Переделка аккумуляторного шуруповёрта в сетевой своими руками

Как переделать аккумуляторный шуруповерт в сетевой – варианты для умельцев

Когда аккумуляторы перестают работать, многие задаются вопросом, как можно переделать аккумуляторный шуруповерт в сетевой. Отремонтировать батареи с разрушенными элементами невозможно. Стоимость новых источников питания почти равна цене шуруповерта. Найти подходящие элементы не всегда удается, модели часто снимают с производства. Но для рачительных и умелых хозяев есть выход – запитать шуруповерт от сети.

Сетевое питание шуруповерта – 2 главных варианта

Недостаток у переделанного инструмента один: он привязан к розетке. Но для работы в помещении это не столь существенно. Зато достоинств больше. Теперь не придется заботиться о подзарядке аккумулятора, никаких простоев в работе не будет. Сила тока все время остается стабильной и не зависит от разряженности батареи, а это значит постоянство крутящего момента.

Разборка шуруповерта

Прежде чем отправиться на поиски блока питания (дальше – БП), изучите параметры шуруповерта, которые указаны на корпусе или в паспорте. Обратите внимание на напряжение. Чаще встречается 12-вольтовый инструмент, найти к нему блок питания не составит труда. Если напряжение больше, поиски могут затянуться. Требуется выяснить потребляемый ток, который в технической характеристике не указан. Покупаемый блок должен выдавать среднее значение тока (между емкостью аккумулятора и штатным зарядным устройством). Данные можно узнать из маркировки.

Существует два главных варианта переделки аккумуляторного шуруповерта на 220 Вольт. Первый заключается в использовании внешнего БП. Подойдет любой выпрямитель, способный выдавать необходимое постоянное напряжение. Даже если он большой и громоздкий, нет никакой проблемы. Ведь его не придется носить по помещению. Блок устанавливают возле розетки, а шнур к инструменту делают необходимой длины.

Блок питания

Помните, что с уменьшением напряжения повышается сила тока, если мощность остается неизменной. Это значит, что сечение низковольтного шнура должно быть больше, чем от сети 220 В.

Второй вариант заключается в том, что БП монтируют в корпус от аккумулятора. Единственным препятствием при выборе такого способа могут быть размеры трансформатора. Сохраняется мобильность, радиус использования зависит от длины сетевого шнура. Важно помнить, что к инструменту подается питание 220 В, поэтому шнур должен быть надежным, а сам вход выполнен аккуратно, тщательно заизолирован.

Какие внешние блоки можно использовать – старый компьютер или зарядка от ноутбука?

В качестве внешнего источника можно использовать доступные блоки питания:

  • зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов;
  • БП от старого компьютера;
  • зарядку от ноутбука;
  • самодельный БП.

Переделка шуруповерта в сетевой

На рынке можно недорого купить старое зарядное устройство. Теперь в основном применяются импульсные зарядники, а старые приборы часто продаются за ненадобностью. Именно такое зарядное устройство с возможностью ручной регулировки напряжения и тока идеально подходит для любого шуруповерта, независимо от его рабочего напряжения. Вся переделка заключается в подключении низковольтного шнура к выходным контактам зарядного устройства.

Блок питания компьютера приобретается от старых моделей, на нем должна быть кнопка выключения. Она не понадобится, но это именно тот вариант формата «АТ», который нужен. На радиорынке выбирается блок мощностью 300–350 Ватт, который обеспечит надежную работу маломощных и средних шуруповертов. Все технические характеристики указываются в наклейке на корпусе. Блок имеет вентилятор охлаждения и защиту от перегрузки. Чтобы переделать компьютерный БП своими руками на внешний для шуруповерта, выполняем несложные операции:

  • разбираем корпус;
  • на большом квадратном разъеме находим зеленый провод и любой черный;
  • оба провода соединяем между собой, изолируем;
  • на другом меньшем разъеме удаляем все провода, оставив желтый и черный;
  • к ним припаиваем кабельный шнур низкого напряжения.

Для соблюдения полярности следует знать: желтый провод – плюсовой, черный – минусовой. От компьютерного блока питания работает инструмент с напряжением до 14 Вольт.

Большинство зарядных устройств от ноутбука имеют характеристики, позволяющие использовать их, как источник питания шуруповерта. Подойдут зарядки с выходным напряжением 12–19 Вольт. Единственные изменения, которые потребуется внести, связаны с выходным штекером. Его следует отрезать, зачистить провода и припаять к ним кабель нужной длины.

Лица, имеющие представление об электротехнике, могут изготовить самодельный блок питания. Схема его довольно проста и включает понижающий трансформатор, диодный выпрямитель и два конденсатора. Все детали можно купить или взять из старой радиотехники. Подойдет трансформатор от лампового телевизора с выходом 24–30 В. Наличие выпрямляющего диодного моста обязательно. Конденсаторы применяются недефицитные, от старой техники: один на 0,1 мкф и другой электролитический на 4700 мкф.

Внимание! Конструкцию обязательно заключать в корпус. Для защиты от короткого замыкания обязательна установка предохранителей на входе и выходе.

Как разместить БП в корпусе – 3 разные возможности

Сетевой блок питания для шуруповерта можно разместить в корпусе аккумулятора или в ручке. Возможные варианты:

  • любой подходящий по характеристикам и размеру БП;
  • китайский БП на 24 В;
  • самодельный.

На радиорынке подбирается БП с нужными параметрами. Дома его следует аккуратно извлечь из корпуса и поместить в свой шуруповерт, надежно закрепив все компоненты. Если провода короткие, удлините их, чтобы они не прикасались к металлическим частям. Трансформатор и плату разместите по отдельности. На микросхемах для лучшего охлаждения установите дополнительные радиаторы. Также не лишними будут отверстия в корпусе, чтобы циркулировал воздух, и отводилось тепло при работе.

Переделка аккумуляторного шуруповерта в сетевой

В магазине радиодеталей покупаем БП на 24 В, ток 9 А. Шуруповерты работают от 12 или 18 Вольт, поэтому стоит задача понижения напряжения до необходимого уровня. Чтобы выполнить такую работу, требуются минимальные знания радиотехники. Выходное напряжение поддерживается резистором R10 номиналом 2320 Ом. Вместо него следует установить подстроечный резистор на 10 кОм. Как сделать настройку блока питания, рассказано дальше:

  • выпаять постоянный резистор;
  • выставить по прибору сопротивление подстроечного резистора 2300 Ом;
  • подстроечный резистор впаять на место постоянного;
  • при включенном БП отрегулировать напряжение.

В основе конструкции самодельного БП будет лежать электронный трансформатор Feron или Taschibra на 60 Вт. Их можно купить в магазине электротоваров, предназначены они для галогенных ламп. Никакой переделки они не требуют. Отвод вторичной обмотки от средней точки позволил применить два диода Шоттки вместо обычных четырех. Работа БП контролируется по светодиоду HL1. На схеме видны все необходимые детали.

Трансформатор Т1 наматывается самостоятельно. Используется недефицитное ферритовое кольцо НМ2000 размером 28×16×9. Перед намоткой надфилем зачищают углы, кольцо обматывают ФУМ-лентой. Сделанный блок монтируется на алюминиевой пластине толщиной 3 мм и больше, помещенной в корпусе аккумулятора. Также она выполняет функцию общего провода.

Как правильно выполнить монтаж – нужен ли противовес?

От надежности монтажа электрической части зависит надежность в работе и безопасность. В качестве сетевого и низковольтного используется мягкий многожильный кабель. Если устройство внешнее, к его выводам следует подсоединить концы кабеля. Медную проводку и латунные контакты обрабатываем паяльной кислотой, после чего они легко спаиваются. На практике часто используются специальные зажимы – «крокодилы». В самом шуруповерте без пайки не обойтись, «крокодилы» держат не настолько сильно, чтобы контакты во время работы не разъединялись.

Изготовление блока питания на базе аккумулятора

Идеальный вариант — использование корпуса старого аккумулятора. Его разбирают и удаляют всю внутреннюю часть. При этом выделяются вредные вещества, следует позаботиться о защите дыхательных путей и кожи. Корпус промывают содовым раствором, проточной водой и высушивают. С внутренней стороны контактов припаиваем концы кабеля с соблюдением полярности. Чтобы не гадать, временно подсоединяем кабель, включаем шуруповерт и смотрим, в какую сторону вращается шпиндель, помечаем провода. В нижней части корпуса делаем отверстие, пропускаем провода. Внутри корпуса шнур следует надежно зафиксировать, намотав на него изоляционную ленту. Такое утолщение не даст проводке натягиваться и обрываться. Затем концы припаиваем к контактам.

Внутрь корпуса помещаем противовес. Лучшим материалом будет прессованная резина. Она обладает необходимыми характеристиками: высокой плотностью, изоляционными свойствами. Чтобы резина не болталась внутри, ее вырезаем с небольшим напуском. Чтобы поместить противовес в корпус, материал немного изгибаем и помещаем так, что он не будет колебаться и послужит дополнительной изоляцией. Возможно, кому-то противовес покажется лишним, но это не так. Конструкция шуруповерта предусматривает, что центр тяжести находится в рукоятке. Это нагружает руку, но разгружает кисть. Когда из корпуса удаляют аккумуляторы, центр тяжести смещается, увеличивается нагрузка на кисть. Работать становится неудобно и тяжело. Самодельный противовес восстанавливает центр тяжести, близкий к заводскому.

Как пользоваться сетевым шуруповертом – простые правила

Вы убедились, как несложно переделать аккумуляторный шуруповерт в сетевой. Практика умельцев подсказала простые и полезные советы по эксплуатации:

  • после 20 минут работы следует дать шуруповерту пятиминутный отдых;
  • электрический кабель фиксируйте на руке, чтобы он не мешал в работе;
  • блок питания следует регулярно чистить от пыли;
  • не используйте удлинители для включения БП в сеть;
  • БП обязательно заземляют;
  • на высотных работах сетевыми шуруповертами пользоваться запрещается.

Соблюдение этих правил продлит жизнь обновленного инструмента. Немного потерялась мобильность, зато агрегат не требует подзарядки, работает ровно и уверенно.

Как сделать из аккумуляторного шуруповерта сетевой

Аккумуляторный электроинструмент вытеснил обычный сетевой даже из тех ниш, где это еще несколько лет назад казалось невозможным. Удобные, легкие, мобильные, но вместе с тем мощные и производительные дрели, циркулярные пилы, электрорубанки, и, конечно, шуруповерты с развитием технологий и появлением новых АКБ прочно заняли свое место в инструментарии домашнего мастера и на производстве. Но в некоторых случаях требуется обратный ход – переделка батарейных приборов на питание от бытового напряжения 220 вольт. Как сделать шуруповерт с запиткой от сети и что для этого потребуется приобрести – обо всем этом далее.

Зачем нужна переделка

Основная причина переделки переносного аккумуляторного шуруповерта в сетевой в том, что ресурс механической части электроинструмента намного выше, чем ресурс АКБ. Когда батарея (или комплект аккумуляторов) окончательно выходят из строя, шуруповерт может работать еще долго, но купить новые АКБ по разным причинам бывает затруднительно. Например, такая модель уже не выпускается, а подобрать батарею того же форм-фактора невозможно – единого установочного стандарта для разных производителей нет. Также АКБ могут потеряться, выйти из строя раньше времени из-за неаккуратного обращения и т.д.

Если батареи еще работоспособны, но уже плохо держат заряд, работа превращается в мучение. А иногда в стационарных условиях удобнее подключить инструмент к электросети, чем тратить время на заряжание АКБ. Во всех этих случаях жизнь шуруповерта можно продлить, переделав его на питание от напряжения 220 в. Выполнить это можно своими руками.

Какой выбрать источник питания

Первый вопрос, который возникает при переводе аккумуляторного электроинструмента на сетевое электроснабжение – от чего запитать электропривод. Для выбора блока питания для шуруповерта надо задаться следующими исходными данными:

  • напряжение питания (зависит от модели электроинструмента, в большинстве случаев от 12 до 18 v);
  • ток холостого хода – 1..2 А;
  • потребляемый ток в среднем режиме (сверление легких материалов, выворачивание метизов, вворачивание саморезов в нетвердые материалы) – 3..6 А;
  • потребляемый ток в максимальном режиме (сверление твердых материалов, вворачивание метизов без ограничения вращающего момента до полной остановки вала) – до 12 А.

Также источник питающего напряжения должен выдерживать кратковременный пусковой ток электродвигателя, который может составлять 2..5 крат тока холостого хода.

Тип шуруповерта Напряжение питания, В Тип аккумулятора Наибольший вращающий момент, Н*м
DEKO 12V DKCD12FU 12 Li-Ion 28
BOSCH GSR 120-LI 12 Li-Ion 30
Megamaster 144Li 14,4 Li-Ion 20
Edon AD-18C 18 Li-Ion 28
DEKO 20V DKCD20FU 20 Li-Ion 42

По мощности

Шуруповерт должен создавать высокий вращающий момент, поэтому он потребляет достаточно большую мощность (даже с учетом относительно высокого КПД), но не обязательно задаваться максимумом. Для определения потребной мощности надо ориентироваться на те режимы, в которых обычно эксплуатируется электроинструмент. Если шуруповерт не применяется при максимальной нагрузке, можно выбирать мощность источника питания 60-70 ватт. Если электроинструмент должен отдавать все, заложенное в него при разработке, то может потребоваться источник питающего напряжения 200 ватт и выше.

По типу (импульсный или трансформаторный)

Для эксплуатации шуруповерта желателен стабилизированный блок питания. У такого источника напряжение под нагрузкой практически не падает. Соответственно, даже при большой нагрузке электроинструмент может выдать наибольший вращающий момент. И здесь импульсные источники вне конкуренции. Потому что у обычного трансформаторного источника напряжения даже в среднем режиме потери мощности достигают 10-15 ватт. Эту мощность надо как-то рассеивать, не перегревая регулирующие транзисторы. Для этого понадобится большой и громоздкий радиатор. Также в состав такого источника входят тяжелый трансформатор, мощные диоды на радиаторах и большой сглаживающий конденсатор. Для 200 ватт такой блок питания будет иметь совсем не мобильные габариты и вес.

Можно приобрести универсальный источник питания. Существуют блоки, специально разработанные для сетевого питания шуруповертов. Принципиально они практически не различаются, но специализированные источники имеют номинал напряжения соответствующий стандартным номиналам электроинструмента, и ток, достаточный для эксплуатации в наиболее жестких режимах.

Еще вариант – переделка импульсного блока питания от стационарного компьютера. С него можно снять достаточный ток для работы шуруповерта, но блок надо переделать под нужное напряжение. Такие переделки схемы БП требуют определенной квалификации, и зависят от исполнения источника питания. Описания процесса для блоков, построенных на разных микросхемах, можно найти в глобальной сети.

Для электроинструмента, питающегося от 18- или 20-вольтовых АКБ, можно применить источники питания на 19 вольт от ноутбуков. Но они рассчитаны на ток в 3..6 А, поэтому использовать его можно не на максимальных режимах – либо сработает самовосстанавливающийся предохранитель или тепловая защита, либо источник выйдет из строя.

В интернете можно найти рекомендации в качестве блока питания использовать штатное зарядное устройство для шуруповерта. Эта идея неудачная. Зарядное устройство рассчитано на зарядку аккумулятора относительно небольшим током в течение длительного времени. Потом заряженный аккумулятор должен отдать свою энергию достаточно быстро. Токи при этом велики. Поэтому ЗУ от электроинструмента в лучшем случае обеспечит холостой ход шуруповерта.

Но стабилизация не всегда обязательна – ведь напряжение штатного аккумулятора, особенно не нового, также существенно проседает под нагрузкой. Поэтому если стабилизатор не нужен, то можно обратить внимание и на трансформаторные блоки питания. Пусть они на этих мощностях проигрывают импульсникам в весе и габаритах, зато традиционные источники проще, надежнее и более ремонтопригодны. К тому же его можно сделать самостоятельно, подобрав подходящий трансформатор. А если предполагается работа только в стационарных условиях, то мобильность девайса не имеет никакого значения.

Инструкция по изготовлению

Переделку надо начать с определения полярности подключения источника питания к двигателю электроинструмента. В большинстве случаев на контактах шуруповерта полюсность не указывается.

В этом случае надо посмотреть на аккумулятор – на нем должны быть обозначены плюс и минус.

Определив полярность, надо пометить полюса на контактах электроинструмента (хотя большой беды в случае переполюсовки не будет – вал просто будет вращаться в противоположном направлении, что легко устраняется переключателем реверса).

Далее надо припаять к пластинам провода достаточного сечения (по принципу «чем толще, тем лучше», но соблюдая границы разумности и удобства).

На другом конце проводов неплохо предусмотреть разъем для подключения, рассчитанный на максимальный ток. Тогда шуруповерт можно будет хранить отдельно или использовать различные источники напряжения. Но можно выполнить электроинструмент, провод и БП в виде единой системы. Так тоже удобно – нет риска забыть или потерять источник питания, если он небольших размеров.

Дальше надо решить еще одну проблему. При переделке электроинструмента для питания от бытовой сети аккумулятор должен быть исключен из работы. Но шуруповерт сбалансирован так, что им удобно работать, если батарея установлена. Если ее убрать, то центр тяжести сместится, держать инструмент станет неудобно и рука будет быстро уставать. Поэтому, если есть возможность, надо срезать часть корпуса АКБ так, чтобы исключить электрический контакт батарей с клеммами шуруповерта. Сделать это можно «болгаркой» или просто ножовкой.

Если конструкция АКБ такова, что удалить контактную часть затруднительно, надо разобрать корпус батареи, удалить аккумуляторы и на их месте надежно закрепить подходящий по весу и размерам груз.

Рекомендуем к просмотру видео-трилогию переделки 18 вольтового шуруповерта в сетевой.

Правила использования

При эксплуатации переделанного шуруповерта надо соблюдать несколько правил:

  1. Не использовать одновременно аккумулятор и сетевой источник.
  2. Не подключать электроинструмент к блоку питания длинными и тонкими проводами со стороны низкого напряжения. По ним пойдет достаточно большой ток, поэтому недостаточное сечение может привести к излишнему нагреву и оплавлению изоляции (в худшем случае – к ее возгоранию). Вкупе с излишней длиной проводников уменьшенная толщина жил приводит к значительному падению напряжения на проводе и недостатку напряжения на электродвигателе инструмента. Это значительно уменьшит крутящий момент на валу шуруповерта.
  3. Если используется блок питания, не рассчитанный на полный ток электроинструмента при остановленном вале, надо тщательно следить за тем, чтобы не перегружать шуруповерт. Нельзя допускать остановки патрона из-за заклинивания сверла в толще материала и т.п. В противном случае наиболее вероятным итогом будет выход источника питания из строя, если у него отсутствует защита от сверхтока. Также возможно возгорание преобразователя напряжения.
  4. С момента переделки надо будет следить за состоянием и положением электрических шнуров – сетевого и низковольтного. Нельзя допускать, чтобы во время работы проводники перекручивались, пережимались тяжелыми предметами с риском повредить изоляцию.

Ранее правилами работы на высоте запрещалось работать переносным электроинструментом с приставных лестниц. В 2021 году этот запрет отменен, но соблюдать меры предосторожности все равно лишним не будет.

Соблюдение этих несложных требований позволит переделанному шуруповерту прослужить долго и полностью выработать свой механический ресурс.

Как переделать аккумуляторный шуруповерт в сетевой своими руками

Переделка шуруповерта на питание от сети — не самая сложная задача. Усовершенствовать инструмент можно несколькими способами, потребуется только элементарный опыт электротехнических работ.

Можно ли аккумуляторный шуруповерт переделать в сетевой

Аккумуляторный шуруповерт — довольно удобный инструмент, но иногда достоинства таких моделей превращаются в недостатки. При окончательной разрядке батареи необходимо покупать новый элемент питания. Стоить он может очень дорого, а в некоторых случаях найти подходящий аккумулятор просто невозможно, например, если модель давно сняли с производства.

Переделать шуруповёрт на работу от сети вполне реально. Это потребует определенных усилий, но зато в усовершенствованном приборе уже не понадобится заново переустанавливать элементы питания.

Если переделать аккумуляторный шуруповерт, то сила крутящего момента в нем всегда будет оставаться одинаковой

Какие инструменты и материалы потребуются для переделки

Чтобы переделать аккумуляторный прибор в сетевой, потребуется подготовить некоторые инструменты и материалы:

  • пассатижи;
  • несколько отверток разного размера;
  • кусачки;
  • паяльник;
  • строительный нож;
  • клейкую ленту для изоляции.

Чтобы перевести шуруповёрт на питание от сети, понадобится также предусмотреть корпус для преобразователя. На эту роль вполне подойдет оболочка от старого аккумулятора — ее нужно будет только слегка переделать.

Варианты источников питания

Чтобы сделать из аккумуляторного шуруповерта сетевой 220V, нужно учитывать, что выходное напряжение прибору требуется намного меньшее — от 12 до 18 В. Для переоборудования инструмента потребуется оснастить его адаптером, или преобразователем.

Существует несколько вариантов источников питания, позволяющих переделать аккумуляторный агрегат в сетевой:

  1. Импульсный. Такой источник питания работает по инверторной системе — сначала выпрямляет входной ток, а потом преобразует его в высокочастотные импульсы и передает инструменту либо напрямую, либо через трансформатор. К достоинствам импульсного сетевого элемента относят небольшие габариты, высокий КПД на уровне 98% и защиту от короткого замыкания.
    Минусом импульсного источника питания является низкая мощность
  2. Трансформаторный. Такой блок питания состоит из нескольких частей — непосредственно понижающего трансформатора, выпрямителя, стабилизатора и конденсатора. Иногда в систему входят предохранитель и высокочастотный фильтр, устраняющий помехи.
    Трансформаторы достаточно мощные и недорогие, но КПД у них невысокий, и они громоздкие

Внимание! При использовании трансформатора нужно учитывать, что часть выходного напряжения будет забирать стабилизатор. Соответственно, максимальное значение тока должно быть чуть выше необходимого.

Как переделать аккумуляторный шуруповерт в сетевой

Существует несколько способов усовершенствования аккумуляторного инструмента в домашних условиях. Подсоединить шуруповерт к сети 220 В напрямую не получится. С высоким выходным напряжением он работать не сможет.

Чтобы переделать аккумуляторный прибор, его понадобится оснастить источником питания, обеспечивающим необходимую силу тока. В некоторых случаях элемент придется покупать, в других понадобится только слегка усовершенствовать деталь, взятую от другой техники.

Как сделать сетевой шуруповерт с блоком питания от компьютера

Подключить шуруповерт к сети 220В можно при помощи компьютерного блока питания. Такие элементы отличаются громоздкостью и большими габаритами. Но к их плюсам относят высокую надежность, долговечность и наличие защиты от перегрузок. Переделать аккумуляторный агрегат для подключения к внешнему источнику сетевого питания можно по такой схеме:

  1. Компьютерный блок разбирают, находят зеленый и черный кабели на большом квадратном разъеме, соединяют их между собой и изолируют.
  2. На разъеме меньших габаритов удаляют все провода, кроме желтого и черного.
  3. Со строительного прибора снимают батарею и извлекают из нее элементы питания, отработавшие свой ресурс.
  4. Припаивают к клеммодержателям внутри аккумуляторного корпуса шнур, рассчитанный на низкое напряжение.
  5. Просверливают в коробке от батареи отверстие для вывода кабеля наружу.
  6. Соединяют последний с черными и желтыми проводами блока питания.
  7. Изолируют при помощи клейкой ленты все открытые контакты.

После этого остается подключить шуруповерт 12 В к сети 220 В и проверить, удалось ли переделать его правильно.

Обычно на корпусе блока питания указано, какие провода в нем дают напряжение 12 В

Как собрать сетевой шуруповерт с китайским блоком питания

Если БП от компьютера нет под рукой, на любом радиорынке можно приобрести недорогой элемент китайского производства с выходным напряжением 24 В. Перед подключением к аккумуляторному шуруповерту источник понадобится только слегка усовершенствовать, чтобы он мог подавать ток силой до 18 В. Схема выглядит так:

  1. Из приобретенного сетевого блока питания выпаивают резистор R10 с высоким постоянным сопротивлением и устанавливают взамен регулируемый элемент с максимальным пределом 10 кОм. Предварительно величину настраивают не выше 2300 Ом, иначе работать строительный прибор не будет.
  2. На источник питания подают электричество и при помощи мультиметра замеряют параметры тока. Регулируемый резистор настраивают так, чтобы напряжение на выходе не превышало 9 А.
  3. Из батарейного отсека аккумуляторного устройства извлекают всю внутреннюю начинку. При помощи пайки соединяют кабель блока питания с контактами внутри инструмента.
  4. На корпусе аккумулятора проделывают отверстие для провода. Батарею собирают, крепят к шуруповерту и проводят пробный запуск переделанного устройства.

После извлечения элементов питания из специального отсека инструмент станет намного легче, но при этом потеряет балансировку. Чтобы восстановить ее, можно положить внутрь пустого аккумуляторного корпуса небольшой груз.

Внимание! При использовании внешнего преобразователя нужно позаботиться о достаточной длине провода, соединяющего инструмент с источником питания, иначе работать окажется неудобно.

Как переделать шуруповерт в сетевой при помощи зарядки от ноутбука

Подключить шуруповерт 12 В к сети 220 В можно при помощи зарядного устройства от ноутбука. Оно предназначено для преобразования высокого напряжения в малый выходной ток до 19 В. Соответственно, использовать зарядку вместе со строительным агрегатом можно практически без доработки обоих частей системы. Переделать инструмент в сетевой можно по такому алгоритму:

  1. Выходной шнур от зарядки обрезают и зачищают конец от изоляции.
  2. С шуруповерта снимают аккумулятор, вскрывают и извлекают разрядившиеся батареи, при этом оставляя на месте клеммы.
  3. При помощи паяльника прикрепляют к последним оголенные провода зарядного устройства. В процессе рекомендуется использовать специальную жидкость — так называемый флюс. Он повышает качество пайки и к тому же образует на поверхности медных проводов тонкую защитную пленку, препятствующую окислению.
  4. Оголенные соединения изолируют клейкой лентой и выпускают кабель через отверстие, заблаговременно просверленное в корпусе батарейного отсека.
  5. Бывший аккумуляторный агрегат собирают обратно и проверяют на работоспособность в качестве сетевого.

Переделать строительный инструмент с использованием зарядки от ноутбука удобно не в последнюю очередь потому, что преобразователь обладает компактными размерами и малой массой. В отличие от обычного блока питания, он не займет много места на столе и не сделает бывший аккумуляторный агрегат громоздким и неудобным. Переделанное устройство можно будет без труда переносить в руках или перевозить с собой в машине.

При эксплуатации переделанного аккумуляторного шуруповерта нужно следить, чтобы провод не натягивался слишком сильно

Как переделать шуруповерт с использованием самодельного блока питания

При желании провести переделку аккумуляторного шуруповерта 18V на сетевой 220В можно с использованием преобразователя, собранного самостоятельно. Это потребует определенных познаний в электротехнике и займет больше времени. Но готовый преобразователь получится достаточно компактным, и установить его можно будет непосредственно в корпус шуруповерта. Таким образом, при работе не придется постоянно следить за внешним блоком питания и контролировать его положение.

Переделать строительный инструмент и установить в него самодельный сетевой преобразователь можно так:

  1. Корпус аккумулятора разбирают и извлекают все элементы, пришедшие в негодность.
  2. В соответствии с готовой электрической схемой из покупных деталей изготавливают самодельный блок. Для сборки понадобятся небольшая плата, трансформатор и выпрямитель, фильтр и стабилизатор. Элементы надежно припаивают к основанию.
  3. В корпусе аккумулятора просверливают выходные отверстия для проводов.
  4. Самодельный блок питания вставляют в коробку и подключают к клеммам.
  5. Сетевые провода выводят наружу через подготовленные отверстия.
  6. Собирают корпус и вставляют обратно в инструмент.

При переделке шуруповерта на питание от розеточной сети через самодельный блок нужно обращать внимания на размеры трансформатора и других частей. Конструкция должна свободно помещаться в корпусе аккумулятора.

При изготовлении источника питания нужно использовать детали, обеспечивающие сетевому инструменту мощность 300-400 Вт

Заключение

Переделка шуруповерта на питание от сети — несложная задача, требующая элементарных познаний в электротехнике. Собрать преобразователь для инструмента можно своими руками, но проще использовать готовые блоки с подходящими параметрами от компьютера или ноутбука.

Как переделать аккумуляторный шуруповерт в сетевой без лишних усилий

Батарея аккумуляторного шуруповерта имеет намного меньший ресурс, чем его двигатель и трещотка. В итоге она выходит со строя, когда все остальное вполне рабочее. Если с вашим шуруповертом случилось то же самое, вы можете переделать его из аккумуляторного в сетевой 220 В.

Что потребуется:

  • Блок питания 12В – http://ali.pub/45tmu2
  • двухжильный провод;
  • пластиковая труба 20 мм;
  • изолента.

Процесс переоборудования шуруповерта на сетевое питание

Необходимо снять аккумулятор, чтобы разобрать его корпус.

Внутри находится блок батарей, который нужно вытащить. Требуется замерить высоту блока, и напилить под нее 2 отрезка пластиковой трубы.

Нужно, чтобы эти трубки помещались в короб аккумулятора, и тот мог защелкиваться. Их задача фиксировать контакты. Скорей всего придется подпилить торцы трубок, так как они будут упираться во внутренние выступы короба.

Из ранее снятого аккумуляторного блока требуется отсоединить контактные пластины. Их нужно надеть на пластиковые трубки. Если диаметр последних недостаточный, то можно подмотать изоленту. К контактным пластинам припаивается провод. Его нужно будет пропустить сквозь связанные изолентой трубки.

Контакты надеваются на трубки. После этого второй конец провода соединяется с блоком питания. Тут важно проверить, чтобы соблюсти полярность. Место скрутки или пайки изолируется.

В корпусе аккумулятора сбоку просверливается отверстие для ввода провода. Его наличие позволяет вставить трубки с контактами в корпус. Трубки подопрут контакты, так что они будут на том же месте, как и раньше когда были на блоке батарей.

Внутри короба трубки фиксируются термоклеем.

После этого шуруповерт сможет работать от сети через блок питания. Переделка именно этим способом позволяет по-прежнему устанавливать в него обычный штатный аккумулятор.

Смотрите видео

Использование водородного генератора для отопления

Развитие технологий привело к замене классических дровяных печек на котельные агрегаты. В качестве топлива, помимо дров и угля стали использоваться газ, масло, солярка и даже электричество. В последнее время энергию для автономных отопительных систем дополнительно получают с помощью солнечных батарей и геотермальных установок. Учитывая, что неиссякаемым источником энергии является водород, можно попробовать собрать водородный генератор своими руками для получения экологичного топлива.

Водородный генератор своими руками

Принцип работы устройства

Водородный генератор для отопления считается перспективной разработкой, поскольку получать горючее с высокой теплотворной способностью можно из обычной воды. Главная задача — получить чистый водород максимально простым и дешевым способом.

Получение водорода

Традиционно для этих целей используется метод электролиза. Его суть в следующем: в воду, недалеко друг от друга, помещают металлические пластины, которые подключены к источнику высокого напряжения. Вода проводит электрический ток, поэтому при подаче электроэнергии молекулу воды разрывает на составляющие. Высвобождение из каждой молекулы двух атомов водорода и одного атома кислорода позволяет получить так называемый газ Брауна с формулой ННО.

Теплотворная способность газа Брауна составляет 121 МДж/кг. При горении вещества не образуется вредных веществ, а для того, чтобы его использовать в качестве энергоносителя для отопления дома достаточно немного модернизировать стандартный газовый котел. Однако при создании установки для получения водорода своими руками особое внимание следует уделить мерам безопасности — при соединении водорода с кислородом образуется гремучая смесь.

Конструкция генератора

Электролизер, установка для выработки газа Брауна путем электролиза воды в больших объемах, состоит из нескольких ячеек, в которые вмонтированы металлические пластинчатые электроды. Чем больше суммарная площадь поверхности электродов, тем мощнее установка.

Ячейки находятся в герметичной емкости, которая оснащена патрубком для подключения к источнику воды, патрубком для отвода полученного газа, клеммами для подсоединения электропитания. Также генератор снабжен водяным затвором, предотвращающим контакт водорода с кислородом, и защитным клапаном для предотвращения эффекта обратного пламени — газ сгорает только в горелочном устройстве.

Принцип работы водородного генератора

Водородное отопление

Водородное отопление дома требует использования установки с большой площадью электродов, иначе отопительный котел не сможет эффективно нагревать теплоноситель. Применять обычный электролизер, нарастив его габариты, нерентабельно, поскольку на получение водорода будет тратиться больше электроэнергии, чем ушло бы на работу отопительного электрокотла для обогрева дома такой же площади.

Ведутся разработки более эффективных установок для получения водородного топлива без лишних энергозатрат. Известна история американского изобретателя Стенли Мейера, который создал «водородную ячейку», потребляющую в десятки раз меньше электроэнергии по сравнению с традиционными установками. Однако ученому не удалось совершить переворот в современных технологиях — он скоропостижно скончался от отравления, а чертежи установки исчезли.

Над созданием водородного генератора с попытками реализовать идею Мейера трудятся и в технических лабораториях, и в мастерских домашних умельцев во всем мире. Изобретение американского ученого заключалось в создании резонанса раскачивающейся молекулы воды с электрическими импульсами — в этом случае она расщепляется на атомы без использования высокого электрического напряжения.

Радужные перспективы

Водород — крайне перспективный энергоноситель по целому ряду причин:

  1. Он в наличии во всей Вселенной, на Земле занимает десятое место по степени распространенности — энергоресурс можно назвать неисчерпаемым.
  2. Газ не токсичен, не способен причинить вред живым организмам. Важно лишь предпринимать меры безопасности, чтобы исключить утечку с образованием «гремучей смеси» водорода с кислородом.
  3. Продукт горения водорода — обычный водяной пар.
  4. Энергоноситель отличается высокой теплоемкостью, температура горения составляет 3000°С.
  5. При утечке газа он быстро улетучится, не причинив никакого вреда, поскольку в 14 раз легче воздуха. Но поблизости не должно быть открытого огня или искрящей проводки, иначе гремучая смесь взорвется.
  6. Кубический метр водорода обладает теплотворной способностью 13000 Дж.

Преимущества водородного отопления

Водород как энергоноситель — сфера применения

Водород высоко оценивается как энергоноситель и активно используется, к примеру, в качестве топлива для космических ракет. Используются разные способы его получения в промышленных масштабах. В основном это газификация угля или нефтепродуктов, конверсия метана и его гомологов. Такой дешевый водород нельзя рассматривать как экологичное топливо, поскольку его добыча связана с вредными выбросами в атмосферу. Электролиз воды для получения водорода в больших объемах, применяется только в Норвегии, где имеется избыток дешевой электроэнергии.

Компактный электрический газогенератор нашел применение в сфере газорезки. Оборудование, производящее водород, удобнее в использовании по сравнению с баллонным газом — нет необходимости транспортировать тяжелые баллоны, зависеть от поставок сжиженного газа и т.д. Но в угоду удобству была принесена экономия — для электролитического процесса требуется достаточно много электроэнергии, в итоге стоимость энергоносителя существенно возрастает. При этом разница в стоимости купленного и произведенного водорода во многом компенсируется отсутствием затрат на его доставку.

Водородные отопительные котлы

На многих сайтах, посвященных системам отопления, можно встретить информацию о том, что водород составляет достойную конкуренцию природному газу в качестве энергоносителя для отопительного котла. Упор делается на то, что смонтировав генератор водорода, вы получаете возможность тратить на отопление не больше средств, чем на газовое, при этом не придется оформлять множество документов и платить серьезные суммы за подключение дома к центральной газовой сети.

На основании вышеизложенного в статье можно сделать выводы, что себестоимость водорода низка только при его промышленном производстве. То есть, получение топлива электролизом заведомо обойдется дороже, и ориентироваться на завлекательные цифры стоимости килограмма сжиженного водорода не имеет смысла.

Рассмотрим котельное оборудование, представленное на рынке. Выпуском водородных котлов занимается итальянская компания Giacomini, которая специализируется в сфере альтернативной энергетики. Также аналогичные агрегаты изготавливают некоторые китайские компании, успешно скопировавшие технологию.

Водородный котел на твердом топливе

Разработки компании Giacomini направлены на создание отопительного оборудования, которое было бы полностью безопасно для окружающей среды.

Водородный котел этой компании относится к указанной категории — его работа связана с выделением водяного пара, какие-либо вредные выбросы отсутствуют. В качестве энергоносителя используется водород, при этом его добывают путем электролиза.

Однако стоит обратить особое внимание на принцип действия этого котла. Полученный в системе водород не сжигается, он вступает в реакцию с кислородом в присутствии катализатора. В результате выделяется тепловая энергия, которой достаточно для нагрева отопительного контура до 40°С.

То есть, водородные котлы, которые предлагается приобрести по солидной цене, подходят лишь для использования в качестве теплогенератора для контура водяного пола, плинтусного или потолочного отопления.

Можно сделать вывод, что мировые производители котельного оборудования не нашли приемлемого технического решения, чтобы создать эффективный отопительный котел, способный использовать тепловую энергию сжигаемого водорода. Или рассчитали, что такой вариант нерентабелен.

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.

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.

Экономический вопрос

Прежде чем начать подробно разбираться, как сделать водородный генератор, желательно вспомнить школьный курс физики. Все преобразования происходят с потерей энергии, то есть, затраты электроэнергии на получение водорода не окупятся тепловой мощностью при сжигании полученного топлива.

Если учесть, что сжигать водород с максимальной температурой и теплоотдачей в домашних условиях попросту невозможно, становится понятным, что реальные потери будут даже выше тех, что рассчитаны для идеальных условий.

Итак, использовать водородный генератор, сделанный для отопления своими руками, не имеет никакого смысла, если у вас нет доступа к бесплатной электроэнергии. Установить для отопления дома электрический котел и тратить электроэнергию напрямую, без сложных преобразований, обойдется вам в 2-3 раза дешевле. Кроме того, электрокотел полностью безопасен, а эксплуатация кустарной установки грозит взрывом при несоблюдении правил монтажа и эксплуатации.

Очевидно, что получение дешевого водорода экологически чистым способом, к которым относится электролиз, — это вопрос будущего, над которым сегодня работают ученые в передовых странах мира.

Генератор водорода для системы отопления: собираем действующую установку своими руками

Давно уже прошли те времена, когда загородный дом можно было обогреть лишь одним способом — сжигая в печке дрова или уголь. Современные отопительные приборы используют различные виды топлива и при этом автоматически поддерживают комфортную температуру в наших жилищах. Природный газ, дизель или мазут, электричество, гелио- и геотермальное тепло — вот неполный список альтернативных вариантов. Казалось бы — живи и радуйся, да вот только постоянный рост цен на топливо и оборудование вынуждает продолжать поиски дешёвых способов отопления. А вместе с тем неиссякаемый источник энергии — водород, буквально лежит у нас под ногами. И сегодня мы поговорим о том, как использовать в качестве горючего обычную воду, собрав генератор водорода своими руками.

Устройство и принцип работы генератора водорода

Заводской генератор водорода представляет собой внушительный агрегат

Использовать водород в качестве топлива для обогрева загородного дома выгодно не только по причине высокой теплотворной способности, но и потому, что в процессе его сжигания не выделяется вредных веществ. Как все помнят из школьного курса химии, при окислении двух атомов водорода (химическая формула H2 – Hidrogenium) одним атомом кислорода, образуется молекула воды. При этом выделяется в три раза больше тепла, чем при сгорании природного газа. Можно сказать, что равных водороду среди других источников энергии нет, поскольку его запасы на Земле неисчерпаемы — мировой океан на 2/3 состоит из химического элемента H2, да и во всей Вселенной этот газ наряду с гелием является главным «строительным материалом». Вот только одна проблема — для получения чистого H2 надо расщепить воду на составляющие части, а сделать это непросто. Учёные долгие годы искали способ извлечения водорода и остановились на электролизе.

Схема работы лабораторного электролизёра

Этот способ получения летучего газа заключается в том, что в воду на небольшом расстоянии друг от друга помещаются две металлические пластины, подключённые к источнику высокого напряжения. При подаче питания высокий электрический потенциал буквально разрывает молекулу воды на составляющие, высвобождая два атома водорода (HH) и один — кислорода (O). Выделяющийся газ назвали в честь физика Ю. Брауна. Его формула — HHO, а теплотворная способность — 121 МДж/кг. Газ Брауна горит открытым пламенем и не образует никаких вредных веществ. Главное достоинство этого вещества в том, что для его использования подойдёт обычный котёл, работающий на пропане или метане. Заметим только, что водород в соединении с кислородом образует гремучую смесь, поэтому потребуются дополнительные меры предосторожности.

Схема установки для получения газа Брауна

Генератор, предназначенный для получения газа Брауна в больших количествах, содержит несколько ячеек, каждая из которых вмещает в себя множество пар пластин-электродов. Они установлены в герметичной ёмкости, которая оборудована выходным патрубком для газа, клеммами для подключения питания и горловиной для заливки воды. Кроме того, установка оборудуется защитным клапаном и водяным затвором. Благодаря им устраняется возможность распространения обратного пламени. Водород горит только на выходе из горелки, а не воспламеняется во все стороны. Многократное увеличение полезной площади установки позволяет извлекать горючее вещество в количествах, достаточных для различных целей, включая обогрев жилых помещений. Вот только делать это, используя традиционный электролизёр, будет нерентабельно. Проще говоря, если потраченное на добычу водорода электричество напрямую использовать для отопления дома, то это будет намного выгоднее, чем топить котёл водородом.

Водородная топливная ячейка Стенли Мейера

Выход из сложившейся ситуации нашёл американский учёный Стенли Мейер. Его установка использовала не мощный электрический потенциал, а токи определённой частоты. Изобретение великого физика состояло в том, что молекула воды раскачивалась в такт изменяющимся электрическим импульсам и входила в резонанс, который достигал силы, достаточной для её расщепления на составляющие атомы. Для такого воздействия требовались в десятки раз меньшие токи, чем при работе привычной электролизной машины.

Видео: Топливная ячейка Стенли Мейера

За своё изобретение, которое могло бы освободить человечество от кабалы нефтяных магнатов, Стенли Мейер был убит, а труды его многолетних изысканий пропали неизвестно куда. Тем не менее сохранились отдельные записи учёного, на основании которых изобретатели многих стран мира пытаются строить подобные установки. И надо сказать, небезуспешно.

Преимущества газа Брауна как источника энергии

  • Вода, из которой получают HHO, является одним из наиболее распространённых веществ на нашей планете.
  • При сгорании этого вида топлива образуется водяной пар, который можно обратно конденсировать в жидкость и повторно использовать в качестве сырья.
  • В процессе сжигания гремучего газа не образуется никаких побочных продуктов, кроме воды. Можно сказать, что нет более экологичного вида топлива, чем газ Брауна.
  • При эксплуатации водородной отопительной установки выделяется водяной пар в количестве, достаточном для поддержания влажности в помещении на комфортном уровне.

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.

Видео: Как правильно обустроить водородное отопление

Что необходимо для изготовления топливной ячейки дома

Приступая к изготовлению водородной топливной ячейки, надо обязательно изучить теорию процесса образования гремучего газа. Это даст понимание происходящего в генераторе, поможет при настройке и эксплуатации оборудования. Кроме того, придётся запастись необходимыми материалами, большинство из которых будет нетрудно найти в торговой сети. Что же касается чертежей и инструкций, то мы постараемся раскрыть эти вопросы в полном объёме.

Проектирование водородного генератора: схемы и чертежи

Самодельная установка для получения газа Брауна состоит из реактора с установленными электродами, ШИМ-генератора для их питания, водяного затвора и соединительных проводов и шлангов. В настоящее время существует несколько схем электролизёров, использующих в качестве электродов пластины или трубки. Кроме того, в Сети можно найти и установку так называемого сухого электролиза. В отличие от традиционной конструкции, в таком аппарате не пластины устанавливаются в ёмкость с водой, а жидкость подаётся в зазор между плоскими электродами. Отказ от традиционной схемы позволяет значительно уменьшить габариты топливной ячейки.

В работе можно использовать чертежи и схемы рабочих электролизёров, которые можно адаптировать под собственные условия.

Выбор материалов для строительства генератора водорода

Для изготовления топливной ячейки практически никаких специфичных материалов не требуется. Единственное, с чем могут возникнуть сложности, так это электроды. Итак, что надо подготовить перед началом работы.

    Если выбранная вами конструкция представляет собой генератор «мокрого» типа, то понадобится герметичная ёмкость для воды, которая одновременно будет служить и корпусом реактора. Можно взять любой подходящий контейнер, главное требование — достаточная прочность и газонепроницаемость. Разумеется, при использовании в качестве электродов металлических пластин лучше использовать прямоугольную конструкцию, к примеру, тщательно загерметизированный корпус от автомобильного аккумулятора старого образца (чёрного цвета). Если же для получения HHO будут применяться трубки, то подойдёт и вместительная ёмкость от бытового фильтра для очистки воды. Самым же лучшим вариантом будет изготовление корпуса генератора из нержавеющей стали, например, марки 304 SSL.

Электродная сборка для водородного генератора «мокрого» типа

При выборе «сухой» топливной ячейки понадобится лист оргстекла или другого прозрачного пластика толщиной до 10 мм и уплотнительные кольца из технического силикона.
Трубки или пластины из «нержавейки». Конечно, можно взять и обычный «чёрный» металл, однако в процессе работы электролизёра простое углеродистое железо быстро корродирует и электроды придётся часто менять. Применение же высокоуглеродистого металла, легированного хромом, даст генератору возможность работать длительное время. Умельцы, занимающиеся вопросом изготовления топливных ячеек, длительное время занимались подбором материала для электродов и остановились на нержавеющей стали марки 316 L. К слову, если в конструкции будут использоваться трубки из этого сплава, то их диаметр надо подобрать таким образом, чтобы при установке одной детали в другую между ними был зазор не более 1 мм. Для перфекционистов приводим точные размеры:
— диаметр внешней трубки — 25.317 мм;
— диаметр внутренней трубки зависит от толщины внешней. В любом случае он должен обеспечивать зазор между этими элементами равный 0.67 мм.

От того, насколько точно будут подобраны параметры деталей водородного генератора, зависит его производительность

Импульсный блок питания, предназначенный для подключения к топливной ячейке, можно купить в Сети. Их изготовлением занимаются небольшие частные компании в нашей стране и за рубежом.

Заметим, что полированные трубки использовать не рекомендуется. Наоборот, специалисты рекомендуют обработать детали наждачной бумагой для получения матовой поверхности. В дальнейшем это будет способствовать увеличению производительности установки.

Инструменты, которые потребуются в процессе работы

Прежде чем приступить к постройке топливной ячейки, подготовьте такие инструменты:

  • ножовку по металлу;
  • дрель с набором свёрл;
  • набор гаечных ключей;
  • плоская и шлицевая отвёртки;
  • угловая шлифмашина («болгарка») с установленным кругом для резки металла;
  • мультиметр и расходомер;
  • линейка;
  • маркер.

Кроме того, если вы будете самостоятельно заниматься постройкой ШИМ-генератора, то для его наладки потребуется осциллограф и частотомер. В рамках данной статьи мы этот вопрос поднимать не будем, поскольку изготовление и настройка импульсного блока питания лучше всего рассматривается специалистами на профильных форумах.

Обратите внимание на статью, в которой приведены другие источники энергии, которую можно использовать для обустройства отопления дома: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Инструкция: как сделать водородный генератор своими руками

Для изготовления топливной ячейки возьмём наиболее совершенную «сухую» схему электролизёра с использованием электродов в виде пластин из нержавеющей стали. Представленная ниже инструкция демонстрирует процесс создания водородного генератора от «А» до «Я», поэтому лучше придерживаться очерёдности действий.

Схема топливной ячейки «сухого» типа

  1. Изготовление корпуса топливной ячейки. В качестве боковых стенок каркаса выступают пластины оргалита или оргстекла, нарезанные по размеру будущего генератора. Надо понимать, что размер аппарата напрямую влияет на его производительность, однако, и затраты на получение HHO будут выше. Для изготовления топливной ячейки оптимальными будут габариты устройства от 150х150 мм до 250х250 мм.
  2. В каждой из пластин просверливают отверстие под входной (выходной) штуцер для воды. Кроме того, потребуется сверление в боковой стенке для выхода газа и четыре отверстия по углам для соединения элементов реактора между собой.

Изготовление боковых стенок

Вот такой комплект деталей необходимо подготовить перед сборкой топливной ячейки

Укладку электродов начинают с уплотняющего кольца

Обратите внимание: плоскость пластинчатых электродов должна быть ровной, иначе элементы с разноимёнными зарядами будут касаться, вызывая короткое замыкание!

При сборке пластин важно правильно ориентировать выходные отверстия

При финальной затяжке обязательно контролируют параллельность боковых стенок. Это позволит избежать перекосов

Собрав несколько топливных ячеек и включив их параллельно, можно получить достаточное количество газа Брауна

Для получения газа Брауна в количестве, достаточном для отопления или приготовления пищи, устанавливают несколько генераторов водорода, работающих параллельно.

Видео: Сборка устройства

Видео: Работа конструкции «сухого» типа

Отдельные моменты использования

Прежде всего, хотелось бы отметить, что традиционный метод сжигания природного газа или пропана в нашем случае не подойдёт, поскольку температура горения HHO превышает аналогичные показатели углеводородов в три с лишним раза. Как вы сами понимаете, такую температуру конструкционная сталь долго не выдержит. Сам Стенли Мейер рекомендовал использовать горелку необычной конструкции, схему которой мы приводим ниже.

Схема водородной горелки конструкции С. Мейера

Вся хитрость этого устройства заключается в том, что HHO (на схеме обозначено цифрой 72) проходит в камеру сжигания через вентиль 35. Горящая водородная смесь поднимается по каналу 63 и одновременно осуществляет процесс эжекции, увлекая за собой наружный воздух через регулируемые отверстия 13 и 70. Под колпаком 40 задерживается некоторое количество продуктов горения (водяного пара), которое по каналу 45 попадает в колонку горения и смешивается с горящим газом. Это позволяет снизить температуру горения в несколько раз.

Второй момент, на который хотелось бы обратить ваше внимание — жидкость, которую следует заливать в установку. Лучше всего использовать подготовленную воду, в которой не содержатся соли тяжёлых металлов. Идеальным вариантом является дистиллят, который можно приобрести в любом автомагазине или аптеке. Для успешной работы электролизёра в воду добавляют гидроксид калия KOH, из расчёта примерно одна столовая ложка порошка на ведро воды.

В процессе работы установки важно не перегревать генератор. При повышении температуры до 65 градусов Цельсия и более электроды аппарата будут загрязняться побочными продуктами реакции, из-за чего производительность электролизёра уменьшится. Если же это всё-таки произошло, то водородную ячейку придётся разобрать и удалить налёт при помощи наждачной бумаги.

И третье, на чём мы делаем особое ударение — безопасность. Помните о том, что смесь водорода и кислорода не случайно назвали гремучей. HHO представляет собой опасное химическое соединение, которое при небрежном обращении может привести к взрыву. Соблюдайте правила безопасности и будьте особенно аккуратны, экспериментируя с водородом. Только в этом случае «кирпичик», из которого состоит наша Вселенная, принесёт тепло и комфорт вашему дому.

Правила безопасности необходимо соблюдать не только при монтаже водородного генератора. При сборке и эксплуатации биореактора тоже нужно быть крайне осторожным, поскольку биогаз взрывоопасен. Подробнее об этом типе установке читайте в следующей статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/kak-poluchit-biogaz.html.

Надеемся, статья стала для вас источником вдохновения, и вы, засучив рукава, приступите к изготовлению водородной топливной ячейки. Разумеется, все наши выкладки не являются истиной в последней инстанции, однако, их вполне можно использовать для создания действующей модели водородного генератора. Если же вы хотите полностью перейти на этот вид отопления, то вопрос придётся изучить более детально. Возможно, именно ваша установка станет краеугольным камнем, благодаря которому закончится передел энергетических рынков, а дешёвое и экологичное тепло войдёт в каждый дом.

Почему не стоит рассматривать бытовой водородный котел в качестве основного

В контексте производства климатической техники, получение энергии из водорода, по сути, является очередной, можно сказать, вынужденной попыткой найти способ отопления без образования гари и углекислого газа. Проект всё ещё находится на экспериментальной стадии и пока не нашёл массового применения.

Но, учитывая, что уже сегодня есть дельцы, предлагающие новинку, которая обеспечивает теплом «почти даром», самое время начать разбираться в этом вопросе.

Читайте в статье

Что собой представляют водородные котлы отопления

Водородный котёл отопления – предназначенный для обогрева агрегат, который в качестве горючего использует водород в форме двухатомного газа (H2).

По мнению ученых, водород является перспективным видом топлива:

  • его теплотворная способность (121 МДж) гораздо выше, чем у природного газа (32 МДж), что потенциально даёт в несколько раз больше полезной энергии;
  • в процессе сгорания из него выделяется обычная вода, а точнее горячий насыщенный пар, который не влияет ни на атмосферу, ни на окружающих людей;
  • как химический элемент он встречается в каждом уголке планеты, на долю всех атомов приходится более 88 %, а значит ресурс, условно говоря, неисчерпаем.

Проблема в том, что водород формирует связи с любыми неметаллами, т. е. существует только в молекулярных соединениях, из которых его нужно выделять.

Большинство известных промышленных способов это сделать (пламенный пиролиз, газификация, конверсия, терморазложение, плазмохимия) требуют нагрева исходного вещества просто до невероятных температур (1000–6000 °C). Поэтому для домашнего использования остаётся единственное решение – электролиз воды.

Устройство и принцип работы

Водородный генератор (электролизёр) – специальный прибор, который при помощи высокого напряжения расщепляет воду на составляющие её компоненты.

Процесс электролиза протекает внутри отдельного гальванического блока, разведённого электродами на стороны: положительную (анод) и отрицательную (катод). Ток перемещается между ними через проводящий катализатор, буквально «разрывая» молекулу воды (Н2О) на 1 атом кислорода (О) и 2 атома водорода (HH).

Получившийся в результате нетоксичный газ обозначается гипотетической формулой HHO и носит название газ Брауна (Browns), в честь физика Ю. Брауна.

Благодаря его открытию удалось добиться снижения температуры горения водорода, что позволило изготавливать такие котлы из легкодоступных материалов.

Конструктивное устройство (узлы) примитивного водородного котла:

  • электролизёр, сепаратор, очиститель (опционально – блок водоподготовки);
  • трубопровод диаметром Ø 25–32 мм (разветвление – Ø 20, конечные – Ø 16);
  • панель управления и двухступенчатая система защиты на случай утечки газа;
  • теплообменник и камера сгорания, «наследуемые» от стандартного котлоагрегата.

Некоторые котлы имеют модульное строение. Максимальное число таких модулей – 6 шт., при этом каждый должен функционировать независимо от других.

1 – датчик уровня воды; 2 – заливной штуцер; 3 – датчик давления; 4 – патрубки залива электролизера (каналы подачи электролита в электролизер); 5 – патрубок выхода газа/воды из электролизера (канал отвода смеси газа и воды); 6 – патрубок выхода газа из емкости (канал сбора газообразной смеси водорода и кислорода); 7 – вентиль; 8 – водный затвор; 9 – клапан-пламегаситель; 10 – температурный датчик; 11 – электролизер; 12 – вода с добавлением гидроксида натрия (NaOH) (раствор электролита); 13 – блок широко импульсной модуляции для регулирования подаваемого напряжения по току и частоте; 14 – емкость для электролита.

Поэтапный принцип работы (образование тепла) водородного котла:

  1. Вода (электролитический водный раствор) попадает в электролизёр, где под воздействием электрического тока её расщепляет на атомы водорода и кислорода.
  2. Далее эти газы по разным каналам переходят в химический сепаратор, где из общей массы выделяется одноатомное водородное соединение – гремучий газ HHO.
  3. После очищения он направляется в камеру сгорания и там снова вступает в каталитическую реакцию окисления с кислородом (опционально – катализатором).
  4. Этот процесс сопровождается высвобождением тепла (побочный продукт – вода), которое нагревает теплообменник и теплоноситель в нем, за счёт чего и происходит обогрев дома.

Поскольку камера сгорания всё равно не используется в соответствии с её первичным назначением, специалисты рекомендуют наполнять её катализатором.

В роли катализатора чаще всего выступает обычная гранитная галька. Она способствует равномерному распределению энергии и после окончания горения газа Брауна, аккумулированное ей тепло будет передаваться теплоносителю. Кроме того гранит отгораживает теплообменник от огня, что продлит срок его службы.

Как выбрать комнатный термостат и экономить до 30% в месяц на отоплении

Требования установок к воде

Из-за низкой электропроводности воды её прямой электролиз недостаточно эффективен, поэтому часто котлы идут сразу в комплекте с блоком водоподготовки.

Наполнителем для таких контейнеров может быть почти любая щёлочь. На практике применяется раствор гидроксида калия (KOH) с электропроводностью, которая при концентрации 20–40 % достигает 0,3–0,5 Ом × см ‒1 , что в 10 7 раз больше, чем у деминерализованной воды. Иногда в основной электролит также подмешивают пентоксид ванадия (V₂O₅). Он снижает поляризацию электродов, чем упрощает работу электролизёра, но единого мнения о его безопасности пока нет.

Различные растворы добавляются в воду исключительно для минимизации электрического сопротивления, т. е. сами они не расходуются в процессе работы.

Также выпускают твёрдые электролиты на основе ионообменных мембран, в которых электропроводность обеспечивается ионами водорода или кислорода.

Для чего нужны и как применяются

Обычно энергетические затраты на выделение чистого водорода превышают долю полезного тепла, что делает его повсеместное использование бессмысленным.

Тем не менее, в некоторых случаях, водородный котёл может стать довольно неплохой альтернативой для отопления частного дома, особенно когда у владельцев есть доступ к бесплатным ресурсам – воде (колодец, скважина, водоснабжение из открытых источников) и энергии (водная и ветровая станция, солнечные панели).

Экономичность и эффективность в сравнение с электрическими или газовыми аналогами

Если использовать водородные котлы отопления в условиях коммунального обеспечения или покупки ресурсов, то говорить о какой-либо выгоде не приходится.

При трезвой оценке их экономичность не дотягивает даже до электрокотла – чемпиона по расточительству, а газовый агрегат и подавно выигрывает на его фоне.

Сравнение котла на водородном топливе с традиционными котлами:

Вид топлива Энергоэффективность
водород 10–11 %
электричество 35–45 %
метан, пропан 82–96 %

Зная, что при сгорании 1 кг водорода высвобождается 121 МДж энергии, а у природного газа – 32 МДж, можно примерно посчитать расход этих видов топлива.

Плотность водорода равна 0,09 кг/м 3 , что соответствует объёму 11100 л, а природного газа – 0,765 кг/м 3 на 1300 л. Учитывая потребность электролизёра в питании 1,8 кВт в час, необходимого для выработки 2040 л или 0,185 кг водорода, делаем вывод, что такой объём можно получить при сгорании 22 МДж энергии.

На 1 кВт мощности котла (чего достаточно для отопления 10 м 2 площади) потребуется 1 м 3 или 0,765 кг природного газа в час, т. е. 25 МДж энергии, что больше, чем даёт за такое же время электролизёр. Суммы тоже будут разные: 1 кВт водородной энергии обойдётся в 18,71 рубля, а газовой – всего в 0,65 рубля.

Баллоны с водородом можно покупать и не тратить воду с электричеством, но 40 кг хватит дому 60 м 2 всего на 1,5 дня, а стоимость каждого 2500–5000 рублей.

С электрокотлом он тоже не может полноценно конкурировать, ведь за 1 кВт в среднем придётся заплатить 4,76 рубля, что почти в 4 раза меньше 18,71 рубля. Поэтому энергию, которая будет потрачена на генерирование водорода, лучше сразу использовать для работы электроприборов – толку будет куда больше.

Дизельные котлы для отопления частного дома
Надежнейшие котлоагрегаты, отличающиеся от газовых лишь горелкой

Отзывы о бытовых водородных установках: преимущества и недостатки

Информации о реальном применении водородных котлов настолько мало, что её приходится собирать «по крупицам», но основные моменты выделить можно (в том числе опираясь на отзывы реальных пользователей водородных котлов для отопления).

Плюсы Минусы
«тихое горение» – нагрев теплоносителя осуществляется за счёт каталитических реакций, а значит, нет открытого пламени опасная эксплуатация – при повышении нормированного давления высок риск разгерметизации швов и взрыва котла
высокая экологичность – при работе не вырабатываются ни угарный газ, ни гарь, ни другие вредные для здоровья вещества низкая энергоэффективность – как уже говорилось, энергетические затраты на выработку HHO выше его теплоотдачи
отсутствие дымохода – из предыдущего пункта также следует, что такие агрегаты не нуждаются в удалении отводных газов недостаток специалистов – в регионах нет сертифицированных организаций, занимающихся ремонтом таких котлов
доступность ресурсов – формально, для заправки им нужно только электричество и вода (+ замена катализатора раз в год) поиск баллонов – если покупать чистый водород, то нужно учитывать, что их тоже вряд ли удастся найти поблизости

Стоит отметить, что вышеперечисленные качества относятся к заводским моделям, т. к. переделка агрегатов часто вообще не имеет экономического смысла.

Водородные котлы, которые «умельцы» создают своими руками на базе твердотопливных или газовых предшественников, конечно, дешевле фирменного оборудования, но без знаний физики, химии и расчётов практически невозможно собрать правильно работающий котёл. К тому же никто не отвечает за безопасность.

Лучшие модели бытовых водородных котлов отопления

KingKar 3000

Популярный в азиатских странах агрегат способен вырабатывать до 3,0 м 3 водорода в час при потреблении воды 1,6 л и электроэнергии 9,0 кВт. Отличается возможностью гибкого регулирования температуры горения в пределах от 800 до 3200 °C, путём изменения процентного соотношения компонентов топливной смеси.

Стоимость: 380 000 – 460 000 рублей.

Производитель: KingKar Eco-Technologies (КингКар Эко-Технолоджи), Китай.

STAR-1.1 + генератор STAR 2000

Водородный котёл российского производства работает в паре с совместимым генератором. Он имеет низкий уровень расхода электроэнергии 300 Вт + 3 кВт в час, а также воды – 1,1 л, при этом способен вырабатывать до 2 м 3 топлива за тот же отрезок времени. По желанию комплектуется вторым водонагревательным контуром.

Стоимость: 60 000 – 73 000 + 185 000 – 200 000 рублей.

Производитель: STAR Industries (СТАР Индастриес), Россия.

Home Energy Station

Не просто котёл, а целая энергетическая станция третьей модификации HES III. Она способна вырабатывать до 2,0 м 3 водорода в час, как из природного газа, так и через электролиз, потребляя 5,0 кВт электроэнергии и 1,8 л воды. В состав входит риформер, блок очистки, компрессор, хранилище газа и солнечные панели.

Стоимость: 310 000 – 450 000 рублей.

Производитель: Honda и Plug Power (Хонда и Плаг Пауэр), Япония и США.

Цены бытовых водородных котлов отопления: итоговая таблица

Рейтинг наиболее востребованных водородных котлов для отопления:

Модель водородного агрегата Расход воды, л/час Энергопотребление, кВт/ч Выработка, м 3 /час Цена, руб.
KingKar 3000 1,6 9,0 3,0 415 000
STAR-1.1 + STAR 2000 1,1 3,3 2,0 260 000
Home Energy Station 1,8 5,0 2,0 380 000

В заключение хотелось бы подвести небольшой итог: что касается успеха использования водородной энергии, то он, безусловно, есть, но нужно понимать – долгосрочные перспективы связаны с будущими технологиями, которые ещё не открыли, поэтому все эти котлы будут убыточны ещё минимум ближайшие 10 лет.

На текущий момент их ограниченное внедрение возможно лишь благодаря государственным дотациям и в рамках экспериментальных экологических программ.

Но если есть желание поэкспериментировать самому, то почему бы и нет, главное помнить, что водородное отопление требует знаний и умелых рук при его обустройстве. Доверять такую работу можно исключительно лицензированным специалистам, а не сомнительным дельцам, которые не ответят за качество.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: