수소는 지구를 위한 거의 완벽한 연료입니다. 유일한 문제는 그것이 다른 물질과 결합하여 행성에서 발견된다는 것입니다. 순수한 형태의 지구상의 수소는 0.00005%에 불과합니다. 이와 관련하여 수소 발생기 설계 문제는 매우 관련이 있습니다. 수소는 사실상 우리 발 아래에 있는 끝없는 에너지원이라는 사실을 잊지 마십시오.
콘텐츠
수소 발생기의 장치 및 작동 원리
작동 원리
수소를 생성하는 고전적인 장치는 종종 원형 단면을 가진 작은 직경의 튜브를 포함합니다.그 아래에는 전해질이 있는 특수 전지가 있습니다. 알루미늄 입자 자체는 하부 용기에 있습니다. 이 경우 전해질은 알칼리성 유형에만 적합합니다. 응축수가 수집되는 공급 펌프 위에 탱크가 설치됩니다. 일부 모델은 2개의 펌프를 사용합니다. 온도는 셀에서 직접 제어됩니다.
발전기는 물에서 가스를 얻습니다. 품질은 완제품의 불순물 양에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 외부 이온 농도가 높은 물이 발생기에 들어가면 먼저 탈이온화 필터를 통과해야 합니다.
가스를 얻는 과정은 다음과 같습니다.
- 증류액은 전기분해 과정에서 산소(O)와 수소(H)로 분리됩니다.
- O2는 공급 탱크로 들어간 다음 부산물로 대기 중으로 빠져 나옵니다.
- H2는 분리기로 공급되어 물과 분리되어 공급 탱크로 돌아갑니다.
- 수소는 분리막을 다시 통과하여 분리막에서 나머지 산소를 추출한 다음 크로마토그래피 장비로 들어갑니다.
전기분해법
위에서 언급했듯이 수소만큼 고갈되지 않는 에너지 원은 실제로 세상에 없습니다. 세계 해양의 2/3가이 요소로 구성되어 있으며 전체 우주에서 H2가 헬륨과 함께 가장 큰 부피를 차지한다는 것을 잊어서는 안됩니다. 그러나 순수한 수소를 얻으려면 물을 입자로 분해해야 하는데, 이는 쉽지 않습니다.
수년간의 트릭을 발명한 과학자들 전기분해법. 이 방법은 고전압 소스에 연결된 두 개의 금속판을 물에 서로 가깝게 배치하는 것을 기반으로 합니다.다음으로 전원이 공급되고 큰 전위가 실제로 물 분자를 구성 요소로 분해하여 2개의 수소 원자(HH)와 1개의 산소(O)가 방출됩니다.
이 가스(HHO)는 1974년 전해조 제작에 대한 특허를 취득한 호주 과학자 Yull Brown의 이름을 따서 명명되었습니다.
스탠리 마이어 연료 전지
미국의 과학자 Stanley Meyer는 강한 전위를 사용하지 않고 특정 주파수의 전류를 사용하는 그러한 설비를 발명했습니다. 물 분자는 변화하는 전기 충격에 따라 시간에 따라 진동하고 공명에 들어갑니다. 점차적으로 분자를 구성 요소로 분리하기에 충분한 힘을 얻습니다. 이러한 충격에 대해 전류는 표준 전기분해 장치의 작동보다 10배 더 작습니다.
중요한! Meyer는 그의 발명을 위해 목숨을 바쳤습니다. 소문에 따르면 그는 그의 발명품이 석유 사업을 싹쓸이할 수 있었기 때문에 재벌의 명령에 의해 살해당했습니다. 그럼에도 불구하고 과학자의 업적 중 일부는 보존되었으므로 동시대 사람들은 그러한 장치를 만들려고 시도할 기회가 있습니다.
에너지원으로서 브라운 가스의 이점
- HHO를 얻는 물은 우리 행성에 엄청난 양으로 존재합니다. 따라서 수소 공급원은 실질적으로 고갈되지 않습니다.
- 브라운 가스의 연소는 수증기를 생성합니다. 액체로 재응축하여 다시 원료로 사용할 수 있습니다.
- HHO의 연소는 유해 물질을 대기로 방출하지 않으며 물 이외의 부산물을 형성하지 않습니다. 브라운의 가스는 세계에서 가장 친환경적인 연료라고 말할 수 있습니다.
- 수소 발생기를 사용하면 수증기가 방출됩니다.그 양은 실내의 쾌적한 습도를 오랫동안 유지하기에 충분합니다.
중요한! 수소는 또한 분해를 통해 얻을 수 있습니다 - 정유(가스를 부산물로 방출). 이 방법은 전기분해로 얻는 방법보다 저렴하지만 가스를 운반하는 데 어려움이 있을 수 있습니다. 또한 전기분해에 의해 생성된 가스는 분해에 의해 생성되는 가스보다 훨씬 깨끗합니다.
수소발생기의 범위
H2는 많은 산업 분야에서 활발히 사용되는 현대적인 에너지 운반체입니다. 다음은 몇 가지입니다.
- 염화수소(HC)l의 생산;
- 로켓 발사기용 연료 생산;
- 암모니아 생산;
- 금속 가공 및 절단;
- 교외 지역을 위한 비료 개발;
- 질산 합성;
- 메틸 알코올 생성;
- 음식 산업;
- 염산 생산;
- "따뜻한 바닥"시스템 생성.
또한 HHO는 예약과 함께 일상 생활에서 매우 유용하게 되었습니다. 우선 자율 난방 시스템에 사용됩니다. 또한 브라운의 가스는 엔진을 속이고 연료를 절약하기 위해 가솔린에 추가됩니다.
두 경우 모두 고유한 특성이 있습니다. 따라서 가정 난방을 구성할 때 HHO의 연소 온도가 메탄의 연소 온도보다 10배 이상 높다는 점을 고려해야 합니다. 이와 관련하여 내열 노즐이있는 고가의 특수 보일러를 구입해야합니다. 그렇지 않으면 소유자와 그의 집이 상당한 위험에 처할 것입니다.
자동차에서 발전기를 사용하는 경우 시스템이 올바르게 설계된 경우 때때로 시스템이 작동할 수 있습니다. 그러나 이상적인 매개변수나 역률을 찾는 것은 거의 불가능합니다.또한 엔진 수명이 얼마나 단축될지 완전히 명확하지 않으며 교체 비용이 꽤 들 것입니다.
집에서 연료 전지를 만드는 데 필요한 것
집에서 수소 장치를 만드는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 많은 도구뿐만 아니라 관련 지식과 다이어그램으로 무장해야 합니다.
수소 발생기 설계: 다이어그램 및 도면
이 장치는 전극이 설치된 원자로, 전원 공급용 PWM 발생기, 물개, 구조물을 연결하는 전선 및 호스로 구성됩니다. 현재까지 플레이트 또는 튜브가 전극으로 사용되는 전해조의 여러 방식이 알려져 있습니다.
건식 전기분해 장치도 인기가 있습니다. 클래식 버전과 달리 이 장치에서는 플레이트를 액체가 담긴 용기에 넣지 않고 물 자체를 평평한 전극 사이의 틈으로 향하게 합니다.
수소 발생기 건설을 위한 재료 선택
집에서 발전기를 만들려면 특별하고 특이한 도구가 필요하지 않습니다. 준비해야 할 사항은 다음과 같습니다.
- 금속 제품 작업용 쇠톱;
- 드릴 및 드릴;
- 렌치 세트;
- 일자 및 일자 드라이버;
- 금속 절단 용 원이있는 앵글 그라인더 ( "그라인더");
- 멀티미터 및 유량계;
- 자;
- 채점자.
DIY 수소 발생기: 지침
이 과정은 수소 생산 셀의 생성으로 시작됩니다. 치수면에서 발전기 하우징의 길이와 너비의 내부 매개 변수보다 약간 작아야합니다. 높이는 본관 높이의 2/3이다. 셀은 텍솔라이트 또는 플렉시 유리(벽 두께 5-7mm)로 만들어집니다.이를 위해 5 개의 판을 크기로 자르고 직사각형을 붙이고 그 아래 부분을 아무 것도 닫지 않습니다.
그라인더를 사용하여 스테인리스 강판에서 전극판을 잘라냅니다. 크기면에서 측벽보다 10-20mm 작아야합니다.
중요한! 충분한 HHO를 얻으려면 스테인리스 스틸을 양쪽에서 샌딩해야 합니다.
각 판에는 전극 사이의 공간에 물을 공급하고 브라운 가스를 제거하기 위해 2개의 구멍을 뚫어야 합니다.
급수 및 가스 추출용 피팅이 하드보드 벽에 삽입됩니다. 그들이 부착 된 조인트는 실런트로 조심스럽게 처리됩니다. 투명한 몸체 부분 중 하나에 스터드를 설치한 다음 전극을 놓습니다.
중요한! 플레이트 전극의 평면은 평평해야 합니다. 그렇지 않으면 요소가 단락을 일으킬 수 있습니다.
플레이트는 실리콘, 파로나이트 또는 기타 재료로 만들 수 있는 O-링을 사용하여 반응기 측면에서 분리됩니다. 마지막 판을 놓고 씰링 링이 장착 된 후 발전기가 두 번째 하드 보드 벽으로 닫힙니다. 결과 구조는 와셔와 너트로 고정됩니다.
발전기는 폴리에틸렌 호스를 사용하여 물 탱크와 버블러에 연결됩니다. 전극의 접촉 패드가 서로 연결된 후 전원이 연결됩니다. 셀은 PWM 생성기에 의해 활성화됩니다.
집에서 수소 : 어떤 이점이 있습니까?
우리는 즉시 주목합니다. 집을 난방하기 위해 수소 발생기를 사용하는 것은 수익성이 없습니다.순수한 H2를 방출함으로써 얻는 에너지보다 더 많은 전기를 소비하게 될 것입니다. 따라서 1kW의 열에 대해 2kW의 전기가 소비됩니다. 즉, 이점이 없습니다. 어느 집에서나 쉽게 설치할 수 있는 전기 보일러.
자동차의 휘발유 1리터를 교체하려면 순수 수소 4766리터 또는 폭발 가스 7150리터(이 중 1/3이 산소)가 필요합니다. 지금까지 세계 최고의 지성들도 이러한 성능을 낼 수 있는 장치를 개발하지 못했습니다.
수소발생기 유지보수
장비는 주의 깊게 관리해야 합니다. 전문가는 다음 팁을 준수하는 것이 좋습니다.
- 전문 엔지니어링 도면이 있더라도 발전기를 직접 개선하거나 수정하지 마십시오.
- 장비의 열교환 기 내부에 특수 온도 센서를 설치하는 것이 좋습니다. 그러면 물 과열 과정을 제어할 수 있습니다.
- 차단 밸브는 버너에 설치하고 온도 센서에 연결할 수 있습니다. 이렇게 하면 기기가 제대로 냉각될 수 있습니다.
자체 제작 발전기를 사용하면 수소를 얻을 수 있지만 주로 실험 및 가스 용접에 사용됩니다. 상당한 구조를 가열하려면 장치의 효율성이 충분하지 않습니다. 동시에 장치의 낮은 효율성과 조립의 번거로움과 비용을 잊어서는 안됩니다.
유사한 기사:
