מחוללי מימן, המשמשים כיום במכוניות כדי לחסוך באנרגיה, מגיעים בשני סוגים: אלקטרוליזר "רטוב" ואלקטרוליזר "יבש". לכל אחד מהם יתרונות וחסרונות משלו, אך האלקטרוליזר היבש הוא פיתוח של הדור השני של מכשירים המייצרים מימן למכוניות, שכן הוא מבטל את החסרונות המשמעותיים של קודמו הרטוב.
כאשר אתה מתנסה בייצור מימן בעצמך, אתה צריך להיות זהיר ביותר לגבי אמצעי זהירות! יש צורך ללמוד תחילה את הניסיון של חוקרים ועוסקים אחרים. קישורים למשאבים בנושא זה מאת דוגמאות מעשיותבסוף המאמר.
כל מיני גנרטורים ומכשירים בחנות הסינית הזו.
הסרטון מציג תרשים של גנרטור יבש. פרטים נוספים על אופן הכנתו נמצאים בסרטון השני.
תיאור מפורט
כדי לייצר סוללות תאים יבשים, תזדקק לפלדת אל חלד מחוררת 316L או 316T. עובי היריעה הוא 0.4 מ"מ, או 0.5 מ"מ, לא עבה יותר, עם קוטר חור של 2 מ"מ, או 3 מ"מ. גובה החורים מבודד, כפי שמוצג בתמונה. משייפים קלות כל דף בנייר זכוכית גס כך שהמשטח מכוסה בשריטות. זה יגדיל את שטח המגע בין פלדה למים.
בייצור "סוללות יבשות" לרכב, תזדקקו ל-20 יריעות פלדה מחוררת 10X10 ס"מ, עם בליטה של 3X3 ס"מ, למגע חשמלי; 19 מרווחים בעובי 2 מ"מ ו-2 מרווחים בעובי 10 מ"מ. ניתן לחתוך אותם מצינורות פנימיים לרכב או מיריעות גומי. אתה צריך גם שני יריעות פלסטיק 16X16 ס"מ עדיף לעשות אותם מהקירות של מיכל סוללה שמיצה את חיי השירות שלו. תוכלו לראות את הפרטים הנותרים בהדגמת הווידאו של דגם ה"סוללה היבשה" הרב-קוטבית. האטם הראשון והאחרון הם בעובי 10 מ"מ, נדרשים על מנת חלקי פלסטיקשכן הכניסה והיציאה של מים במערכת הסוללות לא נחו בחוזקה מול הראשון והאחרון יריעות פלדה. בלוחות הפלדה, בבליטות למגעים חשמליים, קדחו חור בקוטר כזה שהבורג משתלב בהם כאילו מושחל, כלומר בחוזקה! הלוחות חייבים במגעים חלופיים. צלחת אחת עם מגעים על הבורג הימני; השני - עם מגע על הבורג השמאלי. וְכֵן הָלְאָה.
מערכת אלקטרוליזה
מערכת האלקטרוליזה מורכבת מהחלקים הבאים: סוללה. "סוללה יבשה". המיכל הראשון מיועד למים מזוקקים המעורבבים עם אשלגן הידרוקסיד. אשלגן הידרוקסיד חייב להיות בעל 95% רוויה!. המיכל השני עם רגיל, מים נקייםלטיהור גז. מכשיר לחץ. שסתום שמונע מהגז לחזור חזרה למערכת.
חיבור הכבלים החיובי והשלילי מהסוללה ל"סוללה יבשה". זרימת המים המעורבבים עם אשלגן הידרוקסיד לתוך הסוללה. הגז שנוצר עם שאריות מים יוצא מהסוללה ונכנס למיכל. לאחר מכן, דרך מסנן שמונע בריחת מים, הגז מהמיכל הראשון נכנס למיכל השני לטיהור דרך המים. לשם כך, נעשה שימוש בצינור ארוך, העובר כמעט עד לתחתית המיכל השני. במיכל הראשון והשני ניתן להניח חומר עמיד לחומצה, שאינו שוקע ונקבובי על גבי המים כדי למנוע התזות מים כאשר המכונית מתגלגלת, רועדת ונוטה תוך כדי נסיעה. לאחר מכן, דרך מסנן המונע בריחת מים, הגז המטוהר מהמיכל השני עובר דרך מכשיר המצביע על לחץ גז.
ממכשיר הלחץ עובר גז דרך שסתום, המונע מהגז לחזור חזרה דרך המערכת. השסתום מורכב מצינור נחושת עם פקקים מוברגים היטב בשני הקצוות. המכסים מצוידים בפטמות המאפשרות מעבר אוויר בכיוון אחד, כלומר ממערכת האלקטרוליזה אל החוץ. ובתוך צינור נחושת"צמר פלדה" בדרגה 0000 ארוז היטב ללא שסתום זה, מערכת האלקטרוליזה תהיה נפיצה!
סוללות יבשות" קלות להרכבה ופירוק. הפרמטרים המוצעים של לוח הפלדה יחסכו ממך את כאב הראש של החישובים. אם "סוללה יבשה", בהתחשב בעוצמת הסוללה של המכונית שלך, אינה יעילה במיוחד, הפחיתו את מספר הלוחות באותה מידה בפלוס ומינוס. אם הסוללה מתחממת מאוד, הוסף את מספר הצלחות באופן שווה, אחת עבור פלוס, השנייה עבור מינוס, וכן הלאה. הפוך את המיכל הראשון והשני במערכת האלקטרוליזה לאותו אזור וצורה כך שניתן יהיה למקם אותם בצורה נוחה יותר מתחת למכסה המנוע. לאמינות, הכינו מארזי פלדה עבורם ועבור "הסוללה היבשה". גז מסופק למנוע דרך מערכת יניקת האוויר. במקרה זה, יש צורך להפחית את הזרקת הדלק. ישנם מותגים רבים של מכוניות, ולכן יש צורך בגישה אינדיבידואלית כאן. באופן כללי, לחשוב, להתנסות.
באתר זה תמצאו סרטונים וציורים של מזרק המים וממסר ההצתה במתח גבוה. ובאתר הזה בשפה הרוסית vodorod-na-avto.com יש הרבה מידע שימושיעם פרטים ובדיקות של מחוללי מימן למכוניות.
מימן הוא למעשה נוף מושלםדלק, אבל הבעיה היא שהוא נמצא על הפלנטה שלנו רק בצורה של תרכובות עם יסודות כימיים אחרים. חלקו של החומר ה"טהור" באטמוספירה הוא לא יותר מ-0.00005%. בהינתן המציאות הללו, זה הופך להיות נושא אקטואליעל מחולל המימן. בואו ניקח בחשבון את עקרון הפעולה של מכשיר כזה, תכונות העיצוב שלו, היקף היישום והאפשרות לייצור עצמי.
תיאור ועיקרון הפעולה של מחולל מימן
ישנן מספר שיטות להפקת מימן מחומרים אחרים, אנו מפרטים את הנפוצים ביותר:
- אלקטרוליזה, טכניקה זו היא הפשוטה ביותר וניתן ליישם אותה בבית. בְּאֶמצָעוּת תמיסה מימיתהמכיל מלח, הקבוע מדלגים זרם חשמלי, בהשפעתו מתרחשת תגובה שניתן לתאר באמצעות המשוואה הבאה: 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + Cl 2 + H 2 . במקרה זה, הדוגמה ניתנת לתמיסה של מלח מטבח רגיל, שלא האפשרות הטובה ביותר, שכן הכלור המשוחרר הוא חומר רעיל. שימו לב שהמימן המתקבל בשיטה זו הוא הטהור ביותר (כ-99.9%).
- על ידי העברת אדי מים על קוק פחם מחומם לטמפרטורה של 1000 מעלות צלזיוס, בתנאים כאלה מתרחשת התגובה הבאה: H 2 O + C ⇔ CO + H 2.
- הפקת מתאן על ידי המרת קיטור ( תנאי הכרחילתגובה - טמפרטורה 1000°C): CH 4 + H 2 O ⇔ CO + 3H 2. האפשרות השנייה היא חמצון של מתאן: 2CH 4 + O 2 ⇔ 2CO + 4H 2.
- במהלך תהליך הפיצוח (זיקוק נפט), מימן משתחרר כתוצר לוואי. שימו לב כי בארצנו עדיין נהוג לשרוף חומר זה בחלק מבתי זיקוק נפט עקב היעדר ציוד הכרחיאו ביקוש מספיק.
מבין האפשרויות המפורטות, האחרונה היא הזולה ביותר, והראשונה היא הנגישה ביותר היא זו שמהווה את הבסיס לרוב מחוללי המימן, כולל אלה הביתיים. עקרון הפעולה שלהם הוא שבתהליך העברת זרם דרך תמיסה, האלקטרודה החיובית מושכת יונים שליליים, והאלקטרודה בעלת המטען ההפוך מושכת חיוביים, וכתוצאה מכך פיצול החומר.
תכונות עיצוב ועיצוב של מחולל המימן
אמנם אין כמעט בעיות עם ייצור מימן כעת, אך הובלתו ואחסנו עדיין נותרו משימה דחופה. המולקולות של החומר הזה כל כך קטנות עד שהן יכולות אפילו לחדור למתכת, מה שמהווה סיכון בטיחותי מסוים. אחסון נספג עדיין אינו רווחי במיוחד. לכן, רוב האפשרות הטובה ביותר– יצירת מימן מיד לפני השימוש בו במחזור הייצור.
לשם כך מיוצרים מפעלים תעשייתיים לייצור מימן. ככלל, אלה הם אלקטרוליזרים מסוג ממברנה. העיצוב הפשוט של מכשיר כזה ועקרון הפעולה ניתנים להלן.
ייעודים:
- A – צינור להסרת כלור (Cl 2).
- B – סילוק מימן (H 2).
- C היא האנודה שעליה מתרחשת התגובה הבאה: 2CL – →CL 2 + 2e – .
- D היא הקתודה, ניתן לתאר את התגובה עליה באמצעות המשוואה הבאה: 2H 2 O + 2e – →H 2 + OH – .
- E - תמיסה של מים ונתרן כלורי (H 2 O & NaCl).
- F - קרום;
- G – תמיסה רוויה של נתרן כלורי והיווצרות סודה קאוסטית (NaOH).
- H – הסרת מי מלח וסודה קאוסטית מדוללת.
- I – קלט של מי מלח רווי.
- J – כיסוי.
התכנון של גנרטורים ביתיים הוא הרבה יותר פשוט, שכן רובם אינם מייצרים מימן טהור, אלא מייצרים את הגז של בראון. זה השם שניתן לתערובת של חמצן ומימן. אפשרות זו היא המעשית ביותר היא אינה דורשת הפרדת מימן וחמצן ניתן לפשט באופן משמעותי, ולכן זול יותר. בנוסף, הגז שנוצר נשרף תוך כדי הפקתו. אחסון וצבירתו בבית אינם רק בעייתיים, אלא גם לא בטוחים.
ייעודים:
- a - צינור לאוורור הגז של בראון;
- ב - סעפת כניסת אספקת מים;
- ג - דיור אטום;
- ד - בלוק של לוחות אלקטרודות (אנודות וקתודות), עם מבודדים מותקנים ביניהם;
- ה - מים;
- f - חיישן מפלס מים (מחובר ליחידת הבקרה);
- g - מסנן הפרדת מים;
- h - אספקת חשמל מסופקת לאלקטרודות;
- i - חיישן לחץ (שולח אות ליחידת הבקרה כאשר מגיעה לרמת הסף);
- j - שסתום בטיחות;
- k – יציאת גז משסתום הבטיחות.
תכונה אופיינית של מכשירים כאלה היא השימוש בלוקים אלקטרודות, שכן הפרדה של מימן וחמצן אינה נדרשת. זה מאפשר לגנראטורים להיות די קומפקטיים.
יישומים של מחולל מימן
בשל הבעיות הקשורות להובלה ואחסון של מימן, מכשירים כאלה מבוקשים בתעשיות שבהן נוכחות גז זה נדרשת על ידי המחזור הטכנולוגי. בואו נרשום את הכיוונים העיקריים:
- ייצור הקשור לסינתזה של מימן כלורי.
- ייצור דלק למנועי רקטות.
- יצירת דשנים.
- ייצור מימן ניטריד (אמוניה).
- סינתזה של חומצה חנקתית.
- IN תעשיית המזון(להשגת שומנים מוצקים משמנים צמחיים).
- עיבוד מתכות (ריתוך וחיתוך).
- שחזור מתכות.
- סינתזה של מתיל אלכוהול
- ייצור חומצה הידרוכלורית.
למרות העובדה שייצור מימן במהלך זיקוק נפט זול יותר מהפקתו באמצעות אלקטרוליזה, כאמור לעיל, מתעוררים קשיים בהובלת גז. המצב הסביבתי לא תמיד מאפשר הקמת מתקני ייצור כימיקלים מסוכנים ישירות ליד בתי זיקוק לנפט. בנוסף, מימן המיוצר על ידי אלקטרוליזה הוא הרבה יותר נקי מזה המיוצר על ידי פיצוח שמן. בהקשר זה, מחוללי מימן תעשייתיים הם תמיד מבוקשים מאוד.
שימוש ביתי
ישנם שימושים למימן גם בחיי היומיום. קודם כל, מדובר במערכות חימום אוטונומיות. אבל הנה כמה מוזרויות. מפעלי ייצור מימן טהור הם הרבה יותר יקרים ממחוללי גז בראון, ניתן אפילו להרכיב אותם בעצמך. אבל בעת ארגון חימום ביתי, יש צורך לקחת בחשבון שטמפרטורת הבעירה של גז בראון גבוהה בהרבה מזו של מתאן, ולכן תזדקק לדוד מיוחד, שהוא מעט יקר יותר מאשר רגיל.
באינטרנט ניתן למצוא מאמרים רבים בהם כתוב שלפיצוץ גז ניתן להשתמש דוודים קונבנציונליים, זה בלתי אפשרי לחלוטין. IN התרחיש הטוב ביותרהם ייכשלו במהירות, ובמקרה הגרוע הם עלולים לגרום לתוצאות עצובות או אפילו טרגיות. עיצובים מיוחדים עם זרבובית עמידה יותר בחום זמינים לתערובת של בראון.
יש לציין כי רווחיות מערכות חימוםמבוסס על מחוללי מימן מפוקפק מאוד בגלל יעילות נמוכה. במערכות כאלה יש הפסדים כפולים, ראשית, במהלך תהליך ייצור הגז, ושנית, בעת חימום מים בדוד. זול יותר לחמם מים מיד בדוד חשמלי לחימום.
יישום שנוי במחלוקת לא פחות עבור שימוש ביתי, שבו הבנזין מועשר בגז של בראון מערכת דלקמנוע לרכב על מנת לחסוך כסף.
ייעודים:
- a - מחולל NHO (ייעוד מקובל לגז של בראון);
- ב - יציאת גז לתא הייבוש;
- ג - תא להסרת אדי מים;
- ד - החזרת הקונדנסט לגנרטור;
- ה - אספקת גז יבש למסנן האוויר של מערכת הדלק;
- f - מנוע מכונית;
- g – חיבור למצבר ולגנרטור חשמלי.
יש לציין שבמקרים מסוימים מערכת כזו אפילו עובדת (אם היא מורכבת נכון). אבל לא תמצא פרמטרים מדויקים, מקדם רווח כוח או אחוזי חיסכון. הנתונים הללו מטושטשים מאוד ומהימנותם מוטלת בספק. שוב, השאלה לא ברורה עד כמה יקטן חיי המנוע.
אבל הביקוש יוצר היצע, אתה יכול למצוא באינטרנט ציורים מפורטיםמכשירים כאלה והוראות לחיבורם. יש גם דגמים מוכניםנוצר בארץ השמש העולה.
הכנת מחולל מימן פשוט במו ידיך צעד אחר צעד
נספר לכם כיצד תוכלו ליצור גנרטור תוצרת בית לייצור תערובת של מימן וחמצן (HNO). הכוח שלו לא מספיק כדי לחמם בית, אלא בשביל מבער גזלחיתוך מתכת, כמות הגז המופקת תספיק.
אוֹרֶז. 8. דיאגרמת מבער גז ייעודים:
- a - פיית מבער;
- b - צינורות;
- ג - אטמי מים;
- ד - מים;
- e - אלקטרודות;
- ו - דיור אטום.
קודם כל, אנחנו עושים אלקטרוליזר בשביל זה אנחנו צריכים מיכל אטום ואלקטרודות. בתור האחרון, אנו משתמשים בלוחות פלדה (הגודל שלהם נבחר באופן שרירותי, בהתאם לביצועים הרצויים), המחוברים לבסיס דיאלקטרי. אנו מחברים את כל הלוחות של כל אלקטרודה זה לזה.
כאשר האלקטרודות מוכנות, יש לאבטח אותן במיכל כך שנקודות החיבור של חוטי החשמל יהיו מעל מפלס המים הצפוי. החוטים מהאלקטרודות עוברים לספק כוח 12 וולט או מצבר לרכב.
אנו עושים חור במכסה של המיכל עבור צינור יציאת הגז. ניתן להשתמש באטמי מים קונבנציונליים צנצנות זכוכיתקיבולת 1 ליטר. אנו ממלאים אותם 2/3 במים ומחברים אותם אל האלקטרוליזר והמבער, כפי שמוצג באיור 8.
עדיף לקחת מבער מוכן, שכן לא כל חומר יכול לעמוד בטמפרטורת הבעירה של גז בראון. אנו מחברים אותו לפלט של שסתום המים האחרון.
אנו ממלאים את האלקטרוליזר במים שאליהם הוסיפו מלח מטבח רגיל.
הפעל מתח על האלקטרודות ובדוק את פעולת המכשיר.
מחולל מימן (אלקטרוליזר) הוא מכשיר המשתמש באור משני תהליכים: פיזיקלי וכימי.
במהלך הפעולה, בהשפעת זרם חשמלי, מים מתפרקים לחמצן ומימן. התהליך הזהנקרא אלקטרוליזה. האלקטרוליזר הוא די פופולארי בקרב הרבים ביותר מינים ידועיםמחוללי מימן.
איך המכשיר עובד
האלקטרוליזר מורכב ממספר לוחות מתכת הטבולים במיכל אטום עם מים מזוקקים.
במארז עצמו יש מסופים לחיבור מקור הכוח וישנו שרוול שדרכו יוצא גז.
ניתן לתאר את פעולת המכשיר באופן הבא: זרם חשמלי מועבר במים מזוקקים בין לוחות עם שדות שונים (לאחד יש את האנודה, לשני יש את הקתודה), מפצל אותו לחמצן ומימן.
בהתאם לאזור של הלוחות, לזרם החשמלי יש את החוזק שלו, אם השטח גדול, זרם רב עובר במים ומשתחרר יותר גז. תרשים החיבור של הלוחות הוא חלופי, תחילה פלוס, ואז מינוס, וכן הלאה.
מומלץ לייצר אלקטרודות מנירוסטה, שאינה מגיבה עם מים בתהליך האלקטרוליזה. העיקר למצוא נירוסטה באיכות גבוהה. עדיף להקטין את המרחק בין האלקטרודות, אבל כך שבועות גז יוכלו לנוע בקלות ביניהן. עדיף לעשות מחברים מאותה מתכת כמו האלקטרודות.
שימו לב:בשל העובדה שטכנולוגיית הייצור קשורה לגז, על מנת למנוע היווצרות של ניצוץ, יש צורך לבצע התאמה הדוקה של כל החלקים.
בהתגלמות הנבדקת, המכשיר כולל 16 לוחות, הם ממוקמים זה מזה בתוך 1 מ"מ.
בשל העובדה שלצלחות יש שטח פנים ועובי גדול למדי, ניתן יהיה להעביר זרמים גבוהים דרך מכשיר כזה, אך המתכת לא תתחמם. אם אתה מודד את הקיבול של האלקטרודות באוויר, זה יהיה 1nF סט זה משתמש עד 25A במי ברז רגילים.
לאסוף מחולל מימןאתה יכול להשתמש במיכל מזון במו ידיך, מכיוון שהפלסטיק שלו עמיד בחום. אז אתה צריך להוריד את האלקטרודות לתוך המיכל כדי לאסוף גז עם מחברים מבודדים הרמטית, מכסה וחיבורים אחרים.
אם אתה משתמש במיכל מתכת, אז כדי למנוע קצר חשמלי, האלקטרודות מחוברות לפלסטיק. שני מחברים מותקנים משני הצדדים של אביזרי נחושת ופליז (התאמה - הרכבה, הרכבה) להפקת גז. מחברים ואביזרים למגע חייבים להיות מאובטחים היטב באמצעות איטום סיליקון.
עמידה באמצעי בטיחות
האלקטרוליזר הוא מכשיר בעל סיכון גבוה.
לכן, במהלך ייצורו, התקנתו והפעלתו, חובה לעמוד באמצעי בטיחות כלליים ומיוחדים כאחד.
אמצעים מיוחדים כוללים את הדברים הבאים:
- יש לשלוט בריכוז תערובת המימן והחמצן על מנת למנוע פיצוץ;
- אם מפלס הנוזל אינו נראה בחלון הבדיקה של מחולל המימן, לא ניתן להשתמש בו;
- בעת ביצוע תיקונים, אתה צריך לוודא שאין מימן בנקודת הסיום של המערכת;
- השימוש באש פתוחה, מכשירי חימום חשמליים ומנורות ניידות עם מתח של יותר מ-12 וולט ליד האלקטרוליזר אסור;
- כשאתה עובד עם אלקטרוליט, עליך להגן על עצמך באמצעות ציוד מגן (לבוש כולל, כפפות ומשקפי מגן).
בעלי מלאכה מוסמכים מאמינים שייצור מחוללי מימן תוצרת בית למכוניות בבית הוא מאמץ מסוכן.
הם מסבירים זאת בכך שלאלקטרוליזר לרכב יש מערכת מכשירים מורכבת ולא בטוחה.
ייצור יחידות כאלה דורש שימוש בחומרים מיוחדים וריאגנטים.
שימו לב:במקרה של התקנה עצמית של אלקטרוליזר שיוצר בעצמך, מומלץ לשלול לחלוטין את האפשרות שגז נכנס לתא הבעירה כאשר המנוע כבוי. כאשר המנוע כבוי, מחולל המימן חייב להתנתק אוטומטית מאספקת החשמל של הרכב.
אם בכל זאת תחליט לעשות הידרוליזר לרכב בעצמך, אתה בהחלט צריך לצייד אותו עם בובע - זה שסתום מים מיוחד. השימוש בו יגביר משמעותית את הבטיחות בנהיגה במכונית.
חימום הבית בגז חום
מימן הוא היסוד הכימי הנפוץ ביותר, ולכן משתלם כלכלית להשתמש בו.
עבור בעלי בתים וקוטג'ים רבים, עולה לעתים קרובות השאלה כיצד להשיג אנרגיה "נקיה" וזולה לצרכי הבית. את התשובה ניתן למצוא בחידושים כמו גנרטור מים לחימום הבית.
מדענים, הודות לפיתוחים שלהם, אפשרו לרבים להשתמש במכשיר כזה להפקת גז. המתקן מסוגל לייצר מימן (גז חום) וגז זה ישמש להפקת אנרגיה.
האם אתה יכול לדמיין את הקשר הזה? נוסחה כימית, כמו hho. גז זה ניתן לקבל ממים בשיטת האלקטרוליזה. יש הרבה דוגמאות בחיים כאשר אנשים רוצים לחמם את ביתם עם חמצן. אבל כדי שסוג זה של דלק יזכה לפופולריות, תחילה עליך ללמוד כיצד לייצר אותו (הגז של בראון) בתנאים ביתיים.
עדיין אין טכנולוגיה חימום מימןבית פרטי, שיהיה אמין למדי.
צפו בסרטון בו משתמש מנוסה מסביר כיצד להכין מחולל מימן במו ידיכם:
אחד הנוחים ו דרכים מעשיותהשגת מימן, והשימוש הנוסף והסביר שלו הוא מחולל מימן, מה שנקרא מבער מימן. אבל הפקת מימן בבית היא פעילות מסוכנת למדי, אז הקשיבו לעצות המתוארות.
מחולל מימן תוצרת בית:
הבסיס של מבער מימן הוא מחולל מימן, שהוא מעין מיכל עם מים ופלטות נירוסטה. בנייה ו תיאור מפורטמחולל מימן אפשרי בלי מאמץ מיוחדנמצא באתרים אחרים, אז אני לא אבזבז על זה הקלדת תווים. אני רוצה להעביר דקויות חשובות מאוד שיעזרו לך מאוד אם אתה מתכנן להכין מבער מימן במו ידיך.
איור מס' 1 – דיאגרמת בלוקיםמבער מימן המהות של מבער מימן היא לייצר מימן על ידי אלקטרוליזה של מים. אתה חייב להבין שאתה לא יכול לשפוך שום דבר לתוך האלקטרוליזר (מיכל עם מים ואלקטרודות), אני ממליץ להשתמש במים מזוקקים, אבל קראתי שעבור אלקטרוליזה יותר יעילה מוסיפים עוד סודה קאוסטית(אני לא יודע את הפרופורציות).
האלקטרוליזר שלי מורכב מלוחות נירוסטה, אטמי גומי ושתי לוחות פרספקס עבים, ולחוץ הכל נראה כך:
איור מס' 2 - אלקטרוליזר יש למלא את האלקטרוליזר במים בדיוק עד מחציתו כדי לעמוד באמצעי הבטיחות לפקח על מפלס הנוזל, כאשר הוא משתנה ככל שהוא יורד. פרמטרים חשמלייםועוצמת שחרור המימן!
אבל לפני שאתם מבזבזים זמן וחומרים רבים בהרכבת האלקטרוליזר, דאגו לאספקת החשמל עבורו. האלקטרוליזר שלי, למשל, צורך זרם של כ-6A במתח של 8V.
לוחות מתכת (אלקטרודות) מחוברים באמצעות שכבה עבה המולחמת אליהם. חוט נחושת, ושמן חוטי נחושת(בערך 4 מ"מ חתך).
איור מס' 3 - כיצד לחבר את החוטים עליך גם להבין שהכל חייב להיות מחובר היטב ומבודד היטב, קצר חשמליצלחות וניצוץ זה לא מקובל!!!
איור מס' 4 - בידוד צלחות למעשה, יש הרבה סוגים שונים של עיצובים של אלקטרוליזרים, אז אני לא רוצה למקד את תשומת הלב שלך על זה, למרות שזה החלק הבסיסי ביותר ועתיר העבודה עבור מבער מימן, כשלעצמו זה לא מאוד חשוב (כל עיצוב שלו יתאים לך).
כאשר עובדים עם לפיד מימן, עליך:
אם אתה מתכנן לעשות מבער מימן, אז היזהר! מימן מאוד נפיץ!!! בעת הרכבה והפעלה של לפיד מימן, ישנם פרטים חיוניים רבים. שימו לב לעצה שלי - אני באמת עשיתי את זה ואני יודע מה אני אומר.
במבער מימן תוצרת בית, לחץ המימן חייב להיות עקבי, והגנה מפני פיצוץ הפוך, אטימות טובה ובידוד!
העובדה היא שכאשר עובדים עם לפיד מימן, אתה משתמש באספקת חשמל לאלקטרוליזה. ובזמן שהוא מופעל, מימן משתחרר בערך באותה עוצמה (ככל שהעבודה מתקדמת, הוא עלול לרדת, כאשר המים מתאדים וצפיפות הזרם בין לוחות האלקטרודות משתנה), אז אל תתחיל לעבוד מבלי להכיר קודם את המבער לְעַצֵב.
כיצד להשתמש נכון בלפיד מימן:
בראש ובראשונה, תמיד עבדו במסגרת האמצעים הגנה אישית(הקפידו ללבוש מגן מגן או משקפי מגן על הפנים), שנית, עקבו אחר הכללים בטיחות אש. שלישית, עקוב אחר מפלס המים באלקטרוליזר ועוצמת הלהבה.
לא צריך להדליק את הלהבה מיד, לתת למימן לעקור את החמצן הנותר (לי זה לוקח בערך עשר דקות, תלוי בעוצמת השחרור ובנפח הכלים עם אטם מים ופתיל A, B , איור 1)
הקפידו להחזיק מיכל מים בקרבתכם - תזדקקו לו כדי לכבות את להבת המבער כשתסיימו לעבוד. כדי לעשות זאת, אתה רק צריך לכוון את קצה המחט עם הלהבה מתחת למים ובכך לנתק את החמצן למדורה. תמיד תכבה את הלהבה תחילה ולאחר מכן כבה את החשמל לגנרטור - אחרת פיצוץ מיידי.
אטם מים ונתיך:
שימו לב לדמות מס' 1 - יש שם שני מיכלים (סימנתי אותם A ו-B), ומחט מ מזרק חד פעמי(ב), כל זה מחובר על ידי צינורות מ IVs.
אתה צריך לשפוך מים לתוך המיכל הראשון (A), זה אטם מים. זה הכרחי כדי שהפיצוץ לא יגיע לאלקטרוליזר (אם הוא יתפוצץ, זה יהיה כמו רימון פיצול).
איור מס' 5 - אטם מים שימו לב שיש שני מחברים בכיסוי אטם המים (את כל זה התאמתי מטפטפת רפואית), שניהם מודבקים הרמטית לתוך הכיסוי באמצעות דבק אפוקסי. צינור אחד ארוך, שדרכו מימן מהגנרטור צריך לזרום מתחת למים, לגרגר, ודרך החור השני לעבור דרך הצינור אל הפתיל (B).
איור מס' 6 - נתיך אתה יכול לשפוך גם מים (למען אמינות רבה יותר) וגם אלכוהול (אדי אלכוהול מגבירים את טמפרטורת הבעירה של הלהבה) לתוך מיכל עם נתיך.
הפתיל עצמו עשוי כך: אתה צריך לעשות חור במכסה בקוטר של 15 מ"מ, וחורים עבור הברגים.
איור מס' 7 - איך נראים החורים במכסה תצטרך גם שתי דסקיות עבות (במידת הצורך, אתה צריך להרחיב קוטר פנימימכונות כביסה באמצעות קובץ עגול) שני אטמי אינסטלציה ונייר כסף מחטיף שוקולד או בלון רגיל.
איור מס' 8 - סקיצה של שסתום בטיחות זה מורכב די פשוט אתה צריך לקדוח ארבעה חורים קואקסיאליים דסקיות ברזל, מכסה ואטמים. ראשית עליך להלחים את הברגים למכונת הכביסה העליונה, ניתן לעשות זאת בקלות באמצעות מלחם חזק ושטף פעיל.
איור מס' 9 - מכונת כביסה עם ברגים 
איור מס' 10 - ברגים מולחמים למכונת הכביסה לאחר שהלחמת את הברגים אתה צריך לשים אחד על מכונת הכביסה אטם גומיוהשסתום שלך עצמו. השתמשתי בגומייה דקה מההתפוצצות בַּלוֹן(זה הרבה יותר נוח מאשר לשים נייר כסף דק), למרות שגם נייר כסף מתאים למדי, לפחות כשבדקתי את חומר הנפץ של לפיד המימן שלי, היה נייר כסף בשסתום.
איור מס' 11 - הנחת האטם ורצועת ההגנה לאחר מכן אנו שמים את האטם השני ואתה יכול להכניס את ההגנה לתוך החורים שנעשו בכיסוי.
איור מס' 12 - שסתום מוגמר 
איור מס' 13 – רכיבי הגנה יש צורך במכונת הכביסה והאומים השניים כדי לקבע היטב את ההגנה על ידי הידוק האומים (הסתכל על איור מס' 6).
הבינו נכון ושימו לב, אינכם יכולים להזניח את כללי הבטיחות, במיוחד כאשר עובדים עם גזים נפיצים. ומכשיר פשוט כזה יכול לחסוך מכם הפתעות לא נעימות. ההגנה פועלת לפי העיקרון "איפה שזה דק, זה נשבר", זה נוק אאוט בפיצוץ סרט מגן(נייר כסף או גומייה), וכוח הנפץ לא נכנס לתוך האלקטרוליזר, וגם אטם המים מונע זאת. קחו את המילה שלי על זה, אם האלקטרוליזר יתפוצץ, לא תחשבו שזה מספיק :)!!!
איור מס' 14 – פיצוץ צריך להבין שמצב חירום הוא בלתי נמנע. העובדה היא שהלהבה בוערת ביציאה של הזרבובית (שעבורה מחט ממזרק חד פעמי מתאימה למדי) רק בגלל שנוצר לחץ גז (הלחץ מוסכם).
איור מס' 15 - זרבובית ממזרק, על כן לדוגמה, אתה עובד עם המבער שלך והאור כבה, תאמין לי! לא יהיה לך זמן לקפוץ מהמבער, הלהבה תחזור מיידית דרך הצינור והפיצוץ של שסתום המגן ירעום (צריך כדי שיתפוצץ ולא האלקטרוליזר) - זה די נורמלי כאשר המבער הוא תוצרת בית - היו ערניים וזהירים, התרחקו ממבער המימן ולבשו ציוד מגן אישי!
באופן אישי, אני לא מאוד מתלהב ממבער המימן, ניסיתי להכין אותו רק בגלל שכבר היה לי אלקטרוליזר מוכן. ראשית, זה מאוד מסוכן, ושנית, זה לא מאוד יעיל (אני מדבר על מבער המימן שלי ולא על מבערים באופן כללי) ולא הצלחתי להמיס את מה שרציתי איתו. ולכן, אם הגעת לרעיון לייצר מבער מסוג זה, שאל את עצמך שאלה רציונלית לחלוטין, "האם זה שווה את זה", שכן הרכבת אלקטרוליזר מאפס היא משימה די בעייתית, ואתה גם צריך ספק כוח רב עוצמה כדי שיספיק להתאים ללחץ המימן ולקוטר של פיית היציאה. לכן, "אם רק זה היה", אני לא ממליץ לך לעשות את זה, אלא רק אם אתה באמת צריך את זה.
אפילו מדען ימי הביניים Paracelsus, במהלך אחד הניסויים שלו, שם לב שכאשר חומצה גופרתית באה במגע עם פרום, נוצרות בועות אוויר. למעשה, זה היה מימן (אך לא אוויר, כפי שהמדען האמין) - גז קל, חסר צבע, חסר ריח, שבתנאים מסוימים הופך לנפיץ.
בזמן הנוכחיחימום מימן עשה זאת בעצמך - דבר נפוץ מאוד. ואכן, מימן ניתן לייצר בכמויות כמעט בלתי מוגבלות, העיקר שיש מים וחשמל.
שיטת חימום זו פותחה על ידי אחת החברות האיטלקיות. דוד מימן פועל ללא יצירת פסולת מזיקה, ולכן הוא נחשב לדרך הידידותית והשקטה ביותר לסביבה לחמם בית. החידוש של הפיתוח הוא שמדענים הצליחו להשיג בעירה של מימן בטמפרטורה נמוכה יחסית (כ-300ᵒC), וזה איפשר לייצר דומה דודי חימוםמחומרים מסורתיים.
במהלך הפעולה, הדוד פולט רק קיטור לא מזיק, והדבר היחיד שדורש עלויות הוא חשמל. ואם משלבים את זה עם פאנלים סולאריים(מערכת סולארית), אז ניתן להפחית את העלויות הללו לחלוטין לאפס.
לָשִׂים לֵב! דודי מימן משמשים לעתים קרובות לחימום מערכות חימום תת רצפתי, אשר ניתן להתקין בקלות במו ידיך.
איך כל זה קורה? חמצן מגיב עם מימן וכפי שאנו זוכרים משיעורי כימיה בחטיבת הביניים, יוצר מולקולות מים. התגובה מעוררת על ידי זרזים, וכתוצאה מכך שחרור של אנרגיה תרמית, חימום מים לכ-40ᵒС – טמפרטורה אידיאליתעבור "רצפה חמה".
התאמת כוח הדוד מאפשרת להשיג טמפרטורה מסוימת הנדרשת לחימום חדר של אזור נתון. ראוי גם לציין כי דוודים כאלה נחשבים מודולריים, מכיוון שהם מורכבים מכמה חבר עצמאימערוצים אחרים. בכל אחד מהערוצים יש את הזרז שהוזכר לעיל, כתוצאה מכך, נוזל הקירור נכנס למחליף החום, שכבר הגיע לערך הנדרש של 40ᵒC.
לָשִׂים לֵב! תכונה של ציוד כזה היא שכל ערוץ מסוגל לייצר טמפרטורות שונות. לפיכך, אחד מהם יכול להתבצע כדי " רצפה חמה", שנית ל החדר הבא, שלישי לתקרה וכו'.
היתרונות העיקריים של חימום מימן
לשיטה זו של חימום בית יש מספר יתרונות משמעותיים, שאחראים לפופולריות הגוברת של המערכת.
- יעילות מרשימה, מגיעה לרוב ל-96%.
- ידידותיות לסביבה. היחיד מוּצָר לְוָאִי, המשתחרר לאטמוספירה הוא אדי מים, שאינם מסוגלים להזיק סְבִיבָהעֶקרוֹנִית.
- חימום מימן מחליף בהדרגה את המערכות המסורתיות, ומשחרר אנשים מהצורך להפיק משאבים טבעיים - נפט, גז, פחם.
- מימן פועל ללא אש אנרגיה תרמית נוצרת באמצעות תגובה קטליטית.
האם אפשר לעשות חימום מימן בעצמך?
באופן עקרוני זה אפשרי. אלמנט עיקריניתן ליצור מערכות - דוד - על בסיס מחולל NNO, כלומר אלקטרוליזר רגיל. כולנו זוכרים ניסויים בבית הספר כאשר תקענו חוטים חשופים המחוברים לשקע באמצעות מיישר לתוך מיכל מים. אז, כדי לבנות דוד תצטרך לחזור על הניסוי הזה, אבל בקנה מידה גדול יותר.
לָשִׂים לֵב! דוד מימן משמש עם "רצפה חמה", כפי שכבר דנו. אבל הסדר של מערכת כזו הוא נושא למאמר אחר, ולכן נסתמך על העובדה ש"הרצפה החמה" כבר מותקנת ומוכנה לשימוש.
בניית מבער מימן
בואו נתחיל ליצור מבער מים. באופן מסורתי, נתחיל בהכנה הכלים הדרושיםוחומרים.
מה יידרש בעבודה?
- יריעת נירוסטה.
- שסתום סימון.
- שני ברגים 6x150, אומים ודסקיות עבורם.
- מסנן זרימה (ממכונת כביסה).
- צינור שקוף. מפלס מים הוא אידיאלי עבור זה - בחנויות חומרי בניין הוא נמכר עבור 350 רובל לכל 10 מ'.
- מיכל מזון אטום מפלסטיק בנפח 1.5 ליטר. עלות משוערת- 150 רובל.
- אביזרי אדרה ø8 מ"מ (אלה מושלמים לצינור).
- מטחנה לניסור מתכת.
עכשיו בואו נבין איזה מהם נירוסטהצריך להשתמש. באופן אידיאלי, אתה צריך לקחת פלדה 03Х16Н1 בשביל זה. אבל קניית גיליון שלם של "נירוסטה" היא לפעמים יקרה מאוד, כי מוצר בעובי 2 מ"מ עולה יותר מ-5,500 רובל, וחוץ מזה, זה צריך להיות מועבר איכשהו. לכן, אם יש לך חתיכה קטנה מפלדה כזו שוכבת איפשהו (0.5 על 0.5 מ' זה מספיק), אז אתה יכול להסתדר איתה.
אנו נשתמש בנירוסטה, כי פלדה רגילה, כידוע, מתחילה להחליד במים. יתרה מכך, בתכנון שלנו אנו מתכוונים להשתמש באלקלי במקום במים, כלומר, הסביבה היא יותר מתוקפנית, וגם בהשפעת זרם חשמלי, פלדה רגילה לא תחזיק מעמד זמן רב.
וידאו - מחולל גז חום דגם תא פשוט של 16 לוחות נירוסטה
הוראות ייצור
שלב ראשון.
כדי להתחיל, קח יריעת פלדה והנח אותה על משטח שטוח. מגיליון של הממדים המצוינים לעיל (0.5x0.5 מ') אתה צריך לקבל 16 מלבנים עבור מבער המימן העתידי, לחתוך אותם עם מטחנה.
לָשִׂים לֵב! ניסרנו אחת מארבע הפינות של כל צלחת. זה הכרחי על מנת לחבר את הצלחות בעתיד. שלב שני. עִםצד הפוך צלחות, לקדוח חורים עבור הבורג. אם תכננו לעשות אלקטרוליזר "יבש", היינו קודחים חורים מלמטה, אבל במקרה זה אין צורך בכך. העובדה היא כי העיצוב "יבש" הוא הרבה יותר מסובך, וכןאזור שמיש
צלחות בו לא ישמשו 100%. נכין אלקטרוליזר "רטוב" - הלוחות יהיו שקועים לחלוטין באלקטרוליט, וכל שטחם ישתתף בתגובה.
שלב שלישי.
לָשִׂים לֵב! המבער שאנו מסתכלים עליו הוא עיצוב מקביל, שלמען האמת, הוא לא הכי יעיל. אבל קל יותר ליישום.
שלב רביעי. בשלב הבא עלינו להתקין את הלוחותמיכל פלסטיק
כך שהם מתחלפים: פלוס, מינוס, פלוס, מינוס וכו'. כדי לבודד את הצלחות אנו משתמשים בחתיכות של צינור שקוף (קנינו ממנו 10 מ' שלמים, אז יש היצע).
אנחנו חותכים טבעות קטנות מהצינור, חותכים אותן ומקבלים רצועות בעובי של כ-1 מ"מ. זהו המרחק האידיאלי למימן שייווצר ביעילות במבנה.
שלב חמישי.
אנו מחברים את הצלחות זו לזו באמצעות דסקיות. אנחנו עושים את זה כדלקמן: שמנו מכונת כביסה על הבורג, ואז צלחת, אחריה שלוש דסקיות, צלחת נוספת, שוב שלוש דסקיות וכו'. אנו תולים שמונה חתיכות על הקתודה, שמונה על האנודה.
לָשִׂים לֵב! זה צריך להיעשות בצורה מראה, כלומר, אנו מסובבים את האנודה 180ᵒ. אז ה"פלוס" יכנס למרווחים בין צלחות ה"מינוס". שלב שישי.אנחנו מסתכלים איפה בדיוק נחים הברגים במיכל, וקודחים חורים במקום הזה. אם פתאום הברגים לא מתאימים למיכל, אז אנחנו חותכים אותם לאורך הדרוש. לאחר מכן אנו מכניסים את הברגים לחורים, שמים עליהם דסקיות ומהדקים אותם עם אגוזים - לחיזוק טוב יותר.
לאחר מכן, אנו עושים חור במכסה עבור האביזר, מבריגים את האביזר עצמו (רצוי על ידי ציפוי הצומת איטום סיליקון). נשוף לתוך האביזר כדי לבדוק את אטימות המכסה. אם אוויר עדיין יוצא מתחתיו, אנו מצפים את החיבור הזה באיטום.
שלב שביעי. לאחר השלמת ההרכבה, אנו בודקיםגנרטור מוכן
. לשם כך, חבר אליו כל מקור, מלא את המיכל במים וסגור את המכסה. לאחר מכן, שמים צינור על האביזר ומורידים אותו למיכל מים (כדי לראות בועות אוויר). אם המקור אינו חזק מספיק, אז הם לא יהיו במיכל, אבל הם בהחלט יופיעו באלקטרוליזר.
וידאו - חימום במימן. סוללות תאי מימן
לאחר מכן, בואו נדבר על רכיבים אחרים של מבער המימן - המסנן למכונת הכביסה והשסתום. שניהם להגנה. השסתום לא יאפשר למימן דלוק לחדור חזרה לתוך המבנה ולפוצץ את הגז שהצטבר מתחת למכסה האלקטרוליזר (גם אם יש שם רק מעט ממנו). אם לא נתקין את השסתום, המיכל ייפגע והאלקלי ידלוף החוצה.
ליצירת אטם מים יידרש מסנן שישמש מחסום המונע פיצוץ. בעלי מלאכה, שמכירים ממקור ראשון את העיצוב של מבער מימן תוצרת בית, קוראים לשסתום הזה "בולבולטור". למעשה, זה בעצם יוצר רק בועות אוויר במים. עבור המבער עצמו אנו משתמשים באותו צינור שקוף. זהו, מבער המימן מוכן!
כל שנותר הוא לחבר אותו לכניסה של מערכת "רצפה חמה", לאטום את החיבור ולהתחיל בהפעלה ישירה.
בתור מסקנה. חֲלוּפָה
אלטרנטיבה, אם כי מאוד שנויה במחלוקת, היא הגז של בראון - תרכובת כימית, המורכב מאטום חמצן אחד ושני אטומי מימן. הבעירה של גז כזה מלווה ביצירת אנרגיה תרמית (יתר על כן, חזקה פי ארבעה מאשר בתכנון שתואר לעיל).
אלקטרוליזרים משמשים גם לחימום בית בגז בראון, מכיוון שגם שיטה זו להפקת חום מבוססת על אלקטרוליזה. נוצרים דוודים מיוחדים שבהם, בהשפעת ACמולקולות יסודות כימייםנפרדים, ויוצרים את הגז הנחשק של בראון.
וידאו - גז חום מועשר
בהחלט ייתכן שמשאבי אנרגיה חדשניים, שרזרבותיהם כמעט בלתי מוגבלות, יחליפו בקרוב משאבי אנרגיה שאינם מתחדשים. משאבי טבע, משחרר אותנו מהצורך בכרייה קבועה. למהלך אירועים זה תהיה השפעה חיובית לא רק על הסביבה, אלא גם על האקולוגיה של כדור הארץ בכללותו.
קרא גם את המאמר שלנו - חימום בקיטורבמו ידיך.
וידאו - חימום מימן