Водородный котел отопления своими руками: Как сделать водородный котел отопления своими руками?

Содержание

Как сделать водородный котел отопления своими руками?

Уже давно прошло время, когда обогрев частного загородного дома осуществлялся только лишь сжиганием в печи дров ли угля. Нынешние отопительные агрегаты используют различные виды топлива. Но постоянный рост цен на топливо, вынуждает идти на поиски более дешевых вариантов отопления. Но буквально у нас под носом лежит неиссякаемый источник энергии – водород. И в данной статье мы расскажем, как в качестве топлива можно использовать обычную воду, собрав водородный котел отопления своими руками.

Конструкция и принцип работы водородного генератора

Применение водорода в виде топлива для обогрева жилища – довольно заманчивая идея, ведь его теплотворность составляет 33,2 кВт/м3, в то время как у природного газа она всего 9,3кВт/м3, а это более чем в 3 раза. Теоретически добыть водород можно из воды, для того чтобы его потом сжечь в котле, можно воспользоваться водородным генератором для отопления дома.

Как энергоноситель с водородом ничто не может сравниться, а его запасы практически бесконечны. Как уже говорилось выше, при сгорании водород выделяет очень много тепловой энергии, намного больше, чем любое углеродосодержащее топливо. Вместо вредных выбросов в атмосферу, которые выделяются при использовании природного газа, водород, сгорая, образует обычную воду в виде пара. Только есть одна проблема, данный элемент не встречается в природе в чистом виде, а только в соединении с другими веществами.

Одним из таких соединений является обычная вода, которая представляет собой окисленный водород. Для того чтобы расщепить на составляющие ее элементы многие ученые потратили не один год. И не безрезультатно, техническое решение по выделению из воды ее составляющих все же было найдено. Это так называемая химическая реакция электролиза, в результате которой вода распадается на кислород и водород, получаемую смесь прозвали гремучим газом или газом Брауна.

Ниже можно увидеть схему водородного генератора (электролизера), который работает от электричества:

Электролизеры поставлены на серийное производство и служат для газопламенных (сварочных) работ. Ток определенной частоты и силы подается на группы металлических пластин, которые погружены в воду. Из-за протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с водяным паром.

Для того чтобы отделить газы от пара все пропускается через сепаратор, после которого подается на горелку. Чтобы предотвратить обратный удар и взрыв, на подаче монтируется клапан, который пропускает горючее только в одну сторону.

Водородная установка для обогрева жилища включает в себя следующие составляющие: котел и трубы диаметром 25-32 мм (1-1,25 дюймов). Трубы можно установить дома своими руками, но необходимо выполнить одно условие – после каждого разветвления диаметр должен уменьшаться.

Диаметр уменьшается по следующему принципу – труба D32, труба D25. После разветвления – D20, и последней монтируется труба D16. При соблюдении этого условия водородная горелка будет работать качественно и эффективно.

Для того чтобы следить за уровнем воды и своевременно подпитывать ею устройство, в конструкции есть специальный датчик, который отдает команду в нужный момент и вода впрыскивается в рабочее пространство электролизера. Для того чтобы давление не подпрыгивало до критической точки внутри сосуда, агрегат оборудуется аварийным выключателем и сбросным клапаном. Для обслуживания генератора водорода, необходимо только время от времени добавлять воду и все.

Преимущества водородного отопления

У водородного отопления есть несколько серьезных достоинств, которые влияют на распространенность системы:

  1. Экологически чистые системы. Единственный побочный продукт, который выбрасывается в атмосферу во время работы – вода в парообразном состоянии. Что никоим образом не вредит окружающей среде.
  2. Водород в системе отопления работает без применения огня. Тепло образуется из-за каталитической реакции. При соединении водорода с кислородом, образуется вода. Из-за этого идет большое выделение тепла. Сам поток тепла, температура которого равняется около 40оС, идет в теплообменник. Для системы теплый пол – это идеальный температурный режим.
  3. Довольно скоро отопление на водороде своими руками сможет вытеснить традиционные системы, тем самым освободив человечество от добычи других видов топлива – нефти, газа, угля и дров.
  4. Минимальный срок службы – 15 лет.
  5. КПД отопления частного дома водородом может достигать 96%.

Добыча водорода – это вполне доступный процесс. Все, на что необходимо будет тратиться это электричество. А при использовании генератора отопления включить в работу системы еще и солнечные батарею, то траты на электроэнергию можно свести к минимуму. Исходя из этого, можно заключить что, эта система наиболее экологически чистая и эффективная для отопления жилища.

Как собрать генератор водорода собственноручно?

Зачастую котел, работающий на водороде, используется для обогрева полов. Эти системы в наше время встречаются самой разной мощности. Мощность котлов бывает самая разная, начиная от 27Вт и до бесконечности. Можно взять один очень мощный котел для обогрева сразу всего дома, а можно несколько небольших. Устанавливаются они своими силами, но, как сделать водородный генератор своими руками?

Прежде чем начать сооружать топливную ячейку необходимо иметь под руками следующие инструменты:

  • ножовку по металлу;
  • дрель с набором свёрл;
  • набор гаечных ключей;
  • плоская и шлицевая отвёртки;
  • угловая шлифмашина («болгарка») с установленным кругом для резки металла;
  • мультиметр и расходомер;
  • линейка;
  • маркер.

Более того, если вы решите самостоятельно заниматься сооружением ШИМ-генератора, то для его настройки понадобятся осциллограф и частотомер.

Для того чтобы изготовить водородный генератор для отопления частного дома рассмотрим абсолютно «сухую» схему электролизера с применением электродов из пластин нержавеющей стали.

Представленная ниже инструкция показывает процесс конструирования водородного генератора:

  1. Сооружение корпуса топливной ячейки. Роль боковых стенок каркаса играют пластины оргалита или оргстекла, нарезанные по размеру будущего генератора. Стоит заметить, что он размеров агрегата напрямую зависит его производительность, но и затраты на получение ННО будут намного выше. Для сооружения топливной ячейки оптимальными являются габариты от 150×150 мм до 250×250 мм.
  2. В каждой из платин сверлятся отверстия под входной и выходной штуцера для воды. Кроме этого, необходимо сверление в боковой стенке для выхода газа и четыре отверстия по углам для того чтобы соединить элементы реактора между собой.
  3. С помощью болгарки из листа нержавейки марки 316L, вырезают пластины электродов. Они по размеру должны быть меньше стенок на 10-20 мм. Более того, при изготовлении каждой детали, в одном из углов необходимо оставлять небольшую контактную площадку. Это необходимо для того чтобы соединить отрицательные и положительные электроды в группы перед их подключением к питанию.
  4. Для получения необходимого количества ННО, нержавейку необходимо обработать мелкой наждачной бумагой с двух сторон.
  5. В каждой пластине сверлятся два отверстия: сверлом чей диаметр должен быть 6-7 мм – для подачи в пространство между электродами воды и диаметром 8-10 мм – для отвода газа Брауна. Точки сверления рассчитывают с учетом мест монтажа соответствующих подводящих и выходного патрубков.
  6. Приступают к сборке генератора. Для этого в оргалитовые стенки монтируют штуцеры служащие для подачи воды и отбора газа. Места их присоединений тщательнейшим образом герметизируют автомобильным или сантехническим герметиком.
  7. После этого одну из прозрачных корпусных деталей устанавливают на шпильки, после этого укладывают электроды. Укладка электродов должна начинаться с уплотнительного кольца. Обратите внимание: плоскость электродов должна быть абсолютно ровной, в противном случае элементы с разноименными зарядами будут касаться, что вызовет короткое замыкание!
  8. Пластины нержавейки отделяют от боковых поверхностей реактора с помощью уплотнительных колец, изготовленных из силикона, паронита или других материалов. Важно чтобы он был не толще 1 мм. Подобные детали используют как дистанционные прокладки между пластинами. В процессе укладки следят, чтобы контактные площадки разноименных электродов были сгруппированы по разные стороны генератора.
  9. После того как уложена последняя пластина устанавливают уплотнительное кольцо, после чего генератор закрывается второй оргалитовой стенкой, а саму конструкцию соединяют с помощью гаек и шайб. Делая эту работу, внимательно следите за равномерностью затяжки и отсутствием перекосов между пластинами.
  10. С помощью полиэтиленовых шлангов генератор подключается к емкости с водой и бабблеру.
  11. Контактные площадки электродов соединяются между собой любым методом, после чего к ним подводят провода питания.
  12. На топливную ячейку подается напряжение от ШИМ-генератора, после чего приступают к настройке и регулировке аппарата по максимальному выходу газа ННО.

Для того чтобы получить газ Брауна в необходимом количестве которое будет достаточным для приготовления пищи и отопления, устанавливают несколько генераторов водорода которые работают параллельно.

Рекомендации по эксплуатации котла на водороде

  1. Самостоятельно модернизировать подобное оборудование, даже при наличии подробного и профессионального инженерного чертежа – категорически запрещается. Это может поспособствовать вероятности утечки водородной смеси из генератора в открытое пространство, что довольно опасно.
  2. Рекомендуется смонтировать специальные датчики температурного режима внутри теплообменника, это даст возможность следить за вероятным превышением уровня температуры нагрева воды.
  3. В саму конструкцию горелки можно включить запорную арматуру, которая будет подключена непосредственно к самому датчику температуры. Необходимо также обеспечить нормированное охлаждение котла.
  4. И наконец, на чем необходимо сделать особое ударение это безопасность. Необходимо помнить о том, что смесь водорода и кислорода не зря назвали гремучей. ННО это опасное химическое соединение, которое при небрежном обращении может повлечь взрыв. Следуйте правилам безопасности и будьте предельно аккуратны в экспериментах с водородом.

При правильном обращении водородный котел может прослужить не 15 лет, как это обычно положено, а 20 или даже 30. Однако помните, что чем больше мощность котла, тем больше расход электроэнергии!

Водородный котел отопления, построение устройства в частном доме своими руками

Научно-технический прогресс не стоит на месте, постоянно удивляя потребителей различными новшествами и полезными достижениями. Они касаются всех сфер, в том числе – комфортного проживания и отопления домов. С этой целью не так давно на российский рынок была выведена уникальная продукция – водородные котлы отопления.

Уникальные особенности котлов на водороде

Котлы такого типа мало востребованы в России по причине недостаточной информированности о них широких масс потребителей. В западных странах этот альтернативный вид отопления уже довольно распространен благодаря доказанной экологической чистоте, а также получению заметной экономии при оплате за коммунальные услуги.

«Порождающий воду» – именно так звучит перевод термина «водород» с латыни. Этот элемент считается самым распространенным веществом в мире, из него наполовину состоит солнце, он широко применяется в промышленности, а также обладает массой уникальных свойств, которые и были использованы при разработке водородного отопительного котла. Главное уникальное свойство элемента – его неисчерпаемость в недрах и окружающем мире.

Процесс получения водорода прост и понятен. Для него требуется обязательное наличие электрической энергии и воды. Электроток способствует расщеплению молекул воды на кислород и водород, который впоследствии можно использовать с целью обогрева помещений.

Водород как энергоноситель считается самым безопасным и чистым элементом, а отопление на его основе получается полноценным и эффективным.

Котлы такого типа можно гармонично встроить своими руками в уже существующую отопительную систему без ущерба для нее.

Основные нюансы водородных котлов

Мощность котлов, работающих на основе водорода, выбирают в зависимости от площади сооружения, которое необходимо обогреть.

С помощью техники подобного рода можно решать множество задач, связанных с обогревом. Это происходит благодаря одновременному функционированию нескольких каналов, предназначенных для выработки водородной энергии (максимум их может быть 6).

Модульная система, присущая водородным котлам, обеспечивает независимую работу каналов, никак не воздействуя при этом на снижение эффективности установки. Каждый отдельный канал содержит свой катализатор.

Плюсы обогрева водородом

Котел, работающий на водороде, востребован по многим причинам:

  1. Неисчерпаемость водорода, а также возможность получать его в любом количестве.
  2. Получение водорода считается более выгодным экономически, чем постоянная добыча полезных ископаемых, обладающих горючими свойствами (газа, угля, нефти и т. д.).
  3. Система отопления работает без вредных для людей и атмосферы выхлопов, выделяя обычный водяной пар.
  4. Нет необходимости в пламени (водородное отопление работает на базе химических реакций).
  5. Котел обладает максимально высоким КПД.
  6. Устройство работает совершенно бесшумно.
  7. Отсутствует необходимость в строительстве и эксплуатации дымохода.
  8. Требования безопасности к водородному отоплению ниже, чем к установкам, работающим на основе газа.

Недостатки водородных котлов

Несмотря на массу преимуществ, важно знать о недостатках таких агрегатов:

  • необходимость постоянного пополнения катализатора;
  • взрывоопасность элемента при несоблюдении строгих требований;
  • неудобная транспортировка водорода;
  • недостаток специалистов по установке, а также сервисному обслуживанию подобного оборудования в России;
  • недостаточное количество необходимых запчастей по причине неразвитого рынка водородного отопления.

Самостоятельное сооружение

Ввиду того что массовое производство подобных агрегатов на сегодняшний день отсутствует, их покупка является нелегким процессом. Скорее всего, придется оформлять индивидуальный заказ или договариваться о поставке оборудования из Италии, где впервые разработали и запустили в работу такие устройства.

Но подобное решение вопроса по карману далеко не всем потребителям. В этом случае стоит рассмотреть возможность сооружения котла своими руками.

Как устроен самодельный котел отопления на водороде?

Система водородного обогрева состоит из генератора, горелки и котла.

Точной и гарантирующей успех инструкции по сооружению водородного котла на сегодняшний момент не может дать ни один источник. Но согласно навыкам и опыту практикующих химиков и техников такой агрегат должен состоять из следующих компонентов:

  1. Теплообменник.
  2. Электролизер.
  3. Камера сгорания.
  4. Предохранительный блок, защищающий от «обратки» (с 2 ступенями).
  5. Емкость с электролитом и вырабатываемым водородом. Она должна быть изготовлена из легированной или нержавеющей стали, а также снабжена клапаном, с помощью которого можно сбрасывать давление в системе.

Принцип действия котла

Водород начинает вырабатываться после попадания электролитического раствора внутрь электролизера. Под воздействием катализатора с О2 элемент делится на тепло и воду. Полученное тепло, имеющее температуру порядка 40 градусов, идет в отопительную систему, проходя предварительно через теплообменник.

Очень часто такой температуры хватает для полноценного обогрева дома с помощью теплых полов.

Выделившаяся в результате химической реакции вода поступает в бак (с электролитом), а затем определенная часть раствора подвергается самовоспламенению за счет процесса рециркуляции.

Монтаж водородного котла

Для монтажа конструкции следует приобрести такие комплектующие:

  • 12-Вольтный блок питания;
  • 30-Амперный ШИМ регулятор;
  • трубки разных диаметров, изготовленные из нержавеющей стали;
  • емкость.

Вода в идеально герметичных условиях подается внутрь емкости с диалектиком. Там расположены пластины из нержавеющей стали, примыкание которых друг к другу обеспечивается изолятором. Пластины получают 12-Вольтное напряжение. Результатом будет разложение воды на газы.

Использование ШИМ регулятора позволяет преобразовывать постоянный ток в импульсный или переменный, что увеличивает общую эффективность системы.

Оправдана ли самостоятельная сборка водородного котла?

Целесообразность сборки водородного агрегата своими руками вызывает массу вопросов, которые еще недостаточно исследованы, поэтому перед принятием такого решения следует тщательно взвесить все «за» и «против», а также учесть важные моменты.

 

Соорудив агрегат из вышеперечисленных элементов и дополнив его стандартными автоматическими и механическими комплектующими, можно получить опытный экземпляр водородного агрегата. Чтобы он полноценно заработал, следует провести немало испытаний и проб.

как сделать обогрев своими руками

В поисках боле выгодного ресурса подачи тепла, итальянские конструкторы обратили свое внимание на такое вещество как водород. Благодаря их стараниям многие страны мира уже внедряют эту технологию для  обогрева не только частных домов, но и для больших промышленных помещений. На сегодняшний день конструкции водородных котлов отопления еще не имеют большого спроса в России, но многие владельцы частного жилья задумываются об этом вопросе.

Водородный котел отопления

Особенности водородных котлов

Водород является одним из самых распространенных веществ на планете Земля, но его применение человеком, пока производится только в промышленности. Не смотря на практически неисчерпаемость ресурса, элемент не имеет большой востребованности. Но современные технологии показывают, что водород может служить отличным видом топлива для обогрева жилища. Для получения отопления с помощью этого элемента понадобится специальная конструкция – котел. Среди основных особенностей водородных котлов можно отметить:

  • доступность топливного ресурса и возможность его получения даже из воды.
  • экономичность процесса из-за малого вложения средств. Потратиться нужно будет только на оборудование, воду и электричество.
  • высокий показатель коэффициента полезного действия. Котлы на водороде могут служить для проведения отопления по технологии «теплый пол».
  • полная экологичность системы. Водород не выделяет токсичных веществ, не дает гари и копоти.

При должных знаниях и умениях котел для водородного отопления, возможно, собрать своими руками, при этом цена на полученное оборудование будет в несколько раз ниже заводских аналогов.

Принцип работы водородного котла

Мощность устройства на водороде необходимо просчитывать в зависимости от площади, которую нужно обогревать. Соответственно и размеры котла при этом могут быть разными.

Но, не смотря на высокие достоинства водородный котел для отопления дома, имеет и свои недостатки, среди которых основными можно считать:

  • поиски мастера, который правильно установит устройство, могут занять длительное время. Все дело в том, что отопление на водороде пока не имеет особой популярности.
  • требуется самостоятельный контроль над уровнем воды в котле или его оснащение специальными датчиками.
  • также следует помнить, что водород взрывоопасен и любые неполадки в системе отопления такого характера могут привести к печальным последствиям.

Котлы водородного отопления своими руками

При должном умении и знании вопроса, систему обогрева на основе водорода не сложно собрать и своими руками. Хотя на сегодняшний день точной инструкции по сборке водородного котла с рабочими параметрами в свободном доступе нет, многие технологи знают, что вся конструкция состоит из следующих деталей:

  • сам котел изготавливается из плотной нержавеющей стали и оснащается клапаном для сброса излишнего давления.
  • камера сгорания имеет горелку, через которую проходит синтезированный водород, тем самым выделяя тепло.
  • электролизер с металлическими пластинами.
  • блок для предотвращения взрыва с 2 ступенями защиты.

Водородный котел

Кроме того для монтажа устройства понадобятся следующие элементы:

  • блок питания на 12 вольт.
  • ШИМ регулятор на 30 ампер.
  • стальные нержавеющие трубки различного диаметра

Если нет полной уверенности в собственных силах, или какая – либо деталь вызывает вопросы, лучше отказаться от самостоятельного изготовления аппарата и обратить свое внимание на модели заводской сборки.

Водородный котел своими руками

К сожалению, в повсеместное производство котел на водороде на наших широтах еще не поступал, поэтому и приобретение такого оборудования может вызвать немало проблем. Но это вполне реально, если оформить заказ индивидуально или заказать котел  в Италии, где подобная технология уже пользуется достаточным спросом.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your <a href="/youtube/v3/getting-started#quota">quota</a>.

Загрузка…

Водородный генератор своими руками для отопления дома

Развитие технологий привело к замене классических дровяных печек на котельные агрегаты. В качестве топлива, помимо дров и угля стали использоваться газ, масло, солярка и даже электричество. В последнее время энергию для автономных отопительных систем дополнительно получают с помощью солнечных батарей и геотермальных установок. Учитывая, что неиссякаемым источником энергии является водород, можно попробовать собрать водородный генератор своими руками для получения экологичного топлива.

Водородный генератор своими руками

Принцип работы устройства

Водородный генератор для отопления считается перспективной разработкой, поскольку получать горючее с высокой теплотворной способностью можно из обычной воды. Главная задача — получить чистый водород максимально простым и дешевым способом.

Получение водорода

Традиционно для этих целей используется метод электролиза. Его суть в следующем: в воду, недалеко друг от друга, помещают металлические пластины, которые подключены к источнику высокого напряжения. Вода проводит электрический ток, поэтому при подаче электроэнергии молекулу воды разрывает на составляющие. Высвобождение из каждой молекулы двух атомов водорода и одного атома кислорода позволяет получить так называемый газ Брауна с формулой ННО.

Теплотворная способность газа Брауна составляет 121 МДж/кг. При горении вещества не образуется вредных веществ, а для того, чтобы его использовать в качестве энергоносителя для отопления дома достаточно немного модернизировать стандартный газовый котел. Однако при создании установки для получения водорода своими руками особое внимание следует уделить мерам безопасности — при соединении водорода с кислородом образуется гремучая смесь.

Конструкция генератора

Электролизер, установка для выработки газа Брауна путем электролиза воды в больших объемах, состоит из нескольких ячеек, в которые вмонтированы металлические пластинчатые электроды. Чем больше суммарная площадь поверхности электродов, тем мощнее установка.

Ячейки находятся в герметичной емкости, которая оснащена патрубком для подключения к источнику воды, патрубком для отвода полученного газа, клеммами для подсоединения электропитания. Также генератор снабжен водяным затвором, предотвращающим контакт водорода с кислородом, и защитным клапаном для предотвращения эффекта обратного пламени — газ сгорает только в горелочном устройстве.

Принцип работы водородного генератора

Водородное отопление

Водородное отопление дома требует использования установки с большой площадью электродов, иначе отопительный котел не сможет эффективно нагревать теплоноситель. Применять обычный электролизер, нарастив его габариты, нерентабельно, поскольку на получение водорода будет тратиться больше электроэнергии, чем ушло бы на работу отопительного электрокотла для обогрева дома такой же площади.

Ведутся разработки более эффективных установок для получения водородного топлива без лишних энергозатрат. Известна история американского изобретателя Стенли Мейера, который создал «водородную ячейку», потребляющую в десятки раз меньше электроэнергии по сравнению с традиционными установками. Однако ученому не удалось совершить переворот в современных технологиях — он скоропостижно скончался от отравления, а чертежи установки исчезли.

Над созданием водородного генератора с попытками реализовать идею Мейера трудятся и в технических лабораториях, и в мастерских домашних умельцев во всем мире. Изобретение американского ученого заключалось в создании резонанса раскачивающейся молекулы воды с электрическими импульсами — в этом случае она расщепляется на атомы без использования высокого электрического напряжения.

Радужные перспективы

Водород — крайне перспективный энергоноситель по целому ряду причин:

  1. Он в наличии во всей Вселенной, на Земле занимает десятое место по степени распространенности — энергоресурс можно назвать неисчерпаемым.
  2. Газ не токсичен, не способен причинить вред живым организмам. Важно лишь предпринимать меры безопасности, чтобы исключить утечку с образованием «гремучей смеси» водорода с кислородом.
  3. Продукт горения водорода — обычный водяной пар.
  4. Энергоноситель отличается высокой теплоемкостью, температура горения составляет 3000°С.
  5. При утечке газа он быстро улетучится, не причинив никакого вреда, поскольку в 14 раз легче воздуха. Но поблизости не должно быть открытого огня или искрящей проводки, иначе гремучая смесь взорвется.
  6. Кубический метр водорода обладает теплотворной способностью 13000 Дж.
Преимущества водородного отопления

Водород как энергоноситель — сфера применения

Водород высоко оценивается как энергоноситель и активно используется, к примеру, в качестве топлива для космических ракет. Используются разные способы его получения в промышленных масштабах. В основном это газификация угля или нефтепродуктов, конверсия метана и его гомологов. Такой дешевый водород нельзя рассматривать как экологичное топливо, поскольку его добыча связана с вредными выбросами в атмосферу. Электролиз воды для получения водорода в больших объемах, применяется только в Норвегии, где имеется избыток дешевой электроэнергии.

Компактный электрический газогенератор нашел применение в сфере газорезки. Оборудование, производящее водород, удобнее в использовании по сравнению с баллонным газом — нет необходимости транспортировать тяжелые баллоны, зависеть от поставок сжиженного газа и т.д. Но в угоду удобству была принесена экономия — для электролитического процесса требуется достаточно много электроэнергии, в итоге стоимость энергоносителя существенно возрастает. При этом разница в стоимости купленного и произведенного водорода во многом компенсируется отсутствием затрат на его доставку.

Водородные отопительные котлы

На многих сайтах, посвященных системам отопления, можно встретить информацию о том, что водород составляет достойную конкуренцию природному газу в качестве энергоносителя для отопительного котла. Упор делается на то, что смонтировав генератор водорода, вы получаете возможность тратить на отопление не больше средств, чем на газовое, при этом не придется оформлять множество документов и платить серьезные суммы за подключение дома к центральной газовой сети.

На основании вышеизложенного в статье можно сделать выводы, что себестоимость водорода низка только при его промышленном производстве. То есть, получение топлива электролизом заведомо обойдется дороже, и ориентироваться на завлекательные цифры стоимости килограмма сжиженного водорода не имеет смысла.

Рассмотрим котельное оборудование, представленное на рынке. Выпуском водородных котлов занимается итальянская компания Giacomini, которая специализируется в сфере альтернативной энергетики. Также аналогичные агрегаты изготавливают некоторые китайские компании, успешно скопировавшие технологию.

Водородный котел на твердом топливе

Разработки компании Giacomini направлены на создание отопительного оборудования, которое было бы полностью безопасно для окружающей среды.

Водородный котел этой компании относится к указанной категории — его работа связана с выделением водяного пара, какие-либо вредные выбросы отсутствуют. В качестве энергоносителя используется водород, при этом его добывают путем электролиза.

Однако стоит обратить особое внимание на принцип действия этого котла. Полученный в системе водород не сжигается, он вступает в реакцию с кислородом в присутствии катализатора. В результате выделяется тепловая энергия, которой достаточно для нагрева отопительного контура до 40°С.

То есть, водородные котлы, которые предлагается приобрести по солидной цене, подходят лишь для использования в качестве теплогенератора для контура водяного пола, плинтусного или потолочного отопления.

Можно сделать вывод, что мировые производители котельного оборудования не нашли приемлемого технического решения, чтобы создать эффективный отопительный котел, способный использовать тепловую энергию сжигаемого водорода. Или рассчитали, что такой вариант нерентабелен.

Изготовление генератора собственными силами

В сети Интернет можно найти немало инструкций, как сделать водородный генератор. Следует отметить, что собрать такую установку для дома своими руками вполне реально — конструкция достаточно проста.

Компоненты водородного генератора своими руками для отопления в частном доме

Но что вы будете делать с полученным водородом? Еще раз обратите внимание на температуру горения этого топлива в воздухе. Она составляет 2800-3000°С. Если учесть, что при помощи горящего водорода режут металлы и другие твердые материалы, становится понятно, что установить горелку в обычный газовый, жидкотопливный или твердотопливный котел с водяной рубашкой не получится — он попросту прогорит.

Умельцы на форумах советуют выложить топку изнутри шамотным кирпичом. Но температура плавления даже лучших материалов данного типа не превышает 1600°С, долго такая топка не выдержит. Второй вариант — использование специальной горелки, которая способна понизить температуру факела до приемлемых величин. Таким образом, пока не найдете такую горелку, не стоит начинать монтировать самодельный водородный генератор.

Советы по сборке и эксплуатации генератора

Решив вопрос с котлом, выберите подходящую схему и инструкцию на тему, как сделать водородный генератор для отопления частного дома.

Самодельное устройство будет эффективным только при условии:

  • достаточной площади поверхности пластинчатых электродов;
  • правильного выбора материала для изготовления электродов;
  • высокого качества жидкости для электролиза.

Какого размера должен быть агрегат, генерирующий водород в достаточных количествах для отопления дома, придется определять «на глазок» (на основании чужого опыта), либо собрав для начала небольшую установку. Второй вариант практичнее — он позволит понять, стоит ли тратить деньги и время на монтаж полноценного генератора.

В качестве электродов в идеале используются редкие металлы, но для домашнего агрегата это слишком дорого. Рекомендуется выбрать пластины из нержавеющей стали, желательно ферромагнитной.

Конструкция водородного генератора

К качеству воды предъявляются определенные требования. Она не должна содержать механические загрязнения и тяжелые металлы. Максимально эффективно генератор работает на дистиллированной воде, но для удешевления конструкции можно ограничиться фильтрами для очистки воды от ненужных примесей. Чтобы электрическая реакция протекала интенсивнее, в воду добавляют гидроксид натрия в соотношении 1 столовая ложка на 10 л воды.

Экономический вопрос

Прежде чем начать подробно разбираться, как сделать водородный генератор, желательно вспомнить школьный курс физики. Все преобразования происходят с потерей энергии, то есть, затраты электроэнергии на получение водорода не окупятся тепловой мощностью при сжигании полученного топлива.

Если учесть, что сжигать водород с максимальной температурой и теплоотдачей в домашних условиях попросту невозможно, становится понятным, что реальные потери будут даже выше тех, что рассчитаны для идеальных условий.

Итак, использовать водородный генератор, сделанный для отопления своими руками, не имеет никакого смысла, если у вас нет доступа к бесплатной электроэнергии. Установить для отопления дома электрический котел и тратить электроэнергию напрямую, без сложных преобразований, обойдется вам в 2-3 раза дешевле. Кроме того, электрокотел полностью безопасен, а эксплуатация кустарной установки грозит взрывом при несоблюдении правил монтажа и эксплуатации.

Очевидно, что получение дешевого водорода экологически чистым способом, к которым относится электролиз, — это вопрос будущего, над которым сегодня работают ученые в передовых странах мира.

Как сделать водородный котел для отопления своими руками

Еще несколько лет назад использование альтернативных источников энергии считалось почти фантастикой. Автомобильные водородные двигатели были изобретены давно, но безопасность их была недостаточной для массового производства, а сегодня Тойота уже выпускает седаны на водороде. Проблема отопления жилья установками на водороде не могла не возникнуть, поскольку по выделению тепла водород втрое опережает природный газ. Новые технологии в отоплении частных домов развиваются быстро, и водородные системы отопления занимают здесь не последнее место. Запасы водорода неисчерпаемы, продуктом горения его является вода, поэтому генератор для отопления считается перспективным оборудованием для обогрева жилья. В статье мы расскажем, как сделать водородный генератор для отопления частного дома своими руками, какие материалы для этого понадобятся и с какими сложностями сталкивается при этом изготовитель.

Плюсы и минусы водородного генератора для отопления

Принцип получения водорода из воды прост: при воздействии электрического тока вода расцепляется на водород и кислород. Водород, как энергоноситель, используется для отопления. Процесс, конечно, сложнее, но здесь описан упрощенно для самого общего понимания.

Преимущества отопления дома водородом:

  • исходный материал (вода) неисчерпаем;
  • экономически водород получать дешевле, чем добывать горючие энергоносители;
  • водород получается без вредных экологических выбросов с выделением водяного пара;
  • установка не использует открытого огня, выделение происходит на основе химических реакций;
  • КПД водородного котла максимальный;
  • работа котла бесшумная;
  • нет необходимости в дымоходе;
  • водородные установки безопаснее газовых.

К недостаткам водородных котлов отнесем:

  • требуется постоянно пополнять катализатор;
  • высокая взрывоопасность при несоблюдении требований эксплуатации;
  • неудобная перевозка газа;
  • недостаток специалистов по монтажу и обслуживанию водородных котлов;
  • недостаток запчастей на водородные котлы из-за неразвитого рынка в России.


На фото водородный котел серийного производства — выглядит опасно

Принцип действия водородного котла

Купить водородный котел для отопления частного дома сложно: серийного производства в России нет, в мире также массовое производство пока не налажено. К выпуску водородных отопительных установок приступили недавно в Италии, поэтому индивидуальный заказ на оборудование сделать можно, но обойдется это очень дорого.

Принцип действия водородного генератора следующий:

  1. Расщепление воды с образованием водорода происходит внутри электролизера после попадания туда электролитического раствора.
  2. Продукты, полученные в результате реакции, возвращаются в емкость из нержавеющей (легированной) стали с предохранительным клапаном от избыточного давления.
  3. Водород через защитный блок попадает далее в камеру сгорания, где, в результате реакции его с кислородом, образуется тепло.
  4. Через теплообменник тепло попадает в систему отопления. Температуры 40 градусов достаточно для нагрева «теплого пола».
  5. Вода, полученная в результате реакции, подается в емкость с электролитом. Часть раствора, таким образом, используется для воспламенения повторно за счет рециркуляции.


На фото схема и принцип действия водородного генератора

Как собрать водородный котел своими руками

Целесообразность изготовления водородного отопительного котла собственными руками следует тщательно выяснить и принять окончательное решение в каждом отдельном случае, определив следующее:

  • Экономическую эффективность производства установки. Главным ресурсом при производстве водорода является электроэнергия. Себестоимость генерации тепла при помощи водорода должна быть экономически оправданной.
  • Технический уровень сборки оборудования должен быть высоким. Выделение водорода должно происходить в специально отведенной емкости, утечка газа из которой может привести к взрыву.

Принципиально водородный генератор для отопления частного дома состоит из:

  1. теплообменника;
  2. электролизера;
  3. камеры сгорания;
  4. двухступенчатого предохранительного блока;
  5. емкости с электролитом для водорода из легированной или нержавеющей стали.

Материалы для изготовления продаются в розничной сети. Для сборки установки понадобится:

  1. блок питания 12 вольт;
  2. ШИМ регулятор на 30 Ампер;
  3. трубки из нержавейки разных диаметров;
  4. емкость из нержавейки.

Сборку водородного генератора отопления дома нужно начинать только после изучения процесса образования газа. Это необходимо для обеспечения правильной настройки и эффективной эксплуатации оборудования.

Подробную инструкцию по сборке водородного котла смотрите на видео ниже.

Выводы

  1. Водородные установки для отопления дома только недавно появились в серийном производстве в Европе.
  2. Перспективы использования водорода для отопления жилья огромны, но производство котлов требует совершенствования технологии выделения водорода и удешевления оборудования.

 

Отопление водородом дома, делаем своими руками

Содержание:

1. Что такое водород и как он используется
2. Водородное отопление
3. Преимущества отопления водородом

Разработки новых и новых систем отопления идут полным ходом, и одним из самых последних достижений в этой отрасли является возможность отапливать дома при помощи водорода, используя его как топливо. При необходимости можно сделать отопление дома водородом своими руками. Несмотря на хорошие качества, система еще не успела завоевать популярность, но большинство домовладельцев очень внимательно присматриваются к ней. 

Что такое водород и как он используется


Водород известен людям на протяжении многих столетий. Во времена средневековья проводилось большое количество опытов, и при проведении одного из них был замечен водород: при контакте серной кислоты с металлом выделялись воздушные пузырьки. Водород – это легкий бесцветный газ, не имеющий характерного запаха. При соединении с кислородом может образовать взрывоопасную смесь. Имеет свойство растворяться в этаноле, железе, платине, палладии и никеле. К тому же, водород совершенно не токсичен. 
Процесс получения водорода осуществляется при помощи электричества и воды: применяя метод электролиза, можно расщеплять воду на водород и кислород, что дает возможность использовать эти вещества в своих целях. По статистике, водород является самым распространенным веществом в мире.

Его можно найти практически в любых природных ресурсах. Водород имеет некоторые свойства, которые очень сильно отличают его от собратьев: в жидком виде он является самой легкой жидкостью, а при затвердевании является самым легким веществом. Все это обуславливается очень маленькими габаритами атомов водорода. 

Водород активно применяется при производстве различных веществ и материалов, например, для получения аммиака или жидких жиров. Ценность водорода для пищевой промышленности тоже обуславливается его уникальными характеристиками.

Этот элемент используется и в технологиях: например, кислородно-водородная горелка позволяет создать температуру выше двух тысяч градусов, что позволяет плавить кварц. Использовать водород можно даже в домашних условиях: практически в каждой домашней аптечке хранится перекись водорода. Для хранения такого топлива, как водород, используются специальные баллоны. 

Водородное отопление


Существует довольно большое количество отопительных систем, которые можно установить своими руками. Совсем недавно этот список пополнился еще одной схемой, которая использует экологически чистый и довольно мощный энергоноситель, позволяющий обогревать большие помещения – отоплением на водородном топливе. Основное участие в разработке водородной отопительной системы приняли итальянские разработчики, разработав водородный генератор для отопления частного дома. Процесс работы длился долгих семь лет, но взамен получилась экологически чистая, бесшумная и крайне эффективная система отопления жилых помещений. 

Если говорить в общем, то отопление дома водородом не является революционной идеей. Проблема прежних разработок была в том, что для сжигания водорода требовалась температуры свыше 1,7 тыс. градусов, что было неприемлемо, поскольку обычные материалы не выдерживали такой нагрузки, а использование термостойких веществ многократно удорожило бы систему.

Современная система водородного отопления позволяет сжигать водород при температуре около 300 градусов, что дает возможность создать отопление частного дома водородом без особых проблем. Продукты сгорания в таких устройствах никуда не выводятся, потому что их нет: при горении водорода выделяется исключительно пар, который не оказывает никакого влияния на экологию. Добыча водорода является довольно простым и дешевым процессом, и все затраты при этом будут исключительно на электричество, необходимое для расщепления воды. Используя альтернативные источники электроэнергии, можно минимизировать и этот показатель (прочитайте: «Альтернативное отопление частного дома — выбор достаточно большой»). 

Самый первый разработанный водородный отопительный котел имел мощность в 30 кВт. Это сравнительно немного, но даже такого количества энергии достаточно для отопления здания площадью до 300 квадратных метров.

Самое большое распространение отопление водородом получило в качестве нагревательного элемента для системы теплых полов, и на сегодняшний день существует большое количество конфигураций котлов, которые можно устанавливать самостоятельно. Во многих странах такое отопление активно внедряется, поскольку его использование позволяет существенно экономить природные ресурсы. 

В состав такой систему входят котел и трубы с внутренним сечением от 25 до 32 мм. Трубы других диаметров, как правило, не используются.

При монтаже системы трубопровода необходимо соблюдать следующий алгоритм:

  • первым делом необходимо установить трубу Д32;
  • следующей трубой будет Д25;
  • на очередном разветвлении будет установлена труба Д20;
  • заканчивать установку необходимо трубой Д16. 

Если эта последовательность будет выдерживаться, то система будет функционировать правильно и без перебоев. 

Преимущества отопления водородом


Водородные отопительные котлы обладают рядом преимуществ по сравнению с другими видами обогревателей:
  1. Водород является экологически чистым материалом, поэтому ущерб окружающей среде при использовании водородных систем будет сводиться к нулю. Единственное вещество, которое будет попадать в атмосферу – это пар, являющийся водой в газообразном состоянии.
  2. Открытое пламя в водородных котлах отсутствует, а для выработки тепла используется каталитическая реакция: при соединении водорода с кислородом образуется вода, а сам это процесс сопровождается выделением тепловой энергии, которая и обеспечивает обогрев дома. Практика показывает, что лучше всего водородные системы подходят именно для обустройства теплых полов.
  3. Запасы водорода практически безграничны, поэтому в самом ближайшем будущем можно будет забыть о ставших привычными видах топлива: газе, дровах или нефти. Это окажет положительное влияние на окружающую среду и экономическую обстановку.
  4. Водородные отопительные системы крайне эффективны: при правильном монтаже КПД такого отопления может доходить до 96%. 

Заключение

Сегодня отопление водородом находится в зачаточной стадии, но эти системы развиваются, и работа над их совершенствованием идет. Природные ресурсы в ближайшее время могут просто закончиться, и тогда водород повсеместно придет им на смену, поскольку его можно использовать в неограниченных объемах.


Водородный котел для отопления частного дома

В наши дни инноваций отопления частного дома можно назвать несколько. Возможно, возвращение к традиционной русской печи не менее удивительно, чем коллекторная разводка с термостатом в современном деревянном рубленом доме, причем один из источников энергии, распределяемой коллектором — это солнечные батареи на крыше, подключаемые через накопительный бойлер. Отопление водородом — тоже сравнительно новый метод обогрева жилья, и полемика вокруг данной инновации все еще вызывает порой ассоциации с гремучим газом, он же газ Брауна (хотя определение и не совсем корректно).

Одно из главных преимуществ водородного котла, говорящее об отличных перспективах — это неплохое сочетание данного метода выработки тепловой энергии с генераторами ВИЭ (возобновляемые источники энергии — устройства на биогазе, ветрогенераторы, гелиобатареи и др.)

Подробнее о перспективах применения водородных котлов

Общемировая тенденция перехода к «зеленым»технологиям обуславливает и спрос на эти технологии. Защита ООС, экологические строительные материалы и стремление людей жить поближе к природе, не разрушая ее, согласуется с переходом на водород как ресурс энергии для транспорта и жизнеобеспечения жилья. Водородные котлы при эксплуатации не образуют углекислого газа, этого «главного монстра» современных технологий и оборудования, которое работает на углеводородных ресурсах: газ, жидкое и твердое топливо — уже в силу этого факта утверждение о первом месте водородного котла в списках самых экологически перспективных решений в отопительной области оспаривать сложно.

Второе преимущество применения водородного котла для бытового обогрева — работа отопления на водороде не требует вентиляционных систем, не нужно отводить продукты сгорания со всеми вытекающими: поскольку единственный продукт сгорания — обычная вода. О чистке и обслуживании дымоходов и вентканалов можно забыть, так же, как и о дополнительных расходах электричества для их эксплуатации. Дополнительный плюс — водородные котлы, выделяя в качестве отходов чистые водяные пары, служат аэраторами-увлажнителями в жилище.

Но основное преимущество водородного котла, как уже было сказано — перспективное сочетание с практически любым генератором электрической энергии ВИЭ, имеющим сильно выраженную периодичность ресурса — ветер, солнце. Подключение генерирующего от ВИЭ оборудования прямо в сеть требует дорогостоящего сложного обеспечения, что несравнимо с выработкой водорода электролизом, возможного во время пиковых режимов. Полученный водород и будет использован в качестве топлива для котельного водородного агрегата. Промышленные установки уже несколько десятков лет конвертируют ВИЭ в водород, и данный энергетический ресурс имеет малую себестоимость. О бытовом оборудовании так говорить еще рано; и сегодня о людях, монтирующих у себя дома водородные котлы, говорят как о рисковых, или очень богатых, или же как о махровых оптимистах. Но технологии развиваются, и возможно — с водородным отоплением домов и автомобильными двигателями нас ждет счастливое будущее.

На сегодня энергоэффективность водородного котла при трезвой оценке не достигает даже аналогичной для электрокотла — рекордсмена низкого КПД и высокой цены при роскошном обогреве и чистой беспроблемной эксплуатации. Если электрические котлы оцениваются по энергоэффективности на 40-45%, котлы газовые и жидкотопливные на 70-75% (пиролизные и инверторные на 95% и выше), то водородный котел скромно занимает последнее место — его энергоэффективность не достигает и 10%. По сравнению с тепловыми насосами и геотермальным отоплением, минимум эффективности которого составляет 120-150%, а максимум — свыше 400%, говорить об экономии водородного отопления пока не приходится. Тот день, когда новые технологии позволят удешевить данный бытовой отопительный процесс хотя бы в десять раз, еще не наступил. Но при прочих равных условиях экологическая чистота отопления водородом — огромный стимул исследований и надежды человечества на лучшую жизнь.

Пока что трудно без юмора относиться к радостной мощи интернет-предложений о «снижении счетов за ресурсы во много раз» одной только установкой в доме водородного котла. Несколько менее смешны и более опасны мастер-классы сборки водородных котлов в домашних условиях из подручных материалов. Гремучий газ, или газ Брауна, применяется для сварки и резки металлов, плавит кварц, одно его название уже говорит само за себя. Водород взрывоопасен, и при малейшем отступлении от технологии кустарный котел может стать неплохой бомбой в жилище. Специалисты предостерегают также от покупок водородных устройств от непроверенных производителей, в частности могут стать фактором риска в доме китайские агрегаты, в которых возможна некачественная гарнитура и удешевление за счет материала. О том, что утечка водорода крайне опасна, понятно и без объяснений.

Чтобы обосновать причину экономии отопления водородным котлом, ссылаются:
  1. На показатели теплоты сгорания, поскольку водород действительно сгорает с трехкратной теплоотдачей сравнительно с природным газом.
  2. Еще более авторитетно звучат тезисы о газе Брауна, или смеси водорода с кислородом в пропорции к двум атомам водорода — один кислородный атом. Эта одноатомная смесь, недаром ее еще в древности назвали гремучей — выделит при сгорании огромное тепло, и продвинутый девайс будет работать на данной энергии чуть ли не доказывая в одном отдельно взятом коттедже неверность фундаментального закона сохранения энергии.
  3. Еще один верный тезис об уникальности водорода как самого легкого газа и самого распространенного вещества в нашей вселенной, что тоже говорит в пользу водородного отопления.

Но в реальности все несколько грустнее — о легкодоступности чистого водорода как природного элемента говорить не приходится, поскольку на планете весь водород связан. Вода, например. И чтобы выделить водород из воды, нужна энергозатратная химия, тот же электролиз.

Немного о чистом водороде и КПД водородного котла

Для водородного котла нужен водород, которого вокруг огромное количество. Например, в газе метане в два раза больше атомов водорода, чем в воде, которую заливают с катализаторами в электролизер водородного бытового котла. Но выделять водород из метана смысла мало, метан сам по себе прекрасно горит, а энергии на «добычу» водорода потребовалось бы немало. Вода и электролитическая диссоциация с расщеплением молекулы воды на два атома водорода и одну кислорода (упрощенно) применяется для выработки чистого водорода достаточно широко. Все промышленные водородные котлы имеют неотъемлемую часть — электролизер или электролизную установку. Данные установки работают на электроэнергии, а сколько ее требуется — вопрос интересный, и, ответив на этот вопрос, можно получить данные о реальной выгоде использования водородного котла в быту. Ведь количество тепловой энергии, выработанной котлом, должно превышать то количество, которое пришлось израсходовать на его работу — только в этом случае можно будет утверждать о 100% — ном и более КПД установки.

О прочной связи атомов водорода и кислорода в молекуле воды понятно еще со школы. Для разрыва этих связей потребуется немало энергии, и электролизер с данной работой справляется. Далее — получена смесь из водородных и кислородных атомов с огромной потенциальной энергией, которая в процессе окисления (горения) в котле обеспечит жилище теплом. Итог всех реакций — водяной пар, то есть исходная вода, в начале процесса расщепленная на атомы. Количество воды не меняется — ее масса «защищена» законами физики. Поскольку потери энергии в любом технологическом процессе неизбежны и реальны, и идеальных процессов не бывает — то понятно: тепловой энергии можно будет получить несколько меньше, чем было затрачено электрической. Еще один нюанс — для водородного котла нужна вода исключительно высокой очистки — дистиллят, который не бесплатен. Возникающий вопрос закономерен — для чего все эти сложные процессы расщепления воды электричеством, когда электрокотел и без всякого электролиза нагреет теплоноситель в отопительной системе, и это будет проще и выгодней, чем расщепление и «воссоединение» воды в виде пара посредством сжигания водородно-кислородной смеси, с неизбежными потерями энергии на каждом этапе данного процесса, да еще с дополнительным сложным оборудованием?

Еще немного о преимуществах водородного отопления и принципе работы водородных котлов

Изобретение автомобильного двигателя, работающего на водороде, относят к 60- ым годам прошлого века. А водородные котлы придуманы не так давно, и родина их — Италия. Идеи о водороде в качестве топливного ресурса «для дома» некоторое время не могли осуществиться, камнем преткновения была огромная температура сгорания водорода и невозможность использовать обычные материалы для производства котлов. Но современные водородные котлы создают из обычных материалов, и о работе водородного отопления потребители отзываются в массе хорошо. Установки действительно работают на «гремучем» газе Брауна, но пользоваться котлом при соблюдении правил техники эксплуатации не опаснее, чем любым другим котельным агрегатом. Специалисты предостерегают лишь о недопустимости самодельных сборок и модернизаций водородного оборудования, даже с подробным и профессиональным инженерным чертежом на руках.

Утечка водородной смеси из генератора крайне опасна, и может привести к взрыву и разрушениям, Кроме того, опасен чрезмерный нагрев котла. Некоторые из мер безопасности:

  • Блок датчиков температуры в теплообменнике дает возможность контроля системы, и не допускать превышения нагрева воды сверх безопасного.
  • В горелке имеется запорная арматура, подключенная непосредственно к датчикам температуры, а охлаждение котла нормировано и обеспечивается в расчетном цикле.

Кратко об отопительном процессе: в котельном агрегате присутствует закрытый водородный резервуар, и при нагреве до 300 градусов начинается реакция водорода с кислородом, с образованием пара, воды и огромного количества тепла. Данная смесь — конденсат может быть теплоносителем и идет в контур отопительной системы жилища. Воспламенения водорода при каталитической реакции не происходит, продуктов горения нет и отводить их не нужно. Процесс абсолютно безопасен с экологической точки зрения. Теплоноситель имеет температуру всего 40 градусов по Цельсию, но для отопления этого достаточно, а системы водяного теплого пола и теплого плинтуса именно на такой нагрев и рассчитаны. Теплопотери при данном методе отопления невозможны, поскольку сконденсированная вода сама служит и жидкой фазой, и средством нагрева.

Основным элементом котла является электролизер, в котором происходит электролиз дистиллированной воды в присутствии химического катализатора. Полученная газовая смесь идет по штуцеру электролизера к водяному затвору и как более легкое вещество, поднявшись над водой, проходит к фильтро-уловителям, потом в воздушный коллектор к месту окончательной реакции — в отсек сгорания. Принципиальных различий у современных водородных котлов нет. Отличать котлы можно по мощностям, материалам корпусов, эстетике. Стандартные технические характеристики котлов:

  • Возможность обогревать площади примерно до 200-250 м2
  • Срок эксплуатации — минимум 15 лет, ремонтопригодность и несложный ремонт, по уверениям производителей
  • Воды расходуется за сутки примерно 5-6 литров
  • Выработка топливного ресурса за сутки от одного до двух литров
  • Потребляют электроэнергии от одного до трех кВт/час
  • Имеются одноконтурные и двухконтурные исполнения котлов, для дополнительного приготовления горячей воды
  • Как все виды отопительного оборудования, работают не нон-стоп, а циклично, нагревая помещение до определенных параметров. Контроль режима обеспечивают датчики
Выбирают водородные котлы по нескольким критериям:
  • По мощности — минимальную мощность называют 27 Вт. Возможно применение котлов в группах.
  • Числу контуров — нужен ли второй контур для подогрева воды на бытовые нужды
  • Уровню потребления электроэнергии
  • По данным о производителе

Одно из основных предназначений водородного котла — в системах теплых водяных полов. Монтаж трубопроводов производят с уменьшением диаметров трубы от котла и в сторону каждого разветвления: сечение прохода должно уменьшаться с максимального — обычно это 32 мм, затем труба диаметром условного прохода 25 мм, следующая — 20 мм, и диаметр последней трубы 16 мм. Функционирование точно отлаженной системы позволяет говорить о хорошей эффективности, и современные отопительные контуры с водородными котлами показывают КПД более 90%.

О недостатках работы водородного котла:
  • Если модель котла работает на сжиженном водороде, то, при повсеместной распространенности самого газа, эти баллоны можно достать не везде и не всегда, в отличие от природного газа пропана.
  • Если нормированное давление в котле превышено в результате недосмотра, и/или система контроля дала сбой, то взрыв водородного котла — крайне жестокая вещь. Это разрушения и возможные жертвы. Безопасность замкнутого цикла без вмешательства потребителя — один из гарантов безопасности, и к автоматике водородных котлов предъявляют очень серьезные требования.
  • Некоторые модели водородных котлов шумят, по отзывам потребителей.
  • Потребление дистиллированной воды для котла значительное.

Первые установки на водороде выполнялись с дополнительным дымоходом, поскольку требовался выход для воды и перегретого пара — результатов каталитических реакций и их высоких температур. Но современные водородные отопительные установки решены с выводом пара и воды непосредственно в отопительные контуры, как основной теплоноситель системы.

Если водородом удастся заменить обычные виды горючего и топливных ресурсов, то это может стать огромным прорывом в экономике, причем сокращение добычи ископаемых будет не самым главным плюсом. Главное — создание экологически чистых систем жизнеобеспечения, по определению не способных навредить ни природе, ни людям.

HHO генератор водорода для отопления котлов OH5500 -OKAY генератор альтернативной энергии

Детали:

Генератор кислородного водорода OH5500

Генератор водорода

HHO для котлов потребляет воду и электричество, электролизует воду в газообразный водород и газообразный кислород, мы можем использовать h3 и O2 в качестве источника пламени, заменяя сжиженный нефтяной газ, пропан, ацетиленовое топливо, природный газ или другое масло. В отличие от газа и нефти, когда водород горит, он не выделяет выбросов CO2, а только водяной пар.Эта альтернативная технология hho широко применяется для отопления домов, электрического освещения или других электроприборов, которые отличаются низким уровнем выбросов углерода, энергосбережением, простотой и безопасностью эксплуатации и т. Д.

Технические параметры:

Номер модели

OH5500

Требования к напряжению переменного тока

380 В

Этап

трехфазный

Номинальная мощность

17.5 кВт

Макс. Выход газа

5500 л / ч (регулируемый)

Макс. Рабочее давление

2 кг / см2

Макс.Расход воды

5500л / ч

Подача воды

авто

Размеры — Д * Ш * В

750 * 1300 * 1650 мм

Масса брутто

390 кг

Требования к вентиляционному пространству

400 мм в каждом направлении

Видео:

Характеристики преимущества:

Генератор кислородного водорода для котла

1.Высокая поддержка сгорания, полная экономия энергии сгорания более чем на 30% по сравнению с традиционным сжиженным нефтяным газом, пропаном и ацетиленом.
2. Экономия топлива Стоимость электроэнергии и воды может быть снижена более чем на 40% по сравнению со сжиженным нефтяным газом, пропаном и ацетиленом.
3. без загрязнения, экологически чистый, без вредных углеводородов, окиси углерода или углекислого газа.
4.Простая и безопасная эксплуатация. Топливо доступно сразу после включения машины. Генератор газа HHO может подавать газ по требованию пользователя, используя передовую технологию автоматического управления, без хранения газа.

Водородные котлы: все, что вам нужно знать

Водород, вероятно, будет играть жизненно важную роль в нашем бытовом и коммерческом энергетическом балансе по мере того, как мы переходим к низкоуглеродной экономике. Если вы получите наш информационный бюллетень, вы будете знать, что правительства вокруг раунда начинают требовать время для газовых систем отопления, чтобы выполнить свои жесткие обязательства по нулевому нулевому показателю.

Энергия из водорода имеет несколько приятных характеристик как возобновляемый источник энергии, и в этой статье мы расскажем об этих характеристиках.Мы также поговорим о некоторых препятствиях на пути широкомасштабного внедрения технологии, извлекая уроки из пробных проектов по всему миру.

Проблемы с существующими энергетическими решениями

Во-первых, нам необходимо прояснить, почему правительства даже рассматривают возможность перехода от существующих источников энергии для отопления и охлаждения помещений (обычно газа).

В настоящее время мы находимся в разгаре климатического кризиса, и при сжигании газа выделяются парниковые газы, которые усугубляют этот кризис.На отопление помещений приходится около 17% общего углеродного следа Великобритании, из которых примерно 13–14% приходится на отопление жилых помещений, а 3–4% — на коммерческие.

После недавнего решения правительства Великобритании запретить котлы, работающие на природном газе с 2025 года, необходимо искать альтернативы, и вполне вероятно, что к 2025 году водородные котлы станут естественным переходом. Но не обязательно ждать до 2025 года; Сегодня доступны водородные котлы, которые могут работать на смеси водорода и природного газа до тех пор, пока уровень водорода не будет повышен (подробнее об этом позже).

Что такое водородный котел? Аналогичная замена?

Водородный котел очень похож по составу и использованию на газовый котел; мы сжигаем водород, чтобы нагреть воду для отопления дома.

Самое интересное в водороде заключается в том, что мы можем извлекать его из нескольких разных источников разными методами. У разных методов есть разные преимущества, недостатки и уровни энергоэффективности, которые я кратко объясню ниже. Не вдаваясь в технические подробности, я считаю важным узнать немного о каждом из различных методов извлечения водорода и связать это с тем, как его можно использовать в домах или в строительной среде в целом.

А как насчет водородных котлов на топливных элементах?

Если водородный газ не подается по трубопроводу в дом или коммерческую недвижимость, можно получить водород на месте, используя водородный котел на топливных элементах. Это создает возобновляемую электроэнергию, которую можно использовать по всему дому для нагрева горячей воды и бойлера.

Ведущим примером этого типа котла является Viessmann Vitovalor: система Micro CHP (комбинированная теплоэлектроцентраль). Это обойдется вам как минимум в 10 000 фунтов стерлингов, до 15 000 фунтов стерлингов, включая установку.

Тепловая и химическая экстракция (термохимическая реакция)

Как следует из названия, для извлечения водорода из ископаемого топлива, биомассы или даже воды используются тепло и химические реакции. Риформинг природного газа в настоящее время является наиболее часто используемой формой водорода, поскольку он достаточно надежен, и можно использовать побочные продукты существующей переработки на основе ископаемого топлива.

Этот метод также иногда называют «голубым» водородом — (важные) недостатки, которые будут рассмотрены ниже.Также к этой категории относится преобразование газообразного метана в водород с использованием аналогичного процесса.

Эта идея активно исследуется в настоящее время и касается процесса использования электричества для расщепления воды на водород и кислород.

Фотолитическая экстракция включает использование солнечной энергии для разделения воды на водород и кислород. Существует долгосрочный потенциал для устойчивого производства водорода с низким воздействием на окружающую среду с использованием этого метода, но исследователи все еще работают над масштабированием технологии.

Биологические процессы

Бактерии и водоросли также являются жизнеспособными источниками водорода и обычно извлекаются в процессе ферментации. Микроорганизмы, такие как бактерии, расщепляют органический материал с образованием водорода.

Сегодня водородное топливо можно производить несколькими способами. Наиболее распространенными сегодня методами являются риформинг природного газа (термический процесс) и электролиз. Другие методы включают солнечные и биологические процессы.

Если вам интересно узнать больше о различных способах извлечения водорода, это видео дает хороший обзор:

Преимущества водородного отопления

Теперь, когда мы знакомы с некоторыми способами извлечения водорода из исходного топлива.Мы можем взглянуть на преимущества этого процесса:

  • Нет необходимости заменять инфраструктуру — текущая «стратегия», изучаемая многими развитыми странами Европы, заключается в производстве водорода в промышленных масштабах, а затем в водородных котлах в домах с использованием существующей газовой сети. С точки зрения логистики это большое преимущество, поскольку не требуется дополнительных монтажных работ (особенно по сравнению с тепловым насосом, использующим грунт.
  • Более экологичен, чем природный газ — при сжигании водорода побочным продуктом является вода, это огромный плюс по сравнению с процессом сжигания в газовом котле
  • Водород можно относительно легко хранить и транспортировать — это придает ему гибкость в качестве источника энергии; он может генерироваться либо в месте использования, либо поблизости, либо поступать через старые газовые сети.
  • Знакомый пользовательский опыт — водородные котлы внешне очень похожи на типичный газовый котел.

Недостатки решений в области водородной энергетики (текущие блокаторы внедрения)

Если водород — такой отличный альтернативный источник энергии, почему мы не используем его для обогрева наших домов? Собственно, а почему у нас до сих пор газовое отопление? Что ж, оказывается, есть несколько проблем, которые необходимо решить, прежде чем водород можно будет использовать для этой цели:

  • Методы производства водорода с использованием голубого водорода (или риформинга природного газа) по-прежнему оставят нас в зависимости от ископаемого топлива.Поэтому критики утверждают, что это не рациональное решение и, во всяком случае, поощряет компании, занимающиеся ископаемым топливом, продолжать сжигать ископаемое топливо.
  • Другие методы экстракции в настоящее время страдают проблемой эффективности, поскольку они все еще экспериментальны. Некоторые полагают, что до масштабного внедрения технологии еще предстоит найти пробелы в эффективности.

Проект водорода в национальной энергосистеме

Несмотря на некоторые проблемы, связанные с масштабированием производства газообразного водорода, National Grid в Великобритании инвестирует более 1 миллиарда фунтов стерлингов в «магистральную» сеть, которая будет включать перепрофилирование 25% существующей газовой сети.

Это может удовлетворить не менее 25% существующего спроса на газ, диверсифицируя и повышая устойчивость энергобаланса страны. Вы можете узнать больше об этом проекте здесь.

Gateshead Hydrogen Housing Trials

Чтобы понять роль водорода в наших домах будущего, группа специалистов из Гейтсхеда, Великобритания, разработала пилотный проект домов на основе водорода (100% работающих на водородной технологии).

Часто задаваемые вопросы по водородным топливным элементам

Что такое водородный котел? Водород — это низкоуглеродная альтернатива природному газу, которая может доставляться на объекты через существующую газовую сеть.Ключевое отличие состоит в том, что он может обогревать дом не только природным газом, но и водородом (вероятно, в переходный период это будет смесь того и другого).

Что такое водородный топливный элемент? Водородный топливный элемент расщепляет водород на различные части для выработки электроэнергии.

Можно ли купить водородный котел? Да, коммерческие водородные котлы доступны. Готовые водородные котлы принимают смесь водорода и газа, тогда как водородные топливные элементы вырабатывают электроэнергию на месте (хотя и дороже).

Какие бывают водородные котлы? Хотя они могут быть недоступны для покупки, некоторые производители котлов разрабатывают прототипы водородных котлов.

Сколько будет стоить водородный котел? Вы можете рассчитывать заплатить от 1000 до 4000 фунтов стерлингов за бойлер и плату за установку. Теплоэлектроцентраль

Каков план правительства Великобритании по сокращению выбросов парниковых газов? В частности, правительство Великобритании приняло закон, согласно которому выбросы углерода в нашей стране будут нулевыми к 2050 году.

Что такое водородный котел? Водородный котел — это газовый отопительный котел, способный сжигать природный газ или чистый (100%) водород.

Каковы преимущества водорода для окружающей среды? Водород является безуглеродным энергоносителем, и при его сжигании не образуется углекислый газ в месте его использования. Однако иногда при использовании метода реформинга природного газа и других методов извлечения водорода, основанных на термических реакциях, ископаемое топливо все еще требуется.

Каковы преимущества водородных систем отопления? Готовые водородные котлы предлагают домовладельцам универсальность и определенный элемент защиты будущего. Водородные котлы могут работать на смеси водорода (обычно 80% природного газа, 20% водорода). Водородные сети также используют существующую инфраструктуру, инженеры и их цена со временем улучшится.

Какие водородные проекты в Великобритании? Проект по производству водорода в национальной энергосистеме: со следующего года Файф, Шотландия, станет первым местом в Великобритании, где водородные приборы будут испытываться более чем в 100 домах и питаться водородным газом непосредственно из сети.

Рынок водородных котлов

Доля выбросов CO2 в строительном секторе растет и достигла почти 10 ГтCO2, что составляет около 28% от общих мировых выбросов CO2, связанных с энергетикой, по оценкам МЭА. Этот показатель может даже увеличиться до 38%, если добавить выбросы от строительной отрасли. Есть огромные возможности для сокращения выбросов в строительном секторе, который является третьим по величине загрязнителем после промышленности и транспорта.

Отопление помещений и нагрев воды являются двумя основными виновниками энергопотребления и выбросов CO2 в строительном секторе. Неэффективные котлы и энергоемкая энергия, потребляющая выбросы углерода, могут еще больше усугубить выбросы.

В системах отопления происходят некоторые усовершенствования, и водородные котлы — одно из них. Однако эта технология еще не получила полного коммерческого внедрения. Водородные котлы считаются идеальной заменой котлам, работающим на природном газе.

Водородные котлы — это гибридные газовые отопительные котлы, работающие на природном газе или 100% водороде.Преимущество использования водорода заключается в том, что это безуглеродный газ, который выделяет только воду при сгорании, тогда как природный газ выделяет CO2 при сгорании.

Типы котлов

Котлы используются для горячей воды или пара. Существует три типа систем котлов: обычные, системные и комбинированные (также известные как комби).

Обычные котлы — это традиционные котлы, которые зависят от резервуара холодной воды для подпитки накопителя горячей воды для поддержания уровня воды в системе центрального отопления.С другой стороны, системные котлы не полагаются на резервуар для холодной воды, а нуждаются в резервуаре для горячей воды для хранения нагретой воды. Комбинированные котлы не нуждаются в баке или цилиндре и производят горячую воду по запросу. Это также водонагреватель и котел центрального отопления в одном компактном блоке. Существует также комбинированный теплоэнергетический котел (ТЭЦ), который вырабатывает тепло и электроэнергию в рамках единого процесса.

Большинство котлов во всем мире предназначены для работы на природном газе, но другие типы котлов работают на электричестве, угле, масле, паре и древесине.

  • Водородные котлы могут работать на 100% водороде или природном газе.
  • Газовые котлы используют в качестве топлива природный газ.
  • Электрические котлы используют электричество для нагрева воды.
  • Масляные котлы работают на мазуте.
  • Котлы LPG используют сжиженный углеводородный газ в качестве источника.
  • Котлы на биомассе сжигают древесные гранулы или древесную щепу для нагрева воды, которая затем используется для обогрева помещений и обеспечения горячей водой.

Технология водородных котлов

Одним из разрабатываемых типов технологий является интегрированный котел.Другими словами, котел может удовлетворить свою потребность в энергии, производя водород. В идеальном мире котлы должны работать именно так и способствовать сокращению выбросов. Однако особого успеха технология не получила. Стоимость может быть одним из препятствий, поскольку развертывание таких технологий требует финансирования.

Итальянская Giacomini была первой компанией, которая представила технологию котлов с интегрированной системой еще в 2010 году после усовершенствования технологии водородных котлов, работающих на сжигании водорода.С тех пор его котел H₂ydroGEM доступен на рынке. Котел может производить водород через встроенный электролизер, используя электроэнергию через солнечные батареи. Он выделяет кислород в качестве побочного продукта в атмосферу и накапливает водород в резервуаре, который поставляется вместе с котлом. Котел работает на водороде с катализаторами, обеспечивающими беспламенное горение. Он также отправляет водород в дополнительную систему топливных элементов для производства электроэнергии. Операционные расходы на эксплуатацию H₂ydroGEM практически отсутствуют.

Технология водородных котлов Giacomini (H₂ydroGEM)

Помимо технологии интегрированных котлов, технология котлов ТЭЦ (комбинированного производства тепла и электроэнергии) использует топливные элементы с природным газом в качестве входа. Топливные элементы выполняют электрохимическую реакцию с выделением тепла и электричества. В настоящее время только две компании предлагают эту технологию в Великобритании. Одним из них является Bluegen, дочерняя компания итальянской компании Solid Power Spa Group. Другой — немецкая Viessmann, разработавшая технологию в партнерстве с японской Panasonic.

Помимо этих двух технологий, существует быстро развивающаяся технология, которая, вероятно, заменит природный газ водородом. Технология предлагает водородные котлы, которые повторяют тот же рабочий процесс, что и котлы, работающие на природном газе.

Некоторые критики заявили бюллетеню h3, что водородные котлы не приносят большой технической революции. Единственное изменение, которое это приносит, — это сжигание другого топлива, в данном случае водорода. Один из основных вопросов будет заключаться в том, откуда в этих котлах будет поступать водород? Будут ли они использовать зеленый водород или водород на основе ископаемого топлива?

Водородные котлы также называют «гибридными котлами», поскольку они совместимы с природным газом и 100% чистым водородом.Британская компания Worcester Bosch, входящая в состав Robert Bosch GmbH, и BDR Thermea Group находятся в авангарде разработки таких котлов. Они уже разработали и испытали котлы, которые могут работать на 100% водороде. В пилотных проектах уже установили водородные котлы в разных местах.

Теоретически котлы, которые разрабатывают Worcester Bosch и BDR Thermea, также физически похожи на существующие газовые котлы. Поэтому водородные котлы можно устанавливать в домах без дополнительных ремонтных работ.Worcester Bosch тестирует свою котельную технологию в нежилых домах в Великобритании. Это часть немецкой транснациональной инженерной и технологической компании Robert Bosch GmbH.

BDR Thermea Group заявила, что ввела в эксплуатацию первый в мире бытовой водородный котел в реальных условиях в Розенбурге, Нидерланды. Компания разработала технологию в своем центре исследований и разработок (R&D) BDR Thermea Group в Италии. Он планирует больше полевых испытаний и нацелен на установку сотен водородных котлов в ближайшие годы.BDR Thermea Group со штаб-квартирой в Апелдорне, Нидерланды, управляет некоторыми ведущими брендами, включая De Dietrich, Baxi, Remeha, Brotje, Chappee, Utica, Dunkirk и Baymak.

Worcester Bosch и BDR Thermea разрабатывают водородные котлы

Сходства, различия и проблемы

  • Водородные котлы устанавливаются и работают так же, как котлы, работающие на природном газе. Никаких дополнительных изменений при установке не требуется.
  • Как и природный газ, водород также можно распределять по трубопроводам.Однако, в отличие от природного газа, водород менее плотный, и его необходимо сжимать и хранить под высоким давлением. Водород также может реагировать на некоторые металлы и даже может повредить определенные трубопроводы.
  • Подобно водороду, природный газ также не имеет запаха в нормальном состоянии. Искусственный запах добавляется к природному газу с помощью химического вещества, называемого меркаптан, для придания ему характерного запаха, помогающего обнаруживать утечки. Для решения проблемы утечки к водороду также можно добавить искусственный запах.
  • В настоящее время производство водорода рентабельным способом в больших масштабах является сложной задачей. Производство зеленого водорода с использованием метода электролиза в настоящее время не является рентабельным. Кроме того, инфраструктура для производства водорода в больших количествах еще не создана. В настоящее время единственный подход, который кажется жизнеспособным, — это производство голубого водорода методом паровой конверсии метана (SMR) с технологией хранения углерода (CSS), чтобы сделать его экологически безопасным.
  • Водород может быть немного более подвержен риску возгорания по сравнению с природным газом, так как он быстрее рассеивается.Поскольку водород имеет более низкую плотность, в случае утечки он может легко растекаться. Однако быстрое распространение также является преимуществом, так как может быстро потерять концентрацию.
  • Природный газ горит типичным синим пламенем, тогда как водород горит бледно-голубым пламенем, которое почти не видно в темноте. Однако технология водородных котлов решит такие проблемы, особенно обнаружение пламени.
  • Потребуются структурные изменения существующей трубопроводной инфраструктуры, чтобы сделать ее совместимой с транспортировкой водорода.Однако это потребуется, когда через сеть начнет течь 100% водород.
  • При переходе на 100% водород не будет никакого углеродного элемента, обеспечивающего ток ионизации. Следовательно, производителям котлов придется искать альтернативные методы.

Перспективы

Будущее водородных котлов выглядит многообещающим и может стать лучшей альтернативой газовым котлам для сокращения выбросов углерода. Однако стоимость производства зеленого водорода должна снизиться.

Килский университет в Великобритании реализует проект под названием HyDeploy по оценке жизнеспособности смешивания 20% водорода с природным газом в национальной энергосистеме. Считается, что при смеси 20:80 нет необходимости менять котлы или установку в большинстве домов Великобритании. Великобритания планирует начать использовать смесь водорода и природного газа 20:80 к 2025 году. Это означает, что большинство современных котлов готовы к использованию природного газа с содержанием водорода не менее 20%.

В конце первого квартала 2021 года около 650 домов в небольшой британской деревушке под Ливерпулем под названием Винлатон будут частично отапливаться водородом с использованием смесей 20:80 в течение 10 месяцев.Законодательство Великобритании не допускает, чтобы доля водорода в национальной сети в любое время составляла более 0,1%. HyDeploy утверждает, что 20% газовой смеси в настоящее время является самой высокой долей, тестируемой в Европе.

По оценкам, во всем мире установлено около 150 миллионов бытовых котлов. Итак, с появлением технологии водородных котлов возникла огромная потребность в замене. Крупные котельные компании стараются воспользоваться возможностью как можно быстрее; хотя законодательство и отсутствие инфраструктуры являются основными препятствиями для развертывания водородных котлов.Чтобы эти котлы были рентабельными и рентабельными, их необходимо производить в больших масштабах.

Что такое водородный котел?

Водородные котлы — это захватывающая новая технология, которая может революционизировать способы обогрева наших домов, помогая снизить затраты на электроэнергию и сократить выбросы углерода.

В настоящее время около 85% домов отапливаются загрязняющим природным газом, основным побочным продуктом которого является углекислый газ. По данным Комитета по изменению климата, на обогрев наших домов таким образом приходится около 14% выбросов углерода в Великобритании, и это является серьезным препятствием для правительства, которое стремится к 2050 году свести к 2050 году чистую в Великобритании.

Напротив, основным побочным продуктом сжигания газообразного водорода является вода. Водородное отопление представляет собой способ озеленения газовой сети, а водородные котлы могут стать жизнеспособной низкоуглеродной системой отопления в будущем.

Это все, что вам нужно знать о водородных котлах, о том, какую пользу они могут принести вашему дому и когда они будут доступны.

Что такое водородный котел?

Водородный котел работает аналогично котлу, работающему на природном газе.В то время как котлы, работающие на природном газе, сжигают газ (или метан), водородные котлы сжигают водород. В результате образуются горячие дымовые газы, которые можно использовать для нагрева воды.

Это то же самое, что водородный котел?

Не совсем так. Некоторые водородные котлы могут работать как на 100% водороде, так и на природном газе, но другие водородные котлы , такие как газовый конденсационный котел Viessmann Vitodens 100-W, работают с водородной смесью до 20% и 80%. природный газ.

В прошлом году в ходе первого пилотного испытания HyDeploy 20% водорода было закачано и смешано с существующей частной газовой сетью Кильского университета, которая снабжает 30 факультетских зданий и 100 жилых домов.

В Винлатоне, деревне недалеко от Ньюкасла, проходит еще одно испытание водородной смеси, где 670 домов стали одними из первых в Великобритании, где испытали природный газ, смешанный с водородом. Судебный процесс завершится позже в этом году.

Прототип 100% водородного котла Baxi Heating. (Изображение предоставлено Baxi)

Каковы преимущества владения водородным котлом?

Основным преимуществом водородного котла является то, что он снижает выбросы углерода, делая ваш дом экологически чистым.

Кроме того, это может помочь снизить ваши долгосрочные счета за электроэнергию. Водород более энергоэффективен, чем природный газ — согласно Power Technology, в 1 кг водорода столько же энергии, сколько в 2,8 кг газа — а это означает, что вы будете использовать меньше топлива.

Кроме того, когда газовая сеть Великобритании будет способна и готова перейти с метана на водород, тем, у кого есть водородные котлы, не нужно будет заменять свои системы отопления. Не требуется никаких изменений в трубопроводах или радиаторах, и вам не нужно будет устанавливать резервуар для воды.

Плюс, любой водородный котел, который изначально установлен для работы на природном газе, должен потребовать всего один час труда для его преобразования в водород.

Сколько будут стоить водородные котлы?

В июле большая четверка производителей котельной промышленности подтвердила, что водородный котел будет стоить не больше, чем его эквивалент на природном газе. Baxi, Worcester Bosch, Vaillant и Ideal подтвердили, что будет введено новое ценовое обещание, которое может сэкономить домовладельцам 2,3 миллиарда фунтов стерлингов.По оценке

Boiler Guide , цены будут аналогичны ценам на котлы, работающие на природном газе — где-то от 400 до 3000 фунтов стерлингов без учета стоимости установки.

Когда будут доступны водородные котлы?

Котлы пока недоступны для домовладельцев. Но, как правительство подтвердило в своей августовской водородной стратегии, министры намерены в конце этого года проконсультироваться по поводу того, разрешить или потребовать, чтобы новые газовые котлы были легко преобразованы для использования водорода к 2026 году.

И Baxi Heating, и Worcester Bosch разработали 100% водородные котлы, которые проходят испытания в Великобритании, и оба производителя призвали правительство ускорить их выпуск на рынок к 2025 году.

И Baxi Heating, и Worcester Bosch водородные котлы демонстрируются на первой публичной демонстрации 100% Hydrogen Home в Великобритании. (Изображение предоставлено Worcester Bosch)

Мартин Бриджес, директор по техническим коммуникациям и управлению продуктами в Worcester Bosch, сказал Homebuilding & Renovating, что ясность со стороны правительства важна в отношении следующих шагов для выпуска.

«Чем раньше они скажут« да »выводу на рынок водородных и готовых к работе водородных котлов, тем скорее мы сможем получить инвестиции, необходимые для начала развития нашего портфеля».

Все внимание сейчас приковано к правительственной стратегии по отоплению и строительству, которая будет опубликована в этом месяце, чтобы узнать крайний срок (ожидаемый 2035 год) для установок газовых котлов в существующих домах.

Когда эта дата будет подтверждена, это может означать, что миллионам британских семей потребуется либо заменить свои котлы тепловыми насосами, либо установить водородные котлы, способные работать на газообразном водороде.

В соответствии со стандартом Future Homes Standard, газовые котлы будут заменены возобновляемыми системами отопления во всех новостройках в 2025 году.

Безопасны ли водородные котлы?

«Из водорода не образуется окись углерода, которая представляет наибольшую опасность при горении газа. Мы уверены, что водород безопаснее природного газа».

Martyn Bridges, Worcester Bosch

Ранее в этом месяце правительству пришлось повторить, что водородные котлы будут безопасными после того, как исследование показало, что водородные котлы могут вызвать в четыре раза больше взрывов , чем котлы, работающие на природном газе.

Примечательно, однако, что исследование также показало, что в котлах не образуется угарный газ — большой плюс безопасности по сравнению с котлами, работающими на природном газе, — и что неисправные котлы можно было устранить, установив два клапана избыточного потока, чтобы легко регулировать поток водорода. по трубам.

Бриджес сказал об исследовании: «Заголовок должен был быть таким, что водородные котлы спасут жизни, потому что из водорода не образуется окись углерода, которая на сегодняшний день является самой большой опасностью при сжигании газа.Мы уверены, что водород безопаснее природного газа ».

А эксперт по энергетике Дэвид Хилтон, директор Heat and Energy Ltd и участник Homebuilding & Renovating, по-прежнему оптимистично оценивает будущее использование и безопасность водородных котлов.

«Да, мы имеем дело с водородом, но информация нужна для обеспечения безопасности котлов. Нам нужно посмотреть, насколько безопасна наша инфраструктура, что можно сделать с помощью ежегодных проверок, и это будет особенно важно, когда правительство изменит состав смеси водорода в газовой сети.

«Еще один способ снизить риски — это переходный период. Например, водород несовместим со стальными трубами, поэтому должно произойти множество переходов: может быть, сначала нужно проверить каждый дом, в котором используется водородный котел ».

Являются ли они жизнеспособной альтернативой тепловым насосам?

Хотя возобновляемые технологии, такие как воздушные тепловые насосы и наземные тепловые насосы , , которые работают от электричества, будут иметь жизненно важное значение для обогрева наших домов, эта технология не будет подходить для всех домов.

Вот где могут вступить водородные котлы. Но эксперты считают, что будущее возобновляемого отопления будет включать оба решения.

Рик Брюинз, менеджер по развитию бизнеса компании Remeha, входящей в группу BDR Thermea Group в Нидерландах. сказал Homebuilding & Renovating, что небольшой тепловой насос будет эффективен для борьбы с внешними температурами до 0ºC, а затем, когда он начнет замерзать, водородный котел начнет нагревать дом.

«Установка теплового насоса с мощностью, достаточной для обогрева дома с температурой -10ºC, очень дорога, но водород также стоит дорого, поэтому их сочетание будет экономически эффективным решением», — сказал Брюинз.

Четыре производителя производят котлы, готовые к водороду, договор о стоимости

Ideal, Baxi, Worcester Bosch и Vaillant договорились, что новое поколение котлов, которые можно переоборудовать для работы на водороде, будет стоить не больше, чем эквивалентные системы, работающие на природном газе.

Четыре крупных производителя согласились продавать водородные котлы по той же цене, что и их эквивалентные технологии, которые в настоящее время работают на природном газе.

Worcester Bosch, Vaillant, Baxi и Ideal совместно договорились о том, что их новые технологии котлов, которые предназначены для преобразования для работы на полностью газообразном водороде после преобразования инженером, будут стоить столько же, сколько их системы на природном газе в расчете на объем.

Подтверждение соглашения о стоимости готового водорода было сделано в письме, направленном Кваси Квартенгу, государственному секретарю Департамента бизнеса, энергетики и промышленной стратегии.

Это объявление знаменует собой последнее из серии межотраслевых обязательств производителей котлов по поддержке перехода к использованию водорода для отопления домов вместо природного газа.

Торговая организация, представляющая производителей котлов, заявила в прошлом году, что между различными производителями было достигнуто соглашение о техническом определении водородного бойлера.Это система, которая может работать на природном газе, а затем быть преобразована квалифицированным инженером для безопасной и эффективной работы на водороде в течение часа.

Следующие шаги

Майк Фостер, исполнительный директор торгового органа котельной промышленности, Energy and Utilities Alliance (EUA), сказал, что соглашения о стоимости и определении стандартной водородной системы стали огромным шагом вперед в усилиях отрасли по устранению озабоченности потребителей по поводу климата. изменение.

Он сказал: «Наши собственные исследования показывают, что потребители хотят внести свой вклад, чтобы уменьшить воздействие своих домов и помочь обеспечить более экологичное будущее, но обеспокоены стоимостью некоторых низкоуглеродных технологий. Это ценовое обещание от «большой четверки» гарантирует, что потребители смогут получить доступ к недорогому низкоуглеродному теплу и горячей воде ».

Г-н Фостер сказал, что он надеется, что обещанная стоимость изменит представление о значении водородного тепла на чистые нулевые цели Великобритании.

Он сказал: «Комитет по изменению климата (CCC), который консультирует правительство, предположил, что водородный котел будет стоить на 100 фунтов больше, чем котел, работающий на природном газе, и что общая стоимость декарбонизации своих домов для потребителей будет составлять £ 2,3 миллиарда. Обещание цены — отличное решение для потребителей ».

По словам г-на Фостера, ценовые обязательства, взятые на себя четырьмя производителями котлов, стали возможны в результате исследований, направленных на использование существующих компонентов и технологий при проектировании систем, готовых к работе с водородом.

Он сказал: «Водородные котлы будут работать так же, как котлы, работающие на природном газе, без каких-либо изменений в трубопроводах, радиаторах или установке бака для воды».

«Производители котлов разработали котел, который работает; они поддерживают обязательное внедрение этой технологии в 2025 году и теперь нашли способ снизить затраты. «Большая четверка» котельных компаний жестоко конкурирует друг с другом, но они объединились на благо потребителей Великобритании и на благо всей планеты.”

Исследования и разработки, рассматривающие водород как возможную альтернативу теплу природного газа, поддерживаются правительством Великобритании как один из нескольких возможных вариантов поддержки декарбонизации зданий до 2050 года. Водород создает нулевые выбросы углерода в месте использования. Однако в настоящее время он полагается на ископаемое топливо, чтобы обеспечить возможность получения достаточного количества газа.

Водородный потенциал

Влиятельные органы, такие как CCC и ряд консультантов по энергетике и теплу, в течение последнего года утверждали, что водород вряд ли станет прямой заменой существующей газовой сети, которая в настоящее время обеспечивает большую часть бытового тепла в Великобритании.Вместо этого ожидается, что для декарбонизации тепла потребуется ряд технологий, при этом ожидается, что значительная часть домов будет использовать тепловые насосы или подключаться к системам централизованного теплоснабжения.

Отложенная Стратегия по отоплению и строительству, которая, как ожидается, будет опубликована в конце этого года, будет содержать более подробную информацию о типах технологий, которые правительство будет поощрять и субсидировать.

Плюсы и минусы водородного отопления в частном доме

Водородный обогрев — это альтернативный тип обогрева, при котором водород используется в качестве источника энергии.Этот химический элемент очень широко распространен в атмосфере и по сравнению с другими видами топлива является наиболее экономичным с финансовой точки зрения.

Кроме своей дешевизны, такое отопление для частного дома или любого другого здания радует экологичностью — водород является частью окружающей среды, которая в процессе горения не выделяет никаких вредных компонентов.
Несколько слов о водороде…

Из всех химических элементов на нашей планете водород является наиболее распространенным — его везде и в избытке.Он имеет очень интересные свойства:

  • При -250 ° C, находясь в жидком состоянии, водород является самой легкой жидкостью;
  • При том же — 250 ° С, но в твердом состоянии это наиболее легкий кристаллический компонент;
  • При соединении воздуха с водородом, несмотря на то, что атомы последнего имеют меньшие размеры, получается весьма взрывоопасное вещество.

Получение водорода — очень простой процесс, для которого требуется только вода и электрический ток.Ток способствует расщеплению молекул воды на кислород, а также водород. Последние, произведенные этим методом, могут использоваться для различных целей, в том числе для отопления домов.

Плюсы и минусы

Использование водородного отопления в вашем доме даст вам следующие преимущества:

  • Генераторы, работающие на водородных элементах, могут похвастаться удивительно высоким КПД — на 90% больше, чем у других традиционных генераторов. Ни один из традиционных видов обогрева не может дать таких результатов.
  • Водородная горелка известна своей абсолютной экологической безопасностью. Устройство излучает только пар, совершенно безвредный для окружающей среды и жителей дома. В эпоху глобального потепления это может быть единственной причиной перехода на водородное топливо.
  • Отопление дома водородным топливным элементом не означает наличия пламени. Производство тепла достигается за счет химических реакций с использованием катализаторов — водород соединяется с кислородом, в результате чего выделяется тепловая энергия, которая поступает в теплообменник.Такой способ работы лучше всего подходит для жилых домов.
  • В долгосрочной перспективе, если использование генераторов водорода будет развиваться, мировая экономика будет расти и восстанавливаться беспрецедентным образом. Причина этого в том, что стоимость получения водорода не так высока, как стоимость добычи угля, газа и нефти.
  • Горелки этого типа абсолютно бесшумны, что также следует рассматривать как очень важный фактор, поскольку большинство генераторов издают много шума и причиняют неудобства своим пользователям.
  • Самостоятельная установка водородных генераторов не требует наличия дымоходов, что очень удобно.
  • Водородная вода может быть легко получена в качестве побочного продукта с помощью генератора водородной воды. Это устройство очищает и обогащает питьевую воду водородом в терапевтической концентрации 1–1,3 промилле. Ученые обнаружили, что водород обладает уникальными свойствами, которые делают его наиболее эффективным антиоксидантом. Многие научные работы подтверждают преимущества его применения как наиболее эффективного и безопасного антиоксиданта.

Согласно статье о генераторах на сайте thehomedweller.com, водород — очень маленькая и мобильная молекула, которая быстро ускользает из обычных контейнеров. Поэтому рекомендуется использовать водородную воду в течение первых 20 минут после получения или соблюдать определенные условия хранения.

Хотя мы подробно описываем преимущества водородного нагрева, было бы несправедливо скрывать недостатки, которые также существуют, когда речь идет о водородном нагреве:

  • При нормальной комнатной температуре водород имеет газообразную консистенцию.К тому же он считается довольно взрывоопасным, поэтому его транспортировка затруднена.
  • Несмотря на то, что использование генераторов водорода становится все более и более распространенным, могут возникнуть некоторые проблемы с покупкой и установкой котла.
  • Требуется время для подготовки специалистов, которые будут проверять и сертифицировать баллоны с водородом (этот элемент должен храниться в такой «таре» по всем правилам).

Водородные котлы и их работа

Современные модели водородных горелок могут существенно различаться по критериям мощности, что позволяет подобрать оптимальное оборудование для нужд каждого отдельного помещения.Пропускная способность определяется с помощью специальных каналов. Максимальная мощность — 6. Следует отметить, что эти каналы могут работать независимо, что добавляет определенное сходство котельной с водородным генератором.

В каждом канале есть катализатор, запускающий процесс выделения тепла. Затем тепловой поток (40 градусов) перемещается к теплообменнику, расположенному в камере сгорания. Этот вид системы отопления включает в себя два конструктивных элемента — котел и трубы.

Никаких дополнительных устройств для отвода продуктов сгорания при использовании горелок не требуется.Потому что их просто не существует. Единственное, что вырабатывается при работе устройства — это обычный водяной пар, совершенно безопасный и чистый, в отличие от многих обычных обогревателей.

Используемые трубы должны иметь диаметр 1–1,25 дюйма. В принципе возможны и другие размеры, но, как правило, используются именно эти размеры. При прокладке труб соблюдают важный момент: каждое Y-образное соединение должно иметь меньший диаметр, чем предыдущее.

Водородные установки могут использоваться не только как автономное и единственное отопительное оборудование в помещении, но и как дополнение к другим системам отопления.В этой ситуации основные отопительные агрегаты должны работать в низкотемпературном режиме.

Послесловие

В заключение, если влиятельные люди внесут свой вклад в развитие этой технологии, в будущем у нее есть хорошие шансы полностью заменить традиционные виды отопления, поскольку она превосходит их по всем компонентам.

Напомним 3 основных момента: во-первых, водород — абсолютно экологический элемент, во-вторых, он содержится в окружающей среде в неограниченных количествах, в-третьих, его добыча очень проста и требует минимальных финансовых затрат.

Кстати, еще один альтернативный тип нагрева — это использование газа Брауна, который представляет собой соединение 2 атомов водорода и 1 атома кислорода. Сожженный, этот газ дает в несколько раз больше тепла, чем водород!

Категория: Нагреватели

Большая четверка обещает цену на отечественные водородные котлы

Водородные котлы будут стоить не больше эквивалента природного газа благодаря обещанию цены, сделанному крупнейшими производителями котлов Великобритании, которое описывается как «выгодное для потребителей».

Изображение: Shutterstock

Так называемая большая четверка котельной отрасли — Worcester Bosch, Vaillant, Baxi и Ideal — объединилась в совместной инициативе, чтобы помочь потребителям сократить выбросы углерода в результате отопления домов и горячего водоснабжения и помочь в выполнении обязательств с нулевым уровнем выбросов.

Моделирование показало, что обещанная цена может сэкономить потребителям до 2,3 млрд фунтов стерлингов и что котлы Большой четверки, произведенные в Великобритании, будут стоить не больше, чем котел на природном газе при нынешних объемах. Они добавляют, что для переоборудования водородных котлов, установленных изначально, для работы на природном газе потребуется не более часа.

Проектирование водородного дома

«Наше собственное исследование показывает, что потребители хотят внести свой вклад, чтобы уменьшить воздействие своих домов и помочь обеспечить более экологичное будущее, но обеспокоены стоимостью некоторых низкоуглеродных технологий», — сказал Майк Фостер, исполнительный директор Energy and Utilities Alliance (EUA), торговая ассоциация котельной промышленности, которая выступила посредником в сделке. Это обещание цены от «большой четверки» гарантирует, что потребители смогут получить доступ к недорогому низкоуглеродному теплу и горячей воде.”

Ценовое обещание, изложенное в письме к Кваси Квартенгу, государственному секретарю Министерства бизнеса, энергетики и промышленной стратегии, заставит многих отраслевых экспертов пересмотреть свои модели, говорится в заявлении Фостера.

«Комитет по изменению климата… предположил, что водородный котел будет стоить на 100 фунтов больше, чем котел, работающий на природном газе, и что общая стоимость обезуглероживания своих домов для потребителей составит 2,3 миллиарда фунтов стерлингов. Цена и обещание — это очень много для потребителей.”

Отчет EUA под названием Too Close to Home показал, что решение проблемы изменения климата считается приоритетом для потребителей, но большинство из них не желают платить больше, чем стоимость нового котла.

«Это еще один пример того, как британские компании лидируют по нулевой чистой прибыли», — сказал Фостер. «Производители очень умно использовали существующие компоненты и технологии, чтобы снизить цены на водородные котлы. Более того, водородные котлы будут работать так же, как котлы, работающие на природном газе, без каких-либо изменений в трубопроводах, радиаторах или установке бака для воды.

«Производители котлов разработали котел, который работает; они поддерживают обязательное внедрение этой технологии в 2025 году и теперь нашли способ снизить затраты. «Большая четверка» котельных компаний жестоко конкурирует друг с другом, но они объединились на благо потребителей Великобритании и на благо планеты ».

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.