Водородный генератор для отопления частного дома: цены и подробности

Мысль о том, что водоемы планеты буквально переполнены самым безупречным с точки зрения экологии топливом – водородом, — давно бередит умы ученых.

Преимущества водородного отопления

Отопление на водороде обладает рядом положительных качеств, который объясняет столь высокую популярность системы:

Водородный котел отопления

Преимущества водородного отопления
  • Наличие катализатора в каждом из каналов обуславливает интенсивную выработку молекул воды, вместе с этим происходит выделение тепла. После этого поток тепловой энергии поступает в теплообменник, к этому моменту его температура составляет около 40˚С, она отлично подходит для системы теплых полов.
  • Коэффициент полезного действия такого устройства составляет примерно 96%, далеко не каждая отопительная система может похвастаться столь высоким результатом.
  • Водородное отопление – экологически чистая система, которая не способна нанести никакого вреда ни окружающей среде, ни жильцам.
  • В скором времени водород заменит все привычные типы горючего. Масштабы этого прорыва очень велики, ведь это положительно отразится на экономике в целом за счет сокращения расходов на добычу полезных ископаемы

Сборка рабочей части генератора водорода

Когда отверстия готовы, можно собрать рабочую часть. Для этого в одну из реек сначала нужно ввернуть до половины 10 саморезов. Отверстия необходимо чередовать, оставляя через одно пустым. Дальнейшее вворачивание следует производить уже в обе рейки. Получается, что, когда саморезы полностью завёрнуты, между рейками останется промежуток. Оставшиеся 10 саморезов нужно ввернуть через противоположную рейку. Если объяснений на словах недостаточно, можно обратить внимание на фотопример ниже.

Сборка рабочей части генератора водорода

Подключение электропроводки

Сборка рабочей части генератора водорода

При помощи паяльника необходимо соединить все шляпки саморезов по одной стороне, а после произвести те же действия с обратной. Здесь придётся немного потрудиться – сталь саморезов не предназначена для пайки. Греть их придётся основательно. Для того чтобы работа стала проще, сначала необходимо облудить шляпки и нанести на них немного припоя. Припой лучше использовать проволочный, в состав которого уже входит канифоль. Если же таковой отсутствует, в пайке поможет кислота.

Сборка рабочей части генератора водорода

Теперь остаётся лишь припаять зачищенную медную жилу, которая впоследствии будет соединена с питающим проводом. На каждую сторону будет идти разноимённый заряд.

Несколько дельных советов

Далее поговорим о других составляющих водородной горелки – фильтре для стиралки и клапане. Оба предназначаются для защиты. Клапан не позволит загоревшемуся водороду проникнуть обратно в конструкцию и взорвать скопившийся под крышкой электролизера газ (пусть его там и немного). Если не установим клапан, то контейнер повредится и щелочь вытечет наружу.

Фильтр же потребуется для изготовления водяного затвора, который будет играть роль барьера, предотвращающего взрыв. Народные умельцы, не понаслышке знакомые с конструкцией самодельной горелки на водороде, называют этот затвор «бульбулятором». И правда, он по сути лишь создает пузырьки воздуха в воде. Для самой горелки используем все тот же прозрачный шланг. Все, водородная горелка готова!

Остается лишь подсоединить ее к входу системы «теплый пол», герметизировать соединение и начать непосредственно эксплуатацию.

Создание водородного генератора своими руками

Установку для выделения водорода из воды достаточно просто изготовить самостоятельно. По своим характеристикам она не будет сильно уступать покупной, зато обойдется гораздо дешевле. Рассмотрим последовательно этапы создания.

Читайте также:  Счетчик учета тепловой энергии — правила установки и виды

Проект (чертеж)

Для изготовления генератора понадобится герметично закрывающаяся емкость, которая перед началом производства водорода будет заполняться водой.

Расположенные внутри электроды будут иметь вид набора пластин (понадобится 16 штук), установленных с зазором в 1 мм.

Чтобы его обеспечить, между пластинами нужно поместить нейлоновые прокладки (допускается любой другой диэлектрик).

Расстояние в 1 мм является оптимальным: если его увеличить – придется наращивать силу тока; при уменьшении зазора будет затруднен выход газовых пузырьков. Пластины будут поочередно соединяться с анодом и катодом 12-вольтного источника питания. При этом их необходимо надеть на ось, также изготовленную из диэлектрического материала.

Когда электроды будут закреплены на держателе, его необходимо будет прикрепить к крышке корпуса снизу.

Для отбора газовой смеси в крышку корпуса врезается трубка от обычной капельницы. Кроме того, в ней необходимо просверлить еще два отверстия, через которые будут пропущены провода. После сборки установки все отверстия в крышке нужно будет загерметизировать с помощью силиконового герметика или клея.

Создание водородного генератора своими руками

Важным компонентом генератора является гидрозатвор. Для его изготовления понадобится небольшая емкость (подойдет обычная бутылка), куда перед применением устройства необходимо будет налить воду. В герметично закрывающейся крышке нужно просверлить два отверстия: в одно пропускаем трубку от генератора (ее необходимо опустить до самого дна), а во второе – еще одну трубку, по которой газовая смесь будет поступать к горелке. Отверстия в крышке гидрозатвора также должны быть герметизированы. Воду в бутылку следует наливать на ¾ ее объема.

Чтобы вода, залитая в корпус генератора, имела лучшую проводимость, в нее нужно добавить пару столовых ложек поваренной соли или каустической соды (гидроксид натрия).

Подбор электродов

При несоблюдении второго требования будет иметь место химическая реакция с участием подключенных к катодному полюсу электродов, вследствие которой раствор станет насыщаться посторонними веществами.

Именно поэтому медь – один из лучших проводников – в водном растворе применять нельзя. Вместо нее рекомендуется использовать нержавеющую сталь. Оптимальная толщина для пластин-электродов из этого материала – 2 мм.

Контейнер

С учетом опасности взрыва корпус генератора следует изготавливать из прочного и пластичного материала, устойчивого к высоким температурам. Лучше всего этим требованиям соответствует сталь. Необходимо только полностью исключить контакт проводов или электродов с корпусом, следствием которого будет короткое замыкание.

В жилых и хозяйственных объектах широко применяются трубы из поливинилхлорида при организации водоснабжения. Использование ПВХ труб для водоснабжения: преимущества, недостатки, особенности монтажа и технические характеристики.

С характеристиками септика Славаква вы можете ознакомиться тут.

Металлопластиковые трубы отличаются не только своими положительными характеристиками при эксплуатации, они к тому же легко поддаются монтажу. Здесь -doma-v/avtonomnoe-vodosnabzhenie/trubyi/plastikovyie/montazh/ вы найдете полезную информацию по монтажу труб своими руками.

Как правильно выбрать котел отопления?

Проверка качества деталей прибора и сертификата на блок защиты – основные правила выбора оборудования.

Также нужно обращать внимание на ряд нюансов:

  1. Мощность котла. Чтобы просчитать показатель, нужно учесть, что для 10 м2 дома требуется 1кВт мощности котла.
  2. Требования системы отопления. Параметры необходимы при выборе мощности котла. Например, если оборудование прогревает воду до +90 С и более, а отопительная система не поддерживает ток теплоносителя более +80 С, мощность котла нужно снижать.
  3. Размер камеры. Показатель должен соответствовать числу теплообменников, которые нужны для отопления.
  4. Мощность электропотребления устройства выбирается по имеющейся в строении электросети.
Читайте также:  Методика укрупненных расчетов «теплого пола»

Неплохо обратить внимание на производителя и число контуров, а также возможность присоединения дополнительных контуров. Мощность котлов начинается от 27 ватт, поэтому хозяин при желании покупает либо один большой котел на водороде для всего жилого дома, либо несколько небольших агрегатов – это выгоднее, если строение дополнено флигелями с отдельной системой отопления.

Получение газа Брауна для отопления

Для того чтобы разобраться, откуда получается описываемый газ, необходимо рассмотреть устройство, называемое генератором. Оно используется для получения газа, который столь активно обсуждается сегодня многими специалистами. Это изобретение обеспечивает снижение затрат на получение водорода и уменьшает объем вредных выбросов.

Получение газа Брауна для отопления

Вода расщепляется под воздействием переменного тока, в результате получаются самостоятельные составляющие. Генератор газа Брауна позволяет расщепить воду, для чего необходимо затратить 442,4 килокалории на моль. Это указывает на то, что из 1 л воды можно получить 1866,6 л гремучего газа. Вступая в реакцию с кислородом, водород возвращает энергии больше в 3,8 раза по сравнению с затратами на его получение.

Получение газа Брауна для отопления

Если получать водород по такой технологии, то его можно использовать для энергообеспечения сооружений и зданий. Отопление газом Брауна сегодня еще не столь распространено, ведь этот подход довольно новый. Производство водородных котлов лишь только набирает свою популярность, а на западных и российских рынках такая продукция только начинает появляться.

Получение газа Брауна для отопления

Получение газа Брауна для отопления

Получение газа Брауна для отопления

Как работает водородное отопление

Такой способ отопления был разработан одной из итальянских компаний. Водородный котел работает, не образуя никаких вредных отходов, из-за чего считается самым экологическим и бесшумным способом обогрева дома. Инновация разработки в том, что ученым удалось добиться сжигания водорода при относительно низкой температуре (порядка 300ᵒС), а это позволило изготавливать подобные отопительные котлы из традиционных материалов.

Водородные топливные элементы для дома

При работе котел выделяет только безвредный пар, и единственное, что требует затрат – это электроэнергия. А если совместить такое с солнечными панелями (гелиосистемой), то эти расходы можно и вовсе свести к нулю.

Как работает водородное отопление

Обратите внимание! Зачастую котлы на водороде используются для нагрева систем «теплого пола», которые можно легко смонтировать своими руками.

Как же все происходит? Кислород вступает в реакцию с водородом и, как мы помним из уроков химии в средних классах, образует молекулы воды. Реакция провоцируется катализаторами, в результате выделяется тепловая энергия, нагревающая воду примерно до 40ᵒС – идеальной температуры для «теплого пола».

Регулировка мощности котла позволяет добиться определенного температурного показателя, необходимого для отопления помещения с той или иной площадью. Также стоит отметить, что такие котлы считаются модульными, т. к. состоят из нескольких независимых друг от друга каналов. В каждом из каналов имеется упомянутый выше катализатор, в результате в теплообменник поступает теплоноситель, уже достигший необходимого показателя в 40ᵒС.

Обратите внимание! Особенностью такого оборудования является то, что каждый из каналов способен вырабатывать разную температуру. Таким образом, один из них можно провести к «теплому полу», второй к соседнему помещению, третий к потолку и т. д.

Требования техники безопасности при эксплуатации оборудования

Правила основаны на предупреждении взрыва при взаимодействии кислорода с воздухом.

Запуск котла в работу сопровождает ряд условий:

Самодельный котел отопления для частного дома и как сделать своими руками

Требования техники безопасности при эксплуатации оборудования
  • Следить за подачей воды.
  • Читать инструкцию от производителя, не нарушать режим работы котла.
  • Менять электролизер.
  • Проверять показатели давления газа. При повышении нормативных параметров принимать меры для снижения показателей.
  • Осуществлять контроль над температурой в теплообменниках. Предписанные производителем параметры нарушать нельзя. В техническом паспорте указывают предельно допустимые пределы – выход за них повлечет взрыв котла.
  • При частых перебоях в сети электропитания позаботиться об установке генератора или бесперебойника.
  • Не заниматься модернизацией без привлечения специалистов. Кроме аннулирования гарантии работы повышают риск взрыва.
Читайте также:  Как правильно сделать обвязку котла отопления

Специалисты советуют оснастить систему датчиками температуры внутри теплообменников, установить запорную арматуру на горелку и систему охлаждения котла. Они помогут заметить перегрев и прочие нарушения в работе, предупредить возможные негативные последствия.

Простая схема устройства объясняет длительный срок эксплуатации. Если не нарушать нормативы и придерживаться правил, нагреватель проработает более полувека – в нем попросту нечему ломаться.

Перспективы водорода в отрасли отопления

Многие ученые называют водород самым перспективным топливом, и это только подтверждается такими фактами:

  • Водород является самым распространенным топливным элементом во Вселенной, и десятый по запасам среди всех химических элементов на нашей планете. Если говорить проще, то проблем с запасами водорода точно не будет;
  • Несмотря на то, что это – газ, он абсолютно безвреден, и нетоксичен, поэтому люди, животные и даже растения не будут ощущать пагубного влияния;
  • В отопительном оборудовании, которое работает на водороде, продуктом горения выступает обычная вода, поэтому о вредных выхлопах и говорить не стоит;
  • Градус горения водорода равен 6000, это подтверждает большую теплоемкость данного химического элемента;
  • По весу, это топливо даже легче воздуха (в 14 раз), поэтому в случае возникновения утечки, топливный выбор улетучиться самостоятельно и очень быстро;
  • Килограмм водорода сегодня стоит лишь 2-7 американских долларов. Но килограмм это очень много, ведь плотность вещества составляет всего 0,008987 кг/м3;
  • Теплотворность 1 куба водорода равна 13 000 кДж. Конечно, этот показатель примерно в три раза ниже, чем у природного газа, но цена на водород ниже в десятки раз.

Из этого можно сделать вывод, что отопление домов водородом будет стоить не дороже, чем с применением обычных газовых котлов. Также владелец такого уникального оборудования не будет платить бешеные накрутки в карманы владельцев нефтегазовых компаний, нет необходимости и обустраивать дорогущий газопровод. При этом владелец избавит себя еще и от прохождения нудных и долгих бюрократических процедур по согласованию разных проектов.

В общем, водород можно действительно считать самым перспективным топливом. Все преимущества этого элемента уже испытали сотрудники аэрокосмических предприятий, которые используют водород в качестве ракетного топлива.

Преимущества и недостатки

Водородная технология в сравнении с другими видами термического соединения металлов выигрывает по многим позициям:

  • эффективности;
  • безопасности;
  • экологичности.

Компактные аппараты удобны для соединения многих материалов:

  • углеродистых, низколегированных и сталей;
  • стекла;
  • литейного чугуна;
  • некоторых цветных сплавов;
  • стекла;
  • керамики;
  • композитных материалов.

Сварочный процесс не связан с частой зарядкой оборудования, экономится много времени. На генерацию газа уходит не более 5 минут. При небольших габаритах у аппаратов большая рабочая мощность. В отличие от ацетиленовой сварки водородная не загрязняет атмосферу продуктами горения, парами азота. Оборудование отличается пожаробезопасностью, у конструкции риски возгорания, взрывов минимальные. В процессе работы швы не окисляются.