131
ISITISH UCHUN VODOROD GENERATORIDAN FOYDALANISH
Djurayev Xushvaqt Urazdavlyatovich
Islom Abdug'aniyevich Karimov nomidagi
Toshkent davlat texnika Universiteti
"Energetika muxandisligi" fakulteti magistr
https://doi.org/10.5281/zenodo.14190556
Texnologiyaning rivojlanishi klassik yog'och pechkalarni qozon agregatlari bilan
almashtirishga olib keldi. Yonilg'i sifatida o'tin va ko'mirdan tashqari gaz, neft, dizel yoqilg'isi
va hatto elektr energiyasi ishlatila boshlandi. Yaqinda avtonom isitish tizimlari uchun
energiya qo'shimcha ravishda quyosh panellari va geotermal qurilmalar yordamida qo'lga
kiritildi. Vodorodning bitmas-tuganmas energiya manbai ekanligini hisobga olsak, ekologik
toza yoqilg'i ishlab chiqarish uchun o'z qo'llaringiz bilan vodorod generatorini yig'ishga
harakat qilishingiz mumkin.
Qurilma qanday ishlaydi
Isitish uchun vodorod generatori istiqbolli rivojlanish hisoblanadi, chunki oddiy suvdan
yuqori kaloriyali yoqilg'ini olish mumkin. Asosiy vazifa toza vodorodni eng oddiy va arzon
usulda olishdir.
Vodorod ishlab chiqarish
Ushbu maqsadlar uchun an'anaviy ravishda elektroliz usuli qo'llaniladi. Uning mohiyati
quyidagicha: metall plitalar bir-biridan uzoq bo'lmagan suvga joylashtiriladi, ular yuqori
kuchlanish manbaiga ulanadi. Suv elektr tokini o'tkazadi, shuning uchun elektr toki
qo'llanilganda suv molekulasi uning tarkibiy qismlariga bo'linadi. Har bir molekuladan ikkita
vodorod atomi va bitta kislorod atomining ajralib chiqishi HHO formulasi bilan jigarrang gaz
deb ataladigan gazni olish imkonini beradi.
132
Braun gazining kalorifik qiymati 121 MJ/kg. Moddaning yonishi paytida zararli
moddalar hosil bo'lmaydi va uni uyni isitish uchun energiya tashuvchisi sifatida ishlatish
uchun standart gazli qozonni biroz yangilash kifoya. Biroq, o'z qo'llaringiz bilan vodorod
ishlab chiqarish uchun o'rnatishni yaratishda xavfsizlik choralariga alohida e'tibor berish
kerak - vodorod kislorod bilan birlashganda portlovchi aralashma hosil bo'ladi.
Generator dizayni
Katta hajmdagi suvni elektroliz qilish yo'li bilan jigarrang gaz ishlab chiqarish uchun
mo'ljallangan elektrolizator metall plastinka elektrodlari o'rnatilgan bir nechta hujayradan
iborat. Elektrodlarning umumiy yuzasi qanchalik katta bo'lsa, o'rnatish shunchalik kuchli
bo'ladi.
Hujayralar yopiq idishda joylashgan bo'lib, u suv manbasiga ulanish uchun quvur, hosil
bo'lgan gazni olib tashlash uchun quvur va elektr ta'minotini ulash uchun terminallar bilan
jihozlangan. Jeneratör shuningdek, vodorodning kislorod bilan aloqa qilishiga to'sqinlik
qiluvchi suv muhri va teskari yonish effektini oldini olish uchun xavfsizlik klapan bilan
jihozlangan - gaz faqat yondirgich qurilmasida yonadi.
Uyni vodorod bilan isitish elektrodlarning katta maydoni bo'lgan o'rnatishdan
foydalanishni talab qiladi, aks holda isitish qozoni sovutish suvini samarali qizdira
olmaydi. An'anaviy elektrolizatordan foydalanish, uning o'lchamlarini oshirish foydasiz,
chunki vodorod ishlab chiqarishga bir xil hududdagi uyni isitish uchun elektr isitish qozonini
ishlatishdan ko'ra ko'proq elektr energiyasi sarflanadi.
Keraksiz energiya sarfisiz vodorod yoqilg'isini ishlab chiqarish uchun yanada samarali
qurilmalarni ishlab chiqish davom etmoqda. Amerikalik ixtirochi Stenli Meyerning hikoyasi
ma'lum, u an'anaviy qurilmalarga qaraganda o'nlab marta kamroq elektr energiyasini iste'mol
qiladigan "vodorod xujayrasi" ni yaratdi. Biroq, olim zamonaviy texnologiyada inqilob qila
olmadi - u zaharlanishdan to'satdan vafot etdi va o'rnatish chizmalari g'oyib bo'ldi.
133
Meyerning g'oyasini amalga oshirishga urinishlar bilan vodorod generatorini yaratish
butun dunyo bo'ylab texnik laboratoriyalarda va uy hunarmandlarining ustaxonalarida
ishlamoqda. Amerikalik olimning ixtirosi tebranib turgan suv molekulasining elektr impulslari
bilan rezonansini yaratish edi - bu holda u yuqori elektr kuchlanishidan foydalanmasdan
atomlarga bo'linadi.
Yorqin istiqbollar
Vodorod bir qator sabablarga ko'ra juda istiqbolli energiya tashuvchisidir
:
1.
U butun koinotda mavjud, er yuzida tarqalish bo'yicha o'ninchi o'rinni egallaydi -
energiya resursini tuganmas deb atash mumkin.
2.
Gaz zaharli emas va tirik organizmlarga zarar etkaza olmaydi. Vodorod va kislorodning
"portlovchi aralashmasi" shakllanishi bilan oqishning oldini olish uchun xavfsizlik choralarini
ko'rish muhimdir.
3.
Vodorodning yonishi mahsuloti oddiy suv bug'idir.
4.
Energiya tashuvchisi yuqori issiqlik quvvatiga ega, yonish harorati 3000 ° S.
5.
Agar gaz sizib chiqsa, u havodan 14 marta engil bo'lgani uchun hech qanday zarar
etkazmasdan tezda bug'lanadi. Ammo yaqin joyda ochiq olov yoki uchqunli simlar bo'lmasligi
kerak, aks holda portlovchi aralashma portlaydi.
6.
Bir kubometr vodorodning kaloriyali qiymati 13000 J ga teng.
Vodorod energiya tashuvchisi sifatida - qo'llash doirasi
Vodorod energiya tashuvchisi sifatida yuqori baholanadi va, masalan, kosmik raketalar
uchun yoqilg'i sifatida faol ishlatiladi. Uni sanoat miqyosida olish uchun turli usullar
qo'llaniladi. Bu asosan ko'mir yoki neft mahsulotlarini gazlashtirish, metan va uning
gomologlarini aylantirishdir. Bunday arzon vodorodni ekologik toza yoqilg'i deb hisoblash
mumkin emas, chunki uni ishlab chiqarish atmosferaga zararli chiqindilar bilan
bog'liq. Vodorodni katta hajmda ishlab chiqarish uchun suvni elektroliz qilish faqat arzon
elektr energiyasi ko'p bo'lgan Norvegiyada qo'llaniladi.
Yilni elektr gaz generatori gazni kesish sohasida qo'llanilishini topdi. Vodorod ishlab
chiqaradigan asbob-uskunalar shishaga solingan gazga qaraganda qulayroqdir - og'ir
134
ballonlarni tashishning hojati yo'q, suyultirilgan gaz ta'minotiga bog'liq va hokazo. Ammo
qulaylik uchun tejamkorlik keltirildi - elektrolitik jarayon juda ko'p elektr energiyasini talab
qiladi, buning natijasida energiya tashuvchisi narxi sezilarli darajada oshadi. Shu bilan birga,
sotib olingan va ishlab chiqarilgan vodorod narxidagi farq asosan uni etkazib berish uchun
xarajatlarning yo'qligi bilan qoplanadi.
Vodorodli isitish qozonlari
Isitish tizimlariga bag'ishlangan
ko'plab veb-saytlarda siz vodorodning isitish qozoni
uchun energiya tashuvchisi sifatida tabiiy gazga munosib raqobatchi ekanligi haqida ma'lumot
topishingiz mumkin. Asosiy e'tibor vodorod generatorini o'rnatish orqali siz ko'p hujjatlarni
to'ldirmasdan va uyingizni markaziy gazga ulash uchun katta miqdordagi mablag'ni
to'lamasdan, gaz isitishdan ko'ra isitish uchun pul sarflash imkoniyatiga ega bo'lasiz. tarmoq.
Yuqoridagilarga asoslanib, maqolada vodorodning narxi faqat uni sanoat ishlab
chiqarish jarayonida past bo'ladi degan xulosaga kelish mumkin. Ya'ni, elektroliz yo'li bilan
yoqilg'i ishlab chiqarish ko'proq xarajat qiladi va suyultirilgan vodorodning kilogrammi uchun
jozibador raqamlarga tayanish mantiqiy emas.
Keling, bozordagi qozon uskunasini ko'rib chiqaylik. Vodorodli qozonlarni ishlab chiqarish
Italiyaning Giacomini kompaniyasi tomonidan amalga oshiriladi, u muqobil energiya sohasida
ixtisoslashgan. Bundan tashqari, shunga o'xshash birliklar texnologiyani muvaffaqiyatli
nusxalagan ba'zi Xitoy kompaniyalari tomonidan ishlab chiqariladi.muvaffaqiyatli nusxalagan
ba'zi Xitoy kompaniyalari tomonidan ishlab chiqariladi.
Giacomini ishlanmalari atrof-muhit uchun mutlaqo xavfsiz bo'lgan isitish uskunalarini
yaratishga qaratilgan.
135
Ushbu kompaniyaning vodorodli qozoni ushbu toifaga kiradi - uning ishlashi suv
bug'ining chiqishi bilan bog'liq, zararli chiqindilar yo'q. Vodorod energiya tashuvchisi sifatida
ishlatiladi va u elektroliz orqali ishlab chiqariladi.
Biroq, bu qozonning ishlash printsipiga alohida e'tibor berishga arziydi. Tizimda hosil
bo'lgan vodorod yoqilmaydi, u katalizator ishtirokida kislorod bilan reaksiyaga
kirishadi. Natijada, issiqlik energiyasi chiqariladi, bu isitish pallasini 40 ° S ga qadar isitish
uchun etarli.
Ya'ni, o'rtacha narxda sotib olinishi mumkin bo'lgan vodorod qozonlari faqat suvli zamin
sxemasi, taglik taxtasi yoki shipni isitish uchun issiqlik generatori sifatida foydalanish uchun
javob beradi.
Xulosa qilish mumkinki, dunyoning qozon uskunalari ishlab chiqaruvchilari yondirilgan
vodorodning issiqlik energiyasidan foydalanishga qodir samarali isitish qozonini yaratish
uchun maqbul texnik echim topmadilar. Yoki ular bu variantni foydasiz deb hisoblashdi.
Uyda generator ishlab chiqarish
Internetda siz vodorod generatorini qanday qilish bo'yicha ko'plab ko'rsatmalarni
topishingiz mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, uyingiz uchun bunday o'rnatishni o'zingiz
yig'ish juda mumkin - dizayn juda oddiy.
Ammo hosil bo'lgan vodorod bilan nima qilasiz? Yana bir bor havoda bu yoqilg'ining
yonish haroratiga e'tibor bering. 2800-3000 ° S gacha. Agar siz metallar va boshqa qattiq
materiallar yonayotgan vodorod yordamida kesilgan deb hisoblasangiz, burnerni oddiy gaz,
suyuq yoqilg'i yoki qattiq yonilg'i qozoniga suv ko'ylagi bilan o'rnatish ishlamasligi aniq
bo'ladi - u shunchaki yonib ketadi.
Forumlardagi hunarmandlar olov qutisining ichki qismini shamot g'ishtlari bilan
qoplashni maslahat berishadi. Ammo bu turdagi eng yaxshi materiallarning erish nuqtasi
1600 ° C dan oshmaydi, bunday olov qutisi uzoq davom etmaydi. Ikkinchi variant - olov
136
haroratini maqbul qiymatlarga kamaytirishi mumkin bo'lgan maxsus burnerdan
foydalanish. Shunday qilib, siz bunday burnerni topmaguningizcha, siz uy qurilishi vodorod
generatorini o'rnatishni boshlamasligingiz kerak.
Jeneratorni yig'ish va ishlatish bo'yicha maslahatlar
Qozon bilan muammoni hal qilgandan so'ng, tegishli diagramma va xususiy uyni isitish
uchun vodorod generatorini qanday qilish bo'yicha ko'rsatmalarni tanlang.
Uy qurilishi qurilmasi faqat quyidagi hollarda samarali bo'ladi
:
plastinka elektrodlarining etarli sirt maydoni;
elektrodlarni ishlab chiqarish uchun materialni to'g'ri tanlash;
elektroliz uchun yuqori sifatli suyuqlik.
Uyni isitish uchun etarli miqdorda vodorod ishlab chiqaradigan qurilma qanday
o'lchamda bo'lishi kerak, "ko'z bilan" (boshqa odamlarning tajribasiga asoslanib) yoki birinchi
navbatda kichik o'rnatishni yig'ish orqali aniqlanishi kerak. Ikkinchi variant yanada amaliydir
- bu sizga to'liq quvvatli generatorni o'rnatish uchun pul va vaqt sarflashga arziydimi yoki
yo'qligini tushunishga imkon beradi.
Noyob metallar elektrodlar sifatida ideal tarzda ishlatiladi, ammo bu uy birligi uchun
juda qimmat. Zanglamaydigan po'latdan yasalgan plitalarni, tercihen ferromagnitni tanlash
tavsiya etiladi.
Suv sifati uchun ma'lum talablar mavjud. Unda mexanik aralashmalar va og'ir metallar
bo'lmasligi kerak. Jeneratör distillangan suvda eng samarali ishlaydi, ammo dizayn narxini
pasaytirish uchun siz o'zingizni suvni keraksiz aralashmalardan tozalash uchun filtrlar bilan
cheklashingiz mumkin. Elektr reaktsiyasini yanada qizg'in qilish uchun suvga 10 litr suv
uchun 1 osh qoshiq nisbatda natriy gidroksid qo'shiladi.
Iqtisodiy savol
Vodorod generatorini qanday qilishni batafsil tushunishni boshlashdan oldin, maktab
fizikasi kursini eslab qolish tavsiya etiladi. Barcha transformatsiyalar energiya yo'qotilishi
bilan sodir bo'ladi, ya'ni vodorod ishlab chiqarish uchun elektr energiyasining narxi, natijada
olingan yoqilg'ini yoqish paytida issiqlik quvvati bilan qoplanmaydi.
Agar vodorodni maksimal haroratda va uyda issiqlik uzatishda yoqishning iloji yo'qligini
hisobga olsak, haqiqiy yo'qotishlar ideal sharoitlar uchun hisoblanganidan ham yuqori bo'lishi
aniq bo'ladi.
Shunday qilib, agar siz bepul elektr energiyasidan foydalana olmasangiz, isitish uchun
DIY vodorod generatoridan foydalanish hech qanday ma'noga ega emas. Uyingizni isitish
uchun elektr qozonni o'rnatish va elektr energiyasini to'g'ridan-to'g'ri, murakkab
transformatsiyalarsiz sarflash sizga 2-3 barobar arzonga tushadi. Bundan tashqari, elektr
qozon butunlay xavfsizdir va o'rnatish va ishlatish qoidalariga rioya qilinmasa, uy qurilishi
o'rnatishning ishlashi portlashga olib kelishi mumkin.
Ochig‘i, arzon vodorodni ekologik toza usulda, jumladan elektroliz usulida ishlab
chiqarish kelajak masalasi bo‘lib, bugungi kunda dunyoning yetakchi mamlakatlari olimlari bu
borada ish olib bormoqda.
