자신의 손으로 가정용 수소 발생기를 만드는 방법 : 제조 및 설치에 대한 실용적인 팁

우리는 천연가스를 가장 저렴한 연료 유형으로 간주하는 데 익숙합니다.그러나 물을 분해하여 얻은 수소라는 가치있는 대안이 있다는 것이 밝혀졌습니다. 우리는 이 연료를 생산하기 위한 출발 물질을 완전히 무료로 받습니다. 그리고 수소 발생기를 직접 만들면 비용 절감 효과가 놀라울 것입니다. 오른쪽?

우리는 수소 생산을 위한 기술 설비 조립에 대한 옵션 및 규칙에 대한 귀중한 정보를 귀하와 공유할 준비가 되어 있습니다. 귀하의 관심을 끄는 기사를 연구하면 문제 없는 장치의 제조가 보장됩니다.

저렴하지만 매우 생산적인 연료 발전기를 직접 제작하려는 분들을 위해 자세한 지침을 제공합니다. 올바른 사용을 위한 권장 사항을 제공합니다. 작동 원리를 명확하게 설명하는 유익한 추가 자료로 사진 응용 프로그램과 비디오가 사용되었습니다.

수소 생산 방법

고등학교 화학시간에 일반 수돗물에서 수소를 얻는 방법에 대해 설명한 적이 있다. 화학 분야에는 전기 분해라는 개념이 있습니다. 전기분해 덕분에 수소를 생산할 수 있다.

가장 간단한 수소 설치는 물로 채워진 용기입니다. 두 개의 플레이트 전극이 물 층 아래에 ​​배치됩니다. 전류가 공급됩니다. 물은 우수한 전류 전도체이기 때문에 판 사이에 낮은 저항의 접촉이 이루어집니다.

낮은 내수성을 통과하는 전류는 화학 반응의 형성을 촉진하여 결과적으로 수소가 생성됩니다.

이전에 고등학교 화학 수업에서 공부했던 실험적인 수소 설비의 다이어그램. 결과적으로 이러한 수업은 현대적인 일상 요구 사항을 실행하는 데 불필요한 것이 아니었습니다.

모든 것이 간단하고 할 일이 거의 남지 않은 것처럼 보입니다. 생성된 수소를 수집하여 에너지원으로 사용합니다. 그러나 화학은 미묘한 세부 사항 없이는 결코 완전하지 않습니다.

이것이 바로 여기에 있습니다. 수소가 산소와 결합하면 특정 농도에서 폭발성 혼합물이 형성됩니다. 이 점은 충분히 강력한 홈 스테이션을 구축하는 능력을 제한하는 중요한 현상 중 하나입니다.

수소발생기 설계

자신의 손으로 수소 발생기를 제작하려면 일반적으로 Brown의 고전적인 설치 계획을 기본으로 사용합니다. 이 중전력 전해조는 셀 그룹으로 구성되며 각 셀에는 플레이트 전극 그룹이 포함되어 있습니다. 설치 전력은 플레이트 전극의 전체 표면적에 따라 결정됩니다.

세포는 외부 환경으로부터 잘 격리된 용기 안에 배치됩니다. 탱크 본체에는 수도 본관과 수소 배출구를 연결하는 파이프와 전기를 연결하는 접촉 패널이 있습니다.

브라운의 계획에 따라 설계된 수소 발생 장치. 모든 계산에 따르면, 이 설치는 가구에 열과 빛을 충분히 제공해야 합니다. 또 다른 질문은 이것이 가능하도록 허용하는 크기와 힘입니다. (+)

브라운 발전기 회로는 무엇보다도 워터 씰과 체크 밸브를 제공합니다.이러한 요소로 인해 설치는 수소 역류로부터 보호됩니다. 이 계획에 따르면, 예를 들어 시골집의 난방을 조직하기 위해 수소 설비를 조립하는 것이 이론적으로 가능합니다.

집 안의 수소 가열

효율적인 주택 난방을 위해 수소 발생기를 조립하는 것은 환상적이지는 않지만 분명히 수익성이 매우 낮은 아이디어입니다. 가정용 보일러실에 필요한 양의 수소를 얻으려면 강력한 전기분해 설비뿐만 아니라 상당한 양의 전기 에너지도 필요합니다.

낭비되는 전기를 집에서 생산한 수소로 보상하는 것은 비합리적인 과정인 것 같습니다.

가정용으로 실제로 작동하는 수소 발생기입니다. 우리를 화나게 하는 유일한 점은 이것이 불꽃이 어떻게 스파크에서 발생하는지 보여줄 수 있는 실험적 옵션이라는 것입니다.

그러나 가정용 수소 발생기를 자신의 손으로 만드는 방법에 대한 문제를 해결하려는 시도는 멈추지 않습니다. 실제로 테스트된 모델 중 하나의 작동 원리와 설계 수소보일러 기사를 숙지해 보시기 바랍니다. 기사를 읽어 보시기 바랍니다.

다음은 고문 옵션 중 하나의 예입니다.

1. 밀봉되고 믿을 수 있는 용기가 준비됩니다.
2. 관형 또는 판형 전극이 만들어집니다.
3. 작동 전압 및 전류에 대한 제어 회로가 조립됩니다.
4. 워크스테이션용 추가 모듈이 제작되고 있습니다.
5. 액세서리(호스, 와이어, 패스너)가 선택됩니다.

당연히 오실로스코프 및 주파수 카운터와 같은 특수 장비를 포함한 툴킷이 필요합니다. 필요한 모든 것을 갖추고 나면 가정용 수소 가열 시스템 제조를 직접 진행할 수 있습니다.

DIY 프로젝트 구현

처음에는 수소 생성 전지를 만들어야 합니다. 연료전지의 전체 치수는 발전기 하우징의 내부 길이와 너비보다 약간 작습니다. 높이는 전극이 있는 블록의 크기가 본체 높이의 2/3입니다.

셀은 PCB 또는 플렉시글라스(벽 두께 5-7mm)로 만들 수 있습니다. 이를 위해 5개의 텍스타일 플레이트를 크기에 맞게 자릅니다. 직사각형이 서로 접착되어 있으며(에폭시 접착제 사용) 하단 부분은 열려 있습니다.

대략 이러한 유기 유리판은 수소 발생기의 연료 전지 본체를 형성합니다. 사실, 나사로 조립 및 고정하기 위해 약간 다른 엔지니어링 버전이 여기에 표시됩니다.

직사각형의 위쪽에는 전극판 생크에 필요한 수의 작은 구멍, 레벨 센서용 작은 구멍 1개, 수소 방출을 위한 직경 10-15mm의 구멍 1개가 뚫려 있습니다.

전극판은 직사각형 내부에 배치되며 접촉 생크는 셀 외부의 상부 플레이트 구멍을 통해 나옵니다. 수위 센서는 셀이 80% 충전된 상태로 설치됩니다. 텍스타일 플레이트의 모든 전이(수소 배출구 제외)는 에폭시 접착제로 채워져 있습니다.

사진에 표시된 발전기 모듈의 설계 특징은 원통형입니다. 이 소형 에너지원의 전극도 다르게 설계되었습니다.

수소 배출구 구멍에는 피팅이 있어야 합니다. 씰을 사용하여 기계적으로 고정하거나 접착제로 고정해야 합니다. 조립된 수소 발생 전지는 장치 본체 내부에 배치되며 상부 둘레를 따라 조심스럽게 밀봉됩니다(역시 에폭시 수지를 사용할 수 있음).

다음 실험 프로젝트를 위한 수소 발생기로 선택된 사례였습니다. 간단한 아이디어는 매력적이지만 이 옵션은 개인 주택의 난방을 위해 설계된 강력한 스테이션에는 적합하지 않습니다.

하지만 셀을 내부에 넣기 전에 발전기 하우징을 준비해야 합니다.

• 바닥 부분에 물을 공급하십시오.
• 패스너로 상단 덮개를 만드십시오.
• 신뢰할 수 있는 밀봉 재료를 선택하십시오.
• 전기 단자대를 덮개 위에 놓습니다.
• 뚜껑 위에 수소 수집기를 놓습니다.

결과는 다음과 같이 부분적으로 준비된 수소 발생기여야 합니다.

1. 연료전지는 하우징에 장착됩니다.
2. 전극은 커버의 터미널 블록에 연결됩니다.
3. 수소 출구 피팅은 수소 매니폴드에 연결됩니다.
4. 커버는 씰을 통해 본체에 설치되어 고정됩니다.

남은 것은 물과 추가 모듈을 연결하는 것뿐입니다.

수소 발생기 보조제

수소 생산을 위한 자체 제작 장치에는 보조 모듈이 추가되어야 합니다. 예를 들어, 발전기 내부에 설치된 레벨 센서와 기능적으로 결합된 급수 모듈입니다.

가장 간단한 형태로 이러한 모듈은 워터 펌프와 제어 컨트롤러로 표현됩니다. 펌프는 연료전지 내부의 수위에 따라 센서 신호를 기반으로 컨트롤러에 의해 제어됩니다.

모든 수소 충전소는 물론 실험용 충전소의 설계에도 포함되어야 하는 추가 구조 요소입니다. 수소 발생기는 자동화, 제어 및 보호 장치 없이는 작동할 수 없습니다.

따라서, 연료전지의 작동 전극 단자에 공급되는 전류의 주파수와 전압 레벨을 조절하는 장치를 갖는 것도 바람직하다.최소한 전기 모듈에는 전압 안정 장치와 과전류 보호 장치가 장착되어 있어야 합니다.

가장 단순한 형태의 수소 매니폴드는 밸브, 압력 게이지, 체크 밸브. 수소는 체크 밸브를 통해 수집기에서 추출되어 실제로 소비자에게 공급될 수 있습니다.

수소 매니폴드와 압력 게이지는 수소 플랜트의 필수 부품으로, 가스 분배 및 압력 제어 기능을 제공합니다.

그러나 실제로는 모든 것이 다소 복잡합니다. 수소는 연소 온도가 높은 폭발성 가스입니다. 따라서 단순히 수소를 난방 보일러 시스템에 연료로 펌핑하는 것만으로는 효과가 없습니다.

설치 품질 기준

집에서 고품질의 효율적이고 생산적인 설비를 조립하는 것은 극히 어렵습니다. 예를 들어, 전극판이나 튜브를 만드는 금속과 같은 기준을 고려하더라도 이미 문제가 발생할 위험이 있습니다.

전극의 내구성은 금속의 종류와 특성에 따라 달라집니다. 물론 동일한 스테인레스 스틸을 사용할 수도 있지만 이러한 요소의 수명은 짧습니다.

수소발생기용 전극판의 일종의 패러디. 플레이트는 알루미늄으로 만들어진 기존 가변 커패시터에서 가져옵니다. 이러한 전극은 소규모 실험 시스템의 일부로도 정확히 30분 동안 작동하기에 충분합니다.

설치 치수도 중요한 역할을 합니다. 필요한 전력, 수질 및 기타 매개변수와 관련하여 높은 정확도의 계산이 필요합니다.

따라서 작동전극 사이의 간격이 계산된 값을 벗어나면 수소발생기가 전혀 작동하지 않을 수 있습니다. 최악의 경우 계산된 전력은 몇 배나 줄어듭니다.

수소발생기 설계에서는 전극과 전원을 연결하는 전선의 단면적도 중요하다. 사실 이는 장치의 안전한 작동과 관련이 있습니다. 그러나 가정 설치 시에도 이러한 설계 세부 사항을 고려해야 합니다.

시스템의 안전한 작동으로 돌아가서 가스의 역방향 이동을 방지하는 소위 워터 씰을 설계에 도입하는 것도 잊어서는 안됩니다.

상당히 인상적인 수제 수소 발생기 개발에도 불구하고 아직 실제로 효과적인 옵션은 없습니다. 모든 모델은 공장 장비보다 열등합니다.

산업용 발전기

산업 생산 수준에서는 가정용 수소 발생기 제조 기술이 점차 습득되고 개발되고 있습니다. 일반적으로 가정용 에너지 스테이션이 생산되며 그 전력은 1kW를 초과하지 않습니다.

이러한 장치는 8시간 이하의 연속 작동으로 수소 연료를 생산하도록 설계되었습니다. 그들의 주요 목적은 난방 시스템용 에너지 공급.

콘도미니엄 내 운영을 위한 설비도 개발 및 제조됩니다. 이는 이미 더 강력한 설계(5-7kW)이며 그 목적은 난방 시스템의 에너지뿐만 아니라 전기 생성이기도 합니다. 이 조합 옵션은 서방 국가와 일본에서 빠르게 인기를 얻고 있습니다.

결합형 수소발생기는 효율성이 높고 이산화탄소 배출량이 낮은 시스템으로 특징지어집니다.

최대 5kW의 출력을 갖춘 실제 산업적으로 제조된 스테이션의 예입니다. 앞으로는 코티지와 콘도미니엄을 갖추기 위해 유사한 설치가 계획되어 있습니다.

러시아 산업계도 이러한 유망한 유형의 연료 생산에 참여하기 시작했습니다. 특히 Norilsk Nickel은 가정용을 포함한 수소 설비 생산 기술을 마스터하고 있습니다.

개발 및 생산 과정에서 다양한 연료전지 유형을 사용할 계획입니다.

• 양성자 교환막;
• 오르토인산;
• 양성자 교환 메탄올;
• 알칼리성;
• 고체 산화물.

한편, 전기분해 과정은 가역적입니다. 이 사실은 수소를 태우지 않고도 이미 가열된 물을 얻는 것이 가능하다는 것을 시사합니다.

이것은 당신이 그것을 붙잡으면 가정용 보일러용 연료의 무료 생산과 관련된 새로운 열정을 시작할 수 있다는 또 다른 아이디어인 것 같습니다.

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

집에서 직접 만든 모델로 실험할 때 가장 예상치 못한 결과에 대비해야 하지만 부정적인 경험도 경험입니다.

가정용 DIY 수소발생기는 여전히 하나의 아이디어 수준에서 존재하는 프로젝트이다. 실제로 구현된 DIY 수소 발생기 프로젝트는 없으며, 온라인에 게시된 프로젝트는 작성자의 상상이거나 순전히 이론적 옵션입니다.

따라서 우리는 가까운 미래에 등장할 것으로 예상되는 값비싼 산업 제품에만 의존할 수 있습니다.

기사에 나오지 않은 수소발생기의 원형 모델을 아시나요? 가정 공예가에게 유용한 귀중한 정보를 공유하고 싶으신가요? 아래 블록에 의견을 쓰고, 주제에 대한 사진을 게시하고, 의견을 표현하십시오.