Как сделать водородный генератор – советы и пошаговые инструкции


Как сделать водородный генератор своими руками – 3 рабочих установки. Генератор водорода для отопления частного дома или автомобиля – аргументы за и против.

Краткая теоретическая часть

Водород, он же hydrogen, – первый элемент таблицы Менделеева – представляет собой легчайшее газообразное вещество, обладающее высокой химической активностью. При окислении (то бишь, горении) выделяет огромное количество теплоты, образуя обычную воду. Охарактеризуем свойства элемента, оформив их в виде тезисов:

  1. Горение водорода – процесс экологически чистый, никаких вредных веществ не выделяется.Бездымное сжигание гидрогена горелкой
  2. Благодаря химической активности газ в свободном виде на Земле не встречается. Зато в составе воды его запасы неиссякаемы.
  3. Элемент добывается в промышленном производстве химическим способом, например, в процессе газификации (пиролиза) каменного угля. Зачастую является побочным продуктом.
  4. Другой способ получения газообразного водорода – электролиз воды в присутствии катализаторов – платины и прочих дорогих сплавов.
  5. Простая смесь газов hydrogen + oxygen (кислород) взрывается от малейшей искры, моментально высвобождая большое количество энергии.

Для справки. Ученые, впервые разделившие молекулу воды на hydrogen и oxygen, назвали смесь гремучим газом из-за склонности к взрыву. Впоследствии она получила название газа Брауна (по фамилии изобретателя) и стала обозначаться гипотетической формулой ННО.

Пожар на водородном дирижаблеРаньше водородом наполняли баллоны дирижаблей, которые нередко взрывались

Из вышесказанного напрашивается следующий вывод: 2 атома водорода легко соединяются с 1 атомом кислорода, а вот расстаются весьма неохотно. Химическая реакция окисления протекает с прямым выделением тепловой энергии в соответствии с формулой:

2H2 + O2 → 2H2O + Q (энергия)

Здесь кроется важный момент, который пригодится нам в дальнейшем разборе полетов: hydrogen вступает в реакцию самопроизвольно от возгорания, а теплота выделяется напрямую. Чтобы разделить молекулу воды, энергию придется затратить:

2H2O → 2H2 + O2 — Q

Это формула электролитической реакции, характеризующая процесс расщепления воды путем подведения электричества. Как это реализовать на практике и сделать генератор водорода своими руками, рассмотрим далее.

Советы

  • Отдельные топливные элементы производят малое количество электроэнергии, подобно описанному выше устройству. Для практических нужд требуется большое количество таких элементов, которые объединяют в батареи.
  • Хотя в описанном выше устройстве в качестве электролита используется вода, в промышленных топливных элементах применяют гидроксид калия (такие элементы использовались в космической программе «Аполлон»), фосфорную кислоту, расплавленный натрий или карбонат магния при высоких температурах, либо специальные полимеры.[10]

Что потребуется для создания генератора водорода

Если рассмотреть детально, то генератор водорода – простейший прибор. Да и водород – это элемент, присутствующий практически повсеместно. Наиболее простым вариантом его выделения будет использование воды, в состав которой он входит.

Для того чтобы собрать генератор водорода, понадобится:

  • две стеклянных бутылки с широким горлышком и крышками большого диаметра;
  • провода;
  • очищенная медная жила;
  • 20 саморезов;
  • медицинская капельница;
  • две деревянных тонких рейки.

Генератор водорода своими руками

ФОТО: YouTube.comВот всё, что будет использовано для создания генератора водорода

Метки: газ водород, из воды в двигатель. экономия, или миф?

Участвовать в обсуждениях могут только зарегистрированные пользователи.

Водородный генератор собственными руками: рабочий принцип устройства, схемы и описание сборочного процесса

автомобиль

Водородный генератор (электролизер) это прибор, действующий за свет 2-ух процессов: физического и химического.

Во время работы под влиянием электротока вода разлагается на кислород и водород. Этот процесс называется электролиз. Электролизер очень распространен среди наиболее известных видов водородных генераторов.

Основные достоинства отопления на водороде

Данный способ обогрева дома имеет несколько существенных преимуществ, которыми обусловлена возрастающая популярность системы.

  1. Впечатляющий КПД, который нередко достигает 96%.
  2. Экологичность. Единственный побочный продукт, выделяющийся в атмосферу – это водяной пар, который не способен навредить окружающей среде в принципе.
  3. Водородное отопление постепенно заменяет традиционные системы, освобождая людей от необходимости в добыче природных ресурсов – нефти, газа, угля.
  4. Водород действует без огня, тепловая энергия образуется путем каталитической реакции.

Подготовка элементов для изготовления генератора

Первое, что нужно сделать – это разметить рейки. Риски на них (по 20 шт.) должны находиться на расстоянии 5 мм одна от другой. Сделать это можно при помощи обычной линейки.

На рейках через равные расстояния нужно сделать отметки

ФОТО: YouTube.comНа рейках через равные расстояния нужно сделать отметки

Далее в отмеченных местах необходимо просверлить отверстия под саморезы. Если этого не сделать, древесина лопнет при вкручивании шурупа.

В древесине нужно просверлить отверстия под саморезыФОТО: YouTube.comВ древесине нужно просверлить отверстия под саморезы

Создание опытного образца

Чтобы вы поняли, с чем имеете дело, для начала предлагаем собрать простейший генератор по производству водорода с минимальными затратами. Конструкция самодельной установки изображена на схеме.

Разложение воды путем электролиза – схема

Из чего состоит примитивный электролизер:

  • реактор – стеклянная либо пластиковая емкость с толстыми стенками;
  • металлические электроды, погружаемые в реактор с водой и подключенные к источнику электропитания;
  • второй резервуар играет роль водяного затвора;
  • трубки для отвода газа HHO.

Важный момент. Электролитическая водородная установка работает только от постоянного тока. Поэтому в качестве источника питания применяйте сетевой адаптер, автомобильное зарядное устройство или аккумулятор. Электрогенератор переменного тока не подойдет.

Принцип работы электролизера следующий:

  1. К двум электродам, погруженным в воду, подводится напряжение, желательно от регулируемого источника. Для улучшения реакции в емкость добавляется немного щелочи либо кислоты (в домашних условиях – обычной соли).Схема разложения воды электричеством
  2. В результате реакции электролиза со стороны катода, подключенного к «минусовой» клемме, станет выделяться водород, а возле анода – кислород.
  3. Смешиваясь, оба газа по трубке поступают в гидрозатвор, выполняющий 2 функции: отделение водяного пара и недопущение вспышки в реакторе.
  4. Из второй емкости гремучий газ ННО подается на горелку, где сжигается с образованием воды.

Чтобы своими руками сделать показанную на схеме конструкцию генератора, потребуется 2 стеклянных бутылки с широкими горлышками и крышками, медицинская капельница и 2 десятка саморезов. Полный набор материалов продемонстрирован на фото.

Комплект материалов для изготовления генератора

Из специальных инструментов потребуется клеевой пистолет для герметизации пластиковых крышек. Порядок изготовления простой:

  1. Плоские деревянные палочки скрутите саморезами, располагая их концами в разные стороны. Спаяйте головки шурупов между собой и подсоедините провода – получите будущие электроды.
  2. Проделайте отверстие в крышке, просуньте туда разрезанный корпус капельницы и провода, затем герметизируйте с 2 сторон клеевым пистолетом.
  3. Поместите электроды в бутылку и завинтите крышку.
  4. Во второй крышке просверлите 2 отверстия, вставьте трубки капельниц и накрутите на бутылку, заполненную обычной водой.Самодельный электролизер в сборе

Для запуска генератора водорода налейте в реактор подсоленную воду и включите источник питания. Начало реакции ознаменуется появлением пузырьков газа в обеих емкостях. Отрегулируйте напряжение до оптимального значения и подожгите газ Брауна, выходящий из иглы капельницы.

Второй важный момент. Слишком высокое напряжение подавать нельзя — электролит, нагревшийся до 65 °С и более, начнет интенсивно испаряться. Из-за большого количества водяного пара разжечь горелку не удастся. Подробности сборки и запуска импровизированного водородного генератора смотрите на видео:

Предупреждения

  • При работе с описанной топливной ячейкой держите ее подальше от источников тепла и открытого огня. Хотя количество выделяемого водорода невелико, он легко воспламеняется.

Рекомендации профессионалов

чертеж

Профессиональные мастера думают, что делать самодельные водородные резервные электростанции для машин дома опасное занятие.

Они объясняют это тем, что электролизер для авто имеет непростую и небезопасную систему устройств.

Заниматься изготовлением подобных агрегатов необходимо, используя особенные материалы и реагенты.

Если все же решили своими силами сделать автомобильный гидролизер, то обязательно необходимо оборудовать его барботером – это специализированный водяной клапан. При его применении существенно повысится безопасность при вождении автомобиля.

Переменный ток можно получить из земли и воздуха своими силами. Подробности в данной заметке: https://teplo.guru/elektrichestvo/besplatnoe-elektrichestvo.html

Водородные резервные электростанции для автомобиля собственными руками: чертежи, схемы и руководство

Большинство владельцев машин ищут способы экономии топлива. Радикально решить данный вопрос даст возможность водородный генератор для автомобиля. Отзывы тех, кто установил себе представляет собой устройство, дают возможность говорить о большом снижении расходов при эксплуатировании транспорта. Так что тема достаточно оригинальная. Ниже пойдёт речь о том, как выполнить водородный генератор самостоятельно.

Об этой статье

Эту страницу просматривали 17 079 раз.

Обязательная продуктивность

Для того чтобы можно было на самом деле экономить горючее, водородный генератор для автомобиля должен каждую минуту генерировать газ из расчёта 1 литр на 1000 объёма работы мотора. Исходя из таких требований выбирается кол-во пластин для реактора.

автомобиль

Для увеличения поверхности электродов нужно провести отделку поверхности шлифовальной бумагой в перпендикулярном направлении. Подобная обработка очень важна – она повысит площадь для работы и даст возможность избежать «прилипания» пузырьков газа к поверхности.

генератор

Последнее приводит к изоляции электрода от жидкости и мешает нормальному электролизу. Также необходимо помнить, что для правильной работы электролизёра вода должна быть щелочной. Катализатором послужит обыкновенная сода.

Генератор промышленного изготовления

На уровне промышленного производства технологии изготовления водородных генераторов бытового назначения постепенно осваиваются и развиваются. Как правило, выпускаются энергетические станции домашнего применения, мощность которых не превышает 1 кВт.

Такой аппарат рассчитан на выработку водородного топлива в режиме постоянного функционирования не более чем в течение 8 часов. Главное их предназначение – энергоснабжение отопительных систем.

Также разрабатываются и производятся установки под эксплуатацию в составе кондоминиумов. Это уже более мощные конструкции (5-7 кВт), назначение которых не только энергетика отопительных систем, но также выработка электричества. Такой комбинированный вариант быстро набирает популярность в западных странах и в Японии.

Комбинированные водородные генераторы характеризуются как системы с высоким КПД и небольшим выбросом углекислого газа.

Промышленный водородный генератор

Пример реально действующей промышленно изготовленной станции мощностью до 5 кВт. Подобные установки в перспективе планируется делать под оснащение коттеджей и кондоминиумов

Российская промышленность тоже начала заниматься этим перспективным видом добычи топлива. В частности, «Норильский никель» осваивает технологии производства водородных установок, в том числе бытовых.

Планируется использовать самые разные типы топливных элементов в процессе разработки и производства:

  • протонно-обменные мембранные;
  • ортофосфорно-кислотные;
  • протонно-обменные метанольные;
  • щелочные;
  • твердотельные оксидные.

Между тем процесс электролиза является обратимым. Этот факт говорит о том, что есть возможность получать уже нагретую воду без сжигания водорода.

Кажется, это очередная идея, ухватившись за которую можно запускать новый виток страстей, связанных с бесплатной добычей топлива для домашнего котла.

Выгодно ли получать водород в домашних условиях

Ответ на данный вопрос зависит от сферы применения кислородно-водородной смеси. Все чертежи и схемы, публикуемые различными интернет-ресурсами, рассчитаны на выделение газа HHO для следующих целей:

  • использовать hydrogen в качестве топлива для автомобилей;
  • бездымно сжигать водород в отопительных котлах и печах;
  • применять для газосварочных работ.

Главная проблема, перечеркивающая все преимущества водородного топлива: затраты электричества на выделение чистого вещества превышают количество энергии, получаемое от его сжигания. Что бы ни утверждали приверженцы утопичных теорий, максимальный КПД электролизера достигает 50%. Это значит, что на 1 кВт полученной теплоты затрачивается 2 кВт электроэнергии. Выгода – нулевая, даже отрицательная.

Конструкция заводского электролизера – вид изнутриВспомним, что мы писали в первом разделе. Hydrogen – весьма активный элемент и реагирует с кислородом самостоятельно, выделяя уйму тепла. Пытаясь разделить устойчивую молекулу воды, мы не можем подвести энергию непосредственно к атомам. Расщепление производится за счет электричества, половина которого рассеивается на подогрев электродов, воды, обмоток трансформаторов и так далее.

Важная справочная информация. Удельная теплота сгорания водорода втрое выше, чем у метана, но – по массе. Если сравнивать их по объему, то при сжигании 1 м³ гидрогена выделится всего 3.6 кВт тепловой энергии против 11 кВт у метана. Ведь водород – легчайший химический элемент.

Теперь рассмотрим гремучий газ, полученный электролизом в самодельном водородном генераторе, как топливо для вышеперечисленных нужд:

  1. Конечная цена установки, низкая производительность и КПД делает крайне невыгодным сжигание водорода для отопления частного дома. Чем «наматывать» счетчик электролизером, проще поставить любой из электрокотлов – ТЭНовый, индукционный либо электродный.
  2. Чтобы заменить 1 л бензина для автомобиля, потребуется 4766 литров чистого водорода или 7150 л гремучего газа, треть которого составляет кислород. Самый завравшийся изобретатель в интернете еще не сделал электролизер, способный обеспечить подобную производительность.Сварочный аппарат на водородном топливе
  3. Газосварочный аппарат, сжигающий hydrogen, компактнее и легче баллонов с ацетиленом, пропаном и кислородом. Плюс температура пламени до 3000 °С позволяет работать с любыми металлами, стоимость получения горючего здесь особой роли не играет.

Для справки. Чтобы сжигать гидроген в отопительном котле, придется основательно переработать конструкцию, поскольку водородная горелка способна расплавить любую сталь.

Безопасность установки

Многие умельцы размещают пластины в пластиковых ёмкостях. Не стоит экономить на этом. Нужен бак из нержавеющего металла. Если его нет, можно использовать конструкцию с пластинами открытого типа. В последнем случае необходимо применять качественный изолятор тока и воды для надёжной работы реактора.

Известно, что температура горения водорода составляет 2800. Это самый взрывоопасный газ в природе. Газ Брауна – не что иное, как «гремучая» смесь водорода. Поэтому водородные генераторы на автомобильном транспорте требуют качественной сборки всех узлов системы и наличия датчиков для слежения за течением процесса.

833267.jpg

Датчик температуры рабочей жидкости, давления и амперметр не будут лишними в конструкции установки. Особое внимание стоит уделить гидрозатвору на выходе из реактора. Он жизненно необходим. Если произойдёт воспламенение смеси, такой клапан предотвратит распространение пламени в реактор.

Водородный генератор для отопления жилых и производственных помещений, работающий на тех же принципах, отличается в несколько раз большей производительностью реактора. В таких установках отсутствие гидрозатвора представляет смертельную опасность. Водородные генераторы на автомобилях в целях обеспечения безопасной и надёжной работы системы также рекомендуется оборудовать таким обратным клапаном.

Список использованной литературы

  • Кузык Б. Н., Яковец, Ю. В. «Россия: стратегия перехода к водородной энергетике» 2007
  • Козлов С. И. «Водородная энергетика: современное состояние, проблемы, перспективы» 2009
  • Сивухин Д. В. «Общий курс физики» 1975

Подача питания, проверка устройства на работоспособность

При подаче питания в 1.5 в (больше не требуется, это слишком опасно) в первой ёмкости начинается процесс электролиза, в результате которого и выделяется нужный нам газ. Далее он поступает во вторую ёмкость, проходит через воду. На выходе получается практически чистый водород.

Внимание, будьте осторожны, водород взрывоопасен. Не стоит курить при включённом генераторе.

Устройство работает, эксперимент увенчался успехомФОТО: YouTube.comУстройство работает, эксперимент увенчался успехом

Пока без обыкновенного топлива вряд ли можно обойтись

В мире существует несколько экспериментальных моделей, которые полностью работают на газе Брауна. Однако решения в техническом плане пока ещё не достигли собственного совершенства. Простым обитателям планеты подобные конструкции недоступны. Благодаря этому пока автомобилистам остаётся обходиться «кустарными» разработками, которые предоставляют возможность снизить затраты на горючее.

Авто на воде собственными руками: чертежи (видео)

Сейчас, водородный генератор – это не просто плод воображения, а на самом деле реальное устройство, которое сможет помочь прекрасно нагреть ваш дом, а еще снизит затраты бензина для автомобиля. Также водород считается неопасным для атмосферы.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.