Электролизер своими руками чертежи для авто: электролизер своими руками, чертежи, получение в домашних условиях, для автомобиля

электролизер своими руками, чертежи, получение в домашних условиях, для автомобиля

Водородный генератор может отличаться по размерам и качеству материалов, которые применялись при его изготовлении Раньше загородные дома можно было отапливать только одним способом – растапливали печь дровами или углем. Сегодня же для отопления частного дома используют разнообразное топливо: дизель, мазут, природный газ, электричество. Однако с ростом цен на топливо многие владельцы домов стараются найти более дешевый способ отопления. Одним из них является обычная вода, которую использует водородный генератор для образования такого топлива, как водород. Водород является неиссякаемым источником энергии. Его можно применять не только для обогрева помещений, но и для автомобиля.

Генератор водорода: устройство и его принцип работы

Использовать водород для обогрева жилых домов очень выгодно, так как он обладает высокой теплотворной способностью и при этом не происходит выделения вредных веществ.

Однако в чистом виде добыча водорода невозможна, большое содержание его находится в реках, морях и океанах. Организм человека даже состоит из 63% водорода.

Чистый водород можно получать из многих различных химических соединений, например, водорода и кислорода. Самый известный способ получения водорода – это электролиз воды.

Чтобы получить чистый водород необходимо воду расщепить на два атома (НН) водорода и атом кислорода (О). Это и есть принцип работы водяного генератора: получение водорода с помощью электролиза. Газ, который выделяется при этом, назвали в честь великого физика Брауна и он имеет формулу ННО. Такой газ при сгорании не образует вредных веществ и является экологически чистым продуктом. Однако смесь водорода с кислородом образует в итоге горючий газ, который является взрывоопасным. Поэтому используя в домашних условиях электролизер, нужно соблюдать дополнительные меры безопасности.

Перед тем как приступить к использованию генератора водорода, нужно тщательно ознакомиться с инструкцией

Водяной двигатель имеет такое устройство:

• Генератор водородного типа, где и происходит электролиз;
• Горелка, она устанавливается в самой топке;
• Котел, он выполняет функцию теплообменника.

На производство такого газа, как браун, используется в четыре раза меньше энергии, чем выделяется при его сгорании. Электричество при этом расходуется очень экономно, а топливо, которое ему необходимо – это обычная вода.

Водородный генератор: его достоинства и недостатки

Сегодня электролизёр является таким же привычным устройством, как например, плазменный резак или ацетиленовый электрогенератор. Такая электролизная установка, работающая на воде (печка), стала достаточно популярной, ее применяют для обогрева частных домов, а так же устанавливают на мотоцикл или авто для экономии топлива.

Водородный генератор является экологически чистым топливом, единственным отходом, который он вырабатывает, есть вода. Она выделяется в газообразном состоянии и известна нам, как водяной пар. А он, в свою очередь, никакого негативного влияния на окружающую среду не оказывает.

Такое устройство обладает и другими положительными достоинствами, но так же и недостатками. Самый важный недостаток – это его взрывоопасность. Однако соблюдая все предосторожности и правила безопасности, можно избежать негативных последствий.

Водородный реактор имеет свои преимущества:

• Работает на воде;
• Экономит электричество;
• Является экологически чистым;
• Высокий КПД;
• Простота обслуживания.

Такой прибор HHO можно приобрести в готовом виде в специализированном магазине, стоит он будет, конечно совсем не дешево. Однако можно сделать его и своими руками из доступных деталей, сэкономив при этом приличную сумму. Однако ему нужна защита от воды и отдельный домик для хранения.

Самодельный водородный генератор: пошаговая инструкция

Изготовление водородного генератора можно осуществит в домашних условиях, но для этого будут нужны чертежи и пошаговая инструкция всего процесса. Схема электролизера очень проста (ее можно смотреть в интернете), поэтому каких-либо специфических материалов практически не понадобится.

Для создания самодельного генератора водорода нам понадобятся некоторые инструменты и материалы: пластиковый контейнер или полиэтиленовая канистра с крышкой, прозрачная трубка длиной 1м, с диаметром 8 мм, болты, гайки, силиконовый герметик, лист нержавейки, 3 штуцера, обратный клапан, фильтр, ножовка по металлу, гаечные ключи и нож.

Собрав все это, можно приступать к его изготовлению. Сборка осуществляется по чертежам, которые можно найти в интернете или же заказать у специалиста.

Инструкция изготовления:

• Из листа нержавейки вырезаем 16 одинаковых пластин.
• Сверлим отверстие в одном из углов. Угол должен быть одинаковым у всех 16.
• Противоположный угол обязательно спиливаем.
• Устанавливаем пластины поочередно на приготовленные болты, изолируя их шайбами и полиэтиленовыми трубками. Они не должны контактировать между собой.
• Стягиваем всю конструкцию гайками, получается батарея.
• Крепим данную конструкцию в пластиковую емкость, отверстия смазать герметиком.
• Просверливаем отверстия в крышке, обрабатываем их так же силиконом, затем вставляем штуцера.

Чтобы сделать самодельный водородный генератор, нужно предварительно посмотреть обучающее видео и изучить советы профессионалов

Самодельный кислородный гидролизер готов. Теперь его только нужно проверить на работоспособность. Для этого нужно заполнить емкость водой до болтов крепления и закрыть ее крышкой. Одеваем на один из трех штуцеров шланг из полиэтилена, а второй его коней опускаем в отдельную емкость, заполненную так же водой. К болтам нужно подключить электричество, если на поверхности появились пузырьки, значит, генератор работает и выделяет водород. После такого подключения и проверки, воду сливаем, а затем заливаем в емкость готовый щелочной электролит, чтобы получить больше выделяемого газа.

Электролизер для автомобиля: виды катализаторов

Водородный генератор, при установке, способен снизить расход топлива у легковых или грузовых машин, мотоциклов, а так же сократит выброс в атмосферу вредных веществ. На сегодняшний день, такой генератор для автомобиля приобретает популярность. Процесс электролиза в авто происходит благодаря применению специального катализатора. В конечном итоге получается оксиводород (ННО), который смешиваясь с топливом, что и способствует его полному сгоранию.

Благодаря такой установке можно сэкономить горючее на 50%. А так же, установив данную конструкцию в свой автомобиль, вы не только уменьшите токсичные выхлопы, но и: увеличите эксплуатационный срок двигателя, снизите температуру самого мотора и при этом повысите мощность всего силового агрегата.

Все процессы, которые происходят в водородном генераторе, происходят автоматически по специальной программе. Эта программа вшита в компьютер, который и управляет всем автомобилем. Машина без него попросту не будет работать.

Существует несколько видов катализаторов:

• Цилиндрические;
• С открытыми пластинами или их еще называют сухими;
• С раздельными ячейками.

Самостоятельно водородный генератор можно изготовить, однако специалисты делать этого не рекомендуют, так как это устройство очень сложное по конструкции и при этом еще не безопасно. Если вы все же решили сделать его сами, тогда лучше всего подойдет для этих целей аккумулятор, вышедший из строя.

Авто на воде своими руками: чертежи (видео)

В настоящее время, водородный генератор – это не просто плод воображения, а действительно реальное устройство, которое поможет эффективно обогреть ваш дом, а так же снизит расходы бензина для автомобиля. Так же водород является безопасным для атмосферы.

Добавить комментарий

АВТО НА ВОДЕ СВОИМИ РУКАМИ ЧЕРТЕЖИ ВИДЕО… Мой генератор водорода на автомобиль своими руками

Главная › Новости

Опубликовано: 23.

10.2017

Автомобиль работающий на водороде (на воде). Своими руками

Ни кто не выпустит на рынок двигатель, который можно заправить просто набрав стакан воды из океане. Вот если бы его машина могла ездить на морской воде без дополнительной обработки, тогда да — прорыв. Вот в ядерный двигатель, в качестве энергетической установки для автомобиля, я охотней поверю.

hho 3L/min,Oxyhydrogen.Авто на воде электролизёр Брауна своими руками КИА ШУМА ИНЖЕКТОР

Двигатель работает мягче, снижается уровень вибраций, и становится более отзывчивым на малых скоростях и низких оборотах. Напомним – три месяца автомобиль тестировали в режимах загородных поездок и ежедневной городской эксплуатации, а также на динамометрическом мощностном стенде.

Авто на воде Экономия топлива на автомобиле до 55% HHO

И вот в наши руки попала инжекторная Daewoo Nexia с уже более «продвинутой» системой. Работа устройства основана на применении газа Брауна – смеси кислорода с водородом, которую оно само и вырабатывает. Получают газ из воды путем электролиза – в реакторе с двумя группами электродов, подключенных к напряжению 12 В и погруженных в электролит (раствор щелочи). В смонтированной на данный автомобиль «водородной» системе я бы отметил несколько недостатков, которые могут быть причиной ее неэффективности.

Нам предложили для теста автомобиль, оснащенный одной из таких установок. Совсем недавно autocentre.ua тестировал в Киеве рестайлинговый Toyota RAV4 2016 модельного года с дизельным мотором. Изменения 2015 года оказались настолько серьезными, что с чьей-то легкой руки автомобилю присвоили статус четвертого поколения.

В цилиндр помещаем воду,в количестве 1:10 от его объёма, вытесняем воздух и закрываемклапан, который находится вверху. При прокручивании коленчатого вала по часовой стрелке, поршень начинает двигаться вниз. Вода при этом растягивается. Необходимо только снабдить этот двигатель автоматической системой долива воды, в том случае, если она будет испарятся от нагрева цилиндров, или разбрызгиваться через клапан.

Узнаем как изготовить электролизер своими руками?

Современные электролизеры активно используются в промышленной сфере. Созданы данные устройства для участия в выработке активных металлов. В частности, можно отметить магний. Осуществляется это благодаря электролизу. Также указанное устройство способно участвовать в получении активных неметаллов. Из них можно выделить хлор и фтор.

Автомобилисты также используют электролизы для того, чтобы повысить стойкость металла. При этом на его поверхности образуется специальный защитный слой. От коррозии металла уберечь автомобиль он способен. Существуют модели различных видов, и, чтобы самостоятельно собрать электролизер водорода своими руками, необходимо ознакомиться с основными конфигурациями.

Модель с двумя фильтрами

Складывается данного типа электролизер для автомобиля своими руками довольно просто. В первую очередь необходимо заготовить четыре листа металла. В данном случае можно использовать оцинкованную сталь. При этом нержавейка для электролизеров также подойдет. После этого устанавливается непосредственно контейнер с водой. Отверстия в нем можно сделать при помощи ножа. Далее, чтобы сделать электролизер своими руками, важно закрепить фильтры. Использовать можно обычный сетчатый тип.

В магазине приобрести его не составит труда. Следующим шагом фиксируется обратный клапан. Для этого контейнер необходимо закрепить на основе. Чтобы сделать это, многие специалисты советуют использовать болты. Далее останется поставить плату толщиной не более 2,3 мм. Следующим шагом фиксируется трубка барботажного типа. При этом важно следить за уровнем воды в контейнере. В последнюю очередь устанавливается форсунка. Затвор в данном случае должен располагаться со стороны платы. Клеммы крепятся только после наклейки прокладки.

Устройство с верхним расположением контейнера

Чтобы собрать данного типа электролизер для автомобиля своими руками, необходимо в первую очередь заготовить платы. Чаще всего их используют из нержавеющей стали. Однако оцинкованные виды также попадаются. В данном случае толщина плат не должна превышать 2,2 мм. После их скручивания винтами необходимо заняться установкой изолирующей накладки. Все это делается для того, чтобы защитить нижний затвор.

Далее, чтобы сделать электролизер своими руками, устанавливается верхняя плата. Толщина ее не должна превышать 1,2 мм. Обратный клапан в данном случае важно устанавливать на защитное кольцо. Таким образом, утечки воды будут происходить довольно редко. Следующим шагом закрепляется непосредственно контейнер. Для этого многие специалисты рекомендуют использовать штуцеры. Барботажная труба в устройстве крепится в последнюю очередь. Затем устанавливают электроды с клеммами.

Модель с нижним расположением контейнера

Чтобы сделать данного типа электролизер для авто своими руками, контейнер целесообразнее подбирать пластиковый. Однако на сегодняшний день можно встретить и алюминиевые модификации. Весить в данном случае устройство будет довольно много. Начинать сборку необходимо с установки основы. Для этого потребуется только один лист из нержавеющей стали. Размеры его должны соответствовать габаритам контейнера. После его установки есть возможность закрепить верхнюю плату.

По габаритам она должна соответствовать размерам нижнего листа металла. После этого устанавливается непосредственно трубка. Фильтры в данном случае использовать необязательно. Следующим шагом важно зафиксировать затвор. Крепиться он должен непосредственно к нижней плате на винтах. Подбирать их целесообразнее с маркировкой М6. На сегодняшний день найти их в магазине довольно просто. После этого фиксируется непосредственно форсунка. С этой целью многие специалисты рекомендуют устанавливать штуцеры. В свою очередь, фильтры лучше крепить при помощи пластиковых зажимов. Однако следует не забывать про использование резиновой прокладки. В противном случае изоляция устройства буде нарушена.

Устройство с двумя клапанами

Сделать электролизер своими руками (чертежи показаны ниже) на два клапана довольно просто. В

первую очередь следует заняться подготовкой основы. Для этой цели лучше всего подобрать прочный лист металла. По ширине он должен сходиться с пластиковым контейнером. После этого фиксируется непосредственно плата. На данном этапе важно прочно скрепить все листы. Для этого можно использовать винты с маркировкой М6. Однако многое в данном случае зависит от габаритов контейнера.

Следующим шагом устанавливается труба барботажното типа. Диаметр ее обязан составлять минимум 3,3 см. После этого для устройства подбирается затвор. Первый клапан необходимо устанавливать у основания трубы. Для его фиксации на внутренней поверхности используют штуцеры. После этого применяется зажимное кольцо. Далее для закрепления затвора устанавливается еще одна металлическая платина. Затем останется зафиксировать второй клапан на трубу. Отступ от края должен составлять минимум 2 см.

Модели на три клапана

Чтобы сделать электролизер своими руками в машину на три клапана, необходимо заготовить прочную пластину. Нержавеющая сталь в данном случае подходит идеально. Первый клапан устанавливать можно сразу на входную трубу, которая соединяется напрямую с контейнером. После этого фиксируется верхняя пластина. Далее устанавливается вторая барботажная трубка. На конце должен располагаться еще один клапан.

Для его фиксации многие специалисты рекомендуют пользоваться зажимным кольцом. При этом штуцер необходимо фиксировать довольно жестко. Следующим шагом заготавливается затвор для устройства. Только после этого крепится третий клапан в трубу и соединяется с форсункой. На этом этапе необходимо использовать шпильки. Также многие специалисты рекомендуют применять специальные прорезиненные прокладки для изоляции.

Устройство с оцинкованной платой

Электролизер для отопления своими руками довольно часто собирают с оцинкованными платами. На сегодняшний день он является очень востребованным. Для того чтобы начать работу, заготавливается малого размера пластина. После этого выбирается под нее контейнер. Соединять платы между собой можно при помощи винтов. Всего потребуется их четыре единицы.

После этого можно приступать к фиксации верхней изолирующей прокладки. Для быстрого осуществления процесса электролиза многие специалисты рекомендуют использовать только пластиковые контейнеры. Зафиксировать их на основе можно при помощи шпилек. После этого останется только установить затвор с клеммами для подсоединения.

Модель с оргстеклом

Сложить электролизер своими руками из оргстекла в наше время довольно сложно. В первую очередь проблема заключается в том, что в обработке оно очень непростое. Также следует учитывать, что для него необходимо подбирать контейнер нужного размера. Всего на плате надо сделать четыре отверстия по углам. После этого с интервалом 1,5 см накладываются металлические пластины. Далее можно зафиксировать непосредственно затвор. Для изоляции многие специалисты рекомендуют использовать прорезиненные прокладки, однако следует учитывать, что их толщина не должна превышать 2 мм.

Модель на электродах

Электролизер воды своими руками на электродах складывается довольно просто. В данном случае работу целесообразнее начинать со сборки нижней части устройства. Для этого заготавливается небольшого размера металлическая пластина. После этого можно закрепить затвор. В данном случае контейнер будет располагаться в верней части. Следующим шагом фиксируется непосредственно трубка. Фильтров в ней можно расположить два. В этой ситуации многое зависит от размеров контейнера. После этого есть возможность зафиксировать форсунку.

Следующим шагом устанавливается верхний лист металла. На данном этапе важно следить, чтобы пластина не соприкасалась с контейнером. При этом зажимные винты от нее обязаны располагаться на расстоянии около 2 см. Электроды в данном случае должны крепиться на затворе. При этом клеммы лучше всего расположить с другой стороны.

Применение пластиковых прокладок

Сделать электролизер своими руками с пластиковыми прокладками можно, если подобрать хороший алюминиевый контейнер. В данном случае изоляция его будет достигнута высокая. Начинать сборку устройства нужно сразу с установки основы. После этого должны располагаться прокладки. На данном этапе их необходимо вырезать прямоугольной формы.

Всего понадобится для сборки четыре прокладки. Устанавливаться они должны по углам, и зазор обязан составлять около 2 мм. После этого появится возможность зафиксировать контейнер. С этой целью следует взять второй лист и проделать в нем четыре отверстия. Необходимы они для того, чтобы зафиксировать контейнер при помощи винтов. Используются они чаще всего с маркировкой М6. В данном случае для хорошей фиксации лучше использовать резиновые кольца. После этого останется установить затвор, а также клеммы для подсоединения устройства.

Модель на две контактные клеммы

Модели данного типа необходимо складывать с основы. Для этого пластину можно взять алюминиевую либо стальную. После этого важно закрепить пластиковый контейнер на цилиндрах. Также можно воспользоваться винтами. Далее останется установить затвор. Форсунку в данном случае можно использовать игольчатого типа. Диаметр ее должен составлять не менее 3 мм.

Клеммы в устройстве крепятся непосредственно к нижней плате. Для этого используются обычные проводники. Трубку следует устанавливать в последнюю очередь. На данном этапе важно не забыть про зажимное кольцо. Фильтры для электролизера лучше всего подбирать сетчатого типа. Клапанов в системе должно быть предусмотрено два. Крепятся они на шпиндели.

Авто на воде-2 — Автоцентр.ua

Наш майский отчет об испытаниях ВАЗ-21011 с «водородной» системой питания («АЦ» № 21’2009) до сих пор обсуждается в редакционной почте и интернет-форумах. Теперь в наши руки попала «водородная» Daewoo Nexia…

Наш майский отчет об испытаниях ВАЗ-21011 с «водородной» системой питания («АЦ» № 21’2009) до сих пор обсуждается в редакционной почте и интернет-форумах. Теперь в наши руки попала «водородная» Daewoo Nexia…

Полгода назад мы смонтировали на «копейку» реактор, подающий в систему питания карбюраторного двигателя полученную из воды горючую смесь газов, называемую газом Брауна, гремучей смесью, а в народе – просто водородом. Системы подобного типа рекламируются в Интернете, продавцы обещают существенное повышение мощности, снижение токсичности выхлопа и, самое главное, 20–50% экономии топлива. Напомним – три месяца автомобиль тестировали в режимах загородных поездок и ежедневной городской эксплуатации, а также на динамометрическом мощностном стенде. Результаты не оправдали обещаний: экономия оказалась на уровне 6-7%, мощность выросла на 2-3 л. с. на малых оборотах и упала на 2–4 л. с. – на высоких, крутящий момент «внизу» увеличился на 5–7 Нм и уменьшился «вверху» на 4–6 Нм.

Для изготовления электролита в реакторе применятся дистиллированная вода и гранули­рованная щелочь. Косвенно о плотности можно судить по силе тока, потребляемого системой. Он должен находиться в пределах 6–8 А.

Некоторые читатели, приверженцы «водородной идеи», упрекали нас в том, что для теста мы выбрали не самый совершенный, недоработанный комплект. И вот в наши руки попала инжекторная Daewoo Nexia с уже более «продвинутой» системой. Ее владелец утверждал, что новая система позволяет экономить до 30% топлива. Мы решили проверить это, проведя испытания по той же методике.

Конструкция

	Объем электролита в реакторе такого типа невелик, поэтому в схему включен расширительный бачок из нержавеющей стали (1).

Работа устройства основана на применении газа Брауна – смеси кислорода с водородом, которую оно само и вырабатывает. Считается, что добавленная к бензино-воздушной смеси, она является катализатором, повышая эффективность сгорания топлива. Получают газ из воды путем электролиза – в реакторе с двумя группами электродов, подключенных к напряжению 12 В и погруженных в электролит (раствор щелочи). Выделяющийся газ по трубке засасывается во впускной коллектор.

На испытанной Daewoo Nexia с 1,5-литровым впрысковым двигателем установлена усовершенствованная по сравнению с примененной на ВАЗ-21011 («АЦ» № 21’2009) система. В ее реакторе – пластинчатые электроды, а не проволочные спирали, как у ВАЗа. Сепаратор – это своего рода емкость для приготовления электролита и расширительный бачок реактора, а водяной затвор защищает систему от обратных хлопков во впускном тракте, которые могут вызвать взрыв реактора. Ведь в отличие от примененной на «копейке» системы газ в реакторе «Нексии» выделяется бурно и увлекает за собой в шланг капли жидкости.

Расход топлива

Во время теста на каждые 100 километров мы заливали бак по самую пробку. После заезда снова заполняли его. Объем вмес­тившегося топлива и составил расход бензина.

Расход топлива мы замеряли на загородном шоссе, по которому без активных ускорений и лишних перестроений двигались со скоростью 90–100 км/ч. Первый заезд на расстояние 100 км был совершен с включенной «водородной» установкой, второй – с выключенной. Каждый заезд состоял из двух 50-километровых отрезков, противоположных по направлению. При работе на бензино-водородной смеси автомобиль брал на 100 км пробега 5,35 л бензина А-95, при работе на чис­том «девяносто пятом» он «съел» 5,42 л. Разница составила 0,07 л – менее 1,3%, что не превышает погрешности измерения.

Мощность и крутящий момент

На стенде наша Nexia без труда «раскручивалась» до 170 км/ч. И с газом Брауна, и без него…

Расход расходом, а может быть, мощность и крутящий момент увеличились? Чтобы снять эти данные, мы отправились на динамометрический стенд. Замеры были повторены несколько раз – увы, результаты тестов Daewoo Nexia на чистом бензине и с примесью газа Брауна практически одинаковы. Мощность отличается незначительно – всего на 0,2 л. с. (причем в пользу чистого бензина!), а крутящий момент совпадает.

Мнение

Андрей К. Эксперт по техническим вопросам компании «Автолидер»

В смонтированной на данный автомобиль «водородной» системе я бы отметил несколько недостатков, которые могут быть причиной ее неэффективности. Во-первых, инжекторному двигателю требуется специальный эмулятор – электронное устройство, «обманывающее» блок управления двигателем, предоставляя ему откорректированную информацию от расходомера воздуха и лямбда-датчика. Ведь параметры сгорания топливной смеси и состав отработавших газов при участии газа Брауна отличаются от чисто бензинового варианта, и нужно, чтобы ЭБУ понимал их правильно. Во-вторых, газ лучше подавать в двигатель непосредственно перед дроссельной заслонкой, чтобы газ быстрее попадал во впускной коллектор при открытии заслонки. После доработки этой системы положительный эффект должен быть.

 

Результат без результата

Похоже, снова неудача. Мы искренне хотели, чтобы водородная система питания оказалась эффективной, но увы… Не исключено, однако, что нам снова попался не самый совершенный экземпляр или он требует более тщательной настройки. Так что тема альтернативного автомобильного топлива остается открытой.

Продолжение следует

На этапе подготовки данной статьи с редакцией связались представители компании, специализирующейся на энергосберегающих технологиях для автотранспорта и устанавливающей подобные гидролизеры на профессиональном уровне. Нам предложили для теста автомобиль, оснащенный одной из таких установок. Поэтому на протяжении месяца мы проверим эффективность работы еще одной «водородной» системы.

Игорь Широкун
Фото Андрея Яцуляка

Редакция благодарит компанию Car Set за помощь в подготовке материала

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Изготовление самодельного генератора сухого водорода по схеме

Генераторы водорода, которые в настоящее время используются в автомобилях для экономии энергии, бывают двух видов: “мокрый” электролизер и “сухой”. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, но сухой электролизер является разработкой второго поколения устройств, вырабатывающих водород для авто, так как в нем устранены значительные недостатки мокрого предшественника.

При экспериментах своими руками с генерированием водорода следует предельно осторожно соблюдать технику безопасности! Необходимо сначала изучить опыт других исследователей и практиков. Ссылки на ресурсы по данной теме с практическими примерами в конце статьи.

Всякие генераторы и устройства в этом китайском магазине.

На видео показана схема сухого генератора. Подробнее, как его сделать – на втором ролике.

Подробное описание

Для изготовления «сухих батарей» вам понадобится перфорированная нержавеющая сталь марки 316L или 316T. Толщина листа 0,4 мм, или 0,5 мм, не толще,с диаметром отверстий 2 мм, или 3 мм. Шаг отверстий в шахматном порядке, как это показано на картинке. Каждый лист слегка зашкурьте грубой наждачкой так, чтоб поверхность была покрыта царапинами. Это увеличит площадь соприкосновения стали с водой.

В изготовлении «сухих батарей» для автомобиля вам понадобится 20 листов перфорированной стали 10X10 см, с выступом 3X3 см, для электрического контакта; 19 прокладок, толщиной 2 мм, и 2 прокладки, толщиной 10 мм. Их можно вырезать из камер для автомобилей, или листов резины. Нужны также два листа из пластика 16X16 см. Лучше всего изготовить их из стенок ёмкости аккумулятора, отработавшего свой ресурс. Остальные детали вы увидите в видео-показе модели многополярной «сухой батареи». Первая и последняя прокладки 10 мм толщиной, нужны для того, чтобы пластиковые детали для поступления и выхода воды в системе батарей не упирались плотно в первый и последний стальные листы. В стальных пластинах, в выступах для электрических контактов, просверлите отверстие такого диаметра, чтобы болт в них входил как по резьбе, то есть плотно! Пластины должны чередоваться контактами. Одна пластина контактами на правый болт; другая – контактом на левый болт. И так далее.

Система электролиза

Система электролиза состоит из следующих частей: Аккумулятор. «Сухая батарея». Первая ёмкость для дистиллированной воды с примесью гидроксида калия. Гидроксид калия должен иметь 95% насыщенности!. Вторая ёмкость с обычной, чистой водой для очистки газа. Прибор давления. Клапан, предотвращающий возврат газа обратно к системе.

Подсоединение от аккумулятора плюсового и минусового кабеля к «сухой батарее». Поступление воды, с примесью гидроксида калия в батарею. Образующийся газ с остатками воды выходит из батареи и поступает в ёмкость. Затем, через фильтр, предотвращающий выход воды, газ из первой ёмкости поступает во вторую емкость, для очистки через воду. Для этого используется длинная трубка, идущая почти к самому дну второй ёмкости. В первую и вторую емкости можно поверх воды уложить устойчивый к кислотам, не тонущий и  пористый материал для предотвращения всплесков воды при качке, тряске и наклонах автомобиля во время езды. Затем через фильтр, предотвращающий выход воды очищенный газ из второй емкости проходит через прибор,  показывающий давление газа.

Из прибора давления газ проходит через клапан, который предотвращает возврат газа обратно по системе. Клапан состоит из медной трубки с герметично закручивающимися крышками по оба конца. В крышках устанавливаются ниппеля, пропускающие воздух в одном направлении, то-есть из системы электролиза наружу. А в медную трубку плотно набивается «стальная шерсть» марки 0000. Без этого клапана система электролиза будет взрывоопасна!

Сухие батареи» собираются и разбираются легко. Предложенные параметры стальных пластин избавят вас от головной боли вычислений. Если «сухая батарея», при мощности аккумулятора вашего авто, мало эффективна, тогда снизьте число пластин поровну на плюс и минус. Если же батарея сильно греется, тогда добавьте число пластин также поровну, одна на плюс, другая на минус и так далее. Первую и вторую ёмкости, в системе электролиза, делайте той площадью и формы, чтобы удобней их можно было разместить под капотом. Для надёжности, сделайте к ним и к «сухой батарее» стальные кожухи. Газ подаётся в двигатель через воздухозаборную систему. При этом надо снизить впрыск топлива. Марок автомобилей много, поэтому здесь подход нужен индивидуальный. В общем, думайте, экспериментируйте.

На этом сайте вы найдёте видео и чертежи водного инжектора и высоковольтного реле зажигания. А на этом русскоязычном сайте vodorod-na-avto.com много полезной информации с подробностями и испытаниями генераторов водорода для машин.

Генератор от воды своими руками. Водородный генератор для отопления частного дома. Водородный двигатель своими руками

Удорожание энергоносителей стимулирует поиск более эффективных и дешевых видов топлива, в том числе на бытовом уровне. Более всего умельцев – энтузиастов привлекает водород, чья теплотворная способность втрое превышает показатели метана (38.8 кВт против 13.8 с 1 кг вещества). Способ добычи в домашних условиях, казалось бы, известен – расщепление воды путем электролиза. В действительности проблема гораздо сложнее. Наша статья преследует 2 цели:

• разобрать вопрос, как сделать водородный генератор с минимальными затратами;
• рассмотреть возможность применения установки для отопления частного дома, заправки авто и в качестве сварочного аппарата.

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:

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.

Раньше 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:

2h4 + O2 → 2h4O + 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:

2h4O → 2h4 + 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.

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.

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:

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.

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

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:

О водородной ячейке Мейера

Если вы сделали и испытали вышеописанную конструкцию, то по горению пламени на конце иглы наверняка заметили, что производительность установки чрезвычайно низкая. Чтобы получить больше гремучего газа, нужно изготовить более серьезное устройство, называемое ячейкой Стэнли Мейера в честь изобретателя.

Принцип действия ячейки тоже основан на электролизе, только анод и катод выполнены в виде трубок, вставляющихся одна в другую. Напряжение подается от генератора импульсов через две резонансные катушки, что позволяет снизить потребляемый ток и увеличить производительность водородного генератора. Электронная схема устройства представлена на рисунке:

Примечание. Подробно о работе схемы рассказывается на ресурсе http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Для изготовления ячейки Мейера потребуется:

• цилиндрический корпус из пластмассы или оргстекла, умельцы нередко используют водопроводный фильтр с крышкой и патрубками;
• трубки из нержавеющей стали диаметром 15 и 20 мм длиной 97 мм;
• провода, изоляторы.

Нержавеющие трубки крепятся к основанию из диэлектрика, к ним припаиваются провода, подключаемые к генератору. Ячейка состоит из 9 или 11 трубок, помещенных в пластиковый либо плексигласовый корпус, как показано на фото.

Соединение элементов производится по всем известной в интернете схеме, куда входит электронный блок, ячейка Мейера и гидрозатвор (техническое название – бабблер). В целях безопасности система снабжена датчиками критического давления и уровня воды. По отзывам домашних умельцев, подобная водородная установка потребляет ток порядка 1 ампера при напряжении 12 В и обладает достаточной производительностью, хотя точные цифры отсутствуют.

Принципиальная схема включения электролизера

Реактор из пластин

Высокопроизводительный генератор водорода, способный обеспечить работу газовой горелки, выполняется из нержавеющих пластин размером 15 х 10 см, количество – от 30 до 70 шт. В них просверливаются отверстия под стягивающие шпильки, а в углу выпиливается клемма для присоединения провода.

Кроме листовой нержавейки марки 316 понадобится купить:

• резина толщиной 4 мм, стойкая к воздействию щелочи;
• концевые пластины из оргстекла либо текстолита;
• шпильки стяжные М10-14;
• обратный клапан для газосварочного аппарата;
• фильтр водяной под гидрозатвор;
• трубы соединительные из гофрированной нержавейки;
• гидроокись калия в виде порошка.

Пластины нужно собрать в единый блок, изолировав друг от друга резиновыми прокладками с вырезанной серединой, как показано на чертеже. Получившийся реактор плотно стянуть шпильками и подключить к патрубкам с электролитом. Последний поступает из отдельной емкости, снабженной крышкой и запорной арматурой.

Примечание. Мы рассказываем, как сделать электролизер проточного (сухого) типа. Реактор с погружными пластинами изготовить проще – резиновые прокладки ставить не нужно, а собранный блок опускается в герметичную емкость с электролитом.

Схема генератора мокрого типа

Последующая сборка генератора, производящего водород, выполняется по той же схеме, но с отличиями:

1. На корпусе аппарата крепится резервуар для приготовления электролита. Последний представляет собой 7-15% раствор гидроокиси калия в воде.
2. В «бабблер» вместо воды заливается так называемый раскислитель – ацетон либо неорганический растворитель.
3. Перед горелкой обязательно ставится обратный клапан, иначе при плавном выключении водородной горелки обратный удар разорвет шланги и «бабблер».

Для питания реактора проще всего задействовать сварочный инвертор, электронные схемы собирать не нужно. Как устроен самодельный генератор газа Брауна, расскажет домашний мастер в своем видео:

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.

Вспомним, 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:

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

Заключение

Водород в составе газа ННО, полученный из самодельного генератора, пригодится для двух целей: экспериментов и газосварки. Даже если отбросить низкий КПД электролизера и затраты на его сборку вместе с потребляемым электричеством, на обогрев здания попросту не хватит производительности. Это касается и бензинового двигателя легковой машины.

otivent.com

электролизер своими руками, чертежи, получение в домашних условиях, для автомобиля

Водородный генератор может отличаться по размерам и качеству материалов, которые применялись при его изготовлении Раньше загородные дома можно было отапливать только одним способом – растапливали печь дровами или углем. Сегодня же для отопления частного дома используют разнообразное топливо: дизель, мазут, природный газ, электричество. Однако с ростом цен на топливо многие владельцы домов стараются найти более дешевый способ отопления. Одним из них является обычная вода, которую использует водородный генератор для образования такого топлива, как водород. Водород является неиссякаемым источником энергии. Его можно применять не только для обогрева помещений, но и для автомобиля.

Генератор водорода: устройство и его принцип работы

Использовать водород для обогрева жилых домов очень выгодно, так как он обладает высокой теплотворной способностью и при этом не происходит выделения вредных веществ. Однако в чистом виде добыча водорода невозможна, большое содержание его находится в реках, морях и океанах. Организм человека даже состоит из 63% водорода.

Чистый водород можно получать из многих различных химических соединений, например, водорода и кислорода. Самый известный способ получения водорода – это электролиз воды.

Чтобы получить чистый водород необходимо воду расщепить на два атома (НН) водорода и атом кислорода (О). Это и есть принцип работы водяного генератора: получение водорода с помощью электролиза. Газ, который выделяется при этом, назвали в честь великого физика Брауна и он имеет формулу ННО. Такой газ при сгорании не образует вредных веществ и является экологически чистым продуктом. Однако смесь водорода с кислородом образует в итоге горючий газ, который является взрывоопасным. Поэтому используя в домашних условиях электролизер, нужно соблюдать дополнительные меры безопасности.

Водяной двигатель имеет такое устройство:

• Генератор водородного типа, где и происходит электролиз;
• Горелка, она устанавливается в самой топке;
• Котел, он выполняет функцию теплообменника.

На производство такого газа, как браун, используется в четыре раза меньше энергии, чем выделяется при его сгорании. Электричество при этом расходуется очень экономно, а топливо, которое ему необходимо – это обычная вода.

Водородный генератор: его достоинства и недостатки

Сегодня электролизёр является таким же привычным устройством, как например, плазменный резак или ацетиленовый электрогенератор. Такая электролизная установка, работающая на воде (печка), стала достаточно популярной, ее применяют для обогрева частных домов, а так же устанавливают на мотоцикл или авто для экономии топлива.

Водородный генератор является экологически чистым топливом, единственным отходом, который он вырабатывает, есть вода. Она выделяется в газообразном состоянии и известна нам, как водяной пар. А он, в свою очередь, никакого негативного влияния на окружающую среду не оказывает.

Такое устройство обладает и другими положительными достоинствами, но так же и недостатками. Самый важный недостаток – это его взрывоопасность. Однако соблюдая все предосторожности и правила безопасности, можно избежать негативных последствий.

Водородный реактор имеет свои преимущества:

• Работает на воде;
• Экономит электричество;
• Является экологически чистым;
• Высокий КПД;
• Простота обслуживания.

Такой прибор HHO можно приобрести в готовом виде в специализированном магазине, стоит он будет, конечно совсем не дешево. Однако можно сделать его и своими руками из доступных деталей, сэкономив при этом приличную сумму. Однако ему нужна защита от воды и отдельный домик для хранения.

Самодельный водородный генератор: пошаговая инструкция

Изготовление водородного генератора можно осуществит в домашних условиях, но для этого будут нужны чертежи и пошаговая инструкция всего процесса. Схема электролизера очень проста (ее можно смотреть в интернете), поэтому каких-либо специфических материалов практически не понадобится.

Для создания самодельного генератора водорода нам понадобятся некоторые инструменты и материалы: пластиковый контейнер или полиэтиленовая канистра с крышкой, прозрачная трубка длиной 1м, с диаметром 8 мм, болты, гайки, силиконовый герметик, лист нержавейки, 3 штуцера, обратный клапан, фильтр, ножовка по металлу, гаечные ключи и нож.

Собрав все это, можно приступать к его изготовлению. Сборка осуществляется по чертежам, которые можно найти в интернете или же заказать у специалиста.

Инструкция изготовления:

• Из листа нержавейки вырезаем 16 одинаковых пластин.
• Сверлим отверстие в одном из углов. Угол должен быть одинаковым у всех 16.
• Противоположный угол обязательно спиливаем.
• Устанавливаем пластины поочередно на приготовленные болты, изолируя их шайбами и полиэтиленовыми трубками. Они не должны контактировать между собой.
• Стягиваем всю конструкцию гайками, получается батарея.
• Крепим данную конструкцию в пластиковую емкость, отверстия смазать герметиком.
• Просверливаем отверстия в крышке, обрабатываем их так же силиконом, затем вставляем штуцера.

Самодельный кислородный гидролизер готов. Теперь его только нужно проверить на работоспособность. Для этого нужно заполнить емкость водой до болтов крепления и закрыть ее крышкой. Одеваем на один из трех штуцеров шланг из полиэтилена, а второй его коней опускаем в отдельную емкость, заполненную так же водой. К болтам нужно подключить электричество, если на поверхности появились пузырьки, значит, генератор работает и выделяет водород. После такого подключения и проверки, воду сливаем, а затем заливаем в емкость готовый щелочной электролит, чтобы получить больше выделяемого газа.

Электролизер для автомобиля: виды катализаторов

Водородный генератор, при установке, способен снизить расход топлива у легковых или грузовых машин, мотоциклов, а так же сократит выброс в атмосферу вредных веществ. На сегодняшний день, такой генератор для автомобиля приобретает популярность. Процесс электролиза в авто происходит благодаря применению специального катализатора. В конечном итоге получается оксиводород (ННО), который смешиваясь с топливом, что и способствует его полному сгоранию.

Благодаря такой установке можно сэкономить горючее на 50%. А так же, установив данную конструкцию в свой автомобиль, вы не только уменьшите токсичные выхлопы, но и: увеличите эксплуатационный срок двигателя, снизите температуру самого мотора и при этом повысите мощность всего силового агрегата.

Все процессы, которые происходят в водородном генераторе, происходят автоматически по специальной программе. Эта программа вшита в компьютер, который и управляет всем автомобилем. Машина без него попросту не будет работать.

Существует несколько видов катализаторов:

• Цилиндрические;
• С открытыми пластинами или их еще называют сухими;
• С раздельными ячейками.

Самостоятельно водородный генератор можно изготовить, однако специалисты делать этого не рекомендуют, так как это устройство очень сложное по конструкции и при этом еще не безопасно. Если вы все же решили сделать его сами, тогда лучше всего подойдет для этих целей аккумулятор, вышедший из строя.

В настоящее время, водородный генератор – это не просто плод воображения, а действительно реальное устройство, которое поможет эффективно обогреть ваш дом, а так же снизит расходы бензина для автомобиля. Так же водород является безопасным для атмосферы.

Добавить комментарий

teploclass.ru

Изготовляем водородный генератор своими руками: 4 этапа

Детали для водородного генератора можно приобрести в специализированном магазине или в интернете Что собой представляет водородный генератор? Это определенный прибор, который работает с помощью нескольких процессов. Во время своего действия он начинает перерабатывать воду и разлагает ее на водород и кислород. Водородный генератор многие изготавливают самостоятельно. Лучше всего для этого иметь опыт в работе с отопительными системами и изготовлении схожих приборов. В этом случае вы сделаете всё правильно, и не будете волноваться за работу своего генератора.

Как происходит отопление водородом

Отопление водородом – это достаточно практичная вещь. Такое отопление можно встретить внутри автомобиля, в месте, где стоит двигатель. Водород можно получать в больших объёмах. Это делает такой вид отопления всё более и более популярным в условиях, когда надо сберечь деньги и получить отопление в дом максимально эффективно.

Водородный способ отопления был изобретён в компании, которая находится в Италии. Выглядел аппарат как горелка. Получение выглядело иначе, чем сейчас. Способ является экологичным способом получения энергии. К тому же, практически бесшумным. Большое количество водорода сжигается при низкой температуре около 3000 градусов Цельсия. Такая температура поспособствовала изготавливать котлы для отопления водородом из обычных материалов.

Во время отопления водородом, водяной котёл или печь выпускает пар. Пар не приносит вреда человеческой жизни. Он безвредный. Для работы отопления водородом необходима только одна составляющая затрат – электричество. Однако, если поставить солнечные панели, которые будут получать солнечную энергию, то затраты можно снизить до минимальных значений, либо вовсе свести к нулю.

Отопление водородом чаще всего применяются для системы тёплых полов.

Процесс отопления можно представить в виде следующих этапов:

• Вступление кислорода в реакцию с водородом;
• Образование водяных молекул;
• Выделение тепловой энергии;
• Нагрев пола.

Тепловая энергия, которая выделяется во время реакции, нагревает воду до 40 градусов тепла. Это идеальная температура для технологии теплого пола.

Отопление водородом часто применяется в случаях, когда надо существенно сэкономить на использовании технологий теплого пола. Такой способ позволяет быстро согреть пол без существенных затрат. К тому же, если котёл будет питаться от солнечной энергии, то ваши затраты на обеспечение работы котла приблизятся к нулю.

Можно ли сделать водородный генератор своими руками

Сегодня можно найти в открытых источниках большой пласт информации о создании различных агрегатов. В том числе, и водородного генератора и его принцип работы. Если вы обладаете достаточными знаниями, навыками в конструировании такого рода устройств, то вы можете сделать его своими руками.

Чтобы собрать газогенератор, нужно знать его устройство. Топливные ячейки – это своего рода блок. Для их изготовления следует брать пластины из оргалита или оргстекла.

Представим этапы изготовления генератора:

• Создание топливных ячеек;
• Создание отверстий, чтобы дать проход воде;
• Вырезаем электродные пластины;
• Обрабатываем нержавеющую сталь наждачкой;
• Сверлим отверстия для воды между электродами, чтобы отвести газ Брауна;
• Собираем генератор;
• Вставляем шпильки и укладываем электроды;
• Отделяем от реактора пластины нержавейки уплотнительными кольцами;
• Закрываем генератор оргалитовой стенкой;
• Скрепляем конструкцию шайбами и гайками;
• Подключаем генератор шлангами к ёмкости с водой;
• Соединяем контактные площадки между собой;
• Подключаем провод питания;
• Даём напряжение на топливную ячейку.

При конструировании водородного генератора стоит учитывать, что плоскость электродов должна быть ровной, во избежание короткого замыкания.

Следуя вышеприведённому алгоритму, вы сможете изготовить генератор самостоятельно. И тогда водный генератор будет способен расщепить автоподстройкой частоты необходимые частицы для получения энергии.

Водородный генератор можно сделать самостоятельно. Если у вас есть технические знания и опыт в области конструирования подобных устройств, то сделать генератор для вас будет расплюнуть. Делайте всё согласно схемам, чертежам, смотрите руководство по самостоятельному изготовлению, читайте подробное описание и тогда вы сможете сконструировать самодельный электрогенератор для тепла своими руками из доступных деталей, как для легковых авто, так и для домашнего использования. Электрохимический прибор отлично осуществит обогрев как настоящая печка.

Из чего изготавливается электролизер своими руками: чертежи

Чтобы изготовить электролизер своими руками быстро и без лишних проблем, то стоит воспользоваться чертежами. Они помогут вам точнее понять схему и устройство изделия, чтобы сделать его самостоятельно.

Электролизная часть должна быть изготовлена из нержавеющей стали. Можете даже использовать старый лист стали. Покупать новый лист не стоит. Определим список материалов, которые понадобятся при изготовлении.

Пластины в электролизере должны быть двух видов: положительная и отрицательная.

Для изготовления электролизера вам понадобится несколько деталей:

• Лист нержавейки;
• Болты, гайки и шайбы;
• Труба;
• Штуцеры;
• Ёмкость на 1,5 литра;
• Фильтр для проточной воды;
• Обратный клапан для воды.

Данные материалы понадобятся вам при изготовлении электролиза. В процессе конструирования изделия, следует чётко придерживаться чертежей. Следует заранее в них разобраться, чтобы знать, где все составляющие элементы конструкции.

Сделать гидролизер самостоятельно можно с помощью разных компонентов, вам может и не потребоваться сварка, конечно если вы не будете делать сварочный или ацетиленовый резак, а вот электронный компонент buz350, аккумулятор и батарея которые вырабатывают достаточное количество Джо. Они, для подключения вам могут понадобиться. Если вам нужно много мощности, то можно использовать аккумулятор, который имеет мотоцикл Питер или Вуд, кстати, очень часто такое приспособление работает на спирту, что упрощает задачу. Так что такая добыча водорода будет упрощенной. Для мощных установок, может быть использована машина употребляющая дизель, а точнее ее ДВС.

Для грамотного изготовления электролиза, используйте чертежи. Они помогут вам сделать установку правильной. Заранее посмотрите список материалов и средств, которые могут вам понадобиться во время создания электролиза. Удачи при изготовлении!

Что такое газ Брауна

Во время работы водородный генератор создаёт водород. Но на выходе мы получаем не чистый водород, а его модификацию. Это и есть газ Брауна. Он необходим для воспроизведения энергии и обозначается как HHO. Часто люди хотят отапливать свой дом, применяя оксиводород.

Газ Брауна или Стенли получают из воды. Это осуществляется с помощью метода электролиза или резонанса. Данное топливо всё чаще пробуют использовать для отопления частного дома и жилых помещений. Формула гремучего газа в чём-то схожа с формулой газа Брауна.

Генераторы, которые выделяют такой газ, можно купить, либо изготовить самостоятельно.

Для самостоятельного получения газа вам необходимо:

• Трубки из ферросплавной нержавейки;
• Регулятор для настройки мощности элемента нагрева;
• Осушитель;
• Источник питания на 12 В.

Стоит отметить, что трубки из нержавейки должны быть разных диаметров.

Газ Брауна – это модификация водородного газа. Именно его мы получаем на выходе, когда используем водородный генератор в быту. Газ можно применять для технологии теплого пола. Так ваши ноги всегда будут в тепле. При этом, затраты на содержания генератора, крайне малы.

Как выбрать водородный котел

Водородный котёл – это самый необходимый элемент для водородного генератора. Без него ваш агрегат не будет работать. Водородный котел можно сделать самостоятельно. Однако многие владельцы дачных участков и домов, где используются теплые полы, рекомендуют котел покупать.

Чтобы выбрать водородный котел, надо обращать внимание на базовые характеристики:

• Мощность;
• Количество контуров;
• Объём потребляемой энергии.

Также стоит обращать внимание на производство. Чем популярнее марка – тем лучше.

Это три основные параметры, по которым можно определить, насколько перед вами эффективный котёл с высоким КПД.

Если вы собираетесь отапливать весь дом – покупайте самые большие котлы. Если нет, то стоит остановиться на маленьком котле. Подходите к выбору котла внимательно. Это самый важный элемент в водородном генераторе. Выбирайте качественные котлы только популярных марок, и тогда ваш генератор прослужит вам много лет.

Насколько эффективна ячейка Мейера

Ячейка Мейера – это топливная ячейка. Элемент, который тратит малый объём электроэнергии, создавая большое количество водородно-кислородной смеси из обычной воды. Преимущества ячейки очевидны. Именно поэтому её применяют в водородных генераторах.

3 главные преимущества ячейки Майера:

• Малое потребление;
• Высокая эффективность от чистой воды;
• Ячейка остаётся холодной даже после часовом создании газа.

Ячейка Мейера применяется вместо обычного электролиза.

За счёт малого потребления и высокой эффективности, ячейка получила широкое применение в создании водородного генератора в домашних условиях. Установка затрачивается малое количество энергии. При этом, даже от чистой воды, она способна производить огромное количество газа, оставаясь холодной.

Ячейка Мейера гораздо эффективнее электролиза. Она изготавливается из нержавейки, требует мало затрат, но при этом на выходе мы получаем большой объём газа. Для работы её необходимо погружать в воду. Если вы хотите получить большое количество газа, то следует использоваться именно ячейку Мейера.

Авто на воде своими руками: чертежи (видео)

Водородный генератор – это очень полезное устройство для тех, кто хочет сэкономить на электроэнергии и получить максимально эффективный агрегат, с помощью которого можно производить газ для системы теплых полов. При использовании генератора, вы будете обеспечены теплым полом на долгое время.

Добавить комментарий

teploclass.ru

Водородный генератор своими руками для отопления дома, схема

Использование водорода в качестве энергоносителя для обогрева дома – идея весьма заманчивая, ведь его теплотворная способность (33.2 кВт / м3) превышает более чем в 3 раза показатель природного газа (9.3 кВт / м3). Теоретически, чтобы извлечь горючий газ из воды с последующим сжиганием его в котле, можно использовать водородный генератор для отопления. О том, что из этого может получиться и как сделать такое устройство своими руками, будет рассказано в данной статье.

Принцип работы генератора

Как энергоноситель водород действительно не имеет себе равных, а запасы его практически неисчерпаемы. Как мы уже сказали, при сжигании он выделяет огромное количество тепловой энергии, несравнимо большее, нежели любое углеводородное топливо. Вместо вредных соединений, выбрасываемых в атмосферу при использовании природного газа, при горении водорода образуется обычная вода в виде пара. Одна беда: данный химический элемент не встречается в природе в свободном виде, только в соединении с другими веществами.

Одно из таких соединений – обычная вода, представляющая собой полностью окисленный водород. Над ее расщеплением на составные элементы работали многие ученые в течение долгих лет. Нельзя сказать, что безрезультатно, ведь техническое решение по разделению воды все же было найдено. Его суть – в химической реакции электролиза, в результате которой происходит расщепление воды на кислород и водород, полученную смесь назвали гремучим газом или газом Брауна. Ниже показана схема водородного генератора (электролизера), работающего на электричестве:

Электролизеры производятся серийно и предназначены для газопламенных (сварочных) работ. Ток определенной силы и частоты подается на группы металлических пластин, погруженных в воду. В результате протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с водяным паром. Для его отделения газы пропускаются через сепаратор, после чего подаются на горелку. Дабы избежать обратного удара и взрыва, на подаче устанавливается клапан, пропускающий горючее только в одну сторону.

Для контроля за уровнем воды и своевременной подпитки конструкцией предусмотрен специальный датчик, по сигналу которого производится ее впрыск в рабочее пространство электролизера. За превышением давления внутри сосуда следит аварийный выключатель и сбросной клапан. Обслуживание водородного генератора заключается в периодическом добавлении воды, и на этом все.

Водородное отопление: миф или реальность?

Генератор для сварочных работ – это на данный момент единственное практическое применение электролитическому расщеплению воды. Использовать его для отопления дома нецелесообразно и вот почему. Затраты энергоносителей при газопламенных работах не так важны, главное, что сварщику не нужно таскать тяжеленные баллоны и возиться со шлангами. Другое дело – отопление жилища, где каждая копейка на счету. И тут водород проигрывает всем существующим ныне видам топлива.

Важно. Затраты электроэнергии на выделение горючего из воды методом электролиза будут гораздо выше, нежели гремучий газ сможет выделить при сжигании.

Серийные сварочные генераторы стоят немалых денег, поскольку в них используются катализаторы процесса электролиза, в состав которых входит платина. Можно сделать водородный генератор своими руками, но его эффективность будет еще ниже, чем у заводского. Получить горючий газ вам точно удастся, но вряд ли его хватит на обогрев хотя бы одной большой комнаты, не то что целого дома. А если и хватит, то придется оплачивать баснословные счета за электричество.

Чем тратить время и усилия на получение бесплатного топлива, которого не существует априори, проще смастерить своими руками простой электродный котел. Можете быть уверены, что так вы израсходуете гораздо меньше энергии с большей пользой. Впрочем, домашние мастера – энтузиасты всегда могут попробовать свои силы и собрать дома электролизер, с целью провести эксперименты и убедиться во всем самолично. Один из подобных экспериментов показан на видео:

Как изготовить генератор

Масса интернет-ресурсов публикуют самые разные схемы и чертежи генератора для получения водорода, но все они действуют по одному принципу. Мы предложим вашему вниманию чертеж простого устройства, взятый из научно-популярной литературы:

Здесь электролизер представляет собой группу металлических пластин, стянутых между собой болтами. Между ними установлены изоляционные прокладки, крайние толстые обкладки тоже изготовлены из диэлектрика. От штуцера, вмонтированного в одну из обкладок, идет трубка для подачи газа в сосуд с водой, а из него – во второй. Задача емкостей – отделять паровую составляющую и накапливать смесь водорода с кислородом, чтобы подавать его под давлением.

Совет. Электролитические пластины для генератора надо делать из нержавеющей стали, легированной титаном. Он послужит дополнительным катализатором реакции расщепления.

Пластины, что служат электродами, могут быть произвольного размера. Но надо понимать, что производительность аппарата зависит от их площади поверхности. Чем большее число электродов удастся задействовать в процессе, тем лучше. Но при этом и потребляемый ток будет выше, это следует учитывать. К концам пластин припаиваются провода, ведущие к источнику электричества. Здесь тоже есть поле для экспериментов: можно подавать на электролизер разное напряжение с помощью регулируемого блока питания.

В качестве электролизера можно применить пластиковый контейнер от водяного фильтра, поместив в него электроды из нержавеющих трубок. Изделие удобно тем, что его легко герметизировать от окружающей среды, выводя трубку и провода через отверстия в крышке. Другое дело, что этот самодельный водородный генератор обладает невысокой производительностью из-за малой площади электродов.

Заключение

На данный момент не существует надежной и эффективной технологии, позволяющей реализовать водородное отопление частного дома. Те генераторы, что имеются в продаже, могут успешно применяться для обработки металлов, но не для производства горючего для котла. Попытки организовать подобный обогрев приведут к перерасходу электроэнергии, не считая затрат на оборудование.

cotlix.com

Изготовление самодельного генератора сухого водорода по схеме

Генераторы водорода, которые в настоящее время используются в автомобилях для экономии энергии, бывают двух видов: «мокрый» электролизер и «сухой». У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, но сухой электролизер является разработкой второго поколения устройств, вырабатывающих водород для авто, так как в нем устранены значительные недостатки мокрого предшественника.

При экспериментах своими руками с генерированием водорода следует предельно осторожно соблюдать технику безопасности! Необходимо сначала изучить опыт других исследователей и практиков. Ссылки на ресурсы по данной теме с практическими примерами в конце статьи.

Всякие генераторы и устройства в этом китайском магазине.

На видео показана схема сухого генератора. Подробнее, как его сделать — на втором ролике.

Подробное описание

Для изготовления «сухих батарей» вам понадобится перфорированная нержавеющая сталь марки 316L или 316T. Толщина листа 0,4 мм, или 0,5 мм, не толще,с диаметром отверстий 2 мм, или 3 мм. Шаг отверстий в шахматном порядке, как это показано на картинке. Каждый лист слегка зашкурьте грубой наждачкой так, чтоб поверхность была покрыта царапинами. Это увеличит площадь соприкосновения стали с водой.

В изготовлении «сухих батарей» для автомобиля вам понадобится 20 листов перфорированной стали 10X10 см, с выступом 3X3 см, для электрического контакта; 19 прокладок, толщиной 2 мм, и 2 прокладки, толщиной 10 мм. Их можно вырезать из камер для автомобилей, или листов резины. Нужны также два листа из пластика 16X16 см. Лучше всего изготовить их из стенок ёмкости аккумулятора, отработавшего свой ресурс. Остальные детали вы увидите в видео-показе модели многополярной «сухой батареи». Первая и последняя прокладки 10 мм толщиной, нужны для того, чтобы пластиковые детали для поступления и выхода воды в системе батарей не упирались плотно в первый и последний стальные листы. В стальных пластинах, в выступах для электрических контактов, просверлите отверстие такого диаметра, чтобы болт в них входил как по резьбе, то есть плотно! Пластины должны чередоваться контактами. Одна пластина контактами на правый болт; другая — контактом на левый болт. И так далее.

Система электролиза

Система электролиза состоит из следующих частей: Аккумулятор. «Сухая батарея». Первая ёмкость для дистиллированной воды с примесью гидроксида калия. Гидроксид калия должен иметь 95% насыщенности!. Вторая ёмкость с обычной, чистой водой для очистки газа. Прибор давления. Клапан, предотвращающий возврат газа обратно к системе.

Подсоединение от аккумулятора плюсового и минусового кабеля к «сухой батарее». Поступление воды, с примесью гидроксида калия в батарею. Образующийся газ с остатками воды выходит из батареи и поступает в ёмкость. Затем, через фильтр, предотвращающий выход воды, газ из первой ёмкости поступает во вторую емкость, для очистки через воду. Для этого используется длинная трубка, идущая почти к самому дну второй ёмкости. В первую и вторую емкости можно поверх воды уложить устойчивый к кислотам, не тонущий и пористый материал для предотвращения всплесков воды при качке, тряске и наклонах автомобиля во время езды. Затем через фильтр, предотвращающий выход воды очищенный газ из второй емкости проходит через прибор, показывающий давление газа.

Из прибора давления газ проходит через клапан, который предотвращает возврат газа обратно по системе. Клапан состоит из медной трубки с герметично закручивающимися крышками по оба конца. В крышках устанавливаются ниппеля, пропускающие воздух в одном направлении, то-есть из системы электролиза наружу. А в медную трубку плотно набивается «стальная шерсть» марки 0000. Без этого клапана система электролиза будет взрывоопасна!

Сухие батареи» собираются и разбираются легко. Предложенные параметры стальных пластин избавят вас от головной боли вычислений. Если «сухая батарея», при мощности аккумулятора вашего авто, мало эффективна, тогда снизьте число пластин поровну на плюс и минус. Если же батарея сильно греется, тогда добавьте число пластин также поровну, одна на плюс, другая на минус и так далее. Первую и вторую ёмкости, в системе электролиза, делайте той площадью и формы, чтобы удобней их можно было разместить под капотом. Для надёжности, сделайте к ним и к «сухой батарее» стальные кожухи. Газ подаётся в двигатель через воздухозаборную систему. При этом надо снизить впрыск топлива. Марок автомобилей много, поэтому здесь подход нужен индивидуальный. В общем, думайте, экспериментируйте.

На этом сайте вы найдёте видео и чертежи водного инжектора и высоковольтного реле зажигания. А на этом русскоязычном сайте vodorod-na-avto.com много полезной информации с подробностями и испытаниями генераторов водорода для машин.

izobreteniya.net

Самодельная водородная горелка |

Одним из самых удобных и практичных способов получения водорода, и его дальнейшего, разумного применения является водородный генератор, так называемая водородная горелка. Но получение водорода в домашних условиях довольно опасное занятие потому прислушайтесь к описанному совету.

Самодельный водородный генератор:

Основу водородной горелки составляет водородный генератор, который представляет собою своеобразную ёмкость с водой и пластинами из нержавеющей стали. Конструкция и подробное описание водородного генератора можно без особых усилий найти на других сайтах, потому я не стану тратить печатные символы на это. Я хочу передать весьма важные тонкости, которые будут вам очень полезны, если вы соберётесь делать водородную горелку своими руками.

Рисунок №1 – Структурная схема водородной горелки

Суть водородной горелки заключается в получении водорода путём электролиза воды. Вы должны понимать, что в электролизёр (емкость с водой и электродами) и потому, нельзя наливать туда что попало, я рекомендую использовать дистиллированную воду, однако читал, что для более эффективного электролиза добавляют ещё каустическую соду (пропорций не знаю).

Мой электролизёр собран из нержавеющих пластин, резиновых прокладок, и двух толстых пластин оргстекла, и внешне всё это выглядит так:

Рисунок №2 – Электролизёр

Электролизёр необходимо заполнять водою ровно наполовину для соблюдения техники безопасности, следите за уровнем жидкости, так как с его снижением меняются электрические параметры и интенсивность выделения водорода!

Но прежде чем потратить кучу времени и материалов на сборку электролизёра, позаботитесь о блоке питания к нему. Мой электролизёр, к примеру, потребляет ток около 6А, при напряжении 8В.

Металлические пластины (электроды) соединены при помощи припаянной к ним толстой медной проволоки, и толстых медных проводов (около 4мм сечение).

Рисунок №3 – Как подсоединить провода

Так же вы должны понимать, что всё должно быть герметично соединено и хорошо заизолировано, короткое замыкание пластин и искра недопустимо!!!

Рисунок №4 – Изоляция пластин

На самом деле есть масса разного рода конструкций электролизёра потому я не хочу на нем фокусировать ваше внимание, хотя он и является самой основной и трудоёмкой деталью для водородной горелки, само по себе он не очень важен (вам подойдёт любая его конструкция).

При работе с водородной горелкой следует:

Если вы собрались делать водородную горелку, то будьте осторожны! Водород очень взрывоопасен!!! При сборке и работе с водородной горелкой, есть много жизненно важных тонкостей. Обратите внимание на мои советы – я это реально проделывал и знаю что говорю.

В самодельной водородной горелке обязательно должно быть согласованно давление водорода, и защита от обратного взрыва, хорошая герметичность и изоляция!

Дело в том, что при работе водородной горелкой, для электролиза вы используете блок питания. И пока он включён, водород выделяется примерно с одинаковой интенсивностью (по мере работы она может падать, так как вода испаряется и меняется плотность тока между пластинами электродов), потому не приступайте к работе, не ознакомившись предварительно с устройством горелки.

Как правильно пользоваться водородной горелкой:

Во-первых прежде всего, всегда работайте в средствах индивидуальной защиты (обязательно наденьте на лицо защитный щиток или очки), во-вторых соблюдайте правила пожарной безопасности. В-третьих, следите за уровнем воды в электролизёре, и интенсивностью горения пламени.

Поджигать пламя нужно не сразу, дайте водороду вытеснить остатки кислорода (у меня это занимает около десяти минут, в зависимости от интенсивности выделения и объёма сосудов с водяным затвором и предохранителем А, Б рис.1)

Обязательно держите около себя ёмкость с водою – она вам понадобится, что бы потушить пламя горелки, когда закончите работу. Для этого, вам просто необходимо направить кончик иглы с пламенем под воду и тем самым перекрыть огню кислород. ВСЕГДА СНАЧАЛА ТУШИТЕ ПЛАМЯ А ПОТОМ ВЫКЛЮЧАЙТЕ ПИТАНИЕ ГЕНЕРАТОРА – ИНАЧЕ ВЗРЫВ НЕМЕНУЕМ.

Водяной затвор и предохранитель:

Обратите ваше внимание на рисунок №1 – там есть две ёмкости (Я обозначил их А и Б), ну и иголка от одноразового шприца (В), всё это соединено трубками от капельниц.

В первую емкость (А) необходимо наливать воду, это водяной затвор. Он необходим для того что бы взрыв не добрался до электролизёра (если он рванёт то это будет как осколочная граната).

Рисунок №5 – Водяной затвор

Обратите внимание, в крышке водяного затвора есть два соединителя (я всё это приспособил от медицинской капельницы), оба они герметично вклеены в крышку при помощи эпоксидного клея. Одна трубка длинная, по ней водород с генератора должен поступать под воду, булькать, и через второе отверстие идти по трубке к предохранителю (Б).

Рисунок №6 – Предохранитель

В ёмкость с предохранителем вы можете наливать как воду (для большей надёжности) так и спирт (пары спирта повышают температуру горения пламени).

Сам предохранитель делается так: Вам необходимо проделать в крышке отверстие диаметром 15 мм, и отверстия для винтиков.

Рисунок №7 – Как выглядят отверстия в крышке

Также вам понадобится две толстых шайбы (если потребуется, то надо расширить внутренний диаметр шайбы при помощи круглого напильника) две водопроводных прокладки и фольгу от шоколадки или обыкновенный воздушный шарик.

Рисунок №8 – Эскиз защитного клапана

Собирается он достаточно просто, вам необходимо просверлить четыре соосных отверстия в железных шайбах крышке и прокладках. Сначала необходимо припаять болты к верхней шайбе, это легко можно сделать при помощи мощного паяльника и активного флюса.

Рисунок №9 – Шайба с винтикамиРисунок №10 – Припаянные к шайбе винтики

После того как вы припаяли винтики вам необходимо надеть на шайбу одну резиновую прокладку и непосредственно ваш клапан. Я использовал тонкую резинку от лопнувшего воздушного шарика (это гораздо удобнее чем надевать тонкую фольгу), хотя фольга, тоже подходит довольно удачно, по крайней мере, когда я испытывал свою водородную горелку на предмет взрывоопасности, то в клапане была именно фольга.

Рисунок №11 – Надеваем прокладку и защитную резинку

Потом надеваем вторую прокладку и можно вставлять защиту в отверстия, проделанные в крышке.

Рисунок № 12 – Готовый клапанРисунок №13 – Элементы защиты

Вторая шайба и гайки нужны, что бы герметично и крепко зафиксировать защиту, закручивая гайки (посмотрите на рисунок №6).

Поймите правильно и примите к сведенью, нельзя пренебрегать правилами техники безопасности, особенно когда работаете со взрывоопасными газами. А такое нехитрое приспособление может спасти вас от неприятных неожиданностей. Работает защита по принципу «где тонко – там и рвётся», взрывом выбивает защитную плёнку (фольгу или резинку), и взрывная сила не идёт в электролизёр, к тому же этому препятствует ещё и водяной затвор. Поверьте на слово, если взорвётся электролизер, то мало вам не покажется:)!!!

Рисунок №14 – Взрыв

Следует понимать что аварийная ситуация обязательно неминуема. Дело в том, что пламя горит на выходе форсунки, (в качестве которой достаточно неплохо подходит иголка от одноразового шприца) только потому, что создается давление газа (давление согласовано).

Рисунок № 15 – Форсунка из шприца, на пьедестале

К примеру, вы работаете вашей горелкой и вот вырубило свет, поверьте! Вы не успеете отскочить от горелки, пламя моментально пойдёт обратно по трубке и прогремит взрыв защитного клапана (он и нужен что бы рванул он а не электролизёр) – это вполне нормально, когда горелка самодельная – будьте бдительны и осторожны, держитесь подальше от водородной горелки и надевайте средства индивидуальной защиты!

Лично я не в большом восторге от водородной горелки, я и попробовал её сделать только по тому, что у меня уже был готовый электролизёр. Во-первых, это очень опасно, во-вторых не очень эффективно (я говорю о своей водородной горелке а не о горелках в целом) расплавить ею то что я хотел не удалось. И потому если вам пришла в голову идея сделать такого типа горелку задайте себе вполне рациональный вопрос «а оно того стоит», так как собрать электролизёр с нуля это достаточно хлопотное дело, а ещё нужен мощный блок питания такой что бы хватало для согласования давления водорода и диаметра выходной форсунки. Потому, «лишь бы было» я вам её делать не рекомендую, а только если она вам действительно нужна.

Спасибо что посещаете bip-mip.com

bip-mip.com

Как собрать водородный генератор своими руками

Для отопления частного дома используют разные способы. Они различаются между собой как по способу передачи тепла, так и по типу используемого энергоносителя. При использовании водяного отопления выделяют несколько типов котлов в зависимости от вида топлива:

Водородный генератор для отопления частного дома

1. Твердотопливные – используют для работы твердое топливо, которое при сгорании выделяет тепло.
2. Электрические – в таких котлах тепло получают путем преобразования электроэнергии.
3. Газовые – тепло выделяется при сгорании газа.

Если рассматривать газовые котлы, то они в основном работают на природном газе, хотя есть модели и под сжиженный газ, а в последнее время начинают применять в качестве топлива водород, вырабатываемый из воды в специальных устройствах – водородных генераторах.

Принцип работы

Из школьного курса физики известно, что вода при воздействии на нее электрического тока разлагается на две составляющие: водород и кислород. На основании этого явления построен так называемый генератор водорода. Это устройство представляет собой агрегат, в котором происходит электрохимическая реакция для получения из воды водорода и кислорода. Процесс электролиза воды показан на рисунке ниже.

Процесс электролиза воды

На выходе генератора образуется не водород и кислород в чистом виде, а так называемый газ Брауна, по имени ученого, который впервые получил его. Его еще называют «гремучим газом», так как он при определенных условиях взрывоопасен. Причем при сгорании этого газа можно получить почти в четыре раза больше энергии, чем было затрачено на его производство.

Такая установка для производства водорода изображена на рисунке ниже.

Промышленная установка для производства водорода

Плюсы и минусы

Из достоинств такого вида отопления можно выделить следующие:

1. Это экологически чистый вид отопления, так как при сгорании водорода в кислородной среде образуется вода в виде пара, и больше нет выброса никаких вредных веществ в атмосферу.
2. Можно без особых переделок подключить генератор к существующей системе водяного отопления частного дома.
3. Установка работает бесшумно, поэтому не требует какого-то особого помещения.

Недостатки:

1. У водорода большая температура горения, которая в среде кислорода может достигать 3200°С, поэтому обычный котел может выйти из строя очень быстро. В современных устройствах ученые добились результата сгорания газа при температуре 300°С, поэтому проблему можно считать практически решенной.
2. При работе с газом Брауна нужно быть очень осторожным, поскольку он взрывоопасен. Это решается использованием в устройстве различных предохранительных клапанов и автоматики.
3. Требует использования для работы дистиллированной воды или воды со щелочью.
4. Большая стоимость оборудования. Для решения этой проблемы многие пытаются собрать установку для получения водорода своими руками.

Генератор водорода своими руками

Самодельное устройство схематически представляет собой емкость с водой, куда помещены электроды для преобразования воды в водород и кислород.

Для того чтобы своими руками сделать подобное устройство, понадобятся:

1. Лист нержавеющего металла толщиной 0,5-0,7мм. Подойдет нержавейка марки 12Х18Н10Т.
2. Пластины из оргстекла.
3. Резиновые трубки для подвода воды и отвода газов.
4. Листовая бензомаслостойкая резина толщиной 3 мм.
5. Источник напряжения – ЛАТР с диодным мостом для получения постоянного тока. Он должен обеспечивать ток 5-8 ампер.

Сначала нарезают нержавеющие пластины на прямоугольники 200×200мм. Уголки на пластинах нужно срезать для того, чтобы потом стянуть всю конструкцию болтами. В каждой пластине просверливаем отверстие диаметром 5мм, на расстоянии 3см от низа пластин, для циркуляции воды. Также к каждой пластине припаивают провод для присоединения к источнику питания.

Перед сборкой из резины делают кольца с внешним диаметром 200мм и внутренним – 190мм. Еще нужно приготовить две пластины из оргстекла толщиной 2см и размерами 200×200мм, при этом нужно предварительно сделать в них отверстия по четырем сторонам под стягивающие болты М8.

Сборку начинают так: сначала кладут первую пластину, затем резиновое кольцо, промазанное с обеих сторон герметиком, далее следующую пластину и так до последней пластины. После этого необходимо всю конструкцию стянуть с двух сторон с помощью шпилек М8 и пластин из оргстекла. В пластинах просверливаются отверстия: в одной – внизу для подвода жидкости, в другой – вверху для отвода газа. Туда вставляется штуцер. На эти штуцера одеваются медицинские полихлорвиниловые трубки. В итоге должна получиться конструкция, как на рисунке ниже.

Водородный генератор своими руками

Для того чтобы исключить попадание газа обратно в газогенератор, на пути от генератора к горелке необходимо сделать водяной затвор, а еще лучше два затвора.

Конструкция затвора – это емкость с водой, в которую со стороны генератора трубка опущена в воду, а та трубка, что идет к горелке, выше уровня воды. Схема генератора водорода с затворами изображена на рисунке ниже.

Схема генератора водорода с водяными затворами

В электролизере – герметичной емкости с водой с опущенными электродами при подаче напряжения начинает выделяться газ. По трубке 1 он подается к 1 затвору. Конструкция водяного затвора устроена таким образом, как видно из рисунка, что газ может двигаться только в направлении от электролизера к горелке, а не наоборот. Этому мешает разная плотность воды, которую нужно преодолеть на обратном пути. Далее по трубке 2 газ движется к 2 затвору, который предназначен для большей надежности системы: если вдруг по какой-то причине не сработает первый затвор. После этого газ подается к горелке с помощью трубки 3. Водяные затворы являются очень важной частью устройства, поскольку препятствуют движению газа в обратную сторону.

При попадании газа обратно в электролизер может произойти взрыв устройства. Поэтому ни в коем случае нельзя эксплуатировать прибор без водяных затворов!

Эксплуатация

После сборки можно начинать испытания прибора. Для этого на конце трубки устанавливают горелку из медицинской иглы и начинают заливать воду. В воду нужно добавить KOH или NaOH. Вода должна быть дистиллированная или талая на крайний случай. Для работы устройства достаточно 10% концентрации щелочного раствора. При заливке воды не должно быть никаких подтеков. Лучше всего перед заливкой продуть конструкцию воздухом, давлением до 1атм. Если водородный генератор выдерживает это давление, то можно заливать воду, если нет, нужно устранить протечки.

После этого к электродам по схеме подсоединяют ЛАТР с диодным мостом. В цепь устанавливают амперметр и вольтметр для контроля работы. Начинают с минимального напряжения и потом постоянно увеличивают, наблюдая за газовыделением.

Предварительно работы лучше проводить на открытом воздухе вне дома. Поскольку установка взрывоопасна, все работы следует проводить с особой осторожностью.

При испытаниях наблюдают за работой прибора. Если имеет место маленькое пламя горелки, то может быть или низкое газовыделение в генераторе, или где-то происходит утечка газа. Если раствор помутнел, грязный, его нужно заменить. Также необходимо следить, чтобы прибор не перегревался, а вода не закипела. Для этого регулируют напряжение на источнике тока. И еще одно – пластины при нагревании немного деформируются и могут прилипать одна к одной. Чтобы это исключить, нужно сделать прокладки из резины. Могут также наблюдаться плевки водой – для устранения этого нужно уменьшить уровень воды.

Генератор в системе отопления

После того как проведены испытания можно подсоединять установку к газовому котлу дома. Для этого котел нужно немного переделать, а именно своими руками сделать жиклер с отверстием меньшего диаметра, чем у заводского, рассчитанного на природный газ. Генератор в собранном виде изображен на рисунке ниже.

Генератор водорода в собранном виде

В систему отопления частного дома обязательно должна быть залита вода. Пламя горелки может расплавить котел, если там не будет воды.

После этого регулируют подачу воды в устройство и начинают устранять пробки в системе отопления дома. Затем с помощью регулировки подачи воды и напряжения питания настраивают работу котла.

При эксплуатации установки в течение отопительного сезона проводят окончательное испытание, в ходе которого решаются несколько вопросов:

1. Хватает ли газа для отопления дома. Если его недостаточно, то можно своими руками сделать установку большей производительности.
2. Насколько хорошо работает котел на водороде, то есть насколько котел долго прослужит.
3. Стоимость такого отопления – для этого можно завести журнал, в котором вести подсчеты расходов на отопление и температуры в доме и на улице во время работы котла. На основании этих данных потом можно сделать вывод, насколько выгодно отапливать дом водородом.

На основании этих данных можно к следующему отопительному сезону подготовиться более основательно. Во время эксплуатации можно увидеть, что нуждается в усовершенствовании, может какую-то часть устройства нужно переделать. Возможно, в переделке и модернизации нуждается сам котел, для того чтобы он не вышел быстро из строя. Также если в дальнейшем планируется пользоваться устройством, может, есть смысл приобрести дистиллятор для воды?

Видео про генератор

Как сделать водородный генератор своими руками без электричества, можно узнать из этого видео.

Главный вопрос, который интересует многих, – настолько дорого или дешево обходится такое отопление? Это можно узнать, если вести статистику во время отопительного сезона. Причем необходимо подбивать все затраты, такие как стоимость дистиллированной воды, стоимость щелочи, расходы на электричество, на ремонт котла и на изготовление установки. На основании этого можно принимать решение, подходит такой вид отопления для дома или нет.

Установка насосной станции в частном доме схема

Монтаж системы отопления в частном доме подробная схема

Мировые запасы нефти истощаются и ученые стремятся найти замену бензину. Одним из неиссякаемых источников энергии является водород. Кроме этого, он экологически безопасен, что имеет большое значение в современных условиях. Сегодня уже существуют рабочие водородные генераторы, например, в области автомобилестроения. Лучших результатов удалось добиться инженерам японской компании Toyota, создавшим рабочий прототип авто.

Принцип работы

Водород может использоваться для обогрева домов или в качестве топлива для автотранспорта. В первом случае можно добиться хорошего КПД благодаря высокому показателю теплопроводности вещества. Во время реакции окисления один атомами кислорода соединятся с двумя водородными, что приводит к образованию воды. Одновременно выделяется примерно в 3 раза больше тепла в сравнении со сжиганием природного газа.

Среди всех известных сегодня науке источников энергии, именно это вещество следует считать наиболее перспективным — мировой океан планеты дна две третьих состоит из этого вещества, а во Вселенной по распространению конкуренцию водороду может составить лишь гелий. таким образом, двигатель, работающий на этом топливе, можно считать лучшим.

Однако есть довольно серьезная проблема — для получения чистого водорода необходимо расщеплять воду, а это не самый простой процесс. Сегодня ученые считают, что проще всего для расщепления молекул воды использовать электролиз. Этот процесс известен каждому человеку со школьного курса физики: напряжение с высоким электрическим потенциалом буквально разрывает молекулы воды на составляющие элементы.

В результате образуется газ, имеющий формулу HHO с показателем теплотворной способности в 121 МДж/кг. Он был назван в честь физика Ю. Брауна и при горении не выделяет никаких вредных веществ. Особенность вещества заключается в том, что для его применения можно использовать те же емкости, которые сегодня применяются в качестве котлов для метана либо пропана. Однако необходимо предпринять дополнительные меры безопасности, так как газ Брауна является сильной гремучей смесью.

Водородный генератор для автомобиля состоит из двух основных элементов:

• электролизера.
• резеэвуара.

В герметичной емкости устройства располагаются пары электродных пластин, а сама она оснащается патрубком для выхода газа, клеммами, защитным клапаном, водяным затвором и горловиной для заливки воды. Такая конструкция позволяет устранить процесс распространения обратного горения газа Брауна и добиться горения водорода только на выходе из горелки.

Но использование классического гидролизера является нерентабельным, так как предполагает значительный расход электрической энергии. Однако выход из сложившейся ситуации был найден — токи определенной частоты. В результате молекулы воды входят в резонанс с электроимпульсами и расщепляются на составляющие. Собрав такое устройство можно получать топливо из воды своими руками.

Область применения и преимущества

На сегодняшний день описанная конструкция электролизера является столь же привычным агрегатом, как и плазменный резак. Следует заметить, что водородогенератор сначала достаточно активно использовался для проведения сварочных работ. Сегодня ситуация изменилась и газ Брауна можно применять для решения следующих задач:

Преимущества использования газа Брауна очевидны: достаточно вспомнить о запасах вещества и его экологичности.

Зная технологию получения водородного топлива и обладая определенными навыками, в домашних условиях можно сделать водородный генератор своими руками. Сегодня существует несколько работоспособных схем, позволяющих создать такую установку. Причем в отличие от классического устройства, в самодельном электроды помещаются не в емкость с водой, а сама жидкость поступает в зазоры между пластинами. Перед началом проведения работ по изготовлению водородной установки своими руками следует внимательно изучить чертежи.

Выбор материалов

Чаще всего домашние мастера сталкиваются с проблемой выбора электродов. С созданием топливной ячейки ситуация более простая и сегодня существует два основных типа генераторов водорода — «мокрый» и «сухой». Для создания первого можно использовать любой контейнер, имеющий достаточный запас прочности и газонепроницаемости. Оптимальным выбором можно считать корпус от аккумулятора старого образца для легковой машины.

Если есть возможность, то лучше изготовить корпус самостоятельно из нержавейки, но это приведет к увеличению стоимости агрегата. Самодельная топливная ячейка «сухого» типа создается из оргстекла толщиной не менее 10 см, а также потребуются уплотнения в форме кольца из силикона.

Лучшими электродами будут пластины (трубки) из нержавейки. В принципе можно использовать и черный металл, но он быстро подвергается коррозии и такие электроды требуют частой замены. Совершенно иначе дело обстоит при использовании высокоуглеродистых сплавов, легированных хромом. Примером такого материала является нержавейка марки 316L.

При использовании трубок, они должны подбираться так, чтобы при установке одного элемента в другой между ними был обеспечен зазор величиной не более одного миллиметра. Не менее важной деталью генератора водорода для автомобиля является ШИМ-генератор. Именно благодаря правильно собранной электросхеме можно регулировать частоту тока, а без этого добывать водород не представляется возможным.

Для создания водного затвора (бабблера) можно использовать любую емкость, обладающую достаточным показателем герметичности. При этом ее желательно оснастить крышкой, которая плотно закрывается, но при возгорании ННО внутри сразу будет сорвана. Для предотвращения возврата газа Брауна в топливную ячейку, рекомендуется установить отсекатель между водным затвором и электролизером.

Сборка устройства

Для создания кислородного генератора лучше выбрать «сухую» топливную ячейку, а электроды стоит изготовить из нержавейки. Именно она пользуется наибольшей популярностью среди домашних мастеров. Также важно придерживаться определенной последовательности действий:

После завершения всех работ по сборке прибор необходимо отрегулировать. Особое внимание при создании самодельного агрегата необходимо уделить безопасности, так как при безответственном отношении газ ННО может взорваться.

Генераторы водорода, которые в настоящее время используются в автомобилях для экономии энергии, бывают двух видов: “мокрый” электролизер и “сухой”. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, но сухой электролизер является разработкой второго поколения устройств, вырабатывающих водород для авто, так как в нем устранены значительные недостатки мокрого предшественника.

При экспериментах своими руками с генерированием водорода следует предельно осторожно соблюдать технику безопасности! Необходимо сначала изучить опыт других исследователей и практиков. Ссылки на ресурсы по данной теме с практическими примерами в конце статьи.

Всякие генераторы и устройства в этом китайском магазине .

На видео показана схема сухого генератора. Подробнее, как его сделать – на втором ролике.

Подробное описание

Для изготовления «сухих батарей» вам понадобится перфорированная нержавеющая сталь марки 316L или 316T. Толщина листа 0,4 мм, или 0,5 мм, не толще,с диаметром отверстий 2 мм, или 3 мм. Шаг отверстий в шахматном порядке, как это показано на картинке. Каждый лист слегка зашкурьте грубой наждачкой так, чтоб поверхность была покрыта царапинами. Это увеличит площадь соприкосновения стали с водой.

В изготовлении «сухих батарей» для автомобиля вам понадобится 20 листов перфорированной стали 10X10 см, с выступом 3X3 см, для электрического контакта; 19 прокладок, толщиной 2 мм, и 2 прокладки, толщиной 10 мм. Их можно вырезать из камер для автомобилей, или листов резины. Нужны также два листа из пластика 16X16 см. Лучше всего изготовить их из стенок ёмкости аккумулятора, отработавшего свой ресурс. Остальные детали вы увидите в видео-показе модели многополярной «сухой батареи». Первая и последняя прокладки 10 мм толщиной, нужны для того, чтобы пластиковые детали для поступления и выхода воды в системе батарей не упирались плотно в первый и последний стальные листы. В стальных пластинах, в выступах для электрических контактов, просверлите отверстие такого диаметра, чтобы болт в них входил как по резьбе, то есть плотно! Пластины должны чередоваться контактами. Одна пластина контактами на правый болт; другая – контактом на левый болт. И так далее.

Система электролиза

Система электролиза состоит из следующих частей: Аккумулятор. «Сухая батарея». Первая ёмкость для дистиллированной воды с примесью гидроксида калия. Гидроксид калия должен иметь 95% насыщенности!. Вторая ёмкость с обычной, чистой водой для очистки газа. Прибор давления. Клапан, предотвращающий возврат газа обратно к системе.

Подсоединение от аккумулятора плюсового и минусового кабеля к «сухой батарее». Поступление воды, с примесью гидроксида калия в батарею. Образующийся газ с остатками воды выходит из батареи и поступает в ёмкость. Затем, через фильтр, предотвращающий выход воды, газ из первой ёмкости поступает во вторую емкость, для очистки через воду. Для этого используется длинная трубка, идущая почти к самому дну второй ёмкости. В первую и вторую емкости можно поверх воды уложить устойчивый к кислотам, не тонущий и пористый материал для предотвращения всплесков воды при качке, тряске и наклонах автомобиля во время езды. Затем через фильтр, предотвращающий выход воды очищенный газ из второй емкости проходит через прибор, показывающий давление газа.

Из прибора давления газ проходит через клапан, который предотвращает возврат газа обратно по системе. Клапан состоит из медной трубки с герметично закручивающимися крышками по оба конца. В крышках устанавливаются ниппеля, пропускающие воздух в одном направлении, то-есть из системы электролиза наружу. А в медную трубку плотно набивается «стальная шерсть» марки 0000. Без этого клапана система электролиза будет взрывоопасна!

Сухие батареи» собираются и разбираются легко. Предложенные параметры стальных пластин избавят вас от головной боли вычислений. Если «сухая батарея», при мощности аккумулятора вашего авто, мало эффективна, тогда снизьте число пластин поровну на плюс и минус. Если же батарея сильно греется, тогда добавьте число пластин также поровну, одна на плюс, другая на минус и так далее. Первую и вторую ёмкости, в системе электролиза, делайте той площадью и формы, чтобы удобней их можно было разместить под капотом. Для надёжности, сделайте к ним и к «сухой батарее» стальные кожухи. Газ подаётся в двигатель через воздухозаборную систему. При этом надо снизить впрыск топлива. Марок автомобилей много, поэтому здесь подход нужен индивидуальный. В общем, думайте, экспериментируйте.

На этом сайте вы найдёте видео и чертежи водного инжектора и высоковольтного реле зажигания. А на этом русскоязычном сайте vodorod-na-avto.com много полезной информации с подробностями и испытаниями генераторов водорода для машин.

Давно уже прошли те времена, когда загородный дом можно было обогреть лишь одним способом — сжигая в печке дрова или уголь. Современные отопительные приборы используют различные виды топлива и при этом автоматически поддерживают комфортную температуру в наших жилищах. Природный газ, дизель или мазут, электричество, гелио- и — вот неполный список альтернативных вариантов. Казалось бы — живи и радуйся, да вот только постоянный рост цен на топливо и оборудование вынуждает продолжать поиски дешёвых способов отопления. А вместе с тем неиссякаемый источник энергии — водород, буквально лежит у нас под ногами. И сегодня мы поговорим о том, как использовать в качестве горючего обычную воду, собрав генератор водорода своими руками.

Устройство и принцип работы генератора водорода

Заводской генератор водорода представляет собой внушительный агрегат

Использовать водород в качестве топлива для обогрева загородного дома выгодно не только по причине высокой теплотворной способности, но и потому, что в процессе его сжигания не выделяется вредных веществ. Как все помнят из школьного курса химии, при окислении двух атомов водорода (химическая формула H 2 – Hidrogenium) одним атомом кислорода, образуется молекула воды. При этом выделяется в три раза больше тепла, чем при сгорании природного газа. Можно сказать, что равных водороду среди других источников энергии нет, поскольку его запасы на Земле неисчерпаемы — мировой океан на 2/3 состоит из химического элемента H 2 , да и во всей Вселенной этот газ наряду с гелием является главным «строительным материалом». Вот только одна проблема — для получения чистого H 2 надо расщепить воду на составляющие части, а сделать это непросто. Учёные долгие годы искали способ извлечения водорода и остановились на электролизе.

Схема работы лабораторного электролизёра

Этот способ получения летучего газа заключается в том, что в воду на небольшом расстоянии друг от друга помещаются две металлические пластины, подключённые к источнику высокого напряжения. При подаче питания высокий электрический потенциал буквально разрывает молекулу воды на составляющие, высвобождая два атома водорода (HH) и один — кислорода (O). Выделяющийся газ назвали в честь физика Ю. Брауна. Его формула — HHO, а теплотворная способность — 121 МДж/кг. Газ Брауна горит открытым пламенем и не образует никаких вредных веществ. Главное достоинство этого вещества в том, что для его использования подойдёт обычный котёл, работающий на пропане или метане. Заметим только, что водород в соединении с кислородом образует гремучую смесь, поэтому потребуются дополнительные меры предосторожности.

Схема установки для получения газа Брауна

Генератор, предназначенный для получения газа Брауна в больших количествах, содержит несколько ячеек, каждая из которых вмещает в себя множество пар пластин-электродов. Они установлены в герметичной ёмкости, которая оборудована выходным патрубком для газа, клеммами для подключения питания и горловиной для заливки воды. Кроме того, установка оборудуется защитным клапаном и водяным затвором. Благодаря им устраняется возможность распространения обратного пламени. Водород горит только на выходе из горелки, а не воспламеняется во все стороны. Многократное увеличение полезной площади установки позволяет извлекать горючее вещество в количествах, достаточных для различных целей, включая обогрев жилых помещений. Вот только делать это, используя традиционный электролизёр, будет нерентабельно. Проще говоря, если потраченное на добычу водорода электричество напрямую использовать для отопления дома, то это будет намного выгоднее, чем топить котёл водородом.

Водородная топливная ячейка Стенли Мейера

Выход из сложившейся ситуации нашёл американский учёный Стенли Мейер. Его установка использовала не мощный электрический потенциал, а токи определённой частоты. Изобретение великого физика состояло в том, что молекула воды раскачивалась в такт изменяющимся электрическим импульсам и входила в резонанс, который достигал силы, достаточной для её расщепления на составляющие атомы. Для такого воздействия требовались в десятки раз меньшие токи, чем при работе привычной электролизной машины.

Видео: Топливная ячейка Стенли Мейера

За своё изобретение, которое могло бы освободить человечество от кабалы нефтяных магнатов, Стенли Мейер был убит, а труды его многолетних изысканий пропали неизвестно куда. Тем не менее сохранились отдельные записи учёного, на основании которых изобретатели многих стран мира пытаются строить подобные установки. И надо сказать, небезуспешно.

Преимущества газа Брауна как источника энергии

• Вода, из которой получают HHO, является одним из наиболее распространённых веществ на нашей планете.
• При сгорании этого вида топлива образуется водяной пар, который можно обратно конденсировать в жидкость и повторно использовать в качестве сырья.
• В процессе сжигания гремучего газа не образуется никаких побочных продуктов, кроме воды. Можно сказать, что нет более экологичного вида топлива, чем газ Брауна.
• При эксплуатации водородной отопительной установки выделяется водяной пар в количестве, достаточном для поддержания влажности в помещении на комфортном уровне.

Вам также может быть интересен материал о том, как соорудить самостоятельно газовый генератор:

Область применения

Сегодня электролизёр — такое же привычное устройство, как и генератор ацетилена или плазменный резак. Изначально водородные генераторы использовались сварщиками, поскольку носить за собой установку весом всего несколько килограмм было намного проще, чем перемещать огромные кислородные и ацетиленовые баллоны. При этом высокая энергоёмкость агрегатов решающего значения не имела — всё определяло удобство и практичность. В последние годы применение газа Брауна вышло за рамки привычных понятий о водороде, как топливе для газосварочных аппаратов. В перспективе возможности технологии очень широки, поскольку использование HHO имеет массу достоинств.

• Сокращение расхода горючего на автотранспорте. Существующие автомобильные генераторы водорода позволяют использовать HHO как добавку к традиционному бензину, дизелю или газу. За счёт более полного сгорания топливной смеси можно добиться 20 – 25 % снижения потребления углеводородов.
• Экономия топлива на тепловых электростанциях, использующих газ, уголь или мазут.
• Снижение токсичности и повышение эффективности старых котельных.
• Многократное снижение стоимости отопления жилых домов за счёт полной или частичной замены традиционных видов топлива газом Брауна.
• Использование портативных установок получения HHO для бытовых нужд — приготовления пищи, получения тёплой воды и т. д.
• Разработка принципиально новых, мощных и экологичных силовых установок.

Генератор водорода, построенный с использованием «Технологии водяных топливных ячеек» С. Мейера (а именно так назывался его трактат) можно купить — их изготовлением занимается множество компаний в США, Китае, Болгарии и других странах. Мы же предлагаем изготовить водородный генератор самостоятельно.

Видео: Как правильно обустроить водородное отопление

Что необходимо для изготовления топливной ячейки дома

Приступая к изготовлению водородной топливной ячейки, надо обязательно изучить теорию процесса образования гремучего газа. Это даст понимание происходящего в генераторе, поможет при настройке и эксплуатации оборудования. Кроме того, придётся запастись необходимыми материалами, большинство из которых будет нетрудно найти в торговой сети. Что же касается чертежей и инструкций, то мы постараемся раскрыть эти вопросы в полном объёме.

Проектирование водородного генератора: схемы и чертежи

Самодельная установка для получения газа Брауна состоит из реактора с установленными электродами, ШИМ-генератора для их питания, водяного затвора и соединительных проводов и шлангов. В настоящее время существует несколько схем электролизёров, использующих в качестве электродов пластины или трубки. Кроме того, в Сети можно найти и установку так называемого сухого электролиза. В отличие от традиционной конструкции, в таком аппарате не пластины устанавливаются в ёмкость с водой, а жидкость подаётся в зазор между плоскими электродами. Отказ от традиционной схемы позволяет значительно уменьшить габариты топливной ячейки.

Электрическая схема ШИМ-регулятора Схема единичной пары электродов, используемых в топливной ячейке Мейера Схема ячейки Мейера Электрическая схема ШИМ-регулятора Чертёж топливной ячейки
Чертёж топливной ячейки Электрическая схема ШИМ-регулятора Электрическая схема ШИМ-регулятора

В работе можно использовать чертежи и схемы рабочих электролизёров, которые можно адаптировать под собственные условия.

Выбор материалов для строительства генератора водорода

Для изготовления топливной ячейки практически никаких специфичных материалов не требуется. Единственное, с чем могут возникнуть сложности, так это электроды. Итак, что надо подготовить перед началом работы.

1. Если выбранная вами конструкция представляет собой генератор «мокрого» типа, то понадобится герметичная ёмкость для воды, которая одновременно будет служить и корпусом реактора. Можно взять любой подходящий контейнер, главное требование — достаточная прочность и газонепроницаемость. Разумеется, при использовании в качестве электродов металлических пластин лучше использовать прямоугольную конструкцию, к примеру, тщательно загерметизированный корпус от автомобильного аккумулятора старого образца (чёрного цвета). Если же для получения HHO будут применяться трубки, то подойдёт и вместительная ёмкость от бытового фильтра для очистки воды. Самым же лучшим вариантом будет изготовление корпуса генератора из нержавеющей стали, например, марки 304 SSL.

   Электродная сборка для водородного генератора «мокрого» типа

   При выборе «сухой» топливной ячейки понадобится лист оргстекла или другого прозрачного пластика толщиной до 10 мм и уплотнительные кольца из технического силикона.

2. Трубки или пластины из «нержавейки». Конечно, можно взять и обычный «чёрный» металл, однако в процессе работы электролизёра простое углеродистое железо быстро корродирует и электроды придётся часто менять. Применение же высокоуглеродистого металла, легированного хромом, даст генератору возможность работать длительное время. Умельцы, занимающиеся вопросом изготовления топливных ячеек, длительное время занимались подбором материала для электродов и остановились на нержавеющей стали марки 316 L. К слову, если в конструкции будут использоваться трубки из этого сплава, то их диаметр надо подобрать таким образом, чтобы при установке одной детали в другую между ними был зазор не более 1 мм. Для перфекционистов приводим точные размеры:
   — диаметр внешней трубки — 25.317 мм;
   — диаметр внутренней трубки зависит от толщины внешней. В любом случае он должен обеспечивать зазор между этими элементами равный 0.67 мм.

   От того, насколько точно будут подобраны параметры деталей водородного генератора, зависит его производительность

3. ШИМ-генератор. Правильно собранная электрическая схема позволит в нужных пределах регулировать частоту тока, а это напрямую связано с возникновением резонансных явлений. Другими словами, чтобы началось выделение водорода, надо будет подобрать параметры питающего напряжения, поэтому сборке ШИМ-генератора уделяют особое внимание. Если вы хорошо знакомы с паяльником и сможете отличить транзистор от диода, то электрическую часть можно изготовить самостоятельно. В противном случае можно обратиться к знакомому электронщику или заказать изготовление импульсного источника питания в мастерской по ремонту электронных устройств.
   

   Импульсный блок питания, предназначенный для подключения к топливной ячейке, можно купить в Сети. Их изготовлением занимаются небольшие частные компании в нашей стране и за рубежом.

4. Электрические провода для подключения. Достаточно будет проводников сечением 2 кв. мм.
5. Бабблер. Этим причудливым названием умельцы обозвали самый обычный водяной затвор. Для него можно использовать любую герметичную ёмкость. В идеале она должна быть оборудована плотно закрывающейся крышкой, которая при возгорании газа внутри будет мгновенно сорвана. Кроме того, рекомендуется между электролизёром и бабблером устанавливать отсекатель, который будет препятствовать возвращению HHO в ячейку.

   Конструкция бабблера

6. Шланги и фитинги. Для подключения генератора HHO понадобятся прозрачная пластиковая трубка, подводящий и отводящий фитинг и хомуты.
7. Гайки, болты и шпильки. Они понадобятся для крепления частей электролизёра между собой.
8. Катализатор реакции. Для того чтобы процесс образования HHO шёл интенсивнее, в реактор добавляют гидроксид калия KOH. Это вещество можно без проблем купить в Сети. На первое время будет достаточно не более 1 кг порошка.
9. Автомобильный силикон или другой герметик.

Заметим, что полированные трубки использовать не рекомендуется. Наоборот, специалисты рекомендуют обработать детали наждачной бумагой для получения матовой поверхности. В дальнейшем это будет способствовать увеличению производительности установки.

Инструменты, которые потребуются в процессе работы

Прежде чем приступить к постройке топливной ячейки, подготовьте такие 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.

Кроме того, если вы будете самостоятельно заниматься постройкой ШИМ-генератора, то для его наладки потребуется осциллограф и частотомер. В рамках данной статьи мы этот вопрос поднимать не будем, поскольку изготовление и настройка импульсного блока питания лучше всего рассматривается специалистами на профильных форумах.

Обратите внимание на статью, в которой приведены другие источники энергии, которую можно использовать для обустройства отопления дома:

Инструкция: как сделать водородный генератор своими руками

Для изготовления топливной ячейки возьмём наиболее совершенную «сухую» схему электролизёра с использованием электродов в виде пластин из нержавеющей стали. Представленная ниже инструкция демонстрирует процесс создания водородного генератора от «А» до «Я», поэтому лучше придерживаться очерёдности действий.

Схема топливной ячейки «сухого» типа

1. Изготовление корпуса топливной ячейки. В качестве боковых стенок каркаса выступают пластины оргалита или оргстекла, нарезанные по размеру будущего генератора. Надо понимать, что размер аппарата напрямую влияет на его производительность, однако, и затраты на получение HHO будут выше. Для изготовления топливной ячейки оптимальными будут габариты устройства от 150х150 мм до 250х250 мм.
2. В каждой из пластин просверливают отверстие под входной (выходной) штуцер для воды. Кроме того, потребуется сверление в боковой стенке для выхода газа и четыре отверстия по углам для соединения элементов реактора между собой.

   Изготовление боковых стенок

3. Воспользовавшись угловой шлифовальной машиной, из листа нержавеющей стали марки 316L вырезают пластины электродов. Их размеры должны быть меньше габаритов боковых стенок на 10 – 20 мм. Кроме того, изготавливая каждую деталь, необходимо оставлять небольшую контактную площадку в одном из углов. Это понадобится для соединения отрицательных и положительных электродов в группы перед их подключением к питающему напряжению.
4. Для того чтобы получать достаточное количество HHO, нержавейку надо обработать мелкой наждачной бумагой с обеих сторон.
5. В каждой из пластин сверлят два отверстия: сверлом диаметром 6 — 7 мм — для подачи воды в пространство между электродами и толщиной 8 — 10 мм — для отвода газа Брауна. Точки сверлений рассчитывают с учётом мест установки соответствующих подводящих и выходного патрубков.

   Вот такой комплект деталей необходимо подготовить перед сборкой топливной ячейки

6. Начинают сборку генератора. Для этого в оргалитовые стенки устанавливают штуцеры подачи воды и отбора газа. Места их присоединений тщательно герметизируют при помощи автомобильного или сантехнического герметика.
7. После этого в одну из прозрачных корпусных деталей устанавливают шпильки, после чего начинают укладку электродов.

   Укладку электродов начинают с уплотняющего кольца

   Обратите внимание: плоскость пластинчатых электродов должна быть ровной, иначе элементы с разноимёнными зарядами будут касаться, вызывая короткое замыкание!

8. Пластины нержавеющей стали отделяют от боковых поверхностей реактора при помощи уплотнительных колец, которые можно сделать из силикона, паронита или другого материала. Важно только, чтобы его толщина не превышала 1 мм. Такие же детали используют в качестве дистанционных прокладок между пластинами. В процессе укладки следят, чтобы контактные площадки отрицательных и положительных электродов были сгруппированы в разных сторонах генератора.

   При сборке пластин важно правильно ориентировать выходные отверстия

9. После укладки последней пластины устанавливают уплотнительное кольцо, после чего генератор закрывают второй оргалитовой стенкой, а саму конструкцию скрепляют при помощи шайб и гаек. Выполняя эту работу, обязательно следят за равномерностью затяжки и отсутствием перекосов между пластинами.

   При финальной затяжке обязательно контролируют параллельность боковых стенок. Это позволит избежать перекосов

10. При помощи полиэтиленовых шлангов генератор подключают к ёмкости с водой и бабблеру.
11. Контактные площадки электродов соединяют между собой любым способом, после чего к ним подключают провода питания.

    Собрав несколько топливных ячеек и включив их параллельно, можно получить достаточное количество газа Брауна

12. На топливную ячейку подают напряжение от ШИМ-генератора, после чего производят настройку и регулировку аппарата по максимальному выходу газа HHO.

Для получения газа Брауна в количестве, достаточном для отопления или приготовления пищи, устанавливают несколько генераторов водорода, работающих параллельно.

Видео: Сборка устройства

Видео: Работа конструкции «сухого» типа

Отдельные моменты использования

Прежде всего, хотелось бы отметить, что традиционный метод сжигания природного газа или пропана в нашем случае не подойдёт, поскольку температура горения HHO превышает аналогичные показатели углеводородов в три с лишним раза. Как вы сами понимаете, такую температуру конструкционная сталь долго не выдержит. Сам Стенли Мейер рекомендовал использовать горелку необычной конструкции, схему которой мы приводим ниже.

Схема водородной горелки конструкции С. Мейера

Вся хитрость этого устройства заключается в том, что HHO (на схеме обозначено цифрой 72) проходит в камеру сжигания через вентиль 35. Горящая водородная смесь поднимается по каналу 63 и одновременно осуществляет процесс эжекции, увлекая за собой наружный воздух через регулируемые отверстия 13 и 70. Под колпаком 40 задерживается некоторое количество продуктов горения (водяного пара), которое по каналу 45 попадает в колонку горения и смешивается с горящим газом. Это позволяет снизить температуру горения в несколько раз.

Второй момент, на который хотелось бы обратить ваше внимание — жидкость, которую следует заливать в установку. Лучше всего использовать подготовленную воду, в которой не содержатся соли тяжёлых металлов. Идеальным вариантом является дистиллят, который можно приобрести в любом автомагазине или аптеке. Для успешной работы электролизёра в воду добавляют гидроксид калия KOH, из расчёта примерно одна столовая ложка порошка на ведро воды.

В процессе работы установки важно не перегревать генератор. При повышении температуры до 65 градусов Цельсия и более электроды аппарата будут загрязняться побочными продуктами реакции, из-за чего производительность электролизёра уменьшится. Если же это всё-таки произошло, то водородную ячейку придётся разобрать и удалить налёт при помощи наждачной бумаги.

И третье, на чём мы делаем особое ударение — безопасность. Помните о том, что смесь водорода и кислорода не случайно назвали гремучей. HHO представляет собой опасное химическое соединение, которое при небрежном обращении может привести к взрыву. Соблюдайте правила безопасности и будьте особенно аккуратны, экспериментируя с водородом. Только в этом случае «кирпичик», из которого состоит наша Вселенная, принесёт тепло и комфорт вашему дому.

Надеемся, статья стала для вас источником вдохновения, и вы, засучив рукава, приступите к изготовлению водородной топливной ячейки. Разумеется, все наши выкладки не являются истиной в последней инстанции, однако, их вполне можно использовать для создания действующей модели водородного генератора. Если же вы хотите полностью перейти на этот вид отопления, то вопрос придётся изучить более детально. Возможно, именно ваша установка станет краеугольным камнем, благодаря которому закончится передел энергетических рынков, а дешёвое и экологичное тепло войдёт в каждый дом.

Благодаря разносторонним увлечениям пишу на разные темы, но самые любимые — техника, технологии и строительство. Возможно потому, что знаю множество нюансов в этих областях не только теоретически, вследствие учебы в техническом университете и аспирантуре, но и с практической стороны, так как стараюсь все делать своими руками.

Принцип работы генератора

Из школьного курса физики известно, что вода при воздействии на нее электрического тока разлагается на две составляющие: водород и кислород. На основании этого явления построен так называемый генератор водорода. Это устройство представляет собой агрегат, в котором происходит электрохимическая реакция для получения из воды водорода и кислорода. Процесс электролиза воды показан на рисунке ниже.

Процесс электролиза воды

На выходе генератора образуется не водород и кислород в чистом виде, а так называемый газ Брауна, по имени ученого, который впервые получил его. Его еще называют «гремучим газом», так как он при определенных условиях взрывоопасен. Причем при сгорании этого газа можно получить почти в четыре раза больше энергии, чем было затрачено на его производство.

Такая установка для производства водорода изображена на рисунке ниже.

Промышленная установка для производства водорода

Как энергоноситель водород действительно не имеет себе равных, а запасы его практически неисчерпаемы. Как мы уже сказали, при сжигании он выделяет огромное количество тепловой энергии, несравнимо большее, нежели любое углеводородное топливо. Вместо вредных соединений, выбрасываемых в атмосферу при использовании природного газа, при горении водорода образуется обычная вода в виде пара. Одна беда: данный химический элемент не встречается в природе в свободном виде, только в соединении с другими веществами.

Электролизеры производятся серийно и предназначены для газопламенных (сварочных) работ. Ток определенной силы и частоты подается на группы металлических пластин, погруженных в воду. В результате протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с водяным паром. Для его отделения газы пропускаются через сепаратор, после чего подаются на горелку. Дабы избежать обратного удара и взрыва, на подаче устанавливается клапан, пропускающий горючее только в одну сторону.

Для контроля за уровнем воды и своевременной подпитки конструкцией предусмотрен специальный датчик, по сигналу которого производится ее впрыск в рабочее пространство электролизера. За превышением давления внутри сосуда следит аварийный выключатель и сбросной клапан. Обслуживание водородного генератора заключается в периодическом добавлении воды, и на этом все.

Особенности водородного генератора

Чистый водород выделяется в ходе разнообразных химических реакций, но такой способ его добычи является довольно сложным, а зачастую и слишком дорогим.

Исключение составляют технологические процессы, при которых газ образуется как побочный продукт, но такое его производство имеет пока мизерные объемы.

Гораздо проще выделять водород из воды, пропуская через нее электрический ток – этот процесс и называют электролизом. Сначала молекула Н2О распадается на атом водорода Н и гидроксогруппу ОН, затем происходит окончательное разделение кислорода и водорода.

Первый, имея отрицательный заряд, устремляется к аноду, второй – к катоду. Элементы накапливаются в виде пузырьков, которые, достигнув определенного размера, отрываются от электрода и всплывают. Далее кислород и водород без всякого разделения (эта смесь получила название «газа Брауна») поступают в горелку, где в процессе сжигания снова превращаются в воду. Чтобы подача готового продукта происходила без затруднений, водородные генераторы часто оборудуют воздушным дренажом.

Очевидно, что производительность установки будет возрастать с увеличением площади контакта между водой и электродами. По этой причине последние выполняют в виде пластин. Они собираются в конструкции, напоминающие стальные ребристые радиаторы отопления.

С целью увеличения производительности сегодня применяют цилиндрические электроды, а также имеющие более сложную форму.

Скорость выделения водорода зависит и от материала электродов.

Вместо меди или нержавеющей стали в современных «продвинутых» генераторах применяют особые сплавы, которые стоят достаточно дорого.

Еще одно условие – вода должна пропускать ток. Отметим, что в дистиллированном виде она является диэлектриком. Проводником электричества эту жидкость делают ионы, на которые распадаются растворенные в ней вещества, в первую очередь соли. Чем более крутым является раствор, тем лучше он будет пропускать ток.

Плюсы и минусы

Из достоинств такого вида отопления можно выделить следующие:

1. Это экологически чистый вид отопления, так как при сгорании водорода в кислородной среде образуется вода в виде пара, и больше нет выброса никаких вредных веществ в атмосферу.
2. Можно без особых переделок подключить генератор к существующей системе водяного отопления частного дома.
3. Установка работает бесшумно, поэтому не требует какого-то особого помещения.

Авто на воде своими руками

Предпологаемый дизайн электролизера Стэнли Мэйера. Вода как топливо. Вам больше не нужны бензин, газ, дизельное топливо или дрова.

Автор: Патрик Дж. Келли.

Усовершенствован Фрэнком Робертсом, электрическая схема Дэйва Лоутона.

Перевел с английского и отредактировал: Василий Ходневич mailto:[email protected] skype:mrbasil1

Материал представлен только в информационных целях. Эксперименты с водородом и/или смесью водорода/кислорода чрезвычайно опасны, вы осуществляете на свой риск! Никто из подготовивших  данный материал к публикации, не несут ответственности за ваши действия.  А также заявляют,  что вы действовали против их рекомендаций.

Ячейка содержит три отдельных, идентичных модуля по 20 плат (электродов) в каждом, хотя количество плат в модуле можно варьировать. Размер плат –  квадраты со стороной 6 дюймов (150 мм.) сделанные из нержавеющей стали марки 316L (нержавейка, не притягивается магнитом!). Зазор между платами в каждом модуле 1 мм и электрический ток поступает из дополнительного автомобильного электрического генератора, смонтированного на авто. Особенность генератора  — обмотка статора работает от специальной формы импульсов, генерируемых блоком электроники.

Толщина плат не важна, но платы должны быть достаточно жесткими чтобы, не изгибаться и точно выдерживать зазор. Вполне достаточно 0.8 мм. Контейнер сделан из акрилового листа (  известен как плексиглас или  лексан). Альтернатива- пластик вивак. Толщина 6 мм. С усилением алюминиевым уголком по углам, а головки болтов утоплены в силикон внутри кейса, как показано на фотографии.

Заметьте, что полированная поверхность новых листов нержавейки НЕ ПОДХОДИТ для использования в качестве электродов при любом виде электролиза. Когда напряжение впервые подано на электроды, электролиз в обычной водопроводной воде идет очень слабо, так как активная поверхность электродов покрывается пузырьками, препятствующими контакту с водой. Электроды должны быть предварительно тщательно очищены от грязи и жира, затем перекрестно зачищены грубой наждачной бумагой обе поверхности каждого электрода. На поверхности электродов получаются крошечные остроконечные перекрестно расположенные зубчики. Это увеличивает площадь, а перекрестно расположенные острия зубчиков являются точками, фокусирующими пузырьки газа. После зачистки платы снова очищаются сольвентом и обмываются дистиллированной водой. Затем надеваете чистые резиновые перчатки и собираете пластины в группы. Перчатки позволяют избежать отпечатков пальцев на пластинах.

 Когда ячейка собрана, платы должны быть «доведены». В данной системе использующей водопроводную воду, подаем напряжение на платы в течение 5 минут, затем пауза на пару часов. Эта процедура повторяется как можно чаще в течение двух- трех дней. Предположительно, во время пауз водород поглощается металлом и меняет  структуру поверхности. После некоторого времени доводки, объем выделяемого водорода резко увеличивается, намного превышая предыдущий уровень, хотя потребляемый электрический ток остается прежним.

Электрические соединения сделаны на болтах и шайбах. Выход газа из ячейки проходит через бабблер (водный затвор) и далее к потребителю (инжекторам). Давление в ячейке должно быть 40- 45 футов на квадратный дюйм, так как инжекторы топлива требуют 40. Если инжекторы не используются, давление может быть намного ниже. Для работы двигателя исключительно на воде рекомендуется поменять вентили, свечи и газоотводную систему аналогичными из нержавейки. Инжекторы топлива как стандартные, только открытие впрыска больше и они имеют специальное покрытие, не нуждаются в смазке устаревшим топливом. Например: www.qtww.com/products/afsch/injectors.php

Вода подкачивается в ячейку стандартным автомобильным топливным насосом, контролируемым датчиком уровня. См. рис.

 Внизу плат имеется зазор 6 мм. от дна для свободного притока воды. Датчик уровня воды расположен в середине крышки для устранения ложного срабатывания при движении вверх- вниз по склонам. Датчик по давлению из нержавейки обеспечивает защиту от превышения давления. Включается на 40 psi, выключается на 45 psi. Если давление достигнет 50 psi, сработает 2  защитных устройства.  Первое- вентиль аварийного сброса давления сбросит газ через трубку наружу автомобиля, вто��ое — разрывной диск который разрывается за 2 миллисекунды и не имеет опасных фрагментов. Разрывной диск сделан из тонкого листа металла со специальными  насечками, разрушается при давлении 60 psi. При непредвиденных обстоятельствах, гасит энергию взрыва.

Предпологается,  что вы найдете самую холодную свечу для отвода тепла с кончика свечи — для предотвращения раннего зажигания. Никогда не используйте свечи с платиновым кончиком. Платина- катализатор реакции водорода с кислородом. Должна быть хорошая вентиляция картера двигателя, так  как газ может просачиваться через кольца и загореться в двигателе, что нежелательно. Зажигание устанавливается между 2 и 15 градусами после верхней мертвой точки. Для заправки авто используйте воду с горячего крана вашей квартиры. В прокипяченной воде меньше газовых примесей. Ячейка — тяжелая конструкция и должна быть хорошо  закреплена, чтобы противостоять вибрации и ударам. Электрическая схема генератора импульсов с дополнительным   электрическим  генератором,  установленным так, что его вал вращается от ремня вентилятора. См. рис.

 Преимущества ячейки: легко снимается и модернизируется (можно добавить платы).

Недостатки: соединение плат на гайках и болтах. Помните что пространство кейса над водой заполнено взрывоопасной смесью! Важно чтобы внутри кейса не было электрических соединений могущих повлечь возгорание и взрыв! Поэтому все соединения должны быть тщательно зажаты! Очень хорошо если гайки будут иметь антивибрационное исполнение с пластиковыми  шайбами, которые хорошо держат.

Электрическая часть:

Таймер 555 используется как импульсный генератор с регулировкой частоты и ширины импульса. Генератор имеет три частотных диапазона. Переменные резисторы включены последовательно с сопротивлением 100  Ом, так что общее сопротивление не может быть меньше 100 Ом….

Первый генератор 555 имеет  конденсаторы с большей емкостью, соответственно работает на более низких  частотах, чем второй. Выход с ноги 3 поступает на ногу 4 второго генератора. Этот сигнал включает и выключает второй генератор и формирует форму  сигнала, показанную на схеме.

Выход 3 второго генератора 555 поступает на комбинацию резисторов 220ом/820 Ом. Транзистор работает в режиме усиления по току и ток в несколько ампер поступает на электроды. Диод 1N4007 защищает транзистор.

Транзистор BUZ350 MOSFET  до 22 ампер и не должен греться. Но лучше установить  его на радиатор — алюминиевую плату. Потребление тока имеет свои интересные особенности. Эта схема была использована Дэйвом  Лоутоном  для управления цилиндрическими электродами,  погруженными в обычную водопроводную воду. С одной парой цилиндров ток был 1 ампер. Когда добавили вторую пару, ток увеличился менее чем на пол ампера. При добавлении третьей общий ток был менее двух ампер. Третья и четвертая – по 100 миллиампер каждая, а шестая практически не повлияла на потребление тока.

Хотя ток не очень велик, схема запитана через 6 амперный автомат либо через предохранитель для защиты от короткого замыкания. Очевидно, что как минимум один бабблер (водный затвор) должен быть между ячейкой и двигателем. Это защита — если газ загорится вследствие  неисправности двигателя. Крышка бабблера  должна легко срываться при взрыве, чтобы предотвратить дальнейшее распространение ударной волны.

Печатную плату можно сделать такого вида:

Это один из наиболее простых и легких в изготовлении устройств данного типа. Все электродные платы одинакового размера, квадратные по форме (не обязательно). Платы тестируются магнитом: если на вертикальной поверхности платы магнит не держится, металл подходит.

Чтобы предотвратить замыкание между платами, необходимо просверлить дополнительные отверстия, и когда платы собираются в пакет вставить между ними пластиковые шайбы стандартной толщины, обеспечивающие зазор и зажать пластиковыми гайками на пластиковых шплинтах (болтах).

 На электродной плате отрежьте верхний угол (Смотрите  рис.) и просверлите отверстие в противоположном верхнем углу. Каждую вторую плату разверните так, чтобы отверстие было напротив среза. Делайте электрическое соединение как показано:

Конструкция обеспечивает легкость для ремонта чистки и осмотра. Дополнительные отверстия, Пластиковые промежуточные шайбы, болты и гайки не показаны на фото. Но должно быть минимум три точки крепления каждой  платы,  чтобы обеспечить жесткость конструкции и зазор между платами.

 Платы распложены так, чтобы избежать контакта с болтами кейса(последние должны быть утоплены в плексиглас и залиты силиконом) На конструкцию не влияет положение плат относительно стенок и общий объем кейса. На дне кейса две плоски из пластика обеспечивающих дополнительную фиксацию плат и свободный приток воды для замещения. (Пузырьки газа, поднимаясь вверх, создают поток воды.)

Электрические соединения между пачками сделаны полосами из нержавейки в виде скоб (для механической фиксации пачек).

Отделение воды от газа предотвращает попадание воды в трубку для вывода газа. Выполнено в виде фильтра состоящего из тонких проволочек нержавейки. Можно поставить пластик. Главное чтобы газ свободно проходил, а вода не заливала трубку.

 Как упоминалось ранее, абсолютно очевидно принять все возможные меры предосторожности. «Гидрокси» газ производимый ячейкой — это смесь водорода и кислорода, смешанных в идеальной пропорции для рекомбинации в воду. Скорость фронта горения смеси в 1000 раз выше, чем скорость фронта горения паров бензина. Стандартные устройства часто просто не работают. Самое лучшее устройство защиты — бабблер (водный затвор). Он прост, легок в изготовлении и обслуживании.  Высота водного столба не менее 150мм. Смотрите рис.

 В идеале бабблер должен иметь плотно закрывающуюся крышку, если газ внутри загорится ее должно мгновенно сорвать. Некоторые люди между бабблером и кейсом ставят специальный вентиль  – отсекатель, предотвращающий попадание большого давления обратно в ячейку.

 Если вы намереваетесь использовать с двигателем внутреннего сгорания, тщательно отрегулируйте зажигание (Смотрите  дополнительный материал).

Электронная схема для насоса не критична. Подойдет любая, которая включает насос , когда вода не достигает датчика и выключает когда достигает .

Вполне подойдет данная схема:

Если вы хотите использовать установку для отопления или приготовления пищи, имеется проблема. Водород горит с температурой, которую не выдерживает ни один металл. Стэн Мэйер решил эту проблему и запатентовал решение. Данное описание поможет вам преодолеть эти трудности:

Газ 72 попадает в горелку через вентиль 35. Горящий газ поднимается по вертикальной трубе 63 и затягивает за собой наружный воздух через отверстия 70 и 13, которые имеют скользящую крышку для контроля подачи. В чашке 40 собирается некоторое количество сгоревшего газа и возвращается назад через трубу 45 и смешивается с горящими газами в колонке горения. Регулировка подачи сгоревшего газа — вентиль 42. Большое количество сгоревшего газа (водяного пара) подается назад, что понижает температуру горения. Электрическое зажигание 20 упрощает розжиг.

Настройка ячейки.

Выключите первый генератор 555. Отрегулируйте частоту второго генератора по максимальному выходу газа. Дэйв Лоутон нашел, что на его ячейке Мэйера резонансные точки были около 3кГц и 6кГц.

Включите первый генератор 555. Отрегулируйте по максимальному выходу газа. Регулировку производимого объема газа можно регулировать широтой импульса.

 Модификации:

То же самое, только проще:

Схема превышает максимум эффективности по Фарадею на 300%. Дальнейшие эксперименты показали, что индукторы, используемые Стэнли Мэйером играют важную роль в дальнейшем повышении эффективности. Дэйв Лоутон предложил добавить два индуктора по 100 витков эмалированного медного провода 22 SWG (21 AWG) (это диаметр примерно 0.6- 0.7мм) на ферритовом стержне диаметром 9 мм  и длиной 25мм. Улучшенная схема:

 Повысим эффективность.

Ферритовый стержень тот же (диаметр 9мм, длина 25мм.), провод тоже. Намотка бифилярная.  Использовать ферритовое кольцо — наилучшее возможное решение.  Трансформатор с бифилярной намоткой также  может быть намотан на любой ферритовый стержень любого диаметра и длины (по обновленным данным).

Дальнейшее развитие системы:

Когда мы производим гидрокси газ из воды, невозможно превысить Фарадеевский максимум без притока дополнительной энергии извне. Поскольку ячейка остается холодной, имеется большой объем производимого газа, что указывает на наличие этого эффекта. Сама идея захвата энергии из окружающего пространства базируется на очень коротком импульсе с идеальной, очень крутой характеристикой подъема и спада формы импульса. Эта дополнительная энергия называется «холодным электричеством», поскольку имеет характеристики отличные от обычного электричества. При прохождении через проводник последний нагревается и на нем «теряется» часть энергии в виде тепла. У холодного электричества противоположный эффект: проводник охлаждается в результате притока энергии извне. Ниже дано дальнейшее улучшение схемы. Заметьте, лампочка 12 вольт  10 Ватт ярко светится, ток потребления остался прежним, выход гидрокси не уменьшился!

Диоды Зенера  150 Вольт 10 Ватт- защита транзистора от пробоя на случай короткого замыкания.

Как сделать автомобиль на топливных элементах

То, что похоже на беженца из Безумного Макса, на самом деле представляет собой модифицированную радиоуправляемую машину, работающую на воде, а не на обычных батареях. Этот экспериментальный проект дает вам практический опыт использования топливных элементов для выработки электроэнергии, пригодной для использования. Зачем ждать водородного автомобиля Honda FCX, если вы можете создать свой собственный рабочий прототип уже сегодня?

ВРЕМЯ: 7 ЧАСОВ
ТРУДНОСТЬ: СРЕДНЯЯ ТРУДНОСТЬ
СТОИМОСТЬ: 132 доллара.23

ЧАСТИ

• RC Hummer в масштабе 1:32 (RadioShack # 60-250; $ 9,99)
• Магазин топливных элементов с двойным реверсивным топливным элементом № 1158-7110301; 67,50 долларов США)
• Баллоны для хранения газа объемом 30 мл (Магазин топливных элементов № 1172-7110307; 7,50 долларов США)
• (2) Зажимы (Магазин топливных элементов № 1174-623002; 1,85 доллара США)
• Силиконовая трубка 24 дюйма (Магазин топливных элементов № 1176-7110309 ; 3,25 доллара США)
• Шприц (Магазин топливных элементов № 803-620600; 1,50 доллара США)
• Повышение напряжения постоянного тока с 5 В до постоянного тока (Spark Fun Electronics # PRT-08290; 9 долларов США.95)

РАЗНОЕ.

• Солнечная панель 3 В (Магазин топливных элементов № 951-621500; 20,50 долларов США)
• (6) Банановые разъемы 2 мм (Mouser # 565-5936-0; 0,70 доллара США)
• Монтажный провод 22-го калибра (RadioShack # 278-1224; 5,99 долларов США )
• Дистиллированная вода (местный продуктовый магазин; 2 доллара США)

ПРИМЕЧАНИЕ: Все детали топливных элементов можно заказать в магазине топливных элементов. Ссылки на конкретные детали в настоящее время недоступны.

ПОШАГОВАЯ

**

1.** Преобразуйте RC Hummer с батарейного питания на топливный элемент. Установите повышающую цепь с 5 В постоянного тока на постоянный ток с платой, модифицированной для выхода 3,3 В. Подключите пару банановых разъемов 2 мм к входным клеммам печатной платы повышающего напряжения постоянного тока. Подключите выход печатной платы к положительной (+) и отрицательной (-) клеммам аккумуляторного отсека Hummer.

**

2. ** Заполните баллоны для хранения газа дистиллированной водой. Присоедините к цилиндрам две 6-дюймовые силиконовые трубки. Вставьте другой конец трубки водородного баллона в один из патрубков на черной стороне вывода топливного элемента.Вставьте другой конец трубки кислородного баллона в один из концов трубки на красной стороне вывода топливного элемента. Присоедините две 2-дюймовые трубки к двум оставшимся патрубкам со стороны водорода и кислорода.

**

3. ** Заполните топливный элемент водой, набрав воду из 2-дюймовой трубки с помощью шприца. Повторите этот процесс как со стороны водорода, так и со стороны кислорода топливного элемента. Закройте эти короткие отрезки двумя зажимами.

**

4.** Подключите положительную (+) клемму солнечной панели к красной кислородной стороне топливного элемента. Подключите отрицательную (-) клемму солнечной панели к черной водородной стороне топливного элемента. Поместите солнечную панель на яркий прямой солнечный свет. Топливный элемент начнет производить водород и кислород путем электролиза. При низком зимнем солнце этот процесс производства газа может занять около 30 минут, чтобы заполнить два 30-миллилитровых баллона.

**

5. ** Когда баллоны наполнятся газом, отсоедините солнечную панель от топливного элемента.Подключите повышающий вход 5V DC to DC к положительной (+) и отрицательной (-) клеммам топливного элемента. Топливный элемент будет производить 2.2V электричества.

**

6. ** Включите Хаммер и поезжайте. Вы должны ожидать около 12 минут езды от 30 мл водорода / кислорода. Когда газ закончится, вернитесь к «бензиновому насосу» на шаге 4, отключите Hummer и снова подключите солнечную панель, чтобы начать процесс электролиза заново.

Откройте для себя другие, более практичные способы использования технологии топливных элементов, чтобы заменить расточительное потребление щелочных батарей.

Эксперимент по электролизу воды — разделение воды

Электролиз — это процесс, при котором электрический ток пропускается через вещество, чтобы повлиять на химическое изменение. Химическое изменение происходит, когда вещество теряет электроны (окисление) или приобретает их (восстановление). В двух экспериментах, перечисленных ниже, первое реактивное вещество — вода, а второе — раствор сульфата меди.

Электролиз используется для удаления волос, секущихся соединений, а также в процессе производства для украшения, укрепления и повышения устойчивости металлических поверхностей к ржавчине.

>> Посмотрите это видео, чтобы увидеть гальваническое покрытие медного ключа >>

Эксперимент по электролизу воды и эксперимент по нанесению гальванических покрытий

Электролиз: разделение воды

Для этого эксперимента вы можете собрать свои собственные принадлежности или купить полный комплект для электролиза воды.

Требуется наблюдение взрослых.

Что вам понадобится:

Что вы делаете:

1. Наполните химический стакан или стакан теплой водой.
2. Осторожно снимите ластики и металлические втулки, чтобы можно было заточить оба конца каждого карандаша. Эти карандаши — ваши электроды . Графит в них проводит электричество, но не растворяется в воде.
3. Вырежьте кусок картона, чтобы он поместился над стаканом, затем проделайте два отверстия в центре картона на расстоянии примерно дюйма друг от друга. Просуньте карандаши в отверстия и вставьте их в стакан. Они должны заходить в воду, но не касаться дна стакана.Картон удержит их на месте.
4. Подсоедините каждый карандаш к батарее с помощью зажима-крокодила, прикрепленного к оголенному графиту (грифель карандаша). Если у вас нет проводов с зажимом типа «крокодил», используйте два куска провода и снимите по 2,5 сантиметра изоляции с каждого конца. Оберните провод вокруг графита каждого карандаша и подключите провода к батарее. Возможно, вам понадобится скотч, чтобы закрепить провода на месте.

Что случилось:

Как только вы подключите провода к батарее, вы увидите пузырьки, появляющиеся вокруг каждого кончика карандаша в воде и плавающие вверх.Эти пузырьки представляют собой компоненты воды — водород и газообразный кислород, — которые были разделены электричеством, когда оно перемещалось через воду от одного карандаша к другому. Карандаш, прикрепленный к отрицательной клемме батареи, собирает водород, а карандаш, подключенный к положительной клемме, собирает кислород. Один карандаш набирает больше пузырей, чем другой? Который из? Как вы думаете, почему это так?

(Подсказка: химическое название воды H ₂ O, потому что на каждый атом кислорода приходится два атома водорода.)

Дальнейшие эксперименты:

• Попробуйте добавить в воду в стакане электролит . Вода сама по себе не так хорошо проводит электричество, но любой эксперимент с электролизом воды можно ускорить, добавив в воду поваренную соль. Когда это будет сделано, вы должны увидеть изменение скорости образования пузырьков.

Примечание по безопасности : при использовании соли может образовываться небольшое количество газообразного хлора, подобное количеству, присутствующему при использовании отбеливателя.

• Попробуйте разные типы батарей. Можно ли добиться электролиза с 1,5-вольтовой батареей? А если добавить электролит?
• С помощью настоящего оборудования для электролиза вы можете собрать два газа в пробирки, чтобы измерить их количество и проверить их различные реакции на пламя.
• Чтобы электролиз работал как истинная возобновляемая энергия, вам необходимо использовать чистый источник энергии для запуска реакции. Проведите этот эксперимент с электролизом снова, используя солнечные элементы вместо батареи.

Гальваника: шпонка с медным покрытием

Гальваника использует форму электролиза, при которой электроды (проводники, обычно металлические) погружаются в раствор электролита и держатся отдельно друг от друга. Затем, используя постоянный ток в качестве источника питания, один из электродов покрывается металлом другого. Гальваникой пользуются ювелиры и производители посуды. Профессиональное гальваническое покрытие требует специальных химикатов и оборудования для создания высококачественного покрытия, но в этом эксперименте с электролизом вы можете попробовать свои силы в простой процедуре, при которой медь будет перенесена на латунный ключ.

Требуется присмотр взрослых и оборудование для химической безопасности.

>> Посмотрите видео о нашем проекте, чтобы увидеть этот проект в действии!

Что вам понадобится:

Что вы делаете:

1. Подготовьте ключ к покрытию медью, очистив его зубной пастой или водой с мылом. Вытрите бумажным полотенцем.
2. Размешайте сульфат меди в стакане с горячей водой до тех пор, пока он не перестанет растворяться. Ваш раствор должен быть темно-синим. Дать остыть.
3. Используйте один зажим «крокодил», чтобы прикрепить медный электрод к положительной клемме батареи (теперь это анод , ), а другой, чтобы прикрепить ключ к отрицательной клемме (теперь она называется катодом , ).
4. Частично подвесьте ключ в растворе, свободно намотав проволочный стержень вокруг карандаша и поместив карандаш поперек горловины стакана. Зажим «крокодил» не должен касаться раствора.
5. Поместите медную полоску в раствор, убедившись, что она не касается ключа, а уровень раствора ниже зажима из крокодиловой кожи. Теперь электрическая цепь сформирована, и ток течет.
6. Оставьте цепь включенной на 20–30 минут или пока вас не устроит количество меди на ключе.

Что случилось:

Раствор сульфата меди — это электролит, проводящий электричество от одного электрода к другому. При протекании тока на медном аноде происходит окисление (потеря электронов), в результате чего в раствор добавляются ионы меди. Эти ионы перемещаются по электрическому току к катоду, где происходит уменьшение , (усиление электронов), ионы меди наносятся на ключ. Ионы меди уже присутствовали в растворе сульфата меди до того, как вы начали, но реакция окисления на аноде продолжала заменять их в растворе, поскольку они были нанесены на ключ, поддерживая реакцию.

Этот проект имеет множество переменных, включая чистоту и гладкость ключа, прочность раствора сульфата меди и силу тока. Если на ключе начинает образовываться черная, похожая на сажу субстанция, значит, ваш раствор не выдерживает ток. Выньте электроды и добавьте еще медного купороса. Когда вы вставляете их обратно, убедитесь, что анод и катод находятся как можно дальше друг от друга.

Есть много проектов, которые вы можете сделать с помощью гальваники! Одна интересная идея — использовать плоский кусок латуни в качестве катода и нарисовать на нем рисунок маркером на масляной основе.Медь не склеится там, где находится маркер. После нанесения покрытия вы можете использовать ацетон (или жидкость для снятия лака), чтобы стереть маркер, оставив рисунок латуни, проступающий сквозь медь. Если хотите, можете использовать немного полироли для металла, чтобы сделать медь блестящей.

Вы можете попробовать этот простой эксперимент с медным покрытием, в котором не используется электролиз и требуются только бытовые материалы.

Проекты в области возобновляемых источников энергии:

Как работают топливные элементы в водородных автомобилях?

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 13 апреля 2021 г.

Столетие или около того назад, количество автомобилей на Земле исчисляется тысячами. Сегодня существует около миллиарда автомобилей — примерно одна на каждые семь человек на планете, и ожидаемое количество достигнет 2 миллиардов к 2040 году. Думайте о Земле как о гигантской заправочной станции с ограниченным запасом топлива, и вы довольно быстро поймете что у нас проблема. Многие геологи думают, что мы достигли точки они называют «пиком нефти», а в ближайшие несколько десятилетий поставки бензина (и все остальное, сделанное из нефти) начнет истощаться.Если такое случается, откуда все наши машины будут получать топливо? Кратковременное решение — повысить эффективность использования топлива. от существующих автомобилей. В долгосрочной перспективе решение может быть переключение автомобилей с бензиновых и дизельных двигателей на электрические топливные элементы, которые немного похожи на батареи, работающие на водороде газ, который никогда не выходит из строя. Бесшумные и экологически чистые, они среди самые чистые и экологически чистые источники энергии из когда-либо созданных. Они все, кем обещаны быть? Давайте подробнее разберемся, как они работают!

Фото: демонстрационный автомобиль Ford Motor Company на водородных топливных элементах (модифицированный Ford Focus).Фото любезно предоставлено Космическим центром Кеннеди НАСА (NASA-KSC).

Что такое топливные элементы?

Фото: Под капотом автомобиля Ford на водородных топливных элементах. Фото любезно предоставлено Ford Motor Company и Министерство энергетики США / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии.

На самом деле есть всего два способа привести современный автомобиль в действие. Большинство машин на Дорога сегодня использует двигатель внутреннего сгорания сжигать топливо на нефтяной основе, выделять тепло и толкать поршни вверх и вниз, чтобы управлять трансмиссией и колесами.Электрический машины работают совершенно по-другому. Вместо двигателя они полагаться на батареи, которые питают электроэнергией электродвигатели, приводящие в движение колеса напрямую. Гибридные автомобили имеют оба двигатели внутреннего сгорания и электрические двигатели и переключайтесь между ними в зависимости от условий вождения.

Топливные элементы немного похожи на нечто среднее между двигателем внутреннего сгорания. мощность двигателя и аккумулятора. Как двигатель внутреннего сгорания, они производят мощность за счет использования топлива из бака (хотя топливо находится под давлением водородный газ, а не бензин или дизельное топливо).Но, в отличие от двигателя, топливный элемент не сжигает водород. Вместо этого он слит химически с кислородом воздуха для получения воды. В процессе, что похоже на то, что происходит в батарее, электричество высвобождается и это используется для питания электродвигателя (или двигателей), который может управлять транспортное средство. Единственный продукт отходов — это вода, и она настолько чиста, что вы можете выпей это!

Думайте о топливных элементах как о батареях, которые никогда не разряжаются. Вместо медленно истощая химические вещества внутри них (как это делают обычные батарейки), топливные элементы работают на постоянном запасе водорода и продолжают производить электричество до тех пор, пока в баке есть топливо.

Стек топливных элементов

Один топливный элемент производит примерно столько же электроэнергии, сколько одиночная сухая батарея — недостаточная для питания портативного компьютера, не говоря уже о машине. Вот почему в топливных элементах, предназначенных для автомобилей, используются стеки. топливных элементов, соединенных вместе в серию. Общее электричество они продукция равна количеству ячеек, умноженному на мощность каждой клетка производит.

Виды топливных элементов

Фото: Вот как на самом деле выглядит топливный элемент.Это типичный водородный топливный элемент с протонообменной мембраной (PEM), который может производить 5 киловатт (5000 ватт) энергии. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / National Лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Топливные элементы PEM (иногда называемые PEMFC) в настоящее время инженеры предпочитают приводить в движение автомобили, но они никоим образом не возможен только дизайн. Так же, как есть много видов батарей, каждая используя различные химические реакции, поэтому существует много видов топлива ячейка тоже.Космические аппараты используют более примитивную конструкцию, называемую щелочным. топливный элемент (AFC), в то время как гораздо большее количество энергии может быть генерируется альтернативной конструкцией, известной как твердооксидный топливная ячейка (ТОТЭ). Микробные топливные элементы имеют дополнительную особенность: они используют бак бактерий для переваривания сахара, органических веществ или другого топлива и производить электрический ток (который может использоваться для питания двигатель) или водород (который может питать топливный элемент обычным способом). Другая возможность — иметь автомобиль с солнечной панелью на крыше, который использует электричество Солнца для разделения воды на водород и кислород. электролизер (см. вставку ниже).Затем эти газы рекомбинируются в топливном элементе для производства электроэнергии. (Преимущество такого подхода по сравнению с прямым использованием энергии Солнца состоит в том, что вы можете накапливать водород в дневное время, когда светит Солнце, а затем использовать его для движения топливный элемент ночью.)

Откуда возьмется весь водород?

За последние 150 лет практически каждая машина бег по жидкости, которую мы весьма сбивчиво называем газом. Но в следующие 150 лет многие люди думают, что автомобили будут работать на настоящем газе: водород.Теоретически запустить автомобили на водороде — отличная идея: это самый простой способ. и наиболее распространенный химический элемент, и он составляет подавляющее большинство (что-то вроде трех четвертей) всей материи Вселенной. Тогда хватит всем! Но есть загвоздка: тыкайся в воздухе вокруг вас, и вы не найдете много водорода — только около одного литр водорода на каждый миллион литров воздуха. (В натуральном выражении это то же самое, что случайно найти около двух литров воды перепутал в каждом олимпийском бассейне полный).Так откуда же взяться всем огромным облакам водорода, чтобы управлять нашим глобальным автопарком? Нам нужно будет сделать его самим из воды, волшебного вещества, которое покрывает 70 процентов поверхности Земли, частично состоит из водорода. Разделите старый добрый h3O на части, и вы получите h3 (водород) и O2 (кислород). Как ты делаешь это? С электролизером!

Почему топливные элементы так долго завоевывают популярность?

Фото: Может пройти некоторое время, прежде чем насосы для заправки водородом станут обычным явлением.Фото любезно предоставлено Исследовательским центром Гленна НАСА.

« На протяжении десятилетий водород был Дракулой автомобильного топлива: когда вы думаете, что ставка была сделана через его сердце с нулевым уровнем выбросов, технология восстает из могилы».

Лоуренс Ульрих
The New York Times, апрель 2015 г.

Люди провозглашали топливные элементы следующим большим достижением в области энергетики. поставляет с 1960-х годов, когда космический корабль Аполлона сначала ракеты продемонстрировали, что технология практична.Четыре десятилетия спустя на наших улицах почти нет автомобилей на топливных элементах — из-за множества причины. Во-первых, мир настроен на производство бензиновых двигателей за счет миллион, поэтому они, естественно, намного дешевле, лучше протестированы и многое другое надежный. Купить обычную машину можно за несколько тысяч. долларов за фунт, но до недавнего времени автомобиль на топливных элементах обошелся бы вам в сотни тысяч долларов. тысячи. («Относительно доступный» автомобиль Toyota Mirai наконец стал широко доступен в 2016 году. по цене чуть менее 60 000 долларов США, что вдвое превышает цену его гибрида Prius.Отчасти поэтому некоторые автомобили на топливных элементах доступны только в лизинг. договоренности. В то время, когда я обновляю эту статью, в 2021 году автомобиль Honda Clarity Fuel Cell можно будет арендовать за относительно скромные 379 долларов в месяц.) Стоимость — не единственная проблема. Также есть массивная нефтяная экономика для поддержки бензиновых двигателей: есть гаражи везде, где обслуживают бензиновые автомобили и заправочные станции повсюду, чтобы снабдить их топливом. Напротив, почти никто ничего не знает об автомобилях на топливных элементах, и в них практически нет заправки станции подачи сжатого водорода.«Водородная экономика» — это далекая мечта.

Легко понять, как может работать мир, полный водородных автомобилей. У нас было бы много заводов по производству электролизеров по всему миру, производящих водородный газ из воды. Теперь газы занимают гораздо больше пространство, чем жидкости или твердые тела, поэтому нам нужно превратить водород газ в жидкий водород, что упрощает транспортировку и хранение, сжав его до высокого давления. Затем мы транспортировали водород на заправочные станции («водородные станции»?) где люди могли бы закачивать его в свои автомобили, которые работали бы на топливных элементах вместо обычных бензиновых двигателей.

Фото: Топливные элементы предназначены не только для автомобилей. Этот трактор приводится в движение одним. Фото Кейта Випке любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL) (идентификатор фотографии NREL № 33995).

Беда с водородом

Но вы видите проблему? Для производства водорода электролизом используется энергия — и довольно много: мы должны использовать электричество для разделения воды. Если мы будем использовать обычные солнечные батареи для обеспечения этого электричества, их эффективность может составить около 10 процентов. в то время как электролизер может иметь КПД 75 процентов, что дает жалкую общую эффективность всего лишь 7.5 процентов. Это довольно плохое начало — а это всего лишь начало!

Мы также используем энергию для транспортировки водорода и его сжатия (превращая газообразный водород в жидкость), чтобы автомобили могли перевозить его в своих резервуарах, чтобы отправиться куда угодно. Это настоящая проблема, потому что плотность энергии водород (количество энергии, которое он несет на единицу своего объема или массы), равно только около пятой части бензина. Другими словами, вам нужно в пять раз больше, чтобы зайти так далеко. (при условии, что ваш водородный автомобиль тяжелый, как ваш бензиновый, что может быть не так — потому что бензиновым автомобилям нужны тяжелые двигатели и трансмиссии).Другая проблема в том, что водород трудно хранить в течение длительного времени, потому что он чрезвычайно крошечные молекулы легко утекают из большинства контейнеров, а поскольку водород легко воспламеняется, утечки могут вызвать ужасные взрывы.

И затем, конечно, есть все недостатки на противоположном конце процесса, когда топливный элемент Автомобиль превращает водород обратно в электричество, чтобы приводить в действие электродвигатели, приводящие в движение его колеса.

Водород не является топливом

« …водород — это разрекламированная подножка … Водород — не чудесный источник энергии; это просто энергоноситель, как аккумулятор. И это довольно неэффективная энергия носитель, с кучей практических недоработок ».

Профессор Дэвид Маккей
Устойчивая энергетика без горячего воздуха

Водород сам по себе не является топливом, а просто средством транспортировки топлива, полученного в результате какого-либо другого процесса. Так что лучше сравнить с батареями (еще один способ упаковки и транспортировки энергии) чем бензин (настоящее топливо).В целом, современные водородные автомобили значительно менее эффективны, чем лучшие электромобили, работающие от батарей, и часто менее эффективны, чем обычные автомобили с бензиновым или дизельным двигателем!

На данный момент в мире относительно мало водорода для заправки автомобилей, и практически все это (около 95 процентов) производится из ископаемого топлива экологически вредным способом, поэтому его вряд ли можно назвать «зеленым». По данным Международного энергетического агентства: «Спрос на водород, который вырос более чем в три раза с 1975 года, продолжает расти — почти полностью обеспечивается за счет ископаемого топлива, при этом 6% мирового природного газа и 2% мирового угля идут на производство водорода.» Чтобы это изменить, проводится множество исследований, и есть много способов получения водорода из воды. Мы могли бы, например, использовать солнечные элементы для электролиза воды «бесплатно», но мы могли бы так же легко хранить ту же энергию в батареях и использовать их для питания наших автомобилей. Автомобили на топливных элементах звучат многообещающе, но если автомобили с аккумулятором действительно лучше, водород может оказаться дорогим отвлечением от важного дела по переводу мира с ископаемого топлива на возобновляемые источники энергии.

Все эти проблемы, подытоженные вкратце, объясняют, почему защитники автомобилей с аккумуляторными батареями, такие как Илон Маск из Tesla, любят высмеивать водородные автомобили как «автомобили с глупыми элементами», которые являются «ошеломляюще глупыми».

Но и у водорода есть свои плюсы!

Так почему люди до сих пор ищут топливные элементы? Потому что, как утверждают их сторонники, у них есть множество преимуществ перед другими технологиями в области электроэнергетики. Если на зарядку автомобиля с батарейным питанием может уйти от получаса до целой ночи, вы можете заправить водородный автомобиль всего за пять минут — так же быстро, как вы можете заправить бензобак обычного автомобиля.Запас хода автомобилей с батарейным питанием также был предметом разногласий. Современные модели теперь заявляют, что могут проехать сотни километров или миль без подзарядки, но не все из них справляются с этим; это зависит от того, сколько энергии вы используете для других целей во время вождения; и дальность действия снижается по мере старения аккумулятора. Автомобили на топливных элементах, напротив, имеют такой же запас хода, что и обычные газовые автомобили, хотя их характеристики ухудшаются с возрастом. В то время как аккумуляторные технологии, возможно, лучше всего работают в небольших автомобилях, топливные элементы одинаково хороши для больших автомобилей и грузовиков.Действительно, Баллард, один из ведущих производителей топливных элементов, утверждает, что топливные элементы скоро станут наиболее жизнеспособным решением для тяжелых транспортных средств, таких как грузовики, автобусы и т. Д. поезда и даже самолеты, которые иначе работали бы на грязном ископаемом топливе. В Калифорнии сейчас идет огромный толчок к тому, чтобы сделать водород более популярным.

Что-нибудь, кроме масла?

Таким образом, до тех пор, пока автопроизводители не перестанут производить бензиновые и дизельные двигатели, у автомобилистов будет мало или совсем не будет стимулов переходить на автомобили на топливных элементах. Даже тогда, потому что конкурирующие аккумуляторно-электрические и гибридные технологии иметь огромную фору, автомобили на топливных элементах могут никогда не завоевать популярность.Большинство из нас пока будет придерживаться двигателей внутреннего сгорания, хотя заявление крупных автопроизводителей о том, что будущее за электромобилями, заставит нас в ближайшее десятилетие изменить свой образ жизни. или так. Увидим ли прямой переход на электромобили с бортовыми аккумуляторами? ты заряжаешься дома? Или, возможно, более мягкий переход через гибридные автомобили с бензиновыми двигателями. и электродвигатели, которые позволят нам увеличить мировые поставки нефти на достаточно долгое время. придумать совершенно новую технологию — возможно, даже атомные автомобили! Никто не знает, что нас ждет в будущем, но одно можно сказать наверняка: нефть будет играть в нем гораздо меньшую роль.Чем раньше мы обнимемся альтернативы — электромобили на батареях, биотопливо, топливные элементы или что-то еще — тем лучше.

Электролизер Cummins PEM будет поставлять водород в Данию, Европу, демонстрируя сильные водородные возможности

Cummins и ее партнеры объявили, что HyBalance, одно из самых передовых предприятий по производству водорода в Европе, продолжит производство водорода для клиентов по всей Европе. HyBalance был создан в 2018 году в качестве пилотного проекта, а пилотный проект был завершен в сентябре 2020 года, продемонстрировав высокие результаты.

«Hybalance является ведущим примером для других клиентов и сообществ, что будущее энергетики может быть надежным с использованием наших возможностей электролиза воды», — сказала Эми Адамс, вице-президент по топливным элементам и водородным технологиям в Cummins Inc. kind, объект продемонстрировал, что технология электролиза PEM является очень динамичной и гибкой с точки зрения колебаний мощности и способна сбалансировать электрическую сеть для лучшего использования возобновляемой энергии. Это огромный шаг вперед в возможностях Cummins, который продолжает укреплять нашу репутацию лидера в области водородных технологий во многих областях применения.”

HyBalance был профинансирован совместным предприятием по топливным элементам и Hydrogen 2 и датской программой EUDP и возглавлялся Air Liquide, Cummins (через свой бизнес гидрогеники), Centrica Energy Trading, LBST и Hydrogen Valley.

Расположенный в Дании электролизер с протонообменной мембраной (PEM) HyBalance поставляет водород клиентам Air Liquide, мирового лидера в области газов, технологий и услуг для промышленности и здравоохранения, и Air Liquide управляет этим местом. Проект продемонстрировал, что производство водорода для хранения энергии в больших количествах, включая электричество из возобновляемых источников, является технически и экономически целесообразным.Кроме того, предприятие подтвердило, что технология электролиза PEM является высокодинамичной, способной справляться с быстрым повышением и понижением мощности. С 2018 года электролизер PEM мощностью 1,2 мегаватта произвел 120 тонн водорода, что позволяет круглосуточно доставлять 60 тонн водорода промышленным потребителям и демонстрировать свою способность обеспечивать баланс энергосистемы. Остальные 60 тонн были доставлены другим клиентам, в том числе водородным станциям для такси на топливных элементах в столице Дании Копенгагене.

Водород делает другие формы возобновляемой энергии более жизнеспособными, обеспечивая эффективное и портативное хранение электроэнергии. Электролизер PEM, получая энергию от ветряных турбин, может экономично преобразовывать энергию ветра в водород и кислород в процессе, называемом электролизом воды. Водород производится при низких ценах на электроэнергию, что обычно бывает при избытке энергии ветра. Затем водород можно легко хранить или транспортировать клиентам.

«Air Liquide гордится тем, что внесла свой вклад в успех проекта HyBalance.Чистый водород является ключевым рычагом для создания углеродно-нейтрального мира, завод будет продолжать поставлять потребителям низкоуглеродный водород », — сказал Пьер-Этьен Франк, вице-президент по водородной энергетике, Air Liquide. «Этот объект уже является образцом для более крупных электролизеров PEM по всему миру, включая еще один завод Air Liquide, расположенный в Беканкуре, Квебек, с электролизером мощностью 20 МВт, который скоро будет запущен».

Электролизеры

позволяют производить водород, который может использоваться промышленными клиентами или храниться и использоваться для питания приложений, включая поезда, автобусы, грузовики и т. Д.У Cummins сотни сотрудников на местах. Электролиз воды не производит вредных выбросов — только кислород и водород. А когда водород используется для питания электромобиля на топливных элементах, выделяется только чистая вода.

Дания находится на переднем крае чистой энергии. В 2019 году 47% электроэнергии, потребляемой в Дании, приходилось на энергию ветра, по сравнению с 6,6% в США. Преобразование электроэнергии в водород позволяет сбалансировать энергосистему проекта HyBalance, а также позволяет хранить избыточную электроэнергию и использовать ее позже. промышленный сектор или как чистое топливо для транспорта.Завод в Дании может обслуживать парк из более чем 1000 электромобилей на топливных элементах.

В сентябре 2019 года Cummins приобрела Hydrogenics Corporation, которая предоставила Cummins топливные элементы с PEM, а также щелочные электролизеры и электролизеры с PEM, используемые для производства водорода. Cummins продолжает демонстрировать техническую и экономическую жизнеспособность производства и хранения водорода в больших объемах, и этот первый в своем роде электролизер знаменует захватывающий успех как Cummins, так и технологии водородных топливных элементов в целом.Проект HyBalance проложил путь для электролизеров PEM по всему миру, включая крупнейший в мире электролизер PEM — 20-мегаваттный электролизер PEM Cummins, расположенный в Беканкуре, Квебек. Электролизер PEM, который строится в партнерстве с Air Liquide, будет крупнейшим в своем роде в мире с годовой выработкой водорода около 3000 тонн.

Эксперимент по электролизу воды | Научный проект

Чистая вода сама по себе не является хорошим проводником электричества, поэтому в этом эксперименте будет добавлена ​​пищевая сода, чтобы сделать раствор электролитом.Электролит — это часть раствора, которая может быть разрушена электролизом. Электро относится к энергии и электричеству и — лизис относится к разделению на части. Электролиты важны как для аккумуляторов, так и для нашего организма!

Какой электролит лучше всего проводит электричество при электролизе воды?

• Вода дистиллированная
• Водопроводная вода
• 2 кнопки серебристого цвета
• аккумулятор 9В
• Маленький прозрачный пластиковый контейнер (подойдет пластиковый контейнер для соуса на вынос из ресторана)
• 2 пробирки
• Секундомер
• Сода пищевая
• Соль поваренная
• Лимон
• Средство для мытья посуды

1. Вставьте кнопки в нижнюю часть пластикового контейнера так, чтобы острия вошли в контейнер.Разместите их так, чтобы они находились на том же расстоянии друг от друга, что и две клеммы батареи 9 В. Будьте осторожны, чтобы не уколоть себя!
2. Поместите пластиковый контейнер с помощью кнопок на клеммы аккумулятора. Если чашка слишком велика, чтобы ее можно было уравновесить на батарее, найдите что-нибудь, на что ее можно поставить: между двумя книгами, стопкой стикеров и т. Д.
3. Медленно наполните емкость дистиллированной водой. Если кнопки двигаются, воспользуйтесь этой возможностью, чтобы исправить их, прежде чем продолжить. Будет ли дистиллированная вода проводить электричество самостоятельно? Попытайся!
4. Добавьте щепотку пищевой соды.
5. Держите две пробирки над каждой нажимной булавкой для сбора образующегося газа. Запишите свои наблюдения. Что происходит? В одной трубке больше газа, чем в другой? Как вы думаете, какие газы образуются?
6. Отменить раствор и повторить процедуру с другой комбинацией:
   • Вода дистиллированная и лимонный сок
   • Вода дистиллированная и поваренная соль
   • Дистиллированная вода и средство для мытья посуды
   • Вода дистиллированная (без добавок)
   • Водопроводная вода (Работает ли водопроводная вода? Если да, то почему?)

Дистиллированная вода не будет проводить ток, тогда как водопроводная вода будет проводить небольшой ток.Раствор с пищевой содой будет способствовать хорошему электролизу. Раствор с поваренной солью лучше всего облегчит электролиз.

Пищевая сода

, известная химиками как бикарбонат натрия (NaHCO3), сама по себе не является электролитом. Помните — он должен быть в растворе! Растворенный в воде, он пропускает ток через воду между клеммами батареи. В водно-пищевом растворе соды образуются газы , водород, (H ₂ ), , кислород, (O ₂ ) и , диоксид углерода, (CO ₂ ).

Поваренная соль

или хлорид натрия (NaCl) также является хорошей добавкой для образования электролитов. В воде соль фактически распадается на ионы Na ⁺ и Cl ^— , которые очень хорошо переносят ток , или поток электрических зарядов. В водно-солевом растворе образуются газы: водород, кислород и хлор (Cl ₂ ) — вы не хотите вдыхать это вещество!

Лимонный сок — достойный электролит, потому что это кислота.Кислота диссоциирует в воде, и ионы переносят ток. Сама по себе дистиллированная вода не пропускает ток. Однако водопроводная вода часто может проводить ток из-за минералов и примесей (не волнуйтесь! Это неплохо для вас!).

В каждой реакции образуется разное количество газа, потому что в каждой реакции будет разное количество тока. Количество производимого газа прямо пропорционально току, протекающему в системе.

Заявление об ограничении ответственности и меры предосторожности

Образование.com предоставляет идеи проекта Science Fair для информационных только для целей. Education.com не дает никаких гарантий или заверений относительно идей проектов Science Fair и не несет ответственности за любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких Информация. Получая доступ к идеям проекта Science Fair, вы отказываетесь от отказаться от любых претензий к Education.com, которые возникают в связи с этим. Кроме того, ваш доступ к веб-сайту Education.com и идеям проектов Science Fair покрывается Образование.com Политика конфиденциальности и Условия использования сайта, которые включают ограничения об ответственности Education.com.

Настоящим дается предупреждение, что не все идеи проекта подходят для всех индивидуально или при любых обстоятельствах. Реализация идеи любого научного проекта должны проводиться только в соответствующих условиях и с соответствующими родительскими или другой надзор. Прочтите и соблюдайте правила техники безопасности всех Материалы, используемые в проекте, являются исключительной ответственностью каждого человека.Для Для получения дополнительной информации обратитесь к справочнику по научной безопасности вашего штата.

Новая технология делает возможными домашние водородные заправочные станции — Naratek

Вместе с дочерней компанией GRZ Technologies, EPFL разработала инновационный водородный компрессор. В В основе изобретения лежит гидрид металла ZrMn1,5. Материал может хранить водород без необходимости подавать энергию. Когда он является нагретый, гидрид металла снова выпускает газ — при очень высоком давлении до нескольких сотен бар.

EPFL использует этот материал свойство сжимать газообразный природный водород и, таким образом, сжижать его. Только в таком виде можно залить мощный энергоноситель в бак транспортного средства для использования в качестве топлива.

Использование в частном хозяйстве

В отличие от обычных компрессоров, технология предназначена для обеспечения производства и экономичности использование компактных компрессоров, подходящих для домашнего использования.

Это означает, что водород может быть сжатие экологически безопасным способом практически в любом месте — даже в частных домах, говорит Андреас Цюттель, профессор EPFL Лаборатория материалов для возобновляемых источников энергии.В сочетании с производством водорода с помощью электролиза — то есть расщепления воды с использованием излишков электроэнергии от возобновляемые источники — это позволило бы реализовать частный водород заправочные станции.

EPFL и дочерняя компания GRZ Technologies сотрудничает с международной компанией Messer. Группа продвигает коммерциализацию металлогидридной технологии. «Видение заключается в том, что люди, у которых дома есть такая заправочная станция, будут предлагать их водород другим », — объясняет Ханс-Майкл Келлнер, генеральный директор промышленного специалист по газу Messer Schweiz.Это могло, наконец, решить проблему отсутствия сети водородных заправок, препятствовавших прорыву автомобилей на водородной основе в течение десятилетий.

Водородные автомобили обладают множеством преимуществ

Фактически, концепция имеет много Преимущества: например, в отличие от обычных видов топлива, сжигание водорода генерирует только воду и не производит CO ₂ . Если газ также производится с использованием вода и электричество из возобновляемых источников энергии (электролиз), полностью углеродно-нейтральный.

Также по сравнению с чисто электромобиль, автомобили на водороде имеют ряд преимуществ, так как исследователь материалов Андреас Цюттель объясняет: поскольку водород имеет более высокую плотность энергии, чем у аккумуляторов, позволяет увеличить дальность при добавлении значительно меньший вес автомобиля.

Тем не менее, несмотря на новый Технология EPFL, по-прежнему существует серьезное препятствие, препятствующее широкому использованию водорода: сделать установку водородных заправочных станций привлекательной для частных домохозяйств, должен быть достаточно высокий спрос со стороны как можно большего числа владельцев водородные автомобили по возможности.Но чтобы такие автомобили были привлекательными для потенциальных покупателей, должно быть достаточно АЗС.

Мяч теперь в суд политиков, поясняют Ханс-Михаэль Келлнер и Андреас Зюттель. В должны быть созданы предпосылки для того, чтобы этот экологически чистый технологии, чтобы совершить прорыв. Посыл для политиков ясен: «Продвигайте частные водородные заправочные станции».

Toyota объясняет свое видение водородного будущего

В связи с тем, что Toyota Mirai находится в нашем тестовом парке в течение года, у нас есть вопросы (возможно, у вас тоже есть вопросы) о водороде и его месте в нашем колесном будущем.Поэтому мы сели со старшим инженером Toyota по разработке топливных элементов Джеки Бердсоллом, также известным как The Hydrogen Whisperer, чтобы задать вопросы о трансмиссии и источнике топлива, которые использует Toyota. Это было похоже на семинар для одного, уникальная возможность узнать много нового об этих маленьких молекулах h3, которые могли быть, а могли и не стать будущим транспорта. Тойота говорит, что да. Большинство других автопроизводителей заявляют, что электромобили на аккумуляторных батареях, такие как Nissan Leaf, Chevrolet Bolt или Tesla Model 3, составят наше транспортное будущее.

Безусловно, Toyota и ее роскошное дочернее предприятие Lexus объявили о планах по выпуску чистой электрики — особенно в Китае, где к ним предъявляются многочисленные требования и преимущества, — но у Toyota в США их сейчас нет, а планы относительно электромобилей Toyota бледнеют. сравнение с автомобилями компании на водородных топливных элементах. Это почему?

Пару недель назад мы говорили с главным инженером Toyota Mirai Йошиказу Танака, и он сказал, что водород является идеальным носителем для хранения чистой энергии. Поскольку солнце светит не все время и ветер не дует каждый день, вам нужен способ хранения чистой энергии для питания топливных элементов и использование электролиза (пропускание электричества через воду для отделения молекул водорода от кислорода) для создание водорода — отличный способ сделать это.

Теперь мы обратимся к эксперту по топливным элементам Бердсоллу за более подробной информацией о самом легком и наиболее распространенном элементе во Вселенной.

AW: Похоже, автомобильные компании либо переходят на полностью электрические, как кажется большинство из них, либо хеджируют свои ставки, как Hyundai и Honda, и предлагают все (топливные элементы, PHEV и BEV) . Но Toyota, похоже, твердо привержена водородным топливным элементам. Почему?

Джеки Бердсолл: Прежде всего, водород — это электрический.Поэтому, когда вы говорите о том, что автопроизводители переходят на полностью электрическую энергию, водород также является полностью электрическим. Это просто другой подход. Мы стремимся к производству автомобилей на водородных топливных элементах. Мы только что продемонстрировали это с запуском Mirai следующего поколения (который должен выйти в конце следующего года) и увеличили наши производственные мощности (для FCEV) в десять раз. Итак, мы действительно готовы продемонстрировать потенциал автомобилей на водородных топливных элементах в качестве электрифицированного варианта.

Тем не менее, у нас есть портфельный подход.К 2025 году мы приближаемся к тому, что 25 процентов наших продаж будут гибридами, а к 2025 году все наши автомобили будут электрифицированы. И это будет комбинация электрики аккумуляторных батарей, подключаемых гибридов и топливных элементов.

Топливный элемент

нашей Toyota Mirai 2019 года Тим Саттон

AW: Так почему водород?

JB: Он имеет несколько преимуществ. Для заправки автомобиля требуется пять минут, и он может проехать 400 миль на этой заправке (во всяком случае, Mirai в следующем году сможет), что является уникальным атрибутом водорода.У него более высокая гравиметрическая плотность энергии, чем у батарей. И если вы посмотрите на более дальние и большие автомобили, то именно здесь водород становится выгодным. Это то, что мы смогли продемонстрировать с помощью наших тяжелых грузовиков. Мы поместили два топливных элемента в 18-колесный автомобиль и можем заправить эту систему за время, эквивалентное дизельному грузовику.

Итак, важная часть состоит в том, что если мы хотим двигаться, если мы хотим достичь поставленных экологических целей к 2050 году, то есть сократить выбросы CO2 на 90 процентов, это потребует огромной электрификации всего нашего портфеля.Для этого нам нужны решения, отвечающие потребностям всех наших клиентов. Хотя мы считаем, что аккумуляторная электрика может удовлетворить потребности многих наших клиентов, клиентов, которые предпочитают заряжать дома и могут оставить свой автомобиль для зарядки от 30 минут до нескольких часов, по-прежнему существует потребность в клиентах, которые этого не делают. обладать такой способностью, кому нужно быстрое время заправки, и у кого нет возможности подзарядки дома или в офисе. И именно здесь электрические топливные элементы действительно соответствуют потребностям клиентов.

Не нам диктовать, что выбирает покупатель. Мы считаем, что нам нужно сделать эти варианты доступными, а затем позволить клиенту решить, что лучше всего подходит для его образа жизни.

AW: Реформирование природного газа, при котором сейчас производится большая часть водорода, выделяет CO2, не так ли?

JB: Производство электролитического водорода не производится; реформа природного газа делает.

AW: Сейчас мы находимся на ранних стадиях разработки топливных элементов, поэтому вы не можете жаловаться на то, что у нас сейчас скудная инфраструктура, поскольку половина существующих заправочных станций большую часть времени пустуют.Сейчас мы используем реформу природного газа для получения водорода, но в планах Toyota в конечном итоге использовать электролиз. Каким вы видите строительную инфраструктуру с электролизом?

JB: Мы уже на 33 процента используем возобновляемые источники энергии в Калифорнии. У нас есть путь к 100-процентной возобновляемой энергии.

AW: У Toyota есть путь к 100-процентной возобновляемой энергии?

JB: Водородная промышленность. У Водородной коалиции есть путь. И здесь, в Калифорнии, есть SB100 (закон, принятый в 2018 году), который переходит на 100% возобновляемую электроэнергию (к 2045 году), у нас есть аналогичный призыв к водороду.Так что это непросто, как и с сеткой. У нас есть несколько способов сделать это. Один из них — это использование распределенной возобновляемой энергии, о которой вы говорите, поскольку у нас есть доступное электричество с перебоями, у нас должен быть механизм хранения энергии, идеальным приложением для которого является водород, а источником этого может быть биогаз или вода. .

AW: Биогаз — это просто другое слово для обозначения метана, который выделяет CO2 при его переформулировке в водород, не так ли?

JB: Нет, нет, нет, биогаз — это возобновляемый метан.Это зависит от того, как вы это определяете. Well-to-wheels — это больше искусство, чем наука. И это действительно зависит от ваших предположений. Например, называем ли мы это сокращением CO2 при улавливании того Ch5 (биогаза), который в противном случае был бы очень мощным парниковым газом? Как мы это объясним? Считается ли это, если мы используем биогаз в процессе реформирования? мы считаем это углеродно-нейтральным или даже отрицательным?

AW: Потому что сейчас неиспользованный биогаз просто поднимается в атмосферу.

JB: Правильно. Как более мощный парниковый газ.

AW: То есть, используя биогаз для создания водорода, вы уменьшите количество парниковых газов, которые будут выброшены в атмосферу? Хотя при этом выделяется некоторое количество CO2, это менее вредно, чем если бы биогаз вообще не использовался, а просто улетучивался, как сейчас, в атмосферу?

JB: Именно так. Так что для нас это будет считаться отрицательным СО2. Другой — электролитический водород.

AW: Сколько электроэнергии нужно, чтобы произвести, скажем, килограмм водорода?

JB: Министерство энергетики публикует в своих ежегодных обзорах заслуг в отношении производства водорода. В прошлый раз, когда я проверял, я считаю, что электролизеры имели КПД около 65 процентов. Это означает, что при создании водорода у вас будет 35 процентов потерь от электричества. Каждый раз, когда у вас происходит преобразование энергии, вы теряете, верно? Компании-производители электролизеров активно занимаются этим, потому что они снова видят этот огромный потенциал благодаря производству электроэнергии из возобновляемых источников.

AW: Насколько далеко до 100% чистого водорода?

JB: Что касается California SB100, мы следуем той же траектории для производства 100% электроэнергии из возобновляемых источников. Цель к 2030 году — 50 процентов возобновляемых источников энергии — 100 процентов к 2045 году в Калифорнии. Это огромный вопрос. Но это не непреодолимо. Энергия есть.

AW: Многие другие производители автомобилей говорят об электрическом будущем. Кроме Honda и Hyundai, которые покрывают все свои базы, все остальные — электрические.Они все не правы?

JB: Нет. Я думаю, что у нас действительно электрифицированное будущее. BMW и Mercedes также объявили о своих планах по выпуску автомобилей на водородных топливных элементах. Я думаю, что все автопроизводители видят эту тенденцию к электрификации. Это (грядущее второе поколение Mirai) — самый продвинутый электромобиль на рынке. Toyota — безусловно, лидер в области технологий топливных элементов.

AW: Но разве добавление топливных элементов не является дополнительным шагом, когда движущей силой является электричество? В регионах страны, где есть солнечная или ветровая энергия, разве не имеет смысла иметь электромобили и на топливных элементах, и на аккумуляторных батареях?

JB: Да, это победа.

AW: Значит, дело не только в водороде?

JB: Нет, нет. Мы видим портфельный подход, который включает в себя BEVS, плагины, традиционные гибриды и электрооборудование топливных элементов. В этом прелесть предложения клиентам всех этих возможностей, и они могут выбрать то, что лучше всего соответствует их образу жизни.

Одним из преимуществ транспортных средств на топливных элементах и ​​аккумуляторной электрики является лучшее распределение веса в целом и более низкий центр тяжести в целом. И вы можете сделать его более аэродинамичным в зависимости от того, как вы размещаете свою платформу из компонентов, потому что теперь у вас больше нет этого большого блока двигателя внутреннего сгорания под капотом, а также потому, что у вас нет демпферов, чтобы компенсировать вибрации этого двигателя.У вас более жесткий корпус. Это превосходные впечатления от вождения.

AW: Автомобиль на топливных элементах легче электромобиля с аккумулятором?

JB: Зависит от диапазона. В случае электромобиля, работающего на аккумуляторной батарее, чем больше запас хода, тем он тяжелее. Итак, вы находитесь на перекрестке, на котором автомобили на топливных элементах становятся легче на расстоянии, чем электромобили.

AW: Запас хода для нового Mirai составляет 400 миль. Если бы у вас был BEV, который проехал 400 миль, вам бы потребовалась (я предполагаю здесь) аккумулятор на 130 или 140 кВтч, а это будет примерно 1500 фунтов.

JB: Было бы тяжело. Очень тяжелая.

AW: Итак, чтобы иметь запас хода в 300 миль, было бы легче иметь автомобиль на топливных элементах.

JB: Правильно. И это еще больше экстраполируется, когда вы переходите к коммерческим автомобилям, таким как полуфабрикаты 8-го класса.

AW: Где будет кроссовер, где транспортное средство на топливных элементах становится легче, чем транспортное средство с аккумулятором для данного диапазона? Будет ли это расстояние около 300 миль? 200 миль?

JB: По нашим расчетам, это менее 300 миль.И эта точка пересечения изменится с развитием технологий. Силовая электроника развивается так быстро. Развитие электродвигателей продвигается так быстро. Батареи, топливные элементы, системы хранения водорода — все это большой синергетический технологический прогресс для всего этого. И есть так много общих компонентов (между автомобилями на топливных элементах и ​​BEV). Когда мы запустили Mirai первого поколения, то способ, которым мы смогли снизить целевые затраты до уровня, на котором мы могли продать его покупателю, заключался в создании повышающего преобразователя, который сочетал систему водородных топливных элементов с гибридной системой синергетического привода. .Итак, тогда мы могли бы просто выбрать готовые компоненты для гибридной системы синергетического привода и сопоставить их с системой топливных элементов — тогда как если бы вы пытались создать специальный топливный элемент, блок управления мощностью, двигатель, аккумулятор, инвертор и все такое прочее, это очень дорого. Таким образом, каждое усовершенствование, которое мы вносим в любую часть этой электрифицированной системы, является преимуществом, которое распространяется на нашу платформу трансмиссии.

AW: Насколько велика батарея в типичном автомобиле на топливных элементах?

JB: Tiny.1,2 кВтч в первом поколении Mirai. Единственная цель — улавливать регенеративную энергию и накапливать любую избыточную энергию, создаваемую батареей топливных элементов. Стек топливных элементов может создавать электричество, но не может его накапливать. Итак, мы хотим иметь какой-то механизм хранения специально для регенерации.

AW: Что такое батарея топливных элементов — это просто серия мембран? А из чего сделаны эти мембраны?

JB: Их называют протонообменными мембранами, PEM.

AW: А водород был выбран, потому что у него только один протон? А у всего остального больше одного протона? Некоторые из них имеют около 238. Так зачем вам нужен водород в топливном элементе? Вам не нужен водород, вам нужен электрон, и у всего есть электроны. Так почему бы не использовать что-нибудь более доступное?

JB: Высокотемпературные топливные элементы также могут использоваться для реформирования, внутреннего реформирования, так что метан, природный газ, что угодно, мы все же можем отщеплять эти электроны и производить электричество.

AW: Так почему бы вам не использовать это?

JB: Потому что мы хотим автомобиль с нулевым уровнем выбросов. Каждый раз, когда мы используем природный газ, это не автомобиль с нулевым уровнем выбросов. Остается СО2.

AW: Итак, если бы вы использовали что-либо, кроме водорода, это не было бы автомобилем с нулевым уровнем выбросов. По крайней мере, нулевые выбросы из выхлопной трубы.

JB: Правильно. По сей день мобильные источники излучения являются основным фактором загрязнения смогом. Решение проблемы качества воздуха в мобильных условиях — вот что поможет очистить воздух.Если вы производите электроэнергию на заводе по производству природного газа, большая часть которого вырабатывается на заводах, работающих на природном газе, или вы производите водород из паровой конверсии метана на аналогичном заводе по производству природного газа, легче контролировать выбросы на этом заводе. У вас могут быть скрубберы, у вас может быть весь этот материал, который, если вы поместите его в транспортное средство, станет слишком дорогим. Таким образом, фактически управлять этими выбросами на стационарном предприятии, большой стационарный источник легче (поддерживать в чистоте) и дает больше преимуществ.Угольные электростанции, мы можем отказаться от этого — нам это больше не нужно.

Эффективность Well-to-wheel стала действительно актуальной дискуссией, и люди начинают действительно вникать в то, что такое well-to-wheel. Министерство энергетики разработало модель GREET (модель парниковых газов, регулируемых выбросов и использования энергии в транспорте, которая отслеживает эффективность от скважины до колеса), устанавливающую, где вы получаете энергию для BEV, а где вы получаете энергию для FCEV. Мы видели, как это распространяется по стране, поскольку другие регулирующие органы занимаются этим.А теперь мы также начинаем обсуждать анализ жизненного цикла. От колыбели до могилы. Так что не только о топливе и его происхождении, но также о происхождении материалов и о том, можно ли использовать их повторно. Это серьезная дискуссия, когда мы начинаем говорить о драгоценных металлах, токсичности, возможности вторичной переработки, использовании батарей в конце срока службы и тому подобном.

AW: И решение кажется не столько технологическим, научным, сколько политическим. Там много болванов, угольные катки, грузовики, стоящие перед нагнетателями Tesla.Это политическая проблема, это проблема человека, люди не понимают, что хорошо иметь чистый воздух.

JB: Обычно люди не решаются меняться. Так что даже если вы не верите в изменение климата … Я езжу по 110 (автострада в Лос-Анджелесе), поэтому я получаю вид на Лос-Анджелес с возвышенности, а в определенные дни вы можете видеть эту дымку, просто смог. И вы в здравом уме не подумаете, что это нормально. И вот этого я не понимаю. Даже если вы думаете, что изменение климата — это большой заговор, как вы можете смотреть на этот воздух и думать: «Да, это нормально.Мы можем продолжать это делать ». Или «Мы можем и дальше сбрасывать пластик в океан». Все это, просто посмотрите.

AW: Действительно. Спасибо, мисс Бёрдсолл!

.

No related posts.