Как выполнить котел на водороде собственными руками

2017-03-13

Как работает водородное отопление

Суть этого вида отопления состоит в химреакции электролиза, при которой вода делится на молекулы водорода и кислорода. В следствии этого происходит образование газа Брауна или, как его называют еще, гремучий газ. Во время этой химреакции происходит тепловыделение, которое и применяется для отопления. С помощью регулирования мощности котла можно достигнуть нужного режима температур в помещении, которое вы обогреваете.

Для того, чтобы водородное отопление работало, нужны следующие условия:

Свободный приток воды . В основном, применяется вода, которая поступает из водомерного узла, впрочем, можно пользоваться и дистиллированной. Объем необходимой жидкости зависит от мощности котла.
Наличие электричества . Для протекания процесса электролиза нужно электрическая энергия.

Такое устройство является самым экологическим из всех способов обогрева, поэтому во время работы выделяется пар, который не наносит ущерба внешней среде. И для работы нужно только наличие электричества, а чтобы снизить издержки, есть возможность работы от энергии солнца, другими словами черпать энергию через фотоэлектрические панели.

Плюсы и минусы отопления на водороде

Одним из очень явных достоинств можно считать бесконечное кол-во топлива , потому-что им служит вода. Нет необходимости в добыче угля, дров или иного природного ресурса для получения тепла.

Невысокий расход электроэнергии
Низкий расход электроэнергии . Например устройство, мощность которого 40 кВт, расходует 0,44 кВт в час, водородный котел считается очень экономичным в отличие от иных вариантов отопления.
Большая степень экологичности , совсем отсутствуют выбросы, наносящие вред внешней среде, так же как и при работе выделяется только пар.
Высокий КПД порядка 94%, никакой другой вид отопления не даёт аналогичной отдачи тепла.
Небольшой уровень шума в рабочий период.
Не просит установки дымоотвода и его будущего обслуживания.
Отсутствует необходимость в горящем пламени .
Предъявляют намного ниже требования к монтажу и месту установки, чем к газовому оборудованию.

Минусом считают то, что газ, который вырабатывается, не имеет ни цвета ни запаха, и если случится его утечка выявить это будет весьма тяжело . Температура, при которой он воспламеняется составляет 540 градусов, если из этого исходить его относят к взрывоопасным.

Выделение водорода
Слишком большая цена .
Есть довольно мало профессионалов , которые проводят проверку и сертифицирование баллонов.
Требуется постоянное пополнение катализатора .
Сложность в поисках запчастей , это связано с невысокой востребовательностью на рынке.

Схема самодельной установки

Нет однозначной схемы устройства, так как она может изменяться в зависимости от комплектации разными датчиками.

Впрочем, можно выделить список нужного минимума составляющих этого устройства:

Сосуд, который наполнен жидкостью (электролитом).

Набор пластин для электролизера
Набор нержавеющих пластин, между которыми под воздействием электричества вода будет распадаться на водород и кислород (электролизер).
Предохранительный модуль.
Топка.
Теплообменный аппарат.

А работает это все так — специализированная жидкость, поступает в электролизер, в котором происходит выработка газа путем расщепления жидкости под воздействием переменного тока. После горения образуется вода, которая идет назад в систему. Делается емкость из высоколегированной стали, применение данного материала вызвано его надежностью.

Есть технологическая необходимость в установке клапана предохранительного для сброса лишнего давления из системы. Выработанный водород потом поступает в топку. Вступив в термическую реакцию с О2, газ формирует тепло, которое через отопительный прибор течет в систему отопления помещения.

А жидкость, которая появилась в камере, течет по специализированной трубке в сосуд с электролитом, за счёт этого происходит самовоспламенение с помощью рециркуляции. Также к этой схеме добавляют детали защитной системы автоматического управления для безопасности эксплуатации. Такие, как датчики контроля водного уровня, датчики температуры, пропускные клапаны, датчики контроля давления в системе.

Инструкция по изготовлению котла на водороде

Для того, чтобы сделать котел на водороде собственными руками, нам понадобится водородный генератор.

Рукодельный котел на водороде

Чтобы его сделать, нужен такой инструмент:

Металлический лист, высоколегированная нержавейка.
Клапан обратный.
Болт — 2 штуки, размер 6 на 150, гайки и шайбы.
Фильтр для очищения жидкости.
Пропускающий свет шланг, или трубка с диаметром 8 мм.
Емкость, которая закрывается плотно. Воспользуйтесь пластиковым контейнером для хранения еды, объем нужно взять 1,5 литра.
Шланговый патрубок для соединения 8 мм в диаметре.
Инструмент для резьбы металла, подойдёт машинка для шлифовальных работ для резьбы с отрезным кругом.

Рассмотрим намного детальнее, какой собственно материал необходимо применять для изготовления самодельного котла. Сталь рекомендуется брать 03*16Н1 размер приблизительно 0,6 на 0,6 метра, толщина 2 мм — этого вполне хватит. Нужно обратить внимание, нужно применять собственно нержавеющую, ведь металл будет контактировать с жидкостью, а собственно с щелочью. А щелочная среда считается наиболее агрессивной.

Нержавеющая листовая сталь

Дальше в несколько этапов обсудим процесс сборки. Нужно взять стальной лист, положите его на идеальную поверхность и с помощью мела сделайте разметку, нам нужно получить в финишном результате 16 прямоугольников. Разрежьте их, применяя угловую шлифмашину, один угол каждой пластинки сделайте скошенным, это нужно для крепежа нашей горелки.

С другой стороны нашей пластинки просверлите техническое отверстия для вкручивания болтов. Так как мы делаем “мокрый” электролизер, мы высверливаем их только с одной стороны, внимание свое обратите на тот момент, что наш прибор считается наиболее эффективным и очень простым в применении.

В нашем случае каждая пластина полностью погружается в раствор, а как последствие, в химреакции участвует вся их площадь. Потом соберите конструкцию из пластинки и болта. Для этого первую пластину наденьте на болт и с любой из сторон затяните шайбой, вторую пластину разверните таким образом, чтобы обрезанным краем она была у болта и закрепите ее сверху над первой пластиной.

Во избежание их соприкасания, установите между любой из них кусочек пластика. И дальше, аналогичным образом соберите всю конструкцию. Потом нам необходимо сделать в контейнере отверстия с подобным размером, чтобы туда вошел болт. Вставьте в контейнер созданную конструкцию и закрепите ее. Для герметичности примените прокладки.

Готовый электролизер

В крышке просверлите отверстие и закрепите к нему кислородную трубку со соединительным эелементом с резьбой, для герметичности соединений примените силикон. Для того, чтобы проверить, насколько вышло плотно, подуйте в трубку, если герметичность достигнута, приступайте ко второму этапу. Сделайте второе отверстие, в какое будет заливаться вода.

После того, как все собрано, проведите тестовое включение, подсоедините к нему любой источник, закройте прибор, заполните жидкостью, второй конец опустите в банке с жидкостью, чтобы увидеть пузыри. Если наращивать напряжение, кол-во пузырьков должно вырастать.

Приступаем к изготовлению самого котла:

Нужно взять фигурную трубку диаметром 20*20 мм, разрежьте на 8 равных отрезков по 30 см.
Потом нужна еще одна труба 40*40 мм, поделите ее на 3 отрезка,один по 20 см и два по 8 см.
В 20-ти сантиметровой трубе сделайте два отверстия размером по 4 см. Проделайте их на концах, приварите к ним оставшиеся две 8-ми сантиметровые трубки.
На 3 концах приварите заглушки, а на оставшемся закрепите отрезок трубы, с помощью которого будет подаваться водородная смесь.
Потом установите центр крестовины конструкции которая получилась, отмерте 9 см и с каждого конца проделайте отверстия с диаметром 15мм. У вас должно выйдет 4 отверстия.

Отопление на водороде в приватизированном доме
Приварите к ним отрезки трубы и установите распылительного устройства.
Приварите 8 прежде вырезанных отрезков труб. Привариваются по 2 трубы к любому из кончиков крестовины под прямым углом.
Из листа стали вырежьте 3 отрезка формы квадрата. В 2-х из них прорежьте по 4-ре отверстия, диаметром 2 и 1 см. Нужно, чтобы эти отверстия повторяли расположение распылительных устройств.
Необходимо взять трубку с диаметром 20-30 мм и нарезать на более небольшие трубки по 40-45 см. Нужно приложить их к квадрату и сварите их.
Потом нам понадобится диаметр трубы 18 см, длиной меньше на 2,5 см, чем приваренные трубки. Сделайте по краешкам в ней по одному отверстию. Привариваем к вырезанному квадрату с меньшими отверстиями. Переверните сваренную конструкцию и установите 2-ой квадрат. Трубы должны пройти сквозь проделанные отверстия. Приварите все.
Приварите прежде собранный аппарат с горелкой.
К прежде выполненным отверстиям приварите трубки для циркуляции жидкости.
Необходимо проверить готовый аппарат, если где нибудь обнаружена негерметичная пайка, исправьте.
Установите датчики тепла, пламени.