Водородный котел – экологические чистое домашнее отопление
Уже давно прошло время, когда обогрев индивидуального коттеджа осуществлялся всего лишь сжиганием в печи дров ли угля. Сегодняшние устройства для отопления применяют разные варианты топлива. Но неизменный рост расценок на горючее, принуждает идти на поиски более недорогих вариантов отопления. Но буквально у нас под носом лежит неиссякаемый энергетический источник – водород. И в сегодняшней статье мы постараемся рассказать, как в качестве топлива можно применять обыкновенную воду, собрав водородный отопительный котел собственными руками.
Конструкция и рабочий принцип водородного генератора
Использование водорода в виде топлива для обогрева дома – довольно радужная идея, ведь его теплотворность составляет 33,2 кВт/м3, тогда как у сетевого газа она всего 9,3кВт/м3, а это более чем в 3 раза. В теории добыть водород можно из воды, Для того чтобы его потом сжечь в котле, воспользуйтесь водородным генератором для домашнего отопления.
Как носитель энергии с водородом ничто не может сравниться, а его залежи фактически бесконечны. Как выше уже говорили, при горении водород выделяет довольно много энергии тепла, на порядок выше, чем любое углеродосодержащее горючее. Взамен вредных выбросов в атмосферу, которые выделяются при применении сетевого газа, водород, сгорая, образовывает обыкновенную воду в виде пара. Только есть одна проблема, этот компонент не попадается в природе в чистом виде, а исключительно в соединении с другими веществами.
Одним из подобных соединений считается простая вода, которая собой представляет окисленный водород. Для того чтобы расщепить на составляющие ее детали многие ученые потратили очень долго. И не безрезультатно, техническое решение по выделению из воды ее составляющих все же было обнаружено. Это говоря иначе хим. реакция электролиза, благодаря которой вода распадается на кислород и водород, получаемую смесь назвали гремучим газом или газом Брауна.
Ниже можно заметить схему водородного генератора (электролизера), который работает от сети:
Электролизеры поставлены на промышленное производство и служат для газопламенных (сварочных) работ. Ток конкретной частоты и силы подается на группы пластин из металла, которые погружены в воду. Из-за протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с паром перегретым.
Для того чтобы разделить газы от пара все пропускается через сепаратор, после которого подается на горелку. Чтобы не допустить обратный удар и взрыв, на подаче устанавливается клапан, который пропускает горючее исключительно в одну сторону.
Водородная установка для обогрева дома в себя включает следующие составляющие: котел и трубы у которых диаметр 25-32 мм (1-1,25 дюймов). Трубы можно поставить дома собственными руками, однако нужно выполнить одно требование – после любого разветвления диаметр должен уменьшаться.
Диаметр уменьшается по следующему принципу – труба D32, труба D25. После разветвления – D20, и последней устанавливается труба D16. При воплощении данного условия водородная горелка будет работать качественно и прекрасно.
Для того чтобы смотреть за уровнем воды и вовремя подпитывать ею устройство, в конструкции есть специализированный измеритель, который отдает команду в определенный момент и вода впрыскивается в пространство для работы электролизера. Для того чтобы давление не подпрыгивало до критичной точки в середине сосуда, аппарат оснащается аварийным выключателем и сбросным клапаном. Для обслуживания генератора водорода, нужно только иногда добавлять воду и все.
Преимущества водородного отопления
У водородного отопления существует несколько значительных хороших качеств, которые оказывают влияние на популярность системы:
- Чистые в экологическом плане системы. Единственный второстепенный продукт, который выбрасывается в атмосферу в рабочий период – вода в парообразном состоянии. Что никоим образом не вредит внешней среде.
- Водород в отопительной системе работает без использования огня. Тепло образуется из-за каталитической реакции. При соединении водорода с кислородом, образуется вода. Благодаря этому идет большое тепловыделение. Сам поток тепла, температура которого равняется около 40оС, идет в теплообменный аппарат. Для системы пол с подогревом – это замечательный режим температур.
- Очень скоро отопление на водороде собственными руками сможет выдавить классические системы, таким образом освободив человечество от добычи прочих видов топлива – нефти, газа, угля и дров.
- Очень маленький служебный срок – 15 лет.
- КПД отопления приватизированного дома водородом достигает 96%.
Добыча водорода – это вполне доступный процесс. Все, на что потребуется тратиться это электричество. А при применении генератора отопления включать в работу системы еще и солнечные батарею, то траты на электрическую энергию можно свести до минимума. Если из этого исходить, можно заключить что, данная система самом экологически чистая и продуктивная для обогрева дома.
Как собрать генератор водорода собственноручно?
Очень часто котел, работающий на водороде, применяется для обогрева полов. Данные системы в настоящее время встречаются очень разнообразной мощности. Мощность котлов бывает достаточно разнообразная, начиная от 27Вт и очень долго. Можно взять один очень мощный котел для обогрева сразу всего дома, а можно пару маленьких. Ставятся они собственными силами, но, как выполнить водородный генератор собственными руками?
Перед тем как начать строить топливную ячейку нужно иметь под руками такие инструменты:
- ножовку по металлу;
- дрель с набором свёрл;
- набор рожковых ключей;
- плоская и шлицевая отвёртки;
- болгарка («угловая шлифмашина») с установленным кругом для нарезания металла;
- мультиметр и расходомер;
- линейка;
- маркер.
Кроме того, если вы решите сами заниматься сооружением ШИМ-генератора, то для его настройки потребуются осциллограф и частотомер.
Для того чтобы сделать водородный генератор для обогрева приватизированного дома рассмотрим полностью «сухую» схему электролизера с использованием электродов из пластин нержавейки.
Предоставленная ниже инструкция показывает процесс конструирования водородного генератора:
- Сооружение корпуса топливной ячейки. Роль стенок находящихся по бокам каркаса играют пластины оргалита или органического стекла, нарезанные по размерам грядущего генератора. Необходимо сказать, что он размеров агрегата зависит его продуктивность, но и расходы на получение ННО будут значительно выше. Для сооружения топливной ячейки оптимальными являются размеры от 150?150 мм до 250?250 мм.
- В любой из платин сверлятся отверстия под входной и выходной штуцера для воды. Помимо прочего, нужно сверление в боковой стенке для выхода газа и 4-ре отверстия в углах Для того чтобы объединить детали реактора между собой.
- При помощи угловой шлифмашинки из листа нержавеющей стали марки 316L, режут пластины электродов. Они по размерам обязаны быть меньше стенок на 10-20 мм. Кроме того, в процессе изготовления каждой детали, в одном из углов нужно оставлять маленькую контактную площадку. Это нужно Для того чтобы объединить негативные и позитивные электроды в группы перед их подключением к питанию.
- Для получения нужного количества ННО, нержавеющую сталь следует обработать наждачкой с мелкой фракцией с обеих сторон.
- В каждой пластине сверлятся два отверстия: сверлом чей диаметр должен быть 6-7 мм – для подавания в пространство между электродами воды и диаметром 8-10 мм – для отвода газа Брауна. Точки высверливания рассчитывают с учетом мест монтажа соответствующих подводящих и выходного патрубков.
- Приступают к сборке генератора. Для этого в оргалитовые стены устанавливают соединительные элементы с резьбой с двух строн работающие для водоподачи и отбора газа. Места их присоединений тщательнейшим образом герметизируют автомобильным или сантехническим герметиком.
- После чего одну из прозрачных корпусных деталей ставят на шпильки, после чего кладут электроды. Кладка электродов должна начинаться с кольца для уплотнения. Необходимо обратить свое внимание: поверхность электродов должна быть полностью ровной, в другом случае детали с разноименными зарядами будут касаться, что вызовет короткое замыкание!
- Пластины нержавеющей стали разделяют от боковых поверхностей реактора при помощи уплотнительных колец, сделанных из силикона, паронита или остальных материалов. Важно чтобы он был не толще 1 мм. Похожие детали применяют как дистанционные прокладки между пластинами. В процессе укладки следят, чтобы контактные площадки разноименных электродов были сгруппированы по противоположные стороны генератора.
- Как только уложена последняя пластина устанавливают кольцо уплотнения, после этого генератор закрывается второй оргалитовой стенкой, а саму конструкцию объединяют при помощи гаек и шайб. Делая данную работу, с большим вниманием нужно следить за равномерностью затяжки и отсутствием перекосов между пластинами.
- При помощи полиэтиленовых шлангов генератор подсоединяется к емкости с водой и бабблеру.
- Контактные площадки электродов между собой соединяются любым методом, после этого к ним подводят провода питания.
- На топливную ячейку подается напряжение от ШИМ-генератора, после этого приступают к настройке и регулировке аппарата по самому большому выходу газа ННО.
Для того чтобы получить газ Брауна в нужном количестве какое будет достаточным чтобы приготовить пищу и отопления, устанавливают несколько генераторов водорода которые работают параллельно.
Рекомендации по эксплуатированию котла на водороде
- Собственными силами усовершенствовать аналогичное оборудование, даже если есть наличие досконального и профессионального инженерного чертежа – абсолютно запрещено. Это может помочь допустимости утечки водородной смеси из генератора в свободное пространство, что довольно страшно.
- Рекомендуется собрать особые датчики режима температур в середине теплообменного аппарата, это позволит смотреть за возможным превышением уровня температуры водонагрева.
- В саму конструкцию горелки можно включить арматуру запорную, которая будет подключена конкретно к самому термопреобразователю. Следует также обеспечить нормированное охлаждение котла.
- И напоследок, на чем следует приготовить особенное ударение это безопасность. Нужно не забывать про то, что смесь водорода и кислорода не напрасно назвали гремучей. ННО это небезопасное химическое соединение, какое при плохом обращении повлечет взрыв. Следуйте правилам безопасности и будьте предельно аккуратны в экспериментах с водородом.
При правильном обращении водородный котел скорее всего прослужит не 15 лет, как это в большинстве случаев положено, а 20 либо даже 30. Однако не забывайте, что чем больше котельная мощность, тем больше расход электрической энергии!
