Водородный котел отопления – выгодно ли его использовать? Котлы отопления водородные

Экологически безопасные и экономически выгодные водородные котлы отопления

В условиях глобального экономического кризиса, который довольно сильно затронул топливно-энергетическую сферу, многие решают переходить на альтернативные виды энергии. Мировых запасов нефти и газа к тому же по расчетам ученых хватит еще на несколько десятков лет. Так что нужно подготовиться и вовремя найти для них наиболее удачную и дешевую замену.

Водородный котел отопления пока не имеет массового распространения, но уже зарекомендовал себя как отличная модель для будущего. Ее главным преимуществом является использование в качестве топлива водорода - одного из самых распространенных химических элементов на Земле.

Принцип работы оборудования

Слово горючий, в общем-то говоря, является не совсем уместным, так как для работы котла не нужно пламя. Выделение тепла происходит в результате химической реакции, протекающей в присутствии специальных катализаторов. При этом в качестве побочного продукта выделяется только пар, состоящий из простой воды. Он никоим образом не вредит экологии, что позволяет отказаться от установки очистных систем. Еще одним плюсом является высокий показатель КПД, который может достигать 96% при правильной настройке рабочих параметров.

Купить или сделать самостоятельно?

На сегодняшний день страна является главным производителем оборудования. Цена агрегата с доставкой будет весьма существенной, но другого способа заполучить экологически чистый отопитель попросту нет. К тому же в эксплуатации он будет намного экономичнее, так как стоимость водорода заметно ниже традиционных видов ископаемого топлива. Это связано с его массовым распространением и легкостью получения.

Если финансовое положение не позволяет закупить заводское оборудование, можно изготовить водородный отопительный котел своими руками. Сделать это будет не так уж и сложно, главное - соблюдение технологий и правильный сбор аппарата. В обычный котел на твердом топливе в топку устанавливают специальный прибор - электролизер.

Он имеет специальную емкость, в которую заливается дистиллированная вода и добавляются специальные катализаторы. На металлические пластинки подается ток с установленной частотой. При его прохождении происходит реакция, в результате которой водород и кислород разделяются. При этом выделяется огромное количество теплоты. Она будет подаваться в теплообменник, а оттуда уже распределяться по системе.

Водородные котлы Giacomini работают по несколько иному принципу. В его основе лежит использование сжиженного водорода, который продают в специальных баллонах. Они устанавливаются около отопителя, и газ по специальной трубке поступает в камеру сгорания. Внутри происходит каталитическая реакция с выделением большого количества теплоты.

Все затраты идут только на оплату электроэнергии. В районах, где в году наблюдается большое количество солнечных дней можно также установить дополнительный генератор на солнечных батареях, что позволит минимизировать свои расходы и повысить экологичность установки до максимального уровня.

Основные достоинства

- не выделяют вредных продуктов горения, так как в основе работы не применяется открытое пламя, а выбрасываемый пар по составу является обыкновенной водой;
- используют в качестве топлива дешевый и распространенный химический элемент - водород, который можно добыть огромным количеством способов;
- позволяют получать тепловую энергию при минимальных затратах других ресурсов, что повышает экономическую целесообразность их использования.

Как скоро водородные агрегаты войдут в повседневную жизнь и станут массовым явлением сказать трудно. Нефтяные и газодобывающие компании приносят в бюджет огромные деньги, что позволяет им лоббировать свои интересы, в том числе и на правительственном уровне.

Поэтому они искусственно тормозят развитие водородной отрасли, чтобы продолжать получать сверхприбыли на торговле ископаемым топливом. Но по мере исчерпания ресурсов вопрос с массовым внедрением альтернативных источников получения энергии будет вставать все более остро. И тогда можно не сомневаться, что водород будет первым кандидатом на замещение нефти и газа.

Цена водородных котлов на сегодняшний день составляет порядка 800 долларов. Эта сумма является неподъемной для большинства россиян, так что приобщиться к передовым технологиям могут только наиболее зажиточные граждане. Но с ростом количества выпускаемой продукции можно не сомневаться, что цена будет уменьшаться и средний класс сможет выделить деньги из семейного бюджета на покупку водородного котла.

promplace.ru

Водородная установка для отопления дома своими руками

Стремительное развитие мировой промышленности требует использования большого количества энергоресурсов. Традиционными видами топлива являются уголь, нефть и нефтепродукты, природный газ и древесина.

Ученые проводят научные исследования в поисках экологически чистого и дешевого топлива. Перспективным направлением является использование водородного генератора для отопления частных домов.

Особенности отопления на водороде

Водород в чистом виде получить очень сложно. Единственным источником большого количества этого вещества является вода.

Вода обладает особо прочными связями между атомом кислорода и водорода. Для разрыва связей требуется применять другие источники энергии. Самым доступным из них является электроэнергия. При разложении выделяется большое количество водяного пара.

Для создания замкнутого цикла необходимо возвратить водяной пар в жидкое состояние (конденсат). Процесс конденсации требует охлаждения водяного пара. Для охлаждения требуется затратить дополнительную энергию.

Внимание! Водород способен воспламеняться при температуре 540 ° C. В целях защиты от взрыва запрещено пользоваться открытым пламенем вблизи работающего оборудования.

В качестве альтернативы можно покупать водород в баллонах. Его производят на специализированных химических предприятиях. Произведенный промышленным способом газ имеет разную степень очистки.

Предназначен для использования в различных целях. Водород с высокой степенью очистки применяется в качестве топлива. Газ с низкой степенью очистки используется для сварочного оборудования.

Классификация водородных котлов

Водородные котлы различаются по нескольким признакам.

По области применения:

промышленные;
бытовые.

Промышленные установки используются на предприятиях топливно-энергетического и оборонного комплексов страны. Широкое применение водород получил в химической, автомобильной и авиационной отраслях промышленности.

Внимание! Для работы водородного генератора необходимо использовать источник постоянного тока.

Бытовые котлы используются для отопления небольших помещений и частных домов.

По физическому состоянию топлива:

газовые;
твердотопливные;
жидкотопливные.

По способу установки:

напольные;
настенные.

Напольные установки отличаются большими размерами, весом и высокой производительностью. Устанавливаются на твердой ровной поверхности либо специальном фундаменте.

Настенные установки имеют небольшой вес и размеры. Крепятся к стене либо другим вертикальным поверхностям.

Достоинства и недостатки водородных котлов

Водородные котлы обладают рядом достоинств и недостатков.

Достоинства

Преимуществами использования водорода являются:

Экологичность. Продуктом распада при горении вещества является водяной пар. Продукты разложения безопасны для живых организмов. Не приносят вреда окружающей среде.
Пожаробезопасность. Оборудование оснащается современными устройствами защиты от пожара. Температурные и тепловые датчики осуществляют контроль над работой оборудования в круглосуточном режиме.
Долгий срок службы. Производители гарантируют бесперебойную работу газовых котлов в течение 20-25 лет.
Высокая эффективность (до 97 %).

Недостатки

Недостатками газовых котлов являются:

Низкая энергоэффективность оборудования. Энергоэффективность котлов в десятки раз ниже энергоэффективности других отопительных систем.
Сложность обслуживания. Для обеспечения высокого уровня производительности требуется периодическая полная или частичная замена элементов оборудования.

Высокая стоимость. Цена оборудования заводского изготовления превышает 100 тысяч рублей. Высокая стоимость оборудования объясняется применением дорогостоящих материалов и катализаторов.
Взрывоопасность. Смесь водорода с воздухом имеет высокую степень взрывоопасности. Любые отклонения в работе оборудования способны привести к разгерметизации и возможному взрыву.
Внимание! В целях безопасной эксплуатации самостоятельная установка и ремонт водородного котла не допускаются. Для обслуживания и ремонта оборудования необходимо пользоваться услугами сервисных служб.
Малая ремонтопригодность. Вышедшие из строя элементы оборудования не подлежат ремонту и требуют полной замены.
Повышенная энергоемкость. Процесс электролиза для работы устройства требует постоянной работы источника электроснабжения. Применение дорогостоящих энергоресурсов повышает стоимость выработки тепловой энергии.

Производители и характеристики водородных котлов

Технические характеристики и стоимость популярных моделей оборудования для водородного отопления представлены в таблице.

Модель Характеристики Страна Стоимость

Водородные котлы
Kingkar3000	Расход воды, литр/ч – 1,6. Генерация топлива, м3/ч – 3. Энергопотребление, кВт – 9. Отапливаемая площадь, м2 – до 150	Китай	114 000
Котел обогрева водородный SK-30LPM 5000W	Расход воды, литр/ч – 0,3. Генерация топлива, м3/час – 1,2. Энергопотребление, кВт – 3,0. Отапливаемая площадь, м2 – до 150	Украина	162 000
STAR 1000	Расход воды, литр/ч – 0,7. Генерация топлива, м3/час – 1,0. Энергопотребление, кВт – 1,0. Отапливаемая площадь, м2 – до 250	Россия	236 000
STAR 2000	Расход воды, литр/ч – 1,1. Генерация топлива, м3/час – 2,0. Энергопотребление, кВт – 3,0. Отапливаемая площадь, м2 – до 300	Россия	273 000
h3-2	Расход воды, литр/ч – 0,9. Генерация топлива, м3/час – 1,2. Энергопотребление, кВт – 1,5. Отапливаемая площадь, м2 – до 300	Италия	295 000
Водородные генераторы
HHO-BOX8	Расход воды, литр/ч – 1,0. Генерация топлива, л/мин – 8. Энергопотребление, кВт – 1,0	Белоруссия	42 000
МегаТанк100	Производительность, литр/сутки – 22. Расход воды – 2,1 литра/час. Мощность – 7 кВт.	Китай	53 000
STAR-1.1	Расход воды, литр/ч – 1,0. Генерация топлива, л/мин – 8. Энергопотребление, кВт – 0,5	Россия	76 000

Конструкция водородного котла

Типовая конструкция установки состоит из следующих элементов:

Водородный генератор (электролизер газа Брауна для отопления)
Генератор широтно-импульсной модуляции (ШИМ-генератор).
Бабблер (водяной затвор).

Электролизер предназначен для выработки чистого газа.

ШИМ-генератор используется для регулировки мощностью установки.

Водяной затвор служит для защиты оборудования от воспламенения и взрыва.

Водородный генератор отопления своими руками

Электролизер состоит из топливных ячеек. Несколько топливных ячеек заключены в корпус каркасного типа. Изготовление водородной отопительной установки для частного дома своими руками состоит из нескольких операций.

Изготовление топливной ячейки

Каждая ячейка представляет набор пластин из нержавеющей стали. Толщина пластин варьируется от 1 до 3 мм. Металлические пластины служат электродами.

Между металлическими пластинами вставляются прокладки из диэлектрика. Толщина прокладок составляет от 3 до 10 мм. Материалом для изолирующих пластин служит оргстекло, плексиглас, паронит.

Внимание! Плоскость электродных пластин должна быть абсолютно ровной. Это поможет избежать коротких замыканий и возникновения блуждающих токов

По углам каждой пластины сверлятся отверстия. Они служат для сборки пластин в одну конструкцию. Диаметр отверстий принимают от 5 до 10 мм.

Выполнение корпуса для топливной ячейки

Корпус электролизера для отопления дома выполняется из металлических шпилек. Шпильки с обоих концов имеют резьбу с гайкой. Диаметр одной шпильки принимают от 5 до 10 мм. Длину шпилек принимают в зависимости от проектируемой мощности установки.

Через предварительно выполненные отверстия на шпильки надевают торцевую пластину из диэлектрического материала. В каждой торцевой пластине сверлятся отверстия диаметром от 5 до 10 мм. Отверстия предназначены для соединения входного и выходного патрубков. Места соединений герметизируют жидким герметиком.

После установки первой торцевой стенки на шпильки поочередно надевают стальные и изолирующие пластины. Укладку электродов начинают с уплотнительного кольца.

После укладки всех пластин устанавливают второе уплотнительное кольцо и вторую торцевую стенку. Собранную конструкцию соединяют закручиванием гаек.

При затягивании шайб следят за отсутствием перекосов и зазоров между пластинами. Наличие таких неисправностей может привести к потере производительности установки и выхода ее из строя.

Сборка водородного генератора

С помощью соединительных шлангов электролизер газа Брауна для отопления подключают к бабблеру. Заранее очищенные контактные площадки стальных пластин соединяют между собой. Вывод соединенных в одну цепь пластин подключают к источнику питания.

Нагрузку от ШИМ-генератора подают на топливную ячейку. После подключения источника питания приступают к настройке и регулировке работы

оборудования. Настраиваемые параметры служат для обеспечения выхода максимального количества водорода.

Правила эксплуатации водородного котла

Водородные котлы являются приборами повышенной опасности. Используемая газо-воздушная смесь обладает высокой взрывоопасностью.

Во избежание несчастных случаев следует неукоснительно соблюдать требования правил пожарной безопасности.

При малейшем отклонении в работе устройства прекращают подачу газа и отключают прибор.

Для устранения выявленных повреждений следует воспользоваться услугами специализированных служб. Самостоятельная установка и ремонт водородных котлов не допускаются.

Надо ли устанавливать водородный котел?

Детальный теплотехнический расчет показывает нецелесообразность установки водородного котла для отопления частных домов.

Низкая энергоэффективность, повышенная опасность и высокая стоимость оборудования делают эти системы неэффективными по сравнению с оборудованием других конструкций.

Сложность в обслуживании и дорогостоящие материалы приводят к значительным расходам при эксплуатации и ремонте оборудования.

pikucha.ru

Водородный котел своими руками - Всё об отоплении

Все о водородных котлах отопления

Научно-технический прогресс не стоит на месте, постоянно удивляя потребителей различными новшествами и полезными достижениями. Они касаются всех сфер, в том числе – комфортного проживания и отопления домов. С этой целью не так давно на российский рынок была выведена уникальная продукция – водородные котлы отопления.

Уникальные особенности котлов на водороде

Котлы такого типа мало востребованы в России по причине недостаточной информированности о них широких масс потребителей. В западных странах этот альтернативный вид отопления уже довольно распространен благодаря доказанной экологической чистоте, а также получению заметной экономии при оплате за коммунальные услуги.

«Порождающий воду» – именно так звучит перевод термина «водород» с латыни. Этот элемент считается самым распространенным веществом в мире, из него наполовину состоит солнце, он широко применяется в промышленности, а также обладает массой уникальных свойств, которые и были использованы при разработке водородного отопительного котла. Главное уникальное свойство элемента – его неисчерпаемость в недрах и окружающем мире.

Процесс получения водорода прост и понятен. Для него требуется обязательное наличие электрической энергии и воды. Электроток способствует расщеплению молекул воды на кислород и водород, который впоследствии можно использовать с целью обогрева помещений.

Водород как энергоноситель считается самым безопасным и чистым элементом, а отопление на его основе получается полноценным и эффективным.

Котлы такого типа можно гармонично встроить своими руками в уже существующую отопительную систему без ущерба для нее.

Основные нюансы водородных котлов

Мощность котлов, работающих на основе водорода, выбирают в зависимости от площади сооружения, которое необходимо обогреть.

С помощью техники подобного рода можно решать множество задач, связанных с обогревом. Это происходит благодаря одновременному функционированию нескольких каналов, предназначенных для выработки водородной энергии (максимум их может быть 6).

Модульная система, присущая водородным котлам, обеспечивает независимую работу каналов, никак не воздействуя при этом на снижение эффективности установки. Каждый отдельный канал содержит свой катализатор.

Плюсы обогрева водородом

Котел, работающий на водороде, востребован по многим причинам:

Неисчерпаемость водорода, а также возможность получать его в любом количестве.
Получение водорода считается более выгодным экономически, чем постоянная добыча полезных ископаемых, обладающих горючими свойствами (газа, угля, нефти и т. д.).
Система отопления работает без вредных для людей и атмосферы выхлопов, выделяя обычный водяной пар.
Нет необходимости в пламени (водородное отопление р

teplosten24.ru

Водородный котел для отопления | Строительный журнал

25.08.2017 Опубликовано в рубрике:&nbspОтопление и вентиляция

Такие приборы, как водородные котлы отопления, — это не только новейшая разработка, но еще и экологически чистый источник энергии, который является практически неисчерпаемым. Применение водорода для образования тепловой энергии – это именно то решение, которое способно избавить человечество от необходимости использовать ископаемые ресурсы и от такой проблемы, как загрязнение окружающей среды.

Производство котлов отопления водородного типа не предусматривает наличия в таких котлах пламени, именно поэтому здесь не будет продуктов горения. Чтобы получить тепловую энергию, применяется каталитическая реакция. В результате такой реакции – то есть, кислорода и водорода, образуется молекула воды, затем выделяется тепловая энергия, которую можно применять системах низкотемпературного отопления – к примеру, в системе теплый пол.

Экологичность оборудования зиждется на том, что после водорода не остаётся никаких отходов, кроме обычного пара. Это плюс для атмосферы, а для потребителя означает, что не придётся сооружать дымоход! Именно поиски альтернативы газу, нефти и углю, а не старание изобрести самый экономичный вид обогрева, двигали разработчиками и теми, кто сейчас устанавливает водородное оборудование. Не секрет, что и транспорт на водороде приживается с трудом, т. к. получение и доставка потребителю водородного топлива – дело непростое и находящееся в начале своего развития. И зачастую позволить себе машины на водороде могут только состоятельные люди. Тоже можно сказать и об отоплении жилья. В средней полосе России есть гораздо более простые и дешёвые виды отопления дома.

sjthemes.com

Подробно о принципе работе и преимуществах водородного котла отопления

О применении водородного котла для системы отопления

Современные технологии позволяют использовать для отопления жилых помещений такой вид топлива как водород. Это один из самых дешевых источников энергии. Ведь водород один из самых распространенных элементов, который обычно находится в составе различных веществ. Самым доступным источником водорода является вода.

На основе этого элемента созданы современные водородные котлы отопления. В основе их работы лежит каталитическая реакция взаимодействия водорода и кислорода. В результате ее выделяется тепло. Так достигается температура в 400 С, которую можно использовать для обогрева низкотемпературных систем. Такой способ отопления отлично подойдет для системы «теплого пола».

Такая система отопления требует подведение водопровода. Котел состоит из генератора водорода. Выделяемый водород сжигается с помощью специальной горелки с 4 форсунками. Побочным продуктом работы таких котлов отопления является пар. Для создания реакции необходимо использование электричества.

Физико-химический процесс электролиза позволяет выделять водород фактически в любом месте. Температура воздействуя на воду разделяет ее на водород (h3) и кислород (О2). Реакция происходит при температурах всего 3000 С.

Плюсы и минусы работы такого оборудования

Основные преимущества:

Экологичность — в реакции не присутствует углерод, поэтому не происходит выделения углекислого газа, которое присуще для других процессов горения. Низкая температура горения позволяет избежать образования оксида азота.
Отсутствие пламени: как таковой процесс горения — это катализация при которой происходит выделение тепла.
Перспективный недорогой источник энергии.

К недостаткам можно отнести взрывоопасность соединения водорода с кислородом, а также не сильно высокие температуры нагрева.

О производителях

Водородный котел отопления купить можно у итальянской компании «Giacomini», которая занимается исследованиями, связанными с использованием энергии водорода.

Эта фирма разработала камеру сгорания h3ydroGEM, с помощью которой можно получать тепловую энергию. Также такой котел для индивидуального отопления квартиры можно собрать самостоятельно. КПД такого оборудования на водороде составляет до 96%, что больше, чем при использовании других источников энергии.

Данный вид энергии имеет большие перспективы, так как не требует трудоемкой добычи топлива, как в случае с углем или нефтью, а процесс выделения энергии является экологически чистым и не приносит вреда окружающей среде.

Посмотрите пример отопления частного дома водородом.

Надеемся, что материал был вам полезен, будем благодарны, если поделитесь им в социальных сетях со своими друзьями.

kvarremontnik.ru

Отопление водородом: применение и преимущества

Как отапливать помещение при помощи водорода

Новинкой в области благоустройства жилья сегодня является система, позволяющая осуществлять отопление дома водородом, используя его в качестве топлива.

Отопление водородом — это новинка в благоустройстве дома. Которая позволяет использовать водопровод, как топливо.

Смонтировать ее можно своими руками. Эта установка пока не имеет очень широкого применения, хотя и привлекает к себе внимание потребителей.

Водород и его применение

Водород можно получать в любых количествах и практически везде, где присутствуют электричество и вода.

Еще в средние века знаменитый ученый Парацельс во время занятий опытами заметил выделение пузырьков воздуха при взаимодействии серной кислоты с железом. На самом деле это был не воздух, а водород. Это название переводится на русский язык, как «рождающий воду». Водород представляет собой легкий газ, не имеющий цвета и запаха. В смеси с кислородом взрывоопасен. Растворяется в этаноле, в железе, платине, палладии и никеле. Не токсичен.

Водород можно получать в любых количествах везде, где присутствуют электричество и вода. Молекулы воды под действием электролиза разделяются на кислород и водород. Оба газа можно использовать для разных целей.

Водород является самым распространенным химическим элементом во Вселенной. Он содержится в воде, в глине, в нефти, в природных газах. Отличается он от других химических элементов некоторыми своими уникальными свойствами. В жидком виде при температуре -250 °С это самая легкая жидкость, в твердом виде — самое легкое вещество. Даже атомы этого вещества являются самыми маленькими из всех известных веществ. Но при определенных условиях они могут достигать огромных размеров. В смеси с атмосферным воздухом водород образует гремучую смесь, которая взрывается от малейшей искры.

Водород используется при получении аммиака, который идет на производство удобрений и других веществ. С его помощью получают твердые жиры из растительных масел, находящихся в жидком состоянии. Твердые жиры очень походят на обычное сливочное масло. Пищевая промышленность активно их использует.

Производство изделий с применением кварцевого стекла невозможно без высокой температуры. Кислородно-водородная горелка обеспечивает температуру более 2000°С. Кварц при такой температуре легко плавится. Широко применяется водород в лабораториях при получении различного рода химических веществ и соединений. В условиях дома он применяется в виде перекиси водорода. Хранят водородное горючее в специальных стальных баллонах.

Вернуться к оглавлению

Водород в системах отопления

Установка для отопления помещений на водороде позволяет создать инновационную систему, которая может обогреть помещение большей площади и при этом является экологически чистым топливом.

Сегодня существует много вариантов систем отопления, которые монтируются своими руками. Сравнительно недавно к ним добавилась инновационная система, представляющая собой экологически чистый, очень мощный источник тепла, способный обогреть помещение большой площади. Работает установка для отопления помещений на водороде.

Разработана водородная отопительная система для применения в жилых помещениях одной из итальянских компаний. Никаких выбросов в процессе работы данной установки отопления нет. Экологическая чистота, бесшумность, эффективность — результаты работы ученых и конструкторов на протяжении 7 лет.

Первая презентация нового типа отопительного котла на водородном топливе состоялась в Турине в 2006 году, во время проведения Олимпийских игр. Сама идея создания систем отопления водородом не нова. Но для сжигания этого топлива в обычных условиях требуется температура около 1700°С. Котел, созданный из стандартных материалов, не выдерживают ее.

Ученым удалось разработать метод сжигания водорода при температуре всего 300°С. Это позволило производить котел из привычных материалов. Для работы котел такого типа не требует системы отвода в атмосферу продуктов сгорания, так как их просто нет. Выделяется только пар, который не оказывает вреда на окружающую среду. Получение водорода — процесс довольно дешевый. Затратная его часть — это только потребляемая электроэнергия. При использовании солнечных панелей и эти затраты можно свести к минимуму.

Мощность первого водородного котла не превышала 30 кВТ, но это достаточно чтобы обогреть помещение до 300 м² .

Первый котел отопления на водородном топливе был ограниченной мощности, которая не превышала 30 кВт. Но и этого вполне достаточно для обогрева жилого дома, любого другого помещения площадью до 300 м² в условиях климата России.

Чаще водородный котел используется для обогрева полов. Подобные установки сегодня выпускаются различной мощности. Устанавливаются они своими руками. На Западе применение таких систем для отопления дома получает довольно интенсивное распространение. Там привыкли экономить газ, нефть и уголь.

Состоит такая система из котла и труб диаметром от 25 до 32 мм. В дюймах это соответственно 1 и 1,25 дюйма. Реже используются трубы другого диаметра. Трубы монтируются своими руками. Тут нужно придерживаться такого правила: после каждого разветвления диаметр трубы должен уменьшаться. Порядок уменьшения диаметра такой: сначала идет труба D32, затем D25. После очередного разветвления применяется труба D20, в последнюю очередь — D16. При соблюдении этого правила система отопления дома должна работать качественно и бесперебойно.