Forums des énergies : société, écologie et technologies propres

Je compte construire un chalumeau à partir de ma propre production d'hydrogène.
J'ai réfléchis au système de gestion du Chalumeau pour qu'il soit au maximum automatique (ne pas tenir compte du nombre de cellule et de la tension +78volt, car j'ai mis ça au pif sur mon schéma).

Je vais vous détaillez dans un premier temps le principe de fonctionnement du système.
Je vais réaliser une carte électronique pour gérer celui-ci.

Voici le schéma rapidoss sur "PAINT" du système.


A) Description de la partie électrolyse
En attente de test...

- Tension d'alimentation = ;
- Tension sur chaque cellule = ;
- Nombre de cellules = ;
- Nombre de tôle inox = ;
- Dimension des tôles inox = ;
- Épaisseur des tôles inox = ;
- Débit = ;
- Électrolyte utilisé = ;
- Quantité d'électrolyte = ;


B)Description du fonctionnement de la carte électronique de gestion du système.

Allez un petit cahier des charges:

1) Gestion du mélange du liquide dans le système (eau + acide).
2) Gestion du remplissage de la réserve d'eau.
3) Gestion du remplissage du système en eau.
4) Gestion de la production d'hydrogène.
5) Configuration de la carte électronique "controleurElectrolyse".


Un peu plus en détail:

1) Gestion du mélange de l'électrolyte dans le système (eau + acide).

Mon avis:
Il est préférable de mélangé le liquide dans le système car si l'on remplit le système par de l'eau déminéralisé toujours par la droite et bien toute l'acide ou soude caustique finira a gauche du système. Les tensions aux bornes des cellules seront alors déséquilibré et nous finirons avec de très mauvaise condition de production.

Fonctionnement de la carte électronique:
Au démarrage du système, la pompe aspire l'électrolyte dans le réservoir de gauche pour remplir le réservoir de droite et ainsi faire le mélange. Environ 30secondes.


2) Gestion du remplissage de la réserve d'eau.

Mon avis:
Pour pouvoir remplir le système en eau déminéralisé, on a besoin d'avoir un réservoir d'eau ayant une pression supérieur à celle du système contenant l'électrolyte et le gaz.

Fonctionnement de la carte électronique:
- Un bouton poussoir permet d'inhiber toute demande de remplissage du système (Électrovanne de remplissage du système FORCER à 0) ou de mise en pression du réservoir d'eau (Compresseur FORCER à 0) ensuite on peux passer à la décompression du réservoir d'eau (Électrovanne de décompression = 1). Et là, il est possible de remplir le réservoir en toute sécurité.
- Après fermeture du réservoir d'eau, un nouvelle appuis sur le bouton poussoir permettra la mise en pression du réservoir.
- Sinon la gestion de la mise en pression de la cuve se fait par un capteur de pression qui maintiendra la pression entre 1.5 et 2bars.
- Un capteur de niveau d'eau dans le réservoir permettra de signalé le niveau bas par un voyant (non représenté sur le schéma).


3) Gestion du remplissage du système en eau.

Mon avis:
Pour des questions de sécurité le réservoir de remplissage ne contiendra pas d'hydrogène ni d'électrolyte.
Le système est alimenté en eau par le reservoir d'eau déminéralisé, un capteur de niveau permet la mise à niveau du système en eau.

Fonctionnement de la carte électronique:
La mise à niveau est automatique par le capteur de niveau d'eau.



4) Gestion de la production d'hydrogène.

Mon avis:
La production d'hydrogène devra être géré par le contrôleur en fonction du débit désiré.


Fonctionnement de la carte électronique:
Il sera possible de paramétré l'intensité maximal à ne pas dépasser par 3 boutons poussoir (menu, +, -).
Le contrôleur jouera alors sur la variation du rapport cyclique pour respecter l'intensité maximal configurer ainsi que pour la production d'hydrogène en fonction de la pression.


5) Configuration de la carte électronique "controleurElectrolyse".

Mon avis:
On pourra:
- régler l'intensité de consommation maximal,
- Inhibé des entrées (non définit)

Sur l'afficheur on affichera:
- la pression du système en KPa (100KPa = 1bar)
- la pression du réservoir d'eau en KPa (100KPa = 1bar)
- l'intensité en Ampères
- la visualisation du niveau du réservoir d'eau


Fonctionnement de la carte électronique:
Listes du matériel en entrées.
En cours de rédaction...




C) Description de la partie torche du chalumeau

Mon avis:
En attente de test...


Fonctionnement de la carte électronique:
En attente de test...



D) Divers astuce.
Le faite d'isolé les cellules des unes des autres, c'est à dire que les électrodes ne soit pas plongé dans l'eau, cela permet un très gros gain de performance en évitant les courants de fuites. (voir sujet électrolyse améliorer)

De ce point, il est intéressant de noté que le fait de créer un point milieu dans le montage des électrodes. Sur mon schéma cela correspond à la borne +78volts. De ce faite aucun courant de fuite n'est créer par la pompe, car elle aspire au potentiel 0v et recrache au potentiel 0v. Mais il est à noté que le courant de fuite de mon exemple est négligeable vu la longueur du système. Plus l'eau est chargé en électrolyte plus les courants de fuite seront élevés.

D) Recherche de matériel.
Listing du matériel utilisé, référence, prix et lien vers site d'achat.


- Capteur de niveau remplissage sytème "Conrad"
Référence :
Datasheet: Interrupteur flotteur à bascule
Quantité: 1
Prix : 16.90€
Lien : Interrupteur flotteur à bascule pour encastrement latéral

- Capteurs de pression Farnell
Référence :
Datasheet:
Quantité: 2
Prix : 16,72 €
Lien : MPX5500DP-75PSI ou 5bars

- Electrovannes
Référence :
Datasheet:
Quantité: 4
Prix :
Lien :

- Capteur de sur-pression
Référence :
Datasheet:
Quantité: 1
Prix :
Lien :

Pour moi il est préférable de faire disons 5 petits que un gros

La gestion ,production seront équivalente 200*5 = 1000 heures ce qui est déjà pas mal .

La particularité de ce type d appareil est la variation de température du liquide , il te faut donc une gestion automatique de la tension ou du courant .

C,est certain le montage sur le plan ne fonctionne pas .

Tu veux dire quoi par 5 petits? Tu parle de mettre des cellules en parallèle ou bien de la dimension des plaques d'inox?

Sur le plan mon montage fonctionne très bien, il sera possible de paramétrer l'intensité maximal et je ne vais pas joué sur la tension mais sur le rapport cyclique pour réguler la production d'hydrogène en fonction de la pression du système.

Désoler, j'ai pas finit de remplir tout les paragraphes de mon sujet.

Par petit je pense 30 A sur 12 voltles pour 106 l ou 30 a sous 24 v lpour 212 litres .

Avantage de plusieurs petits par rapport à un grand .Limiter le volume de gaz stocké . Les électrodes noyées dans l électrolyse mais isolé entre elle par du silicone fonctionne très bien .

Voila

Et!!! 30A sous 230v c'est petit

Je n'ai pas encore défini la tension de service que je vais utilisé.
Mais il est sur que si je fais mon système sous 13.6volts, je mettrais les cellules en parallèle.

Je n'est rien définit, je tiens au courant.

Bon, je me lance dans la programmation et vous tiens au courant de l'avancement.

avant de faire des elucubration sur des detail , il faut regler le probleme principal : separer l'oxygene et l'hydrogene

les laisser melangé n'est possible que pour des mini chalumeau minuscules : des qu'il y a du volume le melange hydrogene oxygene est trop dangereux

pour faire marcher un chalumeau aussi gros que l'on veut il faut faire 2 gazometre pour l'oxygene et l'hydrogene

pour avoir de la pression il faut des compresseur a la sortie des gazometre , mais laisser l'electrolyseur a la faible pression des gazometre

mettre l'electrolyseur sous pression est possible mais il faut un truc efficace pour maintenir la pressiion toujours egale entre oxygene et hydrogen : sinon risque de melange

Je suis interressé par les membranes pour la séparation des gazs.

Mais ou puis je les trouver?