Генератор водню для опалення будинку своїми. Використання водневого генератора для опалення приватного будинку

Раніше заміські будинки можна було опалювати лише одним способом – розтоплювали пекти дровами чи вугіллям. Сьогодні для опалення приватного будинку використовують різноманітне паливо: дизель, мазут, природний газ, електрику. Проте зі зростанням цін на пальне багато власників будинків намагаються знайти дешевший спосіб опалення. Одним із них є звичайна вода, яку використовує водневий генератор для утворення такого палива, як водень. Водень є невичерпним джерелом енергії. Його можна використовувати не тільки для обігріву приміщень, але і для автомобіля.

Генератор водню: пристрій та його принцип роботи

Використовувати водень для обігріву житлових будинків дуже вигідно, так як він має високу теплотворну здатність і при цьому не відбувається виділення шкідливих речовин. Однак у чистому вигляді видобуток водню неможливий, великий вміст його знаходиться в річках, морях та океанах. Організм людини навіть складається із 63% водню.

Чистий водень можна отримувати з різних хімічних сполук, наприклад, водню і кисню. Найвідоміший спосіб одержання водню – це електроліз води.

Щоб отримати чистий водень необхідно розщепити воду на два атоми (НН) водню і атом кисню (О). Це і є принцип роботи водяного генератора: одержання водню за допомогою електролізу. Газ, який виділяється при цьому, назвали на честь великого фізика Брауна і має формулу ННО. Такий газ при згорянні не утворює шкідливі речовини і є екологічно чистим продуктом. Однак суміш водню з киснем утворює в результаті горючий газ, який є вибухонебезпечним. Тому використовуючи в домашніх умовах електролізер, потрібно дотримуватись додаткових заходів безпеки.

Водяний двигун має такий пристрій:

Генератор водневого типу, де відбувається електроліз;
Пальник, він встановлюється у самій топці;
Котел він виконує функцію теплообмінника.

На виробництво такого газу як браун використовується вчетверо менше енергії, ніж виділяється при його згорянні. Електрика при цьому витрачається дуже економно, а паливо, яке йому потрібне – це звичайна вода.

Водневий генератор: його переваги та недоліки

Сьогодні електролізер є таким самим звичним пристроєм, як, наприклад, плазмовий різак або ацетиленовий електрогенератор. Така електролізна установка, що працює на воді (пічка), стала досить популярною, її застосовують для обігріву приватних будинків, а також встановлюють на мотоцикл або авто для економії палива.

Водневий генератор є екологічно чистим паливом, єдиним відходом, який він виробляє, є вода. Вона виділяється в газоподібному стані і відома нам, як водяна пара. А він, у свою чергу, жодного негативного впливу на навколишнє середовище не має.

Такий пристрій має інші позитивні переваги, але так само і недоліки. Найважливіший недолік – це його вибухонебезпека. Однак, дотримуючись усіх застережень і правил безпеки, можна уникнути негативних наслідків.

Водневий реактор має свої переваги:

Працює на воді;
Економить електрику;
Є екологічно чистим;
Високий ККД;
Простота обслуговування.

Такий прилад HHO можна придбати в готовому вигляді у спеціалізованому магазині, коштує він буде, звичайно, зовсім не дешево. Однак можна зробити його своїми руками з доступних деталей, заощадивши при цьому пристойну суму. Однак йому потрібний захист від води та окремий будиночок для зберігання.

Саморобний водневий генератор: покрокова інструкція

Виготовлення водневого генератора можна здійснити в домашніх умовах, але для цього будуть потрібні креслення та покрокова інструкція всього процесу. Схема електролізера дуже проста (її можна дивитися в інтернеті), тому будь-яких специфічних матеріалів практично не знадобиться.

Для створення саморобного генератора водню нам знадобляться деякі інструменти та матеріали: пластиковий контейнер або поліетиленова каністра з кришкою, прозора трубка довжиною 1м, з діаметром 8 мм, болти, гайки, силіконовий герметик, лист нержавіючої сталі, 3 штуцери, зворотний клапан, фільтр, ножівка металу, гайкові ключі та ніж.

Зібравши все це, можна приступати до виготовлення. Складання здійснюється за кресленнями, які можна знайти в інтернеті або замовити у спеціаліста.

Інструкція виготовлення:

З листа нержавіючої сталі вирізаємо 16 однакових пластин.
Свердлимо отвір в одному з кутів. Кут має бути однаковим у всіх 16.
Протилежний кут обов'язково спилюємо.
Встановлюємо пластини по черзі на приготовлені болти, ізолюючи їх шайбами та поліетиленовими трубками. Вони не повинні контактувати між собою.
Стягуємо всю конструкцію гайками, виходить батарея.
Кріпимо цю конструкцію в пластикову ємність, отвори змастити герметиком.
Просвердлюємо отвори в кришці, обробляємо їх силіконом, потім вставляємо штуцера.

Саморобний кисневий гідролізер готовий. Тепер його потрібно перевірити на працездатність. Для цього потрібно заповнити ємність водою до болтів кріплення та закрити її кришкою. Одягаємо на один із трьох штуцерів шланг із поліетилену, а другий його коней опускаємо в окрему ємність, заповнену так само водою. До болтів потрібно підключити електрику, якщо на поверхні з'явилися бульбашки, отже, генератор працює та виділяє водень. Після такого підключення і перевірки воду зливаємо, а потім заливаємо в ємність готовий лужний електроліт, щоб отримати більше газу, що виділяється.

Електролізер для автомобіля: види каталізаторів

Водневий генератор, при встановленні, здатний знизити витрату палива у легкових або вантажних машин, мотоциклів, а також скоротить викид в атмосферу шкідливих речовин. На сьогоднішній день, такий генератор для автомобіля набуває популярності. Процес електролізу в авто відбувається завдяки використанню спеціального каталізатора. Зрештою виходить оксиводень (ННО), який змішуючись з паливом, що сприяє його повному згоранню.

Завдяки такій установці можна заощадити пальне на 50%. А також, встановивши цю конструкцію в свій автомобіль, ви не тільки зменшите токсичні вихлопи, але й: збільшіть експлуатаційний термін двигуна, знизите температуру самого двигуна і при цьому підвищите потужність всього силового агрегату.

Всі процеси, що відбуваються у водневому генераторі, відбуваються автоматично за спеціальною програмою. Ця програма вшита на комп'ютер, який і керує всім автомобілем. Машина без нього просто не працюватиме.

Існує кілька видів каталізаторів:

Циліндричні;
З відкритими пластинами або ще називають сухими;
З роздільними осередками.

Самостійно водневий генератор можна виготовити, проте фахівці робити цього не рекомендують, так як цей пристрій дуже складний за конструкцією і при цьому ще не безпечний. Якщо ви все ж таки вирішили зробити його самі, тоді найкраще підійде для цих цілей акумулятор, що вийшов з ладу.

Багато власників машин шукають способи економії палива. Кардинально вирішити це питання дозволить водневий генератор для автомобіля. Відгуки тих, хто встановив цей пристрій, дозволяють говорити про істотне зниження витрат при експлуатації транспорту. Тож тема досить цікава. Нижче йтиметься про те, як зробити водневий генератор власними силами.

ДВЗ на водневому паливі

Протягом кількох десятиліть йдуть пошуки можливості пристосувати двигуни внутрішнього згоряння для повної чи гібридної роботи на водневому паливі. У Великій Британії ще в 1841 році був запатентований двигун, що працює на повітряно-водневій суміші. Концерн «Цепелін» на початку ХХ століття як рушійну установку своїх знаменитих дирижаблів використовував двигуни внутрішнього згоряння, що працюють на водні.

Розвитку водневої енергетики сприяла і світова енергетична криза, що вибухнула у 70 роках минулого століття. Проте з його закінченням водневі генератори швидко забули. І це незважаючи на масу переваг у порівнянні зі звичайним паливом:

ідеальна займистість паливної суміші на основі повітря та водню, що дає можливість легкого пуску двигуна за будь-якої температури навколишнього середовища;
велике виділення тепла під час згоряння газу;
абсолютна екологічна безпека - гази, що відпрацювали, перетворюються на воду;
вище у 4 рази швидкість згоряння порівняно з бензиновою сумішшю;
здатність суміші працювати без детонації за високого ступеня стиснення.

Основною технічною причиною, яка є непереборною перешкодою у використанні водню як паливо автомобілів, стала неможливість вмістити достатню кількість газу на транспортному засобі. Розмір паливного бака для водню буде порівняти з параметрами автомобіля. Велика вибухонебезпечність газу повинна унеможливлювати найменший витік. У рідкому вигляді потрібна кріогенна установка. Цей спосіб також мало здійснимо на автомобілі.

Газ Брауна

Сьогодні водневі генератори у автолюбителів набувають популярності. Однак це не зовсім те, про що йшлося вище. Шляхом електролізу вода перетворюється на так званий газ Брауна, який додають до паливної суміші. Основне завдання, яке вирішує цей газ, – повне згоряння палива. Це і служить збільшенням потужності та зниженням витрати пального на пристойний відсоток. Деяким механікам вдалося досягти економії на 40%.

Вирішальне значення кількісному виході газу має площу поверхні електродів. Під дією електричного струму молекула води починає розкладатися на два атоми водню та один кисню. Така газова суміш при згорянні виділяє майже вчетверо більше енергії, ніж при згорянні молекулярного водню. Тому використання цього газу в двигунах внутрішнього згоряння призводить до більш ефективного згоряння паливної суміші, зменшує кількість шкідливих викидів в атмосферу, збільшує потужність та зменшує величину витраченого палива.

Універсальна схема водневого генератора

Тим, у кого немає здібностей до конструювання, водневий генератор для автомобіля можна купити у народних умільців, які поставили на потік збирання та встановлення таких систем. Сьогодні є безліч таких речень. Вартість агрегату та установки складає близько 40 тисяч рублів.

Але можна зібрати таку систему і самостійно – складного в ній немає нічого. Складається вона з кількох простих елементів, з'єднаних в одне ціле:

Установки для електролізу води.
Накопичувальний резервуар.
Уловлювачі вологи з газу.
Електронний блок управління (модулятор струму).

Нижче наведено схему, за якою можна легко зібрати водневий генератор своїми руками. Креслення головної установки, що виробляє газ Брауна, досить прості та зрозумілі.

Схема не представляє якоїсь інженерної складності, повторити її може кожен, хто вміє працювати з інструментом. Для автомобілів з інжекторною системою подачі палива необхідно встановити контролер, що регулює рівень подачі газу в паливну суміш і пов'язаний з бортовим комп'ютером автомобіля.

Реактор

Від площі електродів та їх матеріалу залежить кількість одержуваного обсягу газу Брауна. Якщо як електроди брати мідні або залізні пластини, то реактор не зможе працювати тривалий час через швидке руйнування пластин.

Ідеальним виглядає застосування титанових листів. Однак їх використання підвищує витрати на збирання агрегату в кілька разів. Оптимальним вважається застосування пластин із високолегованої нержавіючої сталі. Метал цей доступний, його не важко придбати. Також можна використовувати бак, що відпрацював, від пральної машини. Складність становитиме лише вирізування пластин потрібного розміру.

Типи установок

На сьогоднішній день водневий генератор для автомобіля може бути укомплектований трьома різними за типом, характером роботи та продуктивністю електролізерами:

Перший тип конструкції цілком достатній для багатьох карбюраторних двигунів. Відсутня необхідність у встановленні складної електронної схеми регулятора продуктивності газу, та й саме складання такого електролізера не становить складності.

Для потужніших автомобілів краща збірка другого типу реактора. А для двигунів, що працюють на дизельному паливі, та великовантажних машин використовують третій тип реактора.

Необхідна продуктивність

Для того, щоб можна було дійсно економити паливо, водневий генератор для автомобіля повинен щохвилини виробляти газ з розрахунку 1 літр на 1000 робочого об'єму двигуна. З цих вимог підбирається кількість пластин для реактора.

Для збільшення поверхні електродів необхідно провести обробку поверхні наждачним папером у перпендикулярному напрямку. Така обробка вкрай важлива – вона збільшить робочу площу та дозволить уникнути «прилипання» бульбашок газу до поверхні.

Останнє призводить до ізоляції електрода від рідини та перешкоджає нормальному електролізу. Не варто також забувати, що для нормальної роботи електролізера вода має бути лужною. Каталізатором може бути проста сода.

Регулятор струму

Водневий генератор на авто в процесі роботи підвищує свою продуктивність. Це з виділенням тепла при реакції електролізу. Робоча рідина реактора відчуває нагрівання, і процес протікає набагато інтенсивніше. Для контролю за перебігом реакції використовують регулятор струму.

Якщо не знижувати його, може статися просто закипання води і реактор перестане видавати газ Брауна. Спеціальний контролер, що регулює роботу реактора, дозволяє змінювати продуктивність зі збільшенням обертів.

Карбюраторні моделі обладнують контролером із звичайним перемикачем двох режимів роботи: "Трасса" та "Місто".

Безпека встановлення

Багато умільців розміщують пластини у пластикових ємностях. Не варто заощаджувати на цьому. Потрібен бак із нержавіючого металу. Якщо його немає, можна використовувати конструкцію із пластинами відкритого типу. В останньому випадку необхідно застосовувати якісний ізолятор струму та води для надійної роботи реактора.

Відомо, що температура горіння водню становить 2800. Це вибухонебезпечний газ у природі. Газ Брауна – не що інше, як «гримуча» суміш водню. Тому водневі генератори на автомобільному транспорті вимагають якісного складання всіх вузлів системи та наявності датчиків для стеження за перебігом процесу.

Датчик температури робочої рідини, тиску та амперметр не будуть зайвими у конструкції установки. Особливу увагу варто приділити гідрозатвору на виході з реактора. Він життєво необхідний. Якщо відбудеться запалення суміші, такий клапан запобігає розповсюдженню полум'я в реактор.

Водневий генератор для опалення житлових та виробничих приміщень, що працює на тих самих принципах, відрізняється у кілька разів більшою продуктивністю реактора. У таких установках відсутність гідрозатвору становить смертельну небезпеку. Водневі генератори на автомобілях для забезпечення безпечної та надійної роботи системи також рекомендується обладнати таким зворотним клапаном.

Поки що без звичайного палива не обійтися

У світі є кілька експериментальних моделей, що повністю працюють на газі Брауна. Проте технічні рішення поки що не досягли своєї досконалості. Простим жителям планети такі системи недоступні. Тому поки що автоаматорам залишається задовольнятися «кустарними» розробками, які дають змогу скоротити витрати на пальне.

Трохи про довірливість та наївність

Деякі підприємливі ділки пропонують продаж водневий генератор на авто. Розповідають про обробку лазером поверхні електродів або про унікальні секретні метали, з яких вони виготовлені, спеціальні каталізатори води, розроблені в наукових лабораторіях світу.

Все залежить від можливості думки таких підприємців до польоту наукової фантазії. Довірливість може зробити вас за ваші кошти (іноді навіть не малі) власником установки, у якої через два місяці експлуатації руйнуються контактні пластини.

Якщо ви вирішили в такий спосіб економити, то краще збирати установку самостійно. Принаймні, не буде на кого потім нарікати.

Hydrogenium (Н2), «що породжує воду» - найпоширеніший елемент світобудови. За твердженням учених, з його частку припадає майже 90% всіх атомів Всесвіту. Водень, під час реакції термоядерного синтезу що забезпечує енергією наше Сонце, може бути чудовим паливом і Землі. Це єдине абсолютно нешкідливе екологічно чисте паливо: при згорянні газу він вступає в хімічну реакцію з киснем, а продуктом згоряння є дистильована вода. Hydrogenium - ідеальне у всіх відносинах паливо, яке чудово підходить у тому числі для опалення будинку. Причому під водневий опалювальний котел можна переобладнати звичайний газовий, внісши лише невеликі зміни в його конструкцію. Одна біда: незважаючи на поширеність водню (ми самі наполовину з нього складаємося), на нашій планеті у чистому вигляді він майже не зустрічається. У відкритому продажу цього газу немає, де його взяти в достатній кількості? Інтернет дає нам точну і чітку відповідь: купити або зібрати самому генератор водню для опалення будинку.

Технології одержання чистого водню

Існує безліч технологій отримання водню. Згадаємо лише ті з них, які знаходять практичне застосування поза стінами лабораторій:

Хімічна реакція води із металами. Паливом служить вода, реагентом - алюмінієво-галієвий сплав. 150 кг паливних елементів вистачає, щоб проїхати 500 км на «водневі автомобілі», потім метал доводиться витягувати і відправляти на відновлення, що потребує впливу високих температур.
Конверсія газу, газифікація вугілля, піроліз деревини. Шляхом нагрівання понад 1000 ºС із вуглеводнів можна отримати чистий водень для опалення будинку.
Електроліз води. Найефективнішим є високотемпературний електроліз.
Одержання водню з біомаси. Сировиною може бути гній, сіно, трава, водорості та інші відходи сільськогосподарського виробництва. Біогаз може містити від 2 до 12% водню.
«Сміттєвий» водень одержують із побутових відходів, піддаючи їх термічного розкладання.

Домашні генератори водню

Як видно з попереднього розділу, більшість технологічних процесів промислового одержання водню пов'язані з впливом високих температур, що проблематично в домашніх умовах. Розглянемо водневі установки для опалення, доступні у приватному господарстві:

Водень з гною

Біогазові установки, яких багато в Західній Європі, починають з'являтися і у вітчизняних аграріїв. Кустарні біогазові реактори, про які розповідають в інтернеті «майстри-очумілі ручки», не відрізняються ні продуктивністю, ні стабільністю генерації. Ефективними є лише досить складні та недешеві установки за умови стабільного надходження до них сировини. Це неможливо здійснити на дрібному приватному обійсті, але можливо в міцному фермерському господарстві. Водень є лише побічним продуктом при виробництві біогазу і, як правило, його не відокремлюють, спалюючи разом із метаном. Але за потреби Н2 можна сепарувати.

Принципова схема біогазової установки. Щоб процес вироблення горючих газів був інтенсивним, сировину ферментують і періодично перемішують

Водень з води

Електролізна воднева установка для опалення будинку – єдине на сьогоднішній день рішення, доступне для приватного будинку. Електролізер компактний, простий у обслуговуванні, його можна встановити у невеликому приміщенні. Сировина для отримання палива – водопровідна вода. Є ряд відомих виробників, які пропонують подібні домашні генератори водню для опалення будинку та заправки автомобіля. Наприклад, з 2003 року Honda випускає Home Energy Station, сьогодні у продажу вже третє покоління. HES III має сонячні панелі, може встановлюватися в гаражі або на вулиці.

Home Energy Station - дуже дорога установка, здатна виробляти до 2 м2 водню на годину з газу або електролізом води. До складу станції входить риформер, паливні елементи, система очищення, компресор та резервуар для зберігання газу. Електроенергія може надходити з мережі або вироблятись сонячними панелями

Крім «фірмового» обладнання, яке, до речі, офіційно до країн СНД ніхто не постачає, сьогодні широко рекламуються генератори Н2, вироблені нашими друзями в Піднебесній чи таджицькими колегами у вітчизняних гаражах. Рівень якості та продуктивність - різні, від жодного до умовно прийнятного. Продавці подібного обладнання, на відміну від більш-менш чесних японців, які не обіцяють манни небесної, використовують «брудні» рекламні технології, відверто обманюючи потенційних покупців щодо характеристик свого обладнання, що продається за завищеними цінами.

Напівкустарна установка для вироблення водню

На навколобудівельних інтернет-форумах широко обговорюється опалення на водні своїми руками, що передбачає самостійне виготовлення електролізера. Це можливо і навіть не дуже складно, якщо домашній майстер володіє азами електротехніки і руки у нього ростуть, звідки належить. Наскільки ефективно та безпечно – окреме питання.

Інше питання, що отримати паливо – це лише частина завдання. Необхідно забезпечити його генерацію в потрібних обсягах, відокремити від кисню та водяної пари, створити запас, забезпечити постійний тиск під час подачі в теплогенератор.

Скільки коштує кілограм водню

Середня собівартість 1 кг водню, залежно від технології його одержання, за даними лабораторії INEEL, така:

Хімічна реакція – 700 рублів при стандартному методі відновлення реагенту та 320 – при використанні енергії АЕС.
Електроліз від промислової мережі – 420 рублів. Дані справедливі для «фірмових», збалансованих електролізерів. У кустарного виробу показники свідомо нижчі.
Виробництво з біомаси – 350 рублів.
Конверсія вуглеводнів – 200 рублів.
Високотемпературний електроліз на АЕС – 130 рублів.

З цих цифр видно, що найдешевше виробляти водень на атомних електростанціях, де важливий ресурс – висока температура, є побічним продуктом основного виробництва. Воднева енергетика від поновлюваних джерел також не окупає себе у зв'язку з високою вартістю обладнання. А що водневе опалення будинку на основі компактної установки? Потрібно розуміти, що закон збереження енергії оминути неможливо. Для того, щоб виділити Н2 в електролізері, доведеться витратити певну кількість електричної енергії. Щоб її отримати, на ТЕЦ спалили викопне паливо чи енергію виробила ГЕС. Потім електрику передали проводами. На всіх стадіях процесу відбуваються неминучі втрати та отримана в кінці кількість потенційної теплової енергії буде апріорі нижче, ніж спочатку.

Чи вигідно опалювати будинок воднем

Продавці компактних генераторів водню запевняють покупців у надзвичайній дешевизні опалення будинку воднем. Начебто це навіть вигідніше, ніж топити газом. Мовляв, вода, яку заливають в установку, нічого не вартує, про решту витрат замовчують. Такі обіцянки мають магічну дію на деяких наших співгромадян, які обожнюють халяву. Але давайте не будемо уподібнюватися Буратіно і, перш ніж ступити в Країну дурнів, з'ясуємо, чому дійсно обходиться водневе опалення будинку.

Середня відпускна вартість газу для населення потреби опалення й вироблення електроенергії - 4,76 крб/м3. У 1 м3 міститься 0,712 кг. Відповідно, 1 кг природного газу коштує 6,68 рубля. Середня теплотворна здатність газу - 50 000 кДж/кг. У водню – набагато вище, 140 000 кДж/кг. Тобто, для того щоб отримати кількість теплової енергії, що дорівнює утворенню при згорянні 1 кг водню, потрібно 2,8 кг природного газу. Його вартість – 13,32 рубля. Тепер порівняємо показники вартості теплової енергії, отриманої від спалювання 1 кг водню, отриманого у хорошому заводському електролізері та від 2,8 кг природного газу: 420 рублів проти 13,32. Різниця - справді жахлива, у 31,5 разів! Навіть у порівнянні з найдорожчим із традиційних видів опалення - електричним, водень навіть близько не може конкурувати, він обходиться вчетверо дорожче! Ту електроенергію, яка буде витрачена на роботу електролізера, краще використовувати для роботи нагрівальних електроприладів, користі буде не в приклад більше.

Щодо перспектив водневої енергетики, то вони є, але успіх пов'язаний з перспективними промисловими технологіями, яких ще не вигадали. Побутові генератори водню та водневі автомобілі однозначно збиткові як мінімум на найближчі десятиліття. Їх дуже обмежене використання у деяких країнах можливе лише завдяки серйозним державним дотаціям у межах експериментальних екологічних програм.

Memento mori - пару слів про техніку безпеки

Водень - горючий вибухонебезпечний газ. При цьому не має запаху, визначити його витік без спеціального обладнання неможливо. Поводження з таким небезпечним видом палива вимагає особливих заходів безпеки. Необхідно періодично здійснювати перевірку герметичності трубопроводів, накопичувальних резервуарів, справність запірної арматури. Генератор H2 – не такий простий прилад, як може здатися із коротких відеороликів. Це потенційна бомба, яка може рознести ваш будинок. Переобладнати газовий під водневий котел опалення своїми руками також небезпечно.

Саморобний водневий опалювальний котел, абияк перероблений зі старого дров'яного та генератор водню для опалення будинку, зібраний на коліні та небезпечний. Автори ролика говорять про надзвичайну ефективність установки, не називаючи жодних цифр і пропонуючи замовити у них аналогічну за схожою ціною

Розвінчуємо міфи про економічність водневих казанів

Якщо економічні викладки вас не переконали, і ви все ж таки вирішите поекспериментувати з темою водневого опалення собі в збиток, рекомендуємо не займатися самодіяльністю, а запросити фахівців, які мають досвід у даній сфері діяльності. Таких, до речі, у нашій країні дуже небагато.

Для отримання тепла у будинку можна використовувати різні джерела енергії. Є серед них досить незвичайні варіанти – наприклад, водневе паливо. В даний час опалення воднем використовується вітчизняними споживачами рідко через деякі складнощі в отриманні сировини.

Однак цей метод все одно вважається найбільш екологічно чистим і забезпечує нагрівання великих приміщень. А витрати на таке опалення будуть хоч і більшими в порівнянні з використанням як енергоносій газу, проте помітно меншими в порівнянні з експлуатацією твердопаливних та електричних котлів.

Особливості водневого опалення

Вперше опалення будинку на водні розробили італійські винахідники. Створений ними пристрій практично не створював шуму і не викидав в атмосферу шкідливі речовини. При цьому температура всередині котлів була невисокою, і обладнання можна було робити не з чавуну або жароміцної сталі, а зі звичайного металу та навіть пластику.

«Класичним», низькотемпературним варіантом опалення на водні є виділення тепла у процесі утворення води з водню та кисню. Хоча існує й методика, що передбачає зворотний процес – розщеплення водяних молекул для створення водневого палива, що згорає у котлах.

Котлам, що працюють на водні, не потрібна спеціальна система відведення в атмосферу продуктів згоряння. Адже у процесі виділяється лише пара, нешкідлива для навколишнього середовища. А отримання сировини практично не становить особливої проблеми, на відміну від таких енергоносіїв, як газ, дизпаливо та пелети.

Витрати при використанні опалення на водні будуть лише на електроенергію для генератора.

Переваги і недоліки

Поширення системи водневого опалення сприяє цілий ряд переваг такого методу:

Екологічна чистота викидів.
Робота без застосування вогню (лише для нормальних низькотемпературних систем). Оскільки тепло виходить не за згоряння, а результаті хімічної реакції. З'єднання водню і кисню призводить до отримання води, а енергія, що при цьому виділилася, йде в теплообмінник. Температура теплоносія при цьому не перевищує 40 градусів, що є практично ідеальним режимом для системи теплої підлоги.
Використання водневого палива заощаджує кошти власника приватного будинку.

Єдиний вигідніший спосіб у плані експлуатації - газове опалення, далеко не завжди доступне для заміського житла.

Також використання водню знижує витрати вуглеводнів типу нафти і газу, що становлять невідновлювані ресурси.

Щоправда, є у методики та недоліки. По-перше, водень є досить вибухонебезпечним і, за рахунок цього, важко транспортується, хоча ця проблема існує тільки для низькотемпературного варіанту.

По-друге, фахівців, здатних на правильне встановлення таких котлів та сертифікацію водневих балонів, у нашій країні небагато.

Принцип та пристрій

Робота опалення на водні заснована на виділенні значного обсягу теплової енергії, що отримується внаслідок взаємодії кисневих та водневих молекул. Процес характеризується великими розмірами необхідної його протікання ємності і високим ККД (>80%). Для правильного функціонування обладнання необхідно:

підключення до джерела рідини, роль якого найчастіше виконує воднева система;
наявність електроживлення, без якого неможливо підтримувати електроліз;
періодична заміна каталізатора, частота залежить від продуктивності та конструкції котла;
дотримання вимог безпеки) хоча в порівнянні з газовим опаленням їх набагато менше за рахунок протікання всіх реакцій усередині котла, і від користувача необхідний лише візуальний контроль процесу.

Втім, враховуючи, що створити своїми руками таке обладнання, як низькотемпературна воднева установка для опалення будинку, навряд чи вдасться, найчастіше використовують альтернативний метод – отримання водню та використання його як енергоносій. Такий варіант буде доступнішим за ціною та забезпечить велику температуру теплоносія в опалювальній системі (таку ж, як і газ).

Складання системи

До складу систем водневого опалення входять водневі генератори, пальники та казани. Перший необхідний розкладання рідини на складові (з використанням каталізаторів для прискорення процесу або без них). Пальник створює відкрите полум'я, а казан служить теплообмінним пристроєм. Все це можна придбати у відповідних магазинах, проте та сама система, створена своїми руками, як правило, працює ефективніше.

Складання генератора водню можна здійснити декількома способами. Для його виготовлення знадобиться кілька сталевих трубок, бак для розташування конструкції, широтно-імпульсний генератор потужністю від 30А або вище або інше джерело живлення. Крім того, при збиранні не обійтися без посуду для дистильованої води.

Подача рідини, з якої виділятиметься водень, здійснюється всередину герметичної конструкції, де знаходяться пластини з нержавіючої сталі (що більше, тим більше виходить водню, хоча витрачається і додаткова електроенергія), що примикають один до одного.

У ємності під впливом струму відбувається процес розщеплення молекул води на кисень і водень, після чого останній подається в котел, де встановлений пальник. Якщо струм подається не від мережі, а від ШІМ-генератора, ефективність системи збільшується.

Застосовувані матеріали

В системі опалення застосовується, як правило, дистильована вода, яку додають гідроксид натрію в пропорції 10 л рідини на 1 ст. л речовини. За відсутності або проблематичності отримання потрібної кількості дистиляту дозволяється використання і звичайної води з крана, але тільки в тому випадку, якщо її складі відсутні важкі метали.

Як метали, з яких виготовляють водневі котли, допустимо використовувати будь-які види нержавіючих сталей – відмінним варіантом стане феримагнітна сталь, до якої не притягуються зайві частинки. Хоча основним критерієм вибору матеріалу все-таки має бути стійкість до корозії та іржі.

Для збирання апарату зазвичай використовуються трубки діаметром 1 або 1,25 дюйма. А пальник купується у відповідному магазині чи інтернет-сервісі.

Якщо правильно підібрати матеріали та ретельно вивчити схему опалення, виготовлення установки та її приєднання до котла не є нічого складного.

Доцільність методики

Причиною встановлення системи опалення на водні в приватному будинку може бути відсутність у ньому газу та наявність електроенергії. При цьому витрати на забезпечення будівлі теплом виявляються меншими, порівняно з використанням електронагрівальних приладів.

Крім того, немає потреби в трубах для відведення продуктів згоряння. Виходить, що воднева установка цілком може використовуватися в заміських будинках як самостійне або додаткове опалювальне обладнання.

Важко знайти таку людину, яка не прагнула б знизити витрати на експлуатацію сучасних опалювальних систем. Для цієї мети широко використовуються різні економічні прилади, з високими показниками тепловіддачі, а також надійні трубопровідні системи. Як альтернативна категорія енергоносія багато хто розглядає ефективне водневе опалення будинку своїми руками. Дедалі більше споживачів розглядають варіант установки водневого генератора для опалення приватного будинку.

Що являє собою водневий генератор?

Це ідеальна альтернатива опаленню звичайним природним газом, оскільки середній температурний режим може досягати 3000 градусів. Для цього потрібно провести установку спеціального пальника для опалення, що працює на водні, яка без проблем витримає подібну досить високу температуру.

Стандартний водневий генератор складається із певних елементів. Насамперед це максимально ефективний генератор, що працює на водні. Він обробляє суміш за допомогою розкладання звичайної води на певні складові. Щоб оптимізувати цей процес, часто застосовуються каталізатори. Є також пальник трубопровід, який веде від генератора – вони потрібні для створення відкритого вогню. Важливо наявність котла, що грає у конструкції роль теплообмінного пристосування. Пальник розташований у топці і за допомогою неї здійснюється нагрівання основного теплоносія в системі.

Коли варто встановити водневий генератор?

Для кожного споживача велике значення мають особливі експлуатаційні властивості та характеристики сучасного приладу опалення. Заводські установки, також всі види водневих котлів опалення своїми руками, між собою відрізняються за показниками ефективності.

Існує кілька інших надійних схем, які допомагають ефективно провести збирання та встановлення обладнання своїми руками. Щоб загальна розрахункова потужність не сильно відрізнялася від фактичної, щоб не було знижено показник ККД, організацію водневого якісного опалення варто робити за допомогою застосування надійних котлів, а також генераторів заводського виконання.

Здійснити установку генератора варто у випадку, якщо досягається мета, пов'язана зі значною економією. Сучасні опалювальні прилади такого плану можуть забезпечити такі переваги:

Фахівці добре розуміють, що в процесі роботи водневого генератора, призначеного для опалення, газ, отриманий в обладнанні такого плану, може бути віднесений до категорії гримучих. Він відрізняється повною відсутністю неприємного запаху та кольору. Газ абсолютно нешкідливий, його наявність неможливо визначити навіть спеціальними пристроями.

Важливо! Газ має властивість спалахувати при температурі 540 градусів, що характеризує його як вибухонебезпечний. Саме тому всі подібні установки повинні бути ретельно перевірені на ступінь коректності виконуваної роботи.

Якщо генератор купується в готовому вигляді, варто поцікавитися про наявність у нього котла або особливого теплообмінного приладу. Воно обов'язково має бути розраховане вплив високого температурного режиму.

Багато переваг, властивих водневим котлам опалення та генераторам, сприятиме зростанню конкуренції всім традиційним системам опалення. Багато власників приватних будинків приваблює низька вартість обладнання, а також висока продуктивність.

Водневий генератор - покрокова інструкція з встановлення

За основну основу роботи сучасного опалення на водні береться методика виділення досить великого обсягу якісної теплової енергії. Це досягається за допомогою взаємодії молекул кисню та водню. Для максимально практичного застосування пристрою спочатку було розроблено спеціальні промислові варіанти якісних та надійних опалювальних котлів. При установці водневого генератора обов'язково потрібно виконати такі умови:

Забезпечення підключення до основного джерела рідини. Найчастіше це буває стандартна водопровідна комунікація. Витрата води у своїй прямо залежить від загальної потужності пристрою.
Важливо забезпечити якісне електроживлення. Щоб підтримати реакцію ефективного електролізу, потрібно здійснити підключення пристрою до стандартної електричної мережі.
Іноді проводиться заміна встановленого каталізатора. Час використання кожного прямо залежить від моделі, а також від потужності котла.

Нагрів пальника може досягати 3000 градусів, тому варто подбати про те, щоб були використані матеріали, здатні витримати подібні навантаження. Послідовність дій під час облаштування обладнання така:

До кришки взятої за основу ємності необхідно приєднати спеціальний штуцер, який потім відводить газ – суміш кисню та водню;
Штуцер приєднується до теплообмінника та пальнику;
Потрібно створити запасне сховище для готового газу, оскільки котел не в змозі працювати однаково. Крім того, це забезпечить оптимальну безпеку у процесі експлуатації.

Незважаючи на досить велику кількість варіантів домашніх розробок та установок водневих генераторів, знайти зразок, що стоїть, досить складно. Незалежно від виду та категорії подібної установки робота такого теплообмінника вимагає постійної підтримки необхідного рівня температурного режиму, а також тиску в системі. Якщо слідувати всім представленим до уваги інструкціям та порадам, можна встановити обладнання, яке характеризуватиметься високими показниками стабільності. Це дозволить використовувати їх у постійному режимі, забезпечивши будинок теплом.

Головна > Цивільне будівництво