Как работает собранная конструкция?
На Шим подается напряжение, регулятор образует напряжение с необходимой частотой. От того какая будет частота, зависит плодотворность выработки газа. Затем напряжение подается на нержавеющие трубки или пластины, в которых находится вода. В них, под действием тока, выделяется «гремучка». Далее она поступает по гибким трубкам в емкость осушителя. А уже из осушителя, газ подается в контур подачи воздуха.
Такую установку можно применять для отапливания: гаражных кооперативов, загородных домов, все зависит от полета вашей фантазии. Чтобы применить данную установку для отапливания дома, нужно переделать твердотопливный котел или газовый, под газ Брауна. Если вы все-таки надумаете собирать и активно использовать данную самодельную установку, то вы получите дешевое топливо. И экологически чистый продукт, который не загрязняет воздух. При сборке генератора газа Брауна, у вас будут возникать вопросы. Здесь мы ответим на наиболее часто задаваемые вопросы.
Какую воду использовать, обычную водопроводную или дистиллированную?
Можно использовать водопроводную воду, если в ней нет тяжелых металлов или дистиллированную. Но лучший эффект достигается при использовании раствора гидроксида натрия, добавленного в дистиллированную воду. Необходимо соблюсти пропорцию, на десять литров воды нужно добавить одну столовую ложку гидроксида натрия и тщательно размешать.
Какой металл использовать?
В разных пособиях и руководствах, пишут о том, что необходимо использовать только редкие металлы.
Вас вводят в заблуждение. Можно использовать любую нержавеющую сталь. Самые хорошие результаты при работе со сталью, показала ферромагнитная сталь, которая не притягивает частицы ненужного мусора. Еще один важный момент, главное, при выборе металла, отдать предпочтение нержавеющей стали, и чтобы она не была подвержена окислению.
Насколько долговечны пластины электродов?
Менять пластины на новые нет надобности, так как при работе они совсем не разрушаются.
Что нужно сделать, чтобы подготовить пластины для электродов? И как правильно это сделать?
В первую очередь, перед сборкой пластин их необходимо очень тщательно промыть в мыльном растворе, а потом обработать их поверхность спиртосодержащим веществом (водкой или спиртом). Электролизер некоторое время необходимо «погонять», периодически заменяя грязную воду, на чистую. Продолжаем до тех пор, пока вода не вымоет всю грязь. Если вода будет достаточно чистая, то установка нагреваться не будет.
Если вы собрали электролизер правильно, то при его использовании вода и пластины нагреваться не будут
Важно не перегревать электролизер выше 65 градусов. Если температура поднимется выше указанной температуры, то к пластинам пристанет грязь, металлы с минералами. И их придется удалять при помощи наждачной бумаги или заменять их на новые
И их придется удалять при помощи наждачной бумаги или заменять их на новые.
Как устроен прибор
Сам корпус имеет клеммы, чтобы подключать источник питания и есть втулка, через которую выводится газ.
Работу прибора можно описать так: электроток пропускается через дистиллированную воду между пластинами с разными полями (у одной — анод, у другой — катод), расщепляет её на кислород и водород.
В зависимости от площади пластин электроток имеет свою силу, если площадь большая, то и тока по воде проходит много и больше выделяется газа. Схема подключения пластин поочередная, сначала плюс, потом минус и так далее.
Электроды рекомендуется делать из нержавеющей стали, которая в процессе электролиза не вступает в реакцию с водой. Главное найти нержавейку высокого качества. Между электродами лучше сделать расстояние маленькими, но так, чтобы пузыри газа легко между ними передвигались. Крепеж лучше изготовить из соответствующего металла, что и электроды.
Примите во внимание:
в связи с тем, что технология изготовления связана с газом, то во избежание образования искры, необходимо произвести плотное прилегание всех деталей. В рассматриваемом варианте устройство включает в себя 16 пластин, расположены они друг от друга в пределах 1 мм
За счет того, что пластины имеют достаточно немалую площадь поверхности и толщину, можно будет пропустить через такое устройство высокие токи, однако нагрева металла не произойдет. Если измерить на воздухе емкость электродов, то она составит 1nF, данный набор использует до 25А в простой воде из водопровода.
Для сбора водородного генератора своими руками можно применить контейнер пищевой, так как его пластик термоустойчив. Затем нужно в контейнер опустить электроды для сбора газа с разъемами изолированными герметично, крышкой и другими соединениями.
Если использовать контейнер из металла, то во избежание короткого замыкания, электроды крепятся на пластике. С двух сторон медных и латунных фитингов устанавливаются два разъема (фитинг – монтировать, собирать) для извлечения газа. Разъемы контактные и фитинги нужно прочно закрепить, применяя герметик из силикона.
Основная идея
Такое устройство вполне можно изготовить своими руками и использовать, к слову не только с целью отопления дома, но и, к примеру, для газорезки металла. Действие его заключается в процессе разложения воды в электролизере, полезным результатом которого и является газ Брауна, а побочным – водяной пар. Какие же отличительные черты можно выделить у этого оригинального способа отопления дома по сравнению с традиционными системами? Они следующие:
- Очевидно, что вода на нашей планете дефицитным соединением не является, распространена повсеместно, а значит, как сырье для получения энергии будет сверхдешевым и практически неисчерпаемым материалом;
- Еще более упрочняющим позиции первого утверждения выступает то обстоятельство, что побочным продуктом работы электролизера является водяной пар, после образования конденсата вновь становящийся жидкостью, т. е. вода рециркулирует, и это позволяет говорить о возобновляемости данного исходного материала;
- В виду отсутствия каких бы то ни было побочных продуктов работы электролизера, за исключением упомянутого водяного пара, применение данного изделия с целью последующего обогрева дома совершенно безвредно для человека и природы, т. е. является экологичным;
- Приятным дополнением выступает автоматическое поддержание достаточного уровня влажности в помещении за счет все того же выделения водяного пара, что не только предохраняет воздух от пересушивания, но и улучшает его характеристики теплопередачи.
Таким образом, идея использовать генератор газа Брауна в системах отопления во всех отношениях превосходная, но на пути повсеместного ее внедрения есть известные препятствия. Они сводятся к таким моментам:
- Основная загвоздка кроется в необходимости учета закона сохранения энергии, ведь для того, чтобы прибор вырабатывал газ, ему требуется электропитание, и если расходы на него будут сопоставимы с получаемым полезным теплом, то смысла в использовании подобных схем отопления становится немного. По поводу соотношения затрачиваемых ресурсов и полезной отдачи на выходе системы постоянно ведутся острые споры, но на данный момент нет общепринятого мнения по этому вопросу. Поскольку развитие технологий никогда не останавливается, то эта проблема рентабельности, может и не так быстро, как хотелось бы, но непременно будет устранена;
- Небеспочвенность скептических утверждений о нерентабельности и сомнительной эффективности систем отопления, использующих в качестве топлива газ Брауна, подтверждается как высокой стоимостью данного оборудования промышленного производства, так и дороговизной его в эксплуатации.
Однако, в сети Интернет можно обнаружить многочисленные советы по сборке производящих данный газ изделий, чертежи и схемы электролизеров, а также прочитать отзывы людей, которые с тем или иным успехом реализовали своими руками предложенные энтузиастами варианты или выработали собственные. Насколько можно использовать эту информацию в серьезных целях, судите сами, но поэкспериментировать, по меньшей мере, представляется интересным.
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.
Устройство отопления
Отопление на водороде – это достаточно новый способ среди широкого выбора отопительных систем, создающихся самостоятельно
Эта новинка с каждым днем привлекает к себе все большее внимание
Сначала этот метод получил свое распространение в Италии, где и был разработан. Основным достоинством этого устройства стала его экологичность – оно не наносит никакого вреда окружающей среде, так как во время его действия не выделяются продукты сгорания. Выделяется только пар, который, как известно, совершенно безопасен для атмосферы.
Сжигание водорода происходит при довольно низкой температуре – 300 °C, это позволяет использовать обычные материалы для производства котлов. А ввиду отсутствия продуктов сгорания, котел не нуждается в специальной системе для их вывода в атмосферу. При использовании отопительной системы данного типа основные затраты идут только на потребленную электроэнергию, так как сам процесс получения водорода является довольно экономичным. К тому же, можно сократить расход электроэнергии, используя солнечные батареи.
Принцип работы водородного генератора
Как правило, основным предназначение водородных котлов является обогрев пола. Монтаж системы можно произвести самостоятельно, выбирая необходимый уровень мощности, который будет соответствовать размеру и назначению помещения.
Котел и трубы для отопления являются основными составляющими такого рода установки.
Трубы можно установить собственноручно, однако, следует обратить внимание на то, что их диаметр варьируется в диапазоне от 25 до 32 миллиметров и за каждым разветвлением следует уменьшение диаметра. Последовательность его уменьшения следующая – первая труба – 32 миллиметра, далее – 25 миллиметров, следом идет разветвление, а после него труба диаметром 20 миллиметров, самая последняя – 16 миллиметров
Это самое главное условие, выполнение которого обеспечивает качественное функционирование системы.
Энергоэффективность водородного котла
Чтобы понять, получится ли у нас «на выходе» котла энергия больше, чем затраченная, просто рассмотрим внимательнее молекулу воды — в ней два атома водорода и один кислорода, которые крепко связаны между собой. Чтобы разорвать эту связь, необходимо «приложить» довольно много энергии, это и делает электролизер за счет электричества. В результате получается смесь водорода и кислорода, которые обладают потенциальной (буквально, растворенной в них) энергией, и которая может выделиться в результате процесса горения и обеспечить тепло дому. Чтобы понять, сколько же энергии получится от горения, стоит присмотреться к тому, что получится в результате горения. А получится у нас… та же самая вода, которую мы расщепляли на атомы.
Фактически, после всех этих манипуляций, в лучшем случае мы получим ровно столько энергии, сколько было потрачено на разделение исходной молекулы воды. Так как, от воды мы уходили, и к воде же и пришли. Но это — в идеальном случае, где отсутствуют неизбежные в реальности потери. Т.е. даже в идеальном случае сколько электричества мы потратим, столько тепла получим.
Производитель указывает на наличие «секретного» катализатора
Дополнительные молекулы воды для расщепления тоже взять неоткуда — сколько сначала разделили, столько потом и соединим при сжигании водородно-кислородной смеси. Опять же, за вычетом потерь. Кроме того, не надо забывать, что водородный котел работает за счет дистиллированной воды, на производство которой тоже расходуется энергия. Как видно невооруженным глазом, эффективность водородного котла не может быть высокой.
Тогда встает закономерный вопрос — зачем все эти сложности с расщеплением, если существуют устройства, которые непосредственно переводят электроэнергию в тепло и называются электрические котлы? Если просто нагревать воду за счет электрической энергии, вся эта энергия практически без потерь уйдет на нагрев воды — получается выгоднее, чем через электролизное разложение и последующее «восстановление» воды сжиганием смеси водорода и кислорода с сопутствующими потерями.
Генератор газа Брауна своими руками
Но откуда тогда пошел слух, что газ Брауна можно использовать для отопления?! А это непросто слух, а уже доказанный факт, как многие наши сограждане устанавливают самодельные генераторы газа Брауна, у себя в частных домах, в гаражных кооперативах.
Всеобщий интерес к генераторам газа Брауна, продолжает набирать обороты. Существует большое количество людей, которые планируют или уже собирают своими руками водородные генераторы для котла. Цена на них, мягко говоря, слегка завышена, коэффициент полезного действия (КПД) редко превышает 50% и никогда не превышает даже 90%. На сегодняшний день есть только одно верное решение. Этот генератор необходимо будет сделать самому, для того, чтобы он работал эффективно, с КПД более единицы.
Потребители, которые уже опробовали такую систему для отапливания своих домов, отмечают положительную динамику при использовании данной системы.
Генератор газа Брауна можно собрать несколькими способами. Для того чтобы собрать такую установку в домашних условиях, необходимо приобрести некоторые комплектующие.
Емкость для дистиллированной воды. Вода будет подаваться в герметичную конструкцию с диэлектриком, где располагается комплект собранных нержавеющих пластин, примыкающих друг к другу через изолятор. На нержавеющие пластины должно поступать напряжение 12 Вольт, при таком напряжении происходит распад воды на газы. Но наиболее результативный способ — это подача переменного тока с определенной частотой от ШИМ генератора, где вместо постоянного тока используется переменный или импульсный ток, при этом эффективность установки резко возрастет.
Комплектующие приобретены, теперь начинаем все это собирать.
Для этого нам понадобятся: ??
- нержавеющие трубки разных диаметров или листовой нержавеющий металл;
- шим регулятор с мощностью не меньше 30 А;
- емкость для размещения этой конструкции;
- для питания, необходим источник — 12 Вольт.
Развёртка[ | ]
Строчная катушка цветного кинескопа. Такая форма витков необходима для сохранения сведения лучей по краям экрана Чтобы создать на экране изображение, электронный луч должен постоянно проходить по экрану с высокой частотой — не менее 25 раз в секунду. Этот процесс называется развёрткой
. Есть несколько способов развёртки изображения.
Растровая развёртка
Электронный луч проходит весь экран по строкам. Возможны два варианта:
- 1—2—3—4—5—… (построчная развёртка);
- 1—3—5—7—…, затем 2—4—6—8—… (чересстрочная развёртка).
Развёртка на экране РЛС
В первых РЛС использовался индикатор кругового обзора («круговой отметчик»), где электронный луч проходит по радиусам круглого экрана. Служебная информация (цифры, буквы, топографические знаки) либо отображается векторным методом, либо развёртывается дополнительно сквозь знаковую матрицу (находится в электронно-лучевой пушке).
- Телевизионный растр, построчная развёртка
- Телевизионный растр, чересстрочная развёртка
- Векторный способ развёртки изображения
Сколько стоит килограмм водорода
Средняя себестоимость 1 кг водорода, в зависимости от технологии его получения, по данным лаборатории INEEL, следующая:
- Химическая реакция — 700 рублей при стандартном методе восстановления реагента и 320 — при использовании энергии АЭС.
- Электролиз от промышленной сети — 420 рублей. Данные справедливы для «фирменных», сбалансированных электролизеров. У кустарного изделия показатели заведомо ниже.
- Производство из биомассы — 350 рублей.
- Конверсия углеводородов — 200 рублей.
- Высокотемпературный электролиз на АЭС — 130 рублей.
Из этих цифр видно, что дешевле всего производить водород на атомных электростанциях, где важный ресурс — высокая температура, является побочным продуктом основного производства. Водородная энергетика от возобновляемых источников также себя не окупает в связи с высокой стоимостью оборудования. А что же водородное отопление дома на основе компактной установки? Нужно понимать, что закон сохранения энергии обойти невозможно. Для того, чтобы выделить Н2 в электролизере, придётся затратить определённое количество электрической энергии. Чтобы её получить, на ТЭЦ сожгли ископаемое топливо либо энергию выработала ГЭС. Затем электричество передали по проводам. На всех стадиях процесса происходят неизбежные потери и полученное в конце количество потенциальной тепловой энергии будет априори ниже, чем вначале.
Немного о доверчивости и наивности
Некоторые предприимчивые дельцы предлагают на продажу водородный генератор на авто. Рассказывают про обработку лазером поверхности электродов или про уникальные секретные сплавы, из которых они сделаны, специальные катализаторы воды, разработанные в научных лабораториях мира.
Всё зависит от способности мысли таких предпринимателей к полёту научной фантазии. Доверчивость может сделать вас за ваши же средства (иногда даже не малые) владельцем установки, у которой через два месяца эксплуатации разрушатся контактные пластины.
Если уж вы решили таким способом экономить, то лучше собирать установку самостоятельно. По крайней мере, не на кого потом будет пенять.
Объемные геометрические фигуры из бумаги — Вырезаем и клеим:
Природа газа и методика его получения
Данный газ, нередко именуемый также водяным, гремучим, коричневым, HHO и проч. обязан своим названием физику Ю. Брауну. Последний выдвинул гипотезу об этом соединении как о некой новой форме воды, которой он приписал ряд чудесных свойств. Впоследствии эта идея была развита и другими исследователями. Впрочем, нашлось и немало ее порицателей.
Газ Брауна представляет собой соединение водорода с кислородом (отсюда происходит одно из названий – по формуле HHO), бесцветное и не имеющее запаха.
Конструкция электролизера, который будет вырабатывать газ
Если озадачиться способом его получения в домашних условиях, то нетрудно обнаружить, что Интернет полон на этот счет множества рекомендаций. Отфильтровав, в том числе при помощи отзывов о результатах экспериментов, информационный мусор и рассмотрев приемлемые варианты, можно составить более-менее ясную картину об эффективной, реально работающей и несложно собираемой своими руками схеме. Ее состав включает две основные части:
- химическую, представляющую собой электролизер;
- электрическую, служащую в качестве источника электрических импульсов.
Конструкция электролизера достаточно проста. Это или группа пластин, или пара труб, не соединенных электрически между собой (можно заполнить промежутки диэлектрическими деталями), погруженных в емкость с водой. Особых требований к размерам нет, а что касается материала, подойдет легированная (нержавеющая) сталь. Подключение к источнику импульсов осуществляется таким образом, чтобы смежные пластины или трубы имели разные потенциалы (т. е. плюс чередовался с минусом). За счет этого и будет происходить процесс разделения воды и получения нужного нам газа.
Для обеспечения работы электролизера необходимо протекание через жидкость тока, для чего, на первый взгляд, чистая вода (без примесей) не подходит в виду своей диэлектрической природы. Одним из вариантов решения этой проблемы является внесение различных добавок, как-то соды, соли, едкого калия и др. Но в этом случае потребление тока возрастает настолько, что эффективность такого устройства падает до уровня, когда его применение в целях отопления дома становится нецелесообразным. К тому же некоторые такие добавки небезопасны для здоровья.
Схема подключения генератора газа Брауна к автомобилю
Другой путь заключается в оставлении воды дистиллированной, но тогда для функционирования электролизера необходимо собрать особый источник электрических импульсов. А конкретно, понадобится автогенератор импульсов, причем обязательно прямоугольной формы, с частотой от 5 кГц. Его схема может состоять из таких компонентов:
- источник питания (12 В);
- выпрямитель (10 А);
- пара резисторов (10 кОм, 2,2 кОм);
- потенциометр (10 кОм);
- транзистор (тип n-p-n, модель 838 или 2n3055);
- пара катушек на едином каркасе (проволока одной длины, от 200 до 400 витков, диам. 0,90 мм и 0,26 мм);
- конденсатор (50 мкФ).
Параметры, данные в скобках, ориентировочные, и вполне могут корректироваться в ходе опытов для получения наибольшей эффективности в выработке газа. Здесь, как и в случае любого другого самодельного оборудования, проще всего добиться желаемого результата экспериментально. Сделав это, останется собирать выделяемый газ Брауна и направлять его на отопление жилища или иные нужды.
Если вы любите наблюдать интересные эксперименты, а еще больше – организовывать их своими руками, обязательно попробуйте изготовить генератор газа Брауна. Это доставит вам удовольствие и сможет, в случае удачности опыта (и, возможно, последующего самостоятельного совершенствования схемы и конструкции), поспособствовать повышению энергонезависимости системы отопления вашего дома.