Comment construire mon premier générateur HHO?

[nelmo]

Bonjour,

Après avoir parcouru les pages du forum et quelques sites en lien, j’ai essayé de dimensionner mon futur générateur HHO avant de vous solliciter.

J’ai un véhicule de cylindrée 3L => Besoin QHHO = 1,5 L/min. Je souhaite réaliser la configuration suivante : – 5N + 5N – 5N + 5N –

Le calcul du débit est QHHO  = Imax par cellule x Nbres de Cellules x 10    
J’en déduis l’intensité : Imax par cellule = QHHO/( Nbres de Cellules x 10)=1500/(24x10)=6,25A

De l’intensité je tire la surface : S1 = Im/0,084=74,5cm²
A cette surface il faut ajouter les trous (intro eau et évac gaz) plus l’isolation des fuites elec : S2=74,5 +10,1=84,6cm²      
Racine carrée de 84,6 cm² => plaques de 9,2 cm de côté
J’y ajoute un joint d’un cm de large => Plaques de 11,2x11,2 cm
Pour les bulles en contact avec les plaques, le volume de gaz en haut et les arrondis des calculs, j’ajoute 25% de surface => Plaques de 14 x 14cm

Si j’ai bien compris avec :
- des plaques de 14x14cm
- une config en – 5N + 5N – 5N + 5N –
- une intensité de voisine de 6,5 A
Je produirai donc 1,5L de HHO par minute mais proche de la capacité MAX du générateur.

J’ai prévu de poncer les plaques avec du papier de verre de 50 à l’assemblage et de conditionner le générateur. Restera à trouver la bonne concentration en NaOH et un bon PWM.

Pourtant, ne devrais je pas constituer un géné avec des plaques plus grandes 21x17cm (obtenir  Imax=23A et QHHO=5L/min) pour le faire travailler « à bas régime » avec le PWM.

Qu’en pensez-vous ?

Merci pour votre aide

[Pieluce]

Bonjour Nelmo,
et bienvenue dans le chaudron !

Tu as un bonne démarche !

La première chose qui va dimensionner ta cellule (fabrication maison), c'est la place dont tu dispose dans ton véhicule !
Si tu en dispose, c'est bien. Si tu es limité par l'encombrement, cela te permettra d'exercer tes talents créatifs !

La seconde, est souvent oubliée. C'est la source d'énergie qui alimente ton gégé.
C'est à dire : la capacité de ton alternateur.
Lorsque le constructeur l'a mis sous le capot, il n'a pas pensé au HHO.
Dans la politique actuelle, il est souvent juste.

Donc, il est admis par expérience, (électrique aussi), que l'on alloue 15% de sa capacité pour produire du HHO.
Certains se réserve une marge de sécurité de 80-90% de ces 15%.
(Au delà de ces 15%, il s'écrase (U), chauffe, s'use prématurément.

Il faut considérer tous les accessoires en fonctionnement, C'est la nuit, il pleut, musique à fond !)
 
Ta cellule n'ayant plus la tension suffisante pour créer l'électrolyse.
Surconsommation de carburant (fcem de l'alternateur plus importante).

Donc, la géométrie de ta cellule compte sur l'encombrement et l'énergie potentiel de ton alternateur.

exemple : Alternateur d'une capacité de 70A
70x15/100= 10,5A, potentiel électrique HHO
Avec la marge de sécurité de 80, 90%, se sera de 8 ou 9A de disponibles.

Quant à la rugosité des plaques, il faudrait ouvrir un sujet, ça va faire couler de l'encre !

Bonne continuation et tiens-nous informé !

A bientôt
P.

[nelmo]

Bonjour,
Merci pour tes précisions.
Mon alternateur ne débite que 55A! Je n'imaginais pas qu'elle était si faible.
Il va falloir que je sur-dimensionne les plaques : I < 55x15%x80% soit 6,6A.
Je dois donc débiter approximativement 7A au maximum.
C'est bien ça?

[nelmo]

Quant à la place sous le capot, j'en ai pas mal pour être libre côté géométrie de la cell

[Pieluce]

Nelmo,
Oui.
 Mais je crains que cela ne sera suffisant avec 7A Max disponible
pour un générateur HHO de 4 piles de 6 cellules.

Chaque pile disposera seulement de 7/4=1,75A.

Le débit théorique sera de : 1,75x4x6x10,45=439ml/mn à 0°C
C'est à peu près 1/7 de la cylindrée
 
Il faudrait x2,3  plus d 'intensité pour 1/3 de cyl.

serait-ce possible ?

La méthode de capacité de l'alternateur, est issue de l'expérience de nos prédécesseurs.
Elle n'est pas figée. Elle est utile pour prendre un bon départ

La méthode des 1/4, 1/2 de la cylindrée, l'est également. (nombreux aux alentours de 1/3)
D'autres, se fient à 1/8, 1/4 pour un HHO d'excellente qualité. (vraiment sec, exempt de tout).

comme chaque véhicule, la conduite du pilote sont différents, les essais s'imposent.

Si ton véhicule est récent, il y a de l'électronique et des sondes à bord.
Les hhoistes compétents et expérimentés dans ce domaine, pourrons t'aider.

Maintenant, tu t'aperçois que le hho n'est pas qu'une question d'économie de carburant.
Tu rentres dans la quête du Saint Grâal  HHO ! : faire beaucoup de bulles avec rien !
et dans la physique classique, c'est pas gagné.

A très bientôt
P.

[nelmo]

Merci pour tes précisions.

Effectivement, ce n'est pas qu'une question d'économie de carburant, sinon il me suffirait de prendre une petite twingo à la place de mon char d'assaut de 3L.

J'ai commandé les plaques d'inox pour réaliser le géné. J'ai retenu le format 17x21cm.

Je construirai le géné (prochain WE), puis essais sur "banc" avec débit mètre. Je me suis procuré une joue intérieure d'aile avant de ma voiture pour pouvoir faire les tests avec la config finale sur voiture.

Pour l'électronique, je regarderai si des plans de PWM sont disponibles, idem pour un module de gestion de l'électronique (AUDI Q5).

Merci encore

PS : Pour l'alternateur, il faut que je regarde plus en détail, j'ai 55A de mémoire.

[Pieluce]

Bonjour Nelmo,
..et moi, je serais à pieds ou à vélo..
il n'est donc pas question de changer pour une twingo.
c'était un clin d'oeil, vers où le HHO nous emmène.

Avec de l'espace, c'est donc plus confortable, reste l'alim du générateur à régler.

Sur le forum, il y a une expérience en PWM, il existe aussi des plans.

Côté electronique, des personnes ici, sont brillantes dans ce domaine,
ton audi Q5 pourrait-être un nouveau défi...

Bon après-midi, Nelmo
Cordialement
P.  

[nelmo]

Je continue de préparer ma cell en attendant les plaques et les joints 2mm :
- Préparation des plaques extérieures polymères (découpe, trous et filetages)
- Préparation des joints externes : Découpe dans caoutchouc 5mm
- Recherche de WELD ON 16. Impossible en France. C'est un produit assez nocif en usage régulier => interdiction. Par contre, j'ai trouvé une colle acrylique qui a l'air d'y ressembler pas mal (nocivité en moins) :
 http://multimedia.3m.com/mws/mediawebserver?mwsId=00000CcHT4oAuFBbX2IDWF54nDczn4cHQDa0nDa0n000000
Pour ceux qui connaissent, ça vous semble être la même chose?

Quant au PWM, je m'oriente vers un CCPWM afin de stabiliser le courant en dépit des élévations de température de l'électrolyte. J'ai trouvé ce site : http://alt-nrg.org/pwm-v2.html#adj
Ce modèle est-il réputé bon?

Après, il faudra que j'achète un voltmètre et un potar (élégants) pour les placer sur le tableau de bord.

Merci

[Remi]

nelmo wrote

Je continue de préparer ma cell en attendant les plaques et les joints 2mm :
- Préparation des plaques extérieures polymères (découpe, trous et filetages)
- Préparation des joints externes : Découpe dans caoutchouc 5mm
- Recherche de WELD ON 16. Impossible en France. C'est un produit assez nocif en usage régulier => interdiction. Par contre, j'ai trouvé une colle acrylique qui a l'air d'y ressembler pas mal (nocivité en moins) :
 http://multimedia.3m.com/mws/mediawebserver?mwsId=00000CcHT4oAuFBbX2IDWF54nDczn4cHQDa0nDa0n000000
Pour ceux qui connaissent, ça vous semble être la même chose?

Quant au PWM, je m'oriente vers un CCPWM afin de stabiliser le courant en dépit des élévations de température de l'électrolyte. J'ai trouvé ce site : http://alt-nrg.org/pwm-v2.html#adj
Ce modèle est-il réputé bon?

Après, il faudra que j'achète un voltmètre et un potar (élégants) pour les placer sur le tableau de bord.

Merci

Si le produit est a base d'acrylique, c'est bon.  Mais tu devras faire des tests.  Si le produit commence à  décollé après la phase de nettoyage, tu devras faire ton deuil de cette colle.

Pour le CCPWM, c'est bon pour ce site

PS: Générateur alimenté à 7 amp = production maximale environ 0.5 LPM

Bonne continuité ....

[nelmo]

Merci pour ces précisions.

J'ai commandé les composants électroniques que je devrai avoir en fin de semaine. Idem pour les plaques.
La colle acrylique, je testerai et on verra bien.

Finalement, l'ampérage disponible au niveau de l'alternateur est 110A : Je vais donc pouvoir envoyer de l'électron!

Je vais assembler ça avec minutie sans me presser : Il faudra bien faire le ponçage et l'isolation des trous.

Pour le ponçage, je le ferai avec une ponceuse à bande grain 50 en suivant la "méthode des croix" : c'est pas du sablage mais ça va créer des sillons (pas de rotation) et ajouter de la surface.

A+

[nelmo]

Bonjour,
J'ai découpé mes joints dans de l'EPDM de 2mm d'épaisseur.
J'ai mes plaques en inox : Traitement de surface ce week-end.
Je vais pas tarder à pouvoir débuter l'assemblage mais il faudra que je me calme afin de ne bâcler aucune étape si je veux que le résultat soit au rendez-vous.
Des nouvelles dans quelques temps

[redf']

CONTENU SUPPRIMÉ

L'auteur a supprimé ce message.

[Pieluce]

Bonjour Nelmo
A propos du traitement des plaques, attendre avant de les poncer.
(je n'ai aucun conseil à donner, seulement des expériences à qui veut bien les accepter).
 
L'état de surface ou la rugosité des plaques, est un vaste sujet de discutions.
Je ne veux pas polémiquer sur cela mais il faut le prendre en considération.

Nous résonnons à l'échelle microscopique

Notre cellule est finie, toute belle toute propre. Elle est mise en service.
Etant donné les rayures +/- profondes, cela va créer des pics et des creux.
Même si on ne travaille pas avec des liquides visqueux,
la densité de courant se concentre sur les pics (cela pourrait expliquer une des sources d'échauffement).
Les creux se remplissent d'impuretés, surtout la partie négative des plaques,
cela amoindris le passage du courant, la surface tant à diminuer.
La partie positive va se nettoyer lentement.
(Il y aurait la formation d'une couche "liquide", entre le métal et l'électrolyte qui tendrait à isoler.
Les chercheurs ne se l'expliquent pas encore bien. Son adhérence étant accentuée par la rugosité.
(Je ne connais pas l'epaisseur de cette couche, concernant notre électrolyte alkalin à env. 5%))

Notre  cellule fonctionne depuis quelques jours, l'électrolyte, dans certain cas, s'est coloré en jaunes/bruns,
dû à une partie des impuretés en suspension (l'autre partie adhère aux cathodes).
Ces impuretés, proviennent : des résidus de fabrication des plaques, de la pureté de l'hydroxyde,
si NaOH utilisé, les traces de chlorure contenues, vont réagir avec les autre impuretés (métalliques, ioniques, etc..)
Ce qui est drôle, c'est que les cathodes se salissant, la production d'Hydrogène diminue.
Les anodes se nettoyant, la production d'oxygène augmente.
Où est la stoechiométrie du mélange dans tout ça?.

Aussi, Mbhho est plus à même de nous expliquer le comportement des fluides envers les états de surface des parois.

Je vous raconte intentionnellement un film catastrophe, afin d'exacerber les différents phénomènes, en compressant le temps (oh!)

Quoique tu envisages pour l'état de surface des plaques, une fois nettoyées dans les règles de l'art,
les immerger dans un solution d'acide citrique et eau (déminéralisée, etc.)
en proportion de 1:12 en masse,  (1g citrique : 12g eau) minimun 1h
ou quelques jours à l'air libre ! Ceci, pour la passivation.

Pour observer le comportement des bulles, je me suis servi deux bières.
Une dans un verre lisse, l'autre dans un verre dépoli. Résultat : les deux verres sont vides !

NB :
Echelle granulométrique :
en page 4 de ce document :
http://www.centre-des-abrasifs.com/CATALOG/14_CDA_SITE_FR_DEF.pdf
ou
http://www.atomer.fr/1/1_granulometrie.html

Rugosité :  



Source : http://www.ac-creteil.fr/lycees/94/ebranlycreteil/cours/techno/html/rugosite00.htm

[nelmo]

Merci pour ces précisions.
Pour la méthode de ponçage, c'est compris.
J'ai 30 plaques d'inox, je peux toujours faire une cell avec ponçage pour commencer et l'autre, plus tard, sans gratter histoire de voir si je constate des différences.

[redf']

CONTENU SUPPRIMÉ

L'auteur a supprimé ce message.

[mbhho]

Salut,

Je note dans ce post une premiere chose :

Ce qui est drôle, c'est que les cathodes se salissant, la production d'Hydrogène diminue.
Les anodes se nettoyant, la production d'oxygène augmente.
Où est la stoechiométrie du mélange dans tout ça?.

.. ben ... c'est pas possible quand on casse une molécule H2O, on récupére les 2 gaz dans la proportion stoechi .. sauf  s'il y a recombinaison de l'un des 2, avec un AUTRE composé présent ... auquel cas effectivement on aura dissymétrie. PAr exemple Lavoisier qui fait le craking de l'eau sur du fer au rouge, ne récupére que le H2 .. pourtant pour avoir le H2 faut bien aussi produire du O2 .. Dans cette réaction c'est le FER qui prend le O2 pour faire de l'oxyde .. si ça n'était pas le cas, o2 et H2 vu les températures se recombineraient pour donner de l'eau (vapeur).

Deuxiéme point, les écoulements proches de la paroi .. et sablage. Perso je ne crois pas au sablage, si ce n'est qu'il nettoie les surface de toute trace d'oxyde, mais pas pour l'augmentation de rugosité et surface.

Pourquoi ? ... on a une couche limite où les vitesses sont qusi nulles .. de plus la tension superficielle va capter les bulles et les retenir dans les creux, d'oú déficit d'électrolyte. Enfin et surtout parce que le courant qui est normalement perpendiculaire aux lignes de potentielles (et localement aussi) ... dans tous ces creux va diminuer, car le trajet augmente (faut faire un dessin en grand pour se représenter le cheminement du courant à l'échelle micrométrique) .. et puis un raison valable, évoquée c'est le comblement des creux par des boues ..

Alors je pense au contraire que les plaques devraient être polie, mirroir, et puisque qu'on est dans l'électrochimie : électropolies ...

En résumé, pour moi le sablage garantit une suface propre, c'est sans doute une bonne méthode, mais un bon polissage, dégraissage .. aussi.

Faites des essais ... A+. MBHHO

[Pieluce]

Bonjour Mbhho, content de te revoir !

Merci de répondre, je te sollicitais justement.

 C'est exactement ce que j 'écrivais. Mais en prenant le temps de lire,  
on s'aperçoit que je mettais des indicateurs afin qu'il n'y ait pas de conclusion hâtives. ça n'a pas marché :-(

J'ai exagéré volontairement pour faire comprendre ce qui se passe à l'échelle microscopique.
Le plus difficile est d'expliquer quelque chose le plus simplement possible sans réécrire d'encyclopédies
et encore, je n'ai pas dis que nous utilisons un métal hétérogène, etc.. Ce n'est pas nécessaire
puisque nous "forçons la création de la couche superficielle Cr02 par la passivation.
Je veux simplement mettre l'accent sur l'illusion du "grattage".
Il y a effectivement obstruction des cavités sur les cathodes, accentuant la charge de courant sur les pics
(ça participe aussi à l'équilibre de la conservation de la stoechiométrie) et amoncèlement d'impuretés dans les creux.
La composition de celles-ci, va entrainer ce que tu décris de la recombinaison.
 
En ce moment, j'essaie de vous préparer une petite méthode d'électro-polissage pour notre Hobby,
et je me fais bien suer à réinventer la roue, surtout en utilisant des produits Non-Toxiques, faciles d'accès.
J'ai de très bons résultats pour la passivation et l'extraction du fer, quant au poli miroir, ce n'est pas encore ça.
(Il faut que je me trouve une autre alimentation, afin d'avoir un éventail plus étendu d'investigations).
Je tiens à rappeler l'utilisation de produits Non-Dangereux, pour soi, l'entourage et l'environnement.
Dans le cadre de notre violon d'Ingre, à porté d'un plus grand nombre, non d'une industrialisation
J'avais déjà écris cela ailleurs.

Dans mon précédent message, je faisais appelle à tes compétences d'hydraulicien,
pour une explication du comportement d'un fluide et d'un état de surface. Si cela peut peut nous éclairer.
Je ne tiens pas à troller ou polémiquer. il peut très bien y avoir deux écoles mais deux clans, serait dommage.

Au plaisir de te lire et à bientôt.
P.

[mbhho]

Salut,

Juste 2 mots, pour ce qui se passe trés prés d'une surface. Une rugosité disons "importante" va permettre de casser la couche limite (couche oú le fluide a une vitesse quasi nulle) et donc en final diminuer les forces de frottement (peau de requin trés performante grace à cette rugosité). Cependant dans les cellules les vitesses sont faible .. en plus il y a des phénoménes électrochimiques et des bulles qui apparaissent, un courant qui passe .etc ...

C'est pourquoi, il faut essayer de libérer les bulles au plus vite en évitant l'accrochage par tension supérficielle, facilité par la rugosité. Donc polir.
Il est probable qu'un tensioactif, qui ne ferait pas de mousse, peut être alcool, aiderait. Mais par dessus tout, il faut minimiser le temps de contact des bulles, pour maximiser la surface active, donc vitesse (pompe ou bonne organisation de la circulation).

Enfin, je doute que le courant augmente si on sable (rugosité) car c'est la surface projetée moyenne qui va agir. Finalement si on veut augmenter le courant, il y a plus simple, la température, ça va vite, et aussi passer au KOH, voir des courbes que j'ai donné .. et tout ça avec la bonne tension environ 2V à 2,2V.

Un dernier mot l'électropolisage se fait avec un mélange d'acide sulfurique concentrée et de l'acide phosphorique ... pas forcément bio !!. A neutraliser à la soude aprés usage ....

Dans l'attente de vos résultats. Si ça se trouve .. c'est bonnet blanc et blanc bonnet ...
 
A+ MBHHO.
 

[nelmo]

"Un dernier mot l'électropolisage se fait avec un mélange d'acide sulfurique concentrée et de l'acide phosphorique ... pas forcément bio !!. A neutraliser à la soude aprés usage .... "


Quelle soupe!

[redf']

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