Отопление водородом своими руками: Водородный генератор своими руками для отопления дома, схема

Содержание

генератор для частного и печь, установка

Твердое топливо, газ, электроэнергия – доступные и популярные источники тепла для обогрева частного дома. Но можно сделать отопление на водороде – это способ с широким списком достоинств, но применяется редко из-за сложностей в получении сырья. К тому же в сравнении с подключением к газовой магистрали, вариант требует больших финансовых расходов, однако они окупаются достаточно быстро. Поэтому способ отопления стоит рассмотреть подробнее.

Принцип работы водородного отопления

Газ выделяет большой объем тепловой энергии, которая образуется при взаимодействии водородных и кислородных молекулярных соединений. Процесс требует много места, выделяет КПД более 80% и при обустройстве схемы необходимо позаботиться о большой емкости, в которой и будет происходить взаимодействие молекул с последующим выделением тепла.

Если хозяин просчитывает, как сделать водородное отопление дома, нужно знать, что при выходе из котла температура теплоносителя может достигать показателей +40 С. Таких параметров хватает для подачи тепла в помещения большого размера. По устройству котлы могут быть модульными, оснащенными катализатором в каждом канале выхода. Это свойство особенно удобно при формировании системы отопления на много лучей – каждый канал можно отрегулировать с подачей теплоносителя по индивидуальным параметрам температуры.

Получается, что если правильно рассчитать показатели, то при монтаже одного котла с водородным отоплением можно провести отопление по нескольким комнатам с учетом разных температурных показателей. Например, один вывод запускается на теплые полы, второй – к трубопроводу под потолок, третий – запускается в гостиную и так далее.

Совет! Чтобы снизить расходы, можно оборудовать обогрев на солнечных батареях, коллекторах, поставить водородный генератор для отопления частного дома. В этом случае затраты на обслуживание потребуются минимальные, регулярных расходов практически не будет.

Преимущества и недостатки

Профессионалы выделяют следующие достоинства отопления на водороде:

Рекомендуем к прочтению:

Нет огня. Тепловая энергия вырабатывается в процессе протекания химической реакции, где не требуется горения любого вида топлива.
Постоянство температурных показателей. Теплоноситель поддерживается в нагретом до +40 С состоянии на всем протяжении времени, пока котел запущен в эксплуатацию.
Универсальность применения. Нет никаких ограничений для формирования системы в любых строениях.
Практичность. Невысокая температура теплоносителя гарантирует отсутствие ожогов, а смонтировать схему отопления сможет домашний мастер с минимальными навыками владения инструментом.
Экологичность. В процессе работы прибор не выделяет вредных газов, продуктов сгорания, частиц отработки и шлака. Котел выделяет нейтральный газ, не загрязняющий атмосферу.

Окупается схема через 3-3,5 года, при условии применения в качестве постоянного и основного источника тепла. Единственной альтернативой может стать газовое отопление, но при всей дешевизне топлива, подключение к магистрали не всегда возможно.

К минусам относят высокую взрывоопасность водорода, поэтому важно обеспечить все степени безопасности при использовании сырья и транспортировку топлива только в низкотемпературных режимах. Именно из-за сложностей в подвозе водорода такая схема отопления применяется сегодня достаточно редко.

Что такое водородный генератор и принцип его работы

Прибор имеет еще одно название – электролизер, функционирует за счет физического и химического процессов. Выглядит генератор водорода для отопления дома как несколько металлических пластин, которые погружены в тару, заполненную дистиллированной водой. Несмотря на простоту схемы, электролизер способен вырабатывать большое количество энергии.

Процесс выглядит следующим образом: электроток проходит через воду между металлическими пластинами разной полярности (анод-катод), это приводит к расщеплению дистиллированной жидкости на молекулы водорода, кислорода. Если площадь металлических элементов большая, проходит много электрического тока и объем газа повышается. Корпус, куда погружены пластины, обязательно оснащается клеммами для подключения источника питания – электрического тока, а также втулкой, куда направляется вырабатываемый газ.

Как сделать водородное отопление своими руками

Сделать отопление на водороде своими руками сможет любой мастер, которому доступны умения работать с металлом.

Для формирования устройства потребуется следующий набор материалов:

Рекомендуем к прочтению:

лист нержавейки параметрами 50х50 см;
болты 6х150, оснащенные шайбами и гайками;
фильтровальный элемент проточной очистки – пригодится от старой стиральной машинки;
прозрачная полая трубка длиной 10 м, к примеру, от водяного уровня;
обычный пищевой пластиковый контейнер на 1,5 литра с прочной герметичной крышкой;
набор штуцеров с «елочкой» с диаметром отверстия в 8 мм;
болгарка для резки;
дрель;
герметик силиконовый.

Чтобы сделать печь на водороде, подойдет сталь 03Х16Н1, а вместо воды можно взять щелочной раствор, который создаст агрессивную среду для прохождения тока, при этом продлит длительность эксплуатации стальных листов.

На заметку! Перед началом работ нужно определить вариант выкладки. Это может быть обустройство теплого пола, выкладка трубопровода по плинтусам, другие варианты. После проекта нужно посчитать требуемую длину трубопровода.

Как сделать отопление дома водородом самостоятельно:

Металлический лист уложить на ровный стол, нарезать на 16 равных частей. Получаются прямоугольники для будущей горелки. Теперь отрезать у всех 16 прямоугольников один угол – это нужно для последующего соединения деталей.
С обратной стороны каждого элемента высверлить отверстие для болта. Из всех 16 листов 8 будет анодами, а 8 катодами. Аноды и катоды нужны для прохождения электрического тока через детали с разной полярностью, это обеспечивает разложение щелочи или дистиллята на водород и кислород.
Теперь в пластиковый контейнер выложить пластины, учитывая полярность, чередуя плюс и минус. Изолятором пластин послужит прозрачная трубка, которую нужно нарезать на кольца, а потом полосками толщиной в 1 мм.

На заметку! Предлагаемый вариант горелки для водородного котла является прибором с параллельным включением.

Металлические пластины фиксируются между собой шайбами таким образом – сначала шайба надевается на ножку болта, затем надевается пластина. После пластины нужно надеть на болт 3 шайбы, потом снова пластину. Таким способом навешивается 8 пластин на анод и 8 пластин на катод.

Совет! Навешивать металлические элементы следует в зеркальном порядке – разворачивая анод на 180⁰C. Так «плюс» заходит в зазоры между элементами с «минусом». А гайки затягиваются после того, как пластины изолированы полосками из прозрачной трубы.

Теперь нужно выяснить точку упора для болта в пищевом контейнере, в этом месте просверлить отверстие. Если болты в емкость не входят, то ножка болта обрезается до нужной длины. После этого болты продеть в дырки, надеть на ножки шайбы и для герметичности зажать конструкцию гайками. Крышку емкости оснастить отверстием для штуцера, вставить элемент в дырку и для герметичности промазать зону стыка герметиком. Теперь продуть штуцер. И если через крышку выходит воздух, то придется герметизировать крышку по всему периметру.

Тестируется генератор подключением любого источника тока с наполнением емкости водой. На штуцер надевается шланг, второй конец которого погружен в емкость. Если в жидкости образуются воздушные пузыри, то схема работает, если нет, нужно проверить мощность подачи тока. Бывает, что в воде пузырьков воздуха не образуется, но в электролизере они появляются обязательно.

Для обеспечения нужного количества тепловой энергии необходимо увеличить выработку и выход газа повышением напряжения в электролите. В воду залить щелочь, например, гидроксид натрия, который есть в средстве для прочистки труб «Крот». Снова подключить источник подачи тока и проверить мощность электролизера.

Самый последний этап – присоединение горелки к трубопроводу магистрали отопления. Это может быть теплый пол, плинтусная разводка. Стыки следует герметизировать силиконом и можно запускать оборудование в работу.

Важно! Для обеспечения бесперебойной и безопасной работы системы необходимо интегрировать в схему фильтр и клапан. Фильтр требуется для формирования водяного затвора и предупреждения взрывов, а клапан устанавливается в точке выхода водорода – чтобы не допустить скопления газа.

газовый и на воде, изготовление

Если вы хотите максимально эффективно отапливать дом, при этом не тратить много средств на энергоноситель, то вам стоит рассмотреть альтернативный вариант отопительного оборудования. Котел водородный не требует сложного обслуживания. Он отличается надежностью и долговечностью, но имеет довольно сложную конструкцию. Все комплектующие агрегата должны быть высокого качества. Несмотря на это, водородное нагревательное оборудование можно сделать своими руками.

Плюсы и минусы водородных отопительных котлов

Поскольку в нагревательных приборах в качестве топлива используется водород, рассмотрим преимущества энергоносителя:

Водород в баллонах можно приобрести в любом регионе страны.
Отопительные системы с использованием водорода не требуют для работы участия человека, потому что представляют собой замкнутый цикл.
Приемлемая цена топлива – главное достоинство.
Количество выделяемой тепловой энергии составляет 121 МДж/кг, что намного выше такого же показателя у пропана, который равен 40 МДж/кг.

Стоит не забывать о недостатках водородного топлива:

уровень шума при работе котла старого образца высокий;
если превысить нормативное давление, то создается взрывоопасная ситуация;
агрегат потребляет много воды;
в некоторых населенных пунктах сложно купить баллоны с водородом;
в старых установках нужно делать отдельный дымоход для разогретого пара, выделяющегося при каталитической реакции.

Преимущества водородных котлов заключаются в следующем:

Агрегат не выбрасывает вредные соединения в атмосферу.
Водород не горит, а отдает тепло при взаимодействии с кислородом. Вода образуется в результате каталитической реакции.
При температуре теплоносителя всего 40 градусов теплопотери исключены.
В процессе работы котла происходит химическая реакция, которая протекает без использования открытого пламени.
Современные водородные котлы отличаются бесшумной работой, не требуют устройства отдельного дымохода, потому что разогретый пар и вода сразу подаются в систему отопления. Благодаря этому агрегат можно устанавливать в любом месте.

Минусы водородных агрегатов связаны с повышенными требованиями к качеству всех составляющих элементов и узлов. Чтобы обслуживать и ремонтировать прибор, придется привлекать специалистов. Довольно сложно найти запасные детали для нагревательного оборудования.

Принцип работы водородного котла и его схема

Отапливать жилье с помощью водородных котлов придумали в Италии не так давно. Ранее ученые пытались создать бытовой котел на водороде, но сделать агрегат из привычных материалов было невозможно, потому что температура горения водорода очень высокая.

Процесс отопления простой и понятный – в отопительном котле есть специальный резервуар, заполненный водородом, когда он нагревается до 300 градусов, то газ вступает во взаимодействие с кислородом. В результате реакции образуется пар и вода, подающиеся в систему отопления жилого дома.

Рекомендуем к прочтению:

Принцип работы водородного нагревательного оборудования следующий:

В специальный электролизер подается электролитический раствор, который при прохождении через электроды способствует выработке водяного пара, кислорода и водорода.
Смесь газов поступает в сепаратор, где из общей массы выделяется водород. Очищенный газ подается в другой узел через специальный клапан. Причем обратного хода у газа нет, что сводит вероятность создания взрывоопасной ситуации на нет.
Далее водород подается в камеру сгорания с теплообменником. Здесь водород вступает в реакцию с кислородом при участии катализатора. В итоге теплообменник с находящимся внутри теплоносителем нагревается.
Отработанный газ подается обратно в камеру с электролитом.

Для регулировки мощности в нагревательном оборудовании установлены каналы со специальным катализатором. При этом катализатор можно задействовать в химической реакции или исключить из нее.

Виды водородных котлов

Любой водородный котел отопления работает по общему для всех агрегатов принципу. Разница между ними есть только в мощности, материале, из которого изготовлен корпус, и других незначительных характеристиках.

Для примера рассмотрим технические характеристики двух котлов американского производства (модели Star 1000 и ННО):

Энергопотребление обоих генераторов составляет 1,2-3 кВт/ч.
За сутки оба прибора расходуют 5,5 л воды.
В течение дня каждый прибор способен генерировать 1,2-2 л топлива.
Обе разновидности отопительного оборудования подходят для обогрева помещения площадью не более 250 м².
Срок службы составляет минимум 15 лет.
В приборах установлено два контура. Один контур нагревательный, а второй – отопительный.
Цена агрегатов колеблется в пределах 3-3,5 тысяч долларов.

Важно! Водородный генератор не работает постоянно. Он включается, когда температура в помещении опускается ниже установленного порога, поэтому расходует мало электроэнергии.

Правила выбора отопительного котла на водороде

Выбирая котел на водороде, обращайте внимание на следующие критерии:

количество контуров;
мощность прибора;
производитель;
количество потребляемой электроэнергии.

Мощность водородного нагревательного оборудования стартует от 27 Вт. Верхний предел мощности не ограничивается. Для отопления дома можно использовать несколько маленьких котлов или установить один мощный агрегат.

Специалисты рекомендуют придерживаться следующих правил выбора водородного нагревателя:

Мощность котла должна соответствовать используемой отопительной сети и характеристикам теплоносителя. Также учитывается размер отапливаемой площади.
Если планируется организовать несколько отопительных контуров, то габариты камеры сгорания должны позволять установить дополнительные теплообменники.
В доме должна быть исправная электросеть, которая способна выдержать мощность нагревательного оборудования.
Все узлы и детали котла должны быть качественные и долговечные.
Прибор должен быть сертифицированным и иметь необходимую систему безопасности.

Техника безопасности и особенности эксплуатации

Отопительный котел на водороде нужно правильно эксплуатировать.

Рекомендуем к прочтению:

В ходе его использования придерживайтесь следующих правил:

Нельзя самостоятельно модернизировать и переделывать водородное нагревательное оборудование. Это повышает вероятность утечки водорода. При его взаимодействии с воздухом создается взрывоопасная ситуация.
Установите внутри теплообменника датчики температуры. Это позволит контролировать степень нагрева воды. Периодически проверяйте температуру, не допускайте перегревания теплоносителя.
Не эксплуатируйте отопительное оборудование в режимах и условиях, которые не предусмотрены производителем. Это может привести к нежелательной цепной реакции.
На горелочное устройство установите запорную арматуру и подключите ее к температурному датчику. Это позволит при необходимости обеспечивать охлаждение котла.
Если давление газа в камере сгорания критически повышается, то нужно выяснить причину такого повышения, принять меры для стабилизации работы.
Следите за подачей воды, периодически меняйте электролитный раствор.

Важно! При правильной и бережной эксплуатации водородное нагревательное оборудование прослужит до 30 лет, вдвое превысив гарантийный срок.

Самодельный водородный котел

Для сборки котла вам понадобятся листы из высоколегированной нержавеющей стали толщиной 2-4 мм, фильтр для очистки воды, газовые шланги диаметром 8 мм из прозрачного материала, рассчитанные на высокое давление. Также подготовьте по паре болтов с шайбами и гайками размером 150х6 мм, штуцер для шланга диаметром 0,8 см, герметичную емкость из пластика вместительностью 1,5-2 литра и профильную трубу сечением 4х4 см и 2х2 см.

Из инструментов понадобится следующее:

сварочный аппарат;
болгарка с насадкой для резки металла;
строительный нож;
дрель со сверлами;
рожковый ключ;
отвертка;
прибор для нарезки резьбы диаметром 6 мм.

Сначала делаем водородный генератор в такой последовательности:

Из стального листа вырезаем 16 пластин размером 5х5 см. Один угол каждой пластины срезаем под 45 градусов, в другом углу, расположенном напротив, высверливаем 6-миллиметровое отверстие.
Пластины насаживаем на болт, чередуя с шайбами. Все фиксируем гайкой. Делаем два таких болта. В итоге получается два радиатора, которые можно вставлять друг в друга.
В крышке пластикового контейнера прорезаем два отверстия под болты. При этом пластины радиаторов должны располагаться друг над другом, но не соприкасаться.
Пластины крепим на крышку и устанавливаем крышку так, чтобы сторона с радиаторами была внутри контейнера. Под крышку для лучшей герметичности укладываем резиновую прокладку.
В крышке делаем еще два отверстия под гибкие трубки для подачи воды и водорода. Диаметр отверстий 8 мм.
В отверстия вставляем стальные патрубки с резьбой. С двух сторон укладываем прокладки и закрепляем гайками.
Теперь нужно проверить герметичность контейнера. Для этого к одному патрубку подключаем манометр, а к другому – компрессор. Нагнетаем давление в 2 атм. в течение получаса. Если давление не меняется, то корпус герметичный.
Проверяем, как работает генератор. На один патрубок устанавливаем обратный клапан и подключаем баллон с газом. Во второй патрубок подаем воду, а к электродам подключаем ток.

Теперь приступаем к изготовлению котла:

Профильную трубу сечением 2х2 см режем на 8 частей длиной 30 см.
Трубу сечением 4х4 см нарезаем на 3 части. Одна из них длиной 20 см, а две другие – по 8 см.
В трубе длиной 20 см с двух торцов прорезаем отверстия под такие же трубы. Вставляем в них отрезки длиной 8 см и привариваем.
На три торца крестовины устанавливаем заглушки, а на четвертую ставим заглушку с патрубком.
От центра крестовины отступаем 7-8 см и на каждой части высверливаем отверстие диаметром 1-1,4 см.
В четыре подготовленные отверстия ввариваем газовые форсунки.
К каждому торцу крестовины привариваем по паре профильных труб сечением 2х2 см. Они должны формировать прямой угол с крестовиной.
Из стального листа вырезаем три заготовки размером 30х30 см. В двух заготовках вырезаем по 4 дырки диаметром 0,2-0,3 см. Они должны совпадать с местом расположения форсунок. В третьей заготовке делаем дырки диаметром 1 см.
Трубу сечением 2-3 см нарезаем на куски длиной по 50 см и привариваем к стальному листу, который ранее вырезали (размером 30х30 см).
В трубе сечением 2 см и длиной на 3-4 см меньше, чем протяженность ранее сваренных труб, высверливаем по отверстию в нижней и верхней части.
Трубу привариваем к стальному листу 30х30 см с отверстиями меньшего диаметра.
Конструкцию переворачиваем и крепим к ней второй стальной лист. Причем патрубки должны совпасть с отверстиями.
Привариваем к конструкции из стали горелку.
Патрубки для тока теплоносителя привариваем к нужным отверстиям в корпусе.
На патрубок подачи устанавливаем датчик температуры. К горелке прикрепляем детектор пламени. Оба датчика соединяем контроллерами или системами визуально-звукового оповещения.
Обязательно проверяем герметичность корпуса.

После этого нужно сделать защитный наружный кожух подходящих размеров. Его также свариваем из стальных листов и устанавливаем в корпус все элементы конструкции, правильно соединив их между собой. Тщательно проверьте герметичность всех соединений. Подайте ток на электроды и запустите котел в тестовом режиме. В качестве катализатора используем растворенную в воде щелочь или соль. Катализатор нужен для увеличения выхода газа и улучшения проводимости воды.

Отопление на водороде, водородная установка и горелка для обогрева дома, сборка своими руками

Для получения тепла в доме можно использовать различные источники энергии. Есть среди них и достаточно необычные варианты – например, водородное топливо. В настоящее время отопление водородом используется отечественными потребителями редко из-за некоторых сложностей в получении сырья.

Однако метод этот все равно считается самым экологически чистым и обеспечивает нагрев больших помещений. А расходы на такое отопление будут хотя и большими по сравнению с использованием в качестве энергоносителя газа, однако заметно меньшими по сравнению с эксплуатацией твердотопливных и электрических котлов.

Особенности водородного отопления

Впервые отопление дома на водороде было разработано итальянскими изобретателями. Созданный ими прибор практически не создавал шума и не выбрасывал в атмосферу вредные вещества. При этом температура внутри котлов была невысокой, и оборудование можно было делать не из чугуна или жаропрочной стали, а из обычного металла и даже пластика.

«Классическим», низкотемпературным вариантом отопления на водороде является выделение тепла в процессе образования воды из водорода и кислорода. Хотя существует и методика, предусматривающая обратный процесс – расщепление водных молекул для создания водородного топлива, сгорающего в котлах.

Котлам, работающим на водороде, не нужна специальная система отвода в атмосферу продуктов сгорания. Ведь в процессе выделяется только пар, безвредный для окружающей среды. А получение сырья практически не представляет особой проблемы, в отличие от таких энергоносителей, как газ, дизтопливо и пеллеты.

Расходы при использовании отопления на водороде будут идти только на электроэнергию для генератора.

Преимущества и недостатки

Распространению системы водородного отопления способствует целый ряд достоинств такого метода:

Экологическая чистота выбросов.
Работа без применения огня (только для обычных низкотемпературных систем). Так как тепло получается не при сгорании, а в результате химической реакции. Соединение водорода и кислорода приводит к получению воды, а выделившаяся при этом энергия идет в теплообменник. Температура теплоносителя при этом не превышает 40 градусов, что является практически идеальным режимом для системы «теплых полов».
Использование водородного топлива экономит средства владельца частного дома.

Единственный более выгодный способ в плане эксплуатации – газовое отопление, далеко не всегда доступное для загородного жилья.

Также использование водорода снижает затраты углеводородов типа нефти и газа, представляющих собой невозобновляемые ресурсы.

Правда, имеются у методики и недостатки. Во-первых, водород является достаточно взрывоопасным и, за счет этого, трудно транспортируемым веществом, хотя эта проблема существует только для низкотемпературного варианта.

Во-вторых, специалистов, способных на правильную установку таких котлов и сертификацию водородных баллонов, в нашей стране немного.

Принцип и устройство

Работа отопления на водороде основана на выделении значительного объема тепловой энергии, получаемой в результате взаимодействия кислородных и водородных молекул. Процесс характеризуется большими размерами необходимой для его протекания емкости и высоким КПД (>80%). Для правильного функционирования оборудования необходимо:

подключение к источнику жидкости, роль которого чаще всего выполняет водородная система;
наличие электропитания, без которого невозможно поддерживать электролиз;
периодическая замена катализатора, частота зависит от производительности и конструкции котла;
соблюдение требований безопасности )хотя по сравнению с газовым отоплением их намного меньше за счет протекания всех реакций внутри котла, и от пользователя необходим только визуальный контроль процесса).

Впрочем, учитывая, что создать своими руками такое оборудование, как низкотемпературная водородная установка для отопления дома, вряд ли получится, чаще всего используют альтернативный метод – получение водорода и использование его в качестве энергоносителя. Такой вариант будет доступнее по цене и обеспечит большую температуру теплоносителя в отопительной системе (такую же, как и газ).

Сборка системы

В состав систем водородного отопления входят водородные генераторы, горелки и котлы. Первый необходим для разложения жидкости на составляющие (с использованием катализаторов для ускорения процесса или без них). Горелка создает открытое пламя, а котел служит теплообменным устройством. Все это можно приобрести в соответствующих магазинах, однако та же система, созданная своими руками, как правило, работает эффективнее.

Сборку генератора водорода можно осуществить несколькими способами. Для его изготовления понадобится несколько стальных трубок, бак для расположения конструкции, широтно-импульсный генератор мощностью от 30А и выше или другой источник питания. Кроме того, при сборке не обойтись без посуды для дистиллированной воды.

Подача жидкости, из которой будет выделяться водород, осуществляется внутрь герметичной конструкции, где находятся пластины из нержавеющей стали (чем их больше, тем больше получается водорода, хотя тратится и дополнительная электроэнергия), примыкающие друг к другу.

В емкости под действием тока происходит процесс расщепления молекул воды на кислород и водород, после чего последний подается в котел, где установлена горелка. Если же ток подается не от сети, а от ШИМ-генератора, эффективность системы увеличивается.

Применяемые материалы

В системе отопления применяется, как правило, дистиллированная вода, в которую добавляют гидроксид натрия в пропорции 10 л жидкости на 1 ст. л вещества. При отсутствии или проблематичности получения нужного количества дистиллята разрешается использование и обычной воды из крана, но только в том случае, если в ее составе отсутствуют тяжелые металлы.

В качестве металлов, из которых изготавливают водородные котлы, допустимо использовать любые виды нержавеющих сталей – отличным вариантом станет ферримагнитная сталь, к которой не притягиваются лишние частицы. Хотя основным критерием выбора материала все-таки должна быть устойчивость к коррозии и ржавчине.

Для сборки аппарата обычно используются трубки диаметром 1 или 1,25 дюйма. А горелка приобретается в соответствующем магазине или интернет-сервисе.

Если правильно подобрать материалы и тщательно изучить схему отопления, изготовление установки и ее присоединение к котлу не представляет собой ничего сложного.

Целесообразность методики

Причиной установки системы отопления на водороде в частном доме может быть отсутствие в нем природного газа и наличие электроэнергии. При этом расходы на обеспечение здания теплом оказываются меньшими по сравнению с использованием электронагревательных приборов.

Кроме того, отсутствует необходимость в трубах для отвода продуктов сгорания. Получается, что водородная установка вполне может использоваться в загородных домах в качестве самостоятельного или дополнительного отопительного оборудования.

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:

Неисчерпаемость водорода, а также возможность получать его в любом количестве.
Получение водорода считается более выгодным экономически, чем постоянная добыча полезных ископаемых, обладающих горючими свойствами (газа, угля, нефти и т. д.).
Система отопления работает без вредных для людей и атмосферы выхлопов, выделяя обычный водяной пар.
Нет необходимости в пламени (водородное отопление работает на базе химических реакций).
Котел обладает максимально высоким КПД.
Устройство работает совершенно бесшумно.
Отсутствует необходимость в строительстве и эксплуатации дымохода.
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:

Теплообменник.
Электролизер.
Камера сгорания.
Предохранительный блок, защищающий от «обратки» (с 2 ступенями).
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.

Использование водородного генератора для отопления частного дома

Современные методы отопления зданий и помещений предложены на отечественном рынке в виде множества вариантов. Вполне объяснимо, что потребители выбирают те, которые обещают максимальную эффективность при минимальных затратах.

Одним из альтернативных способов обогрева помещения считается применение водородного генератора.

Немного истории

Принцип действия водородной энергии был отмечен еще в древние времена. Известный врачеватель Парацельс при проведении своих научных экспериментов заметил, что при соединении некоторых элементов образуются пузырьки, которые он в то время принял за воздух. Позже выяснилось, что это был водород, представляющий собой газ без цвета, при определенных условиях проявляющий взрывные свойства.

В настоящее время водород научились использовать в разных целях, в том числе – для отопления жилого дома или любых других сооружений. Эти технологии активно развивают и внедряют во множестве отраслей. Являясь новшеством на рынке научных разработок, обогрев водородом уже заинтересовал многих потребителей и продолжает набирать популярность среди широких масс.

Доказано, что водород считается не только довольно распространенным, но и легкодоступным веществом. Единственная сложность – его приходится добывать из химических соединений, чаще всего – воды.

Особенности водородного генератора

Исходя из требований и квадратуры частного или муниципального сооружения, необходимо выбрать водородную горелку с оптимальным уровнем мощности, адаптированным под нужды конкретного помещения. Следует заметить, что максимально возможный показатель мощности генераторов равняется 6.

Получение водорода, по праву признанного самым экономичным видом топлива, возможно в любом количестве. Обязательным условием для этого является наличие электрической энергии, а также воды.

Основная задача техники – полноценное самостоятельное отопление помещений. Однако установки, работающие на основе водорода, могут отлично дополнять уже работающие системы обогрева дома. Следует только следить за тем, чтобы все элементы теплосистемы функционировали на уровне низких температур.

Также эти агрегаты используются для обогрева помещения с помощью теплых полов, которые в настоящее время легко собрать своими руками.

Принцип действия устройства

Процесс выработки тепла основан на электролизе воды в среде, насыщенной катализатором. Главное условие нормальной работоспособности, а также безопасности генератора в том, что в таких условиях вода не распадается на кислород и водород, сочетание которых может быть взрывоопасным.

Современные генераторы работают на выработку газа Брауна. Это совершенно невзрывоопасное вещество коричневатого или зеленого оттенка, называемое также водяным газом. После выработки и нагревания до 40 градусов он сразу идет на камеры сгорания, а конкретнее – в теплообменник. Там происходит его смешивание с воздушно-топливными элементами.

Компоненты водородного генератора

Основными конструктивными составляющими простейшего водородного агрегата являются трубы и непосредственно котел. Часто никаких технических аксессуаров или дополнительных элементов и приспособлений больше не требуется.

Это касается и комплектующих, предназначенных для вывода продуктов горения. Ведь в результате функционирования генератора в атмосферу выделяется исключительно пар: водяной, чистый и совершенно безопасный.

Часто горелки такого типа имеют модульную конструкцию, в каждой части которой работает свой катализатор, что увеличивает общую эффективность работы системы.

Что касается труб для системы водородного отопления, то целесообразно применять те, диаметр которых находится в диапазоне от 1 до 1,25 дюймов. Допускаются некоторые отклонения, но чаще всего для обогрева дома используют конкретно эти. Важное правило, которым не следует пренебрегать при установке отопительных труб, – каждое предыдущее разветвление должно быть большим по диаметру, чем последующее.

Особенности электролитического генератора водорода

Водородный генератор, основанный на принципе электролиза, выпускают чаще всего в контейнерном исполнении. Обязательным условием приобретения такого устройства для отопления считается наличие следующих документов: разрешение от Ростехнадзора, сертификаты (соответствия ГОСТР и гигиенический).

Электролитический генератор состоит из следующих элементов:

блока, включающего в себя трансформатор, выпрямитель, распределительные коробки и устройства, блок пополнения и деминерализации воды;
устройства для раздельного получения водорода и кислорода – электролизера;
системы анализа газа;
системы охлаждения жидкости;
системы, направленной на обнаружение возможной утечки водорода;
панели управления и автоматической системы контроля.

Для достижения максимально эффективного процесса электропроводности применяют капли щелока. Резервуар с ним пополняется по мере необходимости, но чаще всего это происходит примерно 1 раз в год.
Любые электролитические генераторы промышленного типа производятся на основании европейских норм экологии и безопасности.

Опытным путем доказано, что покупка водородного электролитического генератора намного выгоднее регулярного приобретения газа. Так, для производства 1 кубометра газа из водорода и кислорода требуется всего порядка 3,5 кВт электрической энергии, а также пол-литра деминерализованной воды.

Преимущества использования водородного агрегата

Устройство привлекает многих по следующим причинам:

Коэффициент полезного действия составляет порядка 90%, техника конкурирует с самыми передовыми достижениями науки и техники, связанными с отоплением любого дома.
Для достижения тепла нет необходимости в применении пламени. Весь процесс основан на химических реакциях с катализаторами.
Абсолютная безвредность устройства.
Генераторы из водорода представляют собой источники чистой энергии, которую нельзя исчерпать.
Применение водорода как основного источника тепла минимизирует необходимость в постоянной эксплуатации ископаемых ресурсов, затраты на добычу которых во много раз превышают затраты на производство тепла из водорода.
Совершенная беззвучность работы агрегата. Монтаж устройства не требует проведения отдельных дымоходов.

Негативные стороны водородного типа обогрева зданий

Справедливости ради стоит выделить некоторые минусы такого метода отопления:

взрывоопасность, которая может быть спровоцирована некорректной эксплуатацией агрегата;
недостаточная распространенность водородных устройств на российском рынке, что сопровождается проблемами с монтажом или покупкой оборудования;
нехватка специалистов и сервисных мастеров, способных сертифицировать или обслуживать отопительные приборы такого класса.

Возможно ли самостоятельное создание водородного генератора?

Лучше не рисковать, т. к. подобный процесс связан не только с необходимостью знания тонкостей техники и химии, но также требует должного соблюдения правил безопасности. Зато монтаж оборудования своими руками возможен. Для этого достаточно соблюдать инструкцию и не допускать самодеятельности.

Обогрев любого дома должен обеспечивать не только комфортное проживание человека, но и экологическую чистоту окружающей среды. Это достигается за счет того, что после сгорания водорода не образуется никаких вредных соединений.

В западных странах отопление с помощью водородных генераторов получило широкое признание и экономическое обоснование. Если подобный метод приживется и в России – это значительно повысит эффективность обогрева с минимальными затратами на ресурсы.

Котел отопления на водороде: обзор лучших. Водородный котел

Использование водорода в отоплении

В век технологий существует множество вариантов отопить свой дом. Однако любители самостоятельно создавать разные технические приспособления могут сделать отопление дома водородом своими руками. Это экологически чистый, в то же время, очень мощный источник тепла, благодаря которому можно отопить большое помещение.

Котел отопления на водороде итальянского производства

Водородное отопление дома было разработано одной из компаний в Италии. Когда такая установка работает, она не производит никаких вредных выбросов. Таким образом, это экологически чистое, эффективное, бесшумное отопление дома.

Ученые разработали способ сжигать водород для отопления дома при такой температуре, как 300 градусов по Цельсию. Благодаря этому появилась возможность производить котлы для отопления из традиционных материалов. Такого типа котлы для функционирования не требуют специальной системы отвода продуктов сгорания в атмосферу, так как здесь таковых продуктов нет. В данном случае выделяется только пар, не вредный для окружающей среды. А получить водород – это доступный процесс. Все, на что будут идти расходы, — это только электроэнергия. А если вы будете, используя водородный генератор для отопления, задействовать еще и солнечные панели, то и затраты на электричество можно минимизировать.

Чаще всего котел на водороде применяется для того чтобы обогревать полы. И такие системы на сегодняшний день можно найти с самой разной мощностью. Монтируются они собственноручно.

Водородная установка для отопления дома состоит из следующих компонентов: котел и трубы, имеющие диаметр 25-32 мм (1-1,25 дюймов). Трубы других размеров используются редко. Трубы можно смонтировать самостоятельно, но здесь следует выполнять одно условие – после каждого разветвления диаметр должен быть меньшим. И порядок уменьшения диаметра следующий – труба D32, труба D25. После разветвления – труба D20, последняя – труба D16. Когда такое правило соблюдается, то водородная горелка для отопления будет работать эффективно и качественно.

Принцип работы водородного отопления

Совет! Чтобы снизить расходы, можно оборудовать обогрев на солнечных батареях, коллекторах, поставить водородный генератор для отопления частного дома. В этом случае затраты на обслуживание потребуются минимальные, регулярных расходов практически не будет.

Преимущества и недостатки

Профессионалы выделяют следующие достоинства отопления на водороде:

Нет огня. Тепловая энергия вырабатывается в процессе протекания химической реакции, где не требуется горения любого вида топлива.
Постоянство температурных показателей. Теплоноситель поддерживается в нагретом до +40 С состоянии на всем протяжении времени, пока котел запущен в эксплуатацию.
Универсальность применения. Нет никаких ограничений для формирования системы в любых строениях.
Практичность. Невысокая температура теплоносителя гарантирует отсутствие ожогов, а смонтировать схему отопления сможет домашний мастер с минимальными навыками владения инструментом.
Экологичность. В процессе работы прибор не выделяет вредных газов, продуктов сгорания, частиц отработки и шлака. Котел выделяет нейтральный газ, не загрязняющий атмосферу.

Эксперименты с вечным поленом

Вечным поленом называют небольшой металлический бак с маленькими отверстиями для выхода водяного пара. Эту емкость заполняют водой, закручивают горловину болтом, и кладут на дно печи. Емкость разогревается до большой температуры, с нее выходит водяной пар, поступая прямо на горящие угли.

В результате, по заявлениям экспериментаторов, черная сажа в дыму пропадает. Т.е. якобы частички углерода, обычно уносимые в трубу, теперь все реагируют с кислородом.
Пламя становится насыщенным с длинными языками и т.д.

Но правда замеры реального полученного тепла не проводились, замерить его в домашних условиях невозможно, но все признаки большой энергоотдачи присутствуют….

Перспективы водорода как топлива для котла отопления

Водород – это самое распространенное «топливо» во Вселенной и десятый по распространению химический элемент на Земле. Проще говоря – проблем с запасами топлива у вас не будет.
Этот газ не может навредить ни людям, ни животным, ни растениям – он не токсичен.
«Выхлоп» водородного котла абсолютно безвреден – продуктом горения этого газа является обычная вода.
Температура горения водорода достигает 6000 градусов Цельсия, что говорит о высокой теплоемкости этого вида топлива.
Водород легче воздуха в 14 раз, то есть при утечке «выброс» топлива улетучится из котельной сам по себе, причем в очень сжатые сроки.
Стоимость одного килограмма водорода – 2-7 долларов США. При этом плотность газообразного водорода равна 0,008987 кг/м3.
Теплотворная способность кубического метра водорода – 13 000 кДж. Энергоемкость природного газа в три раза выше, но себестоимость водорода как топлива ниже в десятки раз. В итоге альтернативное отопление частного дома водородом обойдется не дороже практики использования природного газа. При этом владельцу водородного котла не нужно оплачивать аппетиты хозяев газовых компаний и строить дорогостоящий газопровод, а равно и проходить чрезвычайно бюрократизированную процедуру согласования всяческих «проектов» и «разрешений».

Словом, как топливо водород имеет самые радужные перспективы, которые уже оценила аэрокосмическая отрасль, использующая водород для «заправки» ракет.

Современная разработка — водородный отопительный котел

Как работает котел отопления на водороде

Точно так же, как и обычный газовый котел:

Топливо подается на горелку.
Факел горелки разогревает теплообменник.
Залитый в теплообменник теплоноситель транспортируют к батареям.

Только вместо магистрального газопровода или емкостей со сжиженным горючим для производства топлива необходимо использовать особые установки – генераторы водорода.

Причем самый распространенный вид бытового генератора – это электролитическая установка, расщепляющая воду на водород и кислород. Себестоимость топлива, которое производят электрические генераторы для отопления водородом доходит до 6-7 долларов за килограмм. При этом для производства кубического метра горючего газа необходима вода и 1,2 кВт электроэнергии.

А вот на отводе продуктов горения в данном случае можно сэкономить. Ведь в процессе горения смеси кислорода и воздуха выделяется только водяной пар. Так что «настоящий» дымоход такому котлу не нужен.

Плюсы водородных котлов

Водородом можно «топить» любые котлы. То есть абсолютно любые – даже старые «советские» агрегаты, приобретенные в 80-х годах прошлого века. Для этого вам понадобится новая горелка и гранит или шамотный камень в топке, увеличивающий тепловую инерцию и нивелирующий эффект перегрева котла.
У водородных котлов увеличенная тепловая мощность. Стандартный газовый котел на 10-12 кВт на водороде «выдаст» до 30-40 киловатт тепловой мощности.
Для отопления водородом по большому счету нужна только горелка. Поэтому «под водород» можно переделать даже твердотопливный котел, инсталлировав горелку в топку.
Базу для получения топлива – воду – можно извлечь из водопроводного крана. Хотя идеальным полуфабрикатом для производства водорода является дистиллированная вода, в которую подмешен гидроксид натрия.

Минусы водородных котлов

Малый ассортимент водородных котлов и газогенераторов промышленного типа. Большинство продавцов предлагают «самоделки» с сомнительной сертификацией.
Высокая цена промышленных моделей.
Взрывоопасный «характер» топлива – в смеси с кислородом (в пропорции 2:5) водород превращается в гремучий газ.
Высокий уровень шума газогенерирующих установок.
Высокая температура пламени – до 3200 градусов Цельсия, затрудняющая использование водорода в качестве топлива для кухонной печи (нужны особые рассекатели). Впрочем, h3ydroGEM — котел отопления на водороде итальянского производства giacomini – укомплектован горелкой температурой пламени до 300 градусов Цельсия.

Составные части водородной установки

Устройство системы для отопления, функционирующей на водороде, достаточно проста.

Котел, играющий роль теплообменника, – это основной элемент, где происходит выработка водорода.

Котел, функционирующий на водороде, можно собрать из доступных элементов, а для его работы необходима лишь обычная или дистиллированная вода (+)

Элетролизер – главная действующая часть котла, где происходит электролитическая реакция, приводящая к распаду воды на h3 и О2. Элемент представляет собой резервуар, наполненный водой, в который помещаются металлические электроды, обладающие максимальной проводимостью тока.

К пластинкам подсоединены провода, по которым осуществляется подача электричества.

Горелка – приспособление, способствующее разогреву теплоносителя в отопительной системе. Находится в топочной камере, для ее разжигания подается искра.

Клапан горелки – специальная деталь, находящаяся в верхней части устройства. Благодаря этой детали h3, поднявшийся наверх, легко преодолевает барьер, недоступный другим выделившимся веществам, и поступает непосредственно в горелку.

В заводских водородных котлах предусмотрен блок управления. На панели отображаются показатели напряжения и тока, регулятор мощности и рычаги настройки других параметров работы

Трубопровод – коммуникации, которые отходят от агрегата и используются для подачи тепла во все помещения дома. Для обвязки используют трубы отопления диаметром диаметром 25-32 мм. При прокладке соблюдают основополагающее правило: диаметр каждого следующего разветвления должен быть меньше, чем у предыдущего.

Критерии выбора генераторов

При решении приобрести подобную технику, важно обращать внимание на следующие критерии.

Мощность. У современных приборов величина этого показателя может значительно варьироваться, что позволяет выбрать оптимальный вариант как для небольшого дома, так и для двух-, трехэтажного строения.

Средний расход воды в современных моделях генератора не слишком велик. В течение 24 часов для функционирования прибора понадобится примерно 5,5 литров, за счет которых генерируется 1,2-2 литров топлива

Число контуров. На приборах, функционирующих на водороде, обычно устанавливается отопительный контур. В некоторых моделях предусмотрен также дополнительный монтаж второго (нагревательного) контура.

Уровень потребления электроэнергии. Технологии сегодняшнего дня позволяют добиться отличной производительности тепла при использовании минимума электричества. Энергопотребление различных видов генераторов варьируется от 1,2 до 3 кВт за 1 час.

Низкий расход электроэнергии достигается благодаря тому, что водородный котел работает не беспрерывно, а лишь для поддержания определенной температуры в помещении.

Источник питания. Все разновидности водородных генераторов можно разделить на две большие категории: одна работает от газа, другая – от электричества.

Производитель. Лучше предпочесть проверенных производителей (Италия, США). Стоит опасаться некачественной продукции, предлагаемой сомнительными предприятиями по крайне низким ценам.

Советы по эксплуатации котла

Для улучшения функционала агрегата важно придерживаться прилагаемой инструкции. Усовершенствовать работу прибора можно, добавив дополнительные детали (при этом следует строго соблюдать правила безопасности).

Установленный на горелке датчик пламени повышает безопасность системы. При затухании огня устройство в автоматическом режиме перекрывает поступление горючего газа в горелку, тем самым препятствуя его попаданию в помещение

Можно вмонтировать во внутреннюю часть теплообменника специальные датчики, позволяющие отслеживать повышение показателей нагрева воды, а также дополнить конструкцию горелки запорной арматурой.

Достаточно подключить ее непосредственно к датчику температуры, чтобы котел автоматически выключался, как только нагрев достигнет заданного показателя.

Полезно также установить устройство нормированного охлаждения котла.

Устройства на водороде могут применяться не только как единственное отопительное оборудование в доме, но и совмещаться с другими системами нагрева. Основные теплоустановки в этом случае могут работать в низкотемпературном режиме.

В случае соблюдения норм эксплуатации агрегат, работающий на водороде, послужит не один десяток лет. Хотя гарантийный срок подобных устройств составляет 15 лет, на практике они могут качественно работать на протяжении 20-30 лет.

Починка подобных аппаратов не составит труда опытному мастеру, поскольку принципиальная схема котла на водороде не слишком отличается от аналогов, работающих на иных видах топлива.

Что необходимо для изготовления топливной ячейки дома

Приступая к изготовлению водородной топливной ячейки, надо обязательно изучить теорию процесса образования гремучего газа. Это даст понимание происходящего в генераторе, поможет при настройке и эксплуатации оборудования. Кроме того, придётся запастись необходимыми материалами, большинство из которых будет нетрудно найти в торговой сети. Что же касается чертежей и инструкций, то мы постараемся раскрыть эти вопросы в полном объёме.

Проектирование водородного генератора: схемы и чертежи

Самодельная установка для получения газа Брауна состоит из реактора с установленными электродами, ШИМ-генератора для их питания, водяного затвора и соединительных проводов и шлангов. В настоящее время существует несколько схем электролизёров, использующих в качестве электродов пластины или трубки. Кроме того, в Сети можно найти и установку так называемого сухого электролиза. В отличие от традиционной конструкции, в таком аппарате не пластины устанавливаются в ёмкость с водой, а жидкость подаётся в зазор между плоскими электродами. Отказ от традиционной схемы позволяет значительно уменьшить габариты топливной ячейки.

Электрическая схема ШИМ-регулятора

Схема единичной пары электродов, используемых в топливной ячейке Мейера

Схема ячейки Мейера

Электрическая схема ШИМ-регулятора

Чертёж топливной ячейки

Электрическая схема ШИМ-регулятора

В работе можно использовать чертежи и схемы рабочих электролизёров, которые можно адаптировать под собственные условия.

Выбор материалов для строительства генератора водорода

Для изготовления топливной ячейки практически никаких специфичных материалов не требуется. Единственное, с чем могут возникнуть сложности, так это электроды. Итак, что надо подготовить перед началом работы.

Если выбранная вами конструкция представляет собой генератор «мокрого» типа, то понадобится герметичная ёмкость для воды, которая одновременно будет служить и корпусом реактора. Можно взять любой подходящий контейнер, главное требование — достаточная прочность и газонепроницаемость. Разумеется, при использовании в качестве электродов металлических пластин лучше использовать прямоугольную конструкцию, к примеру, тщательно загерметизированный корпус от автомобильного аккумулятора старого образца (чёрного цвета). Если же для получения HHO будут применяться трубки, то подойдёт и вместительная ёмкость от бытового фильтра для очистки воды. Самым же лучшим вариантом будет изготовление корпуса генератора из нержавеющей стали, например, марки 304 SSL.
Электродная сборка для водородного генератора «мокрого» типа
При выборе «сухой» топливной ячейки понадобится лист оргстекла или другого прозрачного пластика толщиной до 10 мм и уплотнительные кольца из технического силикона.
Трубки или пластины из «нержавейки». Конечно, можно взять и обычный «чёрный» металл, однако в процессе работы электролизёра простое углеродистое железо быстро корродирует и электроды придётся часто менять. Применение же высокоуглеродистого металла, легированного хромом, даст генератору возможность работать длительное время. Умельцы, занимающиеся вопросом изготовления топливных ячеек, длительное время занимались подбором материала для электродов и остановились на нержавеющей стали марки 316 L. К слову, если в конструкции будут использоваться трубки из этого сплава, то их диаметр надо подобрать таким образом, чтобы при установке одной детали в другую между ними был зазор не более 1 мм. Для перфекционистов приводим точные размеры:
— диаметр внешней трубки — 25.317 мм;
— диаметр внутренней трубки зависит от толщины внешней. В любом случае он должен обеспечивать зазор между этими элементами равный 0.67 мм.
От того, насколько точно будут подобраны параметры деталей водородного генератора, зависит его производительность
ШИМ-генератор. Правильно собранная электрическая схема позволит в нужных пределах регулировать частоту тока, а это напрямую связано с возникновением резонансных явлений. Другими словами, чтобы началось выделение водорода, надо будет подобрать параметры питающего напряжения, поэтому сборке ШИМ-генератора уделяют особое внимание. Если вы хорошо знакомы с паяльником и сможете отличить транзистор от диода, то электрическую часть можно изготовить самостоятельно. В противном случае можно обратиться к знакомому электронщику или заказать изготовление импульсного источника питания в мастерской по ремонту электронных устройств.
Импульсный блок питания, предназначенный для подключения к топливной ячейке, можно купить в Сети. Их изготовлением занимаются небольшие частные компании в нашей стране и за рубежом.
Электрические провода для подключения. Достаточно будет проводников сечением 2 кв. мм.
Бабблер. Этим причудливым названием умельцы обозвали самый обычный водяной затвор. Для него можно использовать любую герметичную ёмкость. В идеале она должна быть оборудована плотно закрывающейся крышкой, которая при возгорании газа внутри будет мгновенно сорвана. Кроме того, рекомендуется между электролизёром и бабблером устанавливать отсекатель, который будет препятствовать возвращению HHO в ячейку.
Конструкция бабблера
Шланги и фитинги. Для подключения генератора HHO понадобятся прозрачная пластиковая трубка, подводящий и отводящий фитинг и хомуты.
Гайки, болты и шпильки. Они понадобятся для крепления частей электролизёра между собой.
Катализатор реакции. Для того чтобы процесс образования HHO шёл интенсивнее, в реактор добавляют гидроксид калия KOH. Это вещество можно без проблем купить в Сети. На первое время будет достаточно не более 1 кг порошка.
Автомобильный силикон или другой герметик.

Заметим, что полированные трубки использовать не рекомендуется. Наоборот, специалисты рекомендуют обработать детали наждачной бумагой для получения матовой поверхности. В дальнейшем это будет способствовать увеличению производительности установки.

Инструменты, которые потребуются в процессе работы

Прежде чем приступить к постройке топливной ячейки, подготовьте такие 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.

Кроме того, если вы будете самостоятельно заниматься постройкой ШИМ-генератора, то для его наладки потребуется осциллограф и частотомер. В рамках данной статьи мы этот вопрос поднимать не будем, поскольку изготовление и настройка импульсного блока питания лучше всего рассматривается специалистами на профильных форумах.

Техника безопасности и особенности эксплуатации

Отопительный котел на водороде нужно правильно эксплуатировать.

В ходе его использования придерживайтесь следующих правил:

Нельзя самостоятельно модернизировать и переделывать водородное нагревательное оборудование. Это повышает вероятность утечки водорода. При его взаимодействии с воздухом создается взрывоопасная ситуация.
Установите внутри теплообменника датчики температуры. Это позволит контролировать степень нагрева воды. Периодически проверяйте температуру, не допускайте перегревания теплоносителя.
Не эксплуатируйте отопительное оборудование в режимах и условиях, которые не предусмотрены производителем. Это может привести к нежелательной цепной реакции.
На горелочное устройство установите запорную арматуру и подключите ее к температурному датчику. Это позволит при необходимости обеспечивать охлаждение котла.
Если давление газа в камере сгорания критически повышается, то нужно выяснить причину такого повышения, принять меры для стабилизации работы.
Следите за подачей воды, периодически меняйте электролитный раствор.

Важно! При правильной и бережной эксплуатации водородное нагревательное оборудование прослужит до 30 лет, вдвое превысив гарантийный срок.

Выводы и полезное видео по теме

На представленном ниже видеоролике вы увидите обзор модели газового котла, работающего на водородном топливе, произведенного известной корейской компанией DAEWOO.

Водород не без основания называют топливом будущего: этот газ может стать практически безграничным ресурсом дешевого экологически чистого горючего, которое можно использовать в разных установках.

Котел на водородном топливе, изготовленный в заводских условиях или самостоятельно, позволит создать автономную отопительную систему. Это поможет значительно сократить платежи в ЖКХ, решит вопрос о поддержании комфортной температуры в жилых комнатах и подсобных помещениях.

Источники

https://otoplenie-doma.org/otoplenie-na-vodorode.html
https://dizain-vannoy.ru/sistema-otopleniya/sistemy-otopleniya/vodorodnoe-induktsionnoe/otoplenie-na-vodorode.html
http://teplodom1.ru/domotopl/286-toplivo-iz-vody-samoe-deshevoe.html
https://www.tproekt.com/vodorodnyj-kotel-otoplenia-aponcy-uze-10-let-tak-topat-domiki/
https://sovet-ingenera.com/otoplenie/kotly/vodorodnyj-kotel-otopleniya.html
https://aqua-rmnt.com/otoplenie/generator-vodoroda-dlya-sistemy-otopleniya-sobiraem-dejstvuyushhuyu-ustanovku-svoimi-rukami.html
https://dizain-vannoy.ru/sistema-otopleniya/oborudovanie/kotly/kotel-vodorodnyy.html

[свернуть]

5 идей домашнего обогревателя своими руками с пошаговым руководством

Сохранение тепла — одна из основных забот в холодное зимнее время года. Каждый год нам приходится тратить много денег на отопительные системы, и затраты на поддержание тепла с помощью этих устройств действительно могут стать финансовым бременем для многих из нас. Ну не каждый раз. Если вы достаточно умны и изобретательны, вы действительно можете обогреть свой дом с небольшими затратами на топливо. Не будь мрачным. Если вы сомневаетесь в своем творчестве, мы здесь, чтобы помочь вам.Команда Soothing Air придумала для вас множество творческих идей для обогревателей своими руками.

Это одна из самых популярных форм самодельных обогревателей, и они идеально подходят для чрезвычайных ситуаций, например, при нехватке электроэнергии. В Интернете можно найти множество дизайнов нагревателей для цветочных горшков. Большинство из них работают нормально, но предназначены для кратковременного использования. Более того, они не выглядят так хорошо, чтобы ими пользоваться на глазах у гостей. Наши терракотовые обогреватели или обогреватели для цветочных горшков настолько хорошо спроектированы, что вы можете использовать их в качестве домашнего декора.Вы также можете использовать его в неэкстренных ситуациях, и он портативный по размеру. Одного нагревателя для цветочного горшка с четырьмя свечами достаточно для комфортного обогрева небольшого помещения, например, ванной комнаты.

Вещи, которые вам понадобятся

4 свечи или Tealights
один цветочный горшок размером 5 дюймов
один цветочный горшок размером 6 дюймов с основанием
14 кусочков ½-дюймовых орехов
11 кусочков ½ дюймовые плоские шайбы
Стержень с резьбой ½ дюйма длиной от 11 до 14 дюймов.
Металлическая цепочка

Как сделать?

Сначала наденьте две гайки на один конец стержня. Это нужно для того, чтобы ничего не выпало после того, как вы соберете терракотовый обогреватель для свечей.
Создайте петлю металлической цепи, поместив два конца металлической цепи в стержень. Затем закройте цепь другой гайкой, чтобы плотно зафиксировать ее на стержне.
Наденьте шайбу на стержень с противоположной стороны от металлической цепи и вставьте стержень в отверстие 6-дюймового цветочного горшка.Закройте его одной шайбой и гайками.
Затем поставьте одну шайбу, затем 5-дюймовую кастрюлю и закройте ее еще двумя гайками. Натсы фиксируют банки на своих местах.
Теперь вставьте все гайки и шайбу, оставив по одной в стержни. Эти металлические гайки и шайбы помогут удерживать и излучать больше тепла.
Наконец, проделайте отверстие в центре основания цветочного горшка и приклейте его стержнем с одной шайбой и гайкой.

Ваш терракотовый обогреватель готов к работе.Теперь вы можете повесить свой стильный самодельный нагреватель для свечей на любую устойчивую подставку или полку.

Как работать?

Использовать нашу версию нагревателя для цветочных горшков очень просто. Вам просто нужно поставить на подставку 4 свечи или чайные свечи. Однако следует обратить внимание на одну вещь: вы должны оставить небольшой промежуток между основанием и большой кастрюлей, чтобы не пропустить кислород. Однако, если зазор слишком велик, тепло, выделяемое свечами, будет потеряно. Один обогреватель для цветочного горшка может согреть небольшую комнату за 30 минут.Чтобы начать излучать тепло, потребуется от 15 до 20 минут. Вы можете использовать два или три нагревателя для цветочных горшков, если собираетесь использовать эти нагреватели в большой комнате. Главное преимущество в том, что эти обогреватели не требуют обслуживания. Это самый дешевый способ обогреть дом без использования обогревателя или даже электричества.

Наши керамические обогреватели, изготовленные своими руками, являются наиболее эффективным самодельным обогревателем для комнаты средних размеров. В нем используется тепловая способность керамики в базовой конструкции тепловентилятора.Этот обогреватель также питается от свечей. При использовании всего трех свечей максимальная зарегистрированная температура составила 300 ° F. При работающем вентиляторе он может постоянно генерировать температуру около 200 ° F.

Что вам понадобится?

4 или 5 кирпичей
Керамическая чаша или керамическая посуда (мы использовали керамическую посуду из мультиварки объемом 4,5 литра)
Поднос или тарелка для установки свечей
Небольшой вентилятор

Обогреватель своими руками: Керамический обогреватель своими руками

Как сделать?

Выберите подходящее место для сборки нашего самодельного керамического обогревателя.Угол комнаты было бы здорово. Таким образом обогреватель может передавать тепло в центр комнаты. Убедитесь, что вы разместили его на наименее используемой стороне вашей комнаты. Это снизит вероятность несчастных случаев. Установите обогреватель на любой горючий предмет, например на металлический стол.
Поставьте свечи на поднос и положите рядом с ним два кирпича.
Зажгите свечи и положите керамическую посуду на поднос, положив его край на кирпичи.
Поместите два или три кирпича за керамическую чашу и поместите на них вентилятор.

Как работать?

Для работы керамического обогревателя достаточно зажечь свечи и включить вентилятор. Вы готовы наслаждаться комфортным теплом по всей комнате. Благодаря отличной теплоотдаче и теплоизлучению керамических изделий, этот обогреватель отлично работает. В отличие от других обогревателей, керамическая чаша быстро нагревается. Вентилятор увеличивает способность нагревателя к тепловому излучению в заданном направлении. Самодельный керамический обогреватель, сделанный своими руками, может быть не таким стильным, как обогреватель для глиняных горшков, но он очень эффективен по сравнению с другими самодельными обогревателями.И что удивительно, этот обогреватель не требует никакого топлива, кроме свечей и нескольких вольт для вентилятора. Вы также можете использовать его как самодельный гаражный обогреватель.

Спиртовой обогреватель — это обогреватель, который вы можете сделать из обычных бытовых принадлежностей в любой аварийной ситуации. Умение делать спиртовой обогреватель во много раз повысит ваши навыки выживания. Если у вас нет электрического спирта, обогреватель может обеспечить вам аварийный нагрев, чтобы приготовить и согреться. Это очень дешевый (около 6 долларов) и многоразовый обогреватель.Вам просто нужно долить 70% спирт. Однако этот обогреватель работает с открытым пламенем, и с ним нужно обращаться очень осторожно.

Вещи, которые вам понадобятся

Металлическая банка. (подойдут жестяные банки, банки с краской)
Рулоны туалетной бумаги
70% изопропиловый спирт или медицинский спирт.

Обогреватель «Сделай сам»: обогреватель для спирта / туалетной бумаги

Как сделать

Поместите рулон туалетной бумаги в металлическую банку.
Смочите туалетную бумагу медицинским спиртом, чтобы она была только мокрой.
Зажгите спирт

Как работать

Спиртовой нагреватель совершенно безопасен, если вы бережно обращаетесь с огнем. Спирт действует как топливо, а туалетная бумага действует как фитиль в свече. Он может гореть более часа, так как горит только спирт, находящийся на воздухе. Спирт на дне банки остается прохладным.

Если вы ищете самодельный обогреватель, работающий от электричества, мы рекомендуем этот самодельный обогреватель постоянного тока.Это очень дешево и легко сделать. Его безопасно использовать, поскольку он не подвергается воздействию открытого огня, как ранее упомянутые обогреватели. Все материалы, используемые в этом индукционном нагревателе, доступны в обычных магазинах. Этот обогреватель может обеспечивать температуру около 30 ° C, и вы можете использовать его для идеального обогрева небольшого помещения. Вы также можете использовать их как самодельный гаражный обогреватель, если размер вашего гаража небольшой или средний.

Вещи, которые вам понадобятся

Шприц 30 мл
Нихромовая проволока 24 дюйма
Парижский гипс
Металлическая банка
Изолента и электрический провод
Металлическая решетка, равная размеру металлической банки
Открывалка для консервов
Электрический вентилятор, который вставляется в металлическую банку
Тонкий стальной стержень.
Электрический выключатель

Как сделать?

Сначала возьмите нихромовую проволоку и намотайте ее на 30 мл шприц, чтобы получилась катушка.
Сделав катушку, снимите шприц со спирали.
Возьмите гипс в чашке и налейте в него воды. Затем хорошо перемешайте ложкой или палкой.
Заполните шприц на 30 мл смесью гипса, пока она находится в жидкой форме.
Снимите насос со шприца и удерживайте его в таком положении в течение некоторого времени.
Теперь откройте закрытую сторону металлической банки консервным ножом.
Когда гипс Пэрис приобретет твердую форму, разрежьте цилиндр шприца с помощью аппарата для горячей сварки и выньте твердый гипс из цилиндра.
Затем поместите гипс в змеевик и воткните тонкий стальной стержень в твердый гипс с одной стороны на другую.
Теперь соедините оба конца катушки электрическим проводом и заклейте их электрическими лентами.
Затем проделайте два отверстия в корпусе металлической банки и закрепите проволочную катушку в банке за свободные концы стального стержня.
Сделайте еще несколько отверстий в корпусе банки для переключателя и подставки для нагревателя.
Поместите переключатель в отверстие и соедините его электрическими шнурами, подключенными к катушке.
Вырежьте соответствующее отверстие в центре крышки банки и прикрепите к нему электрический вентилятор винтами.
Приклейте металлическую решетку к стороне, ближайшей к змеевику, и закройте ее винтами, чтобы сделать ее безопасной для использования.
Подключите шнур питания вентилятора к выключателю.
Закройте банку крышкой, прикрепленной к вентилятору, после того, как вытащите шнур питания с отверстием.

Обогреватель «сделай сам»: электрический тепловентилятор

Как работать

После того, как вы выполнили приведенные выше инструкции, ваш обогреватель готов к использованию. Подключите шнур питания и включите его. Нагрев змеевика займет 5-10 минут, а вентилятор будет всасывать холодный воздух и проталкивать его через теплый змеевик, чтобы передать тепло вокруг.

Если вы ищете отопительное решение, работающее на неограниченном количестве естественной энергии, то эта солнечная панель, сделанная своими руками, станет для вас лучшим выбором.Этот солнечный обогреватель сделан из множества алюминиевых банок. Вы можете подумать, что это странно. Но идея не очень надуманная. Самое замечательное в этой технологии то, что она не только экологична, но и перерабатывается, что делает ее очень рентабельной и эффективной. Это самый дешевый способ обогрева дома, обеспечивающий долгосрочное отопление.

Вещи, которые вам понадобятся

240 алюминиевых банок
4 фута * 8 футов * ½ дюйма лист фанеры.
4 фута * 8 футов Оргстекло
Высокотемпературный силикон
Термостойкая черная аэрозольная краска
Пластиковая трубка
Сверлильный станок с широкими сверлами
Дерево для изготовления 4 футов * 8 футов * 3.Рама 5 дюймов.
Воздуходувка, работающая от солнечной энергии

Как сделать?

Постройте деревянный каркас размером 4 фута * 8 футов * 3,5 дюйма из деревянного листа. Затем прибейте лист фанеры такого же размера к задней части рамы.
Просверлите два отверстия, одно в верхней части рамы, а другое в нижней части рамы.
Просверлите большие отверстия с обеих сторон банок, кроме 16 банок. Эти 16 банок следует просверлить только сверху. Они будут в нижних рядах.Будьте осторожны, так как алюминий может быть очень острым.
Поместите банки друг на друга. И заделать место стыка силиконами. Сделайте 16 столбцов банок по 15 банок в каждой.
Дайте силикону застыть, а затем распылите черную краску на них и на раму.
Вставьте колонны в раму и накройте их оргстеклом.
Вырежьте два отверстия в комнате или доме, в которых будет подаваться тепло. Одно отверстие должно быть внизу стены чуть выше уровня пола.Одно отверстие должно быть в верхней части стены.
Закрепите только что сделанный каркас на внешней стене или в любом месте, где много солнечного света.
Соедините оба отверстия рамы с отверстиями в комнате через пластиковую трубку. И как можно лучше изолируйте их.
Установите нагнетатель на верхнюю или нижнюю трубу. Это сделало бы воздушный поток более эффективным.

Как это работает?

Эта солнечная панель всасывает холодный воздух из нижней трубы комнаты, а затем направляет его к термостойкой панели.Под воздействием солнечных лучей окрашенные алюминиевые банки быстро нагреваются. Кроме того, холодный воздух, всасываемый из комнаты, проникает в панель и нагревается. Затем горячий воздух возвращается через верхний туннель. Стоит отметить, что нагреватель на солнечной панели не будет обеспечивать такую же температуру, как газовая печь или масляный нагреватель, но он может обеспечивать тепло до разумной температуры без какой-либо внешней энергии. Вы можете посмотреть это видео, чтобы узнать больше об этом самодельном солнечном нагревателе.

Обогреватели «сделай сам» — отличный способ существенно сэкономить на расходах на отопление.Они очень дешевые, а некоторые даже экологически чистые. Так что возьмите набор инструментов и начните делать обогреватель своими руками уже сегодня!

Категории: Нагреватели

Как превратить воду в топливо, построив самодельный кислородно-водородный генератор «Безумная наука :: WonderHowTo

Вот как построить сексуально выглядящий водно-топливный генератор, который превратит вашу водопроводную воду в водопроводную воду. чрезвычайно мощный чистый горящий газ!

Генератор кислородного водорода, подобный этому, использует электричество от автомобильного аккумулятора для разделения воды на водород и кислород. Вместе они создают топливо, которое намного более мощное, чем бензин, и единственный выделяемый выброс — вода!

Для этого проекта вам понадобится нержавеющая сталь и некоторые фитинги из АБС-пластика. Я посетил местную производственную компанию, и у них не только было много металлолома на выбор, они даже были готовы помочь мне разрезать его до нестандартных размеров.Работа, на которую у меня ушло бы несколько часов с парой ножниц и ножовкой, ушла всего за несколько минут с их оборудованием.

Я использовал нержавеющую сталь 20 калибра и с помощью их гидравлического перфоратора вырезал точные отверстия в верхней и нижней части пластин. Когда закончили, у меня было 12 пластин размером 3 «x 6», 4 пластины размером 1-1 / 2 «x 6» и три 1 «соединительных ленты размером 6», 4-1 / 2 «и 3 1/4. «. Ленточный шлифовальный станок использовался для сглаживания неровных краев вокруг отверстия.

Затем я использовал наждачную бумагу зернистостью 100, чтобы отшлифовать каждую пластину по диагонали.Вы можете увидеть узор «X», который я отшлифовал на обеих сторонах пластин. Это увеличивает площадь поверхности пластины и помогает производить больше газа.

Пластины соединяются в этой конфигурации с помощью пластиковых стержней, пластиковых шайб и гаек из нержавеющей стали для обеспечения правильных электрических соединений. Затем наверху была прикреплена 4-дюймовая заглушка для очистки из АБС-пластика с помощью нескольких болтов из нержавеющей стали.

Я прикрепил поворотное колено к верхней части крышки, и основной генератор готов.Теперь сделаем тело.

Корпус состоит из двух 4-дюймовых переходников для очистки из АБС-пластика, с перевернутой 4-дюймовой заглушкой и вклеенной в дно. Трубка из акрила или АБС диаметром 4 дюйма делает корпус, а пластины генератора и крышка привинчиваются к верхней части. Барботер для воды изготавливается аналогичным образом, но его нужно закреплять сбоку.

Зажимы сделаны из лома акрила. или трубку из АБС-пластика, приклеенную к боковой стороне корпуса

К верхнему колену добавлена трубка из полимера и односторонний обратный клапан, чтобы клапан пропускал газ, но не входил обратно.

Электролит — дистиллированная вода и около 2-4 чайных ложек КОН (гидроксид калия). Также можно использовать соль или пищевую соду, но со временем они могут загрязнить тарелки.

В барботер добавляют воду, затем снова закрывают колпачок и присоединяют полиэтиленовые трубки. Пришло время проверить это с помощью автомобильного аккумулятора на 12 В и нескольких соединительных кабелей. Газ формируется, и я собрал его в небольшую бутылку с водой для тестирования.

Газ горит так быстро, что почти взрывоопасен, и баллон разносится по улице.Топливо снова превращается в воду, и это хорошо для окружающей среды.

Вода, уже находящаяся в этой системе, должна быть способна производить несколько тысяч литров топлива. Чтобы наполнить его, просто добавьте еще воды!

Вы еще не видели видео? Вы все еще можете увидеть это здесь!

Если вам нравится этот проект, возможно, вам понравятся некоторые из моих. Посмотрите их на www.thekingofrandom.com

Хотите освоить Microsoft Excel и вывести свои перспективы работы на дому на новый уровень? Начните свою карьеру с помощью нашего пакета обучения Microsoft Excel Premium A-to-Z из нового магазина гаджетов и получите пожизненный доступ к более чем 40 часам инструкций от базового до расширенного по функциям, формулам, инструментам и многому другому.

Купить сейчас (97% скидка)>

Отопление водородом — Характеристики

HyDeploy — это первый в Великобритании демонстрационный проект водорода по закачке водорода в действующую газовую сеть объемом до 20 об.% С целью создания стартовой площадки для рынка смешивания водорода в Великобритании. Смесь в 20 об.% Для внутреннего потребления в Великобритании будет эквивалентна удалению 2,5 млн автомобилей с дороги.¹

Проект HyDeploy является результатом сотрудничества между Cadent, Northern Gas Networks (NGN), Progressive Energy, HSE Bespoke Research and Consultancy, ITM Power и Университетом Кил. Основные субподрядчики — Otto Simon Ltd (OSL), Dave Lander Consulting и Kiwa Gastec. Программа финансируется Ofgem через Конкурс сетевых инноваций и является крупнейшим газовым инновационным проектом, когда-либо финансировавшимся Ofgem.

HyDeploy — это 6-летняя программа, которая началась в 2017 году и должна быть завершена в 2023 году.Программа включает три отдельных испытания подмешивания водорода в концентрации 20 об.% В газораспределительную сеть — одно в частной сети Кильского университета, одно в сети NGN и одно в сети Cadent.

Основная цель проекта — обеспечить безопасность при смешивании водорода и облегчить устранение нормативных барьеров, необходимых для запуска рынка смешивания водорода. К концу программы цель состоит в том, чтобы дать возможность производителю водорода закачивать водород в газовую сеть — точно так же, как поставщик биометана может сегодня.

Почему 20 об.%?

Водород и электричество с низким содержанием углерода, вероятно, станут двумя ключевыми столпами декарбонизированной энергетической системы. Беспроигрышное и низкоуровневое использование водорода имеет первостепенное значение для установления для Великобритании путей с наименьшими затратами для достижения своих юридически обязательных целей по сокращению выбросов углерода.

Предыдущая работа, проведенная HSE ², показала, что смесь водорода 20 об.% Вряд ли потребует значительных вмешательств в газовые сети.Кроме того, все бытовые газовые приборы, соответствующие требованиям Директивы по газовым приборам (GAD) 1996 года, были протестированы с содержанием водорода 23 об.% В рамках сертификации ЕС. Поэтому цель HyDeploy состоит в том, чтобы создать необходимую доказательную базу, чтобы продемонстрировать, что смесь водорода с 20 об.% Так же безопасна, как и природный газ.

Демонстрируя, что существующие приборы и газовые сети способны принимать смесь водорода с 20 об.% Без модификации, коммерческое использование водорода отделяется от принятия заказных приборов, устраняя необходимость в обязательной замене прибора.Это решает «курицу и яйцо» проблему предложения, ожидающего спроса, и наоборот. Это позволяет на раннем этапе развертывания водорода сосредоточить инвестиции на необходимой инфраструктуре снабжения, необходимой для массового производства, в первую очередь на инфраструктуре кондиционирования природного газа и CCUS, одновременно закладывая основу для более глубокой экономии углерода за счет транспортных топливных элементов; низкоуглеродистое гибкое производство электроэнергии; и потенциально полная конверсия водорода в газовую сеть.

Экономия углерода

Спрос на отопление в Великобритании составляет чуть более половины общих выбросов ³, поэтому небольшие изменения имеют большое значение.Добавление 20 об.% Водорода в сеть природного газа откроет 29 ТВт.ч / год низкоуглеродного отопления в рамках внутреннего спроса на газ. ¹

Чтобы представить эту цифру в перспективе, в 2018 году программа стимулирования использования возобновляемых источников тепла (RHI) предоставила в общей сложности 11 ТВт-ч низкоуглеродного тепла и, по прогнозам, к концу 2021 года будет поставлять дополнительно 10 ТВт-ч в год. ⁴ (21 ТВт-ч / у итого). RHI — это правительственный механизм поддержки низкоуглеродного тепла со стороны правительства Великобритании, охватывающий как небытовое (биометан, отходы и т. Д.), Так и бытовое (котлы на биомассе, тепловые насосы воздушного потока и т. Д.) Низкоуглеродное тепло.Сравнение со смесью водорода показано на рисунке 1.

Таким образом, очевидно, что добавление водорода в количестве 20 об.% Обеспечит существенную экономию углерода, в то же время снизив риски на ранних этапах внедрения водорода.

Рисунок 1: Сравнение низкоуглеродного тепла

Обеспечение безопасности

Все газораспределительные сети имеют лицензию Ofgem на транспортировку природного газа потребителям в соответствии с Правилами газовой безопасности (управления) (GS (M) R).Текущий предел содержания водорода в GS (M) R составляет 0,1 мол.% ⁵, поэтому для транспортировки газа с более высоким содержанием водорода требуется разрешение HSE. Одобрение HSE предоставляется в виде специальных исключений, основанных на представлении научных доказательств, чтобы продемонстрировать, что любое предлагаемое изменение «так же безопасно, как и текущая операция».

HyDeploy получил первое в Великобритании освобождение от водородного топлива от HSE в ноябре 2018 года для первого испытания в университете Кил.

Для каждого испытания потребуется отдельный процесс утверждения, поэтому в общей сложности от HSE будет запрошено три Исключения, чтобы можно было провести все три испытания.

Почему три испытания?

Структура HyDeploy с тремя испытаниями была специально разработана для надлежащего управления риском доставки смеси 20 об.% Водорода. Каждое испытание рассчитано на 10 месяцев.

Первое испытание, которое должно начаться в сентябре 2019 года, будет включать водород в одну из газовых сетей, находящихся в ведении Кильского университета. Это первое испытание доставит водородную смесь в 100 домов и 30 факультетов.

Рисунок 2: Общий график программы

В рамках сбора доказательств в поддержку первого заявления об освобождении, газовые приборы в сети были:

Газовый сейф проверен;
испытание на герметичность с использованием водорода до 28 об.%; и,
протестирован на безопасность с содержанием водорода до 28 об.%.

Все без исключения устройства, которые были безопасными и герметичными для природного газа, оказались безопасными и герметичными для смешанного природного газа.

Окончательное внедрение смеси с 20 об.% Водорода не может зависеть от посещения каждого дома в Великобритании для проверки безопасности газа и тестирования всех газовых приборов. Следовательно, существует путь между надлежащим образом контролируемым исследованием в Килле и обеспечением достаточной доказательной базы, позволяющей смешивать водород без вмешательства.

Проведя еще два испытания, можно постепенно добиться необходимого сокращения досудебного вмешательства, насколько позволяет доказательная база.Два следующих испытания начнутся в 2020 и 2021 годах, каждое из которых обеспечит 20 об.% Смеси примерно в 700 домах. Второе испытание будет проходить в сети NGN на северо-востоке, а третье — в сети Cadent на северо-западе.

Процесс утверждения проб

Успешный процесс утверждения каждого испытания зависит от определения, понимания и снижения профиля риска предлагаемого предприятия. HSE Bespoke Research and Consultancy лидирует в создании научно-доказательной базы.Для поддержки первого заявления об освобождении были предприняты 18 месяцев лабораторных, кабинетных и полевых работ, при этом основные направления деятельности:

приборов;
материалов;
обнаружение газа;
характеристики газа; и,
операционных процедур.

В каждой из этих областей была создана исчерпывающая база фактических данных, а также была разработана количественная оценка риска (QRA), позволяющая объединить все доказательства в один сравнительный анализ.QRA было сосредоточено на понимании профиля рисков испытания и пришло к выводу, что смешанный природный газ, содержащий 20 об.% Водорода, так же безопасен, как и природный газ ⁶.

Технологическое проектирование

В качестве рабочего оборудования, используемого для проведения каждого испытания, будет электролизер мощностью 0,5 МВт, поставляемый компанией ITM Power, и блок ввода водородной сети (H ₂ GEU), поставляемый Thyson. Электролизер будет снабжаться возобновляемым электричеством, чтобы гарантировать, что производимый водород не содержит углерода.Для каждого испытания линия подачи природного газа среднего давления будет переведена в безопасное место. Внутри соединения водород будет вырабатываться электролизером и смешиваться с природным газом в H ₂ GEU ( см. Рис. 3 ).

Рисунок 3: Схема процесса HyDeploy

Смешанный газ будет возвращен в линию подачи среднего давления, которая затем будет спускаться через существующую управляющую станцию в изолированную сеть низкого давления, снабжающую дома.Схема управления максимизирует уровень смешивания в пределах технологического процесса, оставаясь в пределах пределов индекса Воббе, как указано GS (M) R. Индекс Воббе — это мера способности газа передавать энергию, измеряемая в МДж / м ³.

На протяжении всего проекта была проведена тщательная оценка безопасности, включая анализ уровней защиты (LOPA) и HAZOP. Электролизер и H ₂ GEU спроектированы для автоматической работы, при этом ручное вмешательство требуется только для возобновления работы после останова.

Каждое испытание будет определять местонахождение электролизера и H ₂ GEU для минимизации риска в соответствии с принципами ALARP. После доставки каждого испытания электролизер и H ₂ GEU будут выведены из эксплуатации и перевезены в следующее место испытаний для установки и эксплуатации.

Пути смешивания

Цель HyDeploy — предоставить платформу для развертывания смешивания водорода. После успешного выполнения программы поставщик водорода должен иметь возможность подать заявку на освобождение без необходимости предоставления каких-либо дополнительных доказательств.Это положит начало рынку смешивания водорода, чтобы вывести смесь водорода на один уровень с биометаном в качестве вектора с низким содержанием углерода.

Существует ряд путей развертывания, которые можно использовать для смешивания водорода, два примера — это объемные поставки и проекты по преобразованию энергии в газ.

Массовая поставка смешанного газа с водородом, такая как проект HyNet, позволяет широко применять смешанный природный газ. HyNet предназначен для доставки водородной смеси более чем 2 миллионам потребителей на северо-западе Великобритании, наряду с декарбонизацией промышленного кластера Северо-Запада.Производственный подход будет заключаться в кондиционировании природного газа посредством автотермического риформинга (ATR) в сочетании с инфраструктурой CCUS для декарбонизации газа и секвестрации двуокиси углерода.

Рисунок 4: Проект HyNet

Другой путь внедрения смешивания — использование низкоуглеродной электроэнергии там, где это возможно и экономически выгодно, и получение водорода посредством электролиза. Этот путь вряд ли обеспечит оптовые поставки в ближайшем будущем ⁷, но может оказаться полезным на раннем этапе производства, особенно для распределенного спроса и использования высокой чистоты, такой как топливные элементы.

Более глубокая экономия углерода

За счет отделения инвестиций в поставку водорода от использования, требования к инвестициям и профиль риска внедрения использования водорода существенно снижаются. Это закладывает основы для более глубокой экономии углерода на водороде за счет топливных элементов, низкоуглеродного диспетчерского производства электроэнергии, что позволяет использовать более прерывистые возобновляемые источники энергии, а также потенциально полного преобразования газовой сети.

HyDeploy обеспечивает практическое развертывание сегодня, обеспечивая стартовую площадку для внедрения водорода в Великобритании и за ее пределами.

Список литературы

1. Подача заявки на сетевую карту HyDeploy , Ofgem, 2016

2. Закачка водорода в газовую сеть (1047 рублей), Управление по охране труда и технике безопасности, 2015 г.

3. Выбросы парниковых газов в Великобритании 1990–2017 гг. , BEIS, 2019

4. Статистика стимулирования использования возобновляемых источников тепла , BEIS, 2019

5. Правила газовой безопасности (управления) , 1996

6. HyDeploy: Первый в Великобритании проект по внедрению водородной смеси, Clean Energy Journal, 2019

7. Почему водород? , Инженер-химик, 2019

Это седьмая статья из серии, в которой обсуждаются проблемы и возможности водородной экономики, разработанной в партнерстве со специальной группой IChemE Clean Energy Special Interest Group. Для получения дополнительных записей посетите концентратор серии.

Обзоры на

heat водорода — интернет-магазины и отзывы на heat водорода на AliExpress

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для нагрева водорода.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот водород высшего качества скоро станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что получили водород на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в нагревании водорода и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести heathydrogon по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните лучший опыт покупок прямо здесь.

Лучший водород для отопления — отличные предложения по водороду для отопления от глобальных продавцов водорода для отопления

Отличные новости !!! Вы выбрали водород для отопления.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший водород для отопления в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили водород для отопления на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в водороде для отопления и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести водород для отопления по самой выгодной цене.

Индукционный нагрев — хороший вариант для минимизации содержания водорода в процессе сварки с предварительным нагревом

Индукционный нагрев — хороший вариант для минимизации содержания водорода в процессе сварки с предварительным нагревом.

Меню

Оборудование
- Сварщики
- Механизмы подачи проволоки
- Сварочный интеллект
- Автоматизация
- Плазменные резаки
- Газовое оборудование
- Газовый контроль
- Индукционный нагрев
- Удаление дыма
- Тренировочное оборудование
Технологии
- Легкость использования
- Продуктивность
- Оптимизация и производительность
Безопасность
- Голова и лицо
- Рука и тело
- Сварочный дым
- Перегрев
Аксессуары
- Аксессуары
Расходные материалы
Отрасли
- Отрасли
- Приложения
Ресурсы
Поддержка
Около

Ресурсы
- Руководства по сварке
- Сварочное образование и обучение
- Учебные материалы
- Меры предосторожности
- Калькуляторы сварных швов
- Часто задаваемые вопросы
- Галерея проектов
- Библиотека статей
- Видео библиотека
- Информационные бюллетени
- Форумы
- Подкаст — Сварка труб
- Связаться с нами
Поддержка
- Пункты обслуживания
- Инструкции и запчасти
- Гарантия
- Производители двигателей
- Настройка системы
- Программного обеспечения
- Свяжитесь с нами
- Часто задаваемые вопросы
- Регистрация продукта
- Заказать литературу
Около
- Карьера
- Наша компания
- Связаться с нами
- Клуб владельцев
- Выпуски новостей
- Сертификаты
- Свяжитесь с нами
- События
- Роуд-шоу
- Фирменные товары
- Специальные предложения
- новые продукты

Войти в систему
Где купить
Поиск
Поиск
Поиск

Оборудование
Сварщики
- МИГ (GMAW)
- TIG (GTAW)
- Палка (SMAW)
- С приводом от двигателя
.