Водородные котлы отопления

Водородный котел.

Водородные отопительные котлы

Водородный отопительный котел: специфики и плюсы

На сегодняшний день, благодаря достижениям научного прогресса, который не стоит на одном месте, появляются различные новшества и полезные изобретения. Они затрагивают все сферы, также и уютное проживание, и теплоснабжение домов. Для достижения данной цели совершенно недавно на рынке России возникла оригинальная продукция — водородный отопительный котел, который предназначен для отопления помещений. В реальной публикации рассмотрим специфики водородных котлов, рабочий принцип, комплектация агрегата, а еще преимущества, и недостатки такого оборудования.

Специфики водородного котла

На данный момент водородные отопительные котлы мало популярны на рынке оборудования для отопления России, что поясняется недостаточной информированностью о таком агрегате большой массы потребителей. Например, в государствах запада такой альтернативный вид теплоснабжения очень популярен благодаря собственной экологической, доказанной чистоте, а еще большой экономии при оплате услуг ЖКХ.

Если перевести с латинского водород значит «порождающий воду». Этот компонент является самым популярным в мире веществом, солнце на 50% состоит из него, он повсеместно применяется в промышленности, а еще отличается достаточным количеством неповторимых свойств, которые применялись при изготовлении отопительного водородного котла.

Сама процедура получения водорода проста и понятна. Для этого обязательно необходима электрическая энергия и вода. Переменный ток обеспечивает расщепление молекул воды на водород и кислород, который потом применяется для обогрева помещения.

В качестве энергоносителя водород является наиболее чистым и неопасным элементом, а теплоснабжение, в основе которого лежит данное вещество, выходит результативным и полноправным.

Рабочий принцип водородного котла

Принцип функционирования подобного агрегата, как водородный отопительный котел приобрести который сейчас в России сложно, состоит в реакции, которая появляется при контакте молекулы кислорода и водорода. В конце концов взаимные действия данных частиц возникает газ Брауна, а еще происходит выделение значительного объема тепла.

Для функциональной деятельности с самого начала выпускался водородный отопительный котел промышленного назначения. Это оборудование характеризуется внушительными размерами, занимает большую площадь, и выделяется маленьким КПД, которое не будет больше 80%. Но по прошествии определенного времени технология эволюционировала, и освоив изготовление промышленных водородных котлов, производственники медленно пришли к возможности конструирования агрегатов для отапливания жилищных помещений.

Для того чтобы водородная установка для отапливания дома хорошо функционировала, нужным требованием считается соблюдение ряда показателей:

1. Возможность что бы поступить воды. По большей части это вода из под крана, но можно применять и дистиллированную. Характеристики употребления жидкости зависят, в первую очередь, от мощности агрегата.
2. Обязательный доступ к электроэнергии. Электролизная реакция предусматривает наличие электрической энергии.
3. Периодическая смена катализатора. Регулярность зависит от мощности и вариации водородного котла.

Необходимо заметить, что водородный отопительный котел цена которого составляет ориентировочно 800 американских долларов, произведенный промышленным способом, отличается существенными стандартами безопасности. Данное оборудование менее страшно во время работы, чем отопительные котлы на газе или твёрдом топливе. Все процессы, которые происходят в водородном котле, выполняются в середине агрегата, а потребителю необходимо только заниматься контролированием параметров работы системы.

Важно. В отличии от заводской модели, в агрегатах, изготовленных собственноручно, есть риск утечки взрывоопасного газа Брауна.

Благодаря этому рукодельный котел просит нестандартного подхода к обеспечению техники пожарной безопасности.

Сущность системы водородного теплоснабжения

Следует отметить, что водородный котёл для отапливания приватизированного дома приобрести который решаются пока не многие жители России, считается лучшей альтернативой твёрдым типам топлива, а еще газу. Обычная температура сгорания топлива порой может достигать 3000 градусов. Для обеспечения тех. процесса понадобится специализированная горелка, приспособленная для подобного режима температур.

Набор водородного оборудования состоит из таких элементов:

• Специализированный генератор водорода для отапливания дома (электролизер), который обеспечивает реакцию между кислородом и водородом. Для увеличения эффективности работы используются катализаторы.
• Специальная водородная горелка для отапливания, которая обеспечивает создание пламени. Горелка размещается в топочной камере и содействует разогреву носителя тепла в отопительной системе.
• Конкретно котел, исполняющий функцию трубного змеевика.

Порой водородный котёл для обогревания дома приобрести который можно только заказав его в специальном магазине оборудования для отопления, изготавливается на базе газового или твердотопливного устройства чтобы сэкономить, это доступнее приобретения фабричного оборудования. Однако при этом нет гарантии, что водородный котел самодельного производства будет соответсвовать требованиям пожарной безопасности.

Плюсы и минусы водородного отопительного котла

Кроме собственной низкой цене водородное теплоснабжения отличается дополнительным очень важным качеством – оно полностью чистое в экологическом плане, так как водород считается важной частью внешней среды. Процесс горения этого вида топлива абсолютно не выделяет веществ которые вредны для здоровья. Плюс ко всему, водород из всех других элементов химии считается наиболее встречаемым на земле. Он находится в избытке.

Если появляется вопрос – приобрести либо нет водородный котёл цена которого достаточно-таки внушительна, следует описать хорошие качества данного оборудования.

Плюсы водородного котла:

1. Такой водородный генератор для отапливания отличается большим коэффициентом полезного действия – более 90%.
2. Водородная горелка обладает экологической безопасностью. При функционировании агрегата образуется только пар, который полностью не вреден, как для организма живущих в помещении для жилья людей, так же и для внешней среды.
3. Водородное теплоснабжение не предусматривает наличие огня. Тепло образуется при помощи химреакции с задействованием катализатора. Водород соединяется с кислородом, что приводит к генерации энергии тепла, которая проникает в трубный змеевик.
4. В перспективе, если тема использования водородных котлов продолжит формироваться, то экономику всего мира ожидает подъем и необыкновенный расцвет.
5. Водородные горелки функционируют очень тихо, что тоже считается большим плюсом.
6. Резервные электростанции водорода для отапливания во время монтажа своими руками не просят строения и применения дымоотводов, что весьма комфортно.

Указав на хорошие качества водородного отопительного котла, будет несправедливым не показать на его минусы, которые также имеют место быть:

• При типовой домашней температуре водород имеет газообразную консистенцию. Плюс к этому, вещество считается довольно взрывоопасным, что делает конкретные трудности при его перевозке.
• Хоть в государствах запада водородные котлы становятся очень и очень популярными, в Российской Федерации им уделяют плохое внимание, что способно создать определенные проблемы с его приобретением и установкой.
• Для подготовки профессионалов, способных проверять и сертифицировать водородные балоны, нужно время.

Советы для создания водородной системы обогрева

Эксперты рекомендуют чуть-чуть улучшить отопительную систему на водороде. Важно. Полностью запрещено улучшить водородную отопительную систему собственными силами, так как существует вероятность, что это может помогать разгерметизации агрегата и поступлению газа в помещение для жилья.

Несколько советов по водородной системе отопления:

1. Если на горелку установить измеритель пламени, это намного увеличит безопасность всей системы обогрева. При внеплановом затухании огня, измеритель в режиме автомат передаст электролизу указание о прекращении поступления газа Брауна в горелку.
2. Необходимо установить температурные датчики в теплообменном аппарате, которые будут реагировать на перегрев воды.
3. К горелке рекомендуется добавить запорную арматуру, которая функционирует в режиме автомат и совмещается с термопреобразователем котла.

Подводя итоги публикации можно с полной решительностью сказать, что если улучшения водородных технологий в области теплоснабжения будут формироваться и дальше, то в скором времени такие отопительные системы могут совсем выдавить классические типы оборудования. Это можно объяснить тем, что котёл водородный приобрести который в подобном случае можно будет в любом специальном магазине оборудования для отопления, по всем компонентам превосходит другие агрегаты.

Первое — водород является чистым в экологическом плане веществом. Второе – во внешней среде объем водорода безграничен. Третье – он прост в добыче и отличается очень незначительными денежными растратами.

Домашнее отопление с помощью водородного котла: характеристики, плюсы и минусы

Сегодня есть очень много вариантов теплоснабжения приватизированного дома: от в большинстве случаев русской печи до современных фотоэлектрических панелей. Есть и этот способ, который предусматривает применение котла, работающего на водороде. Водород — самый популярный во Вселенной газ, что выполняет его доступным и доступным. Правда, пока ещё водородные котлы в Российской Федерации не так востребованы, как те газовые, однако это только вопрос времени.

Водородное домашнее отопление

Рабочая схема водородного котла и плюсы подобного варианта теплоснабжения

Способ теплоснабжения дома с помощью водородного котла был придуман практически недавно в Италии (а двигатель автомобиля на водороде, к слову — ещё в 1960-х годах). Раньше учёные тоже думали над применением водорода в качестве «домашнего» топлива, однако была одна проблема: сделать котёл из обыкновенных материалов не получалось из-за слишком высокой температуры горения этого газа.

Сейчас же ситуация поменялась: водородные котлы выполняют из таких же материалов, как и все другие. Отзывы про них — в основном позитивные, их можно отыскать, зайдя на любой стилистический форум.

Если кто-то услышит выражение «газ Брауна», то тут беспокоиться не нужно: речь идёт не об иприте или смеси для активации ядерного заряда. Это смесь водорода и кислорода, которая обязана активизироваться с помощью кислородно-водородного электролиза (в устройстве вмонтирован электролизёр). Большинство установок не прекращает работу собственно на этом газу.

Процесс получения водорода при помощи электролиза

Процесс теплоснабжения очень прост: в специализированной установке (котле) есть резервуар с водородом. При температуре в 300C° газ начинает взаимодействовать с кислородом, образовывая воду и пар, которые и делится по системе трубо-проводов в середине домов для жилья.

Из положительных качеств подобного варианта теплоснабжения необходимо выделить такие:

Водород — это ещё и один из наиболее чистых в экологическом плане видов топлива

• водород просто не имеет продуктов згорания кроме воды (конденсируемая вода поступает в отопительный трубопровод — никаких дымоотводов держать не нужно);
• безоговорочная безопасность в экологическом плане;
• водород не загорается, а отдаёт немалое количество энергии тепла при взаимном действии с кислородом (благодаря этому каталитической реакции и образуется вода);
• практическая температура носителя тепла — 40C° (на первый взгляд покажется, что чуть-чуть, однако потерь тепла у подобного варианта теплоснабжения не может быть a priori).

Приобретать водородные резервные электростанции производства Поднебесной небезопасно! По большей части, их делают из очень не дорогого материала, с применением плохой гарнитуры. В теории это способно привести к взрыву котла.

Схематическое изображение устройства водородного генератора

Плюсы и минусы водорода как топлива

Собственно, положительных качеств у водорода много. Как уже выше говорилось, это один из самых популярных газов на земле (во Вселенной — самый популярный), доступный и чистый экологический вид топлива.

В общем, среди хорошие качества необходимо выделить такие:

Каталитическая реакция водорода дает возможность получить немалое количество энергии

• везде распространён (в большинстве случаев его помещают в балоны — как и сжиженный газ);
• система обогрева на водороде, по существу, образовывает собой закрытый цикл, в который не потребуется вмешательство человека;
• условная недорогая цена топлива;
• при применении водорода усредненный прибор выделяет 121 МДж/кг энергии, а подобный показатель у того же распространенного пропана — 40 МДж/кг.

Есть у водородного топлива и собственные минусы:

• вероятность взрыва котла при превышении нормированного давления в котле;
• если брать российские условия, то не всегда есть возможность найти водородные балоны в шаговой общедоступности (это не газ пропан всё-таки);
• порой температура, выделяемая при каталитической реакции, может быть так велика, что для выхода пара и воды необходимо делать отдельный дымоотвод (правда, это если речь идёт о устаревших установках — в современных пар и вода сразу проникают в трубопровод, являясь носителем тепла);
• большой уровень шума;
• большое водопотребление.

Схема устройства управляющего блока водородным котлом

Виды водородных котлов

Сразу нужно сказать, что принципиально между собой водородные резервные электростанции для отапливания не отличаются совсем. Единственное отличие будет наблюдаться в плане мощности, материала корпуса и прочих параметров. Например можно рассмотреть характеристики 2-ух подобных американских водородных котлов «HHO» и «Star 1000» (номер модели — 1.1):

При помощи водородного котла даже ограниченной мощности можно обогревать помещение большого размера

• потребление энергии генератора — 1,2-3 КВт за 1 час;
• потребление воды — 5,5 литров за 24 часа;
• вырабует от 1,2 до 2 литров топлива в течении 24 часов;
• может обогревать помещение, площадью до 250 м?;
• очень маленький срок эксплуатации службы — 15 лет.
• количество контуров — 2 (один из них отопительный, второй — нагревательный, который вероятно будет установлен дополнительно);
• примерная стоимость на рынке нашей страны — 3000-3500 USD.

Как и любой иной генератор, водородный не прекращает работу не беспрерывно, а по мере нагрева помещения. Электрической энергии благодаря этому генератор расходует мало — благодаря этому точно переживать не стоит.

Показатели выбора котла

Генератор нужно подбирать, смотря на такие параметры:

1. Мощность;
2. Количество контуров;
3. Уровень употребления электроэнергии;
4. Изготовитель.

По мощности котлы могут быть всевозможными: от 27 Вт до, по существу, очень долго. Можно приобрести один котёл слишком высокий мощности сразу для отапливания всего дома, а можно — и пару небольших.

Сейчас в сети можно отыскать много видео, где домашние мастера показывают, как собственными руками соорудить генератор. Так делать решительно нельзя! Водород — очень взрывоопасен, малейшее несоблюдение технологии постройки может привести к наиболее страшным последствиям!

Рабочий принцип водородного генератора

Несколько советов по применению котла

При адекватной эксплуатации водородный аппарат отслужит не положенные ему 15 лет, а все 20 либо даже 30. Да и отремонтировать данное оборудование не будет трудно — принципиально схема котла не очень разнится от работающих на любом ином виде топлива.

Можете посмотреть видео про то, как обогревать дом с помощью водорода. Также там дана информация про хорошие качества подобного варианта теплоснабжения приватного жилья.

Водородный отопительный котел приватизированного дома

Водородный котел это еще одна попытка отыскать альтернативный способ теплоснабжения, дающий возможность получать тепло без образования двуокиси углерода и загрязнения атмосферы.

Как видно из названия, в качестве топлива в водородном котле применяется водород, продуктом горения которого считается вода.

Идея разработки водородного котла принадлежит итальянской фирме Giacomini, представившей его в качестве опытной модели. К сожалению, никаких достоверных данных о работе водородного котла, его эффективности и эксплуатационных особенностей пока нет.

Почему собственно водород? Ответ простой: по мнению многих ученых собственно водород на сегодняшний день считается одним из самых перспективных видов топлива, способных поменять обыкновенные углеводороды. Главных положительных качеств несколько:

• Удельная теплота сгорания водорода практически втрое превосходит удельную теплоту сгорания газа
• Продуктом сгорания водорода считается вода
• Водород считается одним из очень распространенных на нашей планете элементов химии. Правда, находится он на земля в связанном состоянии, в виде воды и углеводородов.

На первый взгляд, может показаться, что все просто: достаточно сжечь водород, сродни газу, собрать появившуюся воду и усладится полученным теплом. Но так ли это в действительности?

Как происходит горение водорода?

В действительности оказывается, что процесс сжигания водорода имеет собственные индивидуальные особенности. Де-юре реакция горения описывается формулой:

На самом деле ход химреакции между этими 2-мя элементами химии состоит из 2-ух десятков промежуточных реакций. Аналогичный вид взаимные действия в химии именуется цепной реакцией. Процесс развивается очень быстро. Собственно благодаря этому горение водорода сопровождается резким хлопком. Если газа много этот хлопок лучше назвать взрывом.

Реакция на самом деле сопровождается одномоментным выделением огромного количества тепла, но применять его тяжело собственно из-за скоротечности процесса. Нужно сказать, что для появления цепной реакции горения водорода обязательно следует наличие искры иди пламени. При его отсутствии смесь водорода и кислорода может сберегаться долгое время. Правда, при конкретной концентрации при соответствии один моль кислорода к двум молям водорода возможна детонация.

Это означает, что в привычном понимании процесс сжигания водорода для получения энергии тепла, применяемой в дальнейшем на теплоснабжение, применяться не может (как минимум, на данное время)

Самой оптимальной для отапливания считается каталитическая (беспламенная) реакция горения водорода. Чтобы исключить возможности разогрева смеси водорода с воздухом и начала цепной реакции, ход каталитической реакции изменяется поэтому, чтобы выделяемого тепла хватало исключительно на нагрев носителя тепла до температуры 40-50 С.

Сделать это можно регулируя подачу водорода и ограничив площадь контакта воздушной смеси с пластиной-катализатором. (В качестве катализатора в этом случае применяется платина.) Собственно благодаря этому водородный котел считается низкотемпературным теплотехническим оборудованием.

Устройство водородного котла

Конструкция водородного котла модульная. В ее основании несколько каталитических пластин с независимыми каналами, по которой поступает газ. Выполняется это для устранения образования значительного объема смеси водорода и кислорода, способной к детонации.

Выделенное тепло поступает в трубный змеевик, а потом применяется для нагрева носителя тепла и теплоснабжения.

Преимущество водородного котла заключается в том, что для отапливания понадобится маленький объем водорода, а для продукта сгорания будет получена обыкновенная дистиллированная вода, которую, потом можно применять на хознужды.

Минус один: водород в природе в свободном виде не содержится. Перед тем, как его сжечь, газ необходимо получить.

Нужно сказать, что компания Giacomini, представившая на обозрение собственный альтернативный способ теплоснабжения с применением водорода не ведет речи о получении газа, а просто предлагает вариант его применения.

В тоже время приверженцы данного вида оборудования, стараясь отыскать хорошие качества в водородном отоплении, заверяют, что отыскать такой вид топлива нетрудно. Так ли это в действительности?

Как получают водород?

Водород можно получить всевозможными вариантами. К примеру, он может быть выделен в ходе химреакции, или при электролизе воды. Считается, что для отапливания большого труда не составит применять собственно второй способ получения газа.

Для электролиза в качестве начального вещества применяется вода (Напомним, что именно вода считается конечным продуктом горения водорода). Для расщепления воды понадобится электроэнергия. Помня о законе сохранения энергии, несложно высказать предположение, что для расщепления воды и получения водорода понадобится так же энергии, сколько ее выделится при обратной реакции горения газа.

Это означает, что получать водород электролизом, тратя на это электроэнергию, а потом сжигать получившийся таким нелегким путем газ, нет смысла, ведь электричество можно прямо применять на теплоснабжение. Приобретать или делать для этого водородный котел нет никакого смысла.

Нужно сказать, что электробойлеры также не наносят ущерба природе: они работают без дыма, очень эффективны, да также так же и могут подогревать воду до 95 С.

Подведем итоги — водород или электричество?

Водородный котел это, безусловно, новое слово в теплотехнике. Для его применения следует иметь запас водород.

Идея получения водорода при помощи электролиза и одновременное его применение для отапливания абсурдна. Для получения водорода из воды необходимо так же энергии, сколько ее выделится при дальнейшем сжигании газа. Легче тут же обогревать дом электротоком.

Водородный отопительный котел |

Если совершенно недавно домашнее отопление на основе водорода считали фантастикой, то сейчас новые технологии дают возможность применять этот чистый в экологическом плане энергоресурс для обогревания помещений. Создание водородного котла вызвано бесконечным поиском человеком других источников тепла и стремлением свести до минимума разрушающее действие продуктов згорания на внешнюю среду. Что это за экзотическое оборудование и какой смысл его работы?

Идея водородного теплоснабжения

Водород – это самый не тяжелый газ в природе. При перемешивании с атмосферным воздухом он образовывает взрывоопасную смесь, способную воспламениться от малейшей искры. Чистый газ водород получают при электролизе воды. Под воздействием переменного тока водяные молекулы распадаются на ионы водорода и кислорода, с образованием соответствующих газов. Газоводород обладает неповторимыми свойствами:

• при уменьшении температуры до -250 ?С он преобразуется в наиболее легкую жидкость;
• при переходе в твёрдое состояние (при такой же температуре) он собой представляет самое не тяжелое кристаллическое вещество;
• атомы водорода, имея очень маленькие во Вселенной размеры, почти что быстро (со взрывом) соединяются с атомами кислорода, образовывая в процессе реакции воду и большое количество теплоты.

Новые технологии разрешают получать водород почти что в довольно большом количестве.

Сравним например теплоту сгорания нескольких источников:

• древесина – 10 мДж/кг
• каменный уголь – 15 мДж/кг
• бытовой газ – 32 мДж/кг • газ – 40 мДж/кг
• водород – 120,9 мДж/кг

Как видно из приведенных данных водород выделяется самой большой теплотой сгорания из всех применяемых для получения тепла энергоносителей. Так, для обогревания дома для жилья площадью 100 кв. м. примерно необходимо примерно 300 м. куб. газа каждые месяцы. Простой расчет покажет, что это отвечает примерно 6,7 л/мин. Для водорода, содержащего в 3 раза большую теплоту сгорания, это показатель будет равным 2-3 л/мин.

Подобные данные естественно вызывают желание применять собственно водород в системе отопления дома для жилья.

Водородный отопительный котел

Устройство водородного отопительного котла

В общем виде устройство котла такого типа собой представляет системы смежных компонентов:

• емкость с электролитом (водой);
• конкретно электролизер;
• защитный предохранительный блок;
• топка;
• трубный змеевик.

Во время работы котла электролит поступает в емкость с электролизером, где появляются газы: водород и кислород. Оба вещества возвращаются обратно в емкость, которая сделана из легированной стали и укомплектована клапаном. Появившийся водород поступает в топку через двухступенчатый предохранительный блок, где в результате реакции с кислородом образуется полезное тепло. Дальше трубный змеевик делит получившуюся энергию тепла по всей системе обогрева дома. Пары воды, появившиеся при горении водорода, возвращаются по добавочному каналу в резервуар с электролитом.

Характерность водородной системы обогрева

Резервные электростанции по изготовлению водорода имеют разные параметры в отношении производимой мощности. Выбор той либо другой вариации зависит от показателей помещения которое отапливается. Мощность устройства устанавливается при помощи специализированных каналов, предельное количество которых равно 6-ти.

Принимая к сведению то, что водородный котел считается своеобразной котельной установке, такие каналы мощности могут работать в независимом режиме, без связи между собой. Каждый канал имеет свой катализатор, ускоряющий процесс распада молекул воды, с выбросом очень эффективного потока тепла. Полученное тепло, пройдя через трубный змеевик, налаживается до комфортной температуры – 40 ?С. Собственно такое значение считается хорошим для новых технологий обогревания «пол с подогревом» и «тёплый потолок».

Для работы водородного котла не потребуется никакого добавочного оборудования, потому что в процессе горения этого газа появляются только пары воды. Продукт экологически чистый горения опять поступает в емкость с электролитом. Вполне может быть так, что в недалеком будущем водород как замечательный носитель энергии заменит все имеющиеся разновидности топлива. Эта технология получения тепла не только считается более эффектной, но и полностью безвредна экологично. Также, водород считается неограниченным в природе энергоресурсом.

Газ Брауна как продвинутый носитель энергии

Опоздал еще мир удивиться новому поколению системы обогрева, как водородный носитель энергии подвергся усовершенствованию. Новые технологии рекомендуют применять для горючего вещества газ Брауна.

Как говорили выше, при электролизе воды появляются два газа – водород и кислород. Под воздействием катализаторов и переменного тока с конкретной частотой молекулы данных газов распадаются на некоторые атомы, образовывая смесь ННО – газ Брауна. Такой атомарный газ горит без участия атмосферного воздуха и выделяет в 4-ре раза больше энергии, чем простое горение водорода.

Генератор газа брауна

Водородное теплоснабжение и его характерность

Водородный котел не опасен лишь к примеру, если сгорание смеси газов течет в полностью герметичной емкости. Даже несущественная утечка энергоносителя провоцирует взрыв. На просторах интернета уже есть много ресурсов, которые представляют схемы для самостоятельной сборки данной установки, но следует понимать, что это очень важная работа и создание водородного котла собственными руками под силу только настоящим профессионалами.

В качестве элементов для соединений контура системы лучше всего применять трубы у которых диаметр от 25 до 32 мм. Для самой большой эффективности обогревания трубный диаметр необходимо уменьшать после любого разветвления.

Получение водорода происходит путем электролиза, в связи с этим необходимо учесть и кол-во которая тратится при этом электрической энергии. Новые технологии разрешают достичь результата с самым меньшим применением электричества.

На данное время водородные отопительные котлы являются диковинкой на рынке нашей страны теплового оборудования, однако прямо сейчас проводится энергичная программа по внедрению подобных новых других источников энергии тепла для подготовки к следующему отопительному периоду.