Генератор одержання водню. Виготовлення водневого генератора своїми руками


Давно вже минули ті часи, коли заміський будинокможна було обігріти лише одним способом - спалюючи в грубці дрова чи вугілля. Сучасні опалювальні приладивикористовують різні види палива і при цьому автоматично підтримують комфортну температуру в нашому житлі. Природний газ, дизель чи мазут, електрика, геліо- та геотермальне тепло – ось неповний список альтернативних варіантів. Здавалося б - живи та радуйся, та ось тільки постійне зростання цін на паливо та обладнання змушує продовжувати пошуки дешевих способів опалення. А водночас невичерпне джерело енергії - водень, що буквально лежить у нас під ногами. І сьогодні ми поговоримо про те, як використовувати як паливо звичайну воду, зібравши генератор водню своїми руками.

Пристрій та принцип роботи генератора водню

Використовувати водень як паливо для обігріву заміського будинку вигідно не тільки через високу теплотворну здатність, але й тому, що в процесі його спалювання не виділяється шкідливих речовин.
все пам'ятають зі шкільного курсу хімії, при окисленні двох атомів водню (хімічна формула H 2 – Hidrogenium) одним атомом кисню, утворюється молекула води. При цьому виділяється втричі більше тепла, ніж при згорянні газу. Можна сказати, що рівних водню серед інших джерел енергії немає, оскільки його запаси на Землі невичерпні - світовий океан на 2/3 складається з хімічного елемента H 2 та й у всьому Всесвіті цей газ поряд з гелієм є головним «будівельним матеріалом». Ось тільки одна проблема – для отримання чистого H2 треба розщепити воду на складові, а зробити це непросто. Вчені довгі роки шукали спосіб вилучення водню та зупинилися на електролізі.

Цей спосіб отримання летючого газу полягає в тому, що у воду на невеликій відстані один від одного містяться дві металеві пластини, підключені до джерела високої напруги. При подачі живлення високий електричний потенціал буквально розриває молекулу води на складові, вивільняючи два атоми водню (HH) та один – кисню (O). Газ, що виділяється, назвали на честь фізика Ю. Брауна. Його формула – HHO, а теплотворна здатність – 121 МДж/кг. Газ Брауна горить відкритим полум'ям та не утворює жодних шкідливих речовин. Головна перевага цієї речовини в тому, що для її використання підійде звичайний котел, що працює на пропані чи метані. Зауважимо лише, що водень у поєднанні з киснем утворює гримучу суміш, тому знадобляться додаткові запобіжні заходи.


Генератор, призначений для отримання газу Брауна у великих кількостях, містить кілька осередків, кожна з яких містить безліч пар пластин-електродів. Вони встановлені в герметичній ємності, яка обладнана вихідним патрубком для газу, клемами для підключення живлення та горловиною для заливки води. Крім того, установка обладнується захисним клапаном та водяним затвором. Завдяки їм усувається можливість поширення зворотного полум'я. Водень горить тільки на виході з пальника, а не спалахує на всі боки. Багаторазове збільшення корисної площіустановки дозволяє витягувати паливо в кількостях, достатніх для різних цілей, включаючи обігрів житлових приміщень. Ось тільки робити це, використовуючи традиційний електролізер, буде нерентабельним. Простіше кажучи, якщо витрачена на видобуток водню електрику безпосередньо використовуватиме опалення будинку, це буде набагато вигідніше, ніж топити водень.

Вихід із ситуації знайшов американський учений Стенлі Мейєр. Його установка використовувала не потужний електричний потенціал, а струми певної частоти. Винахід великого фізика полягав у тому, що молекула води розгойдувалася в такт, що змінюється електричним імпульсамі входила в резонанс, який досягав сили, достатньої її розщеплення на складові атоми. Для такого впливу були потрібні в десятки разів менші струми, ніж при роботі звичної електролізної машини.

Відео: Паливний осередок Стенлі Мейєра


За свій винахід, який міг би звільнити людство від кабали нафтових магнатів, Стенлі Мейєр був убитий, а праці його багаторічних пошуків зникли невідомо куди. Проте збереглися окремі записи вченого, виходячи з яких винахідники багатьох країн світу намагаються будувати подібні установки. І треба сказати, небезуспішно.

Переваги газу Брауна як джерела енергії

  • Вода, з якої одержують HHO, є однією з найпоширеніших речовин на нашій планеті.
  • При згорянні цього виду палива утворюється водяна пара, яку можна назад конденсувати в рідину і повторно використовувати як сировину.
  • У процесі спалювання гримучого газу немає ніяких побічних продуктів, крім води. Можна сказати, що немає екологічнішого виду палива, ніж газ Брауна.
  • При експлуатації водневої опалювальної установки виділяється водяна пара в кількості, достатній для підтримки вологості в приміщенні на комфортному рівні.

Галузь застосування

Сьогодні електролізер - такий самий звичний пристрій, як і генератор ацетилену або плазмовий різак. Спочатку водневі генератори використовувалися зварювальниками, оскільки носити за собою установку вагою всього кілька кілограм було набагато простіше, ніж переміщати величезні кисневі та ацетиленові балони. При цьому висока енергоємність агрегатів вирішального значення не мала – все визначало зручність та практичність. У Останніми рокамизастосування газу Брауна вийшло за межі звичних понять про водень, як палив для газозварювальних апаратів. У перспективі можливості технології дуже широкі, оскільки використання HHO має безліч переваг.

  • Скорочення витрати пального на автотранспорті. Існуючі автомобільні генератори водню дозволяють використовувати HHO як добавку до традиційного бензину, дизеля чи газу. За рахунок повнішого згоряння паливної суміші можна досягти 20 - 25% зниження споживання вуглеводнів.
  • Економія палива на теплових електростанціях, які використовують газ, вугілля чи мазут.
  • Зниження токсичності та підвищення ефективності старих котелень.
  • Багаторазове зниження вартості опалення житлових будинків за рахунок повної або часткової замінитрадиційних видів палива газом Браун.
  • Використання портативних установок отримання HHO для побутових потреб - приготування їжі, отримання теплої водиі т.д.
  • Розробка принципово нових, потужних та екологічних силових установок.

Генератор водню, побудований з використанням "Технології водяних паливних осередків" С. Мейєра (а саме так називався його трактат) можна купити - їх виготовленням займається безліч компаній у США, Китаї, Болгарії та інших країнах. Ми пропонуємо виготовити водневий генератор самостійно.

Відео: Як правильно облаштувати водневе опалення

Що необхідно для виготовлення паливного осередку будинку

Приступаючи до виготовлення водневого паливного осередку, треба обов'язково вивчити теорію процесу утворення гримучого газу. Це дасть розуміння того, що відбувається в генераторі, допоможе при налаштуванні та експлуатації обладнання. Крім того, доведеться запастися необхідними матеріалами, більшість з яких буде неважко знайти в торговій мережі. Що ж до креслень та інструкцій, то ми постараємося розкрити ці питання в повному обсязі.

Проектування водневого генератора: схеми та креслення

Саморобна установка для отримання газу Брауна складається з реактора зі встановленими електродами, ШІМ-генератора для їх живлення, водяного затвора та сполучних проводів та шлангів.
В даний час існує кілька схем електролізерів, що використовують як електроди пластини або трубки. Крім того, в Мережі можна знайти і встановлення так званого сухого електролізу. На відміну від традиційної конструкції, в такому апараті пластини не встановлюються в ємність з водою, а рідина подається в зазор між плоскими електродами. Відмова від традиційної схемидозволяє значно зменшити габарити паливного осередку.

У роботі можна використовувати креслення та схеми робочих електролізерів, які можна адаптувати під власні умови.

Вибір матеріалів для будівництва генератора водню

Для виготовлення паливного осередку ніяких специфічних матеріалів не потрібно. Єдине, з чим можуть виникнути складності, то це електроди. Отже, треба підготувати перед початком роботи.

  1. Якщо обрана вами конструкція є генератором «мокрого» типу, то знадобиться герметична ємність для води, яка одночасно служитиме і корпусом реактора. Можна взяти будь-який відповідний контейнер, головна вимога – достатня міцність та газонепроникність. Зрозуміло, при використанні електродів металевих пластин краще використовувати прямокутну конструкцію, наприклад, ретельно загерметизований корпус від автомобільного акумулятораСтарий зразок (чорний). Якщо для отримання HHO будуть застосовуватися трубки, то підійде і містка ємність від побутового фільтрадля очищення води. Самим же найкращим варіантомбуде виготовлення корпусу генератора з нержавіючої сталі, наприклад марки 304 SSL.

    При виборі «сухого» паливного осередку знадобиться лист оргскла або іншого прозорого пластику завтовшки до 10 мм і кільця ущільнювачів з технічного силікону.

  2. Трубки або пластини з нержавіючої сталі. Звичайно, можна взяти і звичайний «чорний» метал, однак у процесі роботи електролізера просте вуглецеве залізо швидко корродує і електроди доведеться часто міняти. Застосування високовуглецевого металу, легованого хромом, дасть генератору можливість працювати тривалий час. Умільці, які займаються питанням виготовлення паливних осередків, тривалий час займалися підбором матеріалу для електродів і зупинилися на нержавіючій сталі марки 316 L. До речі, якщо в конструкції будуть використовуватися трубки з цього сплаву, їх діаметр треба підібрати таким чином, щоб при встановленні однієї деталі в іншу між ними був зазор трохи більше 1 мм. Для перфекціоністів наводимо точні розміри:
    - Діаметр зовнішньої трубки - 25.317 мм;
    - Діаметр внутрішньої трубки залежить від товщини зовнішньої. У будь-якому випадку він повинен забезпечувати проміжок між цими елементами рівний 0.67 мм.

  3. ШИМ-генератор. Правильно зібрана електрична схемадозволить у потрібних межах регулювати частоту струму, але це безпосередньо з виникненням резонансних явищ. Іншими словами, щоб почалося виділення водню, треба буде підібрати параметри напруги живлення, тому збірці ШИМ-генератора приділяють особливу увагу. Якщо ви добре знайомі з паяльником і зможете відрізнити транзистор від діода, електричну частину можна виготовити самостійно. А якщо ні, то можна звернутися до знайомого електронника або замовити виготовлення імпульсного джерела живлення в майстерні з ремонту електронних пристроїв.

    Імпульсний блок живлення, призначений для підключення до паливного осередку, можна купити в Мережі. Їх виготовленням займаються невеликі приватні компанії у нашій країні та за кордоном.

  4. Електропроводи для підключення. Достатньо буде провідників перетином 2 кв. мм.
  5. Бабблер. Цією химерною назвою умільці обізвали звичайнісінький водяний затвор. Для нього можна використовувати будь-яку герметичну ємність. В ідеалі вона повинна бути обладнана кришкою, що щільно закривається, яка при загорянні газу всередині буде миттєво зірвана. Крім того, рекомендується між електролізером і баблером встановлювати відсікач, який перешкоджатиме поверненню HHO в комірку.
  6. Шланги та фітинги. Для підключення генератора HHO знадобляться прозора пластикова трубка, що підводить та відводить фітинг та хомути.
  7. Гайки, болти та шпильки. Вони знадобляться для кріплення частин електролізера між собою.
  8. Каталізатор реакції. Для того щоб процес утворення HHO йшов інтенсивніше, реактор додають гідроксид калію KOH. Цю речовину можна без проблем купити у Мережі. Спочатку буде достатньо не більше 1 кг порошку.
  9. Автомобільний силікон чи інший герметик.

Зауважимо, що поліровані трубки використовувати не рекомендується. Навпаки, фахівці рекомендують обробити деталі наждачним папером для отримання матової поверхні. Надалі це сприятиме збільшенню продуктивності установки.

Інструменти, які будуть потрібні в процесі роботи

Перш ніж приступити до будівництва паливного осередку, підготуйте такі інструменти:

  • ножівку по металу;
  • дриль із набором свердел;
  • набір гайкових ключів;
  • плоска та шліцева викрутки;
  • кутова шліфувальна машина («болгарка») з встановленим колом для різання металу;
  • мультиметр та витратомір;
  • лінійка;
  • маркер.

Крім того, якщо ви самостійно займатиметеся будівництвом ШІМ-генератора, то для його налагодження знадобиться осцилограф і частотомір. В рамках цієї статті ми це питання не порушуватимемо, оскільки виготовлення та налаштування імпульсного блоку живлення найкраще розглядається фахівцями на профільних форумах.

Інструкція: як зробити водневий генератор своїми руками

Для виготовлення паливного осередку візьмемо найбільш досконалу суху схему електролізера з використанням електродів у вигляді пластин з нержавіючої сталі. Нижче наведена інструкція демонструє процес створення водневого генератора від «А» до «Я», тому краще дотримуватися черговості дій.

  1. Виготовлення корпусу паливного осередку. Як бічні стінки каркаса виступають пластини оргаліту або оргскла, нарізані за розміром майбутнього генератора. Треба розуміти, що розмір апарату безпосередньо впливає на його продуктивність, однак, і витрати на отримання HHO будуть вищими. Для виготовлення паливного осередку оптимальними будуть габарити пристрою від 150х150 мм до 250х250 мм.
  2. У кожній із пластин просвердлюють отвір під вхідний (вихідний) штуцер для води. Крім того, знадобиться свердління в бічній стінці для виходу газу і чотири отвори по кутах для з'єднання елементів реактора між собою.
  3. Скориставшись кутовим шліфувальною машиноюз листа нержавіючої сталі марки 316L вирізають пластини електродів. Їх розміри повинні бути меншими за габарити бічних стінок на 10 – 20 мм. Крім того, виготовляючи кожну деталь необхідно залишати невеликий контактний майданчик в одному з кутів. Це знадобиться для з'єднання негативних і позитивних електродів у групи перед їх підключенням до напруги живлення.
  4. Для того щоб отримувати достатню кількість HHO, нержавіючу сталь треба обробити дрібним наждачним папером з обох сторін.
  5. У кожній із пластин свердлять два отвори: свердлом діаметром 6 - 7 мм - для подачі води в простір між електродами та товщиною 8 - 10 мм - для відведення газу Брауна. Точки свердлінь розраховують з урахуванням місць встановлення відповідних підвідних та вихідного патрубків.
  6. Починають збирання генератора. Для цього в оргалітові стінки встановлюють штуцери подачі води та відбору газу. Місця їх приєднання ретельно герметизують за допомогою автомобільного або сантехнічного герметика.
  7. Після цього одну з прозорих корпусних деталей встановлюють шпильки, після чого починають укладання електродів.

    Зверніть увагу: площина пластинчастих електродів має бути рівною, інакше елементи з різноіменними зарядами стосуватимуться, викликаючи коротке замикання!

  8. Пластини нержавіючої сталі відокремлюють від бічних поверхонь реактора за допомогою кілець ущільнювачів, які можна зробити з силікону, пароніту або іншого матеріалу. Важливо, щоб його товщина не перевищувала 1 мм. Такі ж деталі використовують як дистанційні прокладки між пластинами. У процесі укладання стежать, щоб контактні майданчики негативних та позитивних електродів були згруповані у різних сторонах генератора.
  9. Після укладання останньої пластини встановлюють кільце ущільнювача, після чого генератор закривають другий оргалітової стінкою, а саму конструкцію скріплюють за допомогою шайб і гайок. Виконуючи цю роботу, обов'язково стежать за рівномірністю затягування та відсутністю перекосів між пластинами.
  10. За допомогою поліетиленових шлангів генератор підключають до ємності з водою та баблеру.
  11. Контактні майданчики електродів з'єднують між собою будь-яким способом, після чого до них підключають дроти живлення.
  12. На паливну комірку подають напругу від ШІМ-генератора, після чого виробляють налаштування та регулювання апарату максимального виходу газу HHO.

Для отримання газу Брауна в кількості, достатній для опалення або приготування їжі, встановлюють кілька генераторів водню, що працюють паралельно.

Відео: Складання пристрою

Відео: Робота конструкції «сухого» типу

Окремі моменти використання

Насамперед, хотілося б відзначити, що традиційний метод спалювання природного газу або пропану в нашому випадку не підійде, оскільки температура горіння HHO перевищує аналогічні показники вуглеводнів у три рази. Як ви самі знаєте, таку температуру конструкційна сталь довго не витримає. Сам Стенлі Мейєр рекомендував використовувати пальник незвичайної конструкції, схему якої ми наводимо нижче.

Уся хитрість цього пристрою полягає в тому, що HHO (на схемі позначено цифрою 72) проходить в камеру спалювання через вентиль 35. Водювальна суміш піднімається по каналу 63 і одночасно здійснює процес ежекції, захоплюючи за собою зовнішнє повітря через регульовані отвори 13 і 70. Під ковпаком 40 затримується деяка кількість продуктів горіння (водяної пари), яке каналу 45 потрапляє в колонку горіння і змішується з палаючим газом. Це дозволяє знизити температуру горіння у кілька разів.

Другий момент, на який хотілося б звернути вашу увагу – рідина, яку слід заливати в установку. Найкраще використовувати підготовлену воду, в якій не містяться солі важких металів. Ідеальним варіантомє дистилят, який можна придбати у будь-якому автомагазині чи аптеці. Для успішної роботи електролізера у воду додають гідроксид калію KOH з розрахунку приблизно одна столова ложка порошку на відро води.

У процесі роботи установки важливо не перегрівати генератор. При підвищенні температури до 65 градусів Цельсія і більше електроди апарату забруднюються побічними продуктами реакції, через що продуктивність електролізера зменшиться. Якщо це все-таки сталося, то водневий осередок доведеться розібрати і видалити наліт за допомогою наждакового паперу.

І третє, на чому ми наголошуємо - безпека. Пам'ятайте, що суміш водню і кисню не випадково назвали гримучою. HHO є небезпечною хімічною сполукою, яка при недбалому поводженні може призвести до вибуху. Дотримуйтесь правил безпеки і будьте особливо обережні, експериментуючи з воднем. Тільки в цьому випадку «цеглинка», з якої складається наш Всесвіт, принесе тепло і комфорт вашому будинку.

Сподіваємося, стаття стала для вас джерелом натхнення, і ви, засукавши рукави, приступите до виготовлення водневого паливного осередку. Зрозуміло, всі наші викладки не є істиною в останній інстанції, однак їх цілком можна використовувати для створення діючої моделі водневого генератора. Якщо ви хочете повністю перейти на цей вид опалення, то питання доведеться вивчити більш детально. Можливо, саме ваша установка стане наріжним каменем, завдяки якому закінчиться переділ енергетичних ринків, а дешеве та екологічне тепло увійде до кожного будинку.

aqua-rmnt.com

Коротка теоретична частина

Водень, він же hydrogen, – перший елемент таблиці Менделєєва – є найлегшою газоподібною речовиною, що має високу хімічну активність. При окисленні (тобто горінні) виділяє величезну кількість теплоти, утворюючи звичайну воду. Охарактеризуємо властивості елемента, оформивши їх у вигляді тез:

Для довідки. Вчені, які вперше розділили молекулу води на hydrogen і oxygen, назвали суміш гримучим газом через схильність до вибуху. Згодом вона отримала назву газу Брауна (на прізвище винахідника) і почала позначатися гіпотетичною формулою ННО.


Раніше воднем наповнювали балони дирижаблів, які нерідко вибухали.

Зі сказаного вище напрошується наступний висновок: 2 атоми водню легко з'єднуються з 1 атомом кисню, а ось розлучаються дуже неохоче. Хімічна реакція окислення протікає з прямим виділенням теплової енергії відповідно до формули:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O + Q (енергія)

Тут криється важливий момент, який стане в нагоді нам у подальшому розборі польотів: hydrogen входить у реакцію мимоволі від займання, а теплота виділяється безпосередньо. Щоб розділити молекулу води, енергію доведеться витратити:

2H 2 O → 2H 2 + O 2 - Q

Це формула електролітичної реакції, що характеризує процес розщеплення води шляхом підведення електрики. Як це реалізувати практично і зробити генератор водню своїми руками, розглянемо далі.

Створення дослідного зразка

Щоб ви зрозуміли, з чим маєте справу, спочатку пропонуємо зібрати найпростіший генератор з виробництва водню з мінімальними витратами. Конструкція саморобної установкизображено на схемі.

З чого складається примітивний електролізер:

  • реактор - скляна або пластикова ємність з товстими стінами;
  • металеві електроди, що занурюються в реактор з водою та підключені до джерела електроживлення;
  • другий резервуар відіграє роль водяного затвору;
  • трубки для відведення газу HHO.

Важливий момент. Електролітична воднева установка працює тільки від постійного струму. Тому в якості джерела живлення використовуйте адаптер живлення, автомобільний зарядний пристрій або акумулятор. Електрогенератор змінного струмуне підійде.

Принцип роботи електролізера наступний:

Щоб своїми руками зробити показану на схемі конструкцію генератора, знадобиться 2 скляні пляшки з широкими шийками та кришками, медична крапельниця та 2 десятки шурупів. Повний набірматеріалів продемонстровано на фото.

Зі спеціальних інструментів потрібно клейовий пістолетдля герметизації пластикових кришок. Порядок виготовлення простий:


Для запуску генератора водню налийте в реактор підсолену воду та увімкніть джерело живлення. Початок реакції ознаменується появою бульбашок газу обох ємностях. Відрегулюйте напругу до оптимального значенняі підпаліть газ Брауна, що виходить із голки крапельниці.

Другий момент. Занадто висока напругаподавати не можна - електроліт, що нагрівся до 65 ° С і більше, почне інтенсивно випаровуватися. Через великої кількостіводяної пари розпалити пальник не вдасться. Подробиці складання та запуску імпровізованого водневого генератора дивіться на відео:

Про водневий осередок Мейєра

Якщо ви зробили і випробували вищеописану конструкцію, то горіння полум'я на кінці голки напевно помітили, що продуктивність установки надзвичайно низька. Щоб отримати більше гримучого газу, потрібно виготовити серйозніший пристрій, званий осередком Стенлі Мейєра на честь винахідника.

Принцип дії осередку теж заснований на електролізі, тільки анод і катод виконані у вигляді трубок, що вставляються одна в одну. Напруга подається від генератора імпульсів через дві резонансні котушки, що дозволяє знизити струм, що споживається, і збільшити продуктивність водневого генератора. Електронна схема пристрою представлена ​​на малюнку:

Примітка. Докладно про роботу схеми розповідається на ресурсі http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Для виготовлення осередку Мейєра знадобиться:

  • циліндричний корпус із пластмаси або оргскла, умільці нерідко використовують водопровідний фільтр з кришкою та патрубками;
  • трубки з нержавіючої сталі діаметром 15 та 20 мм довжиною 97 мм;
  • дроти, ізолятори.

Нержавіючі трубки кріпляться до основи з діелектрика, до них припаюються дроти, що підключаються до генератора. Осередок складається з 9 або 11 трубок, поміщених у пластиковий або плексигласовий корпус, як показано на фото.

З'єднання елементів проводиться за всіма відомою в інтернеті схемою, куди входить електронний блок, комірка Мейєра і гідрозатвор (технічна назва - баблер). З метою безпеки система забезпечена датчиками критичного тиску та рівня води. За відгуками домашніх умільців, подібна воднева установка споживає струм порядку 1 ампера при напрузі 12 В і має достатню продуктивність, хоча точні цифри відсутні.


Принципова схемавключення електролізера

Реактор із пластин

Високопродуктивний генератор водню, здатний забезпечити роботу газового пальника, Виконується з нержавіючих пластин розміром 15 х 10 см, кількість - від 30 до 70 шт. У них просвердлюються отвори під шпильки, що стягують, а в кутку випилюється клема для приєднання дроту.

Крім листової нержавіючої сталі марки 316 знадобиться купити:

  • гума завтовшки 4 мм, стійка до дії лугу;
  • кінцеві пластини з оргскла чи текстоліту;
  • шпильки стяжні М10-14;
  • Зворотній клапандля газозварювального апарату;
  • фільтр водяний під гідрозатвор;
  • труби з'єднувальні з гофрованої нержавіючої сталі;
  • гідроксид калію у вигляді порошку.

Пластини потрібно зібрати в єдиний блок, ізолювавши один від одного гумовими прокладками з вирізаною серединою, як показано на кресленні. Реактор, що вийшов, щільно стягнути шпильками і підключити до патрубків з електролітом. Останній надходить з окремої ємності, з кришкою і запірною арматурою.

Примітка. Ми розповідаємо, як зробити електролізер проточного (сухого) типу. Реактор із занурювальними пластинами виготовити простіше – гумові прокладки ставити не потрібно, а зібраний блок опускається у герметичну ємність із електролітом.


Схема генератора мокрого типу

Наступне складання генератора, що виробляє водень, виконується за тією ж схемою, але з відзнаками:

  1. На корпусі апарата кріпиться резервуар для приготування електроліту. Останній є 7-15% розчин гідроокису калію у воді.
  2. У «бабблер» замість води заливається так званий розкислювач – ацетон чи неорганічний розчинник.
  3. Перед пальником обов'язково ставиться зворотний клапан, інакше при плавному вимкненні водневого пальника зворотний удар розірве шланги та баблер.

Для живлення реактора найпростіше задіяти зварювальний інвертор, електронні схеми збирати не потрібно. Як влаштований саморобний генератор газу Брауна, розповість домашній майстеру своєму відео:

Чи вигідно отримувати водень у домашніх умовах

Відповідь на це питання залежить від сфери застосування киснево-водневої суміші. Всі креслення та схеми, що публікуються різними інтернет-ресурсами, розраховані на виділення газу HHO для таких цілей:

  • використовувати hydrogen як паливо для автомобілів;
  • бездимно спалювати водень у опалювальні котлита печах;
  • застосовувати для газозварювальних робіт.

Головна проблема, що перекреслює всі переваги водневого палива: витрати електрики на виділення чистої речовини перевищують кількість енергії, що отримується від спалювання. Що б не стверджували прихильники утопічних теорій, максимальний ККД електролізера сягає 50%. Це означає, що у 1 кВт отриманої теплоти витрачається 2 кВт електроенергії. Вигода – нульова, навіть негативна.

Згадаймо, що ми писали у першому розділі. Hydrogen - дуже активний елемент і реагує з киснем самостійно, виділяючи безліч тепла. Намагаючись розділити стійку молекулу води, ми можемо підвести енергію безпосередньо до атомів. Розщеплення проводиться за рахунок електрики, половина якої розсіюється на підігрів електродів, води, обмоток трансформаторів тощо.

Важлива Довідкова інформація. Питома теплотазгоряння водню втричі вище, ніж метану, але – по масі. Якщо порівнювати їх за обсягом, то при спалюванні 1 м³ гідрогену виділиться всього 3.6 кВт теплової енергії проти 11 кВт метану. Адже водень – найлегший хімічний елемент.

Тепер розглянемо гримучий газ, отриманий електролізом у саморобному водневому генераторі, як паливо для перерахованих вище потреб:


Для довідки. Щоб спалювати гідроген в опалювальному котлі, доведеться ґрунтовно переробити конструкцію, оскільки водневий пальник здатний розплавити будь-яку сталь.

Висновок

Водень у складі газу ННО, отриманий з саморобного генератора, нагоді для двох цілей: експериментів і газозварювання. Навіть якщо відкинути низький ККД електролізера і витрати на його збирання разом із електрикою, що споживається, на обігрів будівлі просто не вистачить продуктивності. Це стосується й бензинового двигуна легкової машини.

otivent.com

Прості саморобні схеми

Якщо не брати до уваги витончені та важковідтворювані в домашніх умовах агрегати, а обмежиться підручними засобами та матеріалами, які можна підшукати не виходячи з дому, то з'ясовується, що зробити своїми руками компактний, але ефективний генераторводню не є нерозв'язним завданням. Одна з самих простих схемвключає доступні практично кожному компоненти. Ось ці речі, які можуть завалятися і у вас вдома:

  • джерело живлення (12 В, 1-2 А);
  • скляна банка з металевою кришкою, що загвинчується (~0,5 л);
  • пляшка із пластику (~1,0 л);
  • прямокутна лінійка із пластмаси (10–15 см);
  • леза для гоління (пластинчасті, такі бувають у прямокутних касетах по 10 шт.);
  • пара медичних систем-крапельниць;
  • сполучні дроти (з міді, невеликого перерізу);
  • вода та кухонна сіль.

Щоб своїми руками зробити з цього набору предметів генератор водню, знадобиться нехитрий інструмент, як канцелярський ніж, наждачний папір, паяльник з відповідними матеріалами для паяння, заправлений клейовий пістолет. Почати слід з підготовки лез, що полягає в односторонній зачистці їх по негострих краях (2-3 мм) та лудіння. Потім на лінійку необхідно рівномірно (через 3-4 мм) нанести засічки-пази. У них будуть розміщені леза.

Слід мати на увазі, що збільшення відстані між пазами спричинить більший струм споживання і, відповідно, буде потрібне потужніше і джерело живлення.

Кожне лезо повинно розташовуватися перпендикулярно до основної площини лінійки. Вони фіксуються на ній за допомогою клею так, щоб унеможливлювався електричний контакт. Візуально виходить своєрідна ребриста батарея опалення у мініатюрі. Після того, як клей підсохне, необхідно доповнити отриману конструкцію провідними з'єднаннями. Простіше кажучи, потрібно під'єднати до одного дроту всі непарні леза, а до іншого – всі парні (подібно до того, як це робиться з пластинами всередині акумуляторів).

Далі, в металевій кришці слід виконати отвори під цю пару проводів, що живлять, і ще одне, більше - під вихід водню (діаметр уточнюється за розміром фільтра крапельниці, який і буде вмонтований в кришку). Лінійку з лезами можна закріпити тут же, на вільній внутрішній площині кришки. Всі отвори після пропускання через них проводів і крапельниці необхідно залити клеєм, зафіксувавши дані елементи. Так, щоб кришка після загвинчування закривала об'єм банки герметично.

Пластикову пляшку необхідно обладнати так, щоб вона виконувала функцію барботера-гідрозатвору (їх може бути і більше одного). Шланг від скляні банки, пропущений через кришку, повинен майже досягати дна пляшки. Відповідно, другий шланг для відведення водню розташовується у верхній частині. Місце пропускання з'єднувачів у кришці також має бути загерметизовано.

Тепер потрібно налити води в пляшку (не до верху) і банку, насипати в останню кілька ложок солі і розмішати. Після цього залишається щільно закрити кришки та приступити до тестування цього створеного своїми руками міні-генератора. Незабаром після включення джерела живлення до мережі ви зможете спостерігати процес гідролізу та виділення водню. Його повинно бути достатньо, щоб при піднесенні запаленої запальнички до кінчика голки, розташованої на вихідному шланзі, полум'я підхопилося цим маленьким пальником. Зрозуміло, це лише макет, демонструє принципову можливість створити у домашніх умовах такий прилад.

Для серйозних цілей типу опалення будинку або газорізання металу вам, звичайно, потрібно його масштабувати.Замість лез взяти більші повноцінні пластини, замість банки з пляшкою відповідні ємності і т. д. Інші популярні схеми, які також можна зробити своїми руками в домашніх умовах (в крайньому випадку в гаражних), у принциповому пристрої всі аналогічні до описаної. Можуть братися ємності різної форми різних матеріалів, як реактиви можуть виступати з'єднання металів, лугу і кислоти і т. п. Словом, простору для експериментів предостатньо.

Куди направити

Залежно від того, які цілі ви собі поставите, як тонко і глибоко освоїте запропоновані умільцями до виконання своїми руками схеми, наскільки далеко зайдете у своїх експериментах, залежить те, як і де можна буде застосовувати результати вашої праці. Загалом основних напрямків кілька:

  • газорізання металу;
  • збагачення палива в автомобілі;
  • опалення у будинку.

Практика відчайдушних автомобілістів показує, що дані пристрої, у тому числі зроблені своїми руками, можуть бути дуже ефективними як щодо економії палива, так і в частині зниження рівня шкідливих речовин у вихлопах. А останнім часом на просторах блогів та форумів палко обговорюється і досить нове застосування таким виробам – у системах опалення. Це знаходить втілення переважно як доповнення до основних приладів.

Наприклад, тепла підлога чи стіни. Створюючи своїми руками в домашніх умовах такий прилад, як генератор водню, подбайте про елементарні правила безпеки. Якщо він призначається для системи опалення, повинен розраховуватися на цілодобову експлуатацію. Особливо це актуально, якщо ви вирішите використовувати як реагенти нешкідливі хімічні сполуки.

Можливо, вас зацікавить виготовлення генератора газу Брауна своїми руками?

Багато власників машин шукають способи економії палива. Кардинально вирішити це питання дозволить водневий генератор для автомобіля. Відгуки тих, хто встановив собі цей пристрій, дозволяють говорити про істотне зниження витрат під час експлуатації транспорту. Тож тема досить цікава. Нижче йтиметься про те, як зробити водневий генератор власними силами.

ДВЗ на водневому паливі

Протягом кількох десятиліть йдуть пошуки можливості пристосувати двигуни внутрішнього згоряннядля повної чи гібридної роботи на водневому паливі. У Великій Британії ще в 1841 році був запатентований двигун, що працює на повітряно-водневій суміші. Концерн «Цепелін» на початку ХХ століття як рушійну установку своїх знаменитих дирижаблів використовував двигуни внутрішнього згоряння, що працюють на водні.

Розвитку водневої енергетики сприяла і світова енергетична криза, що вибухнула у 70 роках минулого століття. Однак із його закінченням водневі генератори швидко були забуті. І це незважаючи на масу переваг у порівнянні зі звичайним паливом:

  • ідеальна займистість паливної суміші на основі повітря та водню, що дає можливість легкого пуску двигуна за будь-якої температури навколишнього середовища;
  • велике виділення тепла під час згоряння газу;
  • абсолютна екологічна безпека - гази, що відпрацювали, перетворюються на воду;
  • вища у 4 рази швидкість згоряння порівняно з бензиновою сумішшю;
  • здатність суміші працювати без детонації за високого ступеня стиснення.

Основною технічною причиною, яка є непереборною перешкодою у використанні водню як паливо автомобілів, стала неможливість вмістити достатню кількість газу на транспортному засобі. Розмір паливного бака для водню буде порівняти з параметрами автомобіля. Велика вибухонебезпечність газу повинна унеможливлювати найменший витік. У рідкому вигляді потрібна кріогенна установка. Цей спосіб також мало здійснимо на автомобілі.

Газ Брауна

Сьогодні водневі генератори у автолюбителів набувають популярності. Однак це не зовсім те, про що йшлося вище. Шляхом електролізу вода перетворюється на так званий газ Брауна, який додають до паливної суміші. Основне завдання, яке вирішує цей газ, – повне згоряння палива. Це і служить збільшенням потужності та зниженням витрат палива на пристойний відсоток. Деяким механікам вдалося досягти економії на 40%.

Вирішальне значення кількісному виході газу має площу поверхні електродів. Під дією електричного струму молекула води починає розкладатися на два атоми водню та один кисню. Така газова суміш при згорянні виділяє майже вчетверо більше енергії, ніж при згорянні молекулярного водню. Тому використання цього газу двигунах внутрішнього згоряння призводить до більш ефективного згоряння паливної суміші, зменшує кількість шкідливих викидів в атмосферу, збільшує потужність і зменшує величину витраченого палива.

Універсальна схема водневого генератора

Тим, хто не має здібностей до конструювання, водневий генератор для автомобіля можна купити у народних умільців, які поставили на потік складання та встановлення таких систем. Сьогодні є безліч таких речень. Вартість агрегату та установки складає близько 40 тисяч рублів.

Але можна зібрати таку систему і самостійно – складного в ній немає нічого. Складається вона з кількох простих елементів, з'єднаних в одне ціле:

  1. Установки для електролізу води.
  2. Накопичувальний резервуар.
  3. Уловлювачі вологи з газу.
  4. Електронний блок управління (модулятор струму).

Нижче наведено схему, за якою можна легко зібрати водневий генератор своїми руками. Креслення головної установки, що виробляє газ Брауна, досить прості та зрозумілі.

Схема не представляє якоїсь інженерної складності, повторити її може кожен, хто вміє працювати з інструментом. Для автомобілів з інжекторною системою подачі палива необхідно встановити контролер, що регулює рівень подачі газу в паливну суміш і пов'язаний з бортовим комп'ютером автомобіля.

Реактор

Від площі електродів та їх матеріалу залежить кількість одержуваного обсягу газу Брауна. Якщо як електроди брати мідні або залізні пластини, то реактор не зможе працювати тривалий час через швидке руйнування пластин.

Ідеальним виглядає застосування титанових листів. Однак їх використання підвищує витрати на збирання агрегату в кілька разів. Оптимальним вважається застосування пластин із високолегованої нержавіючої сталі. Метал цей доступний, його не важко придбати. Також можна використовувати бак, що відпрацював, від пральної машини. Складність становитиме лише вирізування пластин потрібного розміру.

Типи установок

На сьогоднішній день водневий генератор для автомобіля може бути укомплектований трьома різними за типом, характером роботи та продуктивністю електролізерами:


Перший тип конструкції цілком достатній для багатьох карбюраторних двигунів. Відсутня потреба в установці складної електронної схемирегулятора продуктивності газу, та й саме складання такого електролізера не становить складності.

Для потужніших автомобілів краща збірка другого типу реактора. А для двигунів, що працюють на дизельному паливі, та великовантажних машин використовують третій тип реактора.

Необхідна продуктивність

Для того, щоб можна було дійсно економити паливо, водневий генератор для автомобіля повинен щохвилини виробляти газ з розрахунку 1 літр на 1000 робочого об'єму двигуна. З цих вимог підбирається кількість пластин для реактора.

Для збільшення поверхні електродів необхідно провести обробку поверхні наждачним папером у перпендикулярному напрямку. Така обробка вкрай важлива - вона збільшить робочу площу і дозволить уникнути прилипання бульбашок газу до поверхні.

Останнє призводить до ізоляції електрода від рідини та перешкоджає нормальному електролізу. Не варто також забувати, що для нормальної роботи електролізера вода має бути лужною. Каталізатором може бути звичайна сода.

Регулятор струму

Водневий генератор на авто в процесі роботи підвищує свою продуктивність. Це з виділенням тепла при реакції електролізу. Робоча рідина реактора зазнає нагрівання, і процес протікає набагато інтенсивніше. Для контролю за течією реакції використовують регулятор струму.

Якщо не знижувати його, може статися просто закипання води і реактор перестане видавати газ Брауна. Спеціальний контролер, що регулює роботу реактора, дозволяє змінювати продуктивність зі збільшенням обертів.

Карбюраторні моделі обладнають контролером із звичайним перемикачем двох режимів роботи: "Трасса" та "Місто".

Безпека встановлення

Багато умільців розміщують пластини в пластикових ємностях. Не варто заощаджувати на цьому. Потрібен бак із нержавіючого металу. Якщо його немає, можна використовувати конструкцію із пластинами відкритого типу. В останньому випадку необхідно застосовувати якісний ізолятор струму та води для надійної роботи реактора.

Відомо, що температура горіння водню становить 2800. Це вибухонебезпечний газ у природі. Газ Брауна – не що інше, як «гримуча» суміш водню. Тому водневі генератори на автомобільному транспортівимагають якісного складаннявсіх вузлів системи та наявності датчиків для стеження за перебігом процесу.

Датчик температури робочої рідини, тиску та амперметр не будуть зайвими у конструкції установки. Особливу увагуварто приділити гідрозатвор на виході з реактора. Він життєво необхідний. Якщо відбудеться запалення суміші, такий клапан запобігає поширенню полум'я в реактор.

Водневий генератор для опалення житлових та виробничих приміщень, що працює на тих самих принципах, відрізняється в кілька разів більшою продуктивністю реактора. У таких установках відсутність гідрозатвору становить смертельну небезпеку. Водневі генератори на автомобілях з метою забезпечення безпечної та надійної роботи системи також рекомендується обладнати таким зворотним клапаном.

Поки що без звичайного палива не обійтися

У світі є кілька експериментальних моделей, що повністю працюють на газі Брауна. Однак технічні рішення поки що не досягли своєї досконалості. Найпростішим жителям планети такі системи недоступні. Тому поки що автоаматорам залишається задовольнятися «кустарними» розробками, які дають змогу скоротити витрати на пальне.

Трохи про довірливість та наївність

Деякі підприємливі ділки пропонують продаж водневий генератор на авто. Розповідають про обробку лазером поверхні електродів або про унікальні секретні сплави, з яких вони виготовлені, спеціальні каталізатори води, розроблені в наукових лабораторіях світу.

Все залежить від можливості думки таких підприємців до польоту наукової фантазії. Довірливість може зробити вас за ваші кошти (іноді навіть не малі) власником установки, у якої через два місяці експлуатації руйнуються контактні пластини.

Якщо ви вирішили в такий спосіб економити, то краще збирати установку самостійно. Принаймні, не буде на кого потім нарікати.

Одним із найзручніших і практичних способів отримання водню, та його подальшого, розумного застосування є водневий генератор, так званий водневий пальник. Але отримання водню в домашніх умовах досить небезпечне заняття, тому прислухайтеся до описаної поради.

Саморобний водневий генератор:

Основу водневого пальника становить водневий генератор, який є своєрідною ємністю з водою і пластинами з нержавіючої сталі. Конструкція та докладний описводневого генератора можна без особливих зусильзнайти на інших сайтах, тому я не витрачатиму друковані символи на це. Я хочу передати дуже важливі тонкощі, які будуть дуже корисні, якщо ви зберетеся робити водневий пальник своїми руками.


Малюнок №1 – Структурна схема водневого пальника

Суть водневого пальника полягає у отриманні водню шляхом електролізу води. Ви повинні розуміти, що в електролізер (ємність з водою та електродами) і тому, не можна наливати туди що завгодно, я рекомендую використовувати дистильовану воду, проте читав, що для більш ефективного електролізу додають ще каустичну соду (пропорцій не знаю).

Мій електролізер зібраний з нержавіючих пластин, гумових прокладок і двох товстих пластин оргскла, і зовні все це виглядає так:


Малюнок №2 – Електролізер

Електролізер необхідно заповнювати водою рівно наполовину для дотримання техніки безпеки, слідкуйте за рівнем рідини, оскільки з його зниженням змінюються електричні параметрита інтенсивність виділення водню!

Але перш ніж витратити купу часу та матеріалів на складання електролізера, подбайте про блок живлення до нього. Мій електролізер, наприклад, споживає струм близько 6А, при напрузі 8В.

Металеві пластини (електроди) з'єднані за допомогою припаяної до них товстої мідного дроту, і товстих мідних дротів(близько 4мм перетин).


Малюнок №3 – Як приєднати дроти

Так само ви повинні розуміти, що все має бути герметично з'єднане та добре ізольоване, коротке замикання пластин та іскра неприпустимо!!!


Малюнок №4 – Ізоляція пластин

Насправді є маса різного роду конструкцій електролізера, тому я не хочу на ньому фокусувати вашу увагу, хоча він і є найосновнішою і трудомісткою деталлю для водневого пальника, саме по собі він не дуже важливий (вам підійде будь-яка його конструкція).

При роботі з водневим пальником слід:

Якщо ви зібралися робити водневий пальник, будьте обережні! Водень дуже вибухонебезпечний! При складанні та роботі з водневим пальником, є багато життєво важливих тонкощів. Зверніть увагу на мої поради – я це реально робив і знаю що говорю.

У саморобному водневому пальнику обов'язково має бути узгоджений тиск водню, і захист від зворотного вибуху, гарна герметичність та ізоляція!

Справа в тому, що при роботі водневим пальником, для електролізу ви використовуєте блок живлення. І поки він увімкнений, водень виділяється приблизно з однаковою інтенсивністю (у міру роботи вона може падати, оскільки вода випаровується і змінюється щільність струму між пластинами електродів), тому не приступайте до роботи, не ознайомившись попередньо з пристроєм пальника.

Як правильно користуватися водневим пальником:

По-перше насамперед, завжди працюйте у засобах індивідуального захисту(обов'язково надягніть на обличчя захисний щиток або окуляри), по-друге дотримуйтесь правил пожежної безпеки. По-третє, стежте за рівнем води в електролізері та інтенсивністю горіння полум'я.

Підпалювати полум'я потрібно не відразу, дайте водню витіснити залишки кисню (у мене це займає близько десяти хвилин, залежно від інтенсивності виділення та об'єму судин з водяним затвором та запобіжником А, Б).

Обов'язково тримайте біля себе ємність з водою - вона вам знадобиться, щоб згасити полум'я пальника, коли закінчите роботу. Для цього вам просто необхідно направити кінчик голки з полум'ям під воду і тим самим перекрити вогню кисень. Завжди спочатку гасите полум'я, а потім ВИКЛЮЧАЙТЕ ЖИВЛЕННЯ ГЕНЕРАТОРА - інакше вибух не змінюємо.

Водяний затвор та запобіжник:

Зверніть вашу увагу на малюнок №1 - там є дві ємності (Я позначив їх А і Б), та й голка від одноразового шприца (В), все це з'єднано трубками від крапельниць.

У першу ємність (А) необхідно наливати воду, це водяний затвор. Він необхідний для того, щоб вибух не дістався електролізера (якщо він рвоне то це буде як осколкова граната).


Малюнок №5 – Водяний затвор

Зверніть увагу, у кришці водяного затвора є два з'єднувачі (я все це пристосував від медичної крапельниці), обидва вони герметично вклеєні в кришку за допомогою епоксидного клею. Одна трубка довга, по ній водень з генератора повинен надходити під воду, булькати, і через другий отвір йти трубкою до запобіжника (Б).


Малюнок №6 – Запобіжник

У ємність із запобіжником ви можете наливати як воду (для більшої надійності) так і спирт (пари спирту підвищують температуру горіння полум'я).

Сам запобіжник робиться так: Вам необхідно виконати в кришці отвір діаметром 15 мм і отвори для гвинтиків.


Малюнок №7 – Як виглядають отвори у кришці

Також вам знадобиться дві товсті шайби (якщо потрібно, то треба розширити внутрішній діаметршайби за допомогою круглого напилка) дві водопровідні прокладки і фольгу від шоколадки або звичайна повітряна кулька.


Малюнок №8 – Ескіз захисного клапана

Збирається він досить просто, вам необхідно просвердлити чотири співвісні отвори в залізних шайбах кришці та прокладках. Спочатку необхідно припаяти болти до верхньої шайби, це легко можна зробити за допомогою потужного паяльника та активного флюсу.


Малюнок №9 – Шайба з гвинтиками
Малюнок №10 – Припаяні до шайби гвинтики

Після того як ви припаяли гвинтики, вам необхідно надіти на шайбу одну гумову прокладку і безпосередньо ваш клапан. Я використовував тонку гумку від повітряної кульки, що лопнула (це набагато зручніше ніж одягати тонку фольгу), хоча фольга, теж підходить досить вдало, принаймні, коли я відчував свій водневий пальник на предмет вибухонебезпечності, то в клапані була саме фольга.


Малюнок №11 – Надягаємо прокладку та захисну гумку

Потім надягаємо другу прокладку і можна вставляти захист в отвори, виконані в кришці.


Малюнок № 12 – Готовий клапан
Малюнок №13 – Елементи захисту

Друга шайба та гайки потрібні, щоб герметично і міцно зафіксувати захист, закручуючи гайки (дивіться на малюнок №6).

Зрозумійте правильно і прийміть до уваги, не можна нехтувати правилами техніки безпеки, особливо коли працюєте з вибухонебезпечними газами. А такий нехитрий пристрій може врятувати вас від неприємних несподіванок. Працює захист за принципом "де тонко - там і рветься", вибухом вибиває захисну плівку (фольгу або гумку), і вибухова сила не йде в електролізер, до того ж цьому перешкоджає ще водяний затвор. Повірте на слово, якщо вибухне електролізер, то вам мало не здасться:)!!!


Малюнок №14 – Вибух

Слід розуміти що аварійна ситуаціяобов'язково неминуча. Справа в тому, що полум'я горить на виході форсунки (якою досить непогано підходить голка від одноразового шприца) тільки тому, що створюється тиск газу (тиск узгоджений).


Малюнок № 15 – Форсунка зі шприца, на п'єдесталі

Наприклад, ви працюєте вашим пальником і ось вирубало світло, повірте! Ви не встигнете відскочити від пальника, полум'я миттєво піде назад по трубці і прогримить вибух захисного клапана (він і потрібен що б рвонув він, а не електролізер) - це цілком нормально, коли пальник саморобний - будьте пильні та обережні, тримайтеся подалі від водневого пальника і надягайте засоби індивідуального захисту!

Особисто я не у великому захваті від водневого пальника, я й спробував його зробити тільки через те, що в мене вже був готовий електролізер. По-перше, це дуже небезпечно, по-друге не дуже ефективно (я говорю про свій водневий пальник а не про пальники в цілому) розплавити нею те, що я хотів не вдалося. І тому якщо вам спала на думку ідея зробити такого типу пальник задайте собі цілком раціональне питання «а воно того варте», тому що зібрати електролізер з нуля це досить клопітна справа, а ще потрібен потужний блокживлення такої що вистачало для узгодження тиску водню та діаметру вихідної форсунки. Тому, «аби було» я вам її робити не рекомендую, а тільки якщо вона вам дійсно потрібна.

Автомобілебудування є одним із самих перспективних напрямівпромисловості. Світові концерни прагнуть вкладати чималі гроші у розвиток нових технологій, які у майбутньому мають покращити експлуатаційні якості транспортних засобів. Найменша зміна в принципах роботи автомобіля здатна кардинально змінити його динаміку, ходові якості та рівень безпеки. При цьому найзначніші зміни обіцяють альтернативні джерелапалива та, зокрема, авто на водні, які вже сьогодні можна спостерігати у лінійках передових виробників. Незважаючи на появу серійних моделей такого типу, конструктори все ще перебувають у пошуках найкращого застосування водню. Але той факт, що впровадження даного палива в алгоритм дії двигуна приносить низку переваг, безперечний.

Специфіка водневих автомобілів

Не завжди перехід від традиційних технологій до нових рішень дозволяє досягти поліпшення якісних показників експлуатації транспорту. Так відбувається з електромобілями, які хоч і вважаються екологічно чистим та порівняно економним видом технічного засобу, але мають багато недоліків, серед яких є незадовільна динаміка. У свою чергу, за умови збалансованого пристрою може зберегти переваги машин з класичними двигунами, і забезпечити кілька нових переваг. Інтерес до даному видупалива з боку виробників обумовлений можливістю підвищення екологічності транспорту, а також економією енергоносія. У порівнянні із звичайними двигунами внутрішнього згоряння агрегати на водні практично не викидають шкідливі речовини. Такого результату можна досягти лише за умови повного позбавлення традиційних моторів, а в цьому випадку будуть помітні і скорочення в потужності.

Комбінація водню та ДВС

На сьогоднішній день автовиробники використовують кілька концепцій застосування водню. Однією з найпоширеніших є гібридний варіант, при якому відбувається поєднання двигуна внутрішнього згоряння та водневих елементів. Спочатку концептуальні авто на водні, виконані з таким підходом, вирізнялися невисокою потужністю. Проте останні розробки демонструють зворотну ситуацію, коли силовий потенціал зростає на 10-15%. Але, знову ж таки, підвищення потужності нівелює перевагу у вигляді екологічної чистоти та вартості утримання машини. Є й інший негативний чинник використання водню у системі ДВС. У процесі експлуатації паливо входить у реакцію з елементами конструкції, що значно скорочує робочий ресурс матеріалів силового агрегату.

Технічні характеристики машин на водні

Першим серійником, який постачав водневу силову установку, є чотиридверний седан Mirai від концерну Toyota. Розробники використовували нестандартну конфігурацію, в якій основу начинки є електромотором, підключеним до перетворювача водню. У результаті гібридна машина забезпечує 151 л. с., максимальну швидкість 180 км/год і розгін до «сотні» за 9 сек. При цьому одна заправка дає змогу долати майже 500 км, що дуже непогано для першого авто на водні. Технічні характеристикиводневих кросоверів також вражають – наприклад, Hyundai Intrado отримав акумулятор на 36 кВт * год, що забезпечує хід до 600 км. Але найважливіше, що шкідливі викиди у разі зведені нанівець. Компанії вже сьогодні пропонують водневі машини із привабливими робочими даними. Серед факторів, що зупиняють цей прогрес, можна відзначити лише відсутність інфраструктури, що дозволяє використовувати нові технології широкій масі споживачів.

Генератори водню

Бувай великі виробникиосвоюють високотехнологічні двигуни, що задіють водень як джерело енергозабезпечення, у середній ланці спостерігається поширення допоміжних генераторів, що дозволяють переробляти паливні елементи даного типу. Оскільки основною метою використання нових видів палива є підвищення екологічності процесу та зниження вартості харчування, то в деяких випадках для цього достатньо впровадити у конструкцію лише відповідний реактор. Таку функцію, зокрема, виконує на авто, яке також називають газовим перетворювачем. При цьому існує два різновиди таких установок – з рідкими та сухими компонентами. З точки зору ефективності, вигідніший другий варіант, так як рідкі елементи вимагають великих обсягів струму, підвищуючи розмір батареї.

Принцип роботи водневих реакторів

Позитивні відгуки про водневі машини

З погляду екологічних організацій та самих виробників переваги використання водню очевидні. Щодо кінцевого споживача, то для нього вигода від застосування нових паливних елементівпоки що не так виражена. Проте найвдаліші зразки автомобілів такого типу демонструють економію під час експлуатації, що в майбутньому може стати одним із головних факторів популярності даної техніки. У плані динамічних якостей та потужності генератор водню для авто викликає суперечливі судження, але й тут є позитивні зрушення. Раціональна витрата палива дає не тільки економію, а й підвищення продуктивності силової установки - відповідно, у деяких випадках підвищується потужність.

Негативні відгуки

Навіть якщо це стосується передових розробок у цій галузі, користувачам доводиться стикатися з проблемами нерозвиненої інфраструктури. Як і з іншими версіями гібридів, водневі машини вимагають обслуговування на спеціальних станціях. Звичайно, є й моделі, які працюють на розчинах, що поставляються у балонах. Але в цьому випадку відзначаються жорсткі умови зберігання, дотримання яких вимагає водень на авто. Відгуки з критикою окремо наголошують на модернізованих машинах, які працювали на традиційних двигунах. Справа в тому, що інтеграція водневих установок часто призводить до швидкого зношування найближчих вузлів і деталей.

Порівняння з альтернативними технологіями

Як зазначають фахівці, рано чи пізно у світовому автопромі переважатимуть технології, що відповідають високим нормам екологічної безпеки. Поряд із водневими концептами, на цю роль претендують електромобілі, різні гібриди, моделі, що працюють на рідкому азоті і т. д. Але, на відміну від перерахованих концепцій, той же HHO-генератор водню на авто є найпростішим у технічній реалізації. Якщо для електродвигуна розробникам доводиться найчастіше створювати нову конструкцію у просторі з двигуном, то впровадження водневого реактора під силу будь-якої сучасної автомайстерні. Інша річ, що генератор не можна розглядати як самий найкращий прикладвикористання альтернативного паливадля транспорту

Висновок

Водень як джерело для постачання силової установки транспорту використовували ще на зорі появи перших автомобілів. Однак висока продуктивність класичних двигунів внутрішнього згоряння затьмарила розробки такого роду. Власне, і в наші дні по ряду параметрів авто на водні не здатні конкурувати зі звичними моделями. Актуальність ж даного напрямувикликана відсутністю забруднюючих атмосферу речовин. Є й певні переваги в інших нюансах експлуатації, але вони не є важливими для виробників. Якщо ж говорити про жертви, на які доведеться йти творцям водневих автомобілів, то вони, швидше за все, обмежаться скромною потужністю та внесенням конструкційних елементів, які можуть вплинути на ергономіку.

Інтерес до генераторів водню, HHO та газу Брауна, продовжує зростати як на дріжджах, але найрадіснішим фактом є величезна кількість людей, які починають чи планують збирати генератори водню своїми руками. Причому зовсім не важливо, який генератор людині потрібен, генератор водню для авто або генератор водню для котла або зварювання, принцип його дії все одно буде тим самим. Щоб допомогти практикам, що освоюють цю нелегку галузь, ми починаємо готувати відповіді на питання, що часто ставляться по зборці генераторів водню своїми руками.

Пропонуємо Вам першу частину відповідей на питання, що часто ставляться зі складання генератора водню своїми руками. Всі відповіді, наведені «як є», тобто без будь-якої вуалі, підтексту та прихованих цілей, які ми переслідуємо.

Частина 1. Загальні питання

У цьому випуску:

1. А навіщо це потрібне? Адже можна піти і купити в магазині генератор водню, такий, який потрібен?

2. А хіба існують способи будівництва генератора водню, який працюватиме з ККД вище за одиницю?

5. Ви публікуєте надодиничні генератори водню від Олександра ( ). Він теж ніколи не поділиться своїми схемами та напрацюваннями?.

7.Яку воду потрібно використовувати?

8. Який необхідний метал? У різних посібниках говориться необхідність використовувати лише дуже рідкісні марки… .

9. Наскільки вистачає пластин електродів?

10. Як правильно підготувати пластини для електродів?

11. Які температурні режими електролізера та води?

12. Чи можливий повний переведення автомобіля на газ Брауна?

13. Які пропорції газу Брауна у паливі нешкідливі для ДВЗ?

14. Скільки літрів газу Брауна за хвилину потрібно для роботи ДВЗ?

1. А навіщо це потрібно? Адже можна піти і купити в магазині генератор водню, такий, який потрібен.

Поки що вибір генераторів водню в магазинах дуже мізерний. Ціна на них невиправдано висока, ККД їхньої роботи рідко перевищує 50% і ніколи не перевищує навіть 90%. Щоб отримати ефективний генератор водню, що працює з ККД більше одиниці, на даний момент існує тільки один шлях: зробити його самому.

2. А хіба існують способи спорудження генератора водню, який працюватиме з ККД вище за одиницю?

Звісно існують! Причому побудовані на абсолютно різних принципахроботи та ККД яких перевищує одиницю не на частки відсотків, що можна списати на похибки вимірів, а перевищує одиницю в рази!

3. Я добре навчався у школі та університеті, а тому не вірю, що бувають генератори водню, які працюють із ККД більше одиниці, як мені в цьому переконатися?

Для початку пропонуємо подивитися вже для загального огляду генератори водню з проведеними . Також Ви можете скористатися нашими , для розрахунків ККД водневих генераторів і теплової потужності, що виділяється.

4. Чи існують на даний момент добре описані та повторювані схеми для збирання надпоодиноких генераторів водню?

Ні, не існує! Абсолютна більшість викладених в інтернеті схем для збирання надефективних генераторів водню неробочі. Тому не вдасться знайти схему, зібрати по ній генератор і радіти. Насамперед доведеться багато поекспериментувати самому.

5. Ви публікуєте надпоодинокі генератори водню від Олександра (). Він теж ніколи не поділиться своїми схемами та напрацюваннями?

Олександр дуже активно допомагає на форумі практикам, відповідаючи на їхні запитання. Просто в нього є конкретні та чіткі цілі щодо доведення своїх розробок до логічного завершення, а на це потрібні кошти. Тому Олександр до закінчення робіт із цієї теми не планує відповідати на певне коло питань, переважно це стосується електронної схеми керування електролізером.

6. Де і що можна почитати чи подивитися, а також де ставити запитання?

7. Яку потрібно використовувати воду?

Практично будь-яку, від водопровідної до дистильованої. Найкраща ефективність досягається при використанні розчину натрію гідроксиду в дистильованій воді в пропорціях одна столова ложка на десять літрів води.

8. Який необхідний метал? У різних посібниках йдеться про необхідність використовувати лише дуже рідкісні марки.

Це одна з помилок! Підійде будь-яка нержавіюча сталь! Найкращі результатидосягаються зі сталлю, яка не притягується постійним магнітом(Не є феромагнетиком), так як на неї нічого не налипає в процесі роботи, але і цей момент непринциповий. Головне, щоб сталь була нержавіючою і, щоб вона не окислювалася у воді.

9. Наскільки вистачає пластин електродів?

У процесі роботи пластини не руйнуються, тому міняти їх на нові не потрібно.

10. Як правильно підготувати пластини для електродів?

Усі пластини необхідно ретельно промити перед збиранням, спочатку в мильному розчині, потім спиртом або горілкою. Потім необхідно «поганяти» електролізер певний час, періодично замінюючи воду на чисту, і так протягом кількох днів, поки не виїсть весь бруд та залізо.
Згодом вода залишатиметься чистою. Чим чистіша вода, тим менше нагрівання установки.

11. Які температурні режими електролізера та води?

При правильно зібраному електролізері пластини і вода не повинні нагріватися.
Також вкрай бажано електролізер та пластини не перегрівати вище 80 градусів.
Якщо температура на нечистій воді підніметься вище 65 градусів, то бруд і метали з мінералами пристануть до пластин і Ви вже їх не видалите і не зможете очистити від них пластини! Їх доведеться видаляти лише за допомогою абразивної обробки, за допомогою наждакового паперу тощо.

12. Чи можливе повне переведення автомобіля на газ Брауна?

Так, теоретично можливе. Практично будь-який ДВС працює на газі Брауна абсолютно спокійно та стійко без будь-яких переробок. Однак необхідно пам'ятати, що продуктом згоряння газу Брауна є вода, яка без вжиття відповідних заходів накопичуватиметься в картері двигуна, перетворюючи масло в емульсію, що призведе до швидкого зносу деталей, які з нею стикатимуться в процесі експлуатації. Тому для довгострокової роботи ДВЗ на газі Брауна необхідно підібрати спеціальні присадки та вирішити проблему з видаленням води з олії.

13. Які пропорції газу Брауна у паливі нешкідливі для ДВЗ?

У випадку з бензиновими двигунами можливо до 90% палива замінити на газ Брауна, залишивши лише 10 відсотків бензину. У випадку з дизельним паливом, кількість газу Брауна у паливі не повинна перевищувати 75-80%. При дотриманні наведених вище пропорцій застосування газу Брауна не завдаватиме ДВЗ жодної видимої шкоди, а його потужність мабуть зросте.
.

14. Скільки літрів газу Брауна за хвилину потрібно для роботи ДВЗ?

У першу чергу все залежить від об'єму двигуна, інжекторний двигун або карбюраторний, який рік служби автомобіля… Якщо просто взяти за основу, наприклад, жигулі «копійку», то їй достатньо 17-18 літрів за хвилину на холостих оборотах і 20-24 літри на робочому. ходу. Це з розрахунку того, що 90% палива замінено на газ Брауна. Вага такої установки буде близько 55-60 кілограмів з урахуванням залитої води.

Як ми вже писали Вище, це лише перша частина питань. У міру їх надходження, ми публікуватимемо нові статті з відповідями на питання, що надійшли.

А тепер подарунок для студентів вузів, які надто захопилися пошуком вільної енергії та зовсім забули про навчання. Є місце, де Вам допоможуть, а за бажання навіть зроблять