Получение водорода из воды в домашних условиях для отопления


Как получить газ Брауна. Отопление газом Брауна


Получение газа Брауна

Давайте разберемся, откуда этот газ появляется. Есть устройство обзываемое генератором газа Брауна— предназначен он для получения того самого газа, о котором так активно рассуждает интернет сообщество. Данное изобретение позволило снизить затраты на производство водорода и значительно уменьшить количество вредных выбросов. Под действием переменного тока, вода расщепляется на самостоятельные составляющие, на два атома водорода НН и атом О (кислорода). Если выражаться научным языком, то этот метод называется — электролизом воды, в результате чего получается газ с химической формулой ННО.

Для того чтобы расщепить воду методом электролиза необходимо затратить 442,4 килокалории на Моль. В итоге из одного литра воды получится — 1866,6 литров гремучего газа. При сгорании водорода, вступившим в реакцию с кислородом, энергии возвращается в 3,8 раза больше, чем было затрачено на его получение. Добывая водород таким способом, можно использовать его для энергообеспечения зданий и сооружений.

У многих сограждан наслышавшись о такой системе, возникают вопросы:

  1. Возможно ли «гремучку» применить для отапливание дома?
  2. Сколько выделяется при электролизе — газа Брауна?
  3. Как будет происходить процесс горения?
  4. Есть ли на Российском и Зарубежном рынке — готовое запатентованное устройство, которое будет преобразовывать воду в «гремучку»?
  5. Конечно же, еще многих волнует вопрос — экономичность и безопасность такой системы.

Отопление домов газом Брауна на сегодняшний момент, в силу своей новизны, еще не приобрело широкого применения. Производители водородных котлов, только начинают набирать свои обороты в изготовлении и поставках их на Российский и Западный рынки.

Получение газа Брауна для отопления

Для того чтобы разобраться, откуда получается описываемый газ, необходимо рассмотреть устройство, называемое генератором. Оно используется для получения газа, который столь активно обсуждается сегодня многими специалистами. Это изобретение обеспечивает снижение затрат на получение водорода и уменьшает объем вредных выбросов.

Вода расщепляется под воздействием переменного тока, в результате получаются самостоятельные составляющие. Генератор газа Брауна позволяет расщепить воду, для чего необходимо затратить 442,4 килокалории на моль. Это указывает на то, что из 1 л воды можно получить 1866,6 л гремучего газа. Вступая в реакцию с кислородом, водород возвращает энергии больше в 3,8 раза по сравнению с затратами на его получение.

Если получать водород по такой технологии, то его можно использовать для энергообеспечения сооружений и зданий. Отопление газом Брауна сегодня еще не столь распространено, ведь этот подход довольно новый. Производство водородных котлов лишь только набирает свою популярность, а на западных и российских рынках такая продукция только начинает появляться.

Механизм действия

В процессе получения газа для отопления в ёмкость, заполненную водой, опускают электроды, роль которых выполняют пластины или трубы, изготовленные из легированной стали. Затем их подключают к источнику электричества.

Подключение должно быть проведено с учётом того, чтобы потенциал смежных пластин был противоположным. Только при условии чередования положительных и отрицательных зарядов будет происходить разложение смеси водорода и кислорода на отдельные молекулы.

Электроимпульсы подаются на пластины, происходит выработка газа. Сначала он поступает в осушительную ёмкость, затем переходит в контур подачи теплоносителя. Образовавшийся в результате химической реакции пар является экологичным топливом для обогрева жилья.

Генератор Брауна не может работать на очищенной воде, обладающей диэлектрическими свойствами. Для обеспечения постоянного прохождения электрического тока через жидкость раньше в неё добавляли соль, соду или едкий калий. Внесение таких примесей резко увеличивало количество потребляемого тока, одновременно снижая эффективность работы устройства до такого уровня, что его использование в качестве теплогенератора становилось невыгодным. Выходом стало применение другой конструкции источника электрических импульсов, включающей:

  • источник питания с напряжением 12 В;
  • выпрямитель с силой тока 10 А;
  • два резистора с сопротивлением 10 и 2,2 кОм;
  • потенциометр с сопротивлением 10 кОм;
  • модель транзистора 838 либо 2n3055;
  • две катушки на едином корпусе;
  • конденсатор с ёмкостью 50 мкФ.


Создайте генератор газа Брауна своими руками

Указанные числовые показатели являются приблизительными. При создании генератора следует проводить предварительные расчёты, основываясь на размерах обогреваемого помещения и параметрах электрической сети.

Получение гремучего газа

Существует специальное устройство — генератор газа Брауна. Применение этого генератора дало возможность сделать производство водорода более экономичным, а также позволило снизить объем вредных выбросов в ходе получения газа.

Технология получения гремучего газа состоит в расщеплении воды (с помощью переменного тока) на два компонента: пару атомов водорода и один атом кислорода. Данная методика именуется электролизом воды. В конечном счете, результатом электролиза является газ, химическая формула которого — HHO.

Для расщепления по электролизному методу потребуются определенные затраты — чуть больше 442 ккал/моль. В результате, из литра воды выход более 1866 литров оксигидрогена. Основной довод в пользу использования этого газа — возврат энергии конечным продуктом в 3,8 раза превышает энергетические затраты на его получение.

Генератор газа Брауна

Самодельное устройство

При желании можно научиться самостоятельно получать газ Брауна. Своими руками несложно изготовить устройство для его выработки. Для этого необходимо использовать пластины из нержавеющей стали, которые следует разрезать на прямоугольники. В каждом листе на расстоянии 3 см от кромки нужно сделать отверстия размером около 50 мм и припаять электрический кабель.

Далее потребуется приготовить две квадратные пластины из оргстекла размером 20х20 см (толщиной 3 см) и несколько резиновых колец, внешний диаметр которых также будет равен 20 см. В металлических и стеклянных листах следует предусмотреть крепёжные отверстия.

Когда все части конструкции будут готовы, можно переходить к сборке устройства. Между двумя стальными пластинами необходимо поместить резиновое кольцо, предварительно обработанное герметизирующим составом, закрепить всё болтами. К двум сторонам полученной детали нужно прикрепить листы оргстекла с отверстиями для поступления воды и выхода газа. В них следует вставить трубки и штуцеры.

В самодельном генераторе обязательно нужно сделать два водяных затора, в противном случае образовавшийся газ начнёт двигаться в обратном направлении, что приведёт к взрыву устройства. Трубки необходимо расположить так, чтобы одна была полностью погружена в воду, а вторая находилась выше уровня жидкости и была направлена к горелке. В ходе разложения жидкости образовавшийся газ будет двигаться по ним к водяным заторам.

Чтобы КПД обогревающего устройства, изготовленного своими руками, было достаточным для обогрева жилья, необходимо правильно его применять. В качестве исходного сырья лучше использовать дистиллированную воду и гидроксид натрия. Перед запуском прибора на пластины следует нанести мыльный раствор, после чего протереть их спиртом.

В ходе электролиза на стенках генератора и электродов будет образовываться осадок. Удалять его лучше всего с помощью наждачной бумаги.

Получение газа Брауна и примерная схема электролизера

Чтобы получить топливо и сделать отопление на водороде своими руками, понадобится устройство, называемое электролизер. Это простейший электрический прибор, который воздействует на воду с помощью электротока. Молекулы разлагаются, получается газ Брауна, который представляет собой водород и кислород в пропорции 2:1.

Схема электролизера

Для электролизера, собранного своими руками, понадобятся:

  1. Металлические пластины, проложенные диэлектриком.
  2. Генератор импульсов. Нужен мощный прибор, способный обеспечить силу тока хотя бы в 30А.
  3. Емкость для размещения всей конструкции, которая будет герметична. В ней предусматривается патрубок для подачи воды и еще один, через который будет уходить газ Брауна.
  4. Источник питания с напряжением в 12 В.

Работает все следующим образом:

  1. К корпусу емкости или отдельный электрод, погруженный в воду, присоединяется один контакт источника питания.
  2. Второй контакт подключен к пластинам, также находящимся в воде.
  3. При подаче напряжения начинается процесс электролиза и выделяется газ Брауна, который затем может использоваться в том же котле, что и пропан.

Импульсный модулятор нужен для повышения КПД. При подаче постоянного тока газ Брауна будет образовываться в малом количестве. С помощью подбора частоты генератора определяются параметры, позволяющие получать как можно больше газа в единицу времени.

В такой установке используется дистилированная вода. Она плохой проводник, чтобы создать электролит, поэтому в нее добавляется основание – обычная очищенная щелочь. Все металлические детали должны быть качественно отполированы и обезжирены. Нельзя трогать их руками, чтобы не было излишнего потребления энергии и перегрева установки.

Газ Брауна и автомобили

На сегодняшний момент, генераторы газа Брауна, активно используются на рынке автолюбителей. Все мы знаем, что топливо в двигателе внутреннего сгорания сгорает не эффективно. В двигателе авто сгорает лишь 40% топлива, а остальные 60%, можно сказать, улетают в воздух. Эта система дает сильный прирост мощности двигателя, что позволяет экономить бензин, а также снижает количество вредных выбросов в атмосферу, что благоприятно сказывается на нашей экологии. К сожалению, на сегодняшний день водородные генераторы, практически, можно использовать только для автомобилей. Для системы отопления, промышленные выпускаемые генераторы, использовать нельзя. Они для этого еще плохо приспособлены и не до конца разработаны. Да еще выбор в магазинах очень скуден и невелик.

Двигатель на воде или Что такое газ Брауна?

https://dlm4.meta.ua/pic/0/84/99/WYJMahQtLd.jpg?id=5530436 Проблема с h3 и O2 как с горючими газами, в том, что до того, как они начнут реагировать, чтобы превратиться в h3O, они должны быть разложены на атомы H и O. Требуемая на это энергия составляет большую часть из той, которую Вы получите при их взаимодействии для получения h3O.

Что делает газ Брауна уникальным, и наиболее ценным, так это то, что он существует не в виде молекул h3 и O2. Здесь они в одноатомном состоянии (один атом на молекулу). В этом состоянии, когда водород сгорит (прореагирует с кислородом), энергии будет возвращено в 3,8 раза больше.

Однако наиболее важно отметить те результаты, которые получены при использовании газа Брауна в ДВС. Одноатомный водород является сверх-катализатором для различных видов топлива на основе углеводородов. Повышение мощности, пробега и более чистое горение (уменьшение вредных выбросов) зарегистрированы людьми, которые ввели газ Брауна во впускной коллектор.

Известно, что в двигателях внутреннего сгорания переработка топлива происходит неэффективно. В лучшем случае, сгорает только 40% топлива

– дорогого и вредного для окружающей среды бензина или дизеля. Оставшиеся 60% успешно догорают в выхлопной трубе.

Подробные исследования по теме проводил Юл Браун, который построил демонстрационный автомобиль, и получил на свою разработку патент США с подтверждением эксперимента. Это устройство состоит из электролизера, циркулярного резервуара, оптимизатора, системы управления. Способ выделения газа основывается на явлении электролиза воды. Установленный циркулярный резервуар предназначается для отделения газа от воды, он нужен также для снабжения газогенератора электролитом.

Подобные эксперименты проводились и в России. Так, профессор Г.В.Дудко испытывал двигатель внутреннего сгорания, который выглядел как гибрид карбюраторного двигателя и дизеля. Для запуска нужен был стакан бензина, после чего отключалось зажигание, в камеры сгорания подавалась обычная вода со специальными добавками. Она предварительно нагревалась и сильно сжималась. Двигатель установили на лодке, и испытатели плавали на ней по Азовскому морю 2 дня, вместо бензина вливая воду из-за борта.

В генераторе газа Брауна химическая реакция электролиза протекает непосредственно в электролизере, после чего выделяется газ Брауна – водород и кислород. Задействован специальный электролит, который состоит из катализатора и дистиллированной воды. Образовавшийся газ выходит из верхнего штуцера электролизёра по трубке, направляется он в отдельную емкость – водяной затвор. Он заходит снизу, очищается от пены, поднимается в виде газа над уровнем воды, следует через фильтр улавливания влаги, затем через обратный клапан в воздушный коллектор и оттуда в камеру сгорания.

В результате сгорания газа появляется сухой пар, который очищает клапаны и поршни от нагара, улучшает теплообмен, а это, в свою очередь, увеличивает ресурсы двигателя. На выхлопе получается водяной пар и кислород, каждый литр воды при этом расширяется на 1800 литров горючего газа, который и толкает устройство вперед. Кислород при этом берется из воды, которая используется для получения газа.

Замечания по газу Брауна:

  • На практике, даже лучшие электролизеры не производят чистый газ Брауна. Он практически всегда содержит некоторый процент молекул h3 и 02. Чем лучше электролизер, тем больший процент газа Брауна он будет вырабатывать.
  • Через время, заряженные ионы, H+ и O- будут соединяться в h3O, h3 и O2 молекулы, снижая этот процент газа Брауна. По этой причине газ Брауна является наилучшим решением в системах «газ по требованию».
  • При производстве газа Брауна электролизер не нагревается. Электричество для производства газа поглощается в реакции создания H+ и O- из h3O. Когда H+ и O- преобразуются в h3 и O2 молекулы, они отдают тепло. Это тепло может быть использовано как мера произведенного газа.
  • Газ Брауна будет иметь двойной объем для того же количества молекул Н2 и О2. Так происходит потому, что размер самих молекул значение не имеет, а имеет значение их количество, поскольку только количество молекул определяет объем газа. h3 и O2, имея 1/2 числа молекул, будут иметь 1/2 объем. Поэтому объем может быть использован как мера производительности по газу Брауна.

Тема газа Брауна уже известна в довольно широком кругу, но в то же время предстоит еще много изучить.

Рекомендации специалиста по изготовлению генератора

Получение газа Брауна может вестись методом использования самостоятельно изготовленного генератора. Многие домашние мастера задаются вопросом о том, какой металл в процессе сборки необходимо использовать. Некоторые полагают, что можно применять лишь редкие металлы.

Специалисты утверждают, что можно запастись любой нержавеющей сталью. Отличных результатов можно добиться, если использовать ферромагнитную сталь, она не притягивает частицы мусора. При выборе металла лучше отдать предпочтение нержавейке, ведь она не подвергается окислению.

Если вас интересует вопрос о том, сколько готовы прослужить пластины электродов, то вы должны знать о том, что менять их нет необходимости, ведь при работе они не разрушаются. Для подготовки перед сваркой их необходимо хорошо промыть в мыльном растворе, а после обработать спиртосодержащим веществом по типу водки. Если вы решили изготовить изобретение Брауна, газ которое позволяет получить, то необходимо будет некоторое время погонять электролизер, заменяя грязную воду. Повторять эту процедуру нужно, пока вода не вымоет грязь. Если жидкость окажется достаточно чистой, то установка не будет перегреваться.

Когда сборка электролизера была осуществлена правильно, при его использовании пластины и вода не будут греться. Электролизер не следует нагревать больше, чем на 65°С. Если этот параметр выйдет за пределы нормы, то пластины будут покрываться грязью. Удаление придется осуществлять наждачной бумагой, а в качестве альтернативного решения выступает замена элементов на новые.

Как получить водород в домашних условиях?

На просторах интернета легко можно отыскать чертежи и схемы самых разнообразных самодельных установок, позволяющих выделять из воды газ Брауна. Если отфильтровать информационный мусор, относящийся к этой теме, то выяснится, что у себя дома вы сможете получить водород двумя путями. Первый – это приобрести готовый электролизер, таковые уже имеются в продаже. Одна беда – цена их слишком высока, а величина КПД неизвестна.

Покупая водородный генератор, надо понимать, что он не станет для вас панацеей в плане отопления. Цена оборудования и потребляемой электроэнергии получится выше, чем простой электрический нагрев воды, так что об окупаемости речи не идет.

Можно в качестве эксперимента сделать генератор газа Брауна своими руками, позволяющий выделить небольшое количество горючего. Использовать его для обогрева здания вряд ли получится, а вот на питание небольшой горелки для плавления металла вполне может хватить. Для начала надо изготовить электролизер, представляющий собой емкость с водой, куда погружены электроды. Чем больше площадь поверхности электродов, тем выше производительность установки. Подойдут стальные пластины произвольного размера, прикрепленные к основанию из диэлектрика. Рабочая схема аппарата показана на рисунке:

Особенности газа Брауна и принцип работы

Генератор газа Брауна при желании и наличии умений можно сделать своими силами из подручных материалов. Используют конструкцию для разных целей, не только для отопления. Принцип работы устройства основывается на разложении воды в электролизере. В итоге получается газ Брауна с побочным продуктом – водяным паром.

Преимущества газа Брауна:

  1. Материал для переработки (вода) является доступным и недорогим сырьем.
  2. При переработке жидкости создается конденсат. Пар снова превращается в воду и топливо возобновляется.
  3. Газовый генератор является экологически безопасным устройством. Во время переработки воды не создается вредных веществ.
  4. Не пересушивает воздух. За счет выделенного пара наоборот увлажняет.

Но создания отопительной системы достаточно затрудненное по ряду причин. Главная проблема заключается в выгодности использования прибора. Для работы конструкции необходима электроэнергия. Придется рассчитать, насколько рентабельно использовать устройство.

Сомнения в рентабельности газа Брауна касаются и стоимости самой установки. Это дорогое оборудование, которое требует определенных затрат на обслуживание. Но при желании можно оборудовать гидролизер своими руками, опираясь на чертежи и схемы.

Как самому сделать водородный сварочный аппарат?

Сварка водородом пригодится любому умельцу. Водородный резак является недешевым оборудованием. Кроме того, доступные в продаже аппараты зачастую оказываются непригодными для пайки мелких деталей, особенно для ювелирных изделий.

Выходом из этой ситуации является изготовление атомно-водородной сварки своими руками. Все детали, необходимые для создания такого прибора можно легко приобрести в любом хозяйственном магазине. Итак, давайте рассмотрим, как это сделать в домашних условиях.

Основная емкость


Установка для сварки при помощи водорода.
Аппарат водородной сварки работает в результате горения водорода, благодаря диссоциации водного раствора щелочи.

Этот процесс осуществляется в емкости, для которой отлично подойдет пол литровая банка. Ее необходимо закрыть пластмассовой крышкой с двумя отверстиями, проделанными для вывода контактов от электродов.

Все выводы необходимо плотно загерметизировать. Для этих целей подойдет клей «Момент».

В качестве электродов можно использовать четырехсантиметровые полоски из нержавеющей стали. Для наибольшей производительности сварочного аппарата требуется задействовать весь объем жидкости.

Для этого пластины просверливаются по верхнему и нижнему краю и соединяются между собой диэлектрическими шпильками. На получившемся блоке делаются клеммы: два минуса, расположенные по краям, и полюс между ними.

Каждая клемма загибается и фиксируется на емкости болтом. На эти болты будут накидываться клеммы от источника питания.

Емкость необходимо заполнить с помощью шприца рабочей жидкостью через штуцер отвода газов. Электролит представляет собой 8-10% смесь гидроокиси натрия в дистиллированной воде. При работе электролизера температура рабочей жидкости щелочного раствора обычно не превышает 80 °С.

В качестве сопла, через которое буду выходить кислород, водород и горючие вещества, может быть использована обычная медицинская игла.

Источник тока для атомно-водородной сварки

В качестве источника тока может использоваться обычный аккумулятор на 12 вольт. Этот вариант отлично подойдет для работы с металлом фиксированной толщины.

Его недостатком является отсутствие возможности контроля силы пламени горелки, так как ее производительность определяется выработкой водорода и кислорода, зависящей от силы тока.

Выбор зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов будет более предпочтительным. Для работы с тонкими металлическими пластинами или ювелирными изделиями зарядку можно настроить на 3 вольта.

Запитать кислородом водородную сварку можно от обычной сети в 220 В, что позволяет использовать данный аппарат в домашних условиях.

Обменная камера


Принципиальная схема аппарата водородной сварки.
Для отбора водорода и кислорода, подаваемого в горелку, используется еще одна емкость – обменная камера.

Внутри нее необходимо проделать 3 отверстия:

  • для заправки рабочей жидкостью;
  • снизу штуцер для подачи рабочей жидкости в основную емкость;
  • штуцер для подачи газовой смеси на сопло.

Конструкцию дополнительной емкости также необходимо тщательно загерметизировать. Через водородные затворы водородного генератора не должны просачиваться газы и жидкость. Это также решается с помощью «Момента».

Изготовление горелки

Для изготовления горелки можно использовать обычный резиновый шланг. Именно по нему водород и кислород будут транспортироваться от обменной камеры к соплу. В качестве сопла можно применить иглу от шприца или капельницы. Последняя будет более предпочтительным выбором, так как стенки этой иглы толще.

Шланг необходимо плотно закрепить со штуцером обменной камеры и основанием иглы. Это достигается при помощи хомутов. После завершения всех операций по сборке аппарата можно приступать к его испытанию.

Электролиз рабочей жидкости начинается быстро. Уже через несколько минут можно будет поджечь пламя на конце сопла. Регулировка пламени осуществляется изменением напряжения на аппарате.

Методика получения газа Брауна своими руками дома

ННО газ – настоящие ноу-хау в отоплении получил свое название благодаря физику Брауну. Он вывел новую формулу воду с определенными свойствами. Эти свойства подтвердили и последующие эксперименты.

Газ Брауна – это смесь водорода с кислородом. Вещество без запаха и цвета.

Можно найти много информации о получении газа в домашних условиях. Достаточно самостоятельно соорудить специальную установку. Эффективность таких генераторов подтверждена численными положительными отзывами.

Части устройства для получения газа:

  • Химическая представлена электролизером;
  • Электрическая – источник питания.

Электролизер имеет простую конструкцию, состоящую из двух пластин или трубок, погруженных в воду. Материалом для трубок может служить нержавеющая сталь. При соединении приборов следует создать разные потенциалы. Так и будет разделяться вода, и выделяться необходимый газ.

Для работы электролизера потребуется ток. Выполнить это требования можно с помощью добавок в воду: сода, соль, калий. Но это неэффективно. Поэтому лучше сделать генератор импульсов.

Создание генератора газа Брауна своими руками: этапы выполнения

Внешне конструкция генератора представляет собой тару с водой. В нее помещены две трубки. Именно благодаря им создается оксиводород.

Материалы для создания генератора в домашних условиях:

  • Пластины из нержавеющей стали толщиной полсантиметра;
  • Лист из оргстекла;
  • Трубы из резины;
  • Резина бензомаслостойкая толщиной 3 мм;
  • Источник тока.

Нержавеющую сталь потребуется нарезать на прямоугольники. Уголки потребуется срезать, чтобы закрепить конструкцию болтами. В каждом листе следует проделать отверстия диаметром полсантиметра, соблюдая интервал 3 см от низа листа. Также потребуется припаять провод для подачи импульса.

Из резины потребуется выполнить несколько колец с внешним диаметром 20 см. Также выполняют две пластины из оргстекла размером 20х20 см. Толщина листов составляет 2 см. Заранее в заготовке выполняют отверстия для болтов.

После подготовки материалов выполняют сборку. Для начала размещают первую пластину. Дальше устанавливают резиновое кольцо, которое обрабатывают герметичным веществом с обеих сторон. Дальше опять кладут пластину. Затем конструкция стягивается болтами и пластинами из оргстекла. В пластинах предусматриваются дыры для подвода воды и отвода газа. В отверстия вставляются штуцеры и трубки.

Чтобы предотвратить обратный ход газа на пути от конструкции к горелке устанавливают водяной затвор. Лучше будет сделать два таких предохранителя.

Водяной затвор представляет собой тару с жидкостью. Со стороны устройства трубка опущена в воду, а вторая, которая направляется к горелке, находится выше уровня жидкости. Если гремучий газ попадет обратно в конструкцию, то устройство может взорваться. Именно поэтому не рекомендуется использовать прибор без водяного затвора.

В электролизере при подаче электрических импульсов начинает вырабатываться газ. По первой трубке он движется к первому затвору. Благодаря конструкции установки исключается обратный ход горючего. Такая система соблюдается благодаря разной плотности воды. Затем по второй трубке газ направляется ко второму затвору. Это защитная мера, если первый затвор окажется нерабочим.

Генератор газа Брауна для отопления своими руками

Ежегодно на рынке появляется новое отопительное оборудование с применением прогрессивных технологий. Одним из таких ноу-хау является генератор гааз Брауна. Это абсолютно безопасное и экологически чистое устройство, где в качестве топлива используется переработанный продукт из пара и воды.

На самом деле можно сделать генератор газа Брауна для отопления дома своими руками, но для этого требуются некоторые умения и знания. При этом можно использовать как покупной материал, так и тот, что имеется под рукой. Использовать такое устройство можно не только для обогрева дома, но и для других целей. Принцип работы прибора основан на разложении воды в электролизере, после чего образуется газ с побочным продуктом в виде водяного пара.

К основным преимуществам генератора Брауна можно отнести:

  • материал, который используется для переработки (обычная вода) доступный и недорогой;
  • в процессе переработки жидкости вырабатывается конденсат, вследствие этого пар преобразовывается в воду, а топливо в это время возобновляется;
  • самодельное оборудование — экологически безопасное устройство, поэтому он не выделяет каких-либо вредных веществ;
  • в помещении, где осуществляется процесс, воздух не пересушивается, а, наоборот, увлажняется, так как прибор выделяет пар.

Процесс изготовления отопительной установки достаточно сложен по нескольким причинам. Основная — это выгодность применения. Дело в том, что для функционирования прибора необходима электрическая сеть, поэтому стоит заранее подсчитать, насколько выгодно использование подобной конструкции.

Заводское оборудование довольно дорогое, к тому же придется потратиться на установку и последующее обслуживание. Гораздо дешевле изготовить генератор газа Брауна своими руками, используя чертежи и схемы, которые в большом количестве можно найти на просторах интернета.

HHO газ — разработанный австралийским физиком Юллом Брауном. Ученым была выведена новая формула воды, которая имела определенные свойства. Сам газ — это смесь из водорода и кислорода, который бесцветен и не имеет никакого запаха.

Чтобы самостоятельно сделать прибор, понадобятся чертежи. Генератор газа Брауна состоит из следующих частей:

  • химической — электролизер;
  • электрической — источник питания.

Самодельный агрегат имеет простое устройство: две пластинки или трубки из нержавеющей стали, которые погружаются в воду. Но нужно учитывать, что в процессе соединения необходимо создать разный потенциал. В таком случае получится разделить воду, и она начнет выделять требуемый газ.

Чтобы электролизер начал функционировать, его необходимо обеспечить током. Лучше всего изготовить генератор импульсов. А также можно использовать такие компоненты, как сахарный песок, соль или пищевая сода. Хотя эти пищевые добавки не столь эффективны.

Покупка заводского оборудования — мероприятие очень затратное, к тому же коэффициент полезного действия у таких приборов очень низкий. Поэтому многие стараются изготовить генератор своими руками. Чтобы смонтировать устройство, необходимо подготовить материал:

  • пластины, их толщина должна составлять 1,5 см;
  • емкость;
  • источник тока на 12 вольт;
  • резиновые трубки;
  • оргстекло;
  • бензомаслостойкая резина — толщина 3 мм;
  • регулятор мощности нагревательных элементов.

Чтобы получить оксиводород, необходимо взять емкость, заполнить ее водой, а затем поместить в нее металлические трубки.

Пошаговая инструкция изготовления самодельного отопительного прибора выглядит следующим образом:

  1. 1.
    Для начала необходимо взять листы из нержавеющей стали и с помощью шлифовальной машинки нарезать прямоугольники. Затем нужно отрезать им углы, в таком случае их получится прикрепить к устройству болтами. Далее в каждом прямоугольнике проделывают отверстия через каждые 3 см. Затем, используя паяльник, припаивают провод, через который будет подаваться импульс.
  2. 2. На следующем этапе работают с резиной, из нее нужно сформировать несколько колец, внешний диаметр которых должен составлять 20 см. Из листов оргстекла изготавливаются 2 пластины, будет достаточно сделать их размером 20 на 20 см, а толщиной в 2 см. В них также проделывают отверстия, в которые будут вкручиваться болты.
  3. 3. После того как все заготовки подготовлены, то можно приступать к сборке конструкции. Начинают работу с размещения первой пластины. Затем нужно установить резиновое кольцо, но оно предварительно обрабатывается с обеих сторон герметичным составом. Снова укладывается пластина.
  4. 4. На этом этапе необходимо стянуть конструкцию, используя строительные болты и заготовки из оргстекла. Затем в пластинах проделываются отверстия, они предназначены для подвода и выхода газа, в них вставляют штуцеры и трубки.
  5. 5. Теперь необходимо установить к горелке водяной затвор, в таком случае получится избежать обратного хода газа. Лучше всего иметь 2 таких устройства.

Водяной затвор — это емкость с водой. В корпус вставляется трубка, один конец которой опускается в жидкость. Вторая, направлена в сторону горелки, ее необходимо установить немного выше воды. Это приспособление крайне необходимо. Есть риск, что гремучий газ даст обратный ход, а это может спровоцировать взрыв.

Как правильно пользоваться водородной горелкой:

Во-первых прежде всего, всегда работайте в средствах индивидуальной защиты (обязательно наденьте на лицо защитный щиток или очки), во-вторых соблюдайте правила пожарной безопасности. В-третьих, следите за уровнем воды в электролизёре, и интенсивностью горения пламени.

Поджигать пламя нужно не сразу, дайте водороду вытеснить остатки кислорода (у меня это занимает около десяти минут, в зависимости от интенсивности выделения и объёма сосудов с водяным затвором и предохранителем А, Б рис.1)

Обязательно держите около себя ёмкость с водою – она вам понадобится, что бы потушить пламя горелки, когда закончите работу. Для этого, вам просто необходимо направить кончик иглы с пламенем под воду и тем самым перекрыть огню кислород. ВСЕГДА СНАЧАЛА ТУШИТЕ ПЛАМЯ А ПОТОМ ВЫКЛЮЧАЙТЕ ПИТАНИЕ ГЕНЕРАТОРА – ИНАЧЕ ВЗРЫВ НЕМЕНУЕМ.

Водяной затвор и предохранитель:

Обратите ваше внимание на рисунок №1 – там есть две ёмкости (Я обозначил их А и Б), ну и иголка от одноразового шприца (В), всё это соединено трубками от капельниц.

В первую емкость (А) необходимо наливать воду, это водяной затвор. Он необходим для того что бы взрыв не добрался до электролизёра (если он рванёт то это будет как осколочная граната).

Рисунок №5 – Водяной затвор

Обратите внимание, в крышке водяного затвора есть два соединителя (я всё это приспособил от медицинской капельницы), оба они герметично вклеены в крышку при помощи эпоксидного клея. Одна трубка длинная, по ней водород с генератора должен поступать под воду, булькать, и через второе отверстие идти по трубке к предохранителю (Б).

Рисунок №6 – Предохранитель

В ёмкость с предохранителем вы можете наливать как воду (для большей надёжности) так и спирт (пары спирта повышают температуру горения пламени).

Сам предохранитель делается так: Вам необходимо проделать в крышке отверстие диаметром 15 мм, и отверстия для винтиков.

Рисунок №7 – Как выглядят отверстия в крышке

Также вам понадобится две толстых шайбы (если потребуется, то надо расширить внутренний диаметр шайбы при помощи круглого напильника) две водопроводных прокладки и фольгу от шоколадки или обыкновенный воздушный шарик.

Рисунок №8 – Эскиз защитного клапана

Собирается он достаточно просто, вам необходимо просверлить четыре соосных отверстия в железных шайбах крышке и прокладках. Сначала необходимо припаять болты к верхней шайбе, это легко можно сделать при помощи мощного паяльника и активного флюса.

Рисунок №9 – Шайба с винтиками Рисунок №10 – Припаянные к шайбе винтики

После того как вы припаяли винтики вам необходимо надеть на шайбу одну резиновую прокладку и непосредственно ваш клапан. Я использовал тонкую резинку от лопнувшего воздушного шарика (это гораздо удобнее чем надевать тонкую фольгу), хотя фольга, тоже подходит довольно удачно, по крайней мере, когда я испытывал свою водородную горелку на предмет взрывоопасности, то в клапане была именно фольга.

Рисунок №11 – Надеваем прокладку и защитную резинку

Потом надеваем вторую прокладку и можно вставлять защиту в отверстия, проделанные в крышке.

Рисунок № 12 – Готовый клапан Рисунок №13 – Элементы защиты

Вторая шайба и гайки нужны, что бы герметично и крепко зафиксировать защиту, закручивая гайки (посмотрите на рисунок №6).

Поймите правильно и примите к сведенью, нельзя пренебрегать правилами техники безопасности, особенно когда работаете со взрывоопасными газами. А такое нехитрое приспособление может спасти вас от неприятных неожиданностей. Работает защита по принципу «где тонко – там и рвётся», взрывом выбивает защитную плёнку (фольгу или резинку), и взрывная сила не идёт в электролизёр, к тому же этому препятствует ещё и водяной затвор. Поверьте на слово, если взорвётся электролизер, то мало вам не покажется :)!!!

Реактор из пластин

Высокопроизводительный генератор водорода, способный обеспечить работу газовой горелки, выполняется из нержавеющих пластин размером 15 х 10 см, количество – от 30 до 70 шт. В них просверливаются отверстия под стягивающие шпильки, а в углу выпиливается клемма для присоединения провода.

Кроме листовой нержавейки марки 316 понадобится купить:

  • резина толщиной 4 мм, стойкая к воздействию щелочи;
  • концевые пластины из оргстекла либо текстолита;
  • шпильки стяжные М10—14;
  • обратный клапан для газосварочного аппарата;
  • фильтр водяной под гидрозатвор;
  • трубы соединительные из гофрированной нержавейки;
  • гидроокись калия в виде порошка.

Пластины нужно собрать в единый блок, изолировав друг от друга резиновыми прокладками с вырезанной серединой, как показано на чертеже. Получившийся реактор плотно стянуть шпильками и подключить к патрубкам с электролитом. Последний поступает из отдельной емкости, снабженной крышкой и запорной арматурой.

Примечание. Мы рассказываем, как сделать электролизер проточного (сухого) типа. Реактор с погружными пластинами изготовить проще – резиновые прокладки ставить не нужно, а собранный блок опускается в герметичную емкость с электролитом.


Схема водородной установки мокрого типа
Последующая сборка генератора, производящего водород, выполняется по той же схеме, но с отличиями:

  1. На корпусе аппарата крепится резервуар для приготовления электролита. Последний представляет собой 7—15% раствор гидроокиси калия в воде.
  2. В «бабблер» вместо воды заливается так называемый раскислитель – ацетон либо неорганический растворитель.
  3. Перед горелкой обязательно ставится обратный клапан, иначе при плавном выключении водородной горелки обратный удар разорвет шланги и «бабблер».

Для питания реактора проще всего задействовать сварочный инвертор, электронные схемы собирать не нужно. Как устроен самодельный генератор газа Брауна, расскажет домашний мастер в своем видео:

Изготовление генератора своими руками

Тем не менее, некоторые умельцы приспособились делать генераторы Брауна своими руками.

Чтобы создать генератор газа Брауна понадобятся такие детали:

  • емкость под дистиллированную воду;
  • нержавеющие трубы разнообразных диаметров или листы нержавейки;
  • шим-регулятор, сила тока которого не менее 30 ампер;
  • 12-вольтовый источник питания.

При работе генератора жидкость подается в герметичную емкость с диэлектриком, внутри которой находится пластины из нержавейки. Пластины соприкасаются друг с другом, но их разделяет изолятор. К пластинам подается 12-вольтовое напряжение, которого достаточно для расщепления воды на составляющие. Наиболее эффективный способ расщепления — передача переменного тока заданной частоты от шим-регулятора, на котором применяется не постоянный, а импульсный ток. Таким образом, производительность устройства значительно увеличивается.

Выгодно ли получать водород в домашних условиях

Ответ на данный вопрос зависит от сферы применения кислородно-водородной смеси. Все чертежи и схемы, публикуемые различными интернет-ресурсами, рассчитаны на выделение газа HHO для следующих целей:

  • использовать hydrogen в качестве топлива для автомобилей;
  • бездымно сжигать водород в отопительных котлах и печах;
  • применять для газосварочных работ.

Главная проблема, перечеркивающая все преимущества водородного топлива: затраты электричества на выделение чистого вещества превышают количество энергии, получаемое от его сжигания. Что бы ни утверждали приверженцы утопичных теорий, максимальный КПД электролизера достигает 50%. Это значит, что на 1 кВт полученной теплоты затрачивается 2 кВт электроэнергии. Выгода – нулевая, даже отрицательная.


Вспомним, что мы писали в первом разделе. Hydrogen – весьма активный элемент и реагирует с кислородом самостоятельно, выделяя уйму тепла. Пытаясь разделить устойчивую молекулу воды, мы не можем подвести энергию непосредственно к атомам. Расщепление производится за счет электричества, половина которого рассеивается на подогрев электродов, воды, обмоток трансформаторов и так далее.

Важная справочная информация. Удельная теплота сгорания водорода втрое выше, чем у метана, но – по массе. Если сравнивать их по объему, то при сжигании 1 м³ гидрогена выделится всего 3.6 кВт тепловой энергии против 11 кВт у метана. Ведь водород – легчайший химический элемент.

Теперь рассмотрим гремучий газ, полученный электролизом в самодельном водородном генераторе, как топливо для вышеперечисленных нужд:

  1. Конечная цена установки, низкая производительность и КПД делает крайне невыгодным сжигание водорода для отопления частного дома. Чем «наматывать» счетчик электролизером, проще поставить любой из электрокотлов – ТЭНовый, индукционный либо электродный.
  2. Чтобы заменить 1 л бензина для автомобиля, потребуется 4766 литров чистого водорода или 7150 л гремучего газа, треть которого составляет кислород. Самый завравшийся изобретатель в интернете еще не сделал электролизер, способный обеспечить подобную производительность.

  3. Газосварочный аппарат, сжигающий hydrogen, компактнее и легче баллонов с ацетиленом, пропаном и кислородом. Плюс температура пламени до 3000 °С позволяет работать с любыми металлами, стоимость получения горючего здесь особой роли не играет.

Для справки. Чтобы сжигать гидроген в отопительном котле, придется основательно переработать конструкцию, поскольку водородная горелка способна расплавить любую сталь.

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.

Прогрессивный газ Брауна своими руками: схема и чертежи

На рынке представлены готовые генераторы. Но оборудования дорогостоящее, а КПД при этом низкое. При желании можно сделать установку своими руками.

Схема генератора на воде:

  • Трубки или пластинки разного диаметра из нержавеющей стали;
  • Регулятор мощности нагревательного элемента;
  • Тара, служащая осушителем;
  • Источник тока на 12 Вольт.

Наглядный пример конструкции можно разобрать на чертеже. Частота подачи тока определяет эффективность выработки газа. Импульсы подаются на трубки, где и вырабатывается топливо. Затем газ движется в осушительную емкость, а затем в контур подачи теплоносителя. За счет отсутствия процесса горения данный вариант обогрева считается экологически безопасным. Газ создается за счет химической реакции. В итоге получается пар, который выступает теплоносителем.

Генератор водорода: принцип работы и возможность использования для отопления

Ученые давно ищут экологически чистую и дешевую альтернативу традиционным видам топлива. Генератор водорода – один из перспективных способов получения энергии для хозяйственных целей, в том числе и для отопления частных домов. Разбираемся, на каких принципах работает устройство, какими особенностями и достоинствами обладает, как модели, сделанные своими руками, применимы для систем отопления.

Принцип работы водородного котла для отопления частного домаИсточник fastbuildings.ru

Особенности использования водорода

Одноатомный водород является самым распространенным химическим элементом не только на Земле, но и во Вселенной. Он легко взаимодействует с большинством неметаллов, поэтому основная его часть связана в воде и органических соединениях.

В промышленности водород получают несколькими способами: большую часть – при переработке угля, газа и нефти, и только 4% – при электролизе воды (так называемый зеленый водород).

Получается, что топливо – вода, источник водорода для водородного генератора, достается вообще бесплатно или за символическую сумму. А если собрать прибор самостоятельно, то можно получить потрясающую экономию.

Но на практике все не так радужно. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и атома кислорода. Связь между атомами прочная, и, чтобы разорвать ее, нужен внешний источник энергии. Самым удобным источником является электроэнергия, самый выгодный процесс – электролиз.

Сферы использования водородаИсточник ppt-online.org

В промышленных установках реализуется замкнутый цикл, когда водяной пар возвращается в жидкое состояние (конденсируется). Для получения конденсата водяной пар охлаждают, а это означает дополнительные затраты энергии. Газ, произведенный промышленным способом, используется в разных целях, поэтому имеет разную степень очистки. Водород с низкой степенью очистки применяется в сварочном оборудовании, хорошо очищенный – в качестве топлива.

Принцип получения водорода

Электролизом называется разложение воды на водород и кислород. Реакция происходит при следующих условиях:

  • В воду, близко друг от друга, опускают металлические пластины, которые подключают к источнику напряжения.
  • Чтобы увеличить скорость реакции, используют катализатор, например, жидкий щелок.
  • Цепь замыкается через воду, при этом молекула воды (Н2О) распадается на два атома водорода и один атом кислорода. В результате получается гремучий газ (газ Брауна), взрывоопасная смесь водорода и кислорода.
  • Гремучий газ собирается, после чего его можно использовать для обогрева дома (сжечь в котле). Расщепление воды позволяет получить водород, который отлично горит, и кислород, поддерживающий горение.
Способы получения водородаИсточник atomic-energy.ru

Агрегаты промышленного производства

Водород давно и эффективно используется как энергоноситель в разных сферах хозяйства. Для частных домохозяйств производятся водородные электрогенераторы, в которых выделение газа происходит в результате электролиза, а полученный горячий пар поступает в домашнюю отопительную систему.

Использование электролитических агрегатов заводского изготовления имеет следующую специфику:

  • Они соответствуют мировым стандартам безопасности и экологии.
  • Для приобретения и установки понадобится разрешение Ростехнадзора, а значит, необходимо подготовить пакет разрешительных документов (сертификат соответствия ГОСТР, гигиенический).
  • Генератор работает в связке с котлом и трубами. В качестве катализатора процесса используют жидкий щелок. Систему заправляют не реже одного раза в год.
  • Наиболее эффективная отдача демонстрируется в системах подогрева полов или плинтусов;

Средний бытовой агрегат состоит из следующих элементов:

  • Электролизер. Устройство, разделяющее молекулы воды на составные части.
  • Электронный блок. Включает трансформатор и выпрямитель тока.
Промышленная установка для получения водородаИсточник assets.bwbx.io
  • Устройство для подготовки воды (для деминерализации).
  • Панель управления с автоматическим контролем. Регулирует рабочие характеристики процесса.
  • Система мониторинга. Система анализа газов настроена на поиск возможных утечек, способна предотвратить аварийную ситуацию.
  • Система охлаждения конденсата.

Преимуществом устройств заводского изготовления служит их компактность, безопасность и эффективность. Для выработки одного кубометра водорода тратится 0,5 л воды и 3,5-4 кВт электроэнергии.

Плюсы и минусы технологии

Водяной генератор промышленного производства – заманчивое решение, позволяющее с помощью гремучего газа значительно снизить расходы по отоплению дома. Но у способа имеются и дополнительные бонусы:

  • Экологичность. Устройство безвредно для окружающей среды и человека, Итогом работы является чистая энергия и водяной пар.
  • Эффективность. КПД достигает 90-95%, генератор работает бесшумно.
  • Продолжительная эксплуатация. Производители дают гарантию бесперебойной работы агрегата на протяжении 20-25 лет.
  • Монтажные работы не связаны с установкой дополнительных дымоходов.
Компактный лабораторный генераторИсточник stroy-podskazka.ru
  • Безопасность. Генератор оснащается тепловыми и температурными датчиками, контролирующими работу в круглосуточном режиме.

К минусам генераторов водорода относят следующие особенности:

  • Высокая стоимость. Высокий ценник объясняется использованием дорогостоящих материалов и катализаторов, применением систем безопасности.
  • Необходимость привлечения специалистов для обслуживания на профессиональном уровне. Самостоятельное обслуживание, а, тем более, изготовление может привести к опасным последствиям.
  • Дополнительные расходы. Периодически будет нужна замена некоторых деталей, также придется докупать катализатор.

Водный генератор, изготовленный в домашних условиях, обладает дополнительными минусами:

  • Низкая энергоэффективность. У самодельных водородных агрегатов она в разы ниже КПД традиционных отопительных систем (твердотопливных, газовых, электрических котлов).
  • Взрывоопасность. Ошибки и небрежность сборки, неправильная эксплуатация, отсутствие систем безопасности могут обернуться разгерметизацией, а иногда и взрывом.
Разновидность устройства – водородная ячейка МейераИсточник ytimg.com

Целесообразность изготовления генератора своими руками

В идеале работающая установка расходует 0,5-0,7 л воды в час и вырабатывает 1300-1500 л (примерно полтора кубометра) газа. Далее газ поступает к котлу, где сгорает и нагревает воду в тепловом контуре. В промышленно реализованных агрегатах энергии на получение газа тратится в 3-3,5 раза меньше, чем он отдает на нагрев.

Технология получения газа Брауна является новым подходом к энергообеспечению; водородные котлы все еще остаются новинкой на зарубежном и российском рынке. Поэтому хозяева, знакомые с технологией, собирают такую установку самостоятельно.

Сборка водородной установки в домашних условиях редко бывает такой же эффективной (или вообще эффективной) как промышленные аналоги, и потому часто оказывается нерентабельной. Для того чтобы получить необходимый объем газа, понадобится электролизная установка достаточной мощности, которую подбирают, исходя из квадратуры конкретного жилья.

Процесс образования газов на пластинахИсточник ytimg.com
Альтернативные источники энергии и что можно использовать для частного дома

Установки, собранные в домашних условиях, имеют немало погрешностей, и для их работы нужен значительный объем электрической энергии. Для них затраченное электричество не компенсируется объемом полученного водорода, и процесс становится нерациональным (убыточным).

О водородном генераторе своими руками в следующем видео:

Изготовление опытного образца

И все-таки попытки найти решение, как сделать водород, чтобы использовать его для отопления дома, не прекращаются. Прежде, чем сделать полноценный генератор водорода, полезно собрать опытный действующий образец. Простейший электролизер состоит из следующих элементов:

  • Герметичная емкость с толстыми стенками, стеклянная или пластиковая.
  • Электроды. Выполняются из металла, погружаются в емкость с водой и подключаются к источнику питания.
  • Трубка для отвода горючего газа, ведущая во вторую емкость с водой (она служит водяным затвором).

Установка получения водорода электролитическим методом функционирует только от постоянного тока. Поэтому источником питания может выступить аккумулятор или, например, автомобильное зарядное устройство.

Опытная модель с пластинамиИсточник ytimg.com

Установка производит газ следующим образом:

  • Электроды погружаются в воду, к ним подводится напряжение. В воду желательно добавить катализатор (немного кислоты или щелочи), дома можно обойтись солью.
  • В воде начинается реакция электролиза, вокруг электродов появятся пузырьки газа. Водород будет выделяться возле катода, кислород – около анода.
  • Смесь газов вытесняется в гидрозатвор. Это помогает отделить от смеси водяной пар и одновременно избежать случайной вспышки горючего газа в емкости.
  • После гидрозатвора газовая смесь вытесняется по другой трубке к горелке, где сжигается с образованием воды.

Поскольку такая система действующая, но все-таки опытная, на нее нельзя подавать слишком высокое напряжение. Вода, нагревшись выше 65°C, будет испаряться слишком быстро; появится избыток водяного пара, и вы не сможете разжечь горелку.

Модель генератора водородаИсточник 1-teplodom.ru

О котле на водороде для обогрева дома в следующем видео:


Ионообменный фильтр: виды, как выбрать, плюсы и минусы

Проблемы изготовления рабочего генератора

Умельцы, планирующие изготовление рабочей установки, предполагают использовать водород как для отопления, так и для газосварочных работ, или в качестве автомобильного топлива. При изготовлении водородного генератора для отопления электродами выступают металлические пластины примерным количеством 30-70 штук. Размер пластин начинается от 10х15 см, материалом служит нержавеющая сталь.

Из пластин собирают блок, изолируя друг от друга резиновыми прокладками; блок помещают в герметичную емкость. Самодельной топливной ячейке для функционирования нужен водяной насос; его работа будет управляться датчиком уровня, установленным внутри генератора.

Сделать установку эффективной крайне сложно, так как придется столкнуться со следующими проблемами:

  • Нержавейка, которую обычно используют для изготовления пластин, в качестве электродов проживет недолго; нужен сплав с никелем.
  • Для эффективности генератора важны монтажные размеры. Нужны профессиональные расчеты всех параметров, от состава воды, до необходимой мощности. На работу устройства влияет даже величина зазора между электродами.
Многое зависит от качества металлаИсточник ytimg.com
  • Сложно обеспечить безопасность работы. Здесь имеет значение герметичность емкости с электродами, всех шлангов, а также сечение провода от источника питания.
  • Потребуется собрать схему управления рабочим напряжением и током; не обойтись без специального оборудования, например, частотомера и осциллографа.

Проблема водородного генератора в домашнем исполнении скрыта в экономическом вопросе. Дело в том, что, в отличие от идеальных условий, все преобразования идут с потерей энергии. К тому же не получится сжигать водород с максимальной температурой (3000°C), этого не выдержит ни один котел, и теплоотдача будет намного ниже заявленной.

Во время работы установка будет тратить больше электроэнергии, чем система получать тепловой мощности после сжигания выработанного газа. Генератор будет окупаться только, если будет доступ к бесплатной электроэнергии.

Вы потратите в 2-3 раза меньше средств, если установите электрический котел и будете отапливать жилье напрямую, без промежуточного генератора. Это намного более выгодное и безопасное решение, учитывая возможность взрыва водородного агрегата при неуважении правил монтажа и эксплуатации.

Один из вариантов пластин в домашних условияхИсточник ytimg.com

Об установке для отопления водородом в следующем видео:


Понятие аэрации, виды систем

Коротко о главном

Генератор водорода продуцирует газ при помощи процесса электролиза. Разработка считается перспективной, так как позволяет получить ценное горючее, водород, простым способом из обычной воды.

Основу электролизера составляют несколько металлических пластин. Их погружают в герметический резервуар, наполненный электролитом (водой с добавкой катализатора). Ток, пропущенный через раствор, расщепляет молекулы воды на водород и кислород; газы затем используются по назначению.

Изготовление генератора своими руками считается рискованным занятием, так как его конструкция технологически сложная и небезопасная. К тому же в реальных условиях тяжело сделать установку эффективной, и большая часть реализованных проектов, демонстрируемых в сети, убыточны.

Водород из воды своими руками. Использование водородного генератора для отопления

В современном обществе бытует мнение, что наиболее доступным по цене топливом является природный газ. На самом деле, ему существует альтернатива - водород. Его можно получить при расщеплении воды. Причем этот вид топлива будет бесплатным, если не учитывать тот факт, что придется собрать водородный генератор, компоненты которого нужно покупать.

Теоретическая основа

Водород является очень легким газообразным веществом. У него высокая химическая активность. Окисляясь, он дает большое количество тепловой энергии и при этом образует воду.

Водород обладает следующими свойствами:

Стоит отметить, что hydrogen и oxygen соединяются очень легко, а вот разделить их непросто. Для этого придется использовать электричество для запуска непростой химической реакции.

Простейший газогенератор для добычи водорода представляет собой емкость с жидкостью, внутри которой располагаются две пластины с подключением к электрической сети. Поскольку вода хорошо проводит ток, электроды вступают в контакт с малым сопротивлением. При прохождении электричества через пластины возникает химическая реакция, сопровождающаяся появлением водорода.

Водород. Учебный фильм для школьников по химии

Лучше всего собирать устройство для получения , которую называют классической. Здесь электролизер состоит из нескольких ячеек. В каждой из них находятся контактные пластины. Производительность установки определяется площадью поверхности электродов.

Ячейки следует поместить в хорошо изолированный корпус с заранее подключенными патрубками для водоснабжения и отведения водорода. Кроме того, на емкость должен иметься разъем для подключения электрической энергии.


Также нужно будет установить водяной затвор и обратный клапан. Они предотвратят поступление газа Брауна назад в резервуар. По такой съеме можно собрать гидролизер как для отопления дома, так и для автомобиля.

Собрать водородный электрогенератор для дома можно, но рентабельной затею назвать сложно. Дело в том, что для получения достаточных объемов газа придется использовать мощную электрическую установку. Она будет потреблять много дорогой энергии. Однако это не останавливает энтузиастов.

Чтобы собрать электролизер для получения водорода своими руками в домашних условиях, понадобится специализированный инструмент. Например, не обойтись без осциллографа и частотомера.

Вооружившись чертежами, первым делом нужно собрать ячейку гидролизера. Ее ширина и длина должны быть чуть меньше габаритов корпуса. Высота - не более 2/3 основной емкости.

Ячейку обычно делают из толстого текстолита с помощью эпоксидного клея. При сборке нижняя часть корпуса остается открытой.

На верхней стороне емкости насверливаются отверстия. Через них наружу выводятся хвостовики электродов. Также понадобится 2 дополнительных отверстия. Первое совсем маленькое для датчика уровня жидкости. Второе диаметром в 15 мм для штуцера. Последний следует закрепить механически. Все отверстия для пластин после установки последних заливаются эпоксидной смолой. Модуль размещается внутри корпуса и основательно герметизируется все той же эпоксидной смолой.

Перед установкой ячеек корпус водогенератора следует подготовить:

После загрузки топливных ячеек, подключения питания, соединения штуцера с приемником и установки крышки на корпус, сборку генератора можно считать завершенной. Остается заполнить емкость жидкостью и подключить дополнительные модули.

Собрать генератор кислорода своими руками - половина дела. Нужно подключить к нему дополнительные устройства, без которых он работать не будет. Например, датчик уровня жидкости нужно соединить с помпой для подачи воды через контроллер. Последний отслеживает сигналы датчика и при необходимости запускает подачу жидкости внутрь топливных ячеек.

Не обойтись и без устройства, позволяющего регулировать частоту тока на клеммах ННО генератора. Кроме того, вся электрическая часть должна иметь защиту от перегрузки. Для этого обычно используется стабилизатор напряжения.

Как сделать генератор водорода своими руками/How to make a DIY hydrogen generator

Что касается коллектора оксиводорода, то его простейший вариант представляет собой трубку, на которой закреплены: запорная арматура, обратный клапан и манометр.

По идее газ из коллектора можно сразу закачивать в печь системы отопления. На практике это невозможно, так как водород выделяет слишком много тепла. Поэтому перед использованием его смешивают с другим топливом.

Своими руками собрать такое устройство не так уж и сложно. Помогут в этом чертежи с пошаговыми инструкциями. Также нужно будет приготовить необходимые материалы: контейнер из пластика или корпус от старого аккумулятора, трубку длиной не менее метра, крепежные болты и гайки, герметик, лист нержавеющей стали, несколько штуцеров, фильтры и обратный клапан.

Процесс изготовления водородного генератора для автомобиля выглядит следующим образом:

Простейший гидролизатор для авто готов. Но перед установкой в транспортное средство нужно его проверить. Для этого устройство заполняется водой до уровня крепежных болтов на пластинах. К штуцеру подключается полиэтиленовый шланг. Его свободный конец опускается в заранее подготовленную емкость с жидкостью.

После подачи энергии на электроды поверхность воды во втором контейнере должна покрыться пузырьками газа. Если это произошло, то генератор готов к эксплуатации. Остается жидкость в нем заменить на щелочной электролит для повышения объемов производимого газа.

Следует понимать,что самодельный генератор водорода не является заменой традиционному топливу. Его устанавливают на автомобили в основном для экономии бензина. Она может достигать 50%. Кроме того, при использовании HHO снижаются вредные выхлопы, повышаются эксплуатационные сроки, уменьшается температура силового агрегата. И все это при ощутимом повышении мощности мотора.

Всеми любимая нержавейка - доступное, но недолговечное решение. Топливные ячейки на них довольно быстро выйдут из строя.

Также при сборке гидролизатора нужно соблюдать монтажные размеры. Чтобы их получить, нужно произвести сложные расчеты с учетом качества воды, необходимой мощности на выходе и т. д.

При изготовлении устройства значение имеет даже сечение проводов, по которым на электроды подается ток. Речь идет не о производительности генератора, а о безопасности его эксплуатации, но и этот важный нюанс нужно учитывать.

Главная проблема таких приборов - большие затраты электричества для получения оксиводорода. Они превышают энергию, которую можно получить от сжигания такого топлива.

Из-за низкого КПД цена водородной установки для дома делает производство этого газа и его последующее использование для отопления невыгодным. Чем впустую расходовать электричество, проще установить любой электрокотел. Он будет эффективнее.


Что касается автомобильного транспорта, то здесь картина не сильно отличается. Да, можно сделать гидролизер для экономии топлива, но при этом снижается безопасность и надежность.

Единственное, где водород можно эффективно применять как топливо, - газосварка. Аппараты на hydrogen весят меньше, они компактнее, чем кислородные баллоны, но намного эффективнее. К тому же стоимость получения смеси здесь не играет никакой роли.

Электролиз широко используется в производственной сфере, например, для получения алюминия (аппараты с обожженными анодами РА-300, РА-400, РА-550 и т.д.) или хлора (промышленные установки Asahi Kasei). В быту этот электрохимический процесс применялся значительно реже, в качестве примера можно привести электролизер для бассейна Intellichlor или плазменный сварочный аппарат Star 7000. Увеличение стоимости топлива, тарифов на газ и отопление в корне поменяли ситуацию, сделав популярной идею электролиза воды в домашних условиях. Рассмотрим, что представляют собой устройства для расщепления воды (электролизеры), и какова их конструкция, а также, как сделать простой аппарат своими руками.

Что такое электролизер, его характеристики и применение

Так называют устройство для одноименного электрохимического процесса, которому требуется внешний источник питания. Конструктивно это аппарат представляет собой заполненную электролитом ванну, в которую помещены два или более электродов.

Основная характеристика подобных устройств – производительность, часто это параметр указывается в наименовании модели, например, в стационарных электролизных установках СЭУ-10, СЭУ-20, СЭУ-40, МБЭ-125 (мембранные блочные электролизеры) и т.д. В данных случаях цифры указывают на выработку водорода (м 3 /ч).

Что касается остальных характеристик, то они зависят от конкретного типа устройства и сферы применения, например, когда осуществляется электролиз воды, на КПД установки влияют следующие параметры:


Таким образом, подавая на выходы 14 вольт, мы получим 2 вольта на каждой ячейке, при этом на пластинах с каждой стороны будут разные потенциалы. Электролизеры, где используется подобная система подключения пластин, называются сухими.

  1. Расстояние между пластинами (между катодным и анодным пространством), чем оно меньше, тем меньше будет сопротивление и, следовательно, больший ток пройдет через раствор электролита, что приведет к увеличению выработки газа.
  2. Размеры пластины (имеется в виду площадь электродов), прямо пропорциональны току, идущему через электролит, а значит, также оказывают влияние на производительность.
  3. Концентрация электролита и его тепловой баланс.
  4. Характеристики материала, используемого для изготовления электродов (золото – идеальный материал, но слишком дорогой, поэтому в самодельных схемах используется нержавейка).
  5. Применение катализаторов процесса и т.д.

Как уже упоминалось выше, установки данного типа могут использоваться как генератор водорода, для получения хлора, алюминия или других веществ. Они также применяются в качестве устройств, при помощи которых осуществляется очистка и обеззараживание воды (УПЭВ, VGE), а также проводится сравнительный анализ ее качества (Tesp 001).


Нас, прежде всего, интересуют устройства, производящие газ Брауна (водород с кислородом), поскольку именно эта смесь имеет все перспективы для использования в качестве альтернативного энергоносителя или добавок к топливу. Их мы рассмотрим чуть позже, а пока перейдем к конструкции и принципу работы простейшего электролизера, расщепляющего воду на водород и кислород.

Устройство и подробный принцип работы

Аппараты для производства гремучего газа, в целях безопасности, не предполагают его накопление, то есть газовая смесь сжигается сразу после получения. Это несколько упрощает конструкцию. В предыдущем разделе мы рассмотрели основные критерии, влияющие на производительность аппарата и накладывающие определенные требования к исполнению.

Принцип работы устройства демонстрирует рисунок 4, источник постоянного напряжения подключен к погруженным в раствор электролита электродам. В результате через него начинает проходить ток, напряжение которого выше точки разложения молекул воды.

Рисунок 4. Конструкция простого электролизера

В результате этого электрохимического процесса катод выделяет водород, а анод – кислород, в соотношении 2 к 1.

Виды электролизеров

Кратко ознакомимся с конструктивными особенностями основных видов устройств для расщепления воды.

Сухие

Конструкция прибора данного типа была показана на рисунке 2, ее особенность заключается в том, что манипулируя количеством ячеек, можно запитать устройство от источника с напряжением, существенно превышающим минимальный электродный потенциал.

Проточные

С упрощенным устройством приборов этого вида можно ознакомиться на рисунке 5. Как видим, конструкция включает в себя ванну с электродами «A», полностью залитую раствором и бак «D».


Рис 5. Конструкция проточного электролизера

Принцип работы устройства следующий:

  • входе электрохимического процесса газ вместе с электролитом выдавливается в емкость «D» через трубу «В»;
  • в баке «D» происходит отделение от электролитного раствора газа, который выводится через выходной клапан «С»;
  • электролит возвращается в гидролизную ванну через трубу «Е».

Мембранные

Основная особенность устройств этого типа – использование твердого электролита (мембраны) на полимерной основе. С конструкцией приборов этого вида можно ознакомиться на рисунке 6.

Рис 6. Электролизер мембранного типа

Основная особенность таких устройств заключается в двойном назначении мембраны, она не только переносит протоны и ионы, а и на физическом уровне разделяет как электроды, так и продукты электрохимического процесса.

Диафрагменные

В тех случаях, когда не допустима диффузия продуктов электролиза между электродными камерами, используют пористую диафрагму (что и дало название таким приборам). Материалом для нее может служить керамика, асбест или стекло. В некоторых случаях для создания такой диафрагмы можно использовать полимерные волокна или стеклянную вату. На рисунке 7 показан простейший вариант диафрагменного прибора для электрохимических процессов.


Пояснение:

  1. Выход для кислорода.
  2. U-образная колба.
  3. Выход для водорода.
  4. Анод.
  5. Катод.
  6. Диафрагма.

Щелочные

Электрохимический процесс невозможен в дистиллированной воде, в качестве катализатора применяется концентрированный раствор щелочи (использование соли нежелательно, так как при этом выделяется хлор). Исходя из этого, щелочными можно назвать большую часть электрохимических устройств для расщепления воды.

На тематических форумах советуют использовать гидроксид натрия (NaOH), который, в отличие от пищевой соды (NaHCO 3), не разъедает электрод. Заметим, что у последней имеются два весомых преимущества:

  1. Можно использовать железные электроды.
  2. Не выделяются вредные вещества.

Но, один существенный недостаток сводит на нет все преимущества пищевой соды, как катализатора. Ее концентрация в воде не более 80 грамм на литр. Это снижает морозостойкость электролита и его проводимость тока. Если с первым еще можно смириться в теплое время года, то второе требует увеличения площади пластин электродов, что в свою очередь, увеличивает размер конструкции.

Электролизер для получения водорода: чертежи, схема

Рассмотрим, как можно сделать мощную газовую горелку, работающую от смеси водорода с кислородом. Схему такого устройства можно посмотреть на рисунке 8.


Рис. 8. Устройство водородной горелки

Пояснение:

  1. Сопло горелки.
  2. Резиновые трубки.
  3. Второй водяной затвор.
  4. Первый водяной затвор.
  5. Анод.
  6. Катод.
  7. Электроды.
  8. Ванна электролизера.

На рисунке 9 представлена принципиальная схема блока питания для электролизера нашей горелки.


Рис. 9. Блок питания электролизной горелки

На мощный выпрямитель нам понадобятся следующие детали:

  • Транзисторы: VT1 – МП26Б; VT2 – П308.
  • Тиристоры: VS1 – КУ202Н.
  • Диоды: VD1-VD4 – Д232; VD5 – Д226Б; VD6, VD7 – Д814Б.
  • Конденсаторы: 0,5 мкФ.
  • Переменные резисторы: R3 -22 кОм.
  • Резисторы: R1 – 30 кОм; R2 – 15 кОм; R4 – 800 Ом; R5 – 2,7 кОм; R6 – 3 кОм; R7 – 10 кОм.
  • PA1 – амперметр со шкалой измерения не менее 20 А.

Краткая инструкция по деталям к электролизеру.

Ванну можно сделать из старого аккумулятора. Пластины следует нарезать 150х150 мм из кровельного железа (толщина листа 0,5 мм). Для работы с вышеописанным блоком питания потребуется собрать электролизер на 81 ячейку. Чертеж, по которому выполняется монтаж, приведен на рисунке 10.

Рис. 10. Чертеж электролизера для водородной горелки

Заметим, что обслуживание такого устройства и управление им не вызывает трудностей.

Электролизер для автомобиля своими руками

В интернете можно найти много схем HHO систем, которые, если верить авторам, позволяют экономить от 30% до 50% топлива. Такие заявления слишком оптимистичны и, как правило, не подтверждаются никакими доказательствами. Упрощенная схема такой системы продемонстрирована на 11 рисунке.


Упрощенная схема электролизера для автомобиля

По идее, такое устройство должно снизить расход топлива за счет его полного выгорания. Для этого в воздушный фильтр топливной системы подается смесь Брауна. Это водород с кислородом, полученные из электролизера, запитанного от внутренней сети автомобиля, что повышает расход топлива. Замкнутый круг.

Безусловно, может быть задействована схема шим регулятора силы тока, использован более эффективный импульсный блок питания или другие хитрости, позволяющие снизить расход энергии. Иногда в интернете попадаются предложения приобрести низкоамперный БП для электролизера, что вообще является нонсенсом, поскольку производительность процесса напрямую зависит от силы тока.

Это как система Кузнецова, активатор воды которой утерян, а патент отсутствует и т.д. В приведенных видео, где рассказывают о неоспоримых преимуществах таких систем, практически нет аргументированных доводов. Это не значит, что идея не имеет прав на существование, но заявленная экономия «слегка» преувеличена.

Электролизер своими руками для отопления дома

Делать самодельный электролизер для отопления дома на данный момент не имеет смысла, поскольку стоимость водорода, полученного путем электролиза значительно дороже природного газа или других теплоносителей.

Также следует учитывать, что температуру горения водорода не выдержит никакой металл. Правда имеется решение, которое запатентовал Стен Мартин, позволяющее обойти эту проблему. Необходимо обратить внимание на ключевой момент, позволяющий отличить достойную идею от очевидного бреда. Разница между ними заключается в том, что на первый выдают патент, а второй находит своих сторонников в интернете.

На этом можно было бы и закончить статью о бытовых и промышленных электролизерах, но имеет смысл сделать небольшой обзор компаний, производящих эти устройства.

Обзор производителей электролизеров

Перечислим производителей, выпускающих топливные элементы на базе электролизеров, некоторые компании также выпускают и бытовые устройства: NEL Hydrogen (Норвегия, на рынке с 1927 года), Hydrogenics (Бельгия), Teledyne Inc (США), Уралхиммаш (Россия), РусАл (Россия, существенно усовершенствовали технологию Содерберга), РутТех (Россия).

Устройство, которое позволяет получать водород из воды – это водородный генератор. Зачастую их применяют в автомобилях. Применение подобного устройства в авто оправдано. Выработанный водород поступает во впускной коллектор движка. Это позволяет сэкономить топливо и иногда увеличить его мощность. В США такие генераторы выпускают на заводах. Стоят они не дешево - от 300 до 800 долларов. В нашей стране предпочтительно сделать генератор самостоятельно.

Принцип работы водородного генератора

Молекула воды - это соединение из водорода и кислорода. Атомы имеют возможность создавать ионы. Если вы наблюдали за экспериментами, в которых используется катушка Теслы, то должны знать, что атомы ионизуются под воздействием электрического поля. При этом водород будет образовывать положительные, а кислород отрицательные ионы. В водородных генераторах электрическое поле используется для отсоединения молекул воды друг от друга.

Итак, расположив два электрода в воде нам нужно создать электрическое поле среди них. Для этого их необходимо подключить к клеммам аккумулятора или любого другого источника питания. Анод является положительным, а катод отрицательным электродами. Ионы, которые образовались в воде, будут подтянуты к электроду, чья полярность противоположна. Когда ионы соприкасаются с электродами, то их заряд нейтрализуется из-за добавления или удаления электронов. Когда появившийся между электродами газ выходит на поверхность, то его нужно обязательно послать в двигатель.

Водородные ячейки для авто включают в себя сосуд с водой, который располагается под капотом. Обычная водопроводная вода наливается в сосуд и туда добавляют чайную ложку катализатора и соды. Внутрь погружены пластины, подключенные к аккумулятору. При включении в авто зажигания, конструкция (водородный генератор) производит выработку газа.

Какие электроды лучше использовать?

Первые в мире электроды были изготовлены из меди, но выяснилось, что они далеки от идеала. К тому же медь дает сильную реакцию при контакте с водой. Происходит выделение большого числа загрязнителей, поэтому использование меди далеко не лучший вариант. Мы рекомендуем вам использовать электроды, которые выполнены из нержавеющей стали. Для сокращения вероятности коррозии нужно выбирать нержавеющую сталь высокого качества . Толщина листов должна быть около 2 мм, для уменьшения сопротивления.

Описание процесса сборки генератора водорода

Разобравшись в тонкостях действия водородного генератора, перейдем к его созданию. Для того чтобы собрать водородный генератор своими руками нам будет нужно:

  • канистра из полиэтилена;
  • провода для соединения;
  • резина из силикона;
  • специальный герметик;
  • шланги с хомутами.

Подобрав все необходимое, приступим к изготовлению генератора своими руками.

Сделать своими руками генератор водорода оказалось довольно просто. К тому же благодаря «работе своими руками» получилось значительно сэкономить. Генератор, сделанный подобным образом, не будет стоить дороже 100 долларов. В современных условиях можно найти массу приспособлений, которые используют водород. Поскольку запасы водорода в воде почти безграничны, то это позволяет увидеть перспективу массового применения подобных или модернизированных установок в будущем.

Давно уже прошли те времена, когда загородный дом можно было обогреть лишь одним способом - сжигая в печке дрова или уголь. Современные отопительные приборы используют различные виды топлива и при этом автоматически поддерживают комфортную температуру в наших жилищах. Природный газ, дизель или мазут, электричество, гелио- и - вот неполный список альтернативных вариантов. Казалось бы - живи и радуйся, да вот только постоянный рост цен на топливо и оборудование вынуждает продолжать поиски дешёвых способов отопления. А вместе с тем неиссякаемый источник энергии - водород, буквально лежит у нас под ногами. И сегодня мы поговорим о том, как использовать в качестве горючего обычную воду, собрав генератор водорода своими руками.

Устройство и принцип работы генератора водорода

Заводской генератор водорода представляет собой внушительный агрегат

Использовать водород в качестве топлива для обогрева загородного дома выгодно не только по причине высокой теплотворной способности, но и потому, что в процессе его сжигания не выделяется вредных веществ. Как все помнят из школьного курса химии, при окислении двух атомов водорода (химическая формула H 2 – Hidrogenium) одним атомом кислорода, образуется молекула воды. При этом выделяется в три раза больше тепла, чем при сгорании природного газа. Можно сказать, что равных водороду среди других источников энергии нет, поскольку его запасы на Земле неисчерпаемы - мировой океан на 2/3 состоит из химического элемента H 2 , да и во всей Вселенной этот газ наряду с гелием является главным «строительным материалом». Вот только одна проблема - для получения чистого H 2 надо расщепить воду на составляющие части, а сделать это непросто. Учёные долгие годы искали способ извлечения водорода и остановились на электролизе.

Схема работы лабораторного электролизёра

Этот способ получения летучего газа заключается в том, что в воду на небольшом расстоянии друг от друга помещаются две металлические пластины, подключённые к источнику высокого напряжения. При подаче питания высокий электрический потенциал буквально разрывает молекулу воды на составляющие, высвобождая два атома водорода (HH) и один - кислорода (O). Выделяющийся газ назвали в честь физика Ю. Брауна. Его формула - HHO, а теплотворная способность - 121 МДж/кг. Газ Брауна горит открытым пламенем и не образует никаких вредных веществ. Главное достоинство этого вещества в том, что для его использования подойдёт обычный котёл, работающий на пропане или метане. Заметим только, что водород в соединении с кислородом образует гремучую смесь, поэтому потребуются дополнительные меры предосторожности.

Схема установки для получения газа Брауна

Генератор, предназначенный для получения газа Брауна в больших количествах, содержит несколько ячеек, каждая из которых вмещает в себя множество пар пластин-электродов. Они установлены в герметичной ёмкости, которая оборудована выходным патрубком для газа, клеммами для подключения питания и горловиной для заливки воды. Кроме того, установка оборудуется защитным клапаном и водяным затвором. Благодаря им устраняется возможность распространения обратного пламени. Водород горит только на выходе из горелки, а не воспламеняется во все стороны. Многократное увеличение полезной площади установки позволяет извлекать горючее вещество в количествах, достаточных для различных целей, включая обогрев жилых помещений. Вот только делать это, используя традиционный электролизёр, будет нерентабельно. Проще говоря, если потраченное на добычу водорода электричество напрямую использовать для отопления дома, то это будет намного выгоднее, чем топить котёл водородом.

Водородная топливная ячейка Стенли Мейера

Выход из сложившейся ситуации нашёл американский учёный Стенли Мейер. Его установка использовала не мощный электрический потенциал, а токи определённой частоты. Изобретение великого физика состояло в том, что молекула воды раскачивалась в такт изменяющимся электрическим импульсам и входила в резонанс, который достигал силы, достаточной для её расщепления на составляющие атомы. Для такого воздействия требовались в десятки раз меньшие токи, чем при работе привычной электролизной машины.

Видео: Топливная ячейка Стенли Мейера

За своё изобретение, которое могло бы освободить человечество от кабалы нефтяных магнатов, Стенли Мейер был убит, а труды его многолетних изысканий пропали неизвестно куда. Тем не менее сохранились отдельные записи учёного, на основании которых изобретатели многих стран мира пытаются строить подобные установки. И надо сказать, небезуспешно.

Преимущества газа Брауна как источника энергии

  • Вода, из которой получают HHO, является одним из наиболее распространённых веществ на нашей планете.
  • При сгорании этого вида топлива образуется водяной пар, который можно обратно конденсировать в жидкость и повторно использовать в качестве сырья.
  • В процессе сжигания гремучего газа не образуется никаких побочных продуктов, кроме воды. Можно сказать, что нет более экологичного вида топлива, чем газ Брауна.
  • При эксплуатации водородной отопительной установки выделяется водяной пар в количестве, достаточном для поддержания влажности в помещении на комфортном уровне.

Вам также может быть интересен материал о том, как соорудить самостоятельно газовый генератор:

Область применения

Сегодня электролизёр - такое же привычное устройство, как и генератор ацетилена или плазменный резак. Изначально водородные генераторы использовались сварщиками, поскольку носить за собой установку весом всего несколько килограмм было намного проще, чем перемещать огромные кислородные и ацетиленовые баллоны. При этом высокая энергоёмкость агрегатов решающего значения не имела - всё определяло удобство и практичность. В последние годы применение газа Брауна вышло за рамки привычных понятий о водороде, как топливе для газосварочных аппаратов. В перспективе возможности технологии очень широки, поскольку использование HHO имеет массу достоинств.

  • Сокращение расхода горючего на автотранспорте. Существующие автомобильные генераторы водорода позволяют использовать HHO как добавку к традиционному бензину, дизелю или газу. За счёт более полного сгорания топливной смеси можно добиться 20 – 25 % снижения потребления углеводородов.
  • Экономия топлива на тепловых электростанциях, использующих газ, уголь или мазут.
  • Снижение токсичности и повышение эффективности старых котельных.
  • Многократное снижение стоимости отопления жилых домов за счёт полной или частичной замены традиционных видов топлива газом Брауна.
  • Использование портативных установок получения HHO для бытовых нужд - приготовления пищи, получения тёплой воды и т. д.
  • Разработка принципиально новых, мощных и экологичных силовых установок.

Генератор водорода, построенный с использованием «Технологии водяных топливных ячеек» С. Мейера (а именно так назывался его трактат) можно купить - их изготовлением занимается множество компаний в США, Китае, Болгарии и других странах. Мы же предлагаем изготовить водородный генератор самостоятельно.

Видео: Как правильно обустроить водородное отопление

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
Чертёж топливной ячейки Электрическая схема ШИМ-регулятора 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.

  1. 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.

  2. 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

  3. 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.

  4. Электрические провода для подключения. Достаточно будет проводников сечением 2 кв. мм.
  5. 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

  6. Шланги и фитинги. Для подключения генератора HHO понадобятся прозрачная пластиковая трубка, подводящий и отводящий фитинг и хомуты.
  7. Гайки, болты и шпильки. Они понадобятся для крепления частей электролизёра между собой.
  8. 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.
  9. 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.

Обратите внимание на статью, в которой приведены другие источники энергии, которую можно использовать для обустройства отопления дома:

Инструкция: как сделать водородный генератор своими руками

Для изготовления топливной ячейки возьмём наиболее совершенную «сухую» схему электролизёра с использованием электродов в виде пластин из нержавеющей стали. Представленная ниже инструкция демонстрирует процесс создания водородного генератора от «А» до «Я», поэтому лучше придерживаться очерёдности действий.

Схема топливной ячейки «сухого» типа

  1. Изготовление корпуса топливной ячейки. В качестве боковых стенок каркаса выступают пластины оргалита или оргстекла, нарезанные по размеру будущего генератора. Надо понимать, что размер аппарата напрямую влияет на его производительность, однако, и затраты на получение HHO будут выше. Для изготовления топливной ячейки оптимальными будут габариты устройства от 150х150 мм до 250х250 мм.
  2. В каждой из пластин просверливают отверстие под входной (выходной) штуцер для воды. Кроме того, потребуется сверление в боковой стенке для выхода газа и четыре отверстия по углам для соединения элементов реактора между собой.

    Изготовление боковых стенок

  3. Воспользовавшись угловой шлифовальной машиной, из листа нержавеющей стали марки 316L вырезают пластины электродов. Их размеры должны быть меньше габаритов боковых стенок на 10 – 20 мм. Кроме того, изготавливая каждую деталь, необходимо оставлять небольшую контактную площадку в одном из углов. Это понадобится для соединения отрицательных и положительных электродов в группы перед их подключением к питающему напряжению.
  4. Для того чтобы получать достаточное количество HHO, нержавейку надо обработать мелкой наждачной бумагой с обеих сторон.
  5. В каждой из пластин сверлят два отверстия: сверлом диаметром 6 - 7 мм - для подачи воды в пространство между электродами и толщиной 8 - 10 мм - для отвода газа Брауна. Точки сверлений рассчитывают с учётом мест установки соответствующих подводящих и выходного патрубков.

    Вот такой комплект деталей необходимо подготовить перед сборкой топливной ячейки

  6. Начинают сборку генератора. Для этого в оргалитовые стенки устанавливают штуцеры подачи воды и отбора газа. Места их присоединений тщательно герметизируют при помощи автомобильного или сантехнического герметика.
  7. После этого в одну из прозрачных корпусных деталей устанавливают шпильки, после чего начинают укладку электродов.

    Укладку электродов начинают с уплотняющего кольца

    Обратите внимание: плоскость пластинчатых электродов должна быть ровной, иначе элементы с разноимёнными зарядами будут касаться, вызывая короткое замыкание!

  8. Пластины нержавеющей стали отделяют от боковых поверхностей реактора при помощи уплотнительных колец, которые можно сделать из силикона, паронита или другого материала. Важно только, чтобы его толщина не превышала 1 мм. Такие же детали используют в качестве дистанционных прокладок между пластинами. В процессе укладки следят, чтобы контактные площадки отрицательных и положительных электродов были сгруппированы в разных сторонах генератора.

    При сборке пластин важно правильно ориентировать выходные отверстия

  9. После укладки последней пластины устанавливают уплотнительное кольцо, после чего генератор закрывают второй оргалитовой стенкой, а саму конструкцию скрепляют при помощи шайб и гаек. Выполняя эту работу, обязательно следят за равномерностью затяжки и отсутствием перекосов между пластинами.

    При финальной затяжке обязательно контролируют параллельность боковых стенок. Это позволит избежать перекосов

  10. При помощи полиэтиленовых шлангов генератор подключают к ёмкости с водой и бабблеру.
  11. Контактные площадки электродов соединяют между собой любым способом, после чего к ним подключают провода питания.

    Собрав несколько топливных ячеек и включив их параллельно, можно получить достаточное количество газа Брауна

  12. На топливную ячейку подают напряжение от ШИМ-генератора, после чего производят настройку и регулировку аппарата по максимальному выходу газа HHO.

Для получения газа Брауна в количестве, достаточном для отопления или приготовления пищи, устанавливают несколько генераторов водорода, работающих параллельно.

Видео: Сборка устройства

Видео: Работа конструкции «сухого» типа

Отдельные моменты использования

Прежде всего, хотелось бы отметить, что традиционный метод сжигания природного газа или пропана в нашем случае не подойдёт, поскольку температура горения HHO превышает аналогичные показатели углеводородов в три с лишним раза. Как вы сами понимаете, такую температуру конструкционная сталь долго не выдержит. Сам Стенли Мейер рекомендовал использовать горелку необычной конструкции, схему которой мы приводим ниже.

Схема водородной горелки конструкции С. Мейера

Вся хитрость этого устройства заключается в том, что HHO (на схеме обозначено цифрой 72) проходит в камеру сжигания через вентиль 35. Горящая водородная смесь поднимается по каналу 63 и одновременно осуществляет процесс эжекции, увлекая за собой наружный воздух через регулируемые отверстия 13 и 70. Под колпаком 40 задерживается некоторое количество продуктов горения (водяного пара), которое по каналу 45 попадает в колонку горения и смешивается с горящим газом. Это позволяет снизить температуру горения в несколько раз.

Второй момент, на который хотелось бы обратить ваше внимание - жидкость, которую следует заливать в установку. Лучше всего использовать подготовленную воду, в которой не содержатся соли тяжёлых металлов. Идеальным вариантом является дистиллят, который можно приобрести в любом автомагазине или аптеке. Для успешной работы электролизёра в воду добавляют гидроксид калия KOH, из расчёта примерно одна столовая ложка порошка на ведро воды.

В процессе работы установки важно не перегревать генератор. При повышении температуры до 65 градусов Цельсия и более электроды аппарата будут загрязняться побочными продуктами реакции, из-за чего производительность электролизёра уменьшится. Если же это всё-таки произошло, то водородную ячейку придётся разобрать и удалить налёт при помощи наждачной бумаги.

И третье, на чём мы делаем особое ударение - безопасность. Помните о том, что смесь водорода и кислорода не случайно назвали гремучей. HHO представляет собой опасное химическое соединение, которое при небрежном обращении может привести к взрыву. Соблюдайте правила безопасности и будьте особенно аккуратны, экспериментируя с водородом. Только в этом случае «кирпичик», из которого состоит наша Вселенная, принесёт тепло и комфорт вашему дому.

Надеемся, статья стала для вас источником вдохновения, и вы, засучив рукава, приступите к изготовлению водородной топливной ячейки. Разумеется, все наши выкладки не являются истиной в последней инстанции, однако, их вполне можно использовать для создания действующей модели водородного генератора. Если же вы хотите полностью перейти на этот вид отопления, то вопрос придётся изучить более детально. Возможно, именно ваша установка станет краеугольным камнем, благодаря которому закончится передел энергетических рынков, а дешёвое и экологичное тепло войдёт в каждый дом.

Использование водорода в качестве энергоносителя для обогрева дома – идея весьма заманчивая, ведь его теплотворная способность (33.2 кВт / м3) превышает более чем в 3 раза показатель природного газа (9.3 кВт / м3). Теоретически, чтобы извлечь горючий газ из воды с последующим сжиганием его в котле, можно использовать водородный генератор для отопления. О том, что из этого может получиться и как сделать такое устройство своими руками, будет рассказано в данной статье.

Принцип работы генератора

Как энергоноситель водород действительно не имеет себе равных, а запасы его практически неисчерпаемы. Как мы уже сказали, при сжигании он выделяет огромное количество тепловой энергии, несравнимо большее, нежели любое углеводородное топливо. Вместо вредных соединений, выбрасываемых в атмосферу при использовании природного газа, при горении водорода образуется обычная вода в виде пара. Одна беда: данный химический элемент не встречается в природе в свободном виде, только в соединении с другими веществами.

Одно из таких соединений – обычная вода, представляющая собой полностью окисленный водород. Над ее расщеплением на составные элементы работали многие ученые в течение долгих лет. Нельзя сказать, что безрезультатно, ведь техническое решение по разделению воды все же было найдено. Его суть – в химической реакции электролиза, в результате которой происходит расщепление воды на кислород и водород, полученную смесь назвали гремучим газом или газом Брауна. Ниже показана схема водородного генератора (электролизера), работающего на электричестве:

Электролизеры производятся серийно и предназначены для газопламенных (сварочных) работ. Ток определенной силы и частоты подается на группы металлических пластин, погруженных в воду. В результате протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с водяным паром. Для его отделения газы пропускаются через сепаратор, после чего подаются на горелку. Дабы избежать обратного удара и взрыва, на подаче устанавливается клапан, пропускающий горючее только в одну сторону.

Для контроля за уровнем воды и своевременной подпитки конструкцией предусмотрен специальный датчик, по сигналу которого производится ее впрыск в рабочее пространство электролизера. За превышением давления внутри сосуда следит аварийный выключатель и сбросной клапан. Обслуживание водородного генератора заключается в периодическом добавлении воды, и на этом все.

Водородное отопление: миф или реальность?

Генератор для сварочных работ – это на данный момент единственное практическое применение электролитическому расщеплению воды. Использовать его для отопления дома нецелесообразно и вот почему. Затраты энергоносителей при газопламенных работах не так важны, главное, что сварщику не нужно таскать тяжеленные баллоны и возиться со шлангами. Другое дело – отопление жилища, где каждая копейка на счету. И тут водород проигрывает всем существующим ныне видам топлива.

Важно. Затраты электроэнергии на выделение горючего из воды методом электролиза будут гораздо выше, нежели гремучий газ сможет выделить при сжигании.

Серийные сварочные генераторы стоят немалых денег, поскольку в них используются катализаторы процесса электролиза, в состав которых входит платина. Можно сделать водородный генератор своими руками, но его эффективность будет еще ниже, чем у заводского. Получить горючий газ вам точно удастся, но вряд ли его хватит на обогрев хотя бы одной большой комнаты, не то что целого дома. А если и хватит, то придется оплачивать баснословные счета за электричество.

Чем тратить время и усилия на получение бесплатного топлива, которого не существует априори, проще смастерить своими руками простой электродный котел. Можете быть уверены, что так вы израсходуете гораздо меньше энергии с большей пользой. Впрочем, домашние мастера – энтузиасты всегда могут попробовать свои силы и собрать дома электролизер, с целью провести эксперименты и убедиться во всем самолично. Один из подобных экспериментов показан на видео:

Как изготовить генератор

Масса интернет-ресурсов публикуют самые разные схемы и чертежи генератора для получения водорода, но все они действуют по одному принципу. Мы предложим вашему вниманию чертеж простого устройства, взятый из научно-популярной литературы:

Здесь электролизер представляет собой группу металлических пластин, стянутых между собой болтами. Между ними установлены изоляционные прокладки, крайние толстые обкладки тоже изготовлены из диэлектрика. От штуцера, вмонтированного в одну из обкладок, идет трубка для подачи газа в сосуд с водой, а из него – во второй. Задача емкостей – отделять паровую составляющую и накапливать смесь водорода с кислородом, чтобы подавать его под давлением.

Совет. Электролитические пластины для генератора надо делать из нержавеющей стали, легированной титаном. Он послужит дополнительным катализатором реакции расщепления.

Пластины, что служат электродами, могут быть произвольного размера. Но надо понимать, что производительность аппарата зависит от их площади поверхности. Чем большее число электродов удастся задействовать в процессе, тем лучше. Но при этом и потребляемый ток будет выше, это следует учитывать. К концам пластин припаиваются провода, ведущие к источнику электричества. Здесь тоже есть поле для экспериментов: можно подавать на электролизер разное напряжение с помощью регулируемого блока питания.

В качестве электролизера можно применить пластиковый контейнер от водяного фильтра, поместив в него электроды из нержавеющих трубок. Изделие удобно тем, что его легко герметизировать от окружающей среды, выводя трубку и провода через отверстия в крышке. Другое дело, что этот самодельный водородный генератор обладает невысокой производительностью из-за малой площади электродов.

Заключение

На данный момент не существует надежной и эффективной технологии, позволяющей реализовать водородное отопление частного дома. Те генераторы, что имеются в продаже, могут успешно применяться для обработки металлов, но не для производства горючего для котла. Попытки организовать подобный обогрев приведут к перерасходу электроэнергии, не считая затрат на оборудование.

Поделитесь статьей с друзьями:

Похожие статьи

принцип действия, описание материалов, схема

Уменьшение мировых ресурсов природного газа заставило человечество искать другие варианты энергоносителей — недорогих, доступных и эффективных. В числе наиболее перспективных вариантов – водород. Один из главных химических элементов в составе простой воды сгорает, выделяя в три раза больше тепла, чем дает природный газ. Его природные запасы неисчерпаемы, а вред для окружающей среды при сгорании — нулевой. Те, кто хочет на личном опыте убедиться в преимуществе альтернативного тепла, могут самостоятельно сделать водородный генератор и использовать его для отопления дома в зимнее время.

Особенности получения водорода, на котором работает генератор

При всех своих многочисленных достоинствах, водород имеет существенный недостаток – он встречается в природе только в виде химических соединений. Для получения чистого вещества нужно найти дешевый и эффективный способ его извлечения. Наиболее доступный источник водорода – обычная вода, где вещество находится в окисленном виде. После многолетних поисков и опытов удалось найти техническое решение для расщепления воды методом электролиза. Специальные устройства – электролизеры – сегодня применяются в ходе газосварочных работ, где воздействие на металл осуществляется с помощью горячей газовой смеси.

Принцип действия сварочного аппарата наглядно иллюстрирует эффективность и высокую теплоотдачу водорода. На металлические пластины устройства, погруженные в воду, подается электрический ток. Реакция электролиза расщепляет воду на кислород и чистый водород с паром. Последний отделяют от чистого вещества в сепараторе, после чего газ поступает на сжигание. Выделяемая тепловая энергия с легкостью разрезает даже твердый металлический сплав.

Главное условие бесперебойной работы электролизера – постоянное пополнение запасов воды для последующего хода процесса электролиза. Специальный датчик замеряет ее уровень, давая сигнал на впрыск дополнительного объема по мере уменьшения рабочего запаса жидкости. Чтобы избежать резкого возрастания давления и возгорания устройства, в конструкции предусмотрены аварийный выключатель и дополнительный клапан для избыточного давления. Исключить случайное воспламенение водорода в случае его обратного хода позволяет наличие специального клапана, направляющего газ только в одну сторону.

Как собрать водородный генератор своими руками? Схема устройства и рекомендации по сборке

Многочисленные варианты водородных генераторов для отопления частного дома, созданных домашними умельцами, часто оказываются неэффективны и не всегда выдерживают критику в плане соотношения затрат и фактической экономии на отоплении. Но есть и исключения. Ниже представлена схема устройства, которое можно изготовить в домашних условиях. Оно успешно проверено на практике и готово стать новым источником тепла в доме.

Согласно представленному чертежу, электролизер водородного генератора своими руками собран из нескольких металлических пластин, стянутых болтами в единую конструкцию. Изоляционные прокладки и наружные детали изготовлены из диэлектрика. В обкладку вмонтирован штуцер, от которого идет труба для подачи газовой смеси последовательно в каждый из двух сосудов с водой. В них происходит накопление и очистка водорода для его последующей подачи на сгорание под давлением. Повысить эффективность реакции электролиза удается за счет пластин из нержавеющей стали с титановым покрытием. Такой металлический сплав выступает катализатором химической реакции расщепления воды на составляющие элементы.

Размеры металлических электродов могут выбираться произвольно. Но стоит помнить: чем больше их площадь, тем выше будет производительность устройства. С другой стороны, обслуживание слишком крупного генератора в домашних условиях крайне затруднено. Большое количество электродов дает быстрое и эффективное расщепление воды, но при этом – потребляет больше электроэнергии. Ток подается через провода, подключенные к источнику питания. Можно поработать с напряжением, подавая его разные объемы через регулируемый блок питания и отмечая результат каждого изменения.

В качестве емкости для электролизера можно использовать пластиковый бак водяного фильтра или любое другое аналогичное приспособление достаточного объема, чтобы в нем можно было разместить систему электродов. Важно, чтобы конструкция закрывалась плотной крышкой – для удачного протекания реакции электролиза герметизация системы обязательна. Все провода и трубки подводятся и выводятся из устройства через небольшие отверстия в крышке.

После сборки конструкции согласно предлагаемой схеме следует протестировать ее с соблюдением требований личной и противопожарной безопасности. Обязательно стоит предусмотреть контроль необходимого уровня воды, чтобы своевременно пополнять ее запасы.

практические советы по изготовлению и монтажу Печь на водороде своими руками чертежи

С экранов телевизоров нам заявляют, что количество нефти стремительно уменьшается, и вскоре бензиновые машины отойдут в далёкое прошлое. Вот только это не совсем верно.

Действительно, количество разведанных запасов нефти не очень велико. В зависимости от степени потребления их может хватить на период от 50 до 200 лет. Но в этой статистике не учитываются до сих пор неразведанные места нефтедобычи.

В действительности нефти на нашей планете более чем достаточно. Другой вопрос, что сложность её добычи постоянно возрастает, а значит, растёт и цена. К тому же нельзя списывать со счетов экологический фактор. Выхлопные газы сильно загрязняют среду и с этим нужно что-то делать.

Современная наука создала множество альтернативных источников энергии вплоть до двигателя ядерного распада в ваших машинах. Но большинство из этих технологий пока что представляют собой концепты без возможности реального применения. По крайней мере, так было до недавнего времени.

С каждым годом машиностроительные компании выпускают всё больше машин, работающих на альтернативных источниках питания. Одним из самых эффективных решений в данном контексте является водородный двигатель от бренда «Тойота». Он позволяет полностью забыть про бензин, делая автомобиль экологичным и дешёвым транспортом.

Водородные двигатели

Типы водородных двигателей и их описание

Наука непрерывно развивается. Каждый день придумываются новые концепты. Но только лучшие из них воплощаются в жизнь. Сейчас существует всего два типа водородных двигателей, которые могут быть рентабельными и производительными.

Первый тип водородного двигателя работает на топливных элементах. К сожалению, водородные двигатели данного типа до сих пор имеют высокую стоимость. Дело в том, что в конструкции содержаться дорогие материалы вроде платины.

Ко второму типу относятся водородные двигатели внутреннего сгорания. Принцип работы таких устройств сильно напоминает пропановые модели. Именно поэтому их часто перенастраивают для работы под водород. К сожалению, КПД подобных устройств на порядок ниже тех, что функционируют на топливных элементах.

На данный момент тяжело сказать, какая из двух технологий по созданию водородных двигателей победит. У каждой есть свои плюсы и минусы. В любом случае работы в данном направлении не прекращаются. Поэтому, вполне возможно, что к 2030 году машину с водородным двигателем можно будет купить в любом автосалоне.

Принцип работы

Водородный двигатель работает на основе принципа электролиза. Данный процесс происходит в воде под воздействием специального катализатора. В результате выделяется гидроген. Его химическая формула следующая — ННО. Газ не обладает взрывоопасными качествами.

Важно! Внутри специальных ёмкостей газ смешивается с топливно-воздушной смесью.

В состав генератора входит электролизер и резервуар. За процесс генерации газа отвечает модулятор тока. Для обеспечения наилучших результатов в инжекторных водородных двигателях устанавливается оптимизатор. Это устройство отвечает за регулирование соотношения топливно-воздушной смеси и газа Брауна.

Характеристики катализаторов

Катализаторы, используемые для создания нужной реакции в водородном двигателе, могут быть трёх видов:

  1. Цилиндрические банки. Это самая простая конструкция, работающая на довольно примитивной системе управления. Производительность водородного двигателя, работающего с данным катализатором, не превышает 0,7 литра газа в минуту. Такие системы могут использоваться на машинах с водородным двигателем объёмом до полутора литра. Увеличение числа банок позволяет превысить данный лимит.
  2. Раздельные ячейки. Считается, что именно такой тип катализатора является наиболее эффективным. Производительность системы составляет более двух литров газа в минуту, КПД — максимальный.
  3. Открытые пластины или сухой катализатор. Данная система рассчитана на длительный срок работы. Производительность колеблется в диапазоне от одного до двух литров газа в минуту. Открытое расположение обеспечивает максимально эффективное охлаждение.

Эффективность водородных двигателей с каждым годом растёт. Сейчас начинают вводиться в эксплуатации гибридные устройства, функционирующие на водороде и бензине. В свою очередь, конструкторы не прекращают искать наиболее эффективной модели катализатора, обеспечивающей ещё большую производительность.

Водородный двигатель своими руками

Генератор

Чтобы создать эффективный водородный двигатель для автомобиля своими руками, нужно начать с генератора. Самый простой самодельный генератор — это герметичная ёмкость с жидкостью, в которую погружаются электроды. Для такого устройства достаточно источника питания в 12 В.

Штуцер устанавливается на крышке конструкции. Он отводит смесь водорода с кислородом. Собственно, это и есть основа генератора для водородного двигателя, которая подключается к ДВС.

Чтобы создать полноценную систему также понадобится дополнительный накопитель и аккумулятор. В качестве корпуса лучше всего использовать водопроводный фильтр или же можно купить специальную установку. В последней применяются цилиндрические электроды повышенной производительности.

Как видите, выделить нужный газ для реакции не так-то уж и сложно. Намного сложнее произвести его в нужном для водородного двигателя количестве. Чтоб повысить эффективность необходимо использовать электроды из меди. В крайнем случае подойдёт и нержавейка.

В ходе реакции ток должен подаваться с разной силой. Поэтому без электронного блока не обойтись. К тому же в резервуаре всегда должно быть определённое количество воды, чтобы реакция проходила в нормальных условиях. Система автоматической подпитки в водородном двигателе решает эту проблему. Интенсивность электролиза обеспечивает достаточное количество соли.

Важно! Если вода дистиллированная, электролиза не будет вовсе.

Чтобы сделать воду для водородного двигателя необходимо взять 10 литров жидкости и добавить столовую ложку гидроксида.

Устройство водородного двигателя

В первую очередь нужно позаботиться о дополнительных резервуарах и трубопроводе. Водородный двигатель нуждается в датчике уровня воды, который устанавливается в середине крышки. Это предотвратит ложное срабатывание при движении вверх-вниз. Именно он будет давать команду системе автоматической подпитки, когда это понадобится.

Особую роль играет датчик давления. Он включается на показателе в 40 psi. Как только внутреннее давление достигнет показателя в 45 psi, подкачка отключается. При превышении 50 psi сработает предохранитель.

Предохранитель водородного двигателя должен состоять из двух частей: вентиля аварийного сброса и разрывного диска. Разрывной диск активируется, когда давление достигает 60 psi, не нанося никакого вреда системе.

Для отвода тепла нужно использовать самую холодную свечу. Не подходят свечи с платиновыми наконечниками. Платина — отличный катализатор для реакции водорода и кислорода.

Важно! Уделите особое внимание созданию вентиляции картера водородного двигателя.

Электрическая часть

Важную роль в электрической схеме водородного двигателя играет таймер 555. Он выполняет роль импульсного генератора. Мало того, с его помощью можно регулировать частоту и ширину импульса.

Важно! Таймер имеет три частотных диапазона. Сопротивление резисторов в пределах 100 Ом. Подключение происходит параллельно.

В плате водородного двигателя должно быть два импульсных таймера 555. При этом первый должен иметь конденсаторы большей ёмкости. Выход с ноги 3 поступает на второй генератор. Он его собственно и включает.

Третий выход второго таймера импульсного водородного генератора подключается к резисторам на 220 и 820 Ом. Транзистор усиливает ток до нужной величины. За его защиту отвечает диод 1N4007. Это обеспечивает нормальную работу всей системы.

Итоги

Сейчас водородный двигатель уже не плод фантазии учёных, а вполне реальная разработка, которую можно сделать самостоятельно. Конечно, по характеристикам подобный агрегат будет уступать заводской модели. Но экономия для ДВС всё равно будет заметной.

Водородные двигатели не просто помогают сократить потребление бензина, но и являются полностью безопасными для окружающей среды. Именно поэтому уже в первом квартале продажи водородного автомобиля марки «Тойота» побили все рекорды в Японии.

Использование водорода в качестве энергоносителя для обогрева дома – идея весьма заманчивая, ведь его теплотворная способность (33.2 кВт / м3) превышает более чем в 3 раза показатель природного газа (9.3 кВт / м3). Теоретически, чтобы извлечь горючий газ из воды с последующим сжиганием его в котле, можно использовать водородный генератор для отопления. О том, что из этого может получиться и как сделать такое устройство своими руками, будет рассказано в данной статье.

Принцип работы генератора

Как энергоноситель водород действительно не имеет себе равных, а запасы его практически неисчерпаемы. Как мы уже сказали, при сжигании он выделяет огромное количество тепловой энергии, несравнимо большее, нежели любое углеводородное топливо. Вместо вредных соединений, выбрасываемых в атмосферу при использовании природного газа, при горении водорода образуется обычная вода в виде пара. Одна беда: данный химический элемент не встречается в природе в свободном виде, только в соединении с другими веществами.

Одно из таких соединений – обычная вода, представляющая собой полностью окисленный водород. Над ее расщеплением на составные элементы работали многие ученые в течение долгих лет. Нельзя сказать, что безрезультатно, ведь техническое решение по разделению воды все же было найдено. Его суть – в химической реакции электролиза, в результате которой происходит расщепление воды на кислород и водород, полученную смесь назвали гремучим газом или газом Брауна. Ниже показана схема водородного генератора (электролизера), работающего на электричестве:

Электролизеры производятся серийно и предназначены для газопламенных (сварочных) работ. Ток определенной силы и частоты подается на группы металлических пластин, погруженных в воду. В результате протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с водяным паром. Для его отделения газы пропускаются через сепаратор, после чего подаются на горелку. Дабы избежать обратного удара и взрыва, на подаче устанавливается клапан, пропускающий горючее только в одну сторону.

Для контроля за уровнем воды и своевременной подпитки конструкцией предусмотрен специальный датчик, по сигналу которого производится ее впрыск в рабочее пространство электролизера. За превышением давления внутри сосуда следит аварийный выключатель и сбросной клапан. Обслуживание водородного генератора заключается в периодическом добавлении воды, и на этом все.

Водородное отопление: миф или реальность?

Генератор для сварочных работ – это на данный момент единственное практическое применение электролитическому расщеплению воды. Использовать его для отопления дома нецелесообразно и вот почему. Затраты энергоносителей при газопламенных работах не так важны, главное, что сварщику не нужно таскать тяжеленные баллоны и возиться со шлангами. Другое дело – отопление жилища, где каждая копейка на счету. И тут водород проигрывает всем существующим ныне видам топлива.

Важно. Затраты электроэнергии на выделение горючего из воды методом электролиза будут гораздо выше, нежели гремучий газ сможет выделить при сжигании.

Серийные сварочные генераторы стоят немалых денег, поскольку в них используются катализаторы процесса электролиза, в состав которых входит платина. Можно сделать водородный генератор своими руками, но его эффективность будет еще ниже, чем у заводского. Получить горючий газ вам точно удастся, но вряд ли его хватит на обогрев хотя бы одной большой комнаты, не то что целого дома. А если и хватит, то придется оплачивать баснословные счета за электричество.

Чем тратить время и усилия на получение бесплатного топлива, которого не существует априори, проще смастерить своими руками простой электродный котел. Можете быть уверены, что так вы израсходуете гораздо меньше энергии с большей пользой. Впрочем, домашние мастера – энтузиасты всегда могут попробовать свои силы и собрать дома электролизер, с целью провести эксперименты и убедиться во всем самолично. Один из подобных экспериментов показан на видео:

Как изготовить генератор

Масса интернет-ресурсов публикуют самые разные схемы и чертежи генератора для получения водорода, но все они действуют по одному принципу. Мы предложим вашему вниманию чертеж простого устройства, взятый из научно-популярной литературы:

Здесь электролизер представляет собой группу металлических пластин, стянутых между собой болтами. Между ними установлены изоляционные прокладки, крайние толстые обкладки тоже изготовлены из диэлектрика. От штуцера, вмонтированного в одну из обкладок, идет трубка для подачи газа в сосуд с водой, а из него – во второй. Задача емкостей – отделять паровую составляющую и накапливать смесь водорода с кислородом, чтобы подавать его под давлением.

Совет. Электролитические пластины для генератора надо делать из нержавеющей стали, легированной титаном. Он послужит дополнительным катализатором реакции расщепления.

Пластины, что служат электродами, могут быть произвольного размера. Но надо понимать, что производительность аппарата зависит от их площади поверхности. Чем большее число электродов удастся задействовать в процессе, тем лучше. Но при этом и потребляемый ток будет выше, это следует учитывать. К концам пластин припаиваются провода, ведущие к источнику электричества. Здесь тоже есть поле для экспериментов: можно подавать на электролизер разное напряжение с помощью регулируемого блока питания.

В качестве электролизера можно применить пластиковый контейнер от водяного фильтра, поместив в него электроды из нержавеющих трубок. Изделие удобно тем, что его легко герметизировать от окружающей среды, выводя трубку и провода через отверстия в крышке. Другое дело, что этот самодельный водородный генератор обладает невысокой производительностью из-за малой площади электродов.

Заключение

На данный момент не существует надежной и эффективной технологии, позволяющей реализовать водородное отопление частного дома. Те генераторы, что имеются в продаже, могут успешно применяться для обработки металлов, но не для производства горючего для котла. Попытки организовать подобный обогрев приведут к перерасходу электроэнергии, не считая затрат на оборудование.

Раньше загородные дома можно было отапливать только одним способом – растапливали печь дровами или углем. Сегодня же для отопления частного дома используют разнообразное топливо: дизель, мазут, природный газ, электричество. Однако с ростом цен на топливо многие владельцы домов стараются найти более дешевый способ отопления. Одним из них является обычная вода, которую использует водородный генератор для образования такого топлива, как водород. Водород является неиссякаемым источником энергии. Его можно применять не только для обогрева помещений, но и для автомобиля.

Генератор водорода: устройство и его принцип работы

Использовать водород для обогрева жилых домов очень выгодно, так как он обладает высокой теплотворной способностью и при этом не происходит выделения вредных веществ. Однако в чистом виде добыча водорода невозможна, большое содержание его находится в реках, морях и океанах. Организм человека даже состоит из 63% водорода.

Чистый водород можно получать из многих различных химических соединений, например, водорода и кислорода. Самый известный способ получения водорода – это электролиз воды.

Чтобы получить чистый водород необходимо воду расщепить на два атома (НН) водорода и атом кислорода (О). Это и есть принцип работы водяного генератора: получение водорода с помощью электролиза. Газ, который выделяется при этом, назвали в честь великого физика Брауна и он имеет формулу ННО. Такой газ при сгорании не образует вредных веществ и является экологически чистым продуктом. Однако смесь водорода с кислородом образует в итоге горючий газ, который является взрывоопасным. Поэтому используя в домашних условиях электролизер, нужно соблюдать дополнительные меры безопасности.


Водяной двигатель имеет такое устройство:

  • Генератор водородного типа, где и происходит электролиз;
  • Горелка, она устанавливается в самой топке;
  • Котел, он выполняет функцию теплообменника.

На производство такого газа, как браун, используется в четыре раза меньше энергии, чем выделяется при его сгорании. Электричество при этом расходуется очень экономно, а топливо, которое ему необходимо – это обычная вода.

Водородный генератор: его достоинства и недостатки

Сегодня электролизёр является таким же привычным устройством, как например, плазменный резак или ацетиленовый электрогенератор. Такая электролизная установка, работающая на воде (печка), стала достаточно популярной, ее применяют для обогрева частных домов, а так же устанавливают на мотоцикл или авто для экономии топлива.

Водородный генератор является экологически чистым топливом, единственным отходом, который он вырабатывает, есть вода. Она выделяется в газообразном состоянии и известна нам, как водяной пар. А он, в свою очередь, никакого негативного влияния на окружающую среду не оказывает.

Такое устройство обладает и другими положительными достоинствами, но так же и недостатками. Самый важный недостаток – это его взрывоопасность. Однако соблюдая все предосторожности и правила безопасности, можно избежать негативных последствий.

Водородный реактор имеет свои преимущества:

  • Работает на воде;
  • Экономит электричество;
  • Является экологически чистым;
  • Высокий КПД;
  • Простота обслуживания.

Такой прибор HHO можно приобрести в готовом виде в специализированном магазине, стоит он будет, конечно совсем не дешево. Однако можно сделать его и своими руками из доступных деталей, сэкономив при этом приличную сумму. Однако ему нужна защита от воды и отдельный домик для хранения.

Самодельный водородный генератор: пошаговая инструкция

Изготовление водородного генератора можно осуществит в домашних условиях, но для этого будут нужны чертежи и пошаговая инструкция всего процесса. Схема электролизера очень проста (ее можно смотреть в интернете), поэтому каких-либо специфических материалов практически не понадобится.

Для создания самодельного генератора водорода нам понадобятся некоторые инструменты и материалы: пластиковый контейнер или полиэтиленовая канистра с крышкой, прозрачная трубка длиной 1м, с диаметром 8 мм, болты, гайки, силиконовый герметик, лист нержавейки, 3 штуцера, обратный клапан, фильтр, ножовка по металлу, гаечные ключи и нож.

Собрав все это, можно приступать к его изготовлению. Сборка осуществляется по чертежам, которые можно найти в интернете или же заказать у специалиста.

Инструкция изготовления:

  • Из листа нержавейки вырезаем 16 одинаковых пластин.
  • Сверлим отверстие в одном из углов. Угол должен быть одинаковым у всех 16.
  • Противоположный угол обязательно спиливаем.
  • Устанавливаем пластины поочередно на приготовленные болты, изолируя их шайбами и полиэтиленовыми трубками. Они не должны контактировать между собой.
  • Стягиваем всю конструкцию гайками, получается батарея.
  • Крепим данную конструкцию в пластиковую емкость, отверстия смазать герметиком.
  • Просверливаем отверстия в крышке, обрабатываем их так же силиконом, затем вставляем штуцера.


Самодельный кислородный гидролизер готов. Теперь его только нужно проверить на работоспособность. Для этого нужно заполнить емкость водой до болтов крепления и закрыть ее крышкой. Одеваем на один из трех штуцеров шланг из полиэтилена, а второй его коней опускаем в отдельную емкость, заполненную так же водой. К болтам нужно подключить электричество, если на поверхности появились пузырьки, значит, генератор работает и выделяет водород. После такого подключения и проверки, воду сливаем, а затем заливаем в емкость готовый щелочной электролит, чтобы получить больше выделяемого газа.

Электролизер для автомобиля: виды катализаторов

Водородный генератор, при установке, способен снизить расход топлива у легковых или грузовых машин, мотоциклов, а так же сократит выброс в атмосферу вредных веществ. На сегодняшний день, такой генератор для автомобиля приобретает популярность. Процесс электролиза в авто происходит благодаря применению специального катализатора. В конечном итоге получается оксиводород (ННО), который смешиваясь с топливом, что и способствует его полному сгоранию.

Благодаря такой установке можно сэкономить горючее на 50%. А так же, установив данную конструкцию в свой автомобиль, вы не только уменьшите токсичные выхлопы, но и: увеличите эксплуатационный срок двигателя, снизите температуру самого мотора и при этом повысите мощность всего силового агрегата.

Все процессы, которые происходят в водородном генераторе, происходят автоматически по специальной программе. Эта программа вшита в компьютер, который и управляет всем автомобилем. Машина без него попросту не будет работать.

Существует несколько видов катализаторов:

  • Цилиндрические;
  • С открытыми пластинами или их еще называют сухими;
  • С раздельными ячейками.

Самостоятельно водородный генератор можно изготовить, однако специалисты делать этого не рекомендуют, так как это устройство очень сложное по конструкции и при этом еще не безопасно. Если вы все же решили сделать его сами, тогда лучше всего подойдет для этих целей аккумулятор, вышедший из строя.

Электролиз широко используется в производственной сфере, например, для получения алюминия (аппараты с обожженными анодами РА-300, РА-400, РА-550 и т.д.) или хлора (промышленные установки Asahi Kasei). В быту этот электрохимический процесс применялся значительно реже, в качестве примера можно привести электролизер для бассейна Intellichlor или плазменный сварочный аппарат Star 7000. Увеличение стоимости топлива, тарифов на газ и отопление в корне поменяли ситуацию, сделав популярной идею электролиза воды в домашних условиях. Рассмотрим, что представляют собой устройства для расщепления воды (электролизеры), и какова их конструкция, а также, как сделать простой аппарат своими руками.

Что такое электролизер, его характеристики и применение

Так называют устройство для одноименного электрохимического процесса, которому требуется внешний источник питания. Конструктивно это аппарат представляет собой заполненную электролитом ванну, в которую помещены два или более электродов.

Основная характеристика подобных устройств – производительность, часто это параметр указывается в наименовании модели, например, в стационарных электролизных установках СЭУ-10, СЭУ-20, СЭУ-40, МБЭ-125 (мембранные блочные электролизеры) и т.д. В данных случаях цифры указывают на выработку водорода (м 3 /ч).

Что касается остальных характеристик, то они зависят от конкретного типа устройства и сферы применения, например, когда осуществляется электролиз воды, на КПД установки влияют следующие параметры:


Таким образом, подавая на выходы 14 вольт, мы получим 2 вольта на каждой ячейке, при этом на пластинах с каждой стороны будут разные потенциалы. Электролизеры, где используется подобная система подключения пластин, называются сухими.

  1. Расстояние между пластинами (между катодным и анодным пространством), чем оно меньше, тем меньше будет сопротивление и, следовательно, больший ток пройдет через раствор электролита, что приведет к увеличению выработки газа.
  2. Размеры пластины (имеется в виду площадь электродов), прямо пропорциональны току, идущему через электролит, а значит, также оказывают влияние на производительность.
  3. Концентрация электролита и его тепловой баланс.
  4. Характеристики материала, используемого для изготовления электродов (золото – идеальный материал, но слишком дорогой, поэтому в самодельных схемах используется нержавейка).
  5. Применение катализаторов процесса и т.д.

Как уже упоминалось выше, установки данного типа могут использоваться как генератор водорода, для получения хлора, алюминия или других веществ. Они также применяются в качестве устройств, при помощи которых осуществляется очистка и обеззараживание воды (УПЭВ, VGE), а также проводится сравнительный анализ ее качества (Tesp 001).


Нас, прежде всего, интересуют устройства, производящие газ Брауна (водород с кислородом), поскольку именно эта смесь имеет все перспективы для использования в качестве альтернативного энергоносителя или добавок к топливу. Их мы рассмотрим чуть позже, а пока перейдем к конструкции и принципу работы простейшего электролизера, расщепляющего воду на водород и кислород.

Устройство и подробный принцип работы

Аппараты для производства гремучего газа, в целях безопасности, не предполагают его накопление, то есть газовая смесь сжигается сразу после получения. Это несколько упрощает конструкцию. В предыдущем разделе мы рассмотрели основные критерии, влияющие на производительность аппарата и накладывающие определенные требования к исполнению.

Принцип работы устройства демонстрирует рисунок 4, источник постоянного напряжения подключен к погруженным в раствор электролита электродам. В результате через него начинает проходить ток, напряжение которого выше точки разложения молекул воды.

Рисунок 4. Конструкция простого электролизера

В результате этого электрохимического процесса катод выделяет водород, а анод – кислород, в соотношении 2 к 1.

Виды электролизеров

Кратко ознакомимся с конструктивными особенностями основных видов устройств для расщепления воды.

Сухие

Конструкция прибора данного типа была показана на рисунке 2, ее особенность заключается в том, что манипулируя количеством ячеек, можно запитать устройство от источника с напряжением, существенно превышающим минимальный электродный потенциал.

Проточные

С упрощенным устройством приборов этого вида можно ознакомиться на рисунке 5. Как видим, конструкция включает в себя ванну с электродами «A», полностью залитую раствором и бак «D».


Рис 5. Конструкция проточного электролизера

Принцип работы устройства следующий:

  • входе электрохимического процесса газ вместе с электролитом выдавливается в емкость «D» через трубу «В»;
  • в баке «D» происходит отделение от электролитного раствора газа, который выводится через выходной клапан «С»;
  • электролит возвращается в гидролизную ванну через трубу «Е».

Мембранные

Основная особенность устройств этого типа – использование твердого электролита (мембраны) на полимерной основе. С конструкцией приборов этого вида можно ознакомиться на рисунке 6.

Рис 6. Электролизер мембранного типа

Основная особенность таких устройств заключается в двойном назначении мембраны, она не только переносит протоны и ионы, а и на физическом уровне разделяет как электроды, так и продукты электрохимического процесса.

Диафрагменные

В тех случаях, когда не допустима диффузия продуктов электролиза между электродными камерами, используют пористую диафрагму (что и дало название таким приборам). Материалом для нее может служить керамика, асбест или стекло. В некоторых случаях для создания такой диафрагмы можно использовать полимерные волокна или стеклянную вату. На рисунке 7 показан простейший вариант диафрагменного прибора для электрохимических процессов.


Пояснение:

  1. Выход для кислорода.
  2. U-образная колба.
  3. Выход для водорода.
  4. Анод.
  5. Катод.
  6. Диафрагма.

Щелочные

Электрохимический процесс невозможен в дистиллированной воде, в качестве катализатора применяется концентрированный раствор щелочи (использование соли нежелательно, так как при этом выделяется хлор). Исходя из этого, щелочными можно назвать большую часть электрохимических устройств для расщепления воды.

На тематических форумах советуют использовать гидроксид натрия (NaOH), который, в отличие от пищевой соды (NaHCO 3), не разъедает электрод. Заметим, что у последней имеются два весомых преимущества:

  1. Можно использовать железные электроды.
  2. Не выделяются вредные вещества.

Но, один существенный недостаток сводит на нет все преимущества пищевой соды, как катализатора. Ее концентрация в воде не более 80 грамм на литр. Это снижает морозостойкость электролита и его проводимость тока. Если с первым еще можно смириться в теплое время года, то второе требует увеличения площади пластин электродов, что в свою очередь, увеличивает размер конструкции.

Электролизер для получения водорода: чертежи, схема

Рассмотрим, как можно сделать мощную газовую горелку, работающую от смеси водорода с кислородом. Схему такого устройства можно посмотреть на рисунке 8.


Рис. 8. Устройство водородной горелки

Пояснение:

  1. Сопло горелки.
  2. Резиновые трубки.
  3. Второй водяной затвор.
  4. Первый водяной затвор.
  5. Анод.
  6. Катод.
  7. Электроды.
  8. Ванна электролизера.

На рисунке 9 представлена принципиальная схема блока питания для электролизера нашей горелки.


Рис. 9. Блок питания электролизной горелки

На мощный выпрямитель нам понадобятся следующие детали:

  • Транзисторы: VT1 – МП26Б; VT2 – П308.
  • Тиристоры: VS1 – КУ202Н.
  • Диоды: VD1-VD4 – Д232; VD5 – Д226Б; VD6, VD7 – Д814Б.
  • Конденсаторы: 0,5 мкФ.
  • Переменные резисторы: R3 -22 кОм.
  • Резисторы: R1 – 30 кОм; R2 – 15 кОм; R4 – 800 Ом; R5 – 2,7 кОм; R6 – 3 кОм; R7 – 10 кОм.
  • PA1 – амперметр со шкалой измерения не менее 20 А.

Краткая инструкция по деталям к электролизеру.

Ванну можно сделать из старого аккумулятора. Пластины следует нарезать 150х150 мм из кровельного железа (толщина листа 0,5 мм). Для работы с вышеописанным блоком питания потребуется собрать электролизер на 81 ячейку. Чертеж, по которому выполняется монтаж, приведен на рисунке 10.

Рис. 10. Чертеж электролизера для водородной горелки

Заметим, что обслуживание такого устройства и управление им не вызывает трудностей.

Электролизер для автомобиля своими руками

В интернете можно найти много схем HHO систем, которые, если верить авторам, позволяют экономить от 30% до 50% топлива. Такие заявления слишком оптимистичны и, как правило, не подтверждаются никакими доказательствами. Упрощенная схема такой системы продемонстрирована на 11 рисунке.


Упрощенная схема электролизера для автомобиля

По идее, такое устройство должно снизить расход топлива за счет его полного выгорания. Для этого в воздушный фильтр топливной системы подается смесь Брауна. Это водород с кислородом, полученные из электролизера, запитанного от внутренней сети автомобиля, что повышает расход топлива. Замкнутый круг.

Безусловно, может быть задействована схема шим регулятора силы тока, использован более эффективный импульсный блок питания или другие хитрости, позволяющие снизить расход энергии. Иногда в интернете попадаются предложения приобрести низкоамперный БП для электролизера, что вообще является нонсенсом, поскольку производительность процесса напрямую зависит от силы тока.

Это как система Кузнецова, активатор воды которой утерян, а патент отсутствует и т.д. В приведенных видео, где рассказывают о неоспоримых преимуществах таких систем, практически нет аргументированных доводов. Это не значит, что идея не имеет прав на существование, но заявленная экономия «слегка» преувеличена.

Электролизер своими руками для отопления дома

Делать самодельный электролизер для отопления дома на данный момент не имеет смысла, поскольку стоимость водорода, полученного путем электролиза значительно дороже природного газа или других теплоносителей.

Также следует учитывать, что температуру горения водорода не выдержит никакой металл. Правда имеется решение, которое запатентовал Стен Мартин, позволяющее обойти эту проблему. Необходимо обратить внимание на ключевой момент, позволяющий отличить достойную идею от очевидного бреда. Разница между ними заключается в том, что на первый выдают патент, а второй находит своих сторонников в интернете.

На этом можно было бы и закончить статью о бытовых и промышленных электролизерах, но имеет смысл сделать небольшой обзор компаний, производящих эти устройства.

Обзор производителей электролизеров

Перечислим производителей, выпускающих топливные элементы на базе электролизеров, некоторые компании также выпускают и бытовые устройства: NEL Hydrogen (Норвегия, на рынке с 1927 года), Hydrogenics (Бельгия), Teledyne Inc (США), Уралхиммаш (Россия), РусАл (Россия, существенно усовершенствовали технологию Содерберга), РутТех (Россия).

Устройство, которое позволяет получать водород из воды – это водородный генератор. Зачастую их применяют в автомобилях. Применение подобного устройства в авто оправдано. Выработанный водород поступает во впускной коллектор движка. Это позволяет сэкономить топливо и иногда увеличить его мощность. В США такие генераторы выпускают на заводах. Стоят они не дешево - от 300 до 800 долларов. В нашей стране предпочтительно сделать генератор самостоятельно.

Принцип работы водородного генератора

Молекула воды - это соединение из водорода и кислорода. Атомы имеют возможность создавать ионы. Если вы наблюдали за экспериментами, в которых используется катушка Теслы, то должны знать, что атомы ионизуются под воздействием электрического поля. При этом водород будет образовывать положительные, а кислород отрицательные ионы. В водородных генераторах электрическое поле используется для отсоединения молекул воды друг от друга.

Итак, расположив два электрода в воде нам нужно создать электрическое поле среди них. Для этого их необходимо подключить к клеммам аккумулятора или любого другого источника питания. Анод является положительным, а катод отрицательным электродами. Ионы, которые образовались в воде, будут подтянуты к электроду, чья полярность противоположна. Когда ионы соприкасаются с электродами, то их заряд нейтрализуется из-за добавления или удаления электронов. Когда появившийся между электродами газ выходит на поверхность, то его нужно обязательно послать в двигатель.

Водородные ячейки для авто включают в себя сосуд с водой, который располагается под капотом. Обычная водопроводная вода наливается в сосуд и туда добавляют чайную ложку катализатора и соды. Внутрь погружены пластины, подключенные к аккумулятору. При включении в авто зажигания, конструкция (водородный генератор) производит выработку газа.

Какие электроды лучше использовать?

Первые в мире электроды были изготовлены из меди, но выяснилось, что они далеки от идеала. К тому же медь дает сильную реакцию при контакте с водой. Происходит выделение большого числа загрязнителей, поэтому использование меди далеко не лучший вариант. Мы рекомендуем вам использовать электроды, которые выполнены из нержавеющей стали. Для сокращения вероятности коррозии нужно выбирать нержавеющую сталь высокого качества . Толщина листов должна быть около 2 мм, для уменьшения сопротивления.

Описание процесса сборки генератора водорода

Разобравшись в тонкостях действия водородного генератора, перейдем к его созданию. Для того чтобы собрать водородный генератор своими руками нам будет нужно:

  • канистра из полиэтилена;
  • провода для соединения;
  • резина из силикона;
  • специальный герметик;
  • шланги с хомутами.

Подобрав все необходимое, приступим к изготовлению генератора своими руками.

Рекомендуем также

Водородный котел – как с ним быть…

При сжигании водорода выделяется в 3 раза больше тепла, чем при сжигании природного (обычного) газа. (!) Баллон с водородом можно купить. Правда стоит он довольно дорого, если вычислить, — то отапливать все равно не выгодно… Но водород можно получить самостоятельно, из воды, используя электричество. Причем напряжение нужно небольшое. Получить водород можно немедленно, с помощью обычной батарейки….

Водород

Водород – один из самых распространенных химических элементов на Земле. Он входит в состав всех органических веществ. А также в состав самого массового вещества – воды. Водород вокруг нас повсюду. Он же совместно с углеродом образует и горючие газы, которые добываются из недр, а затем мы их сжигаем в конфорках – метан, бутан, пропан…

Но чистый водород при сжигании, т.е. при реакции с кислородом, выделяет в разы больше энергии, чем метан … При этом образуются пары воды, без засорения атмосферы угарным и углекислыми газами…

Таким образом на планете можно разглядеть просто громаднейшие запасы тепловой энергии, — ведь всюду находится водород…

Энергия в скрытом состоянии

Запасы водорода очень большие, это правда, но дело в том, что этот газ на Земле находится в связанном состоянии. Свободного водорода почти нет – неуловимые крохи в атмосфере.

Т.е. для того, чтобы использовать водород для отопления, его нужно добыть из каких-то других веществ. Осуществить это можно в специальной установке…. Или купить в сжиженном состоянии в баллонах.

Реально добыть водород известными на сегодня способами в домашних условиях можно только из воды. Для этого используется способ электролиза.

Между электродами, опущенными в воду (электролит), протекает электрический ток. При этом вода разлагается, на одном электроде выделяется водород, на другом – кислород.

Осталось водород уловить, и направить в камеру сжигания, чтобы получить как бы «дармовое» тепло. Кислород можно выбросить безопасно в атмосферу.

Общая схема водородного котла

На приведенной схеме разными цифрами обозначены различные элементы, но суть в следующем.
В емкость с электролитом (подсоленной водой) подается постоянное напряжение 12 – 24В на два электрода. Выделяющийся над одним электродом водород улавливается и проходит через сепараторы – предохранители. Затем – прямо в топку котла. Причем котел может быть и самодельным, настолько он прост.

  • Важно обеспечить герметичность емкости, в которой происходит выделение газа над электродом. Утечка грозит крупными неприятностями.
  • Также важно не допустить попадание в емкость или в магистраль воздуха или кислорода с другого электрода. Создание гремучего газа в самой магистрали – создание отличной мощной бомбы готовой к взрыву от малейшей искры у себя на производстве (в квартире, например).
  • Нельзя допустить и обратного броска давления в камеру с водородом из котла – обратного удара. Тогда плазма натворит бед…. Для предохранения и предназначены бульбуляторы- сепараторы.

Кто и как делает водородные котлы

Эксперименты по созданию водородных котлов велись давно, и в общем то успешно. Занимались ими научно технические организации. Стоит выделить такой успех, как разработка аппаратуры, которая питает двигатель автомобиля водородом. Причем получение водорода осуществлялось прямо на легковом автомобиле. Автомобиль буквально заправили водой и он – «Поехал на воде», — интересный эксперимент.

Также — создание теплогенераторов, сжигающих водород для получения тепловой энергии. Иногда водород выделяется как побочный продукт на химических производствах, и его можно утилизировать с прибылью, с получением тепла.

Сейчас иногда предлагают даже делать водородные колы, водородные автомобили самостоятельно. При агитации за такое действие, упор делается на небольшое необходимое напряжение постоянного тока, и большую энергоотдачу самого вещества….

Но при этом, конечно, умалчивается, что в целом это хоть и осуществимо, но полностью бессмысленно…

Делать или не делать?

Можно даже встретить настойчивые предложения делать водородный котел, при этом предлагается купить «секретный» чертеж, или какие-то детали. Так как водородный котел очень выгодный.

Прямой обман заключается именно в слове «выгодный». При описании просто «забывают» рассказать, какая нужная затрачиваемая мощность электроэнергии для получения водорода. А затратить энергии на получение водорода нужно больше, чем затем будет получено при его сжигании.

Действительно, если этот химический элемент можно так просто получить и затем соединить с кислородом с такой громадной энергоотдачей, то почему до сих все вокруг не отапливается, не ездит, не вращается… посредством химического соединения Н2 и О2?

Водородный котел – прямой обман и шарлатанство

Водородный котел создать можно даже в домашних условиях, правда с неоправданными рисками на тему «Техника безопасности». Но целесообразности в этих действиях нет ни малейшей.

  • Если приобретать сжиженный в баллоне, то тепловая энергия получится в разы дороже чем от того же сжиженного пропана.
  • Если добывать электролизом – то расход электроэнергии в разы больше, чем тепловая энергия от сгорания полученного водорода. Т.е. в 2- 3 раза эффективней эту энергию направить просто на электроконвекторы, чем баловаться с разложением воды.

Поэтому водородные котлы существуют сейчас только в виде научного эксперимента в серьезных организациях, или в виде домашнего эксперимента по получению вечного двигателя…

почему не стоит выбирать котлоагрегат на водородном топливе для отопления частного дома, обзор и сравнение эффективности и экономичности, лучшие модели и их цены


Как работает водородное отопление

Суть данного вида отопления состоит в химической реакции электролиза, при которой вода разделяется на молекулы водорода и кислорода. В следствии этого происходит образование газа Брауна или, как его еще называют, гремучий газ. Во время этой химической реакции происходит выделение тепла, которое и используется для отопления. При помощи регулирования мощности котла можно добиться необходимого температурного режима в помещении, которое вы отапливаете.

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

  • Свободный приток воды . Как правило, используется вода, поступающая из водопровода, однако, можно пользоваться и дистиллированной. Объем требуемой жидкости напрямую зависит от мощности котла.
  • Наличие электричества . Для протекания процесса электролиза необходимо электроэнергия.

Данное устройство считается самым экологичным из всех способов обогрева, так как во время работы выделяется пар, который не наносит вреда окружающей среде. И для работы необходимо всего лишь наличие электричества, а чтобы сократить затраты, существует возможность работы от солнечной энергии, то есть черпать энергию через солнечные батареи.

Что такое водород и как он используется

Водород известен людям на протяжении многих столетий. Во времена средневековья проводилось большое количество опытов, и при проведении одного из них был замечен водород: при контакте серной кислоты с металлом выделялись воздушные пузырьки. Водород – это легкий бесцветный газ, не имеющий характерного запаха. При соединении с кислородом может образовать взрывоопасную смесь. Имеет свойство растворяться в этаноле, железе, платине, палладии и никеле. К тому же, водород совершенно не токсичен.

Процесс получения водорода осуществляется при помощи электричества и воды: применяя метод электролиза, можно расщеплять воду на водород и кислород, что дает возможность использовать эти вещества в своих целях. По статистике, водород является самым распространенным веществом в мире.

Его можно найти практически в любых природных ресурсах. Водород имеет некоторые свойства, которые очень сильно отличают его от собратьев: в жидком виде он является самой легкой жидкостью, а при затвердевании является самым легким веществом. Все это обуславливается очень маленькими габаритами атомов водорода.
Водород активно применяется при производстве различных веществ и материалов, например, для получения аммиака или жидких жиров. Ценность водорода для пищевой промышленности тоже обуславливается его уникальными характеристиками.

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

Достоинства и недостатки отопления на водороде

  1. Одним из самых очевидных плюсов можно считать нескончаемое количество топлива , так как им служит вода. Отпадает необходимость в добыче угля, дров или другого природного ресурса для получения тепла.


    Низкий расход электрической энергии

  2. Низкий расход электричества . Для примера устройство, мощность которого 40 кВт, расходует 0,44 кВт в час, водородный котел считается наиболее экономичным в отличии от других способов отопления.
  3. Высокая степень экологичности , полностью отсутствуют выбросы, наносящие вред окружающей среде, так как при работе выделяется только пар.
  4. Высокий коэффициент полезного действия порядка 94%, никакой другой вид отопления не дает подобной теплоотдачи.
  5. Низкий уровень шума во время работы.
  6. Не требует установки дымохода и его последующего обслуживания.
  7. Отсутствует необходимость в горящем пламени .
  8. Предъявляются гораздо ниже требования к монтажу и месту установки, чем к газовому оборудованию.
  1. Недостатком можно считать то, что газ, который вырабатывается, не имеет ни цвета ни запаха, и если произойдет его утечка обнаружить это будет крайне сложно . Температура, при которой он возгорается составляет 540 градусов, исходя из этого его относят к взрывоопасным.


    Выделение водорода

  2. Достаточно высокая стоимость .
  3. Существует очень мало специалистов , которые проводят проверку и сертифицирование баллонов.
  4. Требуется постоянное пополнение катализатора .
  5. Сложность в поиске запасных частей , это связано с низкой востребовательностью на рынке.

Как работает отопление дома на водороде

Если рассматривать стандартную схему, которая использует пропан в качестве топлива, можно условно выделить три зоны:

  1. Источник газа. Это может быть централизованная подача, баллон, где пропан находится в жидком состоянии, или комбинированная, где газ предварительно проходит стадию подготовки.
  2. Котел и система теплообменников, охватывающая весь дом. Здесь пропан сгорает и отдает тепло, а вода или другой теплоноситель осуществляют отопление.
  3. Система выброса, через которую уходит сгоревший газ.

Если используется отопление дома водородом, конструкция упрощается. Газ из баллона подается непосредственно в узел теплообмена. В отличие от классической системы, происходит каталитическая реакция. Водород не горит открытым пламенем, как пропан. В ходе реакции с кислородом образуется нагретый пар, который отдает тепло.

Такой способ идеален, когда система отопления дома водородом построена на основе «теплых полов». Здесь минимум теплоносителя и максимальная отдача тепла.

Котел, в котором используется водород, достаточно компактен. Дом не надо оборудовать дымоходами – на выходе только пар. Можно своими руками легко оборудовать систему вентиляции. К тому же водород в ходе реакции не образует вредные вещества, поэтому отопление таким способом экологически безопасно.

Схема самодельной установки

Нет однозначной схемы устройства, так как она может варьироваться в зависимости от комплектации различными датчиками.

Однако, можно выделить перечень необходимого минимума составляющих данного устройства:

  1. Сосуд, который наполнен жидкостью (электролитом).


    Набор пластин для электролизера

  2. Набор нержавеющих пластин, между которыми под действием электричества вода будет распадаться на водород и кислород (электролизер).
  3. Предохранительный модуль.
  4. Камера сгорания.
  5. Теплообменник.

А работает это все следующим образом — специальная жидкость, поступает в электролизер, в котором происходит выработка газа путем расщепления жидкости под действием электрического тока. После горения образуется вода, которая возвращается в систему. Изготавливается емкость из высоколегированной стали, использование этого материала обусловлено его надежностью.

Существует технологическая необходимость в установке предохранительного клапана для сброса избыточного давления из системы. Выработанный водород затем поступает в камеру сгорания. Вступив в термическую реакцию с О2, газ вырабатывает тепло, которое через радиатор протекает в отопительную систему помещения.

А жидкость, которая образовалась в камере, протекает по специальной трубке в сосуд с электролитом, благодаря этому происходит самовоспламенение при помощи рециркуляции. Также к данной схеме добавляют элементы защитной автоматической системы для безопасности эксплуатации. Такие, как датчики контроля уровня воды, температурные датчики, пропускные клапаны, датчики контроля давления в системе.

Принцип работы

Работа котла на водородном топливе реализуется следующим образом:

  1. В электролизере, после поступления электролитического раствора и пропускания через два погружённых электрода электрического тока, начинается выработка газа h3 и O2, а также водяного пара.
  2. Газовая смесь поступает в химический сепаратор, в котором происходит отделение водорода из общего объёма. При этом очищенный газ через специальный клапан отводится в следующий узел установки без возможности обратного хода. Такое конструктивное решение позволяет исключить взрыв при контакте водорода с воздушной смесью.
  3. Через защитный блок очищенный газ поступает в камеру сгорания, в которой расположен теплообменник. В ходе химической реакции водорода с кислородом в присутствии катализатора происходит нагрев теплообменника, в котором находится теплоноситель, используемый в отопительной системе объекта.
  4. Отработанный после химической реакции газ снова поступает в камеру с электролитическим раствором.

Регулировка мощности нагрева осуществляется за счёт наличия в системе нескольких специальных каналов с катализатором, которые в процессе работы котла могут участвовать в химической реакции или быть исключены из неё.

Инструкция по изготовлению котла на водороде

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


Самодельный котел на водороде

Чтобы его сделать, необходим следующий инструмент:

  1. Лист металла, высоколегированная нержавеющая сталь.
  2. Обратный клапан.
  3. Болт — 2 штуки, размер 6 на 150, гайки и шайбы.
  4. Фильтр для очистки жидкости.
  5. Прозрачный шланг, или трубка с диаметром 8 мм.
  6. Емкость, которая закрывается герметично. Можно воспользоваться пластиковым контейнером для хранения еды, объем возьмите 1,5 литра.
  7. Шланговый штуцер 8 мм в диаметре.
  8. Инструмент для резьбы металла, подойдет шлифовальная машинка для резьбы с отрезным диском.

Рассмотрим более детально, какой именно материал необходимо использовать для изготовления самодельного котла. Сталь рекомендуется брать 03*16Н1 размер примерно 0,6 на 0,6 метра, толщина 2 мм — этого будет вполне достаточно. Обратите внимание, необходимо использовать именно нержавеющую, ведь металл будет контактировать с жидкостью, а именно с щелочью. А щелочная среда является наиболее агрессивной.


Нержавеющая листовая сталь

Далее поэтапно рассмотрим процесс сборки. Возьмите лист стали, положите его на ровную поверхность и при помощи мела сделайте разметку, нам необходимо получить в конечном результате 16 прямоугольников. Разрежьте их, используя болгарку, один угол каждой пластинки сделайте скошенным, это необходимо для крепления нашей горелки.

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

В нашем случае каждая пластина полностью погружается в раствор, а как следствие, в химической реакции участвует вся их площадь. Затем соберите конструкцию из пластинки и болта. Для этого первую пластину наденьте на болт и с каждой из сторон затяните шайбой, вторую пластину разверните так, чтобы обрезанным краем она была у болта и зафиксируйте ее сверху над первой пластиной.

Чтобы избежать их соприкосновения, установите между каждой из них кусок пластика. И далее, таким же образом соберите всю конструкцию. Затем нам нужно сделать в контейнере отверстия с таким размером, чтобы туда вошел болт. Вставьте в контейнер сделанную конструкцию и зафиксируйте ее. Для герметичности используйте прокладки.


Готовый электролизер

В крышке просверлите отверстие и прикрепите к нему кислородную трубку со штуцером, для герметичности соединений используйте силикон. Для того, чтобы проверить, насколько получилось герметично, подуйте в трубку, если герметичность достигнута, приступайте к следующему этапу. Сделайте второе отверстие, в которое будет заливаться вода.

После того, как все собрано, проведите тестовое включение, подключите к нему любой источник, закройте прибор, заполните жидкостью, второй конец опустите в банку с жидкостью, чтобы увидеть пузырьки. Если увеличивать напряжение, количество пузырьков должно возрастать.

Приступим к изготовлению самого котла:

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:

  • 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.

Как сделать отопление дома водородом самостоятельно:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  1. 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.

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.

Принцип работы генератора

Как энергоноситель водород действительно не имеет себе равных, а запасы его практически неисчерпаемы. Как мы уже сказали, при сжигании он выделяет огромное количество тепловой энергии, несравнимо большее, нежели любое углеводородное топливо. Вместо вредных соединений, выбрасываемых в атмосферу при использовании природного газа, при горении водорода образуется обычная вода в виде пара. Одна беда: данный химический элемент не встречается в природе в свободном виде, только в соединении с другими веществами.

Одно из таких соединений – обычная вода, представляющая собой полностью окисленный водород. Над ее расщеплением на составные элементы работали многие ученые в течение долгих лет. Нельзя сказать, что безрезультатно, ведь техническое решение по разделению воды все же было найдено. Его суть – в химической реакции электролиза, в результате которой происходит расщепление воды на кислород и водород, полученную смесь назвали гремучим газом или газом Брауна. Ниже показана схема водородного генератора (электролизера), работающего на электричестве:

Электролизеры производятся серийно и предназначены для газопламенных (сварочных) работ. Ток определенной силы и частоты подается на группы металлических пластин, погруженных в воду. В результате протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с водяным паром. Для его отделения газы пропускаются через сепаратор, после чего подаются на горелку. Дабы избежать обратного удара и взрыва, на подаче устанавливается клапан, пропускающий горючее только в одну сторону.

Для контроля за уровнем воды и своевременной подпитки конструкцией предусмотрен специальный датчик, по сигналу которого производится ее впрыск в рабочее пространство электролизера. За превышением давления внутри сосуда следит аварийный выключатель и сбросной клапан. Обслуживание водородного генератора заключается в периодическом добавлении воды, и на этом все.

Устройство и рабочий принцип генератора водорода

Заводской генератор водорода собой представляет впечатляющий аппарат

Применить водород

в качестве топлива для обогревания дома за городом выгодно не только по причине большой теплотворной способности, но и благодаря тому, что в процессе его сжигания не выделяется веществ которые вредны для здоровья. Как все помнят из школьного курса химии, при окислении 2-ух атомов водорода (химическая формула h3 – Hidrogenium) одним атомом кислорода, образуется молекула воды. При этом выделяется втрое больше тепла, чем при горении сетевого газа.
Необходимо заявить, что равных водороду среди прочих источников энергии нет, потому как его залежи на Земля безграничны — мировой океан на 2/3 состоит из элемента химии h3, да и во всей Вселенной этот газ наряду с гелием считается основным «стройматериалом». Вот лишь одна проблема — для получения чистого h3 нужно расщепить воду на составляющие части, а выполнить это сложно. Учёные долгое время искали способ извлечения водорода и остановились на электролизе.
Рабочая схема лабораторного электролизёра

Данный способ получения летучего газа состоит в том, что в воду на маленьком расстоянии друг от друга помещаются две пластины из металла, подключённые к источнику большого напряжения. При подаче питания большой электрический потенциал буквально рвет молекулу воды на составляющие, высвобождая два атома водорода (HH) и один — кислорода (O). Выдиляющийся газ назвали в честь физика Ю. Брауна. Его формула — HHO, а теплотворная способность — 121 МДж/кг. Газ Брауна горит открытым пламенем и не образовывает никаких веществ которые вредны для здоровья. Главное положительное качество данного вещества в том, что для его применения подходит традиционный котёл, действующий на пропане или метане. Заметим лишь, что водород в соединении с кислородом образовывает гремучую смесь, благодаря этому понадобятся добавочные меры предосторожности.

Установочная схема для получения газа Брауна

Генератор, который предназначен для получения газа Брауна много, имеет несколько ячеек, любая из которых в себя вмещает много пар пластин-электродов. Они установлены в герметичной ёмкости, которая оснащена выходным отрезком трубы для газа, клеммами для подсоединения питания и горловиной для заливки воды. Более того, установка оснащается защитным клапаном и сифоном. Благодаря им устраняется возможность распространения обратного пламени. Водород

горит исключительно на выходе из горелки, а не загорается во все стороны.
Неоднократное увеличение полезной площади установки позволяет извлекать горючее вещество в количестве, достаточных для самых разных целей, включая обогрев помещений для жилья. Вот только делать это, применяя обычный электролизёр, будет невыгодно. Говоря откровенно, если потраченное на добычу водорода электричество прямо использовать для отапливания дома, то это будет выгоднее, чем топить котёл водородом.
Водородная топливная ячейка Стенли Мейера

Выход из получившейся ситуации нашёл американский учёный Стенли Мейер. Работа по его установке применила не мощный электрический потенциал, а токи определённой частоты. Открытие великого физика состояло в том, что молекула воды раскачивалась в такт изменяющимся электрическим импульсам и входила в отклик, который достигал силы, достаточной для её расщепления на составляющие атомы. Для подобного влияния требовались в десятки раз меньшие токи, чем во время работы привычной электролизной машины.

Видео: Топливная ячейка Стенли Мейера

За своё открытие, которое могло бы высвободить человечество от кабалы нефтяных магнатов, Стенли Мейер был убит, а труды его многолетних изысканий исчезли неизвестно куда. Все таки сбереглись некоторые записи учёного, на основе которых изобретатели многих стран мира пытаются возводить аналогичные установки. И нужно сказать, небезуспешно.

Плюсы газа Брауна как энергетического источника

  • Вода, из которой получают HHO, считается одним из наиболее распространённых веществ на нашей планете.
  • При горении данного вида топлива образуется пар перегретый, который можно обратно конденсировать в жидкость и еще раз применять в качестве сырья.
  • В процессе сжигания гремучего газа не появляется никаких побочных продуктов, не считая воды. Необходимо заявить, что нет более экологического вида топлива, чем газ Брауна.
  • При работе водородной отопительной установки выделяется пар перегретый в количестве, достаточном для поддержки влаги в помещении на комфортном уровне.

Сфера использования

Сегодня электролизёр — такое же обыкновенное устройство, как и генератор ацетилена или плазменный резак. Изначально водородные резервные электростанции применялись сварщиками, потому как носить за собой установку весом только пару килограмм было более проще, чем переместить очень большие кислородные и ацетиленовые балоны. При этом высокая энергоёмкость агрегатов важного значения не имела — все определяло удобство и функциональность. В наше время использование газа Брауна вышло за рамки привычных понятий о водороде, как топливе для газосварочных аппаратов. В перспективе возможности технологии очень широки, потому как применение HHO имеет много плюсов.

  • Уменьшение расхода горючего на автотранспорте. Существующие автомобильные резервные электростанции водорода дают возможность применять HHO как добавку к обычному бензину, дизелю или газу. За счёт более полного сгорания топливной смеси можно достигнуть 20 – 25 % снижения употребления углеводородов.
  • Экономия топлива на тепловых электрических станциях, применяющих газ, уголь или мазут.
  • Снижение токсичности и увеличение эффективности устаревших котельных установок.
  • Неоднократное снижение цене отопления домов для жилья за счёт полной или частичной замены классических видов топлива газом Брауна.
  • Применение портативных установок получения HHO для домашних потребностей — приготовления пищи, получения тёплой воды и т. д.
  • Разработка принципиально новых, мощных и экологичных силовых установок.

Генератор водорода, выстроеный с применением «Технологии водяных топливных ячеек» С. Мейера (а собственно так назывался его трактат) можно приобрести — их изготовлением занимается много компаний в Америке, Китае, Болгарии и прочих государствах. Мы же рекомендуем сделать водородный генератор своими силами.

Видео: Как правильно оборудовать водородное теплоснабжение

Водородное отопление: миф или реальность?

Генератор для сварочных работ – это на данный момент единственное практическое применение электролитическому расщеплению воды. Использовать его для отопления дома нецелесообразно и вот почему. Затраты энергоносителей при газопламенных работах не так важны, главное, что сварщику не нужно таскать тяжеленные баллоны и возиться со шлангами. Другое дело – отопление жилища, где каждая копейка на счету. И тут водород проигрывает всем существующим ныне видам топлива.

Важно. Затраты электроэнергии на выделение горючего из воды методом электролиза будут гораздо выше, нежели гремучий газ сможет выделить при сжигании.

Серийные сварочные генераторы стоят немалых денег, поскольку в них используются катализаторы процесса электролиза, в состав которых входит платина. Можно сделать водородный генератор своими руками, но его эффективность будет еще ниже, чем у заводского. Получить горючий газ вам точно удастся, но вряд ли его хватит на обогрев хотя бы одной большой комнаты, не то что целого дома. А если и хватит, то придется оплачивать баснословные счета за электричество.

Чем тратить время и усилия на получение бесплатного топлива, которого не существует априори, проще смастерить своими руками простой электродный котел. Можете быть уверены, что так вы израсходуете гораздо меньше энергии с большей пользой. Впрочем, домашние мастера – энтузиасты всегда могут попробовать свои силы и собрать дома электролизер, с целью провести эксперименты и убедиться во всем самолично. Один из подобных экспериментов показан на видео:

Как изготовить генератор

Масса интернет-ресурсов публикуют самые разные схемы и чертежи генератора для получения водорода, но все они действуют по одному принципу. Мы предложим вашему вниманию чертеж простого устройства, взятый из научно-популярной литературы:

Здесь электролизер представляет собой группу металлических пластин, стянутых между собой болтами. Между ними установлены изоляционные прокладки, крайние толстые обкладки тоже изготовлены из диэлектрика. От штуцера, вмонтированного в одну из обкладок, идет трубка для подачи газа в сосуд с водой, а из него – во второй. Задача емкостей – отделять паровую составляющую и накапливать смесь водорода с кислородом, чтобы подавать его под давлением.

Совет. Электролитические пластины для генератора надо делать из нержавеющей стали, легированной титаном. Он послужит дополнительным катализатором реакции расщепления.

Пластины, что служат электродами, могут быть произвольного размера. Но надо понимать, что производительность аппарата зависит от их площади поверхности. Чем большее число электродов удастся задействовать в процессе, тем лучше. Но при этом и потребляемый ток будет выше, это следует учитывать. К концам пластин припаиваются провода, ведущие к источнику электричества. Здесь тоже есть поле для экспериментов: можно подавать на электролизер разное напряжение с помощью регулируемого блока питания.

В качестве электролизера можно применить пластиковый контейнер от водяного фильтра, поместив в него электроды из нержавеющих трубок. Изделие удобно тем, что его легко герметизировать от окружающей среды, выводя трубку и провода через отверстия в крышке. Другое дело, что этот самодельный водородный генератор обладает невысокой производительностью из-за малой площади электродов.

Особенности отопления на водороде

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:

  1. Экологическая чистота выбросов.
  2. 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».
  3. 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.

Можно ли самому сделать водородный котел для отопления дома?

Уже достаточно много времени минуло со дня, когда водородное топливо впервые использовалось в двигателе автомобиля. Что же касается отопления жилого дома, то идея применения данного газа с этой целью начала находить свое практическое воплощение относительно недавно.

Однако если исходить из того, что о таких автомобилях большинство только слышало, но мало кто видел, а еще меньшему числу людей довелось ими пользоваться, возникают обоснованные сомнения в реальности скорого массового введения в жизнь и подобных обогревающих устройств. И тем более призрачной выглядит возможность изготовить водородный котел отопления своими руками. Но как же обстоит дело с ним в действительности?

Как известно, все меняется, и технологии завтрашнего дня вскоре становятся обыденностью дня сегодняшнего. Запасы невозобновляемых видов топлива неуклонно сокращаются благодаря их широкому использованию. Это влечет за собой необходимость поиска других решений известных проблем, что приводит к разработке новых направлений во многих областях науки и техники. Последние касаются как повышения эффективности использования имеющихся ресурсов, так и задействования альтернативных источников. Естественно, такие тенденции не обходят стороной и столь значимые в жизни людей системы, как отопление домов.

В этой области в качестве одного из вариантов, способных заменить оборудование на прочем горючем топливе, был предложен котел, работающий на водороде.

Перспектива использовать этот газ в качестве источника энергии выглядит весьма заманчивой ввиду его доступности (хотя тут не все так просто), распространенности и экологичности.

Если присмотреться к химической формуле такой вездесущей жидкости, как вода, то становится очевидно, что одним из двух составляющих ее элементов является именно водород. Таким образом, решив вопрос эффективного выделения h3 из h3O, можно получить фактически неиссякаемый источник энергии. И применять его, в том числе, для отопления дома. Идея, безусловно, интересная, но как она в данный момент реализуется на практике и возможно ли выполнить такой котел своими руками?

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).

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.

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.

Конструкция водородного генератора

Для постройки генераторов водорода своими руками обычно берут в качестве основы классическую схему установки Брауна. Такой электролизёр средней мощности состоит из группы ячеек, каждая из которых содержит группу пластинчатых электродов. Мощность установки определяется общей площадью поверхности пластинчатых электродов.

Ячейки помещаются внутрь ёмкости, хорошо изолированной от внешней среды. На корпус резервуара выводятся патрубки для подключения водяной магистрали, вывода водорода, а также контактная панель подключения электричества.


Аппарат генерации водорода, спроектированный по схеме Брауна. По всем расчётам эта установка вполне должна обеспечить домашнее хозяйство теплом и светом. Другой вопрос – какие габариты и мощности позволят это сделать (+)

Схема генератора Брауна, кроме всего прочего, предусматривает наличие водяного затвора и обратного клапана. За счёт этих элементов организуется защита установки от обратного хода водорода. По такой схеме теоретически не исключается сборка водородной установки, к примеру, для организации отопления загородного дома.

Преимущества и недостатки

Профессионалы выделяют следующие достоинства отопления на водороде:

  1. Нет огня. Тепловая энергия вырабатывается в процессе протекания химической реакции, где не требуется горения любого вида топлива.
  2. Постоянство температурных показателей. Теплоноситель поддерживается в нагретом до +40 С состоянии на всем протяжении времени, пока котел запущен в эксплуатацию.
  3. Универсальность применения. Нет никаких ограничений для формирования системы в любых строениях.
  4. Практичность. Невысокая температура теплоносителя гарантирует отсутствие ожогов, а смонтировать схему отопления сможет домашний мастер с минимальными навыками владения инструментом.
  5. 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.

Некоторые показатели эффективности

Анализируя условия применения и количество теплоты, которое при сгорании выделяет пропан и газ Брауна, получаем следующие цифры:

  1. Водород или газ Брауна выделяет 121 МДж/кг, не требует дополнительного притока воздуха. При сгорании образуется только пар и вода, а отопление не требует сложных дымоходов.
  2. Пропан образует 35 МДж теплоты. Необходима вентиляция, образуются вредные выбросы. Дом должен быть оборудован дымоходами из-за очень высокой температуры, которую имеет газ на выходе.

Если привести примерные объемы, которые будут потрачены, чтобы сделать дом теплым, получится следующая картина. Отопление потребляет примерно 300 кубических метров газа, если используется пропан. Из приведенных выше цифр понятно, что водород и газ Брауна выделяют в три раза больше тепла. Соответственно, отопление будет требовать всего 100 кубометров. Или, по приведенным цифрам необходимой подачи, примерно 2,5 литра газа в минуту.Для сравнения, пропан потребует почти 7 литров в минуту. Становится понятно, что отопление, где используется газ Брауна, эффективнее и экономнее.

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.

90 000 водородов будут обогревать дома. Первый такой проект в Польше

В Сроде Силезской, расположенной в Нижнесилезском воеводстве, будет построен жилой комплекс площадью около 1,8 тыс. кв.м. квартиры будут отапливаться водородом. Порталу Gramwzielone.pl рассказали представители компаний, стоящих за этой инновационной инвестицией: «Польские деревянные дома» и «SES Hydrogen».

Результатом инвестиций в Сьроду Силезскую станет первый жилой комплекс в стране, где водород будет использоваться для отопления домов.Таким образом, отопление должно быть не только чистым — оно будет создаваться благодаря водороду, полученному из возобновляемых источников энергии, — но и переводиться на более низкие счета домохозяйств.

Инвестиции осуществляет компания Polskie Domy Wooden, созданная Национальным фондом охраны окружающей среды и водного хозяйства и Банком Ochrony Środowiska.

На какой стадии находится инновационный не только в польском, но и в мировом масштабе проект снабжения микрорайона чистым водородом?

Как он говорит в интервью порталу Gramwzielone.pl Бартломей Цыган, инженер, специалист по возобновляемым источникам энергии в Polskie Domy Wooden, в настоящее время занимается подготовкой необходимой документации. Только на этом этапе будет установлен окончательный график инвестиций.

- Мы предполагаем, что строительные работы, связанные с инвестициями в Сьрода Силезская, начнутся в середине 2024 года. Этот этап продлится один год, и монтажные работы начнутся после его завершения. Финансирование первого этапа инвестиций будет осуществляться за счет средств, полученных в рамках программы «Новая энергия», управляемой Национальным фондом охраны окружающей среды и управления водными ресурсами , - говорит Бартломей Цыган.

Какие технологии будут использоваться в экспериментальном комплексе? По словам представителя «Польских деревянных домов», первоначальная концепция отопительных установок в конкурсном здании в Сьроде Силезской основана на отоплении каждого здания индивидуальным набором тепловых насосов, поддерживаемых электрическим котлом, и использованием напольного отопления или низкотемпературные настенные обогреватели в виде теплоприемников.

- В настоящее время ведутся концептуальные работы, которые позволят эффективно интегрировать эти предположения с принятой нами инновационной системой теплоизоляции , - поясняет Бартломей Цыган.

Установки, позволяющие обогревать дома водородом, будут предоставлены компанией SES Hydrogen, входящей в группу Sescom, для проекта поместья в Сьрода-Сленска. Он является национальным пионером в разработке водородных технологий, над которыми он работает более десяти лет.

Концепция электролизера Sescom для производства водорода из возобновляемой электроэнергии должна состоять из трех компонентов. Первый — модульный генератор водорода. Второй — система управления HGaaS — это самообучающаяся информационная система с использованием искусственного интеллекта.Третьим элементом решения, над которым работает польская компания, является модель финансирования инвестиций для производителей зеленой энергии.

По словам Матеуша Солтысяка, управляющего партнера SES Hydrogen, технология гданьской компании должна заменить угольные и газовые котлы, которые сейчас отапливают жилые массивы и промышленные предприятия.

Важно отметить, что водород, который будет использоваться для обогрева поместья, будет производиться благодаря возобновляемым источникам энергии. - Прежде всего, это будет получено в результате электролиза с использованием энергии солнца, ветра или биогаза или путем покупки электроэнергии с зеленым сертификатом , - объясняет Матеуш Солтысяк.

Среди экспертов энергетического рынка можно услышать мнение о том, что водород может быть отличным средством обезуглероживания транспорта или промышленности, но не лучшей технологией для индивидуального отопления домов.

Проекты отечественных топливных элементов на водороде, о которых было объявлено много лет назад, до сих пор не нашли широкого применения. Тем не менее, отсутствие коммерциализации водорода в отоплении на сегодняшний день не обескураживает SES Hydrogen.

- Технология использования водорода в качестве топлива для отопления домов тесно связана с зеленой энергетикой.Около дюжины лет назад никто не верил, что фотогальваника будет доступна всем по очень конкурентоспособным ценам. Нынешнее развитие технологии водородных котлов может в очень короткое время предложить конкурентоспособную цену на тепло по сравнению с , предлагаемыми в настоящее время на рынке, - уверяет Матеуш Солтысяк.

- Обратите внимание, что централизованное теплоснабжение будет после транспортировки еще одним сектором, где водород будет широко использоваться путем сжигания водорода в воздухе или в кислороде.Sescom разработает такую ​​технологию в году, - добавляет Солтысяк.

Для SES Hydrogen инвестиции в Сьрода Силезская – это еще один проект, дающий возможность коммерциализации водородных технологий.

- SES Hydrogen работает над решениями для популяризации использования водорода. Компания имеет патенты на электролизеры и водородные котлы, которые, на наш взгляд, способны заменить угольные котлы, которые в настоящее время выбрасывают в атмосферу наибольшее количество CO2 , - говорит Матеуш Солтысяк.

- Подписание протокола о намерениях с Lotos Asfalt в июне этого года ускорило возможность использования разработанных нами технологий для строительства первых водородных заправочных станций в Польше, в которых будет использоваться электролизеров, - сообщает представитель Гданьская компания.

- Противодействие климатическому кризису будет включать поиск производства тепла с нулевым уровнем выбросов. Как страна, мы должны воспользоваться возможностью, предлагаемой водородом, без инвестиций в производство тепла с нулевым уровнем выбросов, проблема слишком медленного стремления к нулевому уровню выбросов в Польше усугубится.Сотрудничество с PDD станет примером, показывающим возможности использования h3 в отоплении - говорит управляющий партнер SES Hydrogen.

[email protected]

© Материал, защищенный авторским правом. Все права защищены. Дальнейшее распространение статьи только с согласия издателя Gramwzielone.pl Sp. о.о.

.90 000 Водород вместо газа дома? Лучше подумать об этом

В Шотландии вот-вот начнется масштабный эксперимент: водород заменит природный газ в сотнях домов. Речь идет не только об отоплении дома, но и о нагреве воды и приготовлении пищи. Сгорание водорода является экологическим - при этом выделяется только пар. Однако для получения водорода требуется много энергии. И есть более дешевые способы снижения вредных выбросов в атмосферу, утверждает большая группа компаний, организаций и учреждений.

Водород, шотландский метод

На восточном побережье Шотландии проект h200 Fife недавно стал зеленым.Это даст жителям Левенмута возможность перейти на водород вместо природного газа. Первые 300 клиентов, присоединившихся к проекту, получат бесплатное подключение к водородной сети, бесплатное водородосовместимое оборудование и бесплатное техническое обслуживание на время проекта. Они будут платить за «водородный газ» столько же, сколько платили бы за природный газ.

Строительство инфраструктуры уже началось. Ожидается, что заказчики начнут испытания водородного топлива в 2022 году. Проект продлится 4,5 года, до марта 2027 года.

Важно отметить, что это будет зеленый водород, то есть водород, полученный в процессе электролиза с использованием энергии морских ветровых электростанций. В Шотландии избыток ветра, поэтому производство будет максимально экологичным и с нулевым уровнем выбросов.

Для чего нужен этот водород?

Однако отопление дома водородом — довольно дорогой вариант декарбонизации. Об этом говорят подписавшие письмо вице-президенту ЕС Франсу Тиммермансу. В группу предприятий, неправительственных организаций и аналитических центров также входит Польское национальное агентство по энергосбережению.

Читайте: Водород удивил экологов


Хотя некоторые считают, что, используя водород для обогрева наших зданий, можно избежать сложного ремонта зданий и модернизации систем отопления с использованием возобновляемых источников энергии, в действительности все обстоит иначе, говорится в письме.

Хотя верно то, что возобновляемый водород может играть роль в обезуглероживании секторов, трудно поддающихся сокращению, его прямое использование для крупномасштабного отопления проблематично, поскольку оно влечет за собой множество неопределенностей в отношении его масштабируемости, производственных затрат и неэффективности.

В среднесрочной и долгосрочной перспективе для оптимизации процесса обезуглероживания тепла следует отдавать предпочтение вариантам повышения энергоэффективности. Они могут обеспечить реальную экономию немедленно, принимая во внимание растущую долю возобновляемых источников энергии.

Другими словами: сэкономленная энергия является самой дешевой. Деньги должны пойти в первую очередь на тепловую модернизацию и солнечные батареи на зданиях. Это первый раз, когда я изложил дело так ясно.До недавнего времени экологи сосредоточились на том, чтобы сделать водород зеленым, то есть из возобновляемых источников энергии. Теперь они видят больше плюсов и минусов водородной экономики.

.

Водородные котлы. Разработка новой технологии

Новые газовые котлы все чаще маркируются H 2 Готово. Такое устройство приспособлено для будущего сжигания природного газа с примесью водорода (например, 20%). Также ведутся работы по котлам, приспособленным для сжигания чистого (100%) водорода. Водородные котлы могут стать будущим отопительной техники. Это связано с европейской стратегией климатической нейтральности.

На фото: горелка в приборе Viessmann, подготовленная для адаптации к типу топлива. Рис. Висманн .

В 2050 году Европейский Союз должен достичь климатической нейтральности. С этой целью постепенно прекращается использование ископаемых видов топлива, включая уголь и природный газ, для целей отопления. Этот процесс называется обезуглероживанием при нагреве. Чаще всего говорят о так называемом электрификация отопления. Это означает, среди прочего, отказ от твердотопливных котлов (сжигание с образованием CO 2 ) в пользу устройств, работающих от электричества, таких как тепловые насосы.В 2030 г. доля электроэнергии в отоплении жилых домов в ЕС достигнет 34 % [1]. Вторым столпом будущего отопления должно быть газовое отопление, но с использованием новых газов. Дело в том, что при сгорании такого газа не образуется CO 2 . Среди этих газов, называемых «декарбонизированными» или «зелеными», наибольшие шансы на широкое применение имеет водород (H 2 ).

Водородные котлы - текущее состояние

Водородное отопление еще впереди.Цель состоит в том, чтобы использовать, в первую очередь, существующие газовые сети и установки для подачи водорода к отопительным приборам. На данный момент исследования и опытные установки показывают, что существующие сети приспособлены для подачи природного газа с примесью водорода до 10%. Они легко приспосабливаются к кормлению смесью с 20-40% примесью.

Представленные сегодня на рынке котлы с пометкой «водородные готовые» представляют собой газовые конденсационные котлы, приспособленные к сжиганию смеси метан+водород, обычно до 20%, а иногда и до 30%.Использование такого котла сегодня может стать хорошей подготовкой к будущему. Преобразование котла, готового к работе на водороде, в смешанный режим будет простой задачей для авторизованного специалиста по обслуживанию.

Также ведутся работы по котлам на «100% водороде». Такие решения для коммерческих приложений уже доступны сегодня. Водород и природный газ имеют разные свойства горения. Водород имеет более высокую скорость горения и температуру. Таким образом, по сравнению с угольным газовым котлом, водородный котел имеет другие компоненты.Система контроля и управления горелкой также совершенно другая. Тепловые компании работают над таким решением, которое сегодня может представлять собой котел на природном газе или природном газе с примесью водорода, а в будущем его будет легко преобразовать в полностью водородный котел. Предполагается, что это будет простой и быстрой задачей для авторизованных специалистов по обслуживанию.

Водородные котлы (100% H 2 ) - экспериментальное использование

С 2018 года кампус Килского университета (Великобритания) использует в своей местной газовой сети газ с 20% водородной примесью.Сеть обслуживает 30 университетских зданий и 100 жилых домов. С 2021 г. (после успеха пилота) аналогичная сеть тестировалась в соседнем городе Винлатон, который обеспечивает электроэнергией 670 домов, церковь, начальную школу и несколько коммерческих зданий [2, 3].

В Нидерландах с 2019 года работает экспериментальная сеть на базе местной котельной на зеленом водороде (100% H 2 ). Технические решения предоставили Remeha (BDR Thermea Group) и Beakert Heating (водородный котел), а также немецкая компания Enapter (электролизер).Водород, произведенный восемью электролизерами (4 м 3 H 2 / ч), поставляет газовую котельную в подвале здания. Котлы, работающие на 100% водороде, производят воду для отопления 25 квартир [4].

С 2020 года на базе РАФ (Спадеадам, Великобритания) проходят испытания три здания, в которых работают не только отопительные приборы производства Baxi Heating (BDR THERMEA Group) и Worcester Bosch. 100% водорода поставляет также правильно адаптированные бытовые приборы, например плиты [5, 6].Потенциал утечки также исследуется в сравнении с существующим риском утечки метана. При этом для повышения безопасности заменены газовые трубы - с металлических на полиэтиленовые, что снижает риск протечек.

Чистое производство водорода – главная задача

Основной проблемой водородного отопления является стоимость производства водорода, особенно так называемого зеленый.

  • серый - производится путем газификации угля или биомассы или риформинга метана (CH 4 ).Во время этого процесса CO 2 выбрасывается в атмосферу.
  • синий - производится из ископаемого топлива, но с улавливанием и повторным использованием или хранением образующегося CO 2 .
  • бирюзовый - производится в процессе пиролиза метана (продукт - твердый уголь). Однако энергия для получения тепла для процесса пиролиза должна поступать из возобновляемых источников
  • зеленого цвета, образующихся в процессе электролиза воды. Энергия для питания электролизера также должна поступать из возобновляемых источников.ЕС нацелен на популяризацию этого метода, пока он маргинален (до 4% от общего производства водорода) [7].

Согласно директиве RED II [8], «зеленый» водород должен стать основным видом этого газа, используемого в Европе.

Источники данных и интересные дополнительные материалы

  1. Чистая планета для всех. Европейское долгосрочное стратегическое видение процветающей, современной, конкурентоспособной и климатически нейтральной экономики. COM/2018/773 окончательный .
  2. Захватывающий следующий шаг в борьбе с изменением климата (материал на английском языке ).
  3. Energy Network Association: h3 Объяснитель: Как мы можем начать безопасно смешивать водород, чтобы уменьшить наши домашние выбросы? (материал на английском языке ).
  4. Knijp Johan: Отопление голландских домов водородом .
  5. Allason Daniel: Отопление домов водородом: доказательство безопасности (материал на английском языке)английский ).
  6. Первая в Великобритании демонстрация водородного отопления ( материал на английском языке ) .
  7. Польская водородная стратегия до 2030 года с перспективой до 2040 года. ( проект ).
  8. Директива (ЕС) 2018/2001 Европейского парламента и Совета от 11 декабря 2018 г. о содействии использованию энергии из возобновляемых источников.
  9. Почему водородные котлы? Материал Worcester/Bosch .
  10. BDR THERMEA представила первый бытовой котел без углекислого газа.
  11. Харвуд Тим: Безопасность - наш главный приоритет .
  12. Wookefield Jack: Планы водородного отопления должны быть более амбициозными, говорит эксперт .
  13. Эмброуз Джиллиан: Шотландские дома первыми в мире будут использовать 100% зеленый водород .
.90,000 Eco-Prius - Хранение водорода - автономные здания

Хранилище водорода для энергонезависимых зданий

HPS разрабатывает и производит системы для хранения и использования солнечной энергии в домах на одну и две семьи. HPS выступает за безопасность, независимость и устойчивое развитие децентрализованного энергоснабжения. Первая система от HPS, Picea, сочетает в себе аккумулирование энергии, поддержку отопления и вентиляцию помещений в одной компактной системе.Благодаря высокоэффективной системе управления энергопотреблением Picea был разработан для удовлетворения общих потребностей семейного дома в электроэнергии. Кроме того, все вырабатываемое отработанное тепло используется для снабжения дома теплом и горячей водой, что снижает затраты на отопление. По сравнению с аккумуляторными решениями, доступными на рынке, Picea имеет в сто раз большую емкость и вдвое большую мощность. Picea энергоэффективна и обеспечивает энергией в любое время года.Это позволяет Picea обеспечивать полное энергоснабжение и независимость от сети. Энергия, вырабатываемая фотогальванической системой в солнечные дни, может быть использована немедленно или преобразована в водород и сохранена. Затем эта энергия становится доступной ночью или зимой, когда солнца мало или совсем нет. Топливный элемент HPS преобразует энергию, хранящуюся в виде водорода, обратно в электричество и тепло, когда это необходимо.

Энергетический центр

Внутри машины все компоненты плотно интегрированы, чтобы обеспечить максимальную производительность в ограниченном пространстве.Все из одних рук: аккумуляторы, силовая электроника, вентиляционное оборудование, электролизер, топливный элемент и энергоменеджер HPS. Все компоненты интегрированы в замкнутую систему - компактную и компактную.

Сезонный накопитель энергии

Система хранения водорода

— это ваше личное сезонное хранилище, в котором хранится энергия, произведенная летом, для использования в зимние месяцы. Хранилище водорода полностью безопасно и может быть установлено как внутри, так и снаружи помещений.Мы будем рады проконсультировать вас по поиску идеального места для хранения.

Система HPS Picea сочетает в себе накопление энергии, поддержку отопления и внутреннюю вентиляцию в одном компактном продукте, управляемом встроенным менеджером энергии. Он удовлетворяет все энергетические потребности частного дома.

Picea

сочетает в себе следующие силовые компоненты в одном компактном изделии:

  • Топливный элемент — Обеспечивает электроэнергией хранилище водорода зимой
  • Электролизер - Преобразует солнечную энергию, собранную летом, в водород
  • Аккумулятор - Позволяет использовать энергию полуденного солнца вечером
  • Контроллер солнечного заряда — сохраняет солнечную энергию
  • Отдельно стоящий инвертор - обеспечивает домашнюю электрическую сеть
  • Хранение водорода — позволяет использовать солнечную энергию зимой
  • Резервуар для горячей воды - Использует отработанное тепло от отопления дома
  • Вентиляционное устройство - Обеспечивает поступление свежего воздуха в помещение
  • Энтальпийный теплообменник - Сохраняет тепло в доме за счет рекуперации тепла
  • Управление энергопотреблением — обеспечивает эффективное взаимодействие между всеми компонентами в одном решении

Picea предлагает очень компактную концепцию и является первой в своем роде в мире.В отличие от других систем меньшей мощности, представленных на рынке, решение HPS не требует больших площадей или ремонта в здании. Все интерфейсы между нашей системой и вашим домом стандартизированы. Энергетическая независимость требует соответствующих граничных условий на месте.

Все видео

Picea - Конструкция устройства

Picea - компоненты системы - хранение водорода 225кВтч - 300кВтч, макс. 1500кВтч

Picea - Технические данные

Лето (дневное время) - Производство водорода

В солнечные летние дни Picea накапливает солнечную энергию в аккумуляторе.Избыточная солнечная энергия преобразуется в водород с помощью электролизера и сохраняется для последующего использования зимой. Даже вырабатываемое отработанное тепло хранится в баке для горячей воды и готово к использованию, когда это необходимо. Солнечное охлаждение может быть дополнительно установлено и эксплуатироваться совместно с существующей системой кондиционирования воздуха.

Лето (вечер) - Энергопотребление от накопителя

После захода солнца вы можете использовать электричество, накопленное в аккумуляторе, для питания вашего дома, как обычно.
В вашем распоряжении также аккумулированное тепло бака ГВС.

Зима (днем) - Топливный элемент производит электричество из водорода.

Так как одной только солнечной энергии зимой недостаточно, сезонное хранение гарантирует, что ваш дом будет снабжен электричеством, когда это необходимо. Это делается с помощью топливного элемента, который также вырабатывает тепло и действует как добавка к нагревательному устройству.

Зима (вечер) - Водород обеспечивает питание топливного элемента

.

Если в вашем распоряжении нет солнечной энергии, зимой ваш дом обслуживает сезонный склад.Топливный элемент использует водород для производства электроэнергии и тепла. Контролируемое увлажнение воздуха в помещении дополнительно повышает комфорт и обеспечивает здоровый уют.

Урожайность, хранение и потребление летом

Урожайность, хранение и потребление осенью

Моделирование потребления энергии

Сокращение выбросов CO2 домохозяйствами до нуля

Бытовые выбросы CO2 являются самыми высокими среди всех секторов экономики.Данные тревожные.

Домохозяйства в ЕС выбросили 832 633 991 тонн CO2 в 2019 году, и для сравнения автомобили и автомобильный транспорт 85 183 189 тонн CO2, самолеты и воздушный транспорт 89 959 882 тонны CO2.

.90 000 Производство водорода из солнца и воздуха. Это новая идея из Австралии

Производство водорода из воды с использованием возобновляемых источников энергии не ново. А вот использование для этой цели h3O из воздуха — оригинальная идея ученых из австралийского университета Ньюкасла. Технология полностью безэмиссионная, но больше всего она не требует питьевой воды — бесценной в пустынных странах.

Австралия является одним из ведущих источников выбросов парниковых газов в мире.На его долю приходится 1,07 процента. глобальные выбросы с населением 0,33 процента. мировое население. Это также страна, где преобладает уголь. Это сырье отвечает за производство 75 процентов. электричество в Антиподах. С такими «параметрами» Австралия не входит в число самых зеленых стран мира. Однако это положение дел вот-вот изменится.

В последние годы Австралия интенсивно развивает водородные проекты и стремится стать лидером рынка. Пока что благодаря использованию газа от газификации угля, а в конечном счете благодаря возобновляемым источникам энергии — ветрякам и фотогальванике.

Производство водорода. Что вам нужно для этого?

Однако для производства водорода требуется больше, чем просто источник энергии. Вода тоже нужна. Однако в Австралии с этим веществом большие проблемы. Единственный континент с меньшим количеством осадков, чем Антиподы, — это Антарктида. Засухи и пожары последних лет убедили австралийцев в том, что каждая капля на счету.

Таким образом, в Перте питьевая вода восстанавливается из… сточных вод – после многоступенчатой ​​очистки вода направляется в водоносные горизонты.Жители других городов протестуют против таких решений, но в будущем у них может не быть выбора.

Если проблема не решена другим способом. Например, получение воды из воздуха. Таким образом можно было бы не только решить водный кризис, но и создать благоприятные условия для производства водорода с полным нулевым уровнем выбросов.

В пустыне много воды. Достаточно сжижать ее

Ученые всего мира работают над технологиями, позволяющими получать воду из воздуха.Такие растворы используются уже много лет, хотя большинство из них имеют ограниченную эффективность. Например, в таких странах, как Чили, Марокко, Перу, Эквадор и Оман, питьевую воду получают из тумана. Он работает даже в одном из самых засушливых районов мира — пустыне Атакама, куда поступает влага из воздуха с Тихого океана. Специальные полипропиленовые сетки с плотными ячейками, подвешенные на высоте нескольких метров над землей, позволяют захватывать сотни литров воды в сутки.

Этот навык, однако, не будет работать в сухих местах, куда не доходит океанский бриз. Но ученые находят решения и для таких случаев. Специалистам из Массачусетского технологического института (MIT) удалось разработать устройство, способное улавливать воду из воздуха с низким содержанием влаги, используя разницу температур внутри аппарата. Система основана на фотовольтаике и не требует внешнего источника питания. Изобретение разработано четыре года назад, но недавно было усовершенствовано, увеличив эффективность процесса, в т.ч.в заменой металлоорганических структур (МОС) на цеолит - абсорбирующий материал, состоящий из микропористого фосфата железа и алюминия.

Гидропанели для добычи воды можно приобрести за 4 тыс. руб.

долл.

Отбор воды основан на суточных колебаниях температуры воздуха и конденсации влаги, улавливаемой поглотителем в ночное время. Механизм работает даже при 20% влажности, а это значит, что он может функционировать и во многих пустынных районах.Например, в пустыне Негев на юге Израиля средняя влажность воздуха превышает 60%, а это означает, что каждый кубический метр местной атмосферы содержит около 11 мл воды.

Аналогичное решение было разработано стартапом, основанным Коди Фризеном, профессором инженерии и материаловедения в Университете штата Аризона. Компания Friesen уже начала продавать их под торговой маркой SOURCE Hydropanels. Комплект из двух панелей стоит 4000 злотых. долларов. В 2018 году компания продала более тысячи таких систем заказчикам из десяти стран мира, в том числев Сирия и Ливан. Подробности работы технологии можно увидеть на видео ниже.

Фотогальваника и вода из воздуха. Вот так может выглядеть производство водорода

Эти типы систем не лишены ограничений, но их эффективность постепенно увеличивается. Этому благоприятствуют не только последующие технологические инновации, но и научные открытия. В конце марта этого года ученые из Техасского университета в Далласе заметили, что микрокапли воды, осевшие на гидрофильных поверхностях SLIPS, самопроизвольно сливаются в более крупные капли.Это облегчает их сбор, что в свою очередь позволяет «сэкономить» место для дальнейшей конденсации паров воды.

В перспективе получение воды из воздуха может не только обеспечить жизнедеятельность жителей районов, пострадавших от засухи, но и ускорить развитие т.н. зеленый водород. Речь идет о технологии получения этого газа исключительно из возобновляемых источников энергии, без использования ископаемого топлива. Предвестником таких решений является изобретение ученых австралийского университета Ньюкасла. Они создали систему, которая извлекает воду из воздуха, а затем подвергает ее процессу электролиза (разделения водорода и кислорода) с помощью фотоэлектрических панелей.

Сможет ли Hydro Harvester воплотить в жизнь мечты тех, кто путешествует по бездорожью?

Прибор под названием Hydro Harvester не только полностью нулевой по выбросам, но и независим от источников питьевой воды, которая во многих странах мира на вес золота. Кроме того, вода, полученная из воздуха, свободна от загрязнений, поэтому не требует обработки, необходимой для электролиза, даже при использовании водопроводной воды. Это решение резко снижает стоимость всего процесса и значительно ускоряет его.

Изобретение австралийцев – еще один шаг вперед в развитии технологии «водородной зелени». Hydro Harvester, наверное, тоже разжигает воображение так называемых оффрайдеры, мечтающие о полной самодостаточности и независимости от «системы». Вероятно, мы находимся в нескольких или даже нескольких годах от коммерциализации и широкой доступности таких изобретений. Однако кажется, что такие решения могут фактически повысить независимость многих домохозяйств от онлайн-сервисов.

Фото: Shutterstock / А.Александравичюс

.

Инновационные решения в области теплотехники. Водородное отопительное оборудование

Водород рассматривается как перспективное топливо будущего, поэтому необходимо было создать технологию, позволяющую использовать его на практике. По всему миру построено множество экспериментальных установок и ведутся работы по внедрению водородных отопительных и электрогенерирующих устройств.

См. также

ТАУРОН Экологическое отопление дома, или почему стоит выбрать пеллетную печь

Экологическое отопление дома, или почему стоит выбрать пеллетную печь Пеллеты

, несмотря на то, что они не так популярны, как уголь, быстро завоевывают признание среди владельцев домов и квартир. Экологическое твердое топливо (самое чистое и безопасное из имеющихся на рынке) имеет форму ...

Пеллеты

, несмотря на то, что они не так популярны, как уголь, быстро завоевывают признание среди владельцев домов и квартир.Экологическое твердое топливо (самое чистое и безопасное из имеющихся на рынке) выпускается в виде пеллет и требует соответствующего котла. Выгодно ли такое отопительное решение? Мы проверяем, почему стоит выбрать пеллетную печь и как решить, какая из имеющихся в продаже будет лучшей.

Ховал Сп. о.о. Котлы в наружных кожухах – важные аспекты конструкции

Котлы в наружных кожухах – важные аспекты конструкции

На этапе проектирования здания инвестор в сотрудничестве с архитектором и проектировщиком санузлов должен определиться с местом размещения газовой котельной.Часто бывает, что из-за мощности проектируемого...

На этапе проектирования здания инвестор в сотрудничестве с архитектором и проектировщиком санузлов должен определиться с местом размещения газовой котельной. Часто бывает так, что из-за мощности проектируемой котельной и пространственных ограничений - ее запрещается строить в подвале и возникает необходимость располагать ее на верхнем этаже здания.

Студия дизайна "РЕСАН" Как спроектировать источник тепла, чтобы правильно обогреть здание?

Как спроектировать источник тепла, чтобы правильно обогреть здание?

Коммерческие или общественные здания могут иметь собственные источники тепла (котлы, тепловые насосы) или подключаться к коммунальной сети через районный тепловой пункт.Какое бы решение вы ни выбрали, правильно...

Коммерческие или общественные здания могут иметь собственные источники тепла (котлы, тепловые насосы) или подключаться к коммунальной сети через районный тепловой пункт. Независимо от выбранного решения, правильно спроектированный и изготовленный источник тепла является абсолютной основой для того, чтобы отопление здания было надежным, эффективным и энергосберегающим.

Водород благодаря своим химическим и физическим свойствам может быть альтернативой ископаемому топливу.Водородные технологии в настоящее время дороги, но они постоянно развиваются, и в будущем цены могут достичь уровней, которые позволят розничным инвесторам вернуть свои инвестиции. Водород дает прекрасную возможность производить энергии для собственных нужд , а излишки можно продавать в сеть.

Экспериментальная установка

Интересным примером использования водорода является дом на одну семью в Нью-Джерси (США), для которого его спроектировал и оборудовал 51-летний инженер Майк Стризки.Хотя стоимость установки составила примерно 0,5 миллиона долларов, средства поступили за счет грантов. Несмотря на такие большие расходы, создатель установки утверждает, что свобода от счетов за электричество или газ бесценна...

Установка состоит из солнечной системы , соединенной с устройством для производства водорода и водородным котлом. Фотоэлектрические солнечные панели расположены на крыше и стене гаража, обеспечивая 21 кВт электроэнергии. Они питают небольшую батарею, задачей которой является электролиз воды при низком давлении.Полученный водород собирается в 10 баках низкого давления (использовались баллоны с пропаном). Водород также может использоваться в качестве природного газа для питания газовой плиты или, благодаря топливным элементам, быть источником электроэнергии.

Читайте также: Инновационные решения в отопительной технике. Водород как топливо завтрашнего дня >>

Создатель установки благодаря своему решению не оплачивает счета и получает от 7000 до 20000 долларов за проданную в сеть энергию.ежегодно. При таких высоких инвестиционных затратах доходы не компенсируют понесенных расходов, но это экспериментальная установка, и ее эксплуатация показала, что ее безопасно и технически возможно использовать в одноквартирных домах.

Фотогальваническая установка в солнечную погоду может вырабатывать около 90 кВтч электроэнергии в течение дня, из которых около 10 кВтч поглощается бытовой техникой: телевизором, компьютерами и бытовой техникой. Остальные 80 кВтч направляются на аккумулятор и электролизер.В результате процесса гидролиза молекула воды расщепляется на кислород и водород, который хранится в резервуарах снаружи здания в ожидании более прохладных дней.

Читайте также: Микрокогенерация на практике. Описание реализации >>

Здание, построенное в 1991 году, имеет гораздо больше, чем кажется на первый взгляд. Дополнительным элементом является тепловой насос и грунтовый теплообменник, обеспечивающий охлаждение летом и дополнительный обогрев зимой. Летом водород расходуется в топливных элементах, а вырабатываемая в них электроэнергия также питает тепловой насос.Несмотря на то, что водород взрывоопасен, англ. Стрижка спокоен, так как элемент быстро испаряется на воздухе, что делает практически невозможным его накопление в помещении в случае протечки в установке.

Решение, использующее это топливо, может успешно работать в системе снабжения нескольких соседних домов, поэтому инвестиционные затраты на один дом могут быть намного ниже.

Готовое устройство

Еще одним примером технологии, использующей водород, является котел итальянской компании Giacomini.Он состоит из трех секций по производству, хранению и сжиганию водорода. Топливо сжигается каталитически, т.е. без пламени, в горелке. Для горения используется только водород, хранящийся в баке, и воздух из помещения.

Вырабатываемое тепло нагревает протекающую через теплообменник воду системы до температуры 35–40 °С, поэтому является источником низкотемпературного тепла. Температура горения составляет около 300–350°С, благодаря чему соединения NOx не выбрасываются в атмосферу.Единственным продуктом процесса горения является водяной пар. Водород производится электролизом за счет подведенного электричества.

Читайте также: Когенерация с безмасляными микротурбинами >>

Водородный котел полностью экологичен, если источником энергии для электролиза являются возобновляемые источники, такие как фотоэлектрические элементы или ветряные мельницы. Устройство дополнительно оснащено топливными элементами, которые могут вырабатывать электроэнергию, когда в здании нет потребности в тепле.Прототип устройства был представлен в 2006 году, и сейчас его устанавливают в первые корпуса.

Котел Giacomini уже используется в качестве источника тепла в отеле San Rocco в Орта-Сан-Джулио, другим примером является научно-технический центр Environment Park в Турине, где устройство обогревает часть здания. Другие установки, например, на заводе в Германии или Швейцарии, в настоящее время находятся на этапе внедрения.

Литература

  1. www.Scientificamerican.com/article/hydrogen-house.

  2. hydrogenhouseproject.org/the-hydrogen-house.html.

  3. Материалы Джакомини.

Хотите быть в курсе? Подпишитесь на наши новости!

теги:
техника нагрева инновационные решения водородные устройства водородные отопительные установки водородное отопление водородные котлы топливо будущего производство тепла производство электроэнергии производство энергии для собственных нужд Котел Джакомини

ТАУРОН Экологическое отопление дома, или почему стоит выбрать пеллетную печь

Экологическое отопление дома, или почему стоит выбрать пеллетную печь Пеллеты

, несмотря на то, что они не так популярны, как уголь, быстро завоевывают признание среди владельцев домов и квартир.Экологическое твердое топливо (самое чистое и безопасное из имеющихся на рынке) имеет форму ...

Пеллеты

, несмотря на то, что они не так популярны, как уголь, быстро завоевывают признание среди владельцев домов и квартир. Экологическое твердое топливо (самое чистое и безопасное из имеющихся на рынке) выпускается в виде пеллет и требует соответствующего котла. Выгодно ли такое отопительное решение? Мы проверяем, почему стоит выбрать пеллетную печь и как решить, какая из имеющихся в продаже будет лучшей.

Ховал Сп. о.о. Котлы в наружных кожухах – важные аспекты конструкции

Котлы в наружных кожухах – важные аспекты конструкции

На этапе проектирования здания инвестор в сотрудничестве с архитектором и проектировщиком санузлов должен определиться с местом размещения газовой котельной. Часто бывает, что из-за мощности проектируемого...

На этапе проектирования здания инвестор в сотрудничестве с архитектором и проектировщиком санузлов должен определиться с местом размещения газовой котельной.Часто бывает так, что из-за мощности проектируемой котельной и пространственных ограничений - ее запрещается строить в подвале и возникает необходимость располагать ее на верхнем этаже здания.

Студия дизайна "РЕСАН" Как спроектировать источник тепла, чтобы правильно обогреть здание?

Как спроектировать источник тепла, чтобы правильно обогреть здание?

Коммерческие или общественные здания могут иметь собственные источники тепла (котлы, тепловые насосы) или подключаться к коммунальной сети через районный тепловой пункт.Какое бы решение вы ни выбрали, правильно...

Коммерческие или общественные здания могут иметь собственные источники тепла (котлы, тепловые насосы) или подключаться к коммунальной сети через районный тепловой пункт. Независимо от выбранного решения, правильно спроектированный и изготовленный источник тепла является абсолютной основой для того, чтобы отопление здания было надежным, эффективным и энергосберегающим.

ЭЛТЕРМ Конфигуратор для подбора электрокотлов ELTERM

Конфигуратор для подбора электрокотлов ELTERM

Компания ЭЛТЕРМ представила конфигуратор подбора электрокотла 2020 года.Все модели наших котлов работают с фотогальваническими установками и, кроме Wachmaster, оснащены специальными счетчиками ...

Компания ЭЛТЕРМ представила конфигуратор для подбора электрокотлов 2020. Все модели наших котлов работают с фотоэлектрическими установками и, кроме Wachmaster, оснащены выделенными счетчиками потребления энергии от фотоэлектрических установок.

Бретье Дом – это семья, безопасность и тепло

Дом – это семья, безопасность и тепло

Дом – это семья, безопасность и тепло, поэтому воспользуйтесь более чем 100-летним опытом компании Brötje.Кто не любит возвращаться с прохладной осенней прогулки прямиком в теплый дом или квартиру?...

Дом – это семья, безопасность и тепло, поэтому воспользуйтесь более чем 100-летним опытом компании Brötje. Кто не любит возвращаться с прохладной осенней прогулки прямиком в теплый дом или квартиру? Кто не оценит возможность пользоваться горячей водой в любое время при открытии крана, без необходимости ждать? С газовым котлом Brötje вы легко, удобно и экономично получаете эти естественные удовольствия!

Лукаш Каспшик KLIMOSZ Sp.о.о. Современные экологические системы отопления

Современные экологические системы отопления

Существует множество решений, связанных с системой отопления здания. Инвесторы давно заметили, что необходимо комбинировать разные типы систем отопления, чтобы добиться явного снижения затрат, связанных с...

Существует множество решений, связанных с системой отопления здания. Инвесторы уже давно заметили, что необходимо комбинировать разные типы систем отопления, чтобы добиться явного снижения затрат, связанных с обогревом здания, при обеспечении теплового комфорта.

доктор инж. Рышард Снежик КПД конденсационного котла

КПД конденсационного котла

На рынке появляется все больше и больше различных типов источников тепла. Исследования показывают, что правильно эксплуатируемый конденсационный котел, работающий на природном газе, может обеспечить относительно низкие затраты.

На рынке появляется все больше и больше различных типов источников тепла. Исследования показывают, что правильно эксплуатируемый конденсационный котел, работающий на природном газе, может обеспечить относительно низкие затраты.

Солнечный модуль TEGREON 260 P

Солнечный модуль TEGREON 260 P
  • Приложение

    : производство электроэнергии
  • Максимальная мощность (Pmax) (допуск)

    : 260 Вт (3%)
Подробнее »

Связанный

LG ELECTRONICS POLSKA SP.З О.О Современные комнатные кондиционеры в предложении LG Electronics на 2022 год

Современные комнатные кондиционеры в предложении LG Electronics на 2022 год

В 2022 году компания LG Electronics подготовила для своих клиентов множество новинок в сегменте комнатных кондиционеров RAC. Почти все их модели были обновлены дополнительными функциями ...

В 2022 году компания LG Electronics подготовила для своих клиентов множество новинок в сегменте комнатных кондиционеров RAC.Почти все их модели получили дополнительные функции. Также есть новые устройства, такие как блок Artcool Beige — в стильном бежевом цвете.

Редакторы РИ Новости Четвертый выпуск программы "Мое электричество"

Четвертый выпуск программы "Мое электричество"

15 апреля стартует четвертый набор заявок для физических лиц в популярной программе «Мое электричество». Поддержка коснется не только домашних фотоэлектрических микроустановок, но и складских помещений...

15 апреля стартует четвертый набор заявок для физических лиц в популярной программе «Мое электричество». Поддержка коснется не только домашних фотоэлектрических микроустановок, но и накопителей энергии и тепла, которые увеличивают собственное потребление электроэнергии, вырабатываемой собственными фотоэлектрическими панелями. Субсидия также будет доступна для интеллектуальных систем управления энергопотреблением, интегрированных с устройствами.

Armacell Польша Sp. о.о. Акустический комфорт всегда и везде? Акустическая изоляция Armacell

Акустический комфорт всегда и везде? Акустическая изоляция Armacell

Шумовое загрязнение — одна из самых серьезных проблем, с которыми мы сталкиваемся в современном мире.Благодаря звукоизоляции Armacell мы получаем удобные и высокоэффективные решения ...

Шумовое загрязнение — одна из самых серьезных проблем, с которыми мы сталкиваемся в современном мире. Благодаря акустической изоляции Armacell мы получаем удобные и высокоэффективные решения как для жилых, так и для офисных интерьеров. Более того, эффективный барьер против нежелательных звуков может быть толщиной всего в один миллиметр.

EuroClean Polska Sp.о.о. Рост цен на энергоносители – как сэкономить на нагреве воды?

Рост цен на энергоносители – как сэкономить на нагреве воды?

В последние годы цены на энергоносители резко выросли. Эксперты сходятся во мнении, что цены будут продолжать расти, особенно в условиях войны России с Украиной. Все более высокие цены на электроэнергию и газ вынуждают искать способы экономии ...

В последние годы цены на энергоносители резко выросли. Эксперты сходятся во мнении, что цены будут продолжать расти, особенно в условиях войны России с Украиной.Все более высокие цены на электроэнергию и газ вынуждают их искать пути экономии. Как сэкономить на нагреве воды?

carrefour.pl Устанавливаем компостер в саду

Устанавливаем компостер в саду

Как следует из названия, компостер – это место, где производится компост, т.е. полностью натуральное удобрение. Компост сам по себе является практически идеальным продуктом, ведь при небольшом объеме работы он становится практически...

Как следует из названия, компостер – это место, где производится компост, т.е. полностью натуральное удобрение.Компост сам по себе является почти идеальным продуктом, так как при небольшом усилии он «делает» это практически сам, содержит все питательные вещества, необходимые растениям для роста и улучшает структуру почвы на огороде. И самое главное для начинающих садоводов - нет опасности, что будет использовано слишком много компоста, что, к сожалению, свойственно химическим удобрениям...

BayWa р.э. Солнечные системы НОВИНКА - модули PV Meyer Burger

НОВИНКА - модули PV Meyer Burger

Мы рады сообщить, что портфолио одного из ведущих дистрибьюторов фотоэлектрических систем в Польше - BayWa.е. В Solar Systems размещены модули этого немецкого производителя. "Немецкое качество" - или в данном случае...

Мы рады сообщить, что портфолио одного из ведущих дистрибьюторов фотоэлектрических систем в Польше - BayWa r.e. В Solar Systems размещались модули этого немецкого производителя. "Немецкое качество" - отражается ли эта поговорка в данном случае на деле? Да – это нам доказывает Meyer Burger. Модули разрабатываются в Швейцарии и производятся исключительно в Германии в соответствии с самыми строгими стандартами качества.

АДЕЙ Инновации САС Полная защита систем отопления

Полная защита систем отопления

Adey Innovation – лидер среди производителей магнитных сепараторов и реагентов для водоподготовки в системах отопления и охлаждения.

Adey Innovation – лидер среди производителей магнитных сепараторов и реагентов для водоподготовки в системах отопления и охлаждения.

АЛЬФАСИЛ ГРУП Сп.о.о. В системе есть сила. Системные решения ALFASEAL для безопасности вентиляционных каналов

В системе есть сила. Системные решения ALFASEAL для безопасности вентиляционных каналов

Пассивная противопожарная защита замедляет распространение огня, обеспечивает долговечность конструкции и повышает безопасность людей. Воздуховоды ... 9000 6 являются важной частью противопожарной защиты зданий

Пассивная противопожарная защита замедляет распространение огня, обеспечивает долговечность конструкции и повышает безопасность людей.Вентиляционные и дымоотводящие каналы являются важной частью противопожарной защиты зданий. Они должны быть выполнены из негорючих материалов с соответствующей огнестойкостью, обеспечивающей герметичность и противопожарную изоляцию для монтажа систем между разными зонами пожара - стенами и перекрытиями.

ТАУРОН Экологическое отопление дома, или почему стоит выбрать пеллетную печь

Экологическое отопление дома, или почему стоит выбрать пеллетную печь Пеллеты

, несмотря на то, что они не так популярны, как уголь, быстро завоевывают признание среди владельцев домов и квартир.Экологическое твердое топливо (самое чистое и безопасное из имеющихся на рынке) имеет форму ...

Пеллеты

, несмотря на то, что они не так популярны, как уголь, быстро завоевывают признание среди владельцев домов и квартир. Экологическое твердое топливо (самое чистое и безопасное из имеющихся на рынке) выпускается в виде пеллет и требует соответствующего котла. Выгодно ли такое отопительное решение? Мы проверяем, почему стоит выбрать пеллетную печь и как решить, какая из имеющихся в продаже будет лучшей.

Вальдемар Йонец Когенерация в энергетической политике Польши

Когенерация в энергетической политике Польши

Комбинированное производство тепла и электроэнергии становится необходимостью на пути к декарбонизации экономики - промышленности, энергетики и теплоснабжения. Потенциал применения когенерации высок, ...

Комбинированное производство тепла и электроэнергии становится необходимостью на пути к декарбонизации экономики - промышленности, энергетики и теплоснабжения.Потенциал применения когенерации высок, особенно промышленность нуждается в значительном количестве электроэнергии и тепла в конкретных местах. Прежде чем перейти на возобновляемые и безэмиссионные источники энергии, секторы энергетики и отопления также будут использовать когенерацию, что повышает энергоэффективность и снижает выбросы парниковых газов.

Редакторы РИ Новости Группа BRANN заменяет Ciepło-Tech

Группа BRANN заменяет Ciepło-Tech

Компания Ciepło-Tech Sp.J., известная своими отопительными технологиями и компонентами для монтажа, а также многими известными брендами, такими как Auer, Adisa, Lapesa и Termoleader, начинает свою деятельность как группа BRANN.

Компания Ciepło-Tech Sp.J., известная своими отопительными технологиями и монтажными компонентами, а также многими известными брендами, такими как Auer, Adisa, Lapesa или Termoleader, начинает свою деятельность как группа BRANN.

Редакторы РИ Новости IX Конгресс ПК ПОРТ «Тепловые насосы на волне реновации»

IX Конгресс ПК ПОРТ «Тепловые насосы на волне реновации»

9-й Конгресс ПК ПОРТ «Тепловые насосы на волне реновации» состоится 17 июня 2021 года.В этом году мероприятие пройдет онлайн. Участие в мероприятии бесплатное при условии предварительной регистрации...

9-й Конгресс ПК ПОРТ «Тепловые насосы на волне реновации» состоится 17 июня 2021 года. В этом году мероприятие пройдет онлайн. Участие в мероприятии бесплатное при условии предварительной регистрации на мероприятие. Количество мест ограничено.

доктор инж. Яцек Завистовский Современные угольные котлы для индивидуального отопления

Современные угольные котлы для индивидуального отопления

В водогрейном котле для установки центрального отопления имеются три основные системы: система сжигания - совокупность устройств, преобразующих химическую энергию, содержащуюся в топливе, в тепловую; система теплообмена...

В водогрейном котле для установки центрального отопления имеются три основные системы: система сжигания - совокупность устройств, преобразующих химическую энергию, содержащуюся в топливе, в тепловую; система теплообмена - совокупность устройств, обеспечивающих передачу полученного тепла промежуточной среде (воде), транспортирующей теплоту к обогреваемым объектам; система управления - совокупность устройств, обеспечивающих рациональную работу котла. Основой деления котлов на характерные группы являются решения...

доктор инж. Владислав Венгжин Противопожарная защита при транспортировке, хранении и сжигании биомассы

Противопожарная защита при транспортировке, хранении и сжигании биомассы

Безопасное в пожаровзрывоопасном отношении преобразование биомассы в электроэнергию возможно только при выполнении всего технологического процесса транспортировки, хранения и сжигания биомассы...

Безопасность в отношении пожаровзрывоопасности биомассы в электрическую возможна только при соблюдении принципов пожаровзрывобезопасности в течение всего технологического процесса транспортировки, хранения и сжигания биомассы, адаптированных к форме залегания и физико-химическим параметрам продукта, продукции или отходов, определяемых как биомасса.Если в технологических процессах у изготовителя продукции, продукции или технологических отходов, которые в ТЭЦ ...

Вальдемар Йонец Котельные на твердом биотопливе

Котельные на твердом биотопливе

Знания и практика строительства встроенных и отдельно стоящих котельных для сжигания угля и кокса хорошо известны и широко распространены. На практике применяются правила для угольных котельных... 9000 6

Знания и практика строительства встроенных и отдельно стоящих котельных для сжигания угля и кокса хорошо известны и широко распространены.На практике при строительстве котельных на твердом биотопливе применяются правила для угольных котельных. Однако между этими видами топлива существует множество отличий, определяющих размеры, месторасположение, подход и подход к котельной, а также их конструкцию и внутреннее устройство.

Ежи Косирадский Как выбрать газовый котел?

Как выбрать газовый котел?

Приходит покупатель и говорит: «Хочу купить газовый котел для центрального отопления в свой частный дом.Что у вас есть в вашем предложении? Пожалуйста, посоветуйте мне что-нибудь. Может продавец...

Приходит покупатель и говорит: «Хочу купить газовый котел для центрального отопления в свой частный дом. Что у вас есть в вашем предложении? Пожалуйста, посоветуйте мне что-нибудь. Может ли продавец удовлетворить запрос покупателя? Что ему нужно знать, чтобы представить что-то из предложения своего оптовика? И сделать так, чтобы заказчик остался доволен и заведующая складом тоже.

ТЕСТО Анализаторы дымовых газов Testo

Анализаторы дымовых газов Testo

Отопительный сезон не за горами.Для монтажников и наладчиков отопительных котлов это время напряженной работы, но и наибольшего количества заказов, а значит и заработка. Основа для комфортной и эффективной работы... 9000 6

Отопительный сезон не за горами. Для монтажников и наладчиков отопительных котлов это время напряженной работы, но и наибольшего количества заказов, а значит и заработка. Основой комфортной и эффективной работы монтажников и сервисников является эффективный и точный газоанализатор. Это позволит проводить быстрые и надежные измерения, необходимые для правильной настройки работы отопительного котла.

Стефан Жуховски Техника конденсации. Преимущества использования конденсационных котлов (часть 2)

Техника конденсации. Преимущества использования конденсационных котлов (часть 2)

Конденсационные котлы присутствуют на рынке уже много лет, но их первые конструкции имели мало общего с передовыми устройствами, предлагаемыми сегодня. За прошедшие годы эта технология быстро ...

Конденсационные котлы присутствуют на рынке уже много лет, но их первые конструкции имели мало общего с передовыми устройствами, предлагаемыми сегодня.Эта технология быстро развивалась на протяжении многих лет. Скорее, первые конденсационные котлы представляли собой комбинацию обычного атмосферного котла с дополнительным теплообменником, выступающим в роли экономайзера для дальнейшего отвода тепла от дымовых газов, выходящих из первичного теплообменника. Из-за низкой температуры выхлопных газов ... 9000 6

Стефан Жуховски Техника конденсации. Преимущества использования конденсационных котлов (часть 1)

Техника конденсации.Преимущества использования конденсационных котлов (часть 1)

Конденсационные котлы известны в Европе с 1970-х годов В Польше уже на рубеже 1970-х и 1980-х годов была разработана концепция конструкции этих котлов, но в более широком масштабе они стали использоваться только в конце 1990-х...

Конденсационные котлы известны в Европе с 1970-х годов В Польше уже на рубеже 1970-х и 1980-х годов была разработана концепция строительства этих котлов, но они не применялись в больших масштабах до конца 1990-х годов.В основном это было связано с высокой ценой на устройства в то время, а также с недоверием инвесторов и установщиков к новой технологии. Еще одним препятствием было использование почти исключительно радиаторного отопления и распространенное мнение, что конденсационный котел может работать только с...

Вальдемар Йонец, Славомир Пиларски Твердотопливные котлы. Устройства для отвода избыточного тепла

Твердотопливные котлы. Устройства для отвода избыточного тепла

К твердотопливным котлам предъявляются высокие требования – они должны обеспечивать не только дешевую эксплуатацию и низкий уровень выбросов, но и высокий КПД.Все чаще от них также требуется сотрудничество с современными...

К твердотопливным котлам предъявляются высокие требования – они должны обеспечивать не только дешевую эксплуатацию и низкий уровень выбросов, но и высокий КПД. Все чаще требуется также возможность их совместной работы с современными установками с термостатическими клапанами и одновременно с солнечными коллекторами или тепловыми насосами, и даже с установками, дополнительно снабженными котлами на жидком топливе или жидком газе. Вышеуказанные требования могут быть полностью выполнены в закрытых установках.Однако до сих пор законом разрешено...

Ежи Косирадский Регулярный осмотр котлов. Что и как делать?

Регулярный осмотр котлов. Что и как делать?

С 4 января 2006 г. в Европейском Сообществе действует Директива 2002/91/ЕС об энергетических характеристиках зданий [1]. обязательство по подготовке энергетических паспортов ... 9000 6

С 4 января 2006 г. в Европейском Сообществе действует Директива 2002/91/ЕС об энергетических характеристиках зданий [1], вводящая, в частности,в обязательство по подготовке энергетических паспортов зданий, проведению проверок котлов и систем кондиционирования воздуха. В последний день декабря этого года. переходный период заканчивается, и до января 2009 года требования этой директивы являются обязательными. Обязательство периодически осматривать котлы было введено в польское законодательство поправкой к Закону о строительстве, внесенной ... 9000 6

Ольгерд Романовский Управление котлами в зданиях. Уверены ли мы, что знаем, как его проводить?

Управление котлами в зданиях.Уверены ли мы, что знаем, как его проводить?

Измененный Закон о строительстве [4] вводит Директиву 2002/91/EC об энергетических характеристиках зданий [1] в польское законодательство. Директива вводит два механизма для снижения ... 9000 6

Измененный Закон о строительстве [4] вводит Директиву 2002/91/EC об энергетических характеристиках зданий [1] в польское законодательство. Директива вводит два механизма снижения энергопотребления в зданиях: энергетическая сертификация зданий и периодическая проверка отопительных котлов, а также разовая проверка отопительных установок, в которых котлы эксплуатируются более 15 лет.Однако подробные требования, содержащиеся в польских правилах, являются неточными, и лица обязаны ...

Вальдемар Йонец Пластинчатые теплообменники

Пластинчатые теплообменники

Пластинчатые теплообменники состоят из ряда тонких металлических пластин, соединенных между собой стяжной рамкой или пайкой. Внутренняя конфигурация каналов теплообменника приводит к тому, что на одной стороне пластины ...

Пластинчатые теплообменники состоят из ряда тонких металлических пластин, соединенных между собой стяжной рамкой или пайкой.Внутренняя конфигурация каналов теплообменника обусловливает то, что по одной стороне пластины течет горячая жидкость, а по другой - противотоком - холодная жидкость. Каждая пластина теплообменника имеет специальное тиснение, повышающее турбулентность обеих жидкостей, что увеличивает значение коэффициентов теплопередачи.

Ян Былицкий, Гражина Лехман Указания по сжиганию

Указания по сжиганию

Процесс горения позволяет получить необходимое человеку тепло.Его можно преобразовать в механическую работу или использовать для отопления (возможно, для приготовления горячей воды для бытовых нужд) в котлах.

Процесс горения позволяет получить необходимое человеку тепло. Его можно преобразовать в механическую работу или использовать для отопления (возможно, для приготовления горячей воды для бытовых нужд) в котлах.

.

КАК ВЫБРАТЬ ИСТОЧНИК ТЕПЛА? - СТРОИТЕЛЬ ПОЛЬША

Наступающий отопительный сезон – это всегда повод задуматься о том, какая система отопления является наиболее выгодной для пользователя, то есть упрощающая наиболее дешевый способ обогрева дома или квартиры, обеспечивающая тепловой комфорт, необходимый для пребывания в занятых помещениях.

Тот факт, что тепло составляет около 80-85% энергобаланса домохозяйства, свидетельствует о том, что есть о чем говорить, особенно сейчас, когда мы имеем дело с лавинообразно возрастающими ценами на энергоносители, т.е. электроэнергию, газ, но также уголь или биомасса, в том числе самые популярные пеллеты.Очевидно, что рост цен на энергоносители отражается на стоимости централизованного теплоснабжения зданий в городах через сеть центрального отопления.

Факторы выбора

Выбор источника тепла зависит от многих факторов. Очень часто конечные потребители, имея некоторый выбор, в первую очередь руководствуются критерием возможности доступного софинансирования, а не теми затратами, которые будут генерироваться в будущем данным источником тепла в процессе эксплуатации.Поэтому стоит пересмотреть типовую схему создания инструментов поддержки и перейти на отраслевую поддержку, а это значит, что вместо поддержки конкретной технологии поддерживать всю отрасль теплоэкологизации и дать выбор наиболее эффективного решения. Независимо от того, какой вид отопления вы выберете, помните, что расходы на отопление зависят от многих факторов, среди которых выбор источника тепла находится где-то в другом месте.

Операционная культура

При планировании отопления дома следует помнить, что «самая дешевая энергия та, которую мы не используем», поэтому начнем с культуры эксплуатации системы отопления.В основе этого лежит оптимальное использование имеющихся тепловых ресурсов, т. е. поддержание в помещениях уровня температуры, соответствующего коммунальным нуждам. Благодаря этому мы используем столько тепла, сколько нам действительно нужно и исключаем, например, открывание окон в перегретых помещениях с одновременным максимальным расходом тепла на их обогрев.

Базовый анализ

К любым рассуждениям о сравнении стоимости различных методов отопления следует относиться с большой осторожностью.Ориентировочное сравнение текущих затрат на выработку тепла с использованием того или иного энергоносителя также иллюзорно, так как цены на эти носители меняются во времени, а зачастую и различны в зависимости от местонахождения и наличия их на месте. Например: как квалифицировать тепло, полученное от солнечных коллекторов, если солнце не оплачивает поставленную энергию? Поэтому в большинстве этих видов ведомостей солнечное тепло не включается, и вследствие этого его реже рассматривают как источник тепла для отопления, а не только для приготовления ц.w.u. Также следует помнить, что эту технологию можно использовать не везде, но если есть возможность, можно ощутимо сократить расходы на отопление. Также стоит отметить, что часто несколько более высокие инвестиционные затраты на источник тепла и тепловую модернизацию здания могут быть быстро окуплены за счет снижения эксплуатационных расходов.

Выбор системы отопления является одним из ключевых решений, связанных со строительством или ремонтом дома, а широкий спектр технологий, доступных на рынке, позволяет выбрать наиболее эффективный источник тепла с учетом местных условий и технического стандарта. здания.Существует множество критериев для планирования системы отопления дома. Следует еще раз подчеркнуть, что на количество тепла, необходимого для обогрева дома, влияют два основных фактора: культура пользователей и конструкция самого здания и устранение мест потенциальных теплопотерь. Только тогда, зная местные возможности получения тепла, можно выбрать подходящую для данного дома технологию отопления.

Идея состоит в том, чтобы использовать те источники, которые доступны локально, и вам не нужно использовать внешние источники энергии.К таким решениям относится использование пассивного солнечного тепла с учетом одновременного исключения перегрева дома в летний период и тепла, поступающего из ближайшего окружения здания – почвы, воды, воздуха, а также локально доступных энергии и топлива. Любое решение хорошо, если в результате оно позволяет снизить затраты на тепловую энергию при эксплуатации. Энергоэффективный дом требует гораздо меньше энергии по сравнению с обычным зданием.Поэтому такие объекты отапливаются установкой, работающей на т.н. низкие параметры, т.е. температура подачи теплых полов или радиаторов намного ниже того, к чему мы привыкли десятилетиями. Кроме того, уже стандартом в энергосберегающем строительстве является рекуперация тепла от вентиляции, т. е. рекуперация. В результате мощность отопительных приборов – какой бы из них ни был выбран – значительно снижается по сравнению с домами аналогичного функционала, построенными по обычной технологии.Это напрямую влияет на снижение инвестиционных затрат, связанных с приобретением источника тепла или последующими расходами на отопление.

Следует избегать слишком больших размеров установок и источников тепла

Более высокая предполагаемая мощность часто означает более высокий расход газа, пеллет, электроэнергии в случае тепловых насосов или электрических котлов и, следовательно, более высокие капиталовложения и эксплуатационные расходы. При выборе мощности следует учитывать размер отапливаемой площади и связанную с ней кубатуру с учетом температурных зон в доме, чтобы избежать полного обогрева тех помещений, которые по своему назначению не требуют температура, полученная в жилых помещениях.Вам нужно обратить внимание, будет ли устройство соответствовать проектным предположениям. В противном случае мы будем жаловаться либо на холод в доме, либо на завышенные счета за тепло, либо на то и другое.

Расположение проектируемого дома имеет большое значение

Вопреки распространенному на рынке мнению, не существует устройства, которое можно было бы использовать повсеместно с одинаковым эффектом. Например, удачно расположенный по отношению к сторонам света дом позволит успешно использовать бесплатное тепло солнечной энергии.Но в другом месте степень затенения здания и его окрестностей может быть настолько высокой, что выгоднее будет использовать, например, тепловой насос. Следует также обратить внимание на то, сможет ли нижний источник тепла насоса обеспечить достаточное количество тепла от земли, воды, воздуха или влаги, содержащейся в воздухе, а также обратить внимание на предполагаемый КПД такого насоса. , чтобы не приходилось чрезмерно использовать дополнительную электроэнергию для нормального функционирования установки. В урбанизированных районах установка солнечных коллекторов или тепловых насосов может быть технически нецелесообразной, но есть и другие технологии отопления, работающие, например, от электричества.газ, электричество или биомасса.

Рентабельность зависит от факторов

Нельзя однозначно сказать, какое из упомянутых решений на данный момент является наиболее выгодным как с точки зрения стоимости покупки, так и с точки зрения последующей эксплуатации. Четко классифицировать рентабельность отопления на общем уровне просто невозможно. На рынке циркулируют различные мнения, заявления, статистические данные и сравнения, которые фактически показывают результаты, ожидаемые клиентами опубликованных отчетов или исследований.Из доступной статистики часто можно узнать, что уголь является самым дешевым источником энергии, а еще лучше – системного тепла. В настоящее время видно, что цены на уголь и углеродсодержащее топливо бьют рекорды, не говоря уже о том, что в большинстве случаев этот способ отопления является основным источником низких выбросов, что очень вредно для здоровья пользователей такие установки и их соседи. Статистика часто указывала на то, что ВИЭ очень дороги и совершенно не окупаются, ведь окупаемость инвестиций составляет, согласно этим исследованиям, несколько десятков лет.Между тем вместе с ценами на энергоносители сокращается срок окупаемости этих установок. Наконец, электричество обычно заменяют из-за высоких затрат на отопление. Однако, если просьюмер имеет для этого идеальное месторасположение и технические условия и решит, например, установить фотоэлектрические панели или небольшой ветряк, электроэнергия, полученная от которого, будет также использоваться для питания теплового насоса или электрокотла - то у него есть отопление практически бесплатно, особенно когда будет возможность запасать вырабатываемую энергию на месте, а не в сети.Срок окупаемости таких установок, несмотря на высокие первоначальные затраты, значительно сокращается.

Газовые котлы также претерпели свою техническую эволюцию, и установленные в настоящее время конденсационные устройства позволяют очень существенно снизить расходы на отопление – при условии, что у нас есть подключение к газу и цены на газ находятся на доступном уровне. Стоит добавить, что подавляющее большинство установленных в настоящее время газовых конденсационных котлов адаптированы к использованию газовой смеси, содержащей 20 % водорода, а в будущем они будут использовать до 100 % водорода, что подтверждает действующий в настоящее время опытный образец. проекты.В любом случае, когда дело доходит до удобства, это проверенная технология, практически не требующая обслуживания, и в наших силах снизить расходы на отопление в существующих зданиях. Колебания потребности в тепле в газовом конденсационном котле можно скорректировать с помощью так называемого модуляция мощности, которая является стандартной во многих котлах.

Проблемы газа и декарбонизации

Возобновляемые и обезуглероженные газы необходимы для достижениянейтральность ресурса здания по выбросам углекислого газа, безопасное увеличение доли электрификации в энергоснабжении и повышение энергоэффективности в экономике и домашнем хозяйстве. Ожидается, что здания останутся крупнейшими конечными пользователями, при этом пик спроса на энергию приходится на самые холодные периоды года. Поэтому увеличение использования электроэнергии для обогрева помещений с помощью эффективных тепловых насосов является одной из эффективных технологий, доступных для достижения поставленных целей.Однако не все потребности в тепле могут и будут покрываться электрическими тепловыми насосами и гибридными системами отопления из-за возможного дефицита электроснабжения, а также проблем с передающей и распределительной сетью. Ограничением в этом отношении является также величина потребности в тепле для обогрева данного здания, особенно существующего, и специфика местного климата. Следует также подчеркнуть, что 75% зданий в Европе не соответствуют современным требованиям энергоэффективности.Высокие первоначальные инвестиционные затраты и разнообразные стимулы являются одними из основных препятствий для скорости и глубины реконструкции. Отсюда следует, что значительную часть тепла для отопления помещений в жилых, офисных и производственных зданиях придется вырабатывать за счет возобновляемых источников тепла, не используя в качестве основного источника электроэнергию.

Современная технология газовых конденсационных котлов позволяет использовать газовые смеси с содержанием водорода в газовой смеси до 20%.Эти решения подходят как для новостроек, так и для реконструируемых домов, и в то же время позволяют оптимально использовать существующую газотранспортную и газораспределительную инфраструктуру. Разрабатывается широкий спектр продуктов для отопления зданий, которые будут работать на 100% водороде, что касается как отопления, так и подготовки горячей воды для бытовых нужд. Газовое отопление является наиболее широко используемым источником тепла в зданиях в ЕС: в 2017 г.на газовые котлы приходилось 70% установленных отопительных приборов, использующих воду в качестве теплоносителя.

Солнечные коллекторы

Еще одна технология, пережившая ренессанс в последние годы, — это использование тепла, получаемого солнечными коллекторами. Конкретным примером является так называемый солнечный дом, т.е. такой, в котором более 50 % годовой потребности в тепле и горячей воде приходится на солнечную энергию, и это достигается за счет расположения и соответствующей архитектуры здания.В связи с растущими затратами на классическое отопление, ростом цен на уголь, газ, мазут или электроэнергию можно смело предположить, что такие вложения полностью окупятся через 5-10 лет, сравнивая затраты на отопление в энергоэффективном жилой дом. Если сравнивать с обычным домом со средней теплоизоляцией, то эта амортизация происходит гораздо быстрее, конечно, если ограничить теплопотери в нем. По истечении этого времени затраты на эксплуатацию отопления минимальны.

Новое практическое решение – гибридные системы отопления, объединяющие солнечные коллекторы с основными источниками тепла в одну оптимальную установку, позволяющую максимально эффективно использовать местные тепловые ресурсы. Этот тип установки позволяет отключить основное отопление и горячее водоснабжение. в летние месяцы некоторые осенние и весенние, а зимой даже в солнечные дни, так как тепло получают от солнечных лучей. Если электричество также вырабатывается из солнечного света с помощью фотогальванической системы (фотоэлектрическая система или гибридные фотогальванические коллекторы, сочетающие в себе функции нагревательного коллектора и фотогальваники), его также можно использовать для отопления.Система получения тепла из солнечной энергии может быть объединена в гибридные системы с классическими системами отопления, работающими на различных видах топлива, такими как газовые котлы, электрическое отопление, а также с другими устройствами, использующими возобновляемые источники энергии, например, тепловыми насосами, что значительно снижает потребление энергоносителей для их мощности. Солнечные коллекторные установки для дополнительной поддержки системы отопления являются наиболее сложными, но в то же время наиболее энергоэффективными системами отопления, если это позволяют местные солнечные условия и возможность аккумулирования тепла.Эта форма использования солнечного тепла обычно приносит экономию от 10 до 30% от общих затрат на отопление. Большим преимуществом солнечной энергии является то, что она доступна бесплатно и может быть использована с измеримым экономическим эффектом. Определенное неудобство представляет собой неравномерность - из-за погодных условий - доступных часов солнечного сияния в умеренном климате, то есть также в Польше. Как это ни парадоксально, солнца появляется меньше, когда оно особенно необходимо для обогрева зданий, и оно светит особенно сильно, когда потребность в тепле ниже, что необходимо учитывать при проектировании установки, чтобы предотвратить ее перегрев.Чтобы решить эту проблему или хотя бы смягчить ее, необходимо запасать тепло.

Тепловые насосы и гибридные устройства

Инвесторы часто обеспокоены тем, что современные решения для отопления, такие как тепловые насосы, могут плохо работать при низких температурах. Если установка теплового насоса правильно подобрана и изготовлена, она практически не требует обслуживания. Текущее разнообразие типов тепловых насосов гарантирует возможность их выбора на большей части территории.Высокоэффективные тепловые насосы (характеризуемые так называемым коэффициентом КПД, определяющим степень использования устройством бесплатного тепла из окружающей среды по отношению к потребляемой электроэнергии) гарантируют, что даже в холодные дни в доме будет комфортная температура . Если источник тепла охлаждается, для восполнения недостающего тепла можно использовать электрический нагреватель. Кроме того, тепловые насосы можно комбинировать с другими технологиями, использующими возобновляемые источники энергии, например.с фотогальваническими панелями или солнечными коллекторами. Эти типы систем являются гибридными. Например, тепловые насосы с фотогальваническими панелями, предпочтительно с накоплением электроэнергии, могут обеспечить 100% тепла из возобновляемых источников энергии, поскольку электричество, необходимое для питания насоса, будет поступать из солнечной энергии. Точно так же небольшой ветряк можно использовать для питания теплового насоса. Такие решения становятся все более популярными из-за возможного ограниченного предложения электроэнергии в результате увеличения спроса на электроэнергию со стороны других, помимо отопления, отраслей и декарбонизации энергетического сектора путем отключения электростанций, работающих на ископаемом топливе, если отключающие мощности не уравновешены энергией от ВИЭ.Уже несколько лет существуют и комбинированные устройства, сочетающие в себе рекуператор, тепловой насос и, например, газовый котел.

Котлы на биомассе

Также стоит обратить внимание на пеллетные котлы, которые особенно популярны в сельской местности, где доступ к топливу более легкий и возможности его хранения больше. В настоящее время это устройства, отвечающие жестким условиям снижения выбросов, практически полностью автоматизированные в части загрузки топлива, инициирования зажигания и контроля.В пеллетных котлах все чаще используется конденсационная технология, благодаря чему они меньше выбрасывают в атмосферу и требуют меньше топлива для выработки тепла.

Современные отопительные приборы набирают популярность

Устройства, которые до недавнего времени были новинкой, доступной только энтузиастам, стали нормой, доступной для всех. Значительно развилась технология тепловых насосов, солнечных коллекторов, современных котлов на биомассе, газовых или электрических котлов.Массовое производство вызвало снижение цен, благодаря чему современные технологии стали доступны рядовому гражданину. Этот процесс будет продолжаться, благодаря чему есть шанс быстро заменить старые энергосберегающие устройства на энергосберегающие. Одним из факторов, вызывающих ускорение в этой области, является усовершенствование и распространение решений в области аккумулирования тепла. Все чаще используются гибридные системы, в том числе гибридные коллекторы PVT, т.е. солнечная когенерация, которые также содержат фотоэлектрические панели.

Невозможно переоценить сознательность граждан и их стремление к энергонезависимости, что, безусловно, скажется на дальнейшем развитии распределенной энергетики, в том числе эффективного рассеянного тепла. Развитие технологий – это факт, особенно в области конденсационных котлов, систем микрокогенерации, тепловых насосов, аккумулирования тепла, солнечной энергетики, а также технологий, находящихся в настоящее время на инновационном уровне, о которых мы обязательно услышим в ближайшие годы.


Фото: Януш Старошчик

.

Смотрите также