Водородный реактор своими руками

Но спрос рождает предложение, и в Интернете можно найти подробные планы и инструкции по их сборке. Есть и готовые модели, сделанные в Стране цветущей сакуры.

Как сделать водородный генератор для дома своими руками: практические советы по изготовлению и установке

Мы привыкли считать природный газ самым дешевым видом топлива. Однако оказалось, что у него есть достойная альтернатива – водород, получаемый путем расщепления воды. Сырье для этого топлива мы получаем бесплатно. А если сделать водородный генератор своими руками, то экономия будет просто потрясающей. Ведь так?

Мы готовы поделиться с вами ценной информацией о возможностях и принципах сборки технической установки для производства водорода. Ознакомление с этой статьей гарантирует бесперебойную работу устройства.

Если вы хотите построить свой собственный недорогой, но высокоэффективный топливный генератор, мы предлагаем подробные инструкции. Даны рекомендации по правильной эксплуатации. В качестве информативных дополнений используются фото- и видеоприложения, наглядно объясняющие принцип работы.

Методы получения водорода

На уроках химии в средней школе объясняли, как получить водород из обычной водопроводной воды. В области химии существует понятие, известное как электролиз. Именно с помощью электролиза можно получить водород.

Простейшая водородная установка представляет собой емкость, наполненную водой. Под слой воды помещаются два пластинчатых электрода. На них подается электрический ток. Поскольку вода является отличным проводником электричества, между пластинами образуется контакт с низким сопротивлением.

Ток, проходящий через низкое сопротивление воды, способствует химической реакции с образованием водорода.

Схема экспериментальной водородной установки, которая в былые времена была предметом, изучаемым на уроках химии в средней школе. Как оказалось, эти уроки были совсем не лишними для практики современной жизни

Казалось бы, все просто и осталось сделать совсем немного – собрать полученный водород для использования в качестве источника энергии. Но химия никогда не обходится без тонкостей.

Так и здесь: если водород соединяется с кислородом, то при определенной концентрации образуется взрывоопасная смесь. Это одно из критических явлений, ограничивающих строительство достаточно эффективных бытовых электростанций.

Проектирование и строительство водородного генератора

Если производство водорода в настоящее время практически не вызывает проблем, то его транспортировка и хранение по-прежнему остаются сложной задачей. Его молекулы настолько малы, что могут проникать даже в металл, что создает определенные риски для безопасности. Хранение водорода в абсорбированном виде все еще не очень рентабельно. Поэтому лучшим вариантом является непосредственное производство водорода до его использования в производственном цикле.

Для этого строятся промышленные установки по производству водорода. Как правило, это мембранные электролизеры. Ниже приводится упрощенная конструкция такой установки и принцип ее работы.

Обозначения:

• A – выходная трубка хлора (Cl2).
• B – выход водорода (H2).
• C – анод, на котором происходит следующая реакция: 2CL – →CL2 + 2е – .
• D – катод, где реакция может быть описана следующим уравнением: 2Н2O + 2e – →H2 + ОН – .
• E – раствор воды и хлорида натрия (H2O и NaCl).
• F – мембрана;
• G – образование насыщенного раствора хлорида натрия и едкого натра (NaOH).
• H – слив рассола и разбавленного едкого натра.
• I – вход насыщенного рассола.
• J – крышка.

Конструкция домашних генераторов намного проще, так как большинство из них производят не чистый водород, а броуновский газ. Так принято называть смесь кислорода и водорода. Этот вариант наиболее практичен, нет необходимости разделять водород и кислород, конструкцию можно упростить и тем самым удешевить. Кроме того, полученный газ сжигается по мере его образования. Держать и хранить его дома не только проблематично, но и опасно.

Применение водородного генератора

Из-за проблем, связанных с транспортировкой и хранением водорода, оборудование такого типа востребовано в тех отраслях, где наличие этого газа требует технологического цикла. Перечислим основные области применения:

1. Производство, связанное с синтезом хлористого водорода.
2. Производство топлива для ракетных двигателей.
3. Производство удобрений.
4. Производство нитрида водорода (аммиака).
5. Синтез азотной кислоты.
6. В пищевой промышленности (для производства твердых жиров из растительных масел).
7. Металлообработка (сварка и резка).
8. Восстановление металлов.
9. Синтез метилового спирта.
10. Производство соляной кислоты.

Хотя производство водорода путем переработки нефти дешевле, чем его производство путем электролиза, как уже упоминалось выше, существуют трудности с транспортировкой газа. Не всегда возможно строить опасные химические заводы непосредственно рядом с нефтеперерабатывающими предприятиями из-за экологических условий. Кроме того, водород, полученный электролизом, гораздо чище водорода, полученного путем крекинга сырой нефти. По этой причине промышленные генераторы водорода пользуются большим спросом.

Принцип работы

Электролизер работает следующим образом: Электроды подключаются к источнику постоянного тока и опускаются в емкость с водным раствором электролита. Протекающий ток должен иметь напряжение выше точки разложения трехатомных молекул воды.

Через определенное время на одном электроде образуется кислород, а на другом – водород. Поскольку число молекул водорода в воде ровно на 2,5 больше, чем число молекул кислорода, выделяется вдвое больше водорода. Так работает простой электролизер.

Водородный генератор: его преимущества и недостатки

Сегодня электролизер – такое же привычное устройство, как, например, плазменный резак или ацетиленовый генератор. Этот электролизер (печь), работающий на воде, стал довольно популярным и используется для отопления частных домов, а также мотоциклов или автомобилей для экономии топлива.

Водородный генератор – экологически чистое топливо, и единственные отходы, которые он производит, – это вода. Она выделяется в газообразном состоянии и известна нам как водяной пар. Это не оказывает негативного воздействия на окружающую среду.

Такое устройство обладает рядом других положительных качеств, но у него есть и некоторые недостатки. Самый главный недостаток – это высокая взрывоопасность. Однако, соблюдая все меры предосторожности и правила безопасности, можно избежать негативных последствий.

Водородный реактор имеет свои преимущества:

• Он работает на воде;
• экономия электроэнергии;
• Экологически чистый;
• Высокая эффективность;
• Простота обслуживания.

Такое HHO-устройство можно купить в готовом виде в специализированном магазине, стоить оно будет, конечно, совсем не дешево. Однако его можно сделать и своими руками из доступных деталей, сэкономив при этом приличную сумму денег. Правда, он требует защиты от воды и отдельного хранения.

О водородном элементе Мейера

Если вы изготовили и испытали описанную выше конструкцию, то по горящему пламени на конце иглы наверняка заметили, что мощность устройства очень мала. Чтобы получить больше гремучего газа, нужно построить более серьезное устройство, называемое ячейкой Стенли Мейера по имени изобретателя.

Эта ячейка также основана на электролизе, но анод и катод выполнены в виде трубок, которые вставляются одна в другую. Напряжение подается от генератора импульсов через две резонансные катушки, что снижает потребление тока и повышает эффективность генератора водорода. Электронная схема устройства показана на рисунке:

Примечание. Подробное описание работы схемы можно найти на сайте http://www.meanders.ru/meiers8.shtml.

Для изготовления ячейки Мейера вам понадобятся:

• Цилиндрический корпус из пластика или оргстекла, умельцы часто используют фильтр для воды с крышкой и патрубками;
• Трубки из нержавеющей стали диаметром 15 и 20 мм и длиной 97 мм;
• Трубки, изоляторы.

Трубки из нержавеющей стали крепятся к диэлектрическому основанию, к ним припаиваются провода и подключаются к генератору. Ячейка состоит из 9 или 11 трубок в пластиковом или плексигласовом корпусе, как показано на рисунке.

Компоненты соединяются по известной в Интернете схеме, которая включает электронный блок, ячейку Мейера и водяной уплотнитель (техническое название: барботер). В целях безопасности система оснащена датчиками критического давления и уровня воды. По словам домашних умельцев, такая водородная электростанция потребляет около 1 ампера при напряжении 12 вольт и имеет достаточную мощность, хотя точных данных нет.

Пластинчатый реактор

Высокоэффективный водородный генератор, способный питать газовую горелку, изготовлен из пластин нержавеющей стали размером 15 х 10 см, в количестве от 30 до 70 штук. Для шатунов просверливаются отверстия, а в углу вырезается хомут для подключения кабеля.

В дополнение к листу нержавеющей стали 316 вам также необходимо приобрести

• щелочестойкую резину толщиной 4 мм
• торцевые пластины из плексигласа или текстолита
• соединительные стержни М10-14;
• обратный клапан для газосварочного оборудования;
• водяной фильтр для сифона;
• гофрированные фитинги для труб из нержавеющей стали;
• гидроксид калия в виде порошка.

Пластины должны быть собраны в единый блок, изолированы друг от друга резиновыми шайбами с вырезанным центром, как показано на рисунке. Получившийся реактор следует плотно соединить болтами и подсоединить к патрубкам с электролитом. Последний поступает из отдельной емкости, снабженной крышкой и запорным вентилем.

Внимание. Мы намекаем на то, как сделать проточный (сухой) электролизер. Проще сделать реактор с погружными пластинами – не нужны резиновые уплотнения, и собранный блок опускается в герметичный резервуар с электролитом.

Последующая сборка генератора, вырабатывающего водород, происходит по той же схеме, но с отличиями:

Водородный генератор, сделанный своими руками: подробная инструкция

Генератор водорода можно сделать в домашних условиях, но для этого нужны чертежи и подробная инструкция по всему процессу. Схема электролизера очень проста (ее можно посмотреть в Интернете), так что практически никаких нетрадиционных материалов не потребуется.

Для изготовления самодельного водородного генератора нам понадобится немного материалов: пластиковый контейнер или полиэтиленовая канистра с крышкой, прозрачная трубка длиной 1 м и диаметром 8 мм, винты, гайки, герметик на силиконовой основе, лист нержавеющей стали, 3 штуцера, обратный клапан, фильтр, пила по металлу, гаечный ключ и нож.

После того как все это собрано, мы приступаем к производству. Сборка осуществляется по чертежам, которые можно найти в Интернете или заказать у профессионала.

Инструкция по изготовлению:

• Вырежьте 16 одинаковых пластин из листа нержавеющей стали.
• Просверлите отверстие в одном из углов. Угол должен быть одинаковым для всех 16 пластин.
• Сначала отрежьте противоположный угол.
• Установите пластины одну за другой на подготовленные винты, изолируя их шайбами и полиэтиленовыми трубками. Они не должны соприкасаться друг с другом.
• Затяните всю конструкцию гайками, батарея выйдет наружу.
• Прикрепите эту конструкцию к пластиковому контейнеру, заделайте отверстия герметиком.
• Просверлите отверстия в крышке, также обработайте их силиконом, затем установите разъемы.

Чтобы сделать водородный генератор своими руками, необходимо предварительно посмотреть видеоурок и ознакомиться с рекомендациями специалистов

Сделанный своими руками генератор водорода готов. Теперь необходимо лишь проверить его работоспособность. Для этого наполните контейнер водой до крепежных винтов и закройте его крышкой. Наденьте этиленполимерный шланг на один из трех крепежных винтов, а другой конец опустите в отдельную емкость, также наполненную водой. Подключите электричество к винтам; если на поверхности появятся пузырьки, это означает, что генератор не прекратил работу и выделяет водород. После такого подключения и тестирования воду сливают, а емкость заполняют готовым щелочным электролитом для получения большего количества газовых выбросов.

Электролизеры для автомобилей: виды каталитических нейтрализаторов

Водородный генератор, будучи установленным, может снизить расход топлива легковых, грузовых автомобилей или велосипедов, а также уменьшить количество вредных выбросов. В настоящее время спрос на такой генератор для автомобиля растет. Процесс электролиза в автомобиле осуществляется с помощью специализированного катализатора. Образующийся монооксид водорода (HFO) смешивается с топливом, способствуя его полному сгоранию.

При использовании такой установки возможна экономия топлива до 50%. Кроме того, установив такую конструкцию в собственном автомобиле, вы не только снизите токсичность выхлопных газов, но и: продлите срок службы двигателя, снизите температуру самого двигателя, а значит, увеличите мощность всей трансмиссии.

Все процессы, происходящие в водородном генераторе, происходят автоматически в соответствии со специализированной программой. Эта программа встроена в компьютер, управляющий всем автомобилем. Без нее автомобиль просто не будет функционировать.

Существует несколько типов каталитических нейтрализаторов:

• Цилиндрический;
• С открытыми пластинами, также известными как сухие пластины;
• с отдельными ячейками.

Можно сделать собственный водородный генератор, но профессионалы не советуют этого делать, так как устройство конструктивно сложнее и по-прежнему опасно. Если вы хотите сделать его самостоятельно, больше подойдет разряженный аккумулятор.