Водородный генератор сделать своими руками в домашних условиях для отопления

Методы получения водорода

На уроках химии средней школы когда-то давались пояснения на тот счёт, как получить водород из обычной воды, вытекающей из под крана. Есть в химической сфере такое понятие – электролиз. Именно благодаря электролизу имеется возможность получать водород.

Простейшая водородная установка представляет собой некую ёмкость, заполненную водой. Под слоем воды размещаются два пластинчатых электрода. К ним подводится электрический ток. Так как вода является отличным проводником электрического тока, между пластинами устанавливается контакт с малым сопротивлением.

Проходящий сквозь малое водяное сопротивление ток способствует образованию химической реакции, в результате которой образуется водород.

Схема экспериментальной водородной установки, которая в прежние времена изучалась в программе средней школы на уроках химии. Как выясняется, для практики современных житейских потребностей уроки те не были лишними

Казалось бы, всё просто и остаётся совсем немного – собрать образовавшийся водород, чтобы применить его в качестве энергетика. Но в химии никогда не обходится без тонких деталей.

Так и здесь: если водород соединяется с кислородом, при определённой концентрации образуется взрывоопасная смесь. Этот момент является одним из критичных явлений, ограничивающих возможности построения достаточно мощных домашних станций.

В кондиционерах

В кондиционерах осушающего типа сточные воды являются побочным продуктом, возникающим в результате охлаждения воздуха и конденсации , как в атмосферном водогенераторе (AWG). Вода в этом случае не очищается. Холодильное оборудование для кондиционирования воздуха обычно снижает абсолютную влажность воздуха, обрабатываемого системой. Относительно холодный (ниже точки росы) змеевик испарителя конденсирует водяной пар из обработанного воздуха, так же как ледяной напиток конденсирует воду на внешней стороне стакана. Таким образом, из охлажденного воздуха удаляется водяной пар и снижается относительная влажность в помещении. Вода обычно сливается в канализацию или может просто капать на землю на открытом воздухе. Тепло отводится конденсатором, который находится за пределами охлаждаемого помещения.

Устройство и принцип работы генератора водорода

Как это работает

Классический аппарат для выработки водорода включает в себя трубку небольшого диаметра, зачастую – с круглым сечением. Под ней расположены спецячейки с электролитом. Сами частицы алюминия располагаются в нижнем сосуде. Электролит в данном случае подходит только щелочного типа. Над подающим насосом установлен резервуар, где собирается конденсат. В некоторых моделях применяется 2 насоса. Температура контролируется прямо в ячейках.

Генератор получает газ из воды. Ее качество напрямую влияет на количество примесей в готовом продукте. Так, если в генератор попадает вода с высокой концентрацией посторонних ионов, то ей сперва предстоит пройти через деионизационный фильтр.

Вот как происходит процесс получения газа:

Дистиллят расщепляется на кислород (O) и водород (H) в процессе электролиза.
O2 поступает в питающий бак, а затем уходит в атмосферу в виде побочного продукта.
H2 поставляется в сепаратор, отделяется от воды, которая затем снова поступает в питающий бак.
Водород повторно пропускается сквозь разделяющую мембрану, которая извлекает из него остатки кислорода, а затем попадает в хроматографическое оборудование.

Метод электролиза

Как уже упоминалось выше, в мире практически нет таких же неиссякаемых энергоисточников, как водород. Не следует забывать, что Мировой океан на 2/3 состоит из этого элемента, а во всей Вселенной H2 на пару с гелием занимает наибольший объем. Но чтобы получить чистый водород, нужно расщепить воду на частицы, а сделать это не очень просто.

Ученые после многолетних ухищрений изобрели метод электролиза. Этот метод основывается на помещении в воду на близком расстоянии друг от друга двух пластин из металла, которые подсоединены к источнику большого напряжения. Далее подается питание – и большой электропотенциал фактически разрывает молекулу воды на компоненты, в результате чего высвобождается 2 атома водорода (HH) и 1 — кислорода (O).

Данный газ (HHO) был назван в честь ученого австралийского ученого Юлла Брауна, который в 1974 году запатентовал создание электролизера.

Топливная ячейка Стенли Мейера

Ученый из США Стенли Мейер изобрел такую установку, которая использовала не сильный электропотенциал, а токи определенной частоты. Молекула воды раскачивается в такт изменяющимся электрическим импульсам и входит в резонанс. Постепенно он набирает мощность, которой хватает для разделения молекулы на составляющие. Для такого воздействия нужны в десятки раз меньшие токи, чем для функционирования стандартного электролизного агрегата.

Преимущества газа Брауна как источника энергии

Вода, из которой получают HHO, присутствует на нашей планете в огромном количестве. Соответственно, источники водорода практически неиссякаемы.
При сгорании газа Брауна образуется водяной пар. Его можно вновь конденсировать в жидкость и применять как сырье еще раз.
Сжигание HHO не приводит к выбросу каких-либо вредных веществ в атмосферу и не образует побочных продуктов, кроме воды. Можно сказать, что газ Брауна – самое экологичное топливо в мире.
При использовании водородного генератора выделяется водяной пар. Его количества хватает, чтобы длительное время поддерживать в помещении комфортную для человека влажность.

Это интересно: Как сделать дымоход из кирпича своими руками — схема, устройство и прочее

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИН

Для создания пластин лучше всего применять качественную нержавейку, так как в этом случае риск коррозийных процессов сведен к минимуму. Нержавеющая сталь проводит электроэнергию хуже меди, поэтому пластины должны иметь толщину приблизительно 2 миллиметра. Это поможет уменьшить сопротивление. Однако, чем лучше качественные характеристики металла, тем труднее его резать при изготовлении электродов.

Для пластин лучше всего использовать нержавейку

Пластины электродов нужно организовывать слоями, а дистанция между ними должна контролироваться шайбами из нейлона или иного диэлектрика. Пластины необходимо устанавливать так, чтобы минусовые перемежались с плюсовыми.

Немного фактов о воде

Вода из водопровода

Основным источником питьевой воды на данный момент является центральный водопровод. Технология хлорирования воды для дезинфекции используется больше 100 лет по всему земному шару. Но хлор достаточно токсичный для человеческого организма и уж тем более животных. Как утверждают исследователи, на протяжении всей жизни человек потребляет до 16 кг хлора. Но он негативно влияет на здоровье человека, поэтому отмечают преждевременное старение организма. При кипячении хлор создает канцерогенные соединения, которые являются провокаторами онкологических заболеваний.

Бутилированная вода

Очень часто даже хуже по качеству, нежели водопроводная. Средняя цена за один литр такой воды составляет 6 рублей – какое же вы качество хотите получить за эти деньги? Производители подобного «продукта» используют для очищения технологию обработки осмоса, а значит, прогоняют через фильтр обычную воду. Для того чтобы она не мутнела и в ней долгое время не образовывалась плесень, в нее добавляют консерванты.

Любая вода, будь то водопроводная или из бутылки, имеет информационную (гомеопатическую) память, приобретенную в старых трубах канализации и грязных реках. Вода, даже после тщательной очистки, все равно будет помнить о яде, который в ней был, поэтому считается «больной». По этой причине очистка воды через систему фильтрации – это не все, что нужно. Воду следует лечить, восстанавливать через первоначальную структуру посредством конденсации-испарения или заморозки и дальнейшего оттаивания, как это и есть в природе. В особом генераторе воды из воздуха вода начинает оживать за счет процесса конденсации.

https://youtube.com/watch?v=TqTOXqKdpPQ

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.

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.

Это интересно: Калориферы для приточной вентиляции — виды, устройство и расчет мощности

Изготовление водородной воды

Во время получения этой живой воды есть выбор. Кроме забора из настоящих источников, работают также с простой пригодной для питья. Первый способ, как выполнить водородную воду дома, – это сатурация (обогащение ее молекулярным водородом). Это обязательный этап изготовления газировок. В них газ возникает способом отделки в сатураторе. Очень маленькая версия прибора имелась фактически во всех советских семьях. Необходимо отметить, что аппарат насыщал напитки углекислым газом. При этом сатуратор для водородной воды в нее переводит водород из специализированных баллонов.

Следующий активатор – это электролизация, которая проходит способом пропускания тока через жидкость. На катоде при этом образуется молекулярный водород, кислород – на аноде. Героиню публикации можно получить и способом реакции воды с самыми разными металлами. В данном случае подойдёт простой магний, а еще его гидриды. Но получившийся продукт аналогичным образом насыщается газом и разными посторонними примесями. А это означает, ему требуется очистка. Иначе вред водородной воды ее пользу перевесит. Стало быть, новинку рынка делают очень часто сатурацией и электролизом.

Критерии качества установки

Собрать качественную эффективную и продуктивную установку в домашних условиях крайне сложно. К примеру, если даже взять в расчёт такой критерий, как металл, из которого делаются электродные пластины или трубки, уже есть риск столкнуться с проблемами.

Долговечность электродов зависит от вида металла и его свойств. Можно, конечно, использовать ту же самую нержавейку, но продолжительность жизни таких элементов будет недолгой.

Некая пародия электродных пластин для генератора водорода. Взяты пластины от обычного переменного конденсатора, которые сделаны из алюминия. Таких электродов хватит ровно на полчаса работы даже в составе малой экспериментальной системы

Существенную роль играют также монтажные размеры. Необходимы расчёты с высокой точностью по отношению к требуемой мощности, качеству воды и прочим параметрам.

Так, если величина зазора между рабочими электродами окажется вне расчётного значения, водородный генератор может не функционировать вовсе. В худшем случае мощность, на которую делался расчёт, окажется в несколько раз меньшей.

Даже сечение провода, соединяющего электроды с источником питания, имеет значение в устройстве генератора водорода. Правда, здесь дело касается безопасной эксплуатации устройства. Тем не менее, следует учитывать и эту деталь конструкции в домашнем исполнении.

Возвращаясь к безопасной эксплуатации системы, следует также не забывать о внедрении в конструкцию так называемого водяного затвора, препятствующего обратному движению газа.

Несмотря на довольно внушительное число разработок самодельных генераторов водорода, реально эффективного варианта пока нет. Все модели уступают заводскому оборудованию

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.

Что такое водородная вода, ее плюсы и минусы, свойства

Водородной называют питьевую воду, насыщенную молекулами, не имеющими между собой связи – водородом в чистом виде.

Одна из причин возникновения заболеваний различной степени тяжести — воздействие оксидантов — активных форм кислорода. Неблагоприятные факторы — загрязнения воздуха, малая физическая активность, вредные привычки — приводят к чрезмерному накоплению оксидантов в организме человека.

Изучение свойств оксидантов показало эффективность их устранения с помощью молекулярного водорода.

Исследователи выделяют следующие показатели, отвечающие за использование этого вещества:

малый размер молекул позволяет им проникать через биологические мембраны, доставляя полезные вещества во все клетки организма;
водород избавляется от опасных оксидантов, мало воздействуя на полезные радикалы (они участвуют в обменных процессах);
никаких побочных продуктов не образуется, противопоказаний к применению терапии нет.

Польза и вред

Попробуем разобраться, в чем польза и вред водородной воды по мнению врачей.

Плюсы

очищение от токсинов всех систем органов;
предотвращение воспалительных процессов;
повышение иммунитета;
снижение уровня холестерина;
ускорение обменных процессов в организме;
укрепление волос и ногтей;
помощь при похудении (не является средством похудения);
уменьшение аллергических проявлений;

Минусы

ее нужно пить сразу после приготовления. Это связано с быстрой улетучиваемостью водорода.

Вреда организму субстанция не приносит, противопоказаний не имеет, но эффект от ее использования проявится только при ежедневном употреблении.

Как принимать заряженную воду

Принимать водородную воду можно не только при наличии болезни. В идеале рекомендуется полностью заменить выпиваемую воду на заряженную водородным генератором. Т. е. в среднем это составит 1,5–2 литра ежедневно.

Активатор воды является ультрасовременным решением – он портативен, имеет в комплекте бутылку для воды (к нему можно подсоединить и обычную пластиковую), можно носить с собой.

Генератор работает очень быстро – достаточно налить напиток, нажать кнопку, и через 2 минуты жидкость обогащена водородом. Если следом нажать кнопку повторно, то произойдет дополнительная активация, что еще лучше отразится на здоровье. Но есть и другие разновидности (стационарные, СПА-капсулы и т. д.).

Усилить целебные свойства активированной водородным генератором воды можно, настояв ее на травах (листьях малины, смородины, цветках липы, крапиве, полбе, ржи). Для этого холодную водородную воду наливают в стакан с желаемой травой, затем оставляют настаиваться в темном месте на 2 суток.

Если воду, заряженную водородным генератором, предварительно настоять на шунгите или кремнии, то эффект усилится.

Как настаивать воду на шунгите:

поместить шунгит в литровую емкость с водой (100 г камня на 1 л воды);
оставить на 3 дня (если камень обычный) или 3 часа (если благородный);
по истечении времени пол-литра перелить в другую емкость, остаток вылить;
настоянную воду дополнительно пропустить через водородный генератор.

Как настаивать воду на кремнии:

опустить кремний в воду;
накрыть емкость марлей;
оставить в светлом месте (но вдали от солнечных лучей) на 2–3 суток;
кремниевую воду дополнительно пропустить через водородный генератор.

Рецепт овсяного киселя, в котором можно обычную воду заменить водородной:

https://youtube.com/watch?v=ixIvzLLs82c

Конструкция водородного генератора

Для постройки генераторов водорода своими руками обычно берут в качестве основы классическую схему установки Брауна. Такой электролизёр средней мощности состоит из группы ячеек, каждая из которых содержит группу пластинчатых электродов. Мощность установки определяется общей площадью поверхности пластинчатых электродов.

Ячейки помещаются внутрь ёмкости, хорошо изолированной от внешней среды. На корпус резервуара выводятся патрубки для подключения водяной магистрали, вывода водорода, а также контактная панель подключения электричества.

Аппарат генерации водорода, спроектированный по схеме Брауна. По всем расчётам эта установка вполне должна обеспечить домашнее хозяйство теплом и светом. Другой вопрос – какие габариты и мощности позволят это сделать (+)

Схема генератора Брауна, кроме всего прочего, предусматривает наличие водяного затвора и обратного клапана. За счёт этих элементов организуется защита установки от обратного хода водорода. По такой схеме теоретически не исключается сборка водородной установки, к примеру, для организации отопления загородного дома.

Изготовление генератора собственными силами

В сети Интернет можно найти немало инструкций, как сделать водородный генератор. Следует отметить, что собрать такую установку для дома своими руками вполне реально — конструкция достаточно проста.

Компоненты водородного генератора своими руками для отопления в частном доме

Но что вы будете делать с полученным водородом? Еще раз обратите внимание на температуру горения этого топлива в воздухе. Она составляет 2800-3000°С. Если учесть, что при помощи горящего водорода режут металлы и другие твердые материалы, становится понятно, что установить горелку в обычный газовый, жидкотопливный или твердотопливный котел с водяной рубашкой не получится — он попросту прогорит

Если учесть, что при помощи горящего водорода режут металлы и другие твердые материалы, становится понятно, что установить горелку в обычный газовый, жидкотопливный или твердотопливный котел с водяной рубашкой не получится — он попросту прогорит.

Умельцы на форумах советуют выложить топку изнутри шамотным кирпичом. Но температура плавления даже лучших материалов данного типа не превышает 1600°С, долго такая топка не выдержит. Второй вариант — использование специальной горелки, которая способна понизить температуру факела до приемлемых величин. Таким образом, пока не найдете такую горелку, не стоит начинать монтировать самодельный водородный генератор.

Советы по сборке и эксплуатации генератора

Решив вопрос с котлом, выберите подходящую схему и инструкцию на тему, как сделать водородный генератор для отопления частного дома.

Самодельное устройство будет эффективным только при условии :

достаточной площади поверхности пластинчатых электродов;
правильного выбора материала для изготовления электродов;
высокого качества жидкости для электролиза.

Какого размера должен быть агрегат, генерирующий водород в достаточных количествах для отопления дома, придется определять «на глазок» (на основании чужого опыта), либо собрав для начала небольшую установку. Второй вариант практичнее — он позволит понять, стоит ли тратить деньги и время на монтаж полноценного генератора.

В качестве электродов в идеале используются редкие металлы, но для домашнего агрегата это слишком дорого. Рекомендуется выбрать пластины из нержавеющей стали, желательно ферромагнитной.

Конструкция водородного генератора

К качеству воды предъявляются определенные требования. Она не должна содержать механические загрязнения и тяжелые металлы. Максимально эффективно генератор работает на дистиллированной воде, но для удешевления конструкции можно ограничиться фильтрами для очистки воды от ненужных примесей. Чтобы электрическая реакция протекала интенсивнее, в воду добавляют гидроксид натрия в соотношении 1 столовая ложка на 10 л воды.

Что такое генератор водорода и как его сделать своими руками

Методы получения водорода

В кондиционерах