Wengi wamezoea kuamini kuwa gesi asilia ndiyo aina ya mafuta ya bei nafuu na ya bei nafuu. Lakini ikawa kwamba bidhaa hii ina mbadala nzuri - hidrojeni. Inapatikana kwa kugawanya maji. Sehemu ya awali ya kupata mafuta hayo hupatikana bila malipo. Kichomaji cha hidrojeni cha kujifanyia mwenyewe kwa boiler inapokanzwa kitakusaidia kuokoa mengi na usifikirie kwenda kwenye duka. Kuna sheria na mbinu maalum za kuunda usakinishaji wa kiufundi ulioundwa ili kutoa hidrojeni.
Hidrojeni huzalishwaje?
Maelezo kuhusu kutengeneza haidrojeni mara nyingi hutolewa na walimu wa kemia kwa watoto katika shule ya upili. Njia ya kuiondoa kutoka kwa maji ya kawaida katika kemia inaitwa electrolysis. Ni kwa msaada wa mmenyuko huo wa kemikali kwamba inawezekana kupata hidrojeni.
Kifaa, ambacho ni rahisi kwa muundo, kinaonekana kama chombo tofauti kilichojazwa kioevu. Kuna electrodes mbili za plastiki chini ya safu ya maji. Wanapewa umeme. Kutokana na ukweli kwamba maji ina mali ya conductivity ya umeme, kati yasahani kwenye mstari wa kugusana na upinzani mdogo.
Mkondo unaopita kwenye upinzani wa maji uliotengenezwa husababisha kufanyika kwa mmenyuko wa kemikali, kutokana na hilo, hidrojeni inayohitajika huzalishwa.
Katika hatua hii, kila kitu kinaonekana rahisi sana - inabakia tu kukusanya hidrojeni inayotokana ili kuitumia kama chanzo cha nishati. Lakini kemia haiwezi kuwepo bila maelezo madogo. Ni muhimu kukumbuka kwamba ikiwa hidrojeni inachanganya na oksijeni, basi katika mkusanyiko fulani mchanganyiko wa kulipuka hutokea. Hali hii ya dutu inachukuliwa kuwa mbaya, ambayo huweka kikomo mtu katika kuunda vituo vya nguvu zaidi vya aina ya nyumbani.
Je, kichomea hidrojeni hufanya kazi vipi?
Ili kuunda jenereta zinazotumia hidrojeni, mara nyingi mpango wa kawaida wa usakinishaji wa Brown hutumiwa kama msingi. Electrolyzer ya aina hii ina nguvu ya wastani na inajumuisha makundi kadhaa ya seli, ambayo kila mmoja, kwa upande wake, ina kundi la electrodes ya plastiki. Nguvu ya usakinishaji iliyoundwa itategemea jumla ya eneo la elektrodi za plastiki.
Visanduku husakinishwa kwenye chombo ambacho kimelindwa vyema dhidi ya vipengele vya nje. Kwenye mwili wa kifaa, mabomba maalum yamewekwa kwa ajili ya kuunganisha njia ya maji, pato la hidrojeni, pamoja na paneli ya mawasiliano ambayo hufanya kama usambazaji wa sasa wa umeme.
Kichomea hidrojeni kilichojitengenezea kibinafsi kulingana na mpango wa Brown, pamoja na yote yaliyo hapo juu, inajumuisha muhuri tofauti wa maji na kinyume.vali. Kwa msaada wa sehemu hizo, ulinzi kamili wa kifaa kutoka kwa kutolewa kwa hidrojeni hupatikana. Ni mpango huu ambao mabwana wengi hutumia wakati wa kuunda usakinishaji wa hidrojeni kwa ajili ya kupokanzwa eneo la nyumbani.
Kupasha joto nyumbani kwa haidrojeni
Kuunda kichomea oksihidrojeni kwa mikono yako mwenyewe si rahisi sana, kunahitaji juhudi na uvumilivu. Ili kukusanya kiasi kinachofaa cha hidrojeni kwa ajili ya kupasha joto nyumba, unahitaji kutumia mtambo wenye nguvu wa kuchambua umeme, na pia kuhifadhi kiasi kikubwa cha nishati ya umeme.
Wataalamu wanabainisha kuwa haitawezekana hivi karibuni kufidia umeme uliotumika kwa kutumia usakinishaji ambao tayari umetengenezwa nyumbani.
Kituo cha haidrojeni kwa matumizi ya nyumbani
Jinsi ya kutengeneza kichomea hidrojeni kwa mikono yako mwenyewe? Swali hili linaendelea kuwa maarufu zaidi kati ya wamiliki wa nyumba za kibinafsi ambao wanajaribu kufanya chanzo cha kuaminika na cha juu cha kupokanzwa. Njia ya kawaida ya kuunda kifaa kama hiki ni chaguo lifuatalo:
- tayarisha mapema chombo kisichopitisha hewa;
- sahani au elektroni za neli hutengenezwa;
- muundo wa kifaa umepangwa: mbinu ya kukidhibiti na kukitumia cha sasa;
- kutayarisha sehemu za ziada za kuunganisha kwenye kifaa;
- nunua sehemu maalum (vifungo, bomba, nyaya).
Bila shaka, bwana atahitaji zana, ikiwa ni pamoja na maalumvifaa, counter frequency au oscilloscope. Baada ya zana na nyenzo zote kutayarishwa, fundi anaweza kuendelea na uundaji wa kichomea joto cha hidrojeni kwa matumizi ya nyumbani.
Mpango wa kuunda kifaa
Katika hatua ya kwanza ya kuunda kichomea hidrojeni kwa ajili ya kupasha joto nyumba, bwana anahitaji kutengeneza seli maalum zilizoundwa kuzalisha hidrojeni. Kiini cha mafuta kinajulikana kwa ukamilifu wake (kidogo chini ya urefu na upana wa mwili wa jenereta), kwa hiyo haina kuchukua nafasi nyingi. Urefu wa block iliyo na elektroni ndani hufikia 2/3 ya urefu wa mwili kuu, ambayo sehemu kuu za muundo zimewekwa.
Seli inaweza kuundwa kutoka kwa plexiglass au textolite (unene wa ukuta hutofautiana kutoka milimita 5 hadi 7). Kwa kufanya hivyo, sahani ya textolite hukatwa katika sehemu tano sawa. Ifuatayo, mstatili huundwa kutoka kwao na mipaka imefungwa na gundi ya epoxy. Sehemu ya chini ya umbo linalotokana inapaswa kubaki wazi.
Ni desturi kuunda seli ya seli ya mafuta ya hidrojeni kutoka kwa sahani kama hizo. Lakini katika hali hii, wataalamu hutumia mbinu tofauti kidogo ya kuunganisha kwa kutumia skrubu.
Kwa nje ya mstatili uliomalizika, mashimo madogo yanachimbwa kwa ajili ya kushikilia sahani za elektrodi, pamoja na shimo moja ndogo kwa kihisishi cha kiwango. Ili hidrojeni itoke vizuri, shimo la ziada lenye upana wa milimita 10 hadi 15 litahitajika.
Electrode platinamu imeingizwa ndani, ambayo mikia ya mgusopitia mashimo yaliyochimbwa juu ya mstatili. Ifuatayo, sensor ya kiwango cha maji hujengwa kwa karibu asilimia 80 ya kujaza seli. Mashimo yote ya bure kwenye sahani ya maandishi (bila kujumuisha ile ambayo hidrojeni itatoka) yanajazwa na gundi ya epoxy.
Seli za Jenereta
Mara nyingi, wakati wa kuunda jenereta ya hidrojeni, aina ya silinda ya moduli hutumiwa. Elektrodi katika muundo huu zimetengenezwa kwa njia tofauti kidogo.
Shimo ambalo hidrojeni hutoka lazima liwe na kifaa cha kufaa maalum. Ni fasta na mlima au glued. Seli ya kuzalisha hidrojeni iliyokamilishwa hujengwa ndani ya mwili wa hita na kufungwa kutoka juu (katika kesi hii, unaweza pia kutumia resin epoxy).
Mwili wa chombo
Nyumba za jenereta za haidrojeni kwa matumizi ya nyumbani ni rahisi sana. Lakini kutumia muundo kama huo kwa vituo vya nguvu ya juu haitafanya kazi, kwani haiwezi kuhimili mzigo.
Kabla ya kusakinisha kisanduku kilichokamilika ndani, kipochi kinapaswa kutayarishwa vyema. Kwa hili unahitaji:
- unda usambazaji wa maji chini ya nyumba;
- tengeneza kifuniko cha juu chenye vifunga vinavyofaa na vinavyotegemeka;
- chagua nyenzo nzuri ya kuziba;
- sakinisha block ya terminal ya umeme kwenye jalada;
- weka mfuniko kwa kikusanya hidrojeni.
Hatua ya mwisho
Mwishoni mwa kazi, bwana ataweza kupokeajenereta ya hidrojeni yenye ubora wa juu na ya kuaminika kwa mfumo wa joto wa nyumba ya kibinafsi. Miguso ya mwisho pekee ndiyo iliyosalia:
- sakinisha seli ya mafuta iliyokamilika kwenye sehemu kuu ya kifaa;
- unganisha elektrodi kwenye sehemu ya mwisho ya kifuniko cha kifaa;
- Plagi iliyosakinishwa kwenye plagi ya hidrojeni inapaswa kuunganishwa kwenye manifold hidrojeni;
- jalada limewekwa juu juu ya mwili wa kifaa na kurekebishwa kupitia muhuri.
Sasa jenereta ya hidrojeni inafanya kazi kikamilifu. Mmiliki wa nyumba ya kibinafsi anaweza kuunganisha maji na moduli za ziada kwa usalama kwa ajili ya kupokanzwa vizuri kwa nyumba ya kibinafsi.
Sheria na Masharti ya Kifaa
Kichomea vito vya hidrojeni kwa ajili ya nyumba lazima kiwe na moduli za ziada zilizojengewa ndani. Ya umuhimu hasa ni moduli ya ugavi wa maji, ambayo ni pamoja na sensor ya kiwango cha maji iliyojengwa kwenye jenereta ya hidrojeni yenyewe. Mifano rahisi zaidi ni pampu ya maji na mtawala wa kudhibiti. Pampu inadhibitiwa na kidhibiti kupitia mawimbi ya kitambuzi kulingana na kiasi cha kioevu kwenye seli ya mafuta.
Vipengele saidizi ni muhimu sana kwa muundo wowote wa kuongeza joto. Ni marufuku na hata hatari kutumia jenereta inayotokana na hidrojeni bila vidhibiti na moduli za ulinzi kiotomatiki.
Wataalamu wanashauri kununua mfumo maalum ambao unadhibiti mzunguko wa mkondo wa umeme unaotolewa na kiwango cha voltage. Hii ni muhimu kwa utendaji wa kawaida wa elektroni zinazofanya kazi ndani ya seli ya mafuta. Pia katika moduliiwe kiimarishaji voltage na ulinzi wa overcurrent.
Kikusanya hidrojeni ni bomba ambamo vali maalum, kupima shinikizo na vali ya kuangalia hujengwa. Kutoka kwa mkusanyaji, hidrojeni hutolewa kwenye chumba kupitia vali maalum ya kuangalia.
Kipimo cha shinikizo na kikusanya hidrojeni ni sehemu muhimu sana katika jenereta ya hidrojeni, kwa usaidizi wa ambayo gesi inasambazwa sawasawa katika chumba chote na kiwango cha shinikizo kwa ujumla kudhibitiwa.
Mtumiaji yeyote anapaswa kukumbuka kuwa hidrojeni husalia kuwa gesi inayolipuka yenye joto la juu la mwako. Ni kwa sababu hii kwamba ni marufuku kuchukua na kujaza tu muundo wa hita na hidrojeni.
Jinsi ya kubaini ubora wa usakinishaji?
Kuunda kwa kujitegemea kisakinishi cha hali ya juu na salama cha kuongeza joto kwa nyumba ni kazi ngumu ambayo si kila mtu anaweza kushughulikia. Kwa mfano, hata wakati wa kuzingatia chuma kinachounda mirija ya kifaa na sahani za elektroni, mtu anaweza tayari kukumbana na matatizo mengi.
Maisha ya huduma ya elektrodi zilizojengewa ndani moja kwa moja hutegemea aina ya chuma na sifa zake kuu. Bila shaka, unaweza kutumia chuma cha pua sawa, lakini uendeshaji wa sehemu hizo utakuwa wa muda mfupi. Joto la kichomea hidrojeni linapaswa kuwa karibu 5000 K.
Vipimo ni vya umuhimu mahususi. Mahesabu yote yanapaswa kufanyika kwa usahihi iwezekanavyo, kwa kuzingatia nguvu zinazohitajika, ubora wa maji zinazoingia na vigezo vingine. Ikiwa ukubwa wa shimo kati ya electrodes hailinganimahesabu, jenereta ya hidrojeni inaweza isianze kabisa.
