Pašdarinātie ūdeņraža ģeneratori automašīnai: rasējumi, diagrammas un rokasgrāmatas. Kā ar savām rokām izgatavot ūdeņraža ģeneratoru jūsu mājām: praktiski padomi izgatavošanai un uzstādīšanai ūdeņraža krāsns rasējumi paši.

No televizoru ekrāniem mums vēsta, ka naftas daudzums strauji samazinās, un drīzumā benzīna automašīnas kļūs par tālu pagātni. Tā vienkārši nav gluži taisnība.

Patiešām, pārbaudīto naftas rezervju skaits nav ļoti liels. Atkarībā no patēriņa pakāpes tie var kalpot no 50 līdz 200 gadiem. Bet šajā statistikā nav ņemtas vērā līdz šim neizpētītās naftas ieguves vietas.

Patiesībā uz mūsu planētas ir vairāk nekā pietiekami daudz naftas. Cits jautājums ir, ka tā ieguves sarežģītība nepārtraukti pieaug, kas nozīmē, ka aug arī cena. Turklāt vides faktoru nevar ignorēt. Izplūdes gāzes ļoti piesārņo vidi, un ar to kaut kas ir jādara.

Mūsdienu zinātne ir radījusi daudzus alternatīvus enerģijas avotus līdz pat kodola skaldīšanas dzinējam jūsu iekārtās. Bet lielākā daļa no šīm tehnoloģijām joprojām ir koncepcijas bez reālas pielietošanas iespējas. Vismaz tā tas bija līdz nesenam laikam.

Katru gadu mašīnbūves uzņēmumi ražo arvien vairāk mašīnu, kas darbojas ar alternatīviem enerģijas avotiem. Viens no efektīvākajiem risinājumiem šajā kontekstā ir Toyota zīmola ūdeņraža dzinējs. Tas ļauj pilnībā aizmirst par benzīnu, padarot automašīnu par videi draudzīgu un lētu transportlīdzekli.

Ūdeņraža dzinēji

Ūdeņraža dzinēju veidi un to apraksts

Zinātne nepārtraukti attīstās. Katru dienu parādās jauni jēdzieni. Taču piepildās tikai labākais no tiem. Tagad ir tikai divu veidu ūdeņraža dzinēji, kas var būt rentabli un produktīvi.

Pirmā tipa ūdeņraža dzinēji darbojas ar degvielas šūnām. Diemžēl šāda veida ūdeņraža dzinējiem joprojām ir augstas izmaksas. Fakts ir tāds, ka dizains satur dārgus materiālus, piemēram, platīnu.

Otrajā tipā ietilpst ūdeņraža iekšdedzes dzinēji. Šādu ierīču darbības princips ir ļoti līdzīgs propāna modeļiem. Tāpēc tie bieži tiek pārveidoti darbam ar ūdeņradi. Diemžēl šādu ierīču efektivitāte ir par vienu pakāpi zemāka nekā tām, kas darbojas ar kurināmā elementiem.

Šobrīd ir grūti pateikt, kura no divām ūdeņraža dzinēju radīšanas tehnoloģijām uzvarēs. Katram ir savi plusi un mīnusi. Jebkurā gadījumā darbs šajā virzienā neapstājas. Tāpēc ir pilnīgi iespējams, ka līdz 2030. gadam automašīnu ar ūdeņraža dzinēju varēs iegādāties jebkurā automašīnu tirdzniecības vietā.

Darbības princips

Ūdeņraža dzinējs darbojas pēc elektrolīzes principa. Šis process notiek ūdenī īpaša katalizatora ietekmē. Tā rezultātā izdalās ūdeņradis. Tā ķīmiskā formula ir šāda - HHO. Gāze nav sprādzienbīstama.

Svarīgs! Speciālos konteineros gāze tiek sajaukta ar degvielas-gaisa maisījumu.

Ģeneratorā ietilpst elektrolizators un tvertne. Pašreizējais modulators ir atbildīgs par gāzes ražošanas procesu. Lai nodrošinātu vislabākos rezultātus, ūdeņraža iesmidzināšanas dzinējos ir uzstādīts optimizētājs. Šī ierīce ir atbildīga par degvielas un gaisa maisījuma un Brauna gāzes attiecības regulēšanu.

Katalizatoru raksturojums

Katalizatori, ko izmanto, lai radītu vēlamo reakciju ūdeņraža dzinējā, var būt trīs veidu:

Cilindriskās bankas. Šis ir vienkāršākais dizains, kas darbojas ar diezgan primitīvu vadības sistēmu. Ūdeņraža dzinēja, kas darbojas ar šo katalizatoru, veiktspēja nepārsniedz 0,7 litrus gāzes minūtē. Šādas sistēmas var izmantot automašīnām ar ūdeņraža dzinēju līdz pusotram litram. Palielinot kārbu skaitu, jūs varat pārsniegt šo ierobežojumu.
Atsevišķas šūnas. Tiek uzskatīts, ka šāda veida katalizators ir visefektīvākais. Sistēmas veiktspēja ir vairāk nekā divi litri gāzes minūtē, efektivitāte ir maksimāla.
Atveriet plāksnes vai sausu katalizatoru. Šī sistēma ir paredzēta ilgstošai darbībai. Produktivitāte svārstās robežās no viena līdz diviem litriem gāzes minūtē. Atvērtā pozīcija nodrošina visefektīvāko dzesēšanu.

Ūdeņraža dzinēju efektivitāte katru gadu pieaug. Tagad tiek nodotas ekspluatācijā hibrīdierīces, kas darbojas ar ūdeņradi un benzīnu. Savukārt dizaineri nebeidz meklēt efektīvāko katalizatora modeli, kas nodrošina vēl lielāku veiktspēju.

DIY ūdeņraža dzinējs

Ģenerators

Lai ar savām rokām izveidotu efektīvu ūdeņraža dzinēju automašīnai, jums jāsāk ar ģeneratoru. Vienkāršākais paštaisīts ģenerators ir noslēgts trauks ar šķidrumu, kurā iegremdēti elektrodi. Šādai ierīcei pietiek ar 12 V barošanas avotu.

Armatūra ir uzstādīta uz konstrukcijas vāka. Tas noņem ūdeņraža un skābekļa maisījumu. Faktiski tas ir ūdeņraža dzinēja ģeneratora pamats, kas ir savienots ar iekšdedzes dzinēju.

Lai izveidotu pilnīgu sistēmu, jums būs nepieciešams arī papildu disks un akumulators. Vislabāk ir izmantot ūdens filtru kā korpusu, vai arī varat iegādāties īpašu instalāciju. Pēdējā tiek izmantoti cilindriski elektrodi ar paaugstinātu produktivitāti.

Kā redzat, reakcijai pareizās gāzes izolēšana nav tik sarežģīta. Daudz grūtāk to saražot ūdeņraža dzinējam nepieciešamajā daudzumā. Lai palielinātu efektivitāti, ir nepieciešams izmantot vara elektrodus. Ārkārtējos gadījumos ir piemērots arī nerūsējošais tērauds.

Reakcijas laikā strāva jāpiegādā ar dažādu stiprumu. Tāpēc bez elektroniskās vienības nevar iztikt. Turklāt tvertnē vienmēr jābūt noteiktam ūdens daudzumam, lai reakcija notiktu normālos apstākļos. Automātiskā padeves sistēma ūdeņraža dzinējā atrisina šo problēmu. Elektrolīzes intensitāte nodrošina pietiekamu sāls daudzumu.

Svarīgs! Ja ūdens tiek destilēts, elektrolīze vispār nenotiks.

Lai pagatavotu ūdeni ūdeņraža dzinējam, jāņem 10 litri šķidruma un jāpievieno ēdamkarote hidroksīda.

Ūdeņraža dzinēja ierīce

Pirmkārt, jums ir jārūpējas par papildu tvertnēm un cauruļvadiem. Ūdeņraža dzinējam nepieciešams ūdens līmeņa sensors, kas uzstādīts pārsega vidū. Tas novērsīs viltus aktivizēšanu, pārvietojoties uz augšu un uz leju. Tas ir tas, kurš vajadzības gadījumā dos komandu automātiskajai uzlādes sistēmai.

Spiediena sensoram ir īpaša loma. Tas ieslēdzas pie 40 psi. Tiklīdz iekšējais spiediens sasniedz 45 psi, sūknēšana tiek izslēgta. Virs 50 psi drošinātājs nostrādās.

Ūdeņraža dzinēja drošinātājam jāsastāv no divām daļām: avārijas atlaišanas vārsta un plīsuma diska. Pārrāvuma disks aktivizēsies, kad spiediens sasniegs 60 psi, neradot nekādu kaitējumu sistēmai.

Lai noņemtu siltumu, jums jāizmanto aukstākā svece. Sveces ar platīna galiem nav piemērotas. Platīns ir lielisks ūdeņraža un skābekļa reakcijas katalizators.

Svarīgs! Pievērsiet īpašu uzmanību ūdeņraža dzinēja kartera ventilācijas izveidei.

Elektriskā daļa

Svarīgu lomu ūdeņraža dzinēja elektriskajā ķēdē spēlē taimeris 555. Tas darbojas kā impulsu ģenerators. Turklāt to var izmantot, lai pielāgotu frekvenci un impulsa platumu.

Svarīgs! Taimerim ir trīs frekvenču diapazoni. Rezistoru pretestība ir 100 omu robežās. Savienojums notiek paralēli.

Ūdeņraža dzinēja panelī jābūt diviem impulsu taimeriem 555. Pirmajam jābūt ar lielākiem kondensatoriem. Izvade no 3. posma nonāk otrajā ģeneratorā. Viņš to faktiski ieslēdz.

Impulsu ūdeņraža ģeneratora otrā taimera trešā izeja ir savienota ar 220 un 820 omu rezistoriem. Tranzistors pastiprina strāvu līdz vajadzīgajai vērtībai. Diode 1N4007 ir atbildīga par tās aizsardzību. Tas nodrošina normālu visas sistēmas darbību.

Rezultāti

Tagad ūdeņraža dzinējs vairs nav zinātnieku iztēles auglis, bet gan ļoti reāla attīstība, ko varat izdarīt pats. Protams, raksturlielumu ziņā šāda vienība būs zemāka par rūpnīcas modeli. Bet ietaupījums iekšdedzes dzinējam joprojām būs manāms.

Ūdeņraža dzinēji ne tikai palīdz samazināt benzīna patēriņu, bet arī ir pilnīgi videi draudzīgi. Tāpēc pirmajā ceturksnī Toyota ūdeņraža automobiļu pārdošanas apjomi Japānā pārspēja visus rekordus.

Ūdeņraža kā enerģijas avota izmantošana mājas apkurei ir ļoti vilinoša ideja, jo tā siltumspēja (33,2 kW/m3) ir vairāk nekā 3 reizes lielāka nekā dabasgāzei (9,3 kW/m3). Teorētiski, lai no ūdens iegūtu degošu gāzi un pēc tam to sadedzinātu katlā, apkurei var izmantot ūdeņraža ģeneratoru. Kas no tā var rasties un kā ar savām rokām izgatavot šādu ierīci, tiks aprakstīts šajā rakstā.

Ģeneratora darbības princips

Ūdeņradim kā enerģijas nesējam patiešām nav līdzvērtīgu, un tā rezerves ir praktiski neizsmeļamas. Kā jau teicām, sadedzinot, tas izdala milzīgu daudzumu siltumenerģijas, nesalīdzināmi vairāk nekā jebkura ogļūdeņraža degviela. Dabasgāzes izmantošanas laikā atmosfērā izdalīto kaitīgo savienojumu vietā ūdeņraža sadegšana rada parasto ūdeni tvaika veidā. Viena bēda: šis ķīmiskais elements dabā nenotiek brīvā formā, tikai kombinācijā ar citām vielām.

Viens no šiem savienojumiem ir parasts ūdens, kas ir pilnībā oksidēts ūdeņradis. Daudzi zinātnieki daudzus gadus ir strādājuši pie tā sadalīšanas tā sastāvdaļās. Nevarētu teikt, ka tas bija neefektīvs, jo tehniskais risinājums ūdens atdalīšanai tomēr tika atrasts. Tās būtība slēpjas elektrolīzes ķīmiskajā reakcijā, kuras rezultātā ūdens sadalās skābeklī un ūdeņradi, iegūto maisījumu sauca par sprādzienbīstamu gāzi jeb Brauna gāzi. Zemāk ir diagramma ar ūdeņraža ģeneratoru (elektrolizatoru), ko darbina ar elektrību:

Elektrolizatori ir masveidā ražoti un paredzēti gāzes liesmas (metināšanas) darbiem. Ūdenī iegremdētām metāla plākšņu grupām tiek pievadīta noteikta stipruma un frekvences strāva. Notiekošās elektrolīzes reakcijas rezultātā izdalās skābeklis un ūdeņradis, sajaucoties ar ūdens tvaikiem. Lai to atdalītu, gāzes tiek izvadītas caur separatoru, pēc tam tās tiek padotas uz degli. Lai izvairītos no atsitiena un sprādziena, pie padeves ir uzstādīts vārsts, kas ļauj degvielai plūst tikai vienā virzienā.

Lai kontrolētu ūdens līmeni un savlaicīgu grimu, dizains nodrošina īpašu sensoru, pēc kura signāla elektrolīzera darba telpā tiek ievadīts ūdens. Pārspiedienu kuģa iekšpusē uzrauga avārijas slēdzis un drošības vārsts. Ūdeņraža ģeneratora apkope ir periodiska ūdens pievienošana, un viss.

Ūdeņraža apkure: mīts vai realitāte?

Metināšanas ģenerators šobrīd ir vienīgais praktiskais pielietojums elektrolītiskajai ūdens sadalīšanai. Nav vēlams to izmantot mājas apkurei, un lūk, kāpēc. Enerģijas izmaksas gāzes liesmas darbu laikā nav tik svarīgas, galvenais, lai metinātājam nav jānēsā smagi baloni un jāmācās ar šļūtenēm. Cita lieta ir mājas apkure, kur katrs santīms ir svarīgs. Un šeit ūdeņradis zaudē visiem pašreiz esošajiem degvielas veidiem.

Svarīgs. Elektroenerģijas izmaksas degvielas atdalīšanai no ūdens ar elektrolīzi būs daudz augstākas nekā sprādzienbīstamā gāze var izdalīties degšanas laikā.

Masveidā ražoti metināšanas ģeneratori maksā daudz naudas, jo tajos elektrolīzes procesā tiek izmantoti katalizatori, kas ietver platīnu. Ūdeņraža ģeneratoru var izgatavot ar savām rokām, taču tā efektivitāte būs vēl zemāka nekā rūpnīcas ģeneratoram. Noteikti izdosies iegūt degošu gāzi, taču diezin vai ar to pietiks, lai apsildītu vismaz vienu lielu telpu, nemaz nerunājot par visu māju. Un, ja pietiek, jums būs jāmaksā pasakaini elektrības rēķini.

Tā vietā, lai tērētu laiku un pūles, lai iegūtu bezmaksas degvielu, kas a priori nepastāv, ir vieglāk izveidot vienkāršu elektrodu katlu ar savām rokām. Jūs varat būt pārliecināti, ka šādā veidā jūs patērēsit daudz mazāk enerģijas ar lielāku labumu. Taču mājas meistari – entuziasti vienmēr var iemēģināt roku un mājās salikt elektrolizatoru, lai veiktu eksperimentus un par visu pārliecinātos. Viens no šiem eksperimentiem ir parādīts videoklipā:

Kā izveidot ģeneratoru

Daudzos interneta resursos ir publicētas dažādas ūdeņraža ražošanas ģeneratora shēmas un rasējumi, taču tie visi darbojas pēc viena principa. Mēs piedāvāsim jūsu uzmanību vienkāršas ierīces zīmējumam, kas ņemts no populārzinātniskās literatūras:

Šeit elektrolizators ir kopā saskrūvētu metāla plākšņu grupa. Starp tiem ir uzstādīti izolācijas starplikas, īpaši biezas plāksnes ir izgatavotas arī no dielektriķa. No armatūras, kas uzstādīta vienā no plāksnēm, ir caurule gāzes padevei traukā ar ūdeni un no tās uz otro. Tvertņu uzdevums ir atdalīt tvaika komponentu un uzkrāt ūdeņraža un skābekļa maisījumu, lai to piegādātu zem spiediena.

Padoms.Ģeneratora elektrolītiskajām plāksnēm jābūt izgatavotām no nerūsējošā tērauda, kas leģēts ar titānu. Tas kalpos kā papildu katalizators sadalīšanas reakcijai.

Plāksnes, kas kalpo kā elektrodi, var būt jebkura izmēra. Bet mums ir jāsaprot, ka aparāta veiktspēja ir atkarīga no to virsmas laukuma. Jo vairāk elektrodu jūs varat izmantot procesā, jo labāk. Bet tajā pašā laikā pašreizējais patēriņš būs lielāks, tas ir jāņem vērā. Vadi, kas ved uz elektrības avotu, ir pielodēti pie plākšņu galiem. Arī šeit ir eksperimentu lauks: elektrolizatoram var pielikt dažādus spriegumus, izmantojot regulējamu barošanas avotu.

Kā elektrolizatoru varat izmantot plastmasas trauku no ūdens filtra, ievietojot tajā elektrodus no nerūsējošām caurulēm. Produkts ir ērts ar to, ka to ir viegli noslēgt no apkārtējās vides, izvadot cauruli un vadus caur vāka atverēm. Vēl viena lieta ir tāda, ka šim paštaisītajam ūdeņraža ģeneratoram ir zema veiktspēja nelielā elektrodu laukuma dēļ.

Secinājums

Šobrīd nav uzticamas un efektīvas tehnoloģijas, kas ļautu īstenot privātmājas ūdeņraža apkuri. Tos ģeneratorus, kuri ir nopērkami, var veiksmīgi izmantot metālapstrādei, bet ne kurināmā ražošanai katlam. Mēģinājumi organizēt šādu apkuri novedīs pie elektrības pārtēriņa, neskaitot aprīkojuma izmaksas.

Iepriekš lauku mājas varēja apsildīt tikai vienā veidā - tās kurināja krāsni ar malku vai oglēm. Mūsdienās privātmājas apkurei tiek izmantots visdažādākais kurināmais: dīzelis, mazuts, dabasgāze, elektrība. Tomēr, pieaugot degvielas cenām, daudzi māju īpašnieki meklē lētāku apkures veidu. Viens no tiem ir parasts ūdens, ko izmanto ūdeņraža ģenerators, lai izveidotu degvielu, piemēram, ūdeņradi. Ūdeņradis ir neizsmeļams enerģijas avots. To var izmantot ne tikai telpu, bet arī automašīnas apsildīšanai.

Ūdeņraža ģenerators: ierīce un tās darbības princips

Dzīvojamo ēku apkurei ir ļoti izdevīgi izmantot ūdeņradi, jo tam ir augsta siltumspēja un tas neizdala kaitīgas vielas. Tomēr ūdeņradi tīrā veidā iegūt nav iespējams, tā lielais saturs ir atrodams upēs, jūrās un okeānos. Cilvēka ķermenis pat sastāv no 63% ūdeņraža.

Tīru ūdeņradi var iegūt no daudziem dažādiem ķīmiskiem savienojumiem, piemēram, ūdeņraža un skābekļa. Slavenākais ūdeņraža iegūšanas veids ir ūdens elektrolīze.

Lai iegūtu tīru ūdeņradi, ūdens jāsadala divos ūdeņraža atomos (HH) un skābekļa atomā (O). Tas ir ūdens ģeneratora darbības princips: ūdeņraža ražošana ar elektrolīzi. Izdalītā gāze ir nosaukta izcilā fiziķa Brauna vārdā, un tās formula ir HHO. Šāda gāze degšanas laikā neveido kaitīgas vielas un ir videi draudzīgs produkts. Tomēr ūdeņraža un skābekļa maisījums galu galā veido degošu gāzi, kas ir sprādzienbīstama. Tāpēc, izmantojot elektrolizatoru mājās, jāievēro papildu drošības pasākumi.

Ūdens dzinējam ir šāda ierīce:

Ūdeņraža tipa ģenerators, kurā notiek elektrolīze;
Deglis, tas ir uzstādīts pašā kurtuvē;
Katls darbojas kā siltummainis.

Tādas gāzes kā brūnā ražošana patērē četras reizes mazāk enerģijas, nekā izdalās, kad to sadedzina. Tajā pašā laikā elektrība tiek patērēta ļoti ekonomiski, un tai nepieciešama degviela ir parasts ūdens.

Ūdeņraža ģenerators: tā priekšrocības un trūkumi

Mūsdienās elektrolizators ir tikpat pazīstama ierīce kā, piemēram, plazmas griezējs vai acetilēna ģenerators. Šāda ar ūdeni darbināma elektrolīzes iekārta (plīts) ir kļuvusi diezgan populāra, to izmanto privātmāju apsildīšanai, kā arī tiek uzstādīta uz motocikla vai automašīnas, lai taupītu degvielu.

Ūdeņraža ģenerators ir videi draudzīga degviela, vienīgie atkritumi, ko tas rada, ir ūdens. Tas izdalās gāzveida stāvoklī un mums ir zināms kā ūdens tvaiks. Un viņam, savukārt, nav nekādas negatīvas ietekmes uz vidi.

Šādai ierīcei ir citas pozitīvas priekšrocības, bet arī trūkumi. Vissvarīgākais trūkums ir tā sprādzienbīstamība. Tomēr, ievērojot visus piesardzības un drošības noteikumus, jūs varat izvairīties no negatīvām sekām.

Ūdeņraža reaktoram ir savas priekšrocības:

Darbojas uz ūdens;
Ietaupa elektroenerģiju;
Ir videi draudzīgs;
Augsta efektivitāte;
Apkopes vienkāršība.

Šādu HHO ierīci var iegādāties gatavu specializētā veikalā, tas, protams, maksās nepavisam lēti. Tomēr jūs varat to izgatavot pats no pieejamajām daļām, vienlaikus ietaupot pienācīgu summu. Tomēr viņam nepieciešama aizsardzība no ūdens un atsevišķa māja uzglabāšanai.

Pašdarināts ūdeņraža ģenerators: soli pa solim instrukcijas

Ūdeņraža ģeneratoru var izgatavot mājās, taču visam procesam būs nepieciešami rasējumi un soli pa solim instrukcijas. Elektrolīzera shēma ir ļoti vienkārša (to var apskatīt internetā), tāpēc praktiski nav nepieciešami nekādi konkrēti materiāli.

Lai izveidotu paštaisītu ūdeņraža ģeneratoru, mums ir nepieciešami daži instrumenti un materiāli: plastmasas trauks vai polietilēna tvertne ar vāku, caurspīdīga caurule 1 m garumā, ar diametru 8 mm, skrūves, uzgriežņi, silikona hermētiķis, nerūsējošā tērauda loksne. , 3 armatūra, pretvārsts, filtrs, metāla zāģis, uzgriežņu atslēgas un nazis.

Kad tas viss ir savākts, jūs varat sākt to ražot. Montāža tiek veikta saskaņā ar rasējumiem, kurus var atrast internetā vai pasūtīt pie speciālista.

Ražošanas instrukcija:

Izgrieziet 16 identiskas plāksnes no nerūsējošā tērauda loksnes.
Izurbiet caurumu vienā no stūriem. Leņķim jābūt vienādam visiem 16.
Noteikti nogrieziet pretējo stūri.
Mēs uzstādām plāksnes pārmaiņus uz sagatavotajām skrūvēm, izolējot tās ar paplāksnēm un polietilēna caurulēm. Viņi nedrīkst sazināties viens ar otru.
Mēs pievelkam visu konstrukciju ar uzgriežņiem, mēs iegūstam akumulatoru.
Mēs piestiprinām šo dizainu plastmasas traukā, ieeļļojiet caurumus ar hermētiķi.
Mēs urbjam caurumus vākā, apstrādājam tos ar silikonu tādā pašā veidā, pēc tam ievietojam armatūru.

Pašdarināts skābekļa hidrolizators ir gatavs. Tagad tikai jāpārbauda veiktspēja. Lai to izdarītu, piepildiet trauku ar ūdeni līdz stiprinājuma skrūvēm un aizveriet to ar vāku. Mēs uzliekam polietilēna šļūteni uz viena no trim veidgabaliem un nolaižam tās otros zirgus atsevišķā traukā, kas arī ir piepildīta ar ūdeni. Elektrība jāpieslēdz pie skrūvēm, ja uz virsmas parādās burbuļi, tad ģenerators strādā un izdala ūdeņradi. Pēc šāda savienojuma un verifikācijas mēs notecinām ūdeni un pēc tam ielejam traukā gatavo sārmaino elektrolītu, lai atbrīvotos vairāk gāzes.

Elektrolizators automašīnai: katalizatoru veidi

Ūdeņraža ģenerators, ja tas ir uzstādīts, spēj samazināt vieglo vai kravas automašīnu, motociklu degvielas patēriņu, kā arī samazināt kaitīgo vielu emisiju atmosfērā. Mūsdienās šāds automašīnas ģenerators kļūst arvien populārāks. Elektrolīzes process automašīnā notiek, izmantojot īpašu katalizatoru. Gala rezultāts ir ūdeņraža oksiūdeņradis (HNO), kas tiek sajaukts ar degvielu, kas veicina tā pilnīgu sadegšanu.

Pateicoties šai instalācijai, jūs varat ietaupīt degvielu par 50%. Un arī, uzstādot šo konstrukciju savā automašīnā, jūs ne tikai samazināsit toksiskās emisijas, bet arī: palielināsiet dzinēja darbības laiku, samazināsiet paša motora temperatūru un vienlaikus palielināsiet visa spēka agregāta jaudu. .

Visi procesi, kas notiek ūdeņraža ģeneratorā, notiek automātiski saskaņā ar īpašu programmu. Šī programma ir iešūta datorā, kas kontrolē visu automašīnu. Bez tā iekārta vienkārši nedarbosies.

Ir vairāki katalizatoru veidi:

Cilindrisks;
Ar atvērtām plāksnēm vai tos sauc arī par sausiem;
ar atsevišķām šūnām.

Ūdeņraža ģeneratoru var izgatavot pats, taču eksperti to neiesaka darīt, jo šai ierīcei ir ļoti sarežģīts dizains un tā vēl nav droša. Ja jūs joprojām nolemjat to izgatavot pats, šim nolūkam vislabāk piemērots akumulators, kas ir sabojājies.

Elektrolīzi plaši izmanto ražošanas sektorā, piemēram, lai ražotu alumīniju (ceptās anoda iekārtas RA-300, RA-400, RA-550 u.c.) vai hloru (Asahi Kasei rūpnieciskās rūpnīcas). Ikdienā šis elektroķīmiskais process tika izmantots daudz retāk, piemēram, baseina elektrolizators Intellichlor vai plazmas metinātājs Star 7000. Degvielas, gāzes un apkures tarifu sadārdzināšanās ir būtiski mainījusi situāciju, radot domu par ūdens elektrolīze mājās populāra. Apsveriet, kādas ir ierīces ūdens sadalīšanai (elektrolizatori), un kāds ir to dizains, kā arī to, kā ar savām rokām izveidot vienkāršu ierīci.

Kas ir elektrolizators, tā īpašības un pielietojums

Šis ir tāda paša nosaukuma elektroķīmiskā procesa ierīces nosaukums, kam nepieciešams ārējs barošanas avots. Strukturāli šis aparāts ir ar elektrolītu piepildīta vanna, kurā ir ievietoti divi vai vairāki elektrodi.

Šādu ierīču galvenā īpašība ir veiktspēja, bieži šis parametrs ir norādīts modeļa nosaukumā, piemēram, stacionārajās elektrolīzes ražotnēs SEU-10, SEU-20, SEU-40, MBE-125 (membrānas bloku elektrolizatori) u.c. . Šajos gadījumos skaitļi norāda ūdeņraža ražošanu (m 3 /h).

Kas attiecas uz pārējiem parametriem, tie ir atkarīgi no konkrētā ierīces veida un pielietojuma jomas, piemēram, veicot ūdens elektrolīzi, iekārtas efektivitāti ietekmē šādi parametri:

Tādējādi, pieliekot izejām 14 voltus, mēs iegūsim 2 voltus katrā šūnā, savukārt plāksnēm katrā pusē būs atšķirīgs potenciāls. Elektrolizatorus, kuros izmanto līdzīgu plākšņu savienojuma sistēmu, sauc par sausajiem elektrolizatoriem.

Attālums starp plāksnēm (starp katodu un anoda telpu), jo mazāks tas ir, jo mazāka būs pretestība un līdz ar to caur elektrolīta šķīdumu iet cauri lielāka strāva, kā rezultātā palielināsies gāzes ražošana.
Plāksnes izmēri (tas nozīmē, elektrodu laukums) ir tieši proporcionāli strāvai, kas plūst caur elektrolītu, kas nozīmē, ka tie ietekmē arī veiktspēju.
Elektrolītu koncentrācija un tā termiskais līdzsvars.
Elektrodu izgatavošanai izmantotā materiāla raksturojums (zelts ir ideāls materiāls, bet pārāk dārgs, tāpēc paštaisītās ķēdēs tiek izmantots nerūsējošais tērauds).
Procesa katalizatoru pielietošana utt.

Kā minēts iepriekš, šāda veida augus var izmantot kā ūdeņraža ģeneratorus, lai ražotu hloru, alumīniju vai citas vielas. Tos izmanto arī kā ierīces ūdens attīrīšanai un dezinfekcijai (UPEV, VGE), kā arī tā kvalitātes salīdzinošai analīzei (Tesp 001).

Mūs galvenokārt interesē ierīces, kas ražo Brauna gāzi (ūdeņradi ar skābekli), jo tieši šim maisījumam ir visas izredzes izmantot kā alternatīvu enerģijas nesēju vai degvielas piedevu. Mēs tos apsvērsim nedaudz vēlāk, bet tagad pāriesim pie vienkāršākā elektrolizatora, kas sadala ūdeni ūdeņradī un skābeklī, konstrukciju un darbības principu.

Ierīce un detalizēts darbības princips

Aparāti detonējošās gāzes ražošanai drošības apsvērumu dēļ nenozīmē tās uzkrāšanos, tas ir, gāzes maisījums tiek sadedzināts uzreiz pēc saņemšanas. Tas nedaudz vienkāršo dizainu. Iepriekšējā sadaļā mēs apskatījām galvenos kritērijus, kas ietekmē ierīces veiktspēju un uzliek noteiktas veiktspējas prasības.

Ierīces darbības princips ir parādīts 4. attēlā, pie elektrolīta šķīdumā iegremdētiem elektrodiem ir pievienots pastāvīga sprieguma avots. Rezultātā caur to sāk iet strāva, kuras spriegums ir augstāks par ūdens molekulu sadalīšanās punktu.

4. attēls. Vienkāršas šūnas dizains

Šī elektroķīmiskā procesa rezultātā katods atbrīvo ūdeņradi, un anods atbrīvo skābekli proporcijā 2 pret 1.

Elektrolizatoru veidi

Īsi apskatīsim galveno ūdens sadalīšanas ierīču veidu dizaina iezīmes.

Sauss

Šāda veida ierīces dizains tika parādīts 2. attēlā, tās īpatnība ir tāda, ka, manipulējot ar šūnu skaitu, ierīci ir iespējams darbināt no avota, kura spriegums ievērojami pārsniedz minimālo elektroda potenciālu.

Plūstošs

Vienkāršotu šāda veida ierīču izkārtojumu var atrast 5. attēlā. Kā redzat, dizainā ir iekļauta vanna ar elektrodiem "A", kas pilnībā piepildīta ar šķīdumu un tvertne "D".

5. attēls. Plūsmas šūnas uzbūve

Ierīces darbības princips ir šāds:

elektroķīmiskā procesa ieejā gāze kopā ar elektrolītu caur cauruli "B" tiek izspiesta tvertnē "D";
tvertnē "D" ir gāzes atdalīšana no elektrolīta šķīduma, kas tiek izvadīta caur izplūdes vārstu "C";
elektrolīts caur cauruli "E" atgriežas hidrolīzes vannā.

Membrāna

Šāda veida ierīču galvenā iezīme ir cieta elektrolīta (membrānas) izmantošana uz polimēra bāzes. Šāda veida ierīču konstrukciju var atrast 6. attēlā.

6. attēls. Membrānas tipa elektrolizators

Šādu ierīču galvenā iezīme ir membrānas dubultais mērķis, tā ne tikai transportē protonus un jonus, bet arī atdala gan elektrodus, gan elektroķīmiskā procesa produktus fiziskajā līmenī.

Diafragma

Gadījumos, kad elektrolīzes produktu difūzija starp elektrodu kamerām nav pieļaujama, tiek izmantota poraina diafragma (kas deva nosaukumu šādām ierīcēm). Materiāls tam var būt keramika, azbests vai stikls. Dažos gadījumos šādas diafragmas izveidošanai var izmantot polimēru šķiedras vai stikla vate. 7. attēlā parādīta vienkāršākā elektroķīmisko procesu diafragmas ierīces versija.

Paskaidrojums:

skābekļa izvads.
U-veida kolba.
Ūdeņraža izvade.
Anods.
Katods.
Diafragma.

sārmains

Elektroķīmisks process destilētā ūdenī nav iespējams, kā katalizators tiek izmantots koncentrēts sārma šķīdums (sāls nav vēlams, jo šajā gadījumā izdalās hlors). Pamatojoties uz to, lielāko daļu elektroķīmisko ierīču ūdens sadalīšanai var saukt par sārmainām.

Tematiskajos forumos ieteicams izmantot nātrija hidroksīdu (NaOH), kas atšķirībā no cepamās sodas (NaHCO 3) nerūsē elektrodu. Ņemiet vērā, ka pēdējam ir divas būtiskas priekšrocības:

Jūs varat izmantot dzelzs elektrodus.
Netiek izdalītas kaitīgas vielas.

Taču viens būtisks trūkums noliedz visas cepamās sodas kā katalizatora priekšrocības. Tā koncentrācija ūdenī nav lielāka par 80 gramiem litrā. Tas samazina elektrolīta salizturību un tā strāvas vadītspēju. Ja pirmo joprojām var izturēt siltajā sezonā, otrajam ir nepieciešams palielināt elektrodu plākšņu laukumu, kas savukārt palielina konstrukcijas izmēru.

Elektrolizators ūdeņraža ražošanai: rasējumi, diagramma

Apsveriet, kā izveidot jaudīgu gāzes degli, ko darbina ūdeņraža un skābekļa maisījums. Šādas ierīces diagrammu var redzēt 8. attēlā.

Rīsi. 8. Ūdeņraža degļa ierīce

Paskaidrojums:

Degļa uzgalis.
gumijas caurules.
Otrā ūdens slēdzene.
Pirmā ūdens slēdzene.
Anods.
Katods.
Elektrodi.
Elektrolizatora vanna.

9. attēlā parādīta mūsu degļa elektrolizatora barošanas avota shematiska diagramma.

Rīsi. 9. Elektrolīzes degļa barošanas avots

Lai iegūtu jaudīgu taisngriezi, mums ir vajadzīgas šādas daļas:

Tranzistori: VT1 - MP26B; VT2 — P308.
Tiristori: VS1 - KU202N.
Diodes: VD1-VD4 - D232; VD5 - D226B; VD6, VD7 - D814B.
Kondensatori: 0.5uF.
Mainīgie rezistori: R3 -22 kOhm.
Rezistori: R1 - 30 kOhm; R2 - 15 kOhm; R4 - 800 omi; R5 - 2,7 kOhm; R6 - 3 kOhm; R7 - 10 kOhm.
PA1 - ampērmetrs ar mērīšanas skalu vismaz 20 A.

Īsa instrukcija par elektrolīzera detaļām.

Vannu var izgatavot no vecā akumulatora. Plāksnes jāgriež 150x150 mm no jumta dzelzs (loksnes biezums 0,5 mm). Lai strādātu ar iepriekš minēto barošanas avotu, jums būs jāsamontē elektrolizators 81 elementam. Zīmējums, saskaņā ar kuru tiek veikta uzstādīšana, ir parādīts 10. attēlā.

Rīsi. 10. Ūdeņraža degļa elektrolizatora rasējums

Ņemiet vērā, ka šādas ierīces apkope un vadība nesagādā grūtības.

Pašdarināts elektrolizators automašīnai

Internetā var atrast daudzas HHO sistēmu diagrammas, kas, pēc autoru domām, ļauj ietaupīt no 30% līdz 50% degvielas. Šādi apgalvojumi ir pārāk optimistiski, un tos parasti neatbalsta nekādi pierādījumi. Šādas sistēmas vienkāršota diagramma ir parādīta 11. attēlā.

Automašīnas elektrolizatora vienkāršota shēma

Teorētiski šādai ierīcei būtu jāsamazina degvielas patēriņš tās pilnīgas izdegšanas dēļ. Lai to izdarītu, Brauna maisījums tiek ievadīts degvielas sistēmas gaisa filtrā. Tas ir ūdeņradis un skābeklis, ko iegūst no elektrolizatora, ko darbina automašīnas iekšējais tīkls, kas palielina degvielas patēriņu. Apburtais loks.

Protams, enerģijas patēriņa samazināšanai var izmantot PWM strāvas regulatora ķēdi, efektīvāku komutācijas barošanas avotu vai citus trikus. Dažreiz internetā tiek piedāvāti elektrolizatoram iegādāties zema ampēru barošanas bloku, kas parasti ir muļķīgi, jo procesa veiktspēja ir tieši atkarīga no strāvas stipruma.

Tas ir kā Kuzņecova sistēma, kuras ūdens aktivators ir pazudis, un nav patenta utt. Iepriekš minētajos videoklipos, kur tiek runāts par šādu sistēmu nenoliedzamajām priekšrocībām, praktiski nav pamatotu argumentu. Tas gan nenozīmē, ka idejai nav tiesību pastāvēt, taču apgalvotie ietaupījumi ir "nedaudz" pārspīlēti.

Pašdarināts elektrolizators mājas apkurei

Pašlaik nav jēgas izgatavot mājās gatavotu elektrolizatoru mājas apkurei, jo elektrolīzes rezultātā iegūtā ūdeņraža izmaksas ir daudz dārgākas nekā dabasgāze vai citi siltumnesēji.

Jāpatur prātā arī tas, ka neviens metāls nevar izturēt ūdeņraža sadegšanas temperatūru. Tiesa, ir Stan Martin patentēts risinājums, kas ļauj apiet šo problēmu. Ir jāpievērš uzmanība galvenajam punktam, kas ļauj atšķirt cienīgu ideju no acīmredzamām muļķībām. Atšķirība starp tām ir tāda, ka pirmajam tiek piešķirts patents, bet otrais savus atbalstītājus atrod internetā.

Ar šo varētu beigties raksts par sadzīves un rūpnieciskajiem elektrolizatoriem, taču ir jēga izveidot nelielu pārskatu par uzņēmumiem, kas ražo šīs ierīces.

Pārskats par elektrolizatoru ražotājiem

Mēs uzskaitām ražotājus, kas ražo kurināmā elementus uz elektrolizatoru bāzes, daži uzņēmumi ražo arī sadzīves tehniku: NEL Hydrogen (Norvēģija, tirgū kopš 1927. gada), Hydrogenics (Beļģija), Teledyne Inc (ASV), Uralkhimmash (Krievija), RusAl (Krievija, ievērojami uzlabota Soderberg tehnoloģija), RutTech (Krievija).

Ierīce, kas ļauj iegūt ūdeņradi no ūdens, ir ūdeņraža ģenerators. Tos bieži izmanto automašīnās. Šādas ierīces izmantošana automašīnā ir pamatota. Radītais ūdeņradis nonāk dzinēja ieplūdes kolektorā. Tas ļauj ietaupīt degvielu un dažreiz palielināt tā jaudu. ASV šādus ģeneratorus ražo rūpnīcās. Tie nav lēti – no 300 līdz 800 dolāriem. Mūsu valstī ģeneratoru vēlams izgatavot pašam.

Ūdeņraža ģeneratora darbības princips

Ūdens molekula ir ūdeņraža un skābekļa kombinācija. Atomiem ir spēja radīt jonus. Ja esat skatījies eksperimentus, kuros izmanto Tesla spoli, tad jums jāzina, ka atomi jonizējas, pakļaujoties elektriskā lauka iedarbībai. Šajā gadījumā ūdeņradis veidos pozitīvus jonus, bet skābeklis veidos negatīvus jonus. Ūdeņraža ģeneratoros ūdens molekulu atdalīšanai vienu no otras izmanto elektrisko lauku.

Tātad, ievietojot ūdenī divus elektrodus, starp tiem ir jāizveido elektriskais lauks. Priekš šī tiem jābūt savienotiem ar akumulatora spailēm vai jebkuru citu barošanas avotu. Anods ir pozitīvais un katods ir negatīvais elektrods. Joni, kas veidojas ūdenī, tiks vilkti pret elektrodu, kura polaritāte ir pretēja. Ja joni saskaras ar elektrodiem, to lādiņš tiek neitralizēts elektronu pievienošanas vai noņemšanas dēļ. Kad gāze, kas parādās starp elektrodiem, nonāk virspusē, tā jānosūta uz dzinēju.

Ūdeņraža šūnās automašīnām ietilpst trauks ar ūdeni, kas atrodas zem pārsega. Vienkāršs traukā ielej krāna ūdeni un tur pievieno tējkaroti katalizatora un soda. Ar akumulatoru savienotās plāksnes ir iegremdētas iekšpusē. Ieslēdzot automātisko aizdedzi, konstrukcija (ūdeņraža ģenerators) ražo gāzi.

Kādus elektrodus vislabāk izmantot?

Pasaulē pirmie elektrodi tika izgatavoti no vara, taču izrādījās, ka tie bija tālu no ideāla. Turklāt, saskaroties ar ūdeni, varš rada spēcīgu reakciju. Izdalās liels skaits piesārņotāju, tāpēc vara izmantošana nebūt nav labākā izvēle. Mēs iesakām izmantot nerūsējošā tērauda elektrodus. Lai samazinātu korozijas iespējamību jums jāizvēlas augstas kvalitātes nerūsējošais tērauds. Lai samazinātu pretestību, lokšņu biezumam jābūt apmēram 2 mm.