Chauffage à l'hydrogène à faire soi-même à la maison. Générateur d'hydrogène à faire soi-même : principe de fonctionnement de l'appareil, schémas et description du processus de montage

Au Moyen Âge, le célèbre scientifique Paracelse, au cours d'expériences, a remarqué un processus tel que la libération de bulles d'air lors de l'interaction du fer et de l'acide sulfurique. Cependant, ce n’était pas de l’air, mais de l’hydrogène. C'est un gaz léger qui n'a ni couleur ni odeur. Et s’il se mélange à l’oxygène, le gaz est explosif. Aujourd'hui, le chauffage à l'hydrogène à faire soi-même est monnaie courante. Après tout, l’hydrogène peut être obtenu en n’importe quelle quantité là où il y a de l’eau et de l’électricité.

Sous l'influence de l'électrolyse, les molécules d'eau se divisent en oxygène et hydrogène. Ce dernier a une masse propriétés uniques. À l'état liquide, à une température de -250 degrés Celsius, c'est le liquide le plus léger et à l'état solide, la substance la plus légère. Les atomes d'hydrogène sont les plus petits. Et lorsqu'il est mélangé avec air atmosphérique L'hydrogène se transforme en un mélange qui peut exploser même à la plus petite étincelle.

Utilisation de l'hydrogène pour le chauffage

À l’ère de la technologie, il existe de nombreuses options pour chauffer votre maison. Cependant, ceux qui aiment créer eux-mêmes des choses différentes appareils techniques Ils peuvent utiliser l’hydrogène pour chauffer leur maison de leurs propres mains. Il s'agit d'une source de chaleur à la fois respectueuse de l'environnement et très puissante, grâce à laquelle vous pouvez chauffer une grande pièce.

Le chauffage domestique à l’hydrogène a été développé par une entreprise en Italie. Lorsqu’une telle usine fonctionne, elle ne produit aucune émission nocive. Il s’agit donc d’un chauffage domestique écologique, efficace et silencieux.

Les scientifiques ont développé un moyen de brûler de l'hydrogène pour chauffer une maison à des températures pouvant atteindre 300 degrés Celsius. Grâce à cela, il est devenu possible de produire des chaudières à partir de matériaux traditionnels. Pour fonctionner, les chaudières de ce type ne nécessitent pas de système spécial d'évacuation des produits de combustion dans l'atmosphère, car de tels produits n'existent pas ici. Dans ce cas, seule de la vapeur est libérée, ce qui n'est pas nocif pour environnement. Et obtenir de l’hydrogène est un processus accessible. Tout ce qui sera dépensé, c'est l'électricité. Et si vous utilisez un générateur d'hydrogène pour vous chauffer, vous utilisez également panneaux solaires, les coûts d'électricité peuvent alors être minimisés.

Le plus souvent, une chaudière à hydrogène est utilisée pour chauffer les sols. Et de tels systèmes peuvent aujourd'hui être trouvés parmi les plus puissance différente. Ils sont installés à la main.

Une installation à hydrogène pour chauffer une maison comprend les éléments suivants : une chaudière et des tuyaux d'un diamètre de 25 à 32 mm (1 à 1,25 pouces). Des tuyaux d'autres tailles sont rarement utilisés. Les tuyaux peuvent être installés indépendamment, mais une condition doit être remplie ici : après chaque branchement, le diamètre doit être plus petit. Et l'ordre de diminution du diamètre est le suivant : tuyau D32, tuyau D25. Après le branchement - tuyau D20, le dernier - tuyau D16. Lorsque cette règle est respectée, alors torche à hydrogène pour le chauffage fonctionnera de manière efficace et efficiente.

Avantages du chauffage à l'hydrogène

Le chauffage à l'hydrogène présente plusieurs avantages importants qui déterminent la prévalence du système :

• Ce sont des systèmes respectueux de l’environnement. Et ici, le seul sous-produit rejeté dans l’atmosphère lors du fonctionnement est de l’eau à l’état de vapeur. Cette vapeur ne nuit en aucun cas à l’environnement.
• L'hydrogène dans le système de chauffage fonctionne sans utilisation de flamme. La chaleur est créée à la suite d’une réaction catalytique. Lorsque l’hydrogène se combine à l’oxygène, de l’eau est produite. Cela libère beaucoup d’énergie thermique. Un flux de chaleur d'environ 40 degrés va à l'échangeur de chaleur. Pour les planchers chauffants, c'est le régime de température idéal.
• Très prochainement, le chauffage à l'hydrogène à faire soi-même pourra remplacer les systèmes traditionnels, libérant ainsi la société de l'extraction de divers combustibles - pétrole, gaz, charbon et bois de chauffage.

• L'efficacité du chauffage d'une maison privée à l'hydrogène peut atteindre 96 %.

Une autre option consiste à utiliser le gaz de Brown

Une autre méthode, actuellement assez controversée, est l'utilisation du gaz brun pour le chauffage. Le gaz brun pour chauffer une maison est composé chimique, composé de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène. Lorsqu'il est brûlé, ce gaz est créé presque 4 fois plus d'énergie.

Un électrolyseur spécial est utilisé pour chauffer la maison. Après tout, la production d’un tel gaz repose sur le principe de l’électrolyse de l’eau. Pour que cette technologie soit utilisée dans le chauffage, une chaudière ordinaire est reconstruite. À sa base se trouvera un électrolyseur - un électrolyte composé d'eau distillée et d'un accélérateur de réaction est versé ici. Sur des plaques ou des tubes métalliques est donné CA avec une fréquence donnée. Sous son influence, les molécules d'oxygène et d'hydrogène sont séparées, après quoi un chauffage au gaz brun est obtenu.

Utiliser l’hydrogène comme vecteur énergétique pour chauffer une maison est une idée très tentante, car son pouvoir calorifique (33,2 kW/m3) est plus de 3 fois supérieur à celui du gaz naturel (9,3 kW/m3). Théoriquement, un générateur d’hydrogène pourrait être utilisé pour le chauffage afin d’extraire les gaz inflammables de l’eau, puis de les brûler dans une chaudière. Ce qui peut en résulter et comment fabriquer un tel appareil de vos propres mains sera discuté dans cet article.

Principe de fonctionnement du générateur

En tant que vecteur énergétique, l’hydrogène n’a véritablement pas d’égal et ses réserves sont pratiquement inépuisables. Comme nous l’avons déjà dit, lorsqu’il est brûlé, il libère une énorme quantité d’énergie thermique, incomparablement supérieure à celle de n’importe quel hydrocarbure. Au lieu des composés nocifs émis dans l’atmosphère lors de l’utilisation du gaz naturel, la combustion de l’hydrogène produit de l’eau ordinaire sous forme de vapeur. Un problème : ceci élément chimique n'est pas présent dans la nature sous forme libre, mais uniquement en combinaison avec d'autres substances.

L’un de ces composés est l’eau ordinaire, qui est de l’hydrogène complètement oxydé. Au-dessus d'elle, divisé en éléments constitutifs de nombreux scientifiques ont travaillé pendant de nombreuses années. On ne peut pas dire que cela ait échoué, car une solution technique pour diviser l'eau a néanmoins été trouvée. Son essence est réaction chimique l'électrolyse, qui entraîne la division de l'eau en oxygène et hydrogène, le mélange résultant était appelé gaz détonant ou gaz de Brown. Ci-dessous un schéma d'un générateur d'hydrogène (électrolyseur) alimenté par l'électricité :

Les électrolyseurs sont produits en série et conçus pour les travaux à la flamme de gaz (soudage). Un courant d'une certaine intensité et fréquence est appliqué à des groupes de plaques métalliques immergées dans l'eau. À la suite de la réaction d’électrolyse en cours, de l’oxygène et de l’hydrogène mélangés à de la vapeur d’eau sont libérés. Pour le séparer, les gaz passent à travers un séparateur puis sont acheminés vers le brûleur. Afin d'éviter les jeux et les explosions, une vanne est installée au niveau de l'alimentation, permettant au carburant de s'écouler dans une seule direction.

Pour contrôler le niveau d'eau et le réapprovisionnement en temps opportun, la structure est équipée d'un capteur spécial, au signal duquel elle est injectée dans l'espace de travail de l'électrolyseur. L'excès de pression à l'intérieur du récipient est surveillé par un interrupteur d'urgence et soupape de décharge. L'entretien d'un générateur d'hydrogène consiste à ajouter périodiquement de l'eau, et c'est tout.

Chauffage à l’hydrogène : mythe ou réalité ?

Générateur pour travaux de soudure- c'est parti à l'heure actuelle la seule chose application pratique division électrolytique de l'eau. Il est déconseillé de l’utiliser pour chauffer une maison et voici pourquoi. Les coûts énergétiques lors des travaux à la flamme de gaz ne sont pas si importants ; l'essentiel est que le soudeur n'a pas besoin de transporter de lourdes bouteilles et de manipuler des tuyaux. Une autre chose est le chauffage domestique, où chaque centime compte. Et ici, l’hydrogène perd face à tous les types de carburants actuellement existants.

Important. Les coûts énergétiques liés à la séparation du carburant de l’eau par électrolyse seront bien plus élevés que les gaz explosifs pouvant être libérés lors de la combustion.

En série générateurs de soudage coûtent très cher car ils utilisent des catalyseurs pour le processus d’électrolyse, qui comprennent du platine. Vous pouvez fabriquer un générateur d'hydrogène de vos propres mains, mais son efficacité sera encore inférieure à celle d'un générateur d'usine. Vous pourrez certainement obtenir du gaz inflammable, mais il est peu probable qu'il soit suffisant pour chauffer au moins une grande pièce, et encore moins une maison entière. Et s’il y en a suffisamment, vous devrez payer des factures d’électricité exorbitantes.

Plutôt que de perdre du temps et des efforts pour obtenir du combustible gratuit, qui n'existe pas a priori, il est plus facile de fabriquer soi-même une simple chaudière à électrodes. Vous pouvez être sûr que de cette façon, vous dépenserez beaucoup moins d’énergie avec un plus grand bénéfice. Cependant, les bricoleurs peuvent toujours s'essayer à l'assemblage d'un électrolyseur à la maison afin de mener des expériences et de constater par eux-mêmes. Une de ces expériences est présentée dans la vidéo :

Comment faire un générateur

De nombreuses ressources Internet publient le plus différents schémas et des dessins d'un générateur pour produire de l'hydrogène, mais ils fonctionnent tous sur le même principe. Nous vous fournirons un dessin appareil simple, tiré de la littérature scientifique populaire :

Ici, l'électrolyseur est un groupe de plaques métalliques boulonnées ensemble. Des joints isolants sont installés entre eux ; les plaques épaisses les plus extérieures sont également en diélectrique. À partir d'un raccord intégré à l'une des plaques, il y a un tube pour fournir du gaz à un récipient contenant de l'eau, et de celui-ci au second. Le but des réservoirs est de séparer le composant vapeur et d’accumuler un mélange d’hydrogène et d’oxygène pour le fournir sous pression.

Conseil. Les plaques électrolytiques du générateur doivent être en acier inoxydable allié au titane. Il servira de catalyseur supplémentaire pour la réaction de clivage.

Les plaques qui servent d'électrodes peuvent être de n'importe quelle taille. Mais il faut comprendre que les performances de l'appareil dépendent de sa surface. Comment plus grand nombre des électrodes peuvent être utilisées dans le processus, mieux c'est. Mais en même temps, la consommation actuelle sera plus élevée, il faut en tenir compte. Les fils menant à une source d'électricité sont soudés aux extrémités des plaques. Ici aussi, il y a place à l'expérimentation : vous pouvez appliquer différentes tensions à l'électrolyseur en utilisant bloc réglable nutrition.

En tant qu'électrolyseur, vous pouvez utiliser un récipient en plastique provenant d'un filtre à eau en y plaçant des électrodes constituées de tubes en acier inoxydable. Le produit est pratique car il peut être facilement isolé de l’environnement en retirant le tube et les fils à travers les trous du couvercle. Une autre chose est que ce générateur d'hydrogène fait maison a une faible productivité en raison de la petite surface des électrodes.

Conclusion

Pour le moment, il n'existe pas de solution fiable et technologie efficace, permettant la mise en place du chauffage à l'hydrogène d'une habitation privée. Ces générateurs disponibles dans le commerce peuvent être utilisés avec succès pour le traitement des métaux, mais pas pour la production de combustible pour la chaudière. Les tentatives d'organisation d'un tel chauffage entraîneront une consommation d'énergie excessive, sans compter les coûts d'équipement.

De nombreux propriétaires de voitures recherchent des moyens d’économiser du carburant. Un générateur d'hydrogène pour voiture résoudra radicalement ce problème. Les retours de ceux qui ont installé cet appareil suggèrent une réduction significative des coûts d'exploitation des véhicules. Le sujet est donc assez intéressant. Ci-dessous, nous expliquerons comment fabriquer vous-même un générateur d'hydrogène.

ICE sur le carburant hydrogène

Depuis plusieurs décennies, on cherche des moyens d'adapter les moteurs combustion interne pour plein ou travail hybride sur le carburant hydrogène. En Grande-Bretagne, dès 1841, un moteur fonctionnant avec un mélange air-hydrogène a été breveté. Au début du XXe siècle, l'entreprise Zeppelin utilisait des moteurs à combustion interne fonctionnant à l'hydrogène comme système de propulsion pour ses célèbres dirigeables.

Le développement de l'énergie hydrogène a également été facilité par la crise énergétique mondiale qui a éclaté dans les années 70 du siècle dernier. Cependant, avec sa fin, les générateurs d’hydrogène ont été rapidement oubliés. Et ce malgré de nombreux avantages par rapport au carburant classique :

• inflammabilité idéale du mélange carburé à base d'air et d'hydrogène, ce qui permet de démarrer facilement le moteur à n'importe quelle température ambiante ;
• dégagement de chaleur important lors de la combustion du gaz;
• sécurité environnementale absolue - les gaz d'échappement se transforment en eau ;
• le taux de combustion est 4 fois plus élevé par rapport à un mélange essence ;
• la capacité du mélange à fonctionner sans détonation à haut degré compression.

La principale raison technique, qui constitue un obstacle insurmontable à l'utilisation de l'hydrogène comme carburant automobile, était l'incapacité d'introduire une quantité suffisante de gaz dans véhicule. La taille du réservoir d’hydrogène sera comparable aux paramètres de la voiture elle-même. La forte explosivité du gaz doit exclure la possibilité de la moindre fuite. Sous forme liquide, une installation cryogénique est nécessaire. Cette méthode n’est pas non plus très réalisable dans une voiture.

Le gaz de Brown

Aujourd'hui, les générateurs d'hydrogène gagnent en popularité auprès des passionnés d'automobile. Cependant, ce n’est pas exactement ce qui a été évoqué ci-dessus. Par électrolyse, l'eau est transformée en gaz dit de Brown, qui est ajouté au mélange carburé. La tâche principale que ce gaz résout est combustion complète carburant. Cela permet d'augmenter la puissance et de réduire la consommation de carburant d'un pourcentage décent. Certains mécaniciens ont réalisé des économies de 40 %.

La surface des électrodes est d'une importance décisive dans le rendement quantitatif en gaz. Sous l’influence d’un courant électrique, une molécule d’eau commence à se décomposer en deux atomes d’hydrogène et un d’oxygène. Lorsqu'il est brûlé, un tel mélange gazeux libère près de 4 fois plus d'énergie que la combustion de l'hydrogène moléculaire. Par conséquent, l'utilisation de ce gaz dans les moteurs à combustion interne conduit à une combustion plus efficace du mélange carburé, réduit la quantité d'émissions nocives dans l'atmosphère, augmente la puissance et réduit la quantité de carburant consommée.

Schéma universel d'un générateur d'hydrogène

Pour ceux qui n'ont pas la capacité de concevoir, un générateur d'hydrogène pour voiture peut être acheté auprès de artisans, qui a lancé l'assemblage et l'installation de tels systèmes. Aujourd'hui, il existe de nombreuses offres de ce type. Le coût de l'unité et de l'installation est d'environ 40 000 roubles.

Mais vous pouvez assembler un tel système vous-même - cela n'a rien de compliqué. Il se compose de plusieurs éléments simples, connecté en un tout :

1. Installations pour l'électrolyse de l'eau.
2. Réservoir de stockage.
3. Piège à humidité du gaz.
4. Unité de contrôle électronique (modulateur de courant).

Vous trouverez ci-dessous un schéma selon lequel vous pouvez facilement assembler un générateur d'hydrogène de vos propres mains. Dessins installation principale, produisant le gaz de Brown, sont assez simples et compréhensibles.

Le circuit ne représente aucune complexité technique ; toute personne sachant travailler avec l'outil peut le répéter. Pour les véhicules équipés d'un système d'injection de carburant, il est également nécessaire d'installer un contrôleur qui régule le niveau d'alimentation en gaz du mélange carburé et qui est connecté à l'ordinateur de bord du véhicule.

Réacteur

La quantité de gaz brun produit dépend de la surface des électrodes et de leur matériau. Si des plaques de cuivre ou de fer sont utilisées comme électrodes, le réacteur ne pourra pas fonctionner pendant longtemps en raison de la destruction rapide des plaques.

L'utilisation de feuilles de titane semble idéale. Cependant, leur utilisation augmente plusieurs fois le coût d'assemblage de l'unité. Il est considéré comme optimal d'utiliser des plaques en acier inoxydable fortement allié. Ce métal est disponible, il ne sera pas difficile de l'acheter. Vous pouvez également utiliser un réservoir usagé de machine à laver. La seule difficulté sera de découper les plaques aux dimensions requises.

Types d'installations

Aujourd'hui, un générateur d'hydrogène pour voiture peut être équipé de trois électrolyseurs qui diffèrent par leur type, leur nature de fonctionnement et leurs performances :

Le premier type de conception est tout à fait suffisant pour de nombreux moteurs à carburateur. Il n'y a pas besoin d'installation complexe circuit électronique régulateur de performance de gaz, et l'assemblage d'un tel électrolyseur lui-même n'est pas difficile.

Pour les voitures plus puissantes, il est préférable d'assembler le deuxième type de réacteur. Et pour les moteurs fonctionnant au diesel et les véhicules lourds, le troisième type de réacteur est utilisé.

Performances requises

Afin de réellement économiser du carburant, un générateur d'hydrogène pour voiture doit produire du gaz chaque minute à raison de 1 litre pour 1 000 cylindrée du moteur. Sur la base de ces exigences, le nombre de plaques pour le réacteur est sélectionné.

Pour augmenter la surface des électrodes, il est nécessaire d'effectuer un traitement de surface papier de verre dans une direction perpendiculaire. Ce traitement est extrêmement important : il augmentera la zone de travail et évitera le « collage » des bulles de gaz à la surface.

Cette dernière conduit à l'isolement de l'électrode du liquide et empêche l'électrolyse normale. Il ne faut pas non plus oublier que pour fonctionnement normal L'eau de l'électrolyseur doit être alcaline. Le soda ordinaire peut servir de catalyseur.

Régulateur de courant

Générateur d'hydrogène sur la voiture pendant le fonctionnement augmente sa productivité. Cela est dû au dégagement de chaleur lors de la réaction d’électrolyse. Le fluide de travail du réacteur subit un échauffement et le processus se déroule beaucoup plus intensément. Pour contrôler la progression de la réaction, un régulateur de courant est utilisé.

Si vous ne le baissez pas, l’eau pourrait simplement bouillir et le réacteur cesserait de produire du gaz brun. Un contrôleur spécial qui régule le fonctionnement du réacteur vous permet de modifier la productivité à une vitesse croissante.

Les modèles à carburateur sont équipés d'un contrôleur avec un interrupteur conventionnel pour deux modes de fonctionnement : « Autoroute » et « Ville ».

Sécurité des installations

De nombreux artisans placent des assiettes dans contenants en plastique. Il ne faut pas lésiner là-dessus. Vous avez besoin d'un réservoir en acier inoxydable. Si ce n'est pas le cas, vous pouvez utiliser un dessin avec des plaques type ouvert. Dans ce dernier cas, il est nécessaire d'utiliser un isolant de courant et d'eau de haute qualité pour un fonctionnement fiable du réacteur.

On sait que la température de combustion de l’hydrogène est de 2800. C’est le gaz le plus explosif de la nature. Le gaz de Brown n'est rien d'autre qu'un mélange « explosif » d'hydrogène. Par conséquent, les générateurs d'hydrogène transports routiers nécessitent un assemblage de haute qualité de tous les composants du système et la présence de capteurs pour surveiller la progression du processus.

Un capteur de température du fluide de travail, un capteur de pression et un ampèremètre ne seront pas superflus dans la conception de l'installation. Une attention particulière doit être portée au joint hydraulique à la sortie du réacteur. C'est vital. Si le mélange s'enflamme, une telle vanne empêchera la flamme de se propager dans le réacteur.

Générateur d'hydrogène pour le chauffage résidentiel et locaux de production, fonctionnant selon les mêmes principes, se distingue par une productivité de réacteur plusieurs fois supérieure. Dans de telles installations, l'absence de joint hydraulique présente un danger mortel. Afin de garantir un fonctionnement sûr et fiable du système, il est également recommandé d'équiper les générateurs d'hydrogène des voitures d'un tel clapet anti-retour.

Pour l’instant, vous ne pouvez pas vous passer du carburant conventionnel

Il existe plusieurs modèles expérimentaux dans le monde fonctionnant entièrement au gaz Brown. Cependant, les solutions techniques n’ont pas encore atteint leur perfection. De tels systèmes ne sont pas accessibles aux habitants ordinaires de la planète. Ainsi, pour l'instant, les passionnés d'automobile doivent se contenter de développements « artisanaux » qui permettent de réduire les coûts de carburant.

Un peu de crédulité et de naïveté

Certains hommes d'affaires entreprenants proposent à la vente un générateur d'hydrogène pour voitures. Ils parlent du traitement laser de la surface des électrodes ou des alliages secrets uniques à partir desquels elles sont fabriquées, des catalyseurs à eau spéciaux développés dans des laboratoires scientifiques du monde entier.

Tout dépend de la capacité des pensées de ces entrepreneurs à voler scientifiquement. La crédulité peut faire de vous, à vos frais (parfois même pas minimes), propriétaire d'une installation dont les plaques de contact s'effondreront au bout de deux mois de fonctionnement.

Si vous décidez d'économiser de l'argent de cette manière, il est préférable d'assembler l'installation vous-même. Au moins, il n’y aura personne à blâmer plus tard.

Contenu

Le développement de la technologie a conduit au remplacement des systèmes classiques poêles à bois pour les chaudières. Outre le bois de chauffage et le charbon, le gaz, le fioul, le diesel et même l'électricité ont commencé à être utilisés comme combustible. DANS dernièrementénergie pour autonome systèmes de chauffage reçu en plus avec l'aide panneaux solaires Et installations géothermiques. Considérant que l'hydrogène est une source d'énergie inépuisable, vous pouvez essayer d'assembler de vos propres mains un générateur d'hydrogène pour produire un carburant respectueux de l'environnement.

Générateur d'hydrogène DIY

Principe de fonctionnement de l'appareil

Un générateur d'hydrogène pour le chauffage est considéré comme un développement prometteur, car un combustible à haut pouvoir calorifique peut être obtenu à partir de eau ordinaire. La tâche principale est d’obtenir de l’hydrogène pur de la manière la plus simple et la moins chère possible.

Production d'hydrogène

Traditionnellement, la méthode d'électrolyse est utilisée à ces fins. Son essence est la suivante : dans l'eau, non loin les uns des autres, placez plaques de métal, qui sont connectés à une source haute tension. Conduites d'eau courant électrique Par conséquent, lorsque l’électricité est appliquée, la molécule d’eau se décompose en composants. La libération de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène de chaque molécule permet d’obtenir ce qu’on appelle le gaz brun de formule HHO.

Le pouvoir calorifique du gaz de Brown est de 121 MJ/kg. Aucune substance ne se forme lors de la combustion substances nocives, et pour l'utiliser comme vecteur énergétique pour chauffer une maison, il suffit de moderniser légèrement une chaudière à gaz standard. Cependant, lors de la création d'une installation de production d'hydrogène de vos propres mains attention particulière des précautions de sécurité doivent être prises en compte - lorsque l'hydrogène se combine avec l'oxygène, un mélange explosif se forme.

Conception du générateur

Un électrolyseur, installation de production de gaz brun par électrolyse de grands volumes d'eau, est constitué de plusieurs cellules dans lesquelles sont montées des électrodes en plaques métalliques. Plus la surface totale des électrodes est grande, plus l'installation est puissante.

Les cellules sont situées dans un conteneur scellé, équipé d'un tuyau de raccordement à une source d'eau, d'un tuyau d'évacuation du gaz résultant et de bornes de raccordement à l'alimentation électrique. Le générateur est également équipé d'un joint hydraulique qui empêche le contact de l'hydrogène avec l'oxygène et d'une soupape de sécurité pour éviter l'effet de retour de flamme - le gaz brûle uniquement dans le dispositif de brûleur.

Principe de fonctionnement d'un générateur d'hydrogène

Chauffage à l'hydrogène

Le chauffage domestique à l’hydrogène nécessite l’utilisation d’une installation avec grande surfaceélectrodes, sinon la chaudière ne pourra pas chauffer efficacement le liquide de refroidissement. Il n'est pas rentable d'utiliser un électrolyseur conventionnel, augmentant ses dimensions, car plus d'électricité sera dépensée pour la production d'hydrogène que pour le travail. chaudière électrique de chauffage pour chauffer une maison de la même superficie.

Des installations plus efficaces sont en cours de développement pour produire de l’hydrogène sans consommation d’énergie inutile. On connaît l'histoire de l'inventeur américain Stanley Meyer, qui a créé une « cellule à hydrogène » qui consomme des dizaines de fois moins d'électricité que les installations traditionnelles. Cependant, le scientifique n’a pas réussi à révolutionner technologies modernes- il est mort subitement d'un empoisonnement et les dessins d'installation ont disparu.

La création d’un générateur d’hydrogène visant à mettre en œuvre l’idée de Meyer est en cours d’élaboration dans les laboratoires techniques et dans les ateliers d’artisans du monde entier. L'invention du scientifique américain consistait à créer une résonance d'une molécule d'eau se balançant avec des impulsions électriques - dans ce cas, elle se divise en atomes sans utiliser de haute tension électrique.

De belles perspectives

L’hydrogène est un vecteur énergétique extrêmement prometteur pour plusieurs raisons.:

1. Il est disponible dans tout l'Univers, sur Terre, il se classe au dixième rang en termes de prévalence - la ressource énergétique peut être qualifiée d'inépuisable.
2. Le gaz est non toxique et ne peut nuire aux organismes vivants. Il est seulement important de prendre des mesures de sécurité pour éviter les fuites avec formation d'un « mélange explosif » d'hydrogène et d'oxygène.
3. Le produit de la combustion de l’hydrogène est de la vapeur d’eau ordinaire.
4. Le vecteur énergétique a une capacité thermique élevée, la température de combustion est de 3000°C.
5. En cas de fuite de gaz, il s’évapore rapidement sans causer de dommages, puisqu’il est 14 fois plus léger que l’air. Mais il ne doit y avoir aucun feu ouvert ni aucun câblage étincelant à proximité, sinon le mélange explosif exploserait.
6. Un mètre cube d'hydrogène a un pouvoir calorifique de 13 000 J.

Avantages chauffage à l'hydrogène

L'hydrogène comme vecteur énergétique - champ d'application

L'hydrogène est très apprécié en tant que vecteur d'énergie et est activement utilisé, par exemple, comme carburant pour fusées spatiales. Utilisé différentes manières le recevoir dans échelle industrielle. Il s'agit principalement de la gazéification du charbon ou des produits pétroliers, de la conversion du méthane et de ses homologues. Un hydrogène aussi bon marché ne peut pas être considéré comme un carburant respectueux de l'environnement, car sa production est associée à des émissions nocives dans l'atmosphère. L’électrolyse de l’eau pour produire de l’hydrogène en grande quantité n’est utilisée qu’en Norvège, où l’électricité bon marché est abondante.

Le générateur de gaz électrique compact a trouvé une application dans le domaine du coupage de gaz. Les équipements produisant de l'hydrogène sont plus pratiques à utiliser que le gaz en bouteille : il n'est pas nécessaire de transporter de lourdes bouteilles et de dépendre des approvisionnements. gaz liquéfié etc. Mais pour des raisons de commodité, des économies ont été réalisées - le processus électrolytique nécessite beaucoup d'électricité, ce qui entraîne une augmentation significative du coût du vecteur énergétique. Dans le même temps, la différence entre le coût de l'hydrogène acheté et produit est largement compensée par l'absence de coûts pour sa livraison.

Chaudières à hydrogène

Sur de nombreux sites Internet dédiés aux systèmes de chauffage, vous pouvez trouver des informations selon lesquelles l'hydrogène est un concurrent digne de ce nom. gaz naturel comme vecteur d'énergie pour chaudière de chauffage. L'accent est mis sur le fait qu'en installant un générateur d'hydrogène, vous avez la possibilité de dépenser pas plus d'argent en chauffage qu'en chauffage au gaz, sans avoir à remplir de nombreux documents et à payer des sommes importantes pour raccorder votre maison au réseau central de gaz. réseau.

Sur la base de ce qui précède, l’article peut conclure que le coût de l’hydrogène n’est faible que lors de sa production industrielle. Autrement dit, produire du carburant par électrolyse coûtera évidemment plus cher, et cela n'a aucun sens de se fier à des chiffres attractifs pour le coût d'un kilogramme d'hydrogène liquéfié.

Considérons équipement de chaudière présentés sur le marché. La production de chaudières à hydrogène est réalisée par la société italienne Giacomini, spécialisée dans le domaine de énergie alternative. En outre, des unités similaires sont fabriquées par certaines entreprises chinoises qui ont réussi à copier la technologie.

Chaudière à combustible solide à hydrogène

Les développements de Giacomini visent à créer équipement de chauffage, ce qui serait totalement sans danger pour l’environnement.

La chaudière à hydrogène de cette entreprise appartient à cette catégorie - son fonctionnement est associé au dégagement de vapeur d'eau, il n'y a pas d'émissions nocives. L’hydrogène est utilisé comme vecteur d’énergie et est produit par électrolyse.

Cependant, il convient de porter une attention particulière au principe de fonctionnement de cette chaudière. L'hydrogène produit dans le système n'est pas brûlé ; il réagit avec l'oxygène en présence d'un catalyseur. Il en résulte un dégagement d'énergie thermique suffisante pour chauffer le circuit de chauffage à 40°C.

Autrement dit, les chaudières à hydrogène, qui peuvent être achetées à un prix raisonnable, ne conviennent que pour être utilisées comme générateur de chaleur pour un circuit d'eau au sol, des plinthes ou un chauffage au plafond.

Nous pouvons conclure que les fabricants mondiaux d'équipements de chaudières n'ont pas trouvé acceptable solution technique créer une chaudière de chauffage efficace capable d'utiliser énergie thermique de l'hydrogène brûlé. Ou ils ont calculé que cette option n'était pas rentable.

Fabriquer un générateur en interne

Sur Internet, vous pouvez trouver de nombreuses instructions sur la fabrication d'un générateur d'hydrogène. Il convient de noter qu'il est tout à fait possible d'assembler de vos propres mains une telle installation pour votre maison - la conception est assez simple.

Composants de générateur d'hydrogène DIY pour le chauffage d'une maison privée

Mais que ferez-vous de l’hydrogène obtenu ? Encore une fois, faites attention à la température de combustion de ce carburant dans l’air. Il fait 2800-3000°C. Si l'on considère que les métaux et autres matériaux solides sont coupés à l'aide de la combustion d'hydrogène, il devient clair que l'installation du brûleur dans une chaudière à gaz, à combustible liquide ou à combustible solide ordinaire avec une chemise d'eau ne fonctionnera pas - il brûlera simplement.

Les artisans des forums conseillent d'aménager le foyer de l'intérieur briques en argile réfractaire. Mais le point de fusion même les meilleurs matériaux de ce genre ne dépasse pas 1600°C, un tel foyer ne durera pas longtemps. La deuxième option consiste à utiliser un brûleur spécial capable de réduire la température de la flamme à des valeurs acceptables. Ainsi, jusqu'à ce que vous trouviez un tel brûleur, vous ne devriez pas commencer à installer un générateur d'hydrogène fait maison.

Après avoir résolu le problème de la chaudière, choisissez un schéma approprié et des instructions sur la façon de fabriquer un générateur d'hydrogène pour chauffer une maison privée.

Un appareil fait maison ne sera efficace que si:

• surface suffisante des électrodes à plaques ;
• choix correct du matériau pour la fabrication des électrodes ;
• liquide de haute qualité pour l’électrolyse.

Quelle devrait être la taille de l'unité qui génère de l'hydrogène dans quantités suffisantes pour chauffer une maison, vous devrez la déterminer « à l'œil nu » (en vous basant sur l'expérience d'autres personnes), ou en assemblant d'abord une petite installation. La deuxième option est plus pratique - elle vous permettra de comprendre s'il vaut la peine de consacrer du temps et de l'argent à l'installation d'un générateur à part entière.

Les métaux rares sont idéalement utilisés comme électrodes, mais cela coûte trop cher pour une unité domestique. Il est recommandé de choisir des plaques en acier inoxydable, de préférence ferromagnétiques.

Conception de générateur d'hydrogène

Il existe certaines exigences en matière de qualité de l'eau. Il ne doit pas contenir d'impuretés mécaniques ni de métaux lourds. Le générateur fonctionne plus efficacement avec de l'eau distillée, mais pour réduire le coût de conception, vous pouvez vous limiter aux filtres pour purifier l'eau des impuretés inutiles. Pour rendre la réaction électrique plus intense, de l'hydroxyde de sodium est ajouté à l'eau à raison de 1 cuillère à soupe pour 10 litres d'eau.

Question économique

Avant de commencer à comprendre en détail comment fabriquer un générateur d'hydrogène, il est conseillé de se rappeler cours scolaire physique. Toutes les transformations se produisent avec une perte d'énergie, c'est-à-dire que le coût de l'électricité nécessaire à la production d'hydrogène ne sera pas récupéré par l'énergie thermique lors de la combustion du combustible obtenu.

Si l'on considère qu'il est tout simplement impossible de brûler de l'hydrogène à température et transfert de chaleur maximum à la maison, il devient clair que les pertes réelles seront encore plus élevées que celles calculées dans des conditions idéales.

Ainsi, utiliser un générateur d’hydrogène DIY pour se chauffer n’a aucun sens si vous n’avez pas accès à l’électricité gratuite. Installer une chaudière électrique pour chauffer votre logement et dépenser directement de l'électricité, sans transformations complexes, vous coûtera 2 à 3 fois moins cher. De plus, la chaudière électrique est totalement sûre, et le fonctionnement d'une installation de fortune peut conduire à une explosion si les règles d'installation et de fonctionnement ne sont pas respectées.

Évidemment, produire de l’hydrogène bon marché est respectueux de l’environnement de manière propre, qui incluent l'électrolyse, est une question d'avenir sur laquelle travaillent aujourd'hui les scientifiques des principaux pays du monde.

Les générateurs d'hydrogène, actuellement utilisés dans les voitures pour économiser de l'énergie, se déclinent en deux types : électrolyseur « humide » et électrolyseur « sec ». Chacun d'eux a ses propres avantages et inconvénients, mais l'électrolyseur sec est le développement de la deuxième génération d'appareils produisant de l'hydrogène pour les voitures, car il élimine les inconvénients importants de son prédécesseur humide.

Lorsque vous expérimentez vous-même la production d’hydrogène, vous devez être extrêmement prudent quant aux précautions de sécurité ! Il est nécessaire d’étudier d’abord l’expérience d’autres chercheurs et praticiens. Liens vers des ressources sur ce sujet à partir de exemples pratiquesà la fin de l'article.

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La vidéo montre un schéma d'un générateur sec. Plus de détails sur la façon de le réaliser sont dans la deuxième vidéo.

Description détaillée

Pour fabriquer des piles sèches, vous aurez besoin d'un acier inoxydable qualité 316L ou 316T. L'épaisseur de la feuille est de 0,4 mm ou 0,5 mm, pas plus épaisse, avec un diamètre de trou de 2 mm ou 3 mm. Le pas des trous est décalé, comme le montre la photo. Poncez légèrement chaque feuille avec du papier de verre grossier afin que la surface soit recouverte de rayures. Cela augmentera la zone de contact entre l'acier et l'eau.

Dans la fabrication de « batteries sèches » pour voiture, vous aurez besoin de 20 tôles d'acier perforées de 10X10 cm, avec une saillie de 3X3 cm, pour le contact électrique ; 19 entretoises de 2 mm d'épaisseur et 2 entretoises de 10 mm d'épaisseur. Ils peuvent être découpés dans des chambres à air de voiture ou dans des feuilles de caoutchouc. Il vous faudra également deux feuilles de plastique de 16X16 cm. Il est préférable de les réaliser à partir des parois d'un bac à piles qui a épuisé sa durée de vie. Vous verrez le reste des détails dans la démonstration vidéo du modèle multipolaire « batterie sèche ». Le premier et le dernier joints ont une épaisseur de 10 mm, nécessaire pour pièces en plastique pour l'entrée et la sortie de l'eau dans le système de batterie ne reposait pas fermement contre le premier et le dernier tôles d'acier. Dans les plaques d'acier, dans les saillies des contacts électriques, percez un trou d'un diamètre tel que le boulon s'y insère comme s'il était fileté, c'est-à-dire fermement ! Les plaques doivent alterner les contacts. Une plaque avec contacts sur le boulon droit ; l'autre - avec contact sur le boulon gauche. Et ainsi de suite.

Système d'électrolyse

Le système d'électrolyse est composé de les parties suivantes: Batterie. "Batterie sèche". Le premier récipient est destiné à l’eau distillée mélangée à de l’hydroxyde de potassium. L'hydroxyde de potassium doit avoir une saturation de 95 % !. Le deuxième conteneur avec régulier, eau propre pour l'épuration des gaz. Appareil à pression. Une vanne qui empêche le gaz de retourner dans le système.

Connexion des câbles positif et négatif de la batterie à la « batterie sèche ». Le flux d’eau mélangée à de l’hydroxyde de potassium dans la batterie. Le gaz résultant avec l'eau résiduelle quitte la batterie et pénètre dans le conteneur. Ensuite, à travers un filtre qui empêche l'eau de s'échapper, le gaz du premier récipient pénètre dans le deuxième récipient pour être purifié par l'eau. Pour cela, un long tube est utilisé, allant presque jusqu'au fond du deuxième récipient. Dans les premier et deuxième conteneurs, un matériau résistant aux acides, non coulant et poreux peut être placé sur l'eau pour éviter les éclaboussures d'eau lorsque la voiture roule, tremble et s'incline pendant la conduite. Ensuite, à travers un filtre qui empêche l'eau de s'échapper, le gaz purifié du deuxième récipient passe à travers un dispositif indiquant la pression du gaz.

Depuis le dispositif de pression, le gaz passe à travers une vanne qui empêche le gaz de revenir dans le système. La valve est constituée d'un tube en cuivre avec des bouchons bien vissés aux deux extrémités. Les couvercles sont équipés de tétines qui permettent à l'air de passer dans un sens, c'est-à-dire du système d'électrolyse vers l'extérieur. Et dans tube de cuivre La "laine d'acier" grade 0000 est bien tassée. Sans cette vanne, le système d'électrolyse sera explosif !

Les piles sèches sont faciles à monter et à démonter. Les paramètres suggérés pour les plaques d'acier vous éviteront les maux de tête liés aux calculs. Si une « batterie sèche », compte tenu de la puissance de la batterie de votre voiture, n’est pas très efficace, alors réduisez le nombre de plaques de manière égale en plus et en moins. Si la batterie devient très chaude, ajoutez le nombre de plaques de manière égale, une pour le plus, l'autre pour le moins, et ainsi de suite. Donnez aux premier et deuxième récipients du système d'électrolyse la même surface et la même forme afin qu'ils puissent être plus facilement placés sous le capot. Pour plus de fiabilité, réalisez des boîtiers en acier pour eux et pour la « batterie sèche ». Le gaz est fourni au moteur via le système d'admission d'air. Dans ce cas, il est nécessaire de réduire l’injection de carburant. Il existe de nombreuses marques de voitures, une approche individuelle est donc nécessaire ici. En général, réfléchissez, expérimentez.

Sur ce site vous trouverez des vidéos et des dessins de l'injecteur d'eau et du relais d'allumage haute tension. Et sur ce site en russe vodorod-na-avto.com, il y a beaucoup informations utiles avec des détails et des tests de générateurs d'hydrogène pour voitures.