Как собрать генератор водорода собственноручно
Зачастую котел, работающий на водороде, используется для обогрева полов. Эти системы в наше время встречаются самой разной мощности. Мощность котлов бывает самая разная, начиная от 27Вт и до бесконечности. Можно взять один очень мощный котел для обогрева сразу всего дома, а можно несколько небольших. Устанавливаются они своими силами, но, как сделать водородный генератор своими руками? Прежде чем начать сооружать топливную ячейку необходимо иметь под руками следующие инструменты:
- ножовку по металлу;
- дрель с набором свёрл;
- набор гаечных ключей;
- плоская и шлицевая отвёртки;
- угловая шлифмашина («болгарка») с установленным кругом для резки металла;
- мультиметр и расходомер;
- линейка;
- маркер.
Более того, если вы решите самостоятельно заниматься сооружением ШИМ-генератора, то для его настройки понадобятся осциллограф и частотомер.
Для того чтобы изготовить водородный генератор для отопления частного дома рассмотрим абсолютно «сухую» схему электролизера с применением электродов из пластин нержавеющей стали.
Представленная ниже инструкция показывает процесс конструирования водородного генератора:
Сооружение корпуса топливной ячейки. Роль боковых стенок каркаса играют пластины оргалита или оргстекла, нарезанные по размеру будущего генератора. Стоит заметить, что он размеров агрегата напрямую зависит его производительность, но и затраты на получение ННО будут намного выше. Для сооружения топливной ячейки оптимальными являются габариты от 150×150 мм до 250×250 мм. В каждой из платин сверлятся отверстия под входной и выходной штуцера для воды. Кроме этого, необходимо сверление в боковой стенке для выхода газа и четыре отверстия по углам для того чтобы соединить элементы реактора между собой. С помощью болгарки из листа нержавейки марки 316L, вырезают пластины электродов. Они по размеру должны быть меньше стенок на 10-20 мм. Более того, при изготовлении каждой детали, в одном из углов необходимо оставлять небольшую контактную площадку. Это необходимо для того чтобы соединить отрицательные и положительные электроды в группы перед их подключением к питанию. Для получения необходимого количества ННО, нержавейку необходимо обработать мелкой наждачной бумагой с двух сторон. В каждой пластине сверлятся два отверстия: сверлом чей диаметр должен быть 6-7 мм – для подачи в пространство между электродами воды и диаметром 8-10 мм – для отвода газа Брауна. Точки сверления рассчитывают с учетом мест монтажа соответствующих подводящих и выходного патрубков. Приступают к сборке генератора. Для этого в оргалитовые стенки монтируют штуцеры служащие для подачи воды и отбора газа. Места их присоединений тщательнейшим образом герметизируют автомобильным или сантехническим герметиком. После этого одну из прозрачных корпусных деталей устанавливают на шпильки, после этого укладывают электроды
Укладка электродов должна начинаться с уплотнительного кольца Обратите внимание: плоскость электродов должна быть абсолютно ровной, в противном случае элементы с разноименными зарядами будут касаться, что вызовет короткое замыкание! Пластины нержавейки отделяют от боковых поверхностей реактора с помощью уплотнительных колец, изготовленных из силикона, паронита или других материалов
Важно чтобы он был не толще 1 мм Подобные детали используют как дистанционные прокладки между пластинами. В процессе укладки следят, чтобы контактные площадки разноименных электродов были сгруппированы по разные стороны генератора
После того как уложена последняя пластина устанавливают уплотнительное кольцо, после чего генератор закрывается второй оргалитовой стенкой, а саму конструкцию соединяют с помощью гаек и шайб
Делая эту работу, внимательно следите за равномерностью затяжки и отсутствием перекосов между пластинами. С помощью полиэтиленовых шлангов генератор подключается к емкости с водой и бабблеру. Контактные площадки электродов соединяются между собой любым методом, после чего к ним подводят провода питания. На топливную ячейку подается напряжение от ШИМ-генератора, после чего приступают к настройке и регулировке аппарата по максимальному выходу газа ННО.
Для того чтобы получить газ Брауна в необходимом количестве которое будет достаточным для приготовления пищи и отопления, устанавливают несколько генераторов водорода которые работают параллельно.
Описание и принцип работы водородного генератора
Есть несколько методик выделения водорода и из других веществ, перечислим наиболее распространенные:
- Электролиз, данная методика наиболее простая и может быть реализована в домашних условиях. Через водный раствор, содержащий соль, пропускается постоянный электрический ток, под его воздействием происходит реакция, которую можно описать следующим уравнением: 2NaCl + 2H 2 O→2NaOH + Cl 2 + H 2 . В данном случае пример приведен для раствора обычной кухонной соли, что не лучший вариант, поскольку выделяющийся хлор является ядовитым веществом. Заметим, что полученный данным способом водород наиболее чистый (порядка 99,9%).
- Путем пропускания водяного пара над каменноугольным коксом, нагретым до температуры 1000°С, при таких условиях протекает следующая реакция: Н 2 О + С ⇔ СО + H 2 .
- Добыча из метана путем конверсии с водяным паром (необходимое условие для реакции – температура 1000°С): СН 4 + Н 2 О ⇔ СО + 3Н 2 . Второй вариант – окисление метана: 2СН 4 + О 2 ⇔ 2СО + 4Н 2 .
- В процессе крекинга (переработки нефти) водород выделяется в качестве побочного продукта. Заметим, что в нашей стране все еще практикуется сжигание этого вещества на некоторых нефтеперерабатывающих заводах ввиду отсутствия необходимого оборудования или достаточного спроса.
Из перечисленных вариантов последний наименее затратный, а первый наиболее доступный, именно он положен в основу большинства генераторов водорода, в том числе и бытовых. Их принцип действия заключается в том, что в процессе пропускания тока через раствор, положительный электрод притягивает отрицательные ионы, а электрод с противоположным зарядом – положительные, в результате происходит расщепление вещества.
Методика получения газа Брауна своими руками дома
ННО газ – настоящие ноу-хау в отоплении получил свое название благодаря физику Брауну. Он вывел новую формулу воду с определенными свойствами. Эти свойства подтвердили и последующие эксперименты.
Можно найти много информации о получении газа в домашних условиях. Достаточно самостоятельно соорудить специальную установку. Эффективность таких генераторов подтверждена численными положительными отзывами.
Части устройства для получения газа:
- Химическая представлена электролизером;
- Электрическая – источник питания.
Электролизер имеет простую конструкцию, состоящую из двух пластин или трубок, погруженных в воду. Материалом для трубок может служить нержавеющая сталь. При соединении приборов следует создать разные потенциалы. Так и будет разделяться вода, и выделяться необходимый газ.
Для работы электролизера потребуется ток. Выполнить это требования можно с помощью добавок в воду: сода, соль, калий. Но это неэффективно. Поэтому лучше сделать генератор импульсов.
Как работает собранная конструкция?
На Шим подается напряжение, регулятор образует напряжение с необходимой частотой. От того какая будет частота, зависит плодотворность выработки газа. Затем напряжение подается на нержавеющие трубки или пластины, в которых находится вода. В них, под действием тока, выделяется «гремучка». Далее она поступает по гибким трубкам в емкость осушителя. А уже из осушителя, газ подается в контур подачи воздуха.
Такую установку можно применять для отапливания: гаражных кооперативов, загородных домов, все зависит от полета вашей фантазии. Чтобы применить данную установку для отапливания дома, нужно переделать твердотопливный котел или газовый, под газ Брауна. Если вы все-таки надумаете собирать и активно использовать данную самодельную установку, то вы получите дешевое топливо. И экологически чистый продукт, который не загрязняет воздух. При сборке генератора газа Брауна, у вас будут возникать вопросы. Здесь мы ответим на наиболее часто задаваемые вопросы.
Какую воду использовать, обычную водопроводную или дистиллированную?
Можно использовать водопроводную воду, если в ней нет тяжелых металлов или дистиллированную. Но лучший эффект достигается при использовании раствора гидроксида натрия, добавленного в дистиллированную воду. Необходимо соблюсти пропорцию, на десять литров воды нужно добавить одну столовую ложку гидроксида натрия и тщательно размешать.
Какой металл использовать?
В разных пособиях и руководствах, пишут о том, что необходимо использовать только редкие металлы.
Вас вводят в заблуждение. Можно использовать любую нержавеющую сталь. Самые хорошие результаты при работе со сталью, показала ферромагнитная сталь, которая не притягивает частицы ненужного мусора. Еще один важный момент, главное, при выборе металла, отдать предпочтение нержавеющей стали, и чтобы она не была подвержена окислению.
Насколько долговечны пластины электродов?
Менять пластины на новые нет надобности, так как при работе они совсем не разрушаются.
Что нужно сделать, чтобы подготовить пластины для электродов? И как правильно это сделать?
В первую очередь, перед сборкой пластин их необходимо очень тщательно промыть в мыльном растворе, а потом обработать их поверхность спиртосодержащим веществом (водкой или спиртом). Электролизер некоторое время необходимо «погонять», периодически заменяя грязную воду, на чистую. Продолжаем до тех пор, пока вода не вымоет всю грязь. Если вода будет достаточно чистая, то установка нагреваться не будет.
Если вы собрали электролизер правильно, то при его использовании вода и пластины нагреваться не будут
Важно не перегревать электролизер выше 65 градусов. Если температура поднимется выше указанной температуры, то к пластинам пристанет грязь, металлы с минералами
И их придется удалять при помощи наждачной бумаги или заменять их на новые.
Водородное отопление дома и генераторы Н2 — удачный выбор или путь в Страну дураков
Hydrogenium (Н2), «порождающий воду» — самый распространённый элемент мироздания. По утверждению учёных, на его долю приходится почти 90% всех атомов Вселенной. Водород, в ходе реакции термоядерного синтеза обеспечивающий энергией наше Солнце, может послужить прекрасным топливом и на Земле. Это единственное абсолютно безвредное, экологически чистое топливо: при сгорании газа он вступает в химическую реакцию с кислородом, а продуктом сгорания является дистиллированная вода. Hydrogenium — идеальное во всех отношениях топливо, которое прекрасно подходит в том числе для отопления дома. Причём под водородный котел отопления можно переоборудовать обычный газовый, внеся лишь небольшие изменения в его конструкцию. Одна беда: несмотря на распространённость водорода (мы сами наполовину из него состоим), на нашей планете в чистом виде он почти не встречается. В открытой продаже этого газа нет, где же его взять в достаточном количестве? Интернет даёт нам чёткий и ясный ответ: купить либо собрать самому генератор водорода для отопления дома.
Самодельное устройство
При желании можно научиться самостоятельно получать газ Брауна. Своими руками несложно изготовить устройство для его выработки. Для этого необходимо использовать пластины из нержавеющей стали, которые следует разрезать на прямоугольники. В каждом листе на расстоянии 3 см от кромки нужно сделать отверстия размером около 50 мм и припаять электрический кабель.
Далее потребуется приготовить две квадратные пластины из оргстекла размером 20х20 см (толщиной 3 см) и несколько резиновых колец, внешний диаметр которых также будет равен 20 см. В металлических и стеклянных листах следует предусмотреть крепёжные отверстия.
https://youtube.com/watch?v=pzbJPHrSk3k
Когда все части конструкции будут готовы, можно переходить к сборке устройства. Между двумя стальными пластинами необходимо поместить резиновое кольцо, предварительно обработанное герметизирующим составом, закрепить всё болтами. К двум сторонам полученной детали нужно прикрепить листы оргстекла с отверстиями для поступления воды и выхода газа. В них следует вставить трубки и штуцеры.
В самодельном генераторе обязательно нужно сделать два водяных затора, в противном случае образовавшийся газ начнёт двигаться в обратном направлении, что приведёт к взрыву устройства. Трубки необходимо расположить так, чтобы одна была полностью погружена в воду, а вторая находилась выше уровня жидкости и была направлена к горелке. В ходе разложения жидкости образовавшийся газ будет двигаться по ним к водяным заторам.
Чтобы КПД обогревающего устройства, изготовленного своими руками, было достаточным для обогрева жилья, необходимо правильно его применять. В качестве исходного сырья лучше использовать дистиллированную воду и гидроксид натрия. Перед запуском прибора на пластины следует нанести мыльный раствор, после чего протереть их спиртом.
https://youtube.com/watch?v=czlMrkiJgkk
Бытовое применение
В быту также есть применение водороду. В первую очередь это автономные отопительные системы. Но здесь некоторые особенности. Установки по производству чистого водорода стоят значительно дороже, чем генераторы газа Брауна, последние даже можно собрать самостоятельно. Но при организации отопления дома необходимо учитывать, что температура горения газа Брауна значительно выше, чем у метана, поэтому потребуется специальный котел, который несколько дороже обычного.
В интернете можно встретить немало статей, в которых написано, что для гремучего газа можно использовать обычные котлы, это делать категорически нельзя. В лучшем случае они быстро выйдут из строя, а в худшем могут стать причиной печальных или даже трагических последствий. Для смеси Брауна предусмотрены специальные конструкции с более термостойким соплом.
Необходимо заметить, что рентабельность отопительных систем на основе водородных генераторов вызывает большое сомнение ввиду низкого КПД. В таких системах имеются двойные потери, во-первых, в процессе генерации газа, во-вторых, при нагреве воды в котле. Дешевле для отопления сразу нагревать воду в электрическом бойлере.
Не менее спорная реализация для бытового использования, при которой газом Брауна обогащают бензин в топливной системе двигателя автомобиля с целью экономии.
Обозначения:
- а – генератор ННО (принятое обозначение для газа Брауна);
- b – отвод газа в камеру сушки;
- с – отсек для удаления водяных паров;
- d – возвращение конденсата в генератор;
- е – подача осушенного газа в воздушный фильтр топливной системы;
- f – автомобильный двигатель;
- g – подключение к аккумулятору и электрогенератору.
Нужно заметить, что в некоторых случаях такая система даже работает (если ее собрать правильно). Но точные параметры, коэффициент прироста мощности, процент экономии вы не найдете. Эти данные сильно размыты, и достоверность их вызывает сомнения. Опять же не ясен вопрос, насколько уменьшится ресурс двигателя.
Но спрос порождает предложения, в интернетах можно найти подробные чертежи таких приспособлений и инструкцию по их подключению. Есть и готовые модели, сделанные в стране Восходящего Солнца.
Рукодельный водородный генератор: подробная инструкция
Изготовление водородного генератора можно осуществит дома, но для этого понадобятся чертежи и подробная инструкция всего процесса. Схема электролизера весьма проста (ее можно смотреть во всемирной сети), благодаря этому каких-нибудь нестандартных материалов почти не потребуется.
Для создания самодельного генератора водорода нам потребуются некоторые материалы и материалы: контейнер из пластика или полиэтиленовая канистра с крышкой, прозрачная трубка длиной 1м, с диаметром 8 мм, болты, гайки, герметик на основе силикона, лист нержавеющей стали, 3 штуцера, клапан обратный, фильтр, ножовка по металлу, рожковые ключи и нож.
Собрав все это, приступаем к его изготовлению. Сборка выполняется по чертежам, которые можно отыскать во всемирной сети либо же заказать у профессионала.
Инструкция изготовления:
- Из листа нержавеющей стали вырезаем 16 похожих пластин.
- Сверлим отверстие в одном из углов. Угол обязан быть одинаковым у всех 16.
- Противоположный угол в первую очередь спиливаем.
- Устанавливаем пластины по очереди на приготовленные болты, изолируя их шайбами и полиэтиленовыми трубками. Они не должны контактировать между собой.
- Стягиваем всю конструкцию гайками, выходит батарея.
- Закрепляем данную конструкцию в полимерную емкость, отверстия промазать герметиком.
- Просверливаем отверстия в крышке, отделываем их также силиконом, потом помещаем штуцера.
Чтобы выполнить рукодельный водородный генератор, необходимо заранее взглянуть видео обучение и выучить рекомендации специалистов
Рукодельный кислородный гидролизер готов. Сейчас его только необходимо проверить на трудоспособность. Для этого необходимо заполнить емкость водой до болтов крепления и закрыть ее крышкой. Надеваем на один из трех штуцеров шланг из полимерного этилена, а второй его коней опускаем в отдельную емкость, заполненную также водой. К болтам необходимо присоединить электричество, если на поверхности возникли пузыри, значит, генератор не прекращает работу и выделяет водород. После подобного подсоединения и проверки, воду сливаем, а потом заливаем в емкость готовый щелочной электролит, дабы получить больше выделяемого газа.
Механизм действия
В процессе получения газа для отопления в ёмкость, заполненную водой, опускают электроды, роль которых выполняют пластины или трубы, изготовленные из легированной стали. Затем их подключают к источнику электричества.
Подключение должно быть проведено с учётом того, чтобы потенциал смежных пластин был противоположным. Только при условии чередования положительных и отрицательных зарядов будет происходить разложение смеси водорода и кислорода на отдельные молекулы.
Электроимпульсы подаются на пластины, происходит выработка газа. Сначала он поступает в осушительную ёмкость, затем переходит в контур подачи теплоносителя. Образовавшийся в результате химической реакции пар является экологичным топливом для обогрева жилья.
Генератор Брауна не может работать на очищенной воде, обладающей диэлектрическими свойствами. Для обеспечения постоянного прохождения электрического тока через жидкость раньше в неё добавляли соль, соду или едкий калий. Внесение таких примесей резко увеличивало количество потребляемого тока, одновременно снижая эффективность работы устройства до такого уровня, что его использование в качестве теплогенератора становилось невыгодным. Выходом стало применение другой конструкции источника электрических импульсов, включающей:
- источник питания с напряжением 12 В;
- выпрямитель с силой тока 10 А;
- два резистора с сопротивлением 10 и 2,2 кОм;
- потенциометр с сопротивлением 10 кОм;
- модель транзистора 838 либо 2n3055;
- две катушки на едином корпусе;
- конденсатор с ёмкостью 50 мкФ.
Создайте генератор газа Брауна своими руками
Кинетическая схема горения водорода [ править | править код ]
Горение водорода формально выражается глобальной реакцией H2 + 0,5 O2 → H2O. Однако эта глобальная реакция не позволяет описать разветвлённые цепные реакции, протекающие в смесях водорода с кислородом или воздухом. В реакциях участвуют восемь компонентов: H2, O2, H, O, OH, HO2, H2O, H2O2. Подробная кинетическая схема химических реакций между этими молекулами и атомами включает более 20 элементарных реакций с участием свободных радикалов в реагирующей смеси. При наличии в системе соединений азота или углерода число компонентов и элементарных реакций существенно увеличивается.
В силу того, что механизм горения водорода является одним из наиболее простых по сравнению с прочими газообразными топливами, такими как синтез-газ или углеводородные топлива, а кинетические схемы горения углеводородных топлив включают в себя все компоненты и элементарные реакции из механизма горения водорода, он изучается чрезвычайно интенсивно многими группами исследователей . Однако, несмотря на более чем столетнюю историю исследований, этот механизм до сих пор изучен не полностью.
Критические явления при воспламенении
При комнатной температуре стехиометрическая смесь водорода и кислорода может храниться в закрытом сосуде неограниченно долго. Однако при повышении температуры сосуда выше некоторого критического значения, зависящего от давления, смесь воспламеняется и сгорает чрезвычайно быстро, со вспышкой или взрывом. Это явление нашло своё объяснение в теории цепных реакций, за которую Н. Н. Семёнов и Сирил Хиншелвуд были удостоены Нобелевской премии по химии 1956 года.
Кривая зависимости между критическими давлением и температурой, при которых происходит самовоспламенение смеси, имеет характерную Z-образную форму, как показано на рисунке. Нижняя, средняя и верхняя ветви этой кривой называются соответственно первым, вторым и третьим пределами воспламенения. Если рассматриваются только первые два предела, то кривая имеет форму полуострова, и традиционно этот рисунок называется полуостровом воспламенения.
Немного теории
Необходимо отметить, что резонансное разложение воды в газ Брауна – отнюдь не миф, а реальный химический процесс, призванный выделять газообразное горючее из воды. Этот газ получил свое имя в честь изобретателя, который первым попытался вывести эту технологию за рамки экспериментов. Другое название, бытующее в интернете – гремучий газ (гипотетическая формула ННО).
Вода, чью химическую формулу (Н2О) знают даже дети, — это водород, который полностью окислен. По отдельности данные химические элементы весьма активны, водород хорошо горит и считается энергоносителем, а кислород поддерживает горение. Вот почему расщепить воду, чья цена – копейки, на столь полезные составляющие стало очень популярной идеей.
В результате трудами разных людей на свет появился генератор для получения газа – электролизер. Глубоко не вдаваясь в тонкости процесса, отметим, что вышеозначенный аппарат методом электролиза выделяет из воды газ Брауна, а точнее, смесь кислорода с водородом. Для этого через погруженные в емкость с водой электроды пропускается ток оптимальной частоты. Полученный газ скапливается под водяным затвором и при достижении определенного давления выходит по трубке наружу и может быть использован в разных целях.
Добавление воды в обычное топливо
Вода как топливо для вашего автомобиля может применяться в составе обычной солярки. Это еще одно предположение, которое было выдвинуто «домашними» изобретателями. Оказалось, что при добавлении в бутылку с водой небольшого количества солярки полученная смесь горит. Причем выделяется меньше копоти, а процесс горения становится более бурным.
Также в процессе горения бумажки, которую окунули в полученную смесь, появляется треск, но он всего лишь указывает на испарение жидкости. Кроме того, взбалтывание не растворяет солярку в воде. Однородной смеси здесь не получится. Со временем солярка, как и масло или бензин, собирается на поверхности.
Похожий эксперимент провели с трактором, в который залили солярку и воду, смешанные в определенных пропорциях. Агрегат завелся и стал тарахтеть, стоя на месте. Но только на это и хватает энергии подобного топлива. Да и высок риск, что двигатель выйдет из строя.
„Процесной контролер с ШИМ ”
Процесной контролер с ШИМ -устройство, которое управляет всеми процессами происходящими в ходе работы Генератора Газа Брауна. Он регулирует величину тока в зависимости от режима в котором находится двигатель автомобиля в настоящий момент. Например, на холостом ходу ток который берется из альтернатора – 5-8 ампер, а при более 2000 оборотов он может быть 18-30 ампер(в зависимости от объема двигателя). Контроллер управляется сигналами которые генерируются автомобилем или датчиком следящим за оборотами автомобиля, который мы производим. Имеем два вида „ Контроллера процесса” – работающий на 12-14 вольтах и на 24-28 вольтах. Регулятор управляется несколькими способами: – от сигнала об оборотах, который берется от альтернатора автомобиля или от какого-либо датчика – например, коленчатого или распределительного вала, от внешнего датчика предоставленного нами или от частотного сигнала который генерируется при индукции от напряжения проходящего через любой кабель свечи зажигания автомобиля. Этот сигнал подается на тонкий кабель, который проходит между двумя толстыми кабелями со стороны входа контроллера. На некоторых Контроллерах процесса предназначенных для бензиновых автомобилей имеется выходной кабель к которому может быть подан как управляющий сигнал напряжения от TPS датчика расположенного на дроссельной заслонке. В принципе, сигнал там имеет напряжение от 0,8 до 4 вольт. После подачи этого напряжения не требуется никаких настроек контроллера – с помощью этого сигнала, он будет прекрасно работать. После подачи соответствующего сигнала, Контроллер процесса начнет работать в некотором состоянии в соответствии с поступающими сигналами. Для точной настройки необходимо открыть коробку контроллера и настроить его в соответствии с вашими нуждами. Это делается путем перемещения
перемычек, расположенных на материнской плате. Контроллер подает ток различной величины к электролизеру – в рамках 4 – 30 ампер. Контроллер процесса” помещен в пластиковую коробку. „ Контроллер процесса „ спроектирован так, что подает ток к электролизеру после запуска двигателя и начала зарядки аккумулятора током напряжением более 13,2 вольт. Это делается для того, чтобы не нагружать альтернатор автомобиля в начале работы, чтобы не брать ток от аккумулятора и использовать только свободный ток производимый альтернатором для получения HHO газа. Эта функция контроллера выступает и в качестве защиты от перегрузки – когда в автомобиле включается много приборов, напряжение, которым заряжается аккумулятор падает и, если значение падает ниже 13,2 вольт, контроллер выключает ” Генератор Газа Брауна “, чтобы предотвратить перегрузку генератора. Новые Контроллеры процесса которые сделаны с однокорпусн ым микропроцессором настраиваются компьютером при помощи программатора, который мы предоставляем и программного обеспечения, которое мы разработали.
Контакты – Заказ …
Прайс лист …
