Водородный котел – экологические чистое отопление дома. Водородный котел

Водородный котел отопления - принцип работы и сущность системы

Сегодня, благодаря достижениям научно-технического прогресса, который не стоит на одном месте, появляются всевозможные новшества и полезные изобретения. Они затрагивают все сферы, в том числе и комфортное проживание, и отопление домов. Для достижения этой цели совсем недавно на российском рынке появилась уникальная продукция — водородный котел отопления, предназначенный для отопления помещений. В настоящей статье будут рассмотрены особенности водородных котлов, принцип их работы, комплектация агрегата, а также плюсы и минусы данного оборудования.

Особенности водородного котла

В переводе с латинского водород означает «порождающий воду». Данный элемент является наиболее распространенным в мире веществом, солнце на 50% состоит из него, он широко используется в промышленности, а также характеризуется большим количеством уникальных свойств, которые использовались при производстве отопительного водородного котла.

Сама процедура получения водорода проста и понятна. Для этого в обязательном порядке нужна электроэнергия и вода. Электрический ток обеспечивает расщепление молекул воды на водород и кислород, который затем используется для обогрева помещения.

В качестве энергоносителя водород считается наиболее чистым и безопасным элементом, а отопление, в основе которого лежит данное вещество, получается результативным и полноценным.

Принцип работы водородного котла

Принцип функционирования такого агрегата, как водородный котёл отопления купить который сегодня в России довольно проблематично, заключается в реакции, которая возникает при контакте молекулы кислорода и водорода. В итоге взаимодействия этих частиц появляется газ Брауна, а также происходит выделение большого объема тепла.

Для практической деятельности изначально выпускался водородный котел для отопления промышленного назначения. Это оборудование характеризуется большими размерами, занимает значительную площадь, и отличается небольшим КПД, которое не превышает 80%. Однако с течением времени технология эволюционировала, и освоив изготовление промышленных водородных котлов, производители плавно пришли к возможности конструирования агрегатов для отопления жилых помещений.

Для того чтобы водородная установка для отопления дома нормально функционировала, необходимым условием является соблюдение ряда параметров:

1. 
   Возможность для поступления воды. В основном это водопроводная вода, но можно использовать и дистиллированную. Характеристики потребления жидкости зависят, прежде всего, от мощности агрегата.
2. Обязательный доступ к электрической энергии. Электролизная реакция предполагает наличие электроэнергии.
3. Периодическая смена катализатора. Регулярность зависит от мощности и модификации водородного котла.

Следует заметить, что водородный котёл отопления цена которого составляет примерно 800 долларов, произведенный промышленным способом, характеризуется значительными стандартами безопасности. Такое оборудование менее опасно при работе, чем котлы отопления на газе или твердом топливе. Все процессы, происходящие в водородном котле, осуществляются внутри агрегата, а потребителю нужно лишь заниматься контролированием рабочих параметров системы.

Важно!!! В отличие от заводской модели, в агрегатах, изготовленных собственными руками, имеется риск утечки взрывоопасного газа Брауна.

По этой причине самодельный котел требует специфического подхода к обеспечению техники пожарной безопасности.

Сущность системы водородного отопления

Нужно сказать, что водородный котёл для отопления частного дома купить который решаются пока не многие россияне, является прекрасной заменой твердым типам топлива, а также природному газу. Стандартная температура сгорания топлива подчас достигает 3000 градусов. Для обеспечения технологического процесса потребуется специальная горелка, приспособленная для такого температурного режима.

Комплект водородного оборудования состоит из следующих компонентов:

• 
  Специальный генератор водорода для отопления дома (электролизер), который обеспечивает реакцию между кислородом и водородом. Для повышения эффективности работы применяются катализаторы.
• Особая водородная горелка для отопления, которая обеспечивает создание пламени. Горелка располагается в топочной камере и способствует разогреву теплоносителя в системе отопления.
• Непосредственно котел, выполняющий функцию теплообменника.

Подчас водородный котёл для обогрева дома купить который можно лишь заказав его в специализированном магазине отопительного оборудования, производится на базе газового или твердотопливного устройства в целях экономии, это дешевле приобретения заводского оборудования. Но при этом нет гарантии, что водородный котел самодельного производства будет отвечать требованиям пожарной безопасности.

Преимущества и недостатки водородного котла отопления

Помимо своей небольшой стоимости водородное отопления характеризуется еще одним немаловажным качеством – оно абсолютно экологически чистое, поскольку водород является составной частью окружающей среды. Процесс горения данного вида топлива совсем не выделяет вредных веществ. Кроме этого, водород из всех других химических элементов является наиболее встречаемым на планете. Он находится в избытке.

Если возникает вопрос – купить или нет водородный котёл цена которого довольно-таки внушительна, следует описать основные плюсы такого оборудования.

Плюсы водородного котла:

1. Такой водородный генератор для отопления характеризуется высоким КПД – свыше 90%.
2. Водородная горелка обладает экологической безопасностью. При функционировании агрегата образуется только пар, который абсолютно безвреден, как для организма проживающих в жилом помещении людей, так и для окружающей среды.
3. Водородное отопление не предполагает наличие огня. Тепло образуется посредством химической реакции с задействованием катализатора. Водород объединяется с кислородом, что приводит к генерации тепловой энергии, которая попадает в теплообменник.
4. В перспективе, если тема применения водородных котлов продолжит развиваться, то экономику всего мира ждет подъем и небывалый расцвет.
5. Водородные горелки функционируют бесшумно, что также является несомненным плюсом.
6. Генераторы водорода для отопления при самостоятельном монтаже не требуют сооружения и использования дымоходов, что очень удобно.

Указав на достоинства водородного котла отопления, будет несправедливым не указать на его недостатки, которые также имеют место быть:

• При стандартной комнатной температуре водород имеет газообразную консистенцию. Помимо этого, вещество считается довольно взрывоопасным, что создает определенные трудности при его транспортировке.
• Хоть в западных государствах водородные котлы набирают все большую популярность, в России им уделяется недостаточное внимание, что может создать некоторые сложности с его приобретением и установкой.
• Для подготовки специалистов, способных проверять и сертифицировать водородные баллоны, необходимо время.

Советы по созданию водородной системы отопления

Специалисты советуют немного усовершенствовать систему отопления на водороде. Важно!!! Строго запрещено усовершенствовать водородную систему отопления своими силами, поскольку велика вероятность, что это может способствовать разгерметизации агрегата и поступлению газа в жилое помещение.

Несколько рекомендаций по водородной отопительной системе:

1. Если на горелку установить датчик пламени, это значительно повысит безопасность всей системы отопления. При внеплановом затухании огня, датчик в автоматическом режиме передаст электролизу указание о прекращении поступления газа Брауна в горелку.
2. Нужно установить датчики температуры в теплообменнике, которые будут реагировать на перегрев воды.
3. К горелке рекомендуется добавить запорную арматуру, которая функционирует в автоматическом режиме и соединяется с датчиком температуры котла.

Подводя итоги статьи можно с полной уверенностью сказать, что если усовершенствования водородных технологий в области отопления будут развиваться и дальше, то в скором будущем такие отопительные системы могут совсем вытеснить традиционные типы оборудования. Это объясняется тем, что котёл водородный купить который в таком случае можно будет в любом специализированном магазине отопительного оборудования, по всем компонентам превосходит иные агрегаты.

Первое — водород является экологически чистым веществом. Второе – в окружающей среде объем водорода неограничен. Третье – он прост в добыче и характеризуется мизерными финансовыми расходами.

spetsotoplenie.ru

Водородный котел для отопления дома

Водородный котел это еще одна попытка найти альтернативный способ отопления, позволяющий получать тепло без образования двуокиси углерода и загрязнения атмосферы.

Как следует из названия, в качестве топлива в водородном котле используется водород, продуктом горения которого является вода.

Идея разработки водородного котла принадлежит итальянской фирме Giacomini, представившей его в качестве опытной модели. Увы, никаких достоверных данных о работе водородного котла, его эффективности и особенностей эксплуатации пока нет.

Почему именно водород? Ответ прост: по мнению многих ученых именно водород на сегодняшний день является одним из наиболее перспективных видов топлива, способных заменить привычные углеводороды. Основных достоинств несколько:

• Удельная теплота сгорания водорода почти в три раза превышает удельную теплоту сгорания природного газа
• Продуктом сгорания водорода является вода
• Водород является одним из самых распространенных на нашей планете химических элементов. Правда, находится он на земле в связанном состоянии, в виде воды и углеводородов.

На первый взгляд, кажется, что все просто: достаточно сжечь водород, подобно природному газу, собрать образовавшуюся воду и насладиться полученным теплом. Но так ли это на самом деле?

Как происходит горение водорода?

На практике оказывается, что процесс сжигания водорода имеет свои характерные особенности. Формально реакция горения описывается формулой:

h3 + 0,5 O2 → h3O

В действительности ход химической реакции между этими двумя химическими элементами состоит из двух десятков промежуточных реакций. Подобный тип взаимодействия в химии называется цепной реакцией. Процесс развивается стремительно. Именно по этой причине горение водорода сопровождается резким хлопком. Если газа много этот хлопок уместнее назвать взрывом.

Реакция действительно сопровождается одномоментным выделением большого количества тепла, но использовать его сложно именно из-за скоротечности процесса. Следует отметить, что для возникновения цепной реакции горения водорода обязательно необходимо наличие искры иди пламени. При его отсутствии смесь водорода и кислорода может храниться длительное время. Правда, при определенной концентрации при соотношении один моль кислорода к двум молям водорода возможна детонация.

Это значит, что в привычном понимании процесс сжигания водорода для получения тепловой энергии, используемой в дальнейшем на отопление, использоваться не может (по крайней мере, на сегодняшний день)

Наиболее приемлемой для отопления является каталитическая (беспламенная) реакция горения водорода. Для исключения возможности разогрева смеси водорода с воздухом и начала цепной реакции, ход каталитической реакции регулируется таким образом, чтобы выделяемого тепла хватало только на нагрев теплоносителя до температуры 40-50 С.

Сделать это можно регулируя подачу водорода и ограничив площадь контакта воздушной смеси с пластиной-катализатором. (В качестве катализатора в данном случае используется платина.) Именно по этой причине водородный котел является низкотемпературным теплотехническим оборудованием.

Устройство водородного котла

Конструкция водородного котла модульная. В ее основе несколько каталитических пластин с автономными каналами, по которым поступает газ. Делается это для предотвращения образования большого объема смеси водорода и кислорода, способной к детонации.

Выделенное тепло поступает в теплообменник, а затем используется для нагрева теплоносителя и отопления.

Преимущество водородного котла состоит в том, что для отопления потребуется меньший объем водорода, а в качестве продукта сгорания будет получена обычная дистиллированная вода, которую, затем можно использовать на хозяйственные нужды.

Минус один: водород в природе в свободном виде не содержится. Прежде, чем его сжечь, газ нужно получить.

Следует отметить, что компания Giacomini, представившая на обозрение свой альтернативный способ отопления с использованием водорода не ведет речи о получении газа, а просто предлагает вариант его использования.

В тоже время сторонники этого вида оборудования, пытаясь найти достоинства в водородном отоплении, заверяют, что найти этот вид топлива несложно.  Так ли это на самом деле?

Как получают водород?

Водород можно получить различными способами. Например, он может быть выделен в ходе химической реакции, или при электролизе воды. Считается, что для отопления проще всего использовать именно второй способ получения газа.

Для электролиза в качестве исходного вещества используется вода (Напомним, что именно вода является конечным продуктом горения водорода). Для расщепления воды потребуется электрическая энергия. Помня о законе сохранения энергии, нетрудно предположить, что для расщепления воды и получения водорода потребуется столько же энергии, сколько ее выделится при обратной реакции горения газа.

Это значит, что получать водород электролизом, тратя на это электрическую энергию, а затем сжигать полученный таким непростым путем газ, не имеет никакого смысла, ведь электричество можно напрямую использовать на отопление. Покупать или делать для этого водородный котел нет никакого смысла.

Следует отметить, что электрические котлы также не наносят вреда природе: работают они без дыма, высокоэффективны, да к тому же еще и могут нагревать воду до 95 С.

Подведем итоги - водород или электричество?

Водородный котел это, несомненно, новое слово в теплотехнике. Для его использования нужно иметь запас водород.

Идея получения водорода с помощью электролиза и одновременное его использование для отопления абсурдна. Для получения водорода из воды нужно столько же энергии, сколько ее выделится при последующем сжигании газа. Проще сразу же отапливать дом электричеством.

aquagroup.ru

Как сделать водородный котел отопления своими руками?

Уже давно прошло время, когда обогрев частного загородного дома осуществлялся только лишь сжиганием в печи дров ли угля. Нынешние отопительные агрегаты используют различные виды топлива. Но постоянный рост цен на топливо, вынуждает идти на поиски более дешевых вариантов отопления. Но буквально у нас под носом лежит неиссякаемый источник энергии – водород. И в данной статье мы расскажем, как в качестве топлива можно использовать обычную воду, собрав водородный котел отопления своими руками.

Конструкция и принцип работы водородного генератора

Применение водорода в виде топлива для обогрева жилища – довольно заманчивая идея, ведь его теплотворность составляет 33,2 кВт/м3, в то время как у природного газа она всего 9,3кВт/м3, а это более чем в 3 раза. Теоретически добыть водород можно из воды, для того чтобы его потом сжечь в котле, можно воспользоваться водородным генератором для отопления дома.

Как энергоноситель с водородом ничто не может сравниться, а его запасы практически бесконечны. Как уже говорилось выше, при сгорании водород выделяет очень много тепловой энергии, намного больше, чем любое углеродосодержащее топливо. Вместо вредных выбросов в атмосферу, которые выделяются при использовании природного газа, водород, сгорая, образует обычную воду в виде пара. Только есть одна проблема, данный элемент не встречается в природе в чистом виде, а только в соединении с другими веществами.

Одним из таких соединений является обычная вода, которая представляет собой окисленный водород. Для того чтобы расщепить на составляющие ее элементы многие ученые потратили не один год. И не безрезультатно, техническое решение по выделению из воды ее составляющих все же было найдено. Это так называемая химическая реакция электролиза, в результате которой вода распадается на кислород и водород, получаемую смесь прозвали гремучим газом или газом Брауна.

Ниже можно увидеть схему водородного генератора (электролизера), который работает от электричества:

Электролизеры поставлены на серийное производство и служат для газопламенных (сварочных) работ. Ток определенной частоты и силы подается на группы металлических пластин, которые погружены в воду. Из-за протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с водяным паром.

Для того чтобы отделить газы от пара все пропускается через сепаратор, после которого подается на горелку. Чтобы предотвратить обратный удар и взрыв, на подаче монтируется клапан, который пропускает горючее только в одну сторону.

Водородная установка для обогрева жилища включает в себя следующие составляющие: котел и трубы диаметром 25-32 мм (1-1,25 дюймов). Трубы можно установить дома своими руками, но необходимо выполнить одно условие – после каждого разветвления диаметр должен уменьшаться.

Диаметр уменьшается по следующему принципу – труба D32, труба D25. После разветвления – D20, и последней монтируется труба D16. При соблюдении этого условия водородная горелка будет работать качественно и эффективно.

Для того чтобы следить за уровнем воды и своевременно подпитывать ею устройство, в конструкции есть специальный датчик, который отдает команду в нужный момент и вода впрыскивается в рабочее пространство электролизера. Для того чтобы давление не подпрыгивало до критической точки внутри сосуда, агрегат оборудуется аварийным выключателем и сбросным клапаном. Для обслуживания генератора водорода, необходимо только время от времени добавлять воду и все.

Преимущества водородного отопления

У водородного отопления есть несколько серьезных достоинств, которые влияют на распространенность системы:

1. Экологически чистые системы. Единственный побочный продукт, который выбрасывается в атмосферу во время работы – вода в парообразном состоянии. Что никоим образом не вредит окружающей среде.
2. Водород в системе отопления работает без применения огня. Тепло образуется из-за каталитической реакции. При соединении водорода с кислородом, образуется вода. Из-за этого идет большое выделение тепла. Сам поток тепла, температура которого равняется около 40оС, идет в теплообменник. Для системы теплый пол – это идеальный температурный режим.
3. Довольно скоро отопление на водороде своими руками сможет вытеснить традиционные системы, тем самым освободив человечество от добычи других видов топлива – нефти, газа, угля и дров.
4. Минимальный срок службы – 15 лет.
5. КПД отопления частного дома водородом может достигать 96%.

Добыча водорода – это вполне доступный процесс. Все, на что необходимо будет тратиться это электричество. А при использовании генератора отопления включить в работу системы еще и солнечные батарею, то траты на электроэнергию можно свести к минимуму. Исходя из этого, можно заключить что, эта система наиболее экологически чистая и эффективная для отопления жилища.

Как собрать генератор водорода собственноручно?

Зачастую котел, работающий на водороде, используется для обогрева полов. Эти системы в наше время встречаются самой разной мощности. Мощность котлов бывает самая разная, начиная от 27Вт и до бесконечности. Можно взять один очень мощный котел для обогрева сразу всего дома, а можно несколько небольших. Устанавливаются они своими силами, но, как сделать водородный генератор своими руками?

Прежде чем начать сооружать топливную ячейку необходимо иметь под руками следующие 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.

Более того, если вы решите самостоятельно заниматься сооружением ШИМ-генератора, то для его настройки понадобятся осциллограф и частотомер.

Для того чтобы изготовить водородный генератор для отопления частного дома рассмотрим абсолютно «сухую» схему электролизера с применением электродов из пластин нержавеющей стали.

Представленная ниже инструкция показывает процесс конструирования водородного генератора:

1. Сооружение корпуса топливной ячейки. Роль боковых стенок каркаса играют пластины оргалита или оргстекла, нарезанные по размеру будущего генератора. Стоит заметить, что он размеров агрегата напрямую зависит его производительность, но и затраты на получение ННО будут намного выше. Для сооружения топливной ячейки оптимальными являются габариты от 150×150 мм до 250×250 мм.
2. В каждой из платин сверлятся отверстия под входной и выходной штуцера для воды. Кроме этого, необходимо сверление в боковой стенке для выхода газа и четыре отверстия по углам для того чтобы соединить элементы реактора между собой.
3. С помощью болгарки из листа нержавейки марки 316L, вырезают пластины электродов. Они по размеру должны быть меньше стенок на 10-20 мм. Более того, при изготовлении каждой детали, в одном из углов необходимо оставлять небольшую контактную площадку. Это необходимо для того чтобы соединить отрицательные и положительные электроды в группы перед их подключением к питанию.
4. Для получения необходимого количества ННО, нержавейку необходимо обработать мелкой наждачной бумагой с двух сторон.
5. В каждой пластине сверлятся два отверстия: сверлом чей диаметр должен быть 6-7 мм – для подачи в пространство между электродами воды и диаметром 8-10 мм – для отвода газа Брауна. Точки сверления рассчитывают с учетом мест монтажа соответствующих подводящих и выходного патрубков.
6. Приступают к сборке генератора. Для этого в оргалитовые стенки монтируют штуцеры служащие для подачи воды и отбора газа. Места их присоединений тщательнейшим образом герметизируют автомобильным или сантехническим герметиком.
7. После этого одну из прозрачных корпусных деталей устанавливают на шпильки, после этого укладывают электроды. Укладка электродов должна начинаться с уплотнительного кольца. Обратите внимание: плоскость электродов должна быть абсолютно ровной, в противном случае элементы с разноименными зарядами будут касаться, что вызовет короткое замыкание!
8. Пластины нержавейки отделяют от боковых поверхностей реактора с помощью уплотнительных колец, изготовленных из силикона, паронита или других материалов. Важно чтобы он был не толще 1 мм. Подобные детали используют как дистанционные прокладки между пластинами. В процессе укладки следят, чтобы контактные площадки разноименных электродов были сгруппированы по разные стороны генератора.
9. После того как уложена последняя пластина устанавливают уплотнительное кольцо, после чего генератор закрывается второй оргалитовой стенкой, а саму конструкцию соединяют с помощью гаек и шайб. Делая эту работу, внимательно следите за равномерностью затяжки и отсутствием перекосов между пластинами.
10. С помощью полиэтиленовых шлангов генератор подключается к емкости с водой и бабблеру.
11. Контактные площадки электродов соединяются между собой любым методом, после чего к ним подводят провода питания.
12. На топливную ячейку подается напряжение от ШИМ-генератора, после чего приступают к настройке и регулировке аппарата по максимальному выходу газа ННО.

Для того чтобы получить газ Брауна в необходимом количестве которое будет достаточным для приготовления пищи и отопления, устанавливают несколько генераторов водорода которые работают параллельно.

Рекомендации по эксплуатации котла на водороде

1. Самостоятельно модернизировать подобное оборудование, даже при наличии подробного и профессионального инженерного чертежа – категорически запрещается. Это может поспособствовать вероятности утечки водородной смеси из генератора в открытое пространство, что довольно опасно.
2. Рекомендуется смонтировать специальные датчики температурного режима внутри теплообменника, это даст возможность следить за вероятным превышением уровня температуры нагрева воды.
3. В саму конструкцию горелки можно включить запорную арматуру, которая будет подключена непосредственно к самому датчику температуры. Необходимо также обеспечить нормированное охлаждение котла.
4. И наконец, на чем необходимо сделать особое ударение это безопасность. Необходимо помнить о том, что смесь водорода и кислорода не зря назвали гремучей. ННО это опасное химическое соединение, которое при небрежном обращении может повлечь взрыв. Следуйте правилам безопасности и будьте предельно аккуратны в экспериментах с водородом.

При правильном обращении водородный котел может прослужить не 15 лет, как это обычно положено, а 20 или даже 30. Однако помните, что чем больше мощность котла, тем больше расход электроэнергии!

santehnikportal.ru

Водородный котел – как с ним быть…

Водородный котел – как с ним быть…

Водород

Но чистый водород при сжигании, т.е. при реакции с кислородом, выделяет в разы больше энергии, чем метан … При этом образуются пары воды, без засорения атмосферы угарным и углекислыми газами…

Таким образом на планете можно разглядеть просто громаднейшие запасы тепловой энергии, - ведь всюду находится водород…

Энергия в скрытом состоянии

Т.е. для того, чтобы использовать водород для отопления, его нужно добыть из каких-то других веществ. Осуществить это можно в специальной установке…. Или купить в сжиженном состоянии в баллонах.

Реально добыть водород известными на сегодня способами в домашних условиях можно только из воды. Для этого используется способ электролиза.

Между электродами, опущенными в воду (электролит), протекает электрический ток. При этом вода разлагается, на одном электроде выделяется водород, на другом – кислород.

Осталось водород уловить, и направить в камеру сжигания, чтобы получить как бы «дармовое» тепло. Кислород можно выбросить безопасно в атмосферу.

Общая схема водородного котла

• Важно обеспечить герметичность емкости, в которой происходит выделение газа над электродом. Утечка грозит крупными неприятностями.
• Также важно не допустить попадание в емкость или в магистраль воздуха или кислорода с другого электрода. Создание гремучего газа в самой магистрали – создание отличной мощной бомбы готовой к взрыву от малейшей искры у себя на производстве (в квартире, например).
• Нельзя допустить и обратного броска давления в камеру с водородом из котла – обратного удара. Тогда плазма натворит бед…. Для предохранения и предназначены бульбуляторы- сепараторы.

Кто и как делает водородные котлы

Сейчас иногда предлагают даже делать водородные колы, водородные автомобили самостоятельно. При агитации за такое действие, упор делается на небольшое необходимое напряжение постоянного тока, и большую энергоотдачу самого вещества….

Но при этом, конечно, умалчивается, что в целом это хоть и осуществимо, но полностью бессмысленно…

Делать или не делать?

Действительно, если этот химический элемент можно так просто получить и затем соединить с кислородом с такой громадной энергоотдачей, то почему до сих все вокруг не отапливается, не ездит, не вращается… посредством химического соединения Н2 и О2?

Водородный котел – прямой обман и шарлатанство

• Если приобретать сжиженный в баллоне, то тепловая энергия получится в разы дороже чем от того же сжиженного пропана.
• Если добывать электролизом – то расход электроэнергии в разы больше, чем тепловая энергия от сгорания полученного водорода. Т.е. в 2- 3 раза эффективней эту энергию направить просто на электроконвекторы, чем баловаться с разложением воды.

teplodom1.ru

Водородный котел - современный способ отопления дома

Публикаций: 77

Тема альтернативной энергетики набирает обороты во всем мире семимильными шагами. Не удивительно, ведь традиционные способы отопления домов с каждым годом радуют все меньше: тарифы при подключении к центральным сетям растут, качество снижается (по крайней мере, в России). То аварии на линии, то плановые проверки, то еще что-нибудь. Поэтому независимая система отопления и нагрева воды в доме актуальна как никогда.

И в первую очередь интересны такие источники энергии для отопления, которые не являются ископаемыми и которые практически бесконечны (быстро возобновляемы). Таким ресурсом является водород. В этой статье ЕСТП Блог предлагает познакомиться с относительно новой системой, позволяющей альтернативно обеспечить собственный дом теплом - водородным котлом.

Рис. 1. Элементы водородного котла

Чем хорош водород

1. В избытке находится повсюду. Водород - самый распространённый химический элемент во Вселенной! Даже звезды и межзвездный газ состоят из него. В таблице Менделеева он стоит на первом месте.
2. Практически моментально возобновляем.
3. Это самый легкий газ, поэтому его молекулы движутся быстрее молекул любого другого газа. А это означает, что молекулы водорода могут быстрее передавать тепло от одного тела к другому. Вывод: водород обладает самой высокой теплопроводностью среди газов.
4. При соединении с кислородом выделяет большое количество тепла.
5. В процессе горения не выделяет вредных веществ (как для человека, так и для окружающей среды), только чистый водяной пар.
6. Самое дешевое топливо из всех известных.
7. Получение водорода - очень простой процесс. Для этого нужны лишь вода и электрический ток.

Как работает водородный котел

Устройство котла:

1. емкость с водой (электролитом)
2. электролизер
3. предохранительный блок
4. камера сгорания
5. теплообменник

Принцип работы водородного котла

Не будем вдаваться в технические подробности, сообщим только от, что следует знать простому обывателю. Итак, вода поступает в резервуар с электролизером. Там под воздействием электричества она расщепляется, образуя кислород и водород, которые затем переходят в стальную емкость с клапаном. Водород через двухступенчатый предохранительный блок движется в камеру сгорания, где в результате каталитической реакции с кислородом сгорает с выделением тепла. Полученная тепловая энергия распределяется по отопительной системе дома через теплообменник. Выделяющийся при сгорании пар возвращается в емкость с электролитом по отдельному каналу.

Рис. 4. Схема получения водорода

Водородный котел имеет колоссальное преимущество перед другими отопительными системами. Сравните: для ежемесячного обогрева дома площадью в 100 кв. м требуется примерно 300 куб. м природного газа; в среднем расход этого топлива равняется 6,7 л/мин, а для водорода это максимум 3 л/мин, так как он имеет в три раза большую теплоту сгорания. У водородных котлов самый высокий КПД - более 90%. При этом о топливе вам вообще не приходится думать - есть вода, есть и тепло!

Типы водородных котлов

Генераторы водорода различаются по мощности, которая определяется с помощью каналов, которых максимум шесть (наибольший показатель мощности). Водородный котел - это по сути мини-котельная, в которой каналы функционируют автономно друг от друга. У каждого канала есть свой катализатор, который ускоряет процесс распада молекул воды и выброс максимального теплового потока. Проходя теплообменник, тепло нормализуется до приемлемой для обогрева температуры.

Рис. 5. Домашняя водородная котельная

Минусы водородного котла

Отопление водородом в принципе вещь опасная, так как водород при соединении с кислородом взрывоопасен. Именно поэтому каталитическую реакцию в водородных котлах не доводят до уровня, когда выделяется большое количество тепла. И это еще один минус - относительно невысокие температуры отопления. Третий минус - высокая стоимость котла и малое число компаний, выпускающих такое оборудование. По сути, единственным запатентованным на сегодня водородным котлом является проект h3ydroGEM® итальянской фирмы Giacomini, которая занимается разработкой и внедрением экологических альтернативных способов получения энергии и тепла. Кстати, некоторые умельцы изготавливают водородные котлы сами. Тем не менее, даже в России популярность водородных котлов стремительно растет.

В заключении отметим, что водородный котел можно смело назвать отопительным прибором нового поколения. Скорее всего, в будущем в качестве источника тепла мы будем использовать именно водород, потому что в этом случает отпадает необходимость в ископаемых ресурсах. Его распространение повсеместно, добыча элементарна, а загрязнение среды не происходит - у водородных котлов есть все шансы вытеснить традиционные виды отопления. Если, конечно они будут выделять больше тепла, а мы не будем опасаться взрыва при этом.

Купить водородный котел можно здесь: 1, 2, 3, 4. Цены зависят от мощности: $900-4000.

Другие публикации автора:

Похожие публикации по теме:

estp-blog.ru

принцип работы и использование в частном доме

Сегодня все дорого, включая плату за отопление и электричество. Хорошей альтернативой традиционным системам отопления и обогрева является водородный котел. Его работа основана на результате взаимодействия молекул кислорода и водорода, после которого выделяется газ (еще его называют газом Брауна), и, конечно, тепло.

Сравнительно недавно такие котлы стали использоваться не только в промышленных целях, но и для отопления частного дома.

Можно ли снизить затраты на коммунальные услуги, если использовать такой котел в своем доме? И можно ли сделать его своими руками? Сейчас мы с вами в этом и разберемся.

Поскольку невозобновляемые виды топлива будут становиться все дороже - возникает закономерный вопрос об использовании альтернативных источников энергии. Вариантом ухода от традиционного топлива в частном доме является использование водородного котла. На первый взгляд использование такого котла кажется простым и доступным, однако, как и везде, здесь тоже достаточно своих тонкостей.

В сети немало советов о том, как использовать водородный котел, и можно ли создать эту систему своими руками. Для этого предлагают составить схему, в которую будет входить емкость с электролитом, электролизер (который будет выделять водород), предохранительный блок в качестве защиты от обратки, камера сгорания и теплообменник.

Как же это все работает?

Сперва раствор электролита поступает в электролизер. Здесь происходит выработка газа и возврат в емкость выработанных продуктов. Желательно делать емкость из легированной стали и предусмотреть в ней предохранительный клапан: так будет надежнее. С помощью клапана будет сбрасываться лишнее давление. Сквозь защитный блок водород поступает в камеру сгорания и при взаимодействии с кислородом образует тепло. В свою очередь, оно поступает в отопительную систему, при этом влага, выделившаяся в камере, рециркулируя, возвращается в емкость. То есть, как вы видите, эта система способна к самовосполнению.

Если вы добавите к этой схеме элементы автоматики, то как раз и получите действующий водородный котел, который сможет заменить другой вид топлива, используемый для обогрева вашего дома. Далее вы тестируете систему, и устраняете недочеты, возникшие в процессе сборки.

Еще необходимо учесть, что данная система отопления при помощи водородного котла будет безопасна, если реакция взаимодействия протекает строго в той емкости, которая для этого отведена. Утечки попросту не должно быть, иначе возможен взрыв.

Следующий момент - элементы, соединяющие котел и части внутридомовой отопительной системы. Совет: уменьшайте диаметр труб, начав с 32 мм, до 25 мм, постепенно, от соединения к соединению и разветвлению, по мере укладки труб внутри дома.

Для производства водорода могут быть использованы различные генераторы. Выбор любого из них должен быть обусловлен производимой мощностью. Она, в свою очередь "привязана" к параметрам помещения, которое вы намерены отапливать. Скажу на всякий случай, что самый мощный генератор имеет 6 каналов.

Водородный котел - это такая котельная у вас в доме. Каждый из каналов может работать независимо от других. Все каналы имеют катализаторы (причем у каждого он опять же свой). Катализатор предназначен ускорять распад молекул воды и способствовать выбросу потока тепла. После того, как тепло пройдет через теплообменник, его температура опустится до 40ºС. Именно такой температурный режим наиболее удобен, если вы отапливаете дом по системе "теплый пол" (или "теплый потолок").

Иногда самой затратной частью производственного процесса является сырье. В данном случае, чтобы использовать водородный котел, нам надо где-то получать водород. Чтобы его получить, опять же необходимо использовать электроэнергию. Поэтому надо сделать это таким способом, чтобы "игра стоила свеч". Затраты на производство не должны быть дороже результатов этого производства.

Именно это останавливает желающих попробовать сделать водородный котел своими руками: для получения самого водорода они тратят столько, сколько сэкономили бы, использовав электричество напрямую для целей отопления дома. Конечно, мир не стоит на месте, он динамично развивается. И вполне возможно, что настанет день, когда использование современных технологий позволит удешевить сотни бытовых процессов.  опубликовано econet.ru 

econet.ru

Котел для обогрева жилья на водороде

В современных отопительных системах используется оборудование нового поколения. Одним из таких приборов является водородный котел.

Альтернативное отопление с использованием водорода превосходит все традиционные виды обогрева жилья по коэффициенту полезного действия – он может достигать 96 процентов.

Запасы этого «сырья» для производства тепла практически неисчерпаемы, кроме того, инновационные технологии позволят со временем отказаться от использования полезных ископаемых, применение которых загрязняет окружающую природу.

Распространенный химический элемент

Водород – это газ, при его взаимодействии с кислородом выделяется большое количество тепловой энергии.

Кстати, именно на долю этого легкого бесцветного газа приходится до 90 процентов всех атомов в нашей Вселенной, на нашей планете это также один из самых распространенных химических элементов – он встречается в газообразном виде (его доля в воздухе очень мала) или в виде соединений.

Для использования водорода нужно его получить из таких соединений, для этого существуют различные способы. К примеру, удобно получать водород из воды – кроме нее, для реакции потребуется электрический ток. Под воздействием тока молекулы воды расщепляются, в итоге получается кислород и водород. Чтобы уменьшить затраты на электричество, можно установить солнечные батареи.

Водород в отопительных системах начали использовать совсем недавно.

Система обогрева жилья состоит из:

• водородного котла;
• труб диаметром от 1 до 1,25 дюйма, причем после каждого разветвления их диаметр должен уменьшаться.

Применение датчиков температуры, согласно показаниям которых котел будет включаться/отключаться, позволяет оптимизировать систему обогрева.

Принцип действия

Водородный агрегат производит тепло без пламени – посредством каталитической реакции.

В процессе соединения кислорода с водородом под воздействием катализаторов выделяются молекулы воды и большое количество тепловой энергии, поступающей в теплообменник.

Таким образом, вода нагревается до 40 градусов и распределяется по трубам системы. Тепловые агрегаты данного вида оптимально подходят для обогрева полов или потолков, а также как дополнение к системам с низкотемпературным режимом в зданиях любого назначения, в первую очередь – жилых.

Водородные котлы бывают различные по мощности – в зависимости от размеров обогреваемого помещения. Модульный принцип работы позволяет каналам функционировать независимо друг от друга. Каждый из шести каналов (это максимально возможное количество) имеет катализатор, с помощью которого происходит химическая реакция.

Отопление своими руками

Массовое производство еще не налажено настолько хорошо, чтобы было из чего выбирать. Котел, конечно, можно заказать в Италии или купить у фирмы-посредника, но стоит подобная система недешево. Поэтому многие умельцы принимаются за изготовление агрегата самостоятельно.

В случае самостоятельного монтажа системы для производства водорода требуется подключение к водопроводу, а также электросети. При подсчетах расходов не стоит упускать из виду затраты на периодическую замену катализатора. Надежность работы котла заводского и собранного своими руками, как и принцип работы, несколько отличается.

Чем опасна самодельная установка?

При изготовлении должна быть обеспечена абсолютная герметичность установки. Если это условие не будет соблюдено, может произойти утечка водородно-кислородной смеси.

Экологический аспект

Топливно-энергетическая сфера очень проблемна в плане загрязнения окружающей среды, и наиболее важный аргумент в пользу водорода – его безусловная экологичность.

Что получаем на выходе? Низкая температура горения (то есть каталитической реакции) не позволяет образоваться оксидам азота, нет также выбросов углекислого газа – так как в химической реакции не принимает участие углерод.

Вместо продуктов горения, как в случае применения обычного топлива, в атмосферу выбрасывается самый обычный и безвредный для окружающей среды водяной пар.

Еще один приятный бонус для владельцев индивидуальных домов: так как вредные продукты горения при каталитической реакции отсутствуют – не требуется обустройство дымохода.

Финансовая составляющая

На нашей планете запасы угля, нефти и газа не безграничны, кроме того, такой экологичный вид топлива производить во много раз дешевле, чем добывать полезные ископаемые.

Недостатки:

• вода в трубах прогревается лишь до 40 градусов;
• взрывоопасность газа определяет сложность транспортировки. Хотя, конечно же, можно производить газ непосредственно на месте потребления с помощью электролиза.

В заключение отметим главный недостаток, свойственный водородному отоплению: данное направление еще только развивается, и в нашей стране перспективность использования водорода в системах отопления пока что не оценена по достоинству.

Распространение и внедрение новейшей технологии проходит со скрипом – во многом потому, что развитие отрасли искусственно тормозят нефте- и газодобывающие компании, получающие от продажи полезных ископаемых огромные прибыли. Однако сокращение природных ресурсов ставит вопрос выработки энергии все более остро, и со временем этот химический элемент имеет все шансы прийти на замену традиционным видам топлива.

diskmag.ru

Смотрите также

• 
  Печи котлы
• 
  Замена котла
• 
  Котел на
• 
  Котел жаротрубный
• 
  Жаротрубный котел
• 
  Котел оазис
• 
  Боринские котлы
• 
  Бытовой котел
• 
  Котел универсал
• 
  Асфальтовый котел
• 
  Плавильный котел