На фоне постоянно растущей стоимости коммунальных услуг все большее количество граждан обращает внимание на альтернативную энергетику. Этому способствуют и перебои в поставках услуг, которые случаются все чаще по причине износа коммуникационных линий. Водородное отопление является одним из аналогов традиционному газу, электричеству и твердому топливу. Это одно из наиболее перспективных направлений, позволяющее не зависеть от коммунальных служб. Рынок постепенно насыщается устройствами фабричного изготовления, но при наличии навыков обращения с бытовыми инструментами сконструировать и собрать водородный генератор для отопления можно своими руками.
Принцип функционирования водородного котла
Для работы водородного котла необходимо электричество
Водородный котел отопления работает по принципу нагревания жидкости в теплообменнике огнем сгорающего в камере топлива. Источником энергии служит чистый Н2. Газ отличается высокой теплоотдачей, которая в 3 раза выше, чем у пропана. Единственной трудностью его получения является высокая активность элемента, из-за чего он связывается с другими веществами. Требуется разделение, для которого необходимо электричество.
Общая схема работы системы отопления водородом следующая:
- Производство газа. В качестве сырья используется дистиллированная вода. Она заливается в бак, где размещаются электроды. Под воздействием тока молекулы воды распадаются на кислород и водород.
Выделение Н2. Смесь пропускается через химический сепаратор который выделяет водород и направляет его в горелку, где происходит его поджигание и сгорание. Поставленный на трубопроводе клапан предотвращает движение газа в обратную сторону. Уровень горения регулируется с помощью открытия или блокирования специальных каналов, по которым подается водород.- На горелку подается катализатор, снижающий температуру пламени с 2000 градусов до безопасных 600 градусов, что позволяет использовать для изготовления камеры бюджетные металлы. Образованный в процессе горения пар по змеевику поступает в резервуар с водой, где конденсируется и восполняет израсходованную жидкость.
- Выделившийся при электролизе кислород отводится в отдельную камеру, где смешивается с воздухом и через клапан поступает в помещение.
При условии наличия электрогенератора на случай пропадания света систему можно считать автономной, так как запасы воды в природе безграничны.
Преимущества и недостатки
Одно из преимуществ отсутствие токсичных веществ при сгорании топлива
Как и любое отопительное оборудование, водородный котел имеет свои плюсы и минусы.
Достоинства приборов:
- отсутствие токсичных выделений при сгорании топлива,
- практически бесплатное топливо — чистая вода имеет символическую стоимость,
- высокий коэффициент полезного действия, достигающий 0,96,
- экономия полезных ископаемых за счет использования возобновляемых источников энергии,
- низкая себестоимость — водородное отопление дома потребляет небольшое количество электричества, получать которое можно из солнечных панелей, аккумулятора или генератора, при отсутствии промышленной сети.
Имеет отопление дома водородом и свои недостатки:
- высокая стоимость оборудования,
- необходимость регулярного обслуживания и замены расходных материалов (электроды, коммуникации),
- зависимость от постоянного пополнения катализатора,
- дефицит баллонов с водородом для устройств прямого подключения,
- небольшой выбор котлов в торговой сети,
- трудность в нахождении квалифицированных специалистов для монтажа и обслуживания оборудования.
Технологии данной отрасли стремительно развиваются. Отопление на водороде становится все совершеннее, экономичнее и безопаснее. Отапливать дом можно и чистым водородом, так как он намного экономичнее пропана.
Комплект оборудования водородной установки
Комплект оборудования
Водородный генератор для отопления частного дома отличается простотой и продуманностью устройства.
Оборудование состоит из таких частей и механизмов:
- Котел. Изготавливается из жаропрочной стали. Служит для размещения деталей и защиты их от внешнего воздействия.
- Элетролизер. Представляет собой герметичный пластиковый резервуар, с электродами. Служит для разложения воды на молекулы водорода и кислорода.
- Клапан горелки. Устроен таким образом, что через него проходит только Н2 в чистом виде. Выделившиеся пар и кислород попадают в другой, более жесткий клапан.
- Горелка. Изделие находится в камере сгорания, поджигается автоматически или в ручном режиме. Служит для придания струе газа оптимальной конфигурации.
- Трубопровод. Обвязка из труб, подающих теплоноситель к радиаторам и накопительный бак. Сегодня используются армированные пластиковые трубы диаметром 25 мм и 32 мм.
Современное оборудование оснащено блоком управления, для настройки параметров его работы.
Критерии выбора водородного котла
Выбирая прибор для обогрева дома с помощью водорода, следует ориентироваться на такие критерии:
- мощность,
- габариты,
- масса,
- объем расходуемой воды,
- количество контуров,
- потребляемая электроэнергия,
- топливо (из баллонов или воды путем электролиза).
Рекомендуется приобретать изделия, оснащенные блоками безопасности, сводящими к минимуму угрозу поломки и взрыва.
Советы по эксплуатации
Рядом с котлом не должно быть легковоспламеняющихся жидкостей
Учитывая, что водород крайне взрывоопасен, обращение с котлом требует повышенных мер безопасности.
При эксплуатации отопительного оборудования нужно соблюдать такие рекомендации:
- не пользоваться открытым огнем рядом с котлом,
- устанавливать котел подальше от нагревательных приборов,
- правильно выставлять мощность, чтобы не допустить перегревания устройства,
- своевременно чистить резервуар для воды и менять электроды.
Целесообразно оснастить оборудование датчиками пламени, температуры воды и устройство нормированного охлаждения. Это позволит сделать работу котла абсолютно безопасной.
Создание водородного котла своими руками
Самодельный генератор
Началом работы является составления чертежа, на основе которого проводится расчет материалов и потребности в инструментах.
Котел на водороде своими руками изготавливается в такой последовательности:
- Создание корпуса с упорами для установки деталей нагревателя.
- Изготовление электролизера. Установка и подключение к проводам электродов.
- Монтаж горелки. Лучше воспользоваться деталью заводского производства.
- Закрепление емкости для катализатора.
- Прокладка коммуникаций, установка клапанов для сепарации смеси газов.
Пробный запуск котла лучше выполнить до его подключения к обвязке, чтобы оставить возможность для устранения недочетов.
Производители
Сегодня наибольшей популярностью у потребителей пользуются изделия таких производителей:
- H2ydroGEM,
- МегаТанк100,
- STAR-2000,
- H2-2,
- Free Energy.
Стоимость продукции варьируется в пределах 20-100 тысяч рублей в зависимости от мощности и прочих характеристик. Приобретать товар следует только в специализированных торговых точках после проверки сертификата качества.