Отопление на водороде: новинка в сфере благоустройства жилья. Отопление водородом

Отопление дома на водороде своими руками

Буквально несколько лет назад система отопления водородом считалась чем-то из области фантастики, но уже сегодня она является абсолютной реальностью. Хоть эта новинка пока и не получила массовое распространение, но уже успела заинтересовать огромное количество потребителей.

Водород – это один из самых доступных и широко распространенных материалов, представляющий собой экологически чистый и мощный источник тепловой энергии, который способен обогреть довольно большую площадь.

Все о водороде

Водород в жизни человека

Еще ученым, известным под псевдонимом Парацельс, жившим в средние века, при проведении опытов с использованием железа и серной кислоты, было зафиксировано образование пузырьков воздуха — водорода – вещества без цвета и запаха. Данный газ не токсичен, легкий, его смешение с кислородом может привести к взрыву. Водород доступен в любом объеме и в любой точке земного шара, где есть вода и электроэнергия.

Газ наделен несколькими свойствами, которые делают его уникальным в своем роде. В жидком виде, которое возможно лишь в узком температурном интервале от — 253 до — 259°С — это самая легкая бесцветная жидкость, а в твердой (снегоподобной) форме – самое маловесное вещество. Даже его атомы самые мельчайшие из всех возможных, однако при некотором стечении обстоятельств они могут разрастаться до внушительных размеров. Смешение газа с атмосферой рождает гремучую смесь, способную взорваться даже от незначительной искры.

Применение

Водород востребован в производстве аммиака, используемого в создании удобрений. Также он участвует в образовании твердых жиров, которые активно применяются в пищевой промышленности.

Изготовление изделий с использованием кварцевого стекла немыслимо без больших температур, достичь которых позволяет горелка, работающая на водороде (свыше 2000°С). Широкое применение водород нашел и в лабораториях, где предусмотрено создание различных соединений и веществ.

Роль водорода в отоплении

На сегодняшний день имеется большое количество различных вариаций систем отопления, которые можно собрать собственноручно. Относительно недавно в их ряды вступила инновационная разработка, являющая собой мощнейший и в то же время экологически чистый источник тепловой энергии.

Функционирует данная установка преимущественно на водороде.

Немного об истории

Итальянская компания разработала водородную систему отопления для использования в жилых зданиях. Данная установка работает без выбросов. Эффективность, бесшумность и экологическая чистота – все это результат семилетней работы ученых.

Кругооборот водорода в доме человека

Впервые котел на водороде был презентован в 2006 году в Турине, в период Олимпиады. Люди уже давно задумывались над созданием подобной отопительной системы, однако, чтобы сжечь данный вид топлива необходима температура в 1700°С. А значит котлы, сконструированные из обычных материалов, не выдержат ее.

Но все же ученые с течением времени создали метод сжигания водородного топлива при 300°С. Это открытие позволило использовать стандартные материалы в производстве котлов. В системе вывода продуктов горения нет необходимости, поскольку их просто-напросто нет. Единственным продуктом на выходе является пар, но и он не вреден для человека и окружающей его среды.

Процесс добычи водорода достаточно дешевый, основная часть затрат – это лишь потребляемая электрическая энергия. Но и эти расходы можно еще больше сократить, если использовать солнечные батареи.

Первый котел на водороде имел небольшую мощность — всего 30 кВт, но этого было достаточно чтобы отопить жилые дома площадью до 290 м2.

Что представляет собой данная система?

Водородные агрегаты особенно востребованы в отоплении полов. Современные установки имеют разную мощность, монтируются они своими руками. В западных странах использование данных отопительных систем распространено довольно широко. Ведь там экономия на газе, угле и нефти – привычное дело.

Водородную систему составляют котел и трубы с диаметром 1” и 1 1/4”. Монтируя систему собственноручно, необходимо соблюдать, чтобы размер диаметра трубы после расхождения был меньше предыдущего участка. Например, в начале идет труба D 1 1/4”, после D 1”. С очередным расхождением, диаметр трубы уменьшается до 3/4” и в конце до 1/2”. Если четко следовать этому правилу, то система будет работать качественно и бесперебойно.

Актуальность водородной отопительной системы: преимущества и недостатки

Водородный котел

Каждому потребителю интересны характеристики использования отопительной установки. Оборудования, изготовленные на заводах и те, что созданы своими руками имеют разную эффективность.

Некоторые рабочие схемы представлены в открытом доступе и собрать их может любой желающий, однако при этом расчетная мощность полученных устройств не будет соразмерна с фактической, а КПД, как правило, не преступает черту в 75-80%.

По этой причине, собирая своими руками данную систему, необходимо использовать надежные котлы либо заводские генераторы.

Плюсы установки

Выбирая для себя один из вариантов отопления, стоит ознакомиться с положительными сторонами приборов, роль теплоносителя в которых отдана водородно-кислородной смеси.

Данные генераторы водорода могут похвастаться очень высоким КПД – свыше 92%. Ни один другой аналогичный вид отопления не способен дать схожие результаты.
Работа горелок бесшумна, что является весьма значимым критерием.
Дома отапливаются водородом, без использования пламени. Тепло производится за счет химической реакции с применением катализаторов. Водород смешиваясь с кислородом генерирует тепловую энергию, которая впоследствии попадает в теплообменник. Такая система идеально подходит для жилых зданий и сооружений.
Горелки данного типа отличаются экологической безопасностью. Единственное, что выделяется в процессе работы — пар, который не способен нанести вред окружающей среде и человеку.
Чтобы установить генераторы водорода не нужны специальные сооружения и последующее применение дымоходов, что весьма удобно.

Если использование данных генераторов в перспективе получит широкое распространение, то мировая экономика ощутит небывалый расцвет. Обусловлено это тем, что затраты, связанные с получением водорода, не идут ни в какое сравнение с расходами на добычу нефти, газа и угля.

Минусы отопительной водородной системы

Расписав подробно все плюсы данной системы будет неправильным утаивать возможные минусы.

Водород является взрывоопасным веществом, что соответственно накладывает определенные трудности, связанные с транспортировкой. Данный газ не имеет ни цвета, ни запаха, человеку не по силам определить была ли утечка, поэтому установки, созданные своими руками должны предварительно пройти проверку.
Обучение специалистов, которые в будущем должны будут проводить проверку и сертификацию баллонов с водородом требует время.
В России водородным установкам отопления уделяется совсем мало внимания, а это значит, что приобрести котел и смонтировать систему в некоторых случаях будет проблематично.

Комплектность

Водородный котел для дома

Полноценная система отопления на водороде должна состоять не только из генератора, но и из других комплектующих.

Поскольку рассматриваемая установка являет собой топливный источник, то к подбору дополнительного оборудования необходимо подходить с особой тщательностью.

Стандартная картина водородного генератора подразумевает подсоединение к водопроводу, а также необходимый приток воздуха.А значит в помещении, где будет располагаться генератор, эти компоненты должны быть в постоянном доступе.

Горелка

Прежде всего нужно грамотно подойти к выбору водородной горелки. Лучшим вариантом будет модель, состоящая из 4 форсунок. Собрать горелку можно из деталей для природного газа. Как правило, диаметр сопла в таких форсунках является достаточным для поддержания ее работы.

Котел

Чтобы обеспечить передачу тепла от горелки к воде в трубопроводе, необходим любой котел, работающий на твердом топливе.Его топку можно наполнить гранитными камнями, которые в свою очередь будут осуществлять несколько функций:

равномерно распределять тепло от котла к теплоносителю;
защищать теплообменник, что значительно продлит его срок службы;
даже если смесь перестанет гореть, то сохранившееся в камнях тепло еще какое-то время будет греть воду в трубах.

Советы по организации

Поскольку пламя может достигнуть 3000°С, то необходимо создать соответствующие условия для того чтобы стабилизировать нагревание теплоносителя. Одним из таких является вышеприведенный пример с загрузкой гранитных камней.

Потому как схемы по установке водородной системы отопления представлены в малом количестве, следует обращаться к надежным производителям, коим показала себя Star Industries, к чьей продукции относится водородный генератор Star 1000 и ряд других оборудований, рассчитанных для использования как в частных домах, так и в крупномасштабных производственных и коммерческих помещениях.

uteplenievdome.ru

Отопление водородом дома, делаем своими руками

Содержание:

1. Что такое водород и как он используется 2. Водородное отопление 3. Преимущества отопления водородом

Разработки новых и новых систем отопления идут полным ходом, и одним из самых последних достижений в этой отрасли является возможность отапливать дома при помощи водорода, используя его как топливо. При необходимости можно сделать отопление дома водородом своими руками. Несмотря на хорошие качества, система еще не успела завоевать популярность, но большинство домовладельцев очень внимательно присматриваются к ней.

Что такое водород и как он используется

Водород известен людям на протяжении многих столетий. Во времена средневековья проводилось большое количество опытов, и при проведении одного из них был замечен водород: при контакте серной кислоты с металлом выделялись воздушные пузырьки. Водород – это легкий бесцветный газ, не имеющий характерного запаха. При соединении с кислородом может образовать взрывоопасную смесь. Имеет свойство растворяться в этаноле, железе, платине, палладии и никеле. К тому же, водород совершенно не токсичен. Процесс получения водорода осуществляется при помощи электричества и воды: применяя метод электролиза, можно расщеплять воду на водород и кислород, что дает возможность использовать эти вещества в своих целях. По статистике, водород является самым распространенным веществом в мире. Его можно найти практически в любых природных ресурсах. Водород имеет некоторые свойства, которые очень сильно отличают его от собратьев: в жидком виде он является самой легкой жидкостью, а при затвердевании является самым легким веществом. Все это обуславливается очень маленькими габаритами атомов водорода.

Водород активно применяется при производстве различных веществ и материалов, например, для получения аммиака или жидких жиров. Ценность водорода для пищевой промышленности тоже обуславливается его уникальными характеристиками.

Этот элемент используется и в технологиях: например, кислородно-водородная горелка позволяет создать температуру выше двух тысяч градусов, что позволяет плавить кварц. Использовать водород можно даже в домашних условиях: практически в каждой домашней аптечке хранится перекись водорода. Для хранения такого топлива, как водород, используются специальные баллоны.

Водородное отопление

Существует довольно большое количество отопительных систем, которые можно установить своими руками. Совсем недавно этот список пополнился еще одной схемой, которая использует экологически чистый и довольно мощный энергоноситель, позволяющий обогревать большие помещения – отоплением на водородном топливе. Основное участие в разработке водородной отопительной системы приняли итальянские разработчики, разработав водородный генератор для отопления частного дома. Процесс работы длился долгих семь лет, но взамен получилась экологически чистая, бесшумная и крайне эффективная система отопления жилых помещений.

Если говорить в общем, то отопление дома водородом не является революционной идеей. Проблема прежних разработок была в том, что для сжигания водорода требовалась температуры свыше 1,7 тыс. градусов, что было неприемлемо, поскольку обычные материалы не выдерживали такой нагрузки, а использование термостойких веществ многократно удорожило бы систему.

Современная система водородного отопления позволяет сжигать водород при температуре около 300 градусов, что дает возможность создать отопление частного дома водородом без особых проблем. Продукты сгорания в таких устройствах никуда не выводятся, потому что их нет: при горении водорода выделяется исключительно пар, который не оказывает никакого влияния на экологию. Добыча водорода является довольно простым и дешевым процессом, и все затраты при этом будут исключительно на электричество, необходимое для расщепления воды. Используя альтернативные источники электроэнергии, можно минимизировать и этот показатель (прочитайте: "Альтернативное отопление частного дома - выбор достаточно большой").

Самый первый разработанный водородный отопительный котел имел мощность в 30 кВт. Это сравнительно немного, но даже такого количества энергии достаточно для отопления здания площадью до 300 квадратных метров. Самое большое распространение отопление водородом получило в качестве нагревательного элемента для системы теплых полов, и на сегодняшний день существует большое количество конфигураций котлов, которые можно устанавливать самостоятельно. Во многих странах такое отопление активно внедряется, поскольку его использование позволяет существенно экономить природные ресурсы.

В состав такой систему входят котел и трубы с внутренним сечением от 25 до 32 мм. Трубы других диаметров, как правило, не используются.

При монтаже системы трубопровода необходимо соблюдать следующий алгоритм:

первым делом необходимо установить трубу Д32;
следующей трубой будет Д25;
на очередном разветвлении будет установлена труба Д20;

заканчивать установку необходимо трубой Д16.

Если эта последовательность будет выдерживаться, то система будет функционировать правильно и без перебоев.

Преимущества отопления водородом

Водородные отопительные котлы обладают рядом преимуществ по сравнению с другими видами обогревателей:

Водород является экологически чистым материалом, поэтому ущерб окружающей среде при использовании водородных систем будет сводиться к нулю. Единственное вещество, которое будет попадать в атмосферу – это пар, являющийся водой в газообразном состоянии.
Открытое пламя в водородных котлах отсутствует, а для выработки тепла используется каталитическая реакция: при соединении водорода с кислородом образуется вода, а сам это процесс сопровождается выделением тепловой энергии, которая и обеспечивает обогрев дома. Практика показывает, что лучше всего водородные системы подходят именно для обустройства теплых полов.
Запасы водорода практически безграничны, поэтому в самом ближайшем будущем можно будет забыть о ставших привычными видах топлива: газе, дровах или нефти. Это окажет положительное влияние на окружающую среду и экономическую обстановку.
Водородные отопительные системы крайне эффективны: при правильном монтаже КПД такого отопления может доходить до 96%.

Заключение

Сегодня отопление водородом находится в зачаточной стадии, но эти системы развиваются, и работа над их совершенствованием идет. Природные ресурсы в ближайшее время могут просто закончиться, и тогда водород повсеместно придет им на смену, поскольку его можно использовать в неограниченных объемах.

teplospec.com

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.

Вернуться к оглавлению

Преимущества водородного топлива

Тепловой поток от водорода с температурой около 40°С поступает в теплообменник. Такая температура подходит для обогрева теплых полов в жилых помещениях.

Водородные котлы — экологически чистые установки. Единственный побочный продукт, который выбрасывается в атмосферу в процессе работы котла, — это вода в виде пара. Пар не приносит никакого вреда для окружающей среды.
Работают такие котлы без использования пламени. Тепловая энергия вырабатывается в результате каталитической реакции. Соединение водорода с кислородом образует воду. Эта реакция происходит с выделением большого количества тепловой энергии. Тепловой поток с температурой около 40°С поступает в теплообменник. Такая температура идеальна для обогрева теплых полов в жилых помещениях.
В скором будущем этот энергоноситель может освободить человечество от добычи традиционных разновидностей топлива: дров, угля, нефти и газа. Это скажется очень благоприятно на экологической обстановке.
КПД водородного котла отопления может достигать 96%.

Производство отопительных агрегатов и систем, работающих на водороде, находится на начальной стадии развития. Стандартные топливные ресурсы на нашей планете с течением времени иссякают. Водород в качестве энергетического носителя можно использовать практически в неограниченном количестве. У этого вида топлива большое будущее.

1poteply.ru

Отопление на водороде своими руками | Отопление

Как отапливать помещение при помощи водорода

Водород и его применение
Водород в системах отопления
Преимущества водородного топлива

Отопление водородом #8212 это новинка в благоустройстве дома. Которая позволяет использовать водопровод, как топливо.

Водород и его применение

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

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 #8212 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.

Вернуться к оглавлению

Водород в системах отопления

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 #8212 результаты работы ученых и конструкторов на протяжении 7 лет.

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 #8212 процесс довольно дешевый. Затратная его часть #8212 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 .

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 #8212 D16. При соблюдении этого правила система отопления дома должна работать качественно и бесперебойно.

Вернуться к оглавлению

Преимущества водородного топлива

Можно ли самому сделать водородный котел для отопления дома?

Содержание

Уже достаточно много времени минуло со дня, когда водородное топливо впервые использовалось в двигателе автомобиля. Что же касается отопления жилого дома, то идея применения данного газа с этой целью начала находить свое практическое воплощение относительно недавно.

Однако если исходить из того, что о таких автомобилях большинство только слышало, но мало кто видел, а еще меньшему числу людей довелось ими пользоваться, возникают обоснованные сомнения в реальности скорого массового введения в жизнь и подобных обогревающих устройств. И тем более призрачной выглядит возможность изготовить водородный котел отопления своими руками. Но как же обстоит дело с ним в действительности?

Как известно, все меняется, и технологии завтрашнего дня вскоре становятся обыденностью дня сегодняшнего. Запасы невозобновляемых видов топлива неуклонно сокращаются благодаря их широкому использованию. Это влечет за собой необходимость поиска других решений известных проблем, что приводит к разработке новых направлений во многих областях науки и техники. Последние касаются как повышения эффективности использования имеющихся ресурсов, так и задействования альтернативных источников. Естественно, такие тенденции не обходят стороной и столь значимые в жизни людей системы, как отопление домов.

В этой области в качестве одного из вариантов, способных заменить оборудование на прочем горючем топливе, был предложен котел, работающий на водороде.

Перспектива использовать этот газ в качестве источника энергии выглядит весьма заманчивой ввиду его доступности (хотя тут не все так просто), распространенности и экологичности.

Если присмотреться к химической формуле такой вездесущей жидкости, как вода, то становится очевидно, что одним из двух составляющих ее элементов является именно водород. Таким образом, решив вопрос эффективного выделения h3 из h3O, можно получить фактически неиссякаемый источник энергии. И применять его, в том числе, для отопления дома. Идея, безусловно, интересная, но как она в данный момент реализуется на практике и возможно ли выполнить такой котел своими руками?

Схема самодельной установки

Немало дельных советов по этому поводу можно найти в сетевых сообществах народных умельцев и энтузиастов. В целом большинство из них сводятся к мысли, что для сооружения подобного котла своими руками следует придерживаться схемы, включающей такие основные части:

Емкость, наполненную электролитом и выделяемым из него водородом
Электролизер
Двухступенчатый предохранительный блок (защита от обратки)
Камера сгорания
Теплообменник.

Схема водородного котла отопления

Электролитический раствор поступает в электролизер, который осуществляет выработку газа, после чего продукты этой реакции возвращаются в емкость. Для надежности последнюю рекомендуется изготавливать из легированной стали и снабжать предохранительным клапаном сброса давления. Полученный водород далее направляется через защитный блок (пару барботеров) в камеру сгорания. Прореагировавший здесь с кислородом газ образует полезное тепло. Оно через теплообменник поступает в систему отопления дома, а выделившаяся в камере влага возвращается по отдельному каналу в емкость с электролитом. Таким образом, часть раствора самовосполняется за счет рециркуляции.

Добавив к описанной основной схеме стандартные элементы автоматики, характерные для любых отопительных котлов, вы получите работоспособный опытный экземпляр.

Путем проб и испытаний его можно будет довести до полноценной замены устройствам на топливе иного рода. Или же использовать как дополнение к уже имеющейся системе отопления дома.

Что еще учесть

Итак, учитывая вышеприведенные особенности схемы построения котлов, работающих на водороде, а также известные характеристики этого газа, для изготовления аналогичного оборудования своими руками следует учесть ряд важных факторов. Они таковы:

Изделие безопасно лишь в том случае, если химическая реакция протекает в отведенной для нее емкости. Утечка смеси может создать взрывоопасную обстановку, а значит должна быть полностью исключена
Как и в любой аналогичной системе, работающей на другом топливе, основными составными частями являются котел и контур циркуляции носителя тепла с соединительными элементами. В данном случае обычно используются трубы диаметром от 25 до 32 мм, причем для обеспечения эффективной работы рекомендуется последовательно уменьшать его с каждым разветвлением
Экономическая эффективность котла напрямую связана с затратами на получение водорода. При современном уровне технологии они обусловлены использованием электроэнергии. Соответственно, расходы на последнюю не должны быть велики, иначе возникает сомнение в целесообразности применения данного оборудования. Ведь согласитесь, нет никакого смысла в таком отоплении, если для получения собственно водорода требуется сопоставимое количество электроэнергии, которую можно использовать для тех же целей и не опосредованно.

В современном быстро меняющемся мире технологии постоянно совершенствуются, и климатическая техника для дома здесь не является исключением. И хотя, использование водородных систем отопления пока распространено нешироко, упрощение и удешевление способов выделения этого газа из содержащих его соединений может привести к по-настоящему безграничным перспективам применения такого оборудования.

Как самостоятельно сделать отопление дома газом Брауна или водородом

Современные технологии отопления, наряду с постоянным увеличением КПД классических установок, имеющих в основе пропан или бутан, предлагают совершенно новые виды топлива. Некоторые очень интересны. Например, отопление на водороде своими руками – очень удобный способ, когда отопление деревянного дома может быть сделано без особых финансовых вложений.

Как работает отопление дома на водороде

Содержание:

Если рассматривать стандартную схему, которая использует пропан в качестве топлива, можно условно выделить три зоны:

Источник газа. Это может быть централизованная подача, баллон, где пропан находится в жидком состоянии, или комбинированная, где газ предварительно проходит стадию подготовки.
Котел и система теплообменников, охватывающая весь дом. Здесь пропан сгорает и отдает тепло, а вода или другой теплоноситель осуществляют отопление.
Система выброса, через которую уходит сгоревший газ.

Если используется отопление дома водородом, конструкция упрощается. Газ из баллона подается непосредственно в узел теплообмена. В отличие от классической системы, происходит каталитическая реакция. Водород не горит открытым пламенем, как пропан. В ходе реакции с кислородом образуется нагретый пар, который отдает тепло.

Такой способ идеален, когда система отопления дома водородом построена на основе «теплых полов». Здесь минимум теплоносителя и максимальная отдача тепла.

Котел, в котором используется водород, достаточно компактен. Дом не надо оборудовать дымоходами – на выходе только пар. Можно своими руками легко оборудовать систему вентиляции. К тому же водород в ходе реакции не образует вредные вещества, поэтому отопление таким способом экологически безопасно.

Технология и применение

Принцип работы водородного котла

Родина систем, где отопление использует водород, – Италия. Сегодня уже существуют котлы, в которых не сжигается пропан. Они компактны, можно зонировать отопление, поставить несколько котлов. Сделать для них сеть циркуляции теплоносителя можно своими руками. Однако пока что такая технология не получила большого распространения. Водород дорог, его нет «в свободной продаже», нужны специальные материалы теплообменника, чего не требует пропан.

Существует разновидность, где используется смесь – водород и кислород в соотношении 2:1. Это так называемый газ Брауна, или гремучий газ. Он горит открытым пламенем, при сгорании не образует вредных веществ, как пропан. И главное – гораздо легче построить отопление на водороде своими руками, если получать газ Брауна самостоятельно, с помощью установки электролиза. В схеме будет использоваться такой же котел, который требует пропан. Изменится только горючая смесь.

Некоторые показатели эффективности

Анализируя условия применения и количество теплоты, которое при сгорании выделяет пропан и газ Брауна, получаем следующие цифры:

Водород или газ Брауна выделяет 121 МДж/кг, не требует дополнительного притока воздуха. При сгорании образуется только пар и вода, а отопление не требует сложных дымоходов.
Пропан образует 35 МДж теплоты. Необходима вентиляция, образуются вредные выбросы. Дом должен быть оборудован дымоходами из-за очень высокой температуры, которую имеет газ на выходе.

Если привести примерные объемы, которые будут потрачены, чтобы сделать дом теплым, получится следующая картина. Отопление потребляет примерно 300 кубических метров газа, если используется пропан. Из приведенных выше цифр понятно, что водород и газ Брауна выделяют в три раза больше тепла. Соответственно, отопление будет требовать всего 100 кубометров. Или, по приведенным цифрам необходимой подачи, примерно 2,5 литра газа в минуту.

Для сравнения, пропан потребует почти 7 литров в минуту. Становится понятно, что отопление, где используется газ Брауна, эффективнее и экономнее.

Получение газа Брауна и примерная схема электролизера

Чтобы получить топливо и сделать отопление на водороде своими руками, понадобится устройство, называемое электролизер. Это простейший электрический прибор, который воздействует на воду с помощью электротока. Молекулы разлагаются, получается газ Брауна, который представляет собой водород и кислород в пропорции 2:1.

Схема электролизера

Для электролизера, собранного своими руками, понадобятся:

Металлические пластины, проложенные диэлектриком.
Генератор импульсов. Нужен мощный прибор, способный обеспечить силу тока хотя бы в 30А.
Емкость для размещения всей конструкции, которая будет герметична. В ней предусматривается патрубок для подачи воды и еще один, через который будет уходить газ Брауна.
Источник питания с напряжением в 12 В.

Работает все следующим образом:

К корпусу емкости или отдельный электрод, погруженный в воду, присоединяется один контакт источника питания.
Второй контакт подключен к пластинам, также находящимся в воде.
При подаче напряжения начинается процесс электролиза и выделяется газ Брауна, который затем может использоваться в том же котле, что и пропан.

Импульсный модулятор нужен для повышения КПД. При подаче постоянного тока газ Брауна будет образовываться в малом количестве. С помощью подбора частоты генератора определяются параметры, позволяющие получать как можно больше газа в единицу времени.

В такой установке используется дистилированная вода. Она плохой проводник, чтобы создать электролит, поэтому в нее добавляется основание – обычная очищенная щелочь. Все металлические детали должны быть качественно отполированы и обезжирены. Нельзя трогать их руками, чтобы не было излишнего потребления энергии и перегрева установки.

Отопление дома: примерная структура

Принцип работы водородной установки

Для наибольшей эффективности используется замкнутая система, которая не выводит пар наружу. Для наглядности перечислим узлы в порядке протекания процесса.

Бак с дистиллированной водой, в которую добавлена щелочь. Емкость герметична и работает как промежуточный накопитель.
Раствор попадает в электролизер.
Образовавшийся газ Брауна попадает снова в бак (пункт 1). Он накапливается и одновременно создает давление, которое подает жидкость в электролизер.
Бак соединен патрубком с двумя блоками предотвращения обратной подачи газа.
Далее газ Брауна поступает в камеру сгорания, которая оборудована датчиком горения и искровым запальником. Там тепло передается воде, которой заполнено отопление.
Образовавшаяся в результате сгорания вода поступает в бак (пункт 1).

Такая система обеспечивает замкнутый цикл и требует только периодического пополнения состава электролита. При большом объеме бака этого можно избежать на протяжении целого сезона.

Особенности и предостережения

Отопление, которое не использует пропан, – реальность, которую можно сделать своими руками. Сегодня проводится множество экспериментов. Электролизеры для получения газа Брауна выпускаются серийно. Если вы решили сделать отопление своими руками по такому принципу, помните – газ Брауна, он же гремучий газ – весьма опасен. Соблюдайте меры безопасности.

Источники: http://1poteply.ru/otoplenie/otoplenie-vodorodom.html, http://klivent.net/sistemy-otopleniya/otopitelnye-kotly/vodorodnyj-kotel-otoplenija-svoimi-rukami.html, http://gwater.ru/teplo/kak-sdelat-otoplenie-doma-gazom-brauna-ili-vodorodom-samostoyatelno.html

Комментариев пока нет!

postrojkin.ru