Изготовление электролизера своими руками

Что такое электролизер и как его сделать своими руками?

Электролиз широко используется в производственной сфере, например, для получения алюминия (аппараты с обожженными анодами РА-300, РА-400, РА-550 и т.д.) или хлора (промышленные установки Asahi Kasei). В быту этот электрохимический процесс применялся значительно реже, в качестве примера можно привести электролизер для бассейна Intellichlor или плазменный сварочный аппарат Star 7000. Увеличение стоимости топлива, тарифов на газ и отопление в корне поменяли ситуацию, сделав популярной идею электролиза воды в домашних условиях. Рассмотрим, что представляют собой устройства для расщепления воды (электролизеры), и какова их конструкция, а также, как сделать простой аппарат своими руками.

Что такое электролизер, его характеристики и применение

Так называют устройство для одноименного электрохимического процесса, которому требуется внешний источник питания. Конструктивно это аппарат представляет собой заполненную электролитом ванну, в которую помещены два или более электродов.

Основная характеристика подобных устройств – производительность, часто это параметр указывается в наименовании модели, например, в стационарных электролизных установках СЭУ-10, СЭУ-20, СЭУ-40, МБЭ-125 (мембранные блочные электролизеры) и т.д. В данных случаях цифры указывают на выработку водорода (м 3 /ч).

Промышленная стационарная электролизная установка, вырабатывающая 40 м3 водорода в час (СЭУ-40)

Что касается остальных характеристик, то они зависят от конкретного типа устройства и сферы применения, например, когда осуществляется электролиз воды, на КПД установки влияют следующие параметры:

1. Уровень напряжения (минимального электродного потенциала), оно должно быть от 1,8 до 2 вольт, меньшее значение «не запустит» процесс, а большее приводит к чрезмерному расходу энергии, идущей на нагрев электролита. Если в качестве источника используется блок питания, например, на 14 вольт имеет смысл разделить емкость ванны пластинами на 7 ячеек, в соответствии с рисунком 2. Рис 2. Расположение пластин в ванне электролизера

Таким образом, подавая на выходы 14 вольт, мы получим 2 вольта на каждой ячейке, при этом на пластинах с каждой стороны будут разные потенциалы. Электролизеры, где используется подобная система подключения пластин, называются сухими.

1. Расстояние между пластинами (между катодным и анодным пространством), чем оно меньше, тем меньше будет сопротивление и, следовательно, больший ток пройдет через раствор электролита, что приведет к увеличению выработки газа.
2. Размеры пластины (имеется в виду площадь электродов), прямо пропорциональны току, идущему через электролит, а значит, также оказывают влияние на производительность.
3. Концентрация электролита и его тепловой баланс.
4. Характеристики материала, используемого для изготовления электродов (золото – идеальный материал, но слишком дорогой, поэтому в самодельных схемах используется нержавейка).
5. Применение катализаторов процесса и т.д.

Как уже упоминалось выше, установки данного типа могут использоваться как генератор водорода, для получения хлора, алюминия или других веществ. Они также применяются в качестве устройств, при помощи которых осуществляется очистка и обеззараживание воды (УПЭВ, VGE), а также проводится сравнительный анализ ее качества (Tesp 001).

А) Установка прямого электролиза воды (УПЭВ); Б) анализатор качества воды Tesp 001

Нас, прежде всего, интересуют устройства, производящие газ Брауна (водород с кислородом), поскольку именно эта смесь имеет все перспективы для использования в качестве альтернативного энергоносителя или добавок к топливу. Их мы рассмотрим чуть позже, а пока перейдем к конструкции и принципу работы простейшего электролизера, расщепляющего воду на водород и кислород.

Устройство и подробный принцип работы

Аппараты для производства гремучего газа, в целях безопасности, не предполагают его накопление, то есть газовая смесь сжигается сразу после получения. Это несколько упрощает конструкцию. В предыдущем разделе мы рассмотрели основные критерии, влияющие на производительность аппарата и накладывающие определенные требования к исполнению.

Принцип работы устройства демонстрирует рисунок 4, источник постоянного напряжения подключен к погруженным в раствор электролита электродам. В результате через него начинает проходить ток, напряжение которого выше точки разложения молекул воды.

Рисунок 4. Конструкция простого электролизера

В результате этого электрохимического процесса катод выделяет водород, а анод – кислород, в соотношении 2 к 1.

Виды электролизеров

Кратко ознакомимся с конструктивными особенностями основных видов устройств для расщепления воды.

Сухие

Конструкция прибора данного типа была показана на рисунке 2, ее особенность заключается в том, что манипулируя количеством ячеек, можно запитать устройство от источника с напряжением, существенно превышающим минимальный электродный потенциал.

Проточные

С упрощенным устройством приборов этого вида можно ознакомиться на рисунке 5. Как видим, конструкция включает в себя ванну с электродами «A», полностью залитую раствором и бак «D».

Рис 5. Конструкция проточного электролизера

Принцип работы устройства следующий:

• входе электрохимического процесса газ вместе с электролитом выдавливается в емкость «D» через трубу «В»;
• в баке «D» происходит отделение от электролитного раствора газа, который выводится через выходной клапан «С»;
• электролит возвращается в гидролизную ванну через трубу «Е».

Мембранные

Основная особенность устройств этого типа – использование твердого электролита (мембраны) на полимерной основе. С конструкцией приборов этого вида можно ознакомиться на рисунке 6.

Рис 6. Электролизер мембранного типа

Основная особенность таких устройств заключается в двойном назначении мембраны, она не только переносит протоны и ионы, а и на физическом уровне разделяет как электроды, так и продукты электрохимического процесса.

Диафрагменные

В тех случаях, когда не допустима диффузия продуктов электролиза между электродными камерами, используют пористую диафрагму (что и дало название таким приборам). Материалом для нее может служить керамика, асбест или стекло. В некоторых случаях для создания такой диафрагмы можно использовать полимерные волокна или стеклянную вату. На рисунке 7 показан простейший вариант диафрагменного прибора для электрохимических процессов.

Конструкция диафрагменного электролизера

1. Выход для кислорода.
2. U-образная колба.
3. Выход для водорода.
4. Анод.
5. Катод.
6. Диафрагма.

Щелочные

Электрохимический процесс невозможен в дистиллированной воде, в качестве катализатора применяется концентрированный раствор щелочи (использование соли нежелательно, так как при этом выделяется хлор). Исходя из этого, щелочными можно назвать большую часть электрохимических устройств для расщепления воды.

На тематических форумах советуют использовать гидроксид натрия (NaOH), который, в отличие от пищевой соды (NaHCO₃), не разъедает электрод. Заметим, что у последней имеются два весомых преимущества:

1. Можно использовать железные электроды.
2. Не выделяются вредные вещества.

Но, один существенный недостаток сводит на нет все преимущества пищевой соды, как катализатора. Ее концентрация в воде не более 80 грамм на литр. Это снижает морозостойкость электролита и его проводимость тока. Если с первым еще можно смириться в теплое время года, то второе требует увеличения площади пластин электродов, что в свою очередь, увеличивает размер конструкции.

Электролизер для получения водорода: чертежи, схема

Рассмотрим, как можно сделать мощную газовую горелку, работающую от смеси водорода с кислородом. Схему такого устройства можно посмотреть на рисунке 8.

Рис. 8. Устройство водородной горелки

1. Сопло горелки.
2. Резиновые трубки.
3. Второй водяной затвор.
4. Первый водяной затвор.
5. Анод.
6. Катод.
7. Электроды.
8. Ванна электролизера.

На рисунке 9 представлена принципиальная схема блока питания для электролизера нашей горелки.

Рис. 9. Блок питания электролизной горелки

На мощный выпрямитель нам понадобятся следующие детали:

• Транзисторы: VT1 – МП26Б; VT2 – П308.
• Тиристоры: VS1 – КУ202Н.
• Диоды: VD1-VD4 – Д232; VD5 – Д226Б; VD6, VD7 – Д814Б.
• Конденсаторы: 0,5 мкФ.
• Переменные резисторы: R3 -22 кОм.
• Резисторы: R1 – 30 кОм; R2 – 15 кОм; R4 – 800 Ом; R5 – 2,7 кОм; R6 – 3 кОм; R7 – 10 кОм.
• PA1 – амперметр со шкалой измерения не менее 20 А.

Краткая инструкция по деталям к электролизеру.

Ванну можно сделать из старого аккумулятора. Пластины следует нарезать 150х150 мм из кровельного железа (толщина листа 0,5 мм). Для работы с вышеописанным блоком питания потребуется собрать электролизер на 81 ячейку. Чертеж, по которому выполняется монтаж, приведен на рисунке 10.

Рис. 10. Чертеж электролизера для водородной горелки

Заметим, что обслуживание такого устройства и управление им не вызывает трудностей.

Электролизер для автомобиля своими руками

В интернете можно найти много схем HHO систем, которые, если верить авторам, позволяют экономить от 30% до 50% топлива. Такие заявления слишком оптимистичны и, как правило, не подтверждаются никакими доказательствами. Упрощенная схема такой системы продемонстрирована на 11 рисунке.

Упрощенная схема электролизера для автомобиля

По идее, такое устройство должно снизить расход топлива за счет его полного выгорания. Для этого в воздушный фильтр топливной системы подается смесь Брауна. Это водород с кислородом, полученные из электролизера, запитанного от внутренней сети автомобиля, что повышает расход топлива. Замкнутый круг.

Безусловно, может быть задействована схема шим регулятора силы тока, использован более эффективный импульсный блок питания или другие хитрости, позволяющие снизить расход энергии. Иногда в интернете попадаются предложения приобрести низкоамперный БП для электролизера, что вообще является нонсенсом, поскольку производительность процесса напрямую зависит от силы тока.

Это как система Кузнецова, активатор воды которой утерян, а патент отсутствует и т.д. В приведенных видео, где рассказывают о неоспоримых преимуществах таких систем, практически нет аргументированных доводов. Это не значит, что идея не имеет прав на существование, но заявленная экономия «слегка» преувеличена.

Электролизер своими руками для отопления дома

Делать самодельный электролизер для отопления дома на данный момент не имеет смысла, поскольку стоимость водорода, полученного путем электролиза значительно дороже природного газа или других теплоносителей.

Также следует учитывать, что температуру горения водорода не выдержит никакой металл. Правда имеется решение, которое запатентовал Стен Мартин, позволяющее обойти эту проблему. Необходимо обратить внимание на ключевой момент, позволяющий отличить достойную идею от очевидного бреда. Разница между ними заключается в том, что на первый выдают патент, а второй находит своих сторонников в интернете.

На этом можно было бы и закончить статью о бытовых и промышленных электролизерах, но имеет смысл сделать небольшой обзор компаний, производящих эти устройства.

Обзор производителей электролизеров

Перечислим производителей, выпускающих топливные элементы на базе электролизеров, некоторые компании также выпускают и бытовые устройства: NEL Hydrogen (Норвегия, на рынке с 1927 года), Hydrogenics (Бельгия), Teledyne Inc (США), Уралхиммаш (Россия), РусАл (Россия, существенно усовершенствовали технологию Содерберга), РутТех (Россия).

Источник

Электролизер своими руками чертежи

By admin

Как выполнить электролизер собственными руками?

Современные электролизеры широко применяются в сфере промышленности. Сделаны такие устройства для участия в выработке активных металлов. В особенности, можно подчеркнуть магний. Выполняется это благодаря электролизу. Также указанное устройство способно принимать участие в получении активных неметаллов. Из них необходимо выделить хлор и фтор.

Автолюбители также применяют электролизы для того, чтобы увеличить устойчивость металла. При этом на его поверхности образуется специализированный слой защиты. От ржавчины металла защитить автомобиль он может. Есть модели разных видов, и, чтобы без посторонней помощи собрать электролизер водорода собственными руками, нужно познакомиться с ключевыми конфигурациями.

Модель с 2-мя фильтрами

Складуется такого типа электролизер для автомобиля собственными руками очень просто. Первым делом нужно заготовить 4-ре металлического листа. В этом случае можно применять сталь оцинкованную. При этом нержавеющая сталь для электролизеров также подойдёт. После чего ставится конкретно контейнер с водой. Отверстия в нем можно создать с помощью ножа. Дальше, чтобы выполнить электролизер собственными руками, главное зафиксировать фильтры. Задействовать можно простой сетчатый вид.

В магазине получить его не будет трудно. Дальнейшим шагом крепится клапан обратный. Для этого контейнер следует укрепить на основе. Чтобы выполнить это, большинство специалистов советуют задействовать болты. Дальше остается установить плату толщиной не больше 2,3 мм. Дальнейшим шагом крепится трубка барботажного типа. При этом главное наблюдать за уровнем воды в контейнере. На завершальной стадии ставится распылительное устройство. Затвор в этом случае должен находиться со стороны платы. Клеммы фиксируются только после того как их наклеили прокладки.

Устройство с верхним размещением контейнера

Чтобы собрать такого типа электролизер для автомобиля собственными руками, нужно первым делом заготовить платы. Очень часто их применяют из нержавейки. Однако цинковые виды также попадаются. В этом случае толщина плат не должна быть больше 2,2 мм. После их сворачивания винтами следует заняться установкой изолирующей накладки. Все это выполняется для того, чтобы обезопасить нижний затвор.

Дальше, чтобы выполнить электролизер собственными руками, ставится верхняя плата. Толщина ее не должна быть больше 1,2 мм. Клапан обратный в этом случае главное ставить на защитное кольцо. Подобным образом, утечки воды будут происходить нечасто. Дальнейшим шагом крепится конкретно контейнер. Для этого большинство экспертов сходятся в едином мнении использовать соединительные элементы с резьбой с двух строн. Барботажная труба в устройстве фиксируется на завершальной стадии. После устанавливают электроды с клеммами.

Модель с нижним размещением контейнера

Чтобы выполнить такого типа электролизер для авто собственными руками, контейнер лучше всего выбирать выполненный из пластика. Но на данный момент можно повстречать и металлические вариации. Весить в этом случае устройство будет достаточно много. Начинать сборку нужно с установки основы. Чтобы это сделать понадобиться лишь один лист из нержавейки. Размеры его должны подходить размерам контейнера. После его установки имеется возможность зафиксировать верхнюю плату.

По размерам она должна подходить габаритам нижнего металлического листа. После чего ставится конкретно трубка. Фильтры в этом случае задействовать необязательно. Дальнейшим шагом главное закрепить затвор. Крепиться он должен конкретно к нижней плате на винтах. Выбирать их лучше всего с маркировкой М6. На данное время найти их в магазине очень просто. После чего крепится конкретно распылительное устройство. Для этой цели большинство экспертов сходятся в едином мнении ставить соединительные элементы с резьбой с двух строн. Со своей стороны, фильтры лучше крепить с помощью пластиковых зажимов. Однако следует помнить про применение прокладки из резины. В другом случае изоляция устройства буде нарушена.

Устройство с 2-мя клапанами

Выполнить электролизер собственными руками (чертежи показаны ниже) на 2 клапана очень просто. В

первую очередь необходимо заняться подготовкой основы. Для данной цели прекраснее всего выбрать крепкий металлический лист. По ширине он должен собираться с пластиковым контейнером. После чего крепится конкретно плата. На этом этапе главное прочно скрепить все листы. Для этого применяют винты с маркировкой М6. Однако многое в этом случае зависит от размеров контейнера.

Дальнейшим шагом ставится труба барботажното типа. Диаметр ее обязан составлять минимум 3,3 см. После чего для устройства выбирается затвор. Первый клапан нужно ставить у самого основания трубы. Для его фиксации на поверхности внутри применяют соединительные элементы с резьбой с двух строн. После чего применяется зажимное кольцо. Дальше для закрепления затвора ставится еще одна железная платина. После остается закрепить второй клапан на трубу. Отступ от края должен составлять минимум 2 см.

Модели на три клапана

Чтобы выполнить электролизер собственными руками в автомобиль на три клапана, нужно заготовить прочную пластину. Нержавейка в этом случае подходит очень хорошо. Первый клапан ставить можно сразу на входную трубу, которая совмещается прямо с контейнером. После чего крепится верхняя пластина. Дальше ставится вторая барботажная трубка. На конце должен находиться еще 1 клапан.

Для его фиксации большинство экспертов сходятся в едином мнении пользоваться зажимным кольцом. При этом патрубок для соединения нужно фиксировать довольно жестко. Дальнейшим шагом заготавливается затвор для устройства. Лишь после этого фиксируется 3-ий клапан в трубу и совмещается с распылительным устройством. На данном шаге приходится применять шпильки. Также большинство экспертов сходятся в едином мнении применять специализированные прорезиненные прокладки для изолирования.

Устройство с оцинкованной платой

Электролизер для отапливания собственными руками очень часто собирают с оцинкованными платами. На данное время он является столь популярным. Для того чтобы приступать к работе, заготавливается малого размера пластина. После чего подбирается под нее контейнер. Объединять платы между собой можно с помощью винтов. Всего понадобится их 4-ре единицы.

После чего приступаем к фиксации верхней изолирующей прокладки. Для быстрого выполнения процесса электролиза большинство экспертов сходятся в едином мнении применять исключительно пластиковые контейнеры. Закрепить их на основе можно с помощью шпилек. После чего остается лишь установить затвор с клеммами для подключения.

Модель с акриловым стеклом

Сложить электролизер собственными руками из акрилового стекла в современных реалиях очень не просто. Первым делом сложность заключается в том, что в отделке оно очень нелёгкое. Также необходимо взять во внимание, что для него следует выбирать контейнер необходимого размера. Всего на плате нужно выполнить 4-ре отверстия в углах. После чего с интервалом 1,5 см кладутся пластины из металла. Дальше можно закрепить конкретно затвор. Для изолирования большинство экспертов сходятся в едином мнении использовать прорезиненные прокладки, но нужно брать во внимание, что их толщина не должна быть больше 2 мм.

Модель на электродах

Электролизер воды собственными руками на электродах складуется очень просто. В этом случае работу лучше всего начинать со сборки части которая находится снизу устройства. Для этого заготавливается маленького размера пластина из металла. После чего можно зафиксировать затвор. В этом случае контейнер будет находиться в верней части. Дальнейшим шагом крепится конкретно трубка. Фильтров в ней можно разместить два. В данной ситуации многое зависит от размера контейнера. После чего имеется возможность закрепить распылительное устройство.

Дальнейшим шагом ставится верхний металлический лист. На этом этапе главное наблюдать, чтобы пластина не соприкасалась с контейнером. При этом зажимные винты от нее обязаны размещаться на расстоянии около 2 см. Электроды в этом случае должны крепиться на затворе. При этом клеммы прекраснее всего разместить с другой стороны.

Использование пластиковых подкладок

Выполнить электролизер собственными руками с прокладками из пластика можно, если выбрать хороший металлический контейнер. В этом случае изоляция его будет достигнута высокая. Начинать сборку устройства следует сразу с установки основы. После чего должны находиться прокладки. На этом этапе их нужно вырезать четырехугольной формы.

Всего пригодится для сборки 4-ре прокладки. Ставиться они должны в углах, и просвет обязан составлять примерно 2 мм. После чего будет возможность закрепить контейнер. Для этой цели необходимо взять второй лист и сделать в нем 4-ре отверстия. Нужны они для того, чтобы закрепить контейнер с помощью винтов. Применяются они очень часто с маркировкой М6. В этом случае для хорошей фиксации лучше применять кольца из резины. После чего остается установить затвор, и также клеммы для подключения устройства.

Модель на две контактные клеммы

Модели такого типа нужно класть с основы. Для этого пластину можно взять алюминиевую либо стальную. После чего главное зафиксировать контейнер из пластика на цилиндрах. Также воспользуйтесь винтами. Дальше остается установить затвор. Распылительное устройство в этом случае можно применять игольчатого типа. Диаметр ее должен составлять не меньше 3 мм.

Клеммы в устройстве закрепляются именно к нижней плате. Чтобы это сделать применяются простые проводники. Трубку следует ставить на завершальной стадии. На этом этапе главное не забыть про зажимное кольцо. Фильтры для электролизера прекраснее всего выбирать сетчатого типа. Клапанов в системе должно предусматриваться два. Фиксируются они на шпиндели.

Изготовление водородного генератора собственными руками

В сегодняшнем обществе есть мнение, что очень доступным по стоимости топливом считается сетевой газ. В действительности, ему есть замена — водород. Его можно получить при расщеплении воды. Причем такой вид топлива будет бесплатным, если не предусматривать тот момент, что нужно будет собрать водородный генератор, элементы которого необходимо приобретать.

Водород считается очень легким газообразным веществом. У него высокая химическая активность. Окисляясь, он даёт приличное количество энергии тепла и при этом образовывает воду.

Водород обладает следующими качествами:

• При возгорании не выделяет вредоносных веществ.
• Его залежи в водной массе неистощимы.
• Этот газ добывают в промышленности. На некоторых производствах он считается побочным продуктом.
• Смесь водорода и кислорода взрывоопасна. При воспламенении она выделяет большое количество энергии.

Нужно отметить, что hydrogen и oxygen соединяются без особых проблем, а вот поделить их сложно. Для этого придется задействовать электричество для запуска непростой химреакции.

Самый простой газогенератор для добычи водорода собой представляет емкость с жидкостью, изнутри которой размещаются две пластины с подключением к электросети. Потому как вода отлично проводит ток, электроды вступают в контакт с малым сопротивлением. При прохождении электричества через пластины появляется хим. реакция, сопровождающаяся возникновением водорода.

Прекраснее всего собирать устройство для получения газа Брауна собственными руками по схеме, которую называют традиционной. Тут электролизер имеет несколько ячеек. В любой из них находятся контактные пластины. Продуктивность установки определяется поверхностной площадью электродов.

Ячейки следует уместить в отлично отделенный корпус с заблаговременно подключенными патрубками для водообеспечения и отведения водорода. Также, на емкость должен наличествовать разъем для подсоединения электроэнергии.

Также необходимо будет установить затвор из воды и клапан обратный. Они предупредят поступление газа Брауна назад в резервуар. По такой съеме можно собрать гидролизер как для отапливания дома, так же и для автомобиля.

Собрать водородный электрический генератор для дома можно, но выгодной затею назвать тяжело. А дело все в том, что для получения достаточных объемов газа придется задействовать мощную электроустановку. Она будет употреблять много дорогостоящий энергии. Но это не задерживает энтузиастов.

Чтобы собрать электролизер для получения водорода собственными руками дома, потребуется специальный инструмент. К примеру, вряд ли можно обойтись без осциллографа и частотомера.

Вооружившись чертежами, в первую очередь следует собрать ячейку гидролизера. Ее ширина и длина обязаны быть немного поменьше габаритов корпуса. Высота — не больше 2/3 ключевой емкости.

Ячейку в большинстве случаев производят из толстого текстолита при помощи эпоксидного клея. При собирании часть находящаяся внизу корпуса остается открытой.

На верхней стороне емкости насверливаются отверстия. Через них наружу выводятся хвостовики электродов. Также потребуется 2 добавочных отверстия. Первое очень небольшое для датчика уровня жидкости. Второе диаметром в 15 мм для штуцера. Заключительный необходимо прикрепить механически. Все отверстия для пластин после того как произошла установка последних заливаются смолой на эпоксидной основе. Модуль размещается изнутри корпуса и со всей серьезностью герметизируется все такой же смолой на эпоксидной основе.

Перед монтажем ячеек корпус водогенератора необходимо приготовить:

• Установить водяную магистраль снизу емкости.
• Заблаговременно сделать крышку с важным креплением.
• Запастить уплотнительным материалом.
• Встроить в стенку генератора клеммы питания.
• Зафиксировать на крышке коллектор для hho .

После загрузки топливных ячеек, подсоединения питания, соединения штуцера с приемником и установки крышки на корпус, сборку генератора можно считать оконченной. Остается заполнить емкость жидкостью и присоединить добавочные модули.

Собрать генератор кислорода собственными руками — часть дела. Необходимо присоединить к нему добавочные устройства, без которых он работать не будет. К примеру, измеритель уровня жидкости необходимо объединить с помпой для водоподачи через контроллер. Заключительный отслеживает сигналы датчика и если понадобится запускает подачу жидкости вовнутрь топливных ячеек.

Вряд ли можно обойтись и без устройства, позволяющего настраивать частоту тока на клеммах ННО генератора. Более того, вся электрическая часть обязана иметь защиту от перегрузки. Чтобы это сделать в большинстве случаев применяется стабилизатор электрического напряжения.

Что же касается коллектора оксиводорода, то его самый простой вариант собой представляет трубку, на которой закреплены: арматура запорного типа, клапан обратный и прибор для определения величины давления.

Как правило газ из коллектора можно сразу закачивать в печь системы обогрева. В работе это нереально, так как водород выделяет очень много тепла. Благодаря этому перед тем как применить его перемешивают с иным топливом.

Собственными руками собрать данное устройство не очень тяжело. Смогут помочь в этом чертежи с пошаговыми руководствами. Также необходимо будет подготовить сопутствующие материалы: контейнер из пластика или корпус от старого аккумулятора, трубку длиной не меньше метра, болты крепежа и гайки, герметик, лист нержавейки, несколько штуцеров, фильтры и клапан обратный.

Производственный процесс водородного генератора для автомобиля выглядит так:

• Лист нержавейки режется на 16 пластинок одного размера.
• В одном из углов будущих электродов сверлится отверстие.
• Противоположный угол спиливается.
• Пластины по очереди крепят на приготовленные болты и изолируются один от одного.
• Собранная батарея помещается в контейнер из пластика.
• В крышке сверлятся отверстия, в которые ставятся соединительные элементы с резьбой с двух строн.

Самый простой гидролизатор для авто готов. Но перед монтажем в ТС необходимо его проверить. Для этого устройство заполняется водой до отметки болтов для крепежа на пластинах. К штуцеру подсоединяется полиэтиленовый шланг. Его свободный конец опускается в заблаговременно подготовленную емкость с жидкостью.

После подачи энергии на электроды поверхность воды в другом контейнере должна покрыться пузырьками газа. Если такое случилось, то генератор готов к работе. Остается жидкость в нем поменять на щелочной электролит для увеличения объемов производимого газа.

Необходимо иметь в виду,что рукодельный генератор водорода не считается заменой классическому топливу. Его ставят на машины по большей части для экономии бензина. Она достигает 50%. Кроме того, при эксплуатации HHO уменьшаются вредные выбросы, повышаются сроки эксплуатации, уменьшается температура силового агрегата. И это все при ощутимом повышении мощности мотора.

Не обращая внимания на все плюсы подобного решения профессионалы не советуют ставить гидролизаторы на авто. Самодельные устройства ненадежны и опасны.

Дома сделать высококачественную водородную установку не так просто. Мастеру придется предусматривать массу показателей. К примеру, необходимо точно выбрать металл для электродов. Он должен владеть некоторыми особенностями.

Всеми возлюбленная нержавеющая сталь — доступное, но недолговечное решение. Топливные ячейки на них достаточно оперативно поломаются.

Также при собирании гидролизатора требуется соблюдать размеры монтажа. Чтобы их получить, необходимо сделать непростые расчеты с учетом качества воды, требуемой мощности на выходе и т. д.

Во время изготовления устройства имеет значение даже сечение проводов, по которой на электроды подается ток. Речь идет не о продуктивности генератора, а про безопасность его эксплуатации, но и этот важный невидимый момент необходимо брать во внимание.

Основная трудность этих устройств — большие расходы электричества для получения оксиводорода. Они превышают энергию, которую можно получить от сжигания подобного топлива.

Из-за невысокого КПД цена водородной установки для дома выполняет производство этого газа и его дальнейшее применение для отапливания нерентабельным. Чем напрасно тратить электричество, легче установить любой электрический бойлер. Он будет эффектнее.

Что же касается автотранспорта, то тут картина практически не отличается. Да, можно создать гидролизер для экономии топлива, однако при этом уменьшается безопасность и надежность.

Единственное, где водород можно хорошо использовать как горючее, — газосварка. Аппараты на hydrogen весят меньше, они компактнее, чем кислородные балоны, но более эффектно. Также цена получения смеси тут не играет большой роли.

Электролизер

Электролиз – химико-физическое явление по разложению веществ на элементы при помощи электротока, которое повсюду используется в производственных целях. На основе данной реакции делаются агрегаты для получения, к примеру, хлора или цветных металлов.

Электролизная установка, которая состоит из пластин

Постоянный рост расценок на энергетические ресурсы сделал востребованными ионные установки домашнего применения. Что собой представляют подобные конструкции, и как их сделать дома?

Общая информация об электролизере

Электролизная установка – устройство для электролиза, требующее наружный энергоисточник, конструктивно которое состоит из нескольких электродов, которые помещены в заполненную электролитом емкость. Также данная установка может именоваться устройством для расщепления воды.

В аналогичных агрегатах ключевым техническим параметром считается продуктивность, которая значит объем вырабатываемого водорода за час и меряется в м?/ч. Неподвижные агрегаты несут такой параметр в наименовании модели, к примеру, мембранная установка СЭУ-40 формирует за час 40 куб. м водорода.

внешний вид стационарного промышленного агрегата СЭУ-40

Другие характеристики подобных устройств полностью зависят от целевого назначения и вида установок. К примеру, при выполнении электролиза воды КПД агрегата зависит от нижеследующих показателей:

1. Уровень наименьшего электродного потенциала (электронапряжения). Для хорошего функционирования агрегата эта характеристика должна быть в диапазоне 1,8-2 В на одну пластину. Если источник электрического питания имеет напряжение в 14 В, то емкость электролизера с электролитным раствором есть смысл поделить листами на 7 ячеек. Аналогичная установка именуется сухим электролизером. Меньшее значение не запустит электролиз, а большее – сильно повысит энергитический расход;

Расположение пластин в ванной электролизной установки

1. Чем меньше будет расстояние между пластиночными элементами, тем меньше будет сопротивление, что при прохождении большого тока приводит к увеличению выработки газового вещества;
2. Поверхностную площадь пластин прямо влияет на продуктивность;
3. Тепловой баланс и степень концентрации электролита;
4. Материал электродных компонентов. Золото считается дорогим, но замечательным материалом для использования в электролизерах. Из-за его большой стоимости иногда используют нержавейку.

Главное! В конструкциях иного типа значения будут иметь другие параметры.

Установки для электролиза воды могут также применяться для таких целей, как обеззараживание, очистка и оценка качества воды.

Рабочий принцип и виды электролизера

Очень простое устройство имеют электролизеры, которые расщепляют воду на кислород и водород. Они состоят из емкости с электролитом, в которую помещаются электроды, подключенные к энергоисточнику.

Конструкция самой простой электролизной установки

Рабочий принцип электролизной установки состоит в том, что электроток, проходящий через электролит, имеет напряжение, достаточное для разложения воды на молекулы. Результат процесса – анод выделяет одну часть кислорода, а катод создает две части водорода.

Виды электролизеров

Приспособления для расщепления воды бывают нижеследующих видов:

Такие электролизеры имеют самую примитивную конструкцию (картинка выше). Им свойственна характерность, которая состоит в том, что манипуляция с числом ячеек даст вам возможность запитать аппарат от источника с любым напряжением.

Проточный вид

Эти установки имеют в собственной конструкции полностью залитую электролитом ванную с электродными элементами и бачком.

Устройство обычного электролизера проточного типа, где А – ванна с электродами, D – бачок, В, Е – трубки, С – выходной клапан

Рабочий принцип проточной электролизной установки нижеследующий (по картинке выше):

• при протечке электролиза электролит одновременно с газом через трубу «В» выдавливается в бачок «D»;
• в емкости «D» течет процесс по отделению газа от электролита;
• газ выходит через клапан «С»;
• электролитный раствор идет назад через трубку «Е» в ванную «А».

Интересно знать. Этот рабочий принцип настроен в определенных в инверторных аппаратах – горение выделяемого газа позволяет сваривать детали.

Мембранный вид

Электролизная установка мембранного типа имеет одинаковую конструкцию с другими электролизерами, но в качестве электролита выступает твёрдое вещество на основе полимера, которое называется мембранной тканью.

Конструкция мембранного электролизера

Мембранная ткань в подобных агрегатах имеет двойное назначение – перенос ионов и протонов, зонирование электродов и продуктов электролиза.

Диафрагменный вид

Когда одно вещество не может проникать и влиять на иное, используют пористую диафрагму, которая может делаться из стекла, полимерных волокон, керамики либо асбестового материала.

Устройство диафрагменного электролизера, где 1 – выход для кислорода, 2 – колба, 3 – выход для водорода, 4 – анод, 5 – катод, 6 – диафрагма

Щелочной вид

Протекать электролиз в дистиллированной воде не может. В подобных вариантах приходится применять катализаторы, которыми выступают щелочные растворы большой концентрации. Исходя из этого, весомую часть ионных устройств можно именовать щелочными.

Главное! Нужно отметить, что применение соли в качестве катализатора вредно, так как при протечке реакции выделяется газообразный хлор. Замечательным катализатором как правило выступает гидроксид натрия, который не разъедает металлические электроды и не содействует выделению вредоносных веществ.

Самостоятельное изготовление электролизера

Сделать электролизер собственными руками может всякий человек. Для сборочного процесса самой обычной конструкции понадобятся нижеследующие материалы:

• лист нержавеющей стали (оптимальные варианты – иностранная AISI 316L или наша 03Х16Н15М3);
• болты М6х150;
• шайбы и гайки;
• прозрачная трубка – можно использовать ватерпас, который применяется в целях строительства;
• несколько штуцеров типа «елочка» с внешним диаметром 8 мм;
• контейнер из пластика объемом 1,5 л;
• маленькой фильтрующий водопроводную воду фильтр, к примеру, фильтр для машин для стирки;
• обратный водный клапан.

Сборочный процесс

Собирать электролизер собственными руками следует по следующей инструкции:

1. В первую очередь нужно разметить и последующую распилку листа нержавеющей стали на одинаковые квадраты. Распилка может выполняться угловой шлифмашинкой (угловой шлифмашиной). Один из уголков в подобных квадратах обязан быть спилен под угол для верного закрепления пластин;
2. Дальше понадобится сделать отверстие для болта на противоположной от углового спила стороне пластины;
3. Соединение пластин следует производить по очереди: одна пластина на «+», следующая на «-» и так дальше;
4. Между разно заряженными пластинами должен находиться изолятор, которым выступает трубка от ватерпаса. Ее следует разрезать на кольца, какие следует разрезать вдоль для получения полосок толщиной 1 мм. Подобного расстояния между пластин достаточно для хорошего выделения газа при электролизе;
5. Скрепление пластин вместе выполняется при помощи шайб так: на болт садится шайба, потом – пластина, дальше – три шайбы, после – пластина и так дальше. Пластины, благоприятно заряженные, размещаются зеркально отрицательно заряженных листов. Это дает возможность не позволить задевание электродов спиленными краями;

Собранные вместе пластины электролизной установки

1. Собирая пластины, следует одновременно выполнять их изоляцию и затяжку гаек;
2. Также каждую пластину необходимо прозвонить для того, чтобы быть увереным в отсутствии короткого замыкания;
3. Дальше всю сборку требуется уместить в бокс из пластика;
4. После чего стоит выделить места касания болтов о стены контейнера, где и высверлить два отверстия. Если болты не влезают в емкость, тогда их нужно подрезать ножовкой;
5. Дальше болты затягиваются гайками и шайбами для герметичности конструкции;

Пластины, помещенные в контейнер из пластика

1. После проделанных действий понадобится выполнить отверстия в крышке контейнера и вставить в них штуцера. Непроницаемость в этом случае можно обеспечить при помощи промазки швов герметиками на силиконовой основе;
2. Защитный клапан и фильтр в конструкции размещаются на выходе газа и служат средством контроля чрезмерного его накопления, способное привести к плохим результатам;
3. Электролизная установка собрана.

Последний этап – испытание, которое выполняется подобным образом:

• заполнение водой емкости до отметки болтов для крепежа;
• подключение питания к прибору;
• подключение к штуцеру трубки, противоположный конец которой опускается в воду.

Если будет подан на установку слабый ток, то выпускание газа через трубку будет практически неприметно, однако изнутри электролизера его можно будет смотреть. Повышая переменный ток, добавляя щелочной катализатор в воду, можно значительно расширить выход газового вещества.

Сделанный электролизер как правило выступает важной частью многих устройств, к примеру, водородной горелки.

внешний вид водородной горелки, основой которой считается собственноручно сделанный электролизер

Зная типы, ключевые характеристики, устройство и рабочий принцип ионных установок, можно выполнить правильную сборку самодельной конструкции, которые является прекрасным помощником в самых разных бытовых ситуациях: от сварки и экономии топливного расхода автомобильного транспорта до функционирования систем отопления.

Генератор водорода (электролизёр) — своими руками. Часть 1

Источник