoriga;
- kaas on asetatud seadme korpuse peale ja kinnitatud läbi tihendi.
Nüüd on vesinikugeneraator täielikult töökorras. Eramu omanik saab turvaliselt ühendada vee ja lisamoodulid eramaja mugavaks kütmiseks.
Seadme kasutustingimused
Kodu jaoks mõeldud vesinikuga ehetepõletil peaksid olema täiendavad sisseehitatud moodulid. Eriti oluline on veevarustusmoodul, mis on kombineeritud vesinikugeneraatori enda sisse ehitatud veetaseme anduriga. Lihtsamad mudelid on veepump ja juhtkontroller. Pumpa juhib kontroller anduri signaali kaudu, mis sõltub kütuseelemendis oleva vedeliku kogusest.
Abielemendid on iga küttekonstruktsiooni puhul väga olulised. Vesinikupõhise generaatori kasutamine ilma automaatjuhtimis- ja kaitsemooduliteta on keelatud ja isegi ohtlik.
Eksperdid soovitavad osta spetsiaalse süsteemi, mis reguleerib tarnitava elektrivoolu sagedust ja pingetaset. See on oluline kütuseelemendi sees olevate tööelektroodide normaalseks toimimiseks. Ka moodulisolema pinge stabilisaator ja ülevoolukaitse.
Vesinikukollektor on toru, millesse on ehitatud spetsiaalne ventiil, manomeeter ja tagasilöögiklapp. Kollektorist juhitakse vesinik ruumi spetsiaalse tagasilöögiklapi kaudu.
Rõhumõõtur ja vesinikukollektor on vesinikugeneraatoris väga olulised osad, mille abil jaotub gaas ühtlaselt ruumis ja kontrollitakse üldist rõhutaset.
Iga tarbija peaks meeles pidama, et vesinik jääb kõrge põlemistemperatuuriga plahvatusohtlikuks gaasiks. Just sel põhjusel on keelatud lihts alt võtta ja täita küttekeha konstruktsiooni vesinikuga.
Kuidas määrata paigalduse kvaliteeti?
Kvaliteetse ja turvalise kodu küttepaigaldise iseseisva loomine on keeruline ülesanne, millega kõik hakkama ei saa. Näiteks võib isegi seadme torude ja elektroodiplaatide metallist rääkides silmitsi seista paljude raskustega.
Sisseehitatud elektroodide kasutusiga sõltub otseselt metalli tüübist ja selle põhiomadustest. Muidugi võite kasutada sama roostevaba terast, kuid selliste osade töö on lühiajaline. Vesinikupõleti temperatuur peaks olema umbes 5000 K.
Mõõtmised on eriti olulised. Kõik arvutused tuleks teha võimalikult täpselt, võttes arvesse vajalikku võimsust, sissetuleva vee kvaliteeti ja muid kriteeriume. Kui elektroodide vahelise augu suurus ei ühtiarvutuste kohaselt ei pruugi vesinikugeneraator üldse käivituda.
