Водородный котел отопления: принцип действия, плюсы и минусы, производители

Сравнение водородного котла отопления с другими устройствами

На фоне постоянно растущей стоимости коммунальных услуг все большее количество граждан обращает внимание на альтернативную энергетику. Этому способствуют и перебои в поставках услуг, которые случаются все чаще по причине износа коммуникационных линий. Водородное отопление является одним из аналогов традиционному газу, электричеству и твердому топливу. Это одно из наиболее перспективных направлений, позволяющее не зависеть от коммунальных служб. Рынок постепенно насыщается устройствами фабричного изготовления, но при наличии навыков обращения с бытовыми инструментами сконструировать и собрать водородный генератор для отопления можно своими руками.

Принцип функционирования водородного котла
Преимущества и недостатки
Комплект оборудования водородной установки
Критерии выбора водородного котла
Советы по эксплуатации
Создание водородного котла своими руками
Производители

Принцип функционирования водородного котла

Для работы водородного котла необходимо электричество

Водородный котел отопления работает по принципу нагревания жидкости в теплообменнике огнем сгорающего в камере топлива. Источником энергии служит чистый Н2. Газ отличается высокой теплоотдачей, которая в 3 раза выше, чем у пропана. Единственной трудностью его получения является высокая активность элемента, из-за чего он связывается с другими веществами. Требуется разделение, для которого необходимо электричество.

Общая схема работы системы отопления водородом следующая:

Производство газа. В качестве сырья используется дистиллированная вода. Она заливается в бак, где размещаются электроды. Под воздействием тока молекулы воды распадаются на кислород и водород.
Выделение Н2. Смесь пропускается через химический сепаратор который выделяет водород и направляет его в горелку, где происходит его поджигание и сгорание. Поставленный на трубопроводе клапан предотвращает движение газа в обратную сторону. Уровень горения регулируется с помощью открытия или блокирования специальных каналов, по которым подается водород.
На горелку подается катализатор, снижающий температуру пламени с 2000 градусов до безопасных 600 градусов, что позволяет использовать для изготовления камеры бюджетные металлы. Образованный в процессе горения пар по змеевику поступает в резервуар с водой, где конденсируется и восполняет израсходованную жидкость.
Выделившийся при электролизе кислород отводится в отдельную камеру, где смешивается с воздухом и через клапан поступает в помещение.

При условии наличия электрогенератора на случай пропадания света систему можно считать автономной, так как запасы воды в природе безграничны.

Преимущества и недостатки

Одно из преимуществ — отсутствие токсичных веществ при сгорании топлива

Как и любое отопительное оборудование, водородный котел имеет свои плюсы и минусы.

отсутствие токсичных выделений при сгорании топлива;
практически бесплатное топливо — чистая вода имеет символическую стоимость;
высокий коэффициент полезного действия, достигающий 0,96;
экономия полезных ископаемых за счет использования возобновляемых источников энергии;
низкая себестоимость — водородное отопление дома потребляет небольшое количество электричества, получать которое можно из солнечных панелей, аккумулятора или генератора, при отсутствии промышленной сети.

Имеет отопление дома водородом и свои недостатки:

высокая стоимость оборудования;
необходимость регулярного обслуживания и замены расходных материалов (электроды, коммуникации);
зависимость от постоянного пополнения катализатора;
дефицит баллонов с водородом для устройств прямого подключения;
небольшой выбор котлов в торговой сети;
трудность в нахождении квалифицированных специалистов для монтажа и обслуживания оборудования.

Технологии данной отрасли стремительно развиваются. Отопление на водороде становится все совершеннее, экономичнее и безопаснее. Отапливать дом можно и чистым водородом, так как он намного экономичнее пропана.

Комплект оборудования водородной установки

Водородный генератор для отопления частного дома отличается простотой и продуманностью устройства.

Оборудование состоит из таких частей и механизмов:

Котел. Изготавливается из жаропрочной стали. Служит для размещения деталей и защиты их от внешнего воздействия.
Элетролизер. Представляет собой герметичный пластиковый резервуар, с электродами. Служит для разложения воды на молекулы водорода и кислорода.
Клапан горелки. Устроен таким образом, что через него проходит только Н2 в чистом виде. Выделившиеся пар и кислород попадают в другой, более жесткий клапан.
Горелка. Изделие находится в камере сгорания, поджигается автоматически или в ручном режиме. Служит для придания струе газа оптимальной конфигурации.
Трубопровод. Обвязка из труб, подающих теплоноситель к радиаторам и накопительный бак. Сегодня используются армированные пластиковые трубы диаметром 25 мм и 32 мм.

Современное оборудование оснащено блоком управления, для настройки параметров его работы.

Критерии выбора водородного котла

Выбирая прибор для обогрева дома с помощью водорода, следует ориентироваться на такие критерии:

мощность;
габариты;
масса;
объем расходуемой воды;
количество контуров;
потребляемая электроэнергия;
топливо (из баллонов или воды путем электролиза).

Рекомендуется приобретать изделия, оснащенные блоками безопасности, сводящими к минимуму угрозу поломки и взрыва.

Советы по эксплуатации

Рядом с котлом не должно быть легковоспламеняющихся жидкостей

Учитывая, что водород крайне взрывоопасен, обращение с котлом требует повышенных мер безопасности.

При эксплуатации отопительного оборудования нужно соблюдать такие рекомендации:

не пользоваться открытым огнем рядом с котлом;
устанавливать котел подальше от нагревательных приборов;
правильно выставлять мощность, чтобы не допустить перегревания устройства;
своевременно чистить резервуар для воды и менять электроды.

Целесообразно оснастить оборудование датчиками пламени, температуры воды и устройство нормированного охлаждения. Это позволит сделать работу котла абсолютно безопасной.

Создание водородного котла своими руками

Началом работы является составления чертежа, на основе которого проводится расчет материалов и потребности в инструментах.

Котел на водороде своими руками изготавливается в такой последовательности:

Создание корпуса с упорами для установки деталей нагревателя.
Изготовление электролизера. Установка и подключение к проводам электродов.
Монтаж горелки. Лучше воспользоваться деталью заводского производства.
Закрепление емкости для катализатора.
Прокладка коммуникаций, установка клапанов для сепарации смеси газов.

Пробный запуск котла лучше выполнить до его подключения к обвязке, чтобы оставить возможность для устранения недочетов.

Производители

Сегодня наибольшей популярностью у потребителей пользуются изделия таких производителей:

H2ydroGEM;
МегаТанк100;
STAR-2000;
H2-2;
Free Energy.

Стоимость продукции варьируется в пределах 20-100 тысяч рублей в зависимости от мощности и прочих характеристик. Приобретать товар следует только в специализированных торговых точках после проверки сертификата качества.

Почему не стоит рассматривать бытовой водородный котел в качестве основного

В контексте производства климатической техники, получение энергии из водорода, по сути, является очередной, можно сказать, вынужденной попыткой найти способ отопления без образования гари и углекислого газа. Проект всё ещё находится на экспериментальной стадии и пока не нашёл массового применения.

Но, учитывая, что уже сегодня есть дельцы, предлагающие новинку, которая обеспечивает теплом «почти даром», самое время начать разбираться в этом вопросе.

Читайте в статье

Что собой представляют водородные котлы отопления

Водородный котёл отопления – предназначенный для обогрева агрегат, который в качестве горючего использует водород в форме двухатомного газа (H₂).

По мнению ученых, водород является перспективным видом топлива:

его теплотворная способность (121 МДж) гораздо выше, чем у природного газа (32 МДж), что потенциально даёт в несколько раз больше полезной энергии;
в процессе сгорания из него выделяется обычная вода, а точнее горячий насыщенный пар, который не влияет ни на атмосферу, ни на окружающих людей;
как химический элемент он встречается в каждом уголке планеты, на долю всех атомов приходится более 88 %, а значит ресурс, условно говоря, неисчерпаем.

Проблема в том, что водород формирует связи с любыми неметаллами, т. е. существует только в молекулярных соединениях, из которых его нужно выделять.

Большинство известных промышленных способов это сделать (пламенный пиролиз, газификация, конверсия, терморазложение, плазмохимия) требуют нагрева исходного вещества просто до невероятных температур (1000–6000 °C). Поэтому для домашнего использования остаётся единственное решение – электролиз воды.

Устройство и принцип работы

Водородный генератор (электролизёр) – специальный прибор, который при помощи высокого напряжения расщепляет воду на составляющие её компоненты.

Процесс электролиза протекает внутри отдельного гальванического блока, разведённого электродами на стороны: положительную (анод) и отрицательную (катод). Ток перемещается между ними через проводящий катализатор, буквально «разрывая» молекулу воды (Н₂О) на 1 атом кислорода (О) и 2 атома водорода (HH).

Получившийся в результате нетоксичный газ обозначается гипотетической формулой HHO и носит название газ Брауна (Browns), в честь физика Ю. Брауна.

Благодаря его открытию удалось добиться снижения температуры горения водорода, что позволило изготавливать такие котлы из легкодоступных материалов.

Конструктивное устройство (узлы) примитивного водородного котла:

электролизёр, сепаратор, очиститель (опционально – блок водоподготовки);
трубопровод диаметром Ø 25–32 мм (разветвление – Ø 20, конечные – Ø 16);
панель управления и двухступенчатая система защиты на случай утечки газа;
теплообменник и камера сгорания, «наследуемые» от стандартного котлоагрегата.

Некоторые котлы имеют модульное строение. Максимальное число таких модулей – 6 шт., при этом каждый должен функционировать независимо от других.

1 – датчик уровня воды; 2 – заливной штуцер; 3 – датчик давления; 4 – патрубки залива электролизера (каналы подачи электролита в электролизер); 5 – патрубок выхода газа/воды из электролизера (канал отвода смеси газа и воды); 6 – патрубок выхода газа из емкости (канал сбора газообразной смеси водорода и кислорода); 7 – вентиль; 8 – водный затвор; 9 – клапан-пламегаситель; 10 – температурный датчик; 11 – электролизер; 12 – вода с добавлением гидроксида натрия (NaOH) (раствор электролита); 13 – блок широко импульсной модуляции для регулирования подаваемого напряжения по току и частоте; 14 – емкость для электролита.

Поэтапный принцип работы (образование тепла) водородного котла:

Вода (электролитический водный раствор) попадает в электролизёр, где под воздействием электрического тока её расщепляет на атомы водорода и кислорода.
Далее эти газы по разным каналам переходят в химический сепаратор, где из общей массы выделяется одноатомное водородное соединение – гремучий газ HHO.
После очищения он направляется в камеру сгорания и там снова вступает в каталитическую реакцию окисления с кислородом (опционально – катализатором).
Этот процесс сопровождается высвобождением тепла (побочный продукт – вода), которое нагревает теплообменник и теплоноситель в нем, за счёт чего и происходит обогрев дома.

Поскольку камера сгорания всё равно не используется в соответствии с её первичным назначением, специалисты рекомендуют наполнять её катализатором.

В роли катализатора чаще всего выступает обычная гранитная галька. Она способствует равномерному распределению энергии и после окончания горения газа Брауна, аккумулированное ей тепло будет передаваться теплоносителю. Кроме того гранит отгораживает теплообменник от огня, что продлит срок его службы.

Как выбрать комнатный термостат и экономить до 30% в месяц на отоплении

Требования установок к воде

Из-за низкой электропроводности воды её прямой электролиз недостаточно эффективен, поэтому часто котлы идут сразу в комплекте с блоком водоподготовки.

Наполнителем для таких контейнеров может быть почти любая щёлочь. На практике применяется раствор гидроксида калия (KOH) с электропроводностью, которая при концентрации 20–40 % достигает 0,3–0,5 Ом × см ‒1 , что в 10 7 раз больше, чем у деминерализованной воды. Иногда в основной электролит также подмешивают пентоксид ванадия (V₂O₅). Он снижает поляризацию электродов, чем упрощает работу электролизёра, но единого мнения о его безопасности пока нет.

Различные растворы добавляются в воду исключительно для минимизации электрического сопротивления, т. е. сами они не расходуются в процессе работы.

Также выпускают твёрдые электролиты на основе ионообменных мембран, в которых электропроводность обеспечивается ионами водорода или кислорода.

Для чего нужны и как применяются

Обычно энергетические затраты на выделение чистого водорода превышают долю полезного тепла, что делает его повсеместное использование бессмысленным.

Тем не менее, в некоторых случаях, водородный котёл может стать довольно неплохой альтернативой для отопления частного дома, особенно когда у владельцев есть доступ к бесплатным ресурсам – воде (колодец, скважина, водоснабжение из открытых источников) и энергии (водная и ветровая станция, солнечные панели).

Экономичность и эффективность в сравнение с электрическими или газовыми аналогами

Если использовать водородные котлы отопления в условиях коммунального обеспечения или покупки ресурсов, то говорить о какой-либо выгоде не приходится.

При трезвой оценке их экономичность не дотягивает даже до электрокотла – чемпиона по расточительству, а газовый агрегат и подавно выигрывает на его фоне.

Сравнение котла на водородном топливе с традиционными котлами:

Вид топлива	Энергоэффективность
водород	10–11 %
электричество	35–45 %
метан, пропан	82–96 %

Зная, что при сгорании 1 кг водорода высвобождается 121 МДж энергии, а у природного газа – 32 МДж, можно примерно посчитать расход этих видов топлива.

Плотность водорода равна 0,09 кг/м 3 , что соответствует объёму 11100 л, а природного газа – 0,765 кг/м 3 на 1300 л. Учитывая потребность электролизёра в питании 1,8 кВт в час, необходимого для выработки 2040 л или 0,185 кг водорода, делаем вывод, что такой объём можно получить при сгорании 22 МДж энергии.

На 1 кВт мощности котла (чего достаточно для отопления 10 м 2 площади) потребуется 1 м 3 или 0,765 кг природного газа в час, т. е. 25 МДж энергии, что больше, чем даёт за такое же время электролизёр. Суммы тоже будут разные: 1 кВт водородной энергии обойдётся в 18,71 рубля, а газовой – всего в 0,65 рубля.

Баллоны с водородом можно покупать и не тратить воду с электричеством, но 40 кг хватит дому 60 м 2 всего на 1,5 дня, а стоимость каждого 2500–5000 рублей.

С электрокотлом он тоже не может полноценно конкурировать, ведь за 1 кВт в среднем придётся заплатить 4,76 рубля, что почти в 4 раза меньше 18,71 рубля. Поэтому энергию, которая будет потрачена на генерирование водорода, лучше сразу использовать для работы электроприборов – толку будет куда больше.

Дизельные котлы для отопления частного дома
Надежнейшие котлоагрегаты, отличающиеся от газовых лишь горелкой

Отзывы о бытовых водородных установках: преимущества и недостатки

Информации о реальном применении водородных котлов настолько мало, что её приходится собирать «по крупицам», но основные моменты выделить можно (в том числе опираясь на отзывы реальных пользователей водородных котлов для отопления).

Плюсы	Минусы
«тихое горение» – нагрев теплоносителя осуществляется за счёт каталитических реакций, а значит, нет открытого пламени	опасная эксплуатация – при повышении нормированного давления высок риск разгерметизации швов и взрыва котла
высокая экологичность – при работе не вырабатываются ни угарный газ, ни гарь, ни другие вредные для здоровья вещества	низкая энергоэффективность – как уже говорилось, энергетические затраты на выработку HHO выше его теплоотдачи
отсутствие дымохода – из предыдущего пункта также следует, что такие агрегаты не нуждаются в удалении отводных газов	недостаток специалистов – в регионах нет сертифицированных организаций, занимающихся ремонтом таких котлов
доступность ресурсов – формально, для заправки им нужно только электричество и вода (+ замена катализатора раз в год)	поиск баллонов – если покупать чистый водород, то нужно учитывать, что их тоже вряд ли удастся найти поблизости

Стоит отметить, что вышеперечисленные качества относятся к заводским моделям, т. к. переделка агрегатов часто вообще не имеет экономического смысла.

Водородные котлы, которые «умельцы» создают своими руками на базе твердотопливных или газовых предшественников, конечно, дешевле фирменного оборудования, но без знаний физики, химии и расчётов практически невозможно собрать правильно работающий котёл. К тому же никто не отвечает за безопасность.

Лучшие модели бытовых водородных котлов отопления

KingKar 3000

Популярный в азиатских странах агрегат способен вырабатывать до 3,0 м 3 водорода в час при потреблении воды 1,6 л и электроэнергии 9,0 кВт. Отличается возможностью гибкого регулирования температуры горения в пределах от 800 до 3200 °C, путём изменения процентного соотношения компонентов топливной смеси.

Стоимость: 380 000 – 460 000 рублей.

Производитель: KingKar Eco-Technologies (КингКар Эко-Технолоджи), Китай.

STAR-1.1 + генератор STAR 2000

Водородный котёл российского производства работает в паре с совместимым генератором. Он имеет низкий уровень расхода электроэнергии 300 Вт + 3 кВт в час, а также воды – 1,1 л, при этом способен вырабатывать до 2 м 3 топлива за тот же отрезок времени. По желанию комплектуется вторым водонагревательным контуром.

Стоимость: 60 000 – 73 000 + 185 000 – 200 000 рублей.

Производитель: STAR Industries (СТАР Индастриес), Россия.

Home Energy Station

Не просто котёл, а целая энергетическая станция третьей модификации HES III. Она способна вырабатывать до 2,0 м 3 водорода в час, как из природного газа, так и через электролиз, потребляя 5,0 кВт электроэнергии и 1,8 л воды. В состав входит риформер, блок очистки, компрессор, хранилище газа и солнечные панели.

Стоимость: 310 000 – 450 000 рублей.

Производитель: Honda и Plug Power (Хонда и Плаг Пауэр), Япония и США.

Цены бытовых водородных котлов отопления: итоговая таблица

Рейтинг наиболее востребованных водородных котлов для отопления:

Модель водородного агрегата	Расход воды, л/час	Энергопотребление, кВт/ч	Выработка, м 3 /час	Цена, руб.
KingKar 3000	1,6	9,0	3,0	415 000
STAR-1.1 + STAR 2000	1,1	3,3	2,0	260 000
Home Energy Station	1,8	5,0	2,0	380 000

В заключение хотелось бы подвести небольшой итог: что касается успеха использования водородной энергии, то он, безусловно, есть, но нужно понимать – долгосрочные перспективы связаны с будущими технологиями, которые ещё не открыли, поэтому все эти котлы будут убыточны ещё минимум ближайшие 10 лет.

На текущий момент их ограниченное внедрение возможно лишь благодаря государственным дотациям и в рамках экспериментальных экологических программ.

Но если есть желание поэкспериментировать самому, то почему бы и нет, главное помнить, что водородное отопление требует знаний и умелых рук при его обустройстве. Доверять такую работу можно исключительно лицензированным специалистам, а не сомнительным дельцам, которые не ответят за качество.

Водородный котел отопления: принцип действия, преимущества и целесообразность, производитель

Проблемы с экологией сегодня влияют на технологии, как никогда прежде. Инженеры не ограничились созданием автомобилей, работающих на водороде.

Знакомьтесь – водородный котёл отопления! Инновационная разработка, на создание которой ушло 7 лет!

Насколько эффективен такой агрегат? Дорого ли обходится его содержать? Можно ли повторить его конструкцию силами домашних мастеров? Обо всём подробнее.

Принцип действия

Суть проекта сводилась к тому, чтобы снизить этот показатель. Результат – 300 0С.

Первый отопительный прибор на водороде имел мощность – 30 кВт.

Этого хватает для отопления помещения в 300 м2.

Принцип работы – когда электролитический раствор находится в электролизере, вырабатывается водород, который отправляется в камеру сгорания. В ней водород вступает в каталитическую реакцию с O2, в результате чего получается вода и тепло. Поток тепла приблизительно 40 0С поступает в теплообменник, а потом в отопление. Хотя температура не высока, её как раз достаточно для обогрева системы «тёплый пол».

Вода, выделившаяся в результате работы котла, возвращается в бак с электролитом.

Преимущества и целесообразность

Экологичность оборудования зиждется на том, что после водорода не остаётся никаких отходов, кроме обычного пара.

Это плюс для атмосферы, а для потребителя означает, что не придётся сооружать дымоход!

Именно поиски альтернативы газу, нефти и углю, а не старание изобрести самый экономичный вид обогрева, двигали разработчиками и теми, кто сейчас устанавливает водородное оборудование.

Не секрет, что и транспорт на водороде приживается с трудом, т. к. получение и доставка потребителю водородного топлива – дело непростое и находящееся в начале своего развития. И зачастую позволить себе машины на водороде могут только состоятельные люди. Тоже можно сказать и об отоплении жилья.

В средней полосе России есть гораздо более простые и дешёвые виды отопления дома. И если для Вас на первом месте экономность – водородный котёл Вам ни к чему.

При сжигании 1 кг. водорода, вырабатывается энергии столько же, сколько от 4 литров бензина.

Стоимость 1 кг. водорода ок. 350 руб. (если делать самим – ок. 240 руб.), а 4 литра бензина (цены быстро меняются) – около 120-130 руб.

Как видно, пока, топиться 92 бензином – дешевле. Но традиционные виды топлива изживают себя. А водород называют энергоресурсом будущего. Разовьётся ли эта отрасль – покажет время.

Можно ли собрать водородный котел отопления своими руками

Для ответа на этот вопрос нужно принять во внимание следующее:

Оборудование на водороде никак нельзя назвать простым и безопасным. Каталитические реакции должны протекать только в отведённой для них ёмкости. Если произойдёт даже самая незначительная утечка, последствия могут быть катастрофическими. Помните, что водород – взрывоопасен! В промышленных моделях ёмкостям уделяется повышенное внимание. Они выполняются из легированной стали и снабжаются предохранительными клапанами.
Экономичность котла напрямую зависит от энергии, потраченной на получение водорода. Сейчас его производят только при помощи электричества. А расходы на неё получаются настолько большими, что установка котла становится нецелесообразной: ведь нет смысла усложнять систему, когда можно напрямую отапливаться этой же электроэнергией.
Кроме того, для реакций необходим катализатор, который нужно периодически восполнять.

Всё это говорит о том, что как бы нам не хотелось прикоснуться к миру высоких технологий, нужно набраться терпения и дать возможность инженерам и изобретателям доработать их детище.

Практически все слышали об инфракрасных обогревателях, но далеко не все знают, что существует инфракрасная лампа для обогрева помещения. Какие типы ламп бывают и для чего они используются — читайте на нашем сайте.

О том, как правильно подключить теплый пол, читайте тут.

Обдумываете, какой газовый котел выбрать — российский или зарубежный? Здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/gazovye-rossijskogo-proizvodstva.html все о газовых котлах российского производства. Обзор моделей и цены.

Производитель

Как уже говорилось, водородные установки – это технологии будущего. На сегодняшний день массового производства их ещё нет.

Пионером и единоличным владельцем технологии изготовления водородного котла отопления является итальянская компания Giacomini, которая держит курс на разработку экологичных способов получения энергии: солнечных батарей, насосов, работающих на тепловой энергии земли, и т. д.

H2ydroGEM — каталитическая камера сгорания

В 2006 года на Олимпиаде состоялась презентация первой такой установки H2ydroGEM®.

Места, где установлено отопление на водороде, можно пересчитать по пальцам:

Турин, парк Environment Park. Это парк инновационных технологий и экологической эффективности.
Италия, Ливиньо. Отель Сан-Рокко. В 2009 году здесь установлена водородная система для отопления виллы Джиппини.
Центр альтернативных источников энергии в Сан-Маурицио (Италия), где собственно и разрабатывалась технология.

Итак. На сегодняшний день водородные установки ещё только в стадии разработки. Их не производят массово, их сложно и дорого заказывать у Итальянской фирмы-производителя и просто не существует экономичной модели, которую можно было бы повторить в домашних условиях. Кроме того, вопрос с производством водорода для отопления пока остаётся открытым. Нам приходится только надеяться, что когда-нибудь водородные котлы станут привычными для городских квартир и частных домов.

Котлы на электричестве используются редко, но бывают ситуации, когда именно они являются выгодными. Как выбрать электрический котел отопления: плюсы и минусы оборудования, виды котлов и комплектация.

Не знаете, почему тухнет газовый котел? Основные неполадки, приводящие к такой проблеме, разберем в этой статье.

Видео на тему

Водородный котел отопления и генератор: принцип и как сделать

Давайте посмотрим на принцип работы водородного котла отопления, его преимущества и недостатки, а так же как сделать генератор для котла своими руками.

p, blockquote 1,0,0,0,0 –>

Принцип работы
Преимущества и недостатки
Обзор производителей
Водородный котел отопления своими руками
Изготовление генератора
Изготовление котла

Научно-технический прогресс не стоит на месте, постоянно появляются новые изобретения, в том числе касающиеся и систем отопления.

p, blockquote 2,0,0,0,0 –>

Водородные котлы — альтернатива газовым или твердотопливным котлам.

p, blockquote 3,0,0,0,0 –>

На российском рынке они появились относительно недавно и пока данное устройство не пользуется большим спросом по причине недостаточной информированности населения. Но высокой вероятностью можно утверждать, что в ближайшем будущем водородный котел займет лидирующие позиции на рынке отопительных устройств, так как водород — это газ, который характеризуется доступностью, экологичностью и дешевизной.

p, blockquote 4,0,0,0,0 –>

Водородный газогенератор H2-2

Принцип работы

Под воздействием электрического заряда вода распадается на водород и кислород. Затем, при взаимодействии молекул водорода и кислорода, происходит реакция, в результате которой образуется так называемый газ Брауна и происходит процесс выделения тепла. Тепло, в свою очередь, будет осуществлять нагрев воды и позволит обеспечить нормальную температуру в помещении.

p, blockquote 5,0,1,0,0 –>

Элементы системы отопления с использованием водорода

Строение водородных котлов:

p, blockquote 6,0,0,0,0 –>

Электролизер — это специальный генератор водорода для отопления дома, который обеспечивает реакцию между кислородом и водородом.
Горелка для отопления, при помощи которой создается пламя.
Котел, который выступает в качестве теплообменника.

Процесс электролиза для получения водорода

Для успешной работы водородной установки важно соблюдать следующее:

p, blockquote 7,0,0,0,0 –>

Возможность поступления воды, чаще всего это вода из водопровода.
Параметры потребления жидкости напрямую зависят от мощности прибора.
Обеспечивать доступ к электроэнергии, которая нужна для осуществления электролизной реакции.
Заменять катализатор в соответствии с определенной частотой, которая зависит от модификации и мощности котла.

Важно отметить, что водородный котел, созданный промышленным способом, характеризуется высоким уровнем безопасности. В работе этот агрегат безопаснее, чем газовые и твердотопливные котлы.

Преимущества и недостатки

Плюсов у котлов, работающих на водородном газе немало, поскольку как отмечалось выше, это доступный, экологически чистый вид топлива.

p, blockquote 9,0,0,0,0 –>

Приведем основные достоинства водородной установки:

p, blockquote 10,1,0,0,0 –>

неиссякаемые запасы топлива, т. к. в качестве его используется обычная вода;
низкое потребление электричества (например, для аппарата мощностью 30 кВт достаточно 0,33 кВт/час);
водородные котлы безвредны, поскольку не выделяют токсических веществ;
высокий КПД (90 % и выше);
бесшумная работа устройства;
нет необходимости использовать дымоход.

При покупке водородного генератора отопления желательно предварительно ознакомиться с моделями котлов и теплообменников, подходящих по возможности работы в условиях высоких температур.

p, blockquote 11,0,0,0,0 –>

Несмотря на большое количество преимуществ, которыми обладают водородные агрегаты, можно отметить и их недостатки:

p, blockquote 12,0,0,0,0 –>

труднодоступность: купить можно далеко не в каждом магазине;
взрывоопасность: при несоблюдении точной инструкции и строгих правил;
неудобство в транспортировке;
высокая стоимость.

Обзор производителей

Принципиального различия среди водородных генераторов для отопления нет. Единственный критерий, на основе которого можно их дифференцировать — это показатель мощности устройств, сделанных из разных материалов.

p, blockquote 13,0,0,0,0 –>

Водородный котёл STAR-3.0

В качестве примера рассмотрим характеристики двух подобных котлов американского производства «HHO» и «Star 1000»:

p, blockquote 14,0,0,0,0 –>

За один час такой генератор употребляет 1,5-3 КВт.
Расход воды — 5,5 литров за 24 часа.
Генерирует от 1,2 до 2 литров топлива в течение суток.
Может применяться для обогрева воздуха в зданиях, площадь которых составляет до 250 «квадратов».
Минимальный эксплуатационный срок службы — 15 лет.
Приблизительная стоимость на отечественном рынке — 3000-3500 USD.

Водородный котел отопления своими руками

На сегодняшний день массовое производство водородных отопительных котлов отсутствует и приобрести данный прибор непросто. Если вы желаете приобрести такое устройство, то, скорее всего, придется оформить индивидуальный заказ или договариваться о поставке оборудования из Италии, где был разработан такой котел. Однако такой способ многим пользователям не подходит ввиду своей высокой стоимости. Чтобы решить этот вопрос, можно рассмотреть способ сооружения котла своими руками.

p, blockquote 16,0,0,0,0 –>

Изготовление генератора

Для того, чтобы создать котел на водороде, для начала необходимо соорудить генератор водорода:

p, blockquote 17,0,0,0,0 –>

На первом этапе необходимо вырезать 16 прямоугольников размером 50х50 см из листа из нержавейки.
Один из углов вырезанных частей нужно срезать.
При помощи дрели в противоположном по диагонали углу делается отверстие.
Сборка конструкции осуществляется из пластин и двух болтов. На один болт надо затянуть две шайбы и разместить их с обеих сторон пластины. Вторую пластину развернуть таким образом, чтобы обрезанный конец был у болта, затем зафиксировать ее на втором болте так, чтобы она оказалась над первой пластинкой. Далее, между двух пластин нужно оставить полоску прозрачного пластика длиной в 1 мм. Остальные прямоугольники фиксируются аналогичным способом.
В пластиковом контейнере нужно сделать прорези для болтов.
Собранную из пластин конструкцию необходимо вставить в контейнер.
В крышке делается два отверстия: в одном закрепляется трубка для подачи водорода, а другое создано для того, чтобы заливать воду с растворенными солями.
Проверить работу устройства.

В качестве энергоносителя водород считается самым чистым и безопасным элементом, а отопление, базирующееся на нём, является результативным и полноценным.

p, blockquote 18,0,0,0,0 –>

Изготовление котла

Создание водородного котла осуществляется следующим образом:

p, blockquote 19,0,0,0,0 –>

надо взять профильную трубу 20х20 мм и отрезать от нее 8 равных частей длиной 30 см;
далее взять профильную трубу 40х40 мм и отрезать 3 куска, длина одного должна составлять 20 см, а двух других — 8 см;
в длинной трубе надо сделать две прорези на середине противоположных сторон, размером 40х40 м. К этим отверстиям приварить 2 отрезка по 8 см;
в результате образуется крестовина, на три конца которой привариваются заглушки , а на четвертом конце фиксируется заглушка с патрубком для присоединения трубы подачи водородной смеси;
на каждом конце конструкции надо сделать по одному отверстию, диаметром 1-1,5 см, предварительно сделав отступ от центра крестовины 7-8 см, отверстий всего должно получиться 4;
к ним привариваются патрубки и фиксируются форсунки , которыми часто обладают котлы на пропане;
следующим процессом будет — приваривание к крестовине 8 кусков профильной трубы с размерами 20х20 см;

Котёл на водороде своими руками

Таким образом, выполнив все вышеизложенные указания, вы станете обладателем водородного котла.

p, blockquote 20,0,0,0,0 –> p, blockquote 21,0,0,0,1 –>

В настоящее время котлы на водородном топливе не имеют широкого распространения, несмотря на большое количество преимуществ и удобства в использовании. Однако они стремительно проникают на рынок отопительного оборудования и перспективы их использования безграничны.

Отопление дома при помощи водородного котла: характеристики, преимущества и недостатки

Сегодня существует множество способов отопления частного дома: от обычной русской печи до инновационных солнечных батарей. Есть и такой способ, который предполагает использование котла, работающего на водороде. Водород – самый распространённый во Вселенной газ, что делает его доступным и дешёвым. Правда, пока ещё водородные котлы в России не так популярны, как газовые, но это лишь вопрос времени.

Водородное отопление дома

Схема работы водородного котла и преимущества такого способа отопления

Способ отопления жилища при помощи водородного котла был придуман относительно недавно в Италии (а автомобильный двигатель на водороде, кстати, ещё в 1960-х годах). Раньше учёные тоже задумывались над использованием водорода в качестве “домашнего” топлива, однако, была одна проблема: сделать котёл из привычных материалов не получалось из-за очень высокой температуры горения этого газа.

Теперь же ситуация изменилась: водородные котлы делают из таких же материалов, как и все остальные. Отзывы о них преимущественно положительные, их можно найти, зайдя на любой тематический форум.

Если кто-то услышит выражение “газ Брауна”, то здесь волноваться не стоит: речь идёт не об иприте или смеси для активации ядерного заряда. Это смесь водорода и кислорода, которая должна активизироваться при помощи кислородно-водородного электролиза (в устройстве вставлен электролизёр). Большинство установок работает именно на этом газу.

Процесс получения водорода с помощью электролиза

Процесс отопления предельно прост: в специальной установке (котле) есть резервуар с водородом. При температуре в 300C° газ начинает взаимодействовать с кислородом, образуя воду и пар, которые и распределяется по системе трубопроводов внутри жилых домов.

Из преимуществ такого вида отопления можно выделить следующие:

Водород – это ещё и один из наиболее экологически чистых видов топлива

водород попросту не имеет продуктов горения за исключением воды (конденсируемая вода попадает в отопительный трубопровод – никаких дымоходов держать не придётся);
абсолютная экологическая безопасность;
водород не воспламеняется, а отдаёт большое количество тепловой энергии при взаимодействии с кислородом (в результате этой каталитической реакции и образуется вода);
фактическая температура теплоносителя – 40C° (может показаться, что немного, однако теплопотерь у такого способа отопления быть не может априори).

Покупать водородные генераторы производства Поднебесной небезопасно! В основном, они изготавливаются из самых дешёвых материалов, с использованием некачественной гарнитуры. Теоретически это может привести к взрыву котла.

Преимущества и недостатки водорода как топлива

Собственно, преимуществ у водорода много. Как уже отмечалось выше, это один из самых распространённых газов на планете (во Вселенной – самый распространённый), доступный и экологический чистый вид топлива.

В общем, среди достоинств можно выделить следующие:

Каталитическая реакция водорода позволяет получить очень большое количество энергии

повсеместно распространён (обычно его помещают в баллоны – как и сжиженный газ);
система отопления на водороде, по сути, образует собой замкнутый цикл, в который не требуется вмешательство человека;
относительная дешевизна топлива;
при использовании водорода среднестатистический прибор выделяет 121 МДж/кг энергии, а аналогичный показатель у того же популярного пропана – 40 МДж/кг.

Есть у водородного топлива и свои недостатки:

вероятность взрыва котла при превышении нормированного давления в котле;
если брать российские условия, то не всегда можно найти водородные баллоны в шаговой доступности (это не природный газ пропан всё-таки);
иногда температура, выделяемая при каталитической реакции, может быть настолько велика, что для выхода пара и воды нужно делать отдельный дымоход (правда, это если речь идёт о старых установках – в современных пар и вода сразу попадают в трубопровод, являясь теплоносителем);
высокий уровень шума;
большое потребление воды.

Схема устройства блока управления водородным котлом

Виды водородных котлов

Сразу надо сказать, что принципиально между собой водородные генераторы для отопления не различаются вовсе. Единственное различие будет наблюдаться в плане мощности, материала корпуса и других критериев. Для примера можно рассмотреть характеристики двух аналогичных американских водородных котлов “HHO” и “Star 1000” (номер модели – 1.1):

С помощью водородного котла даже небольшой мощности можно отапливать большое помещение

энергопотребление генератора – 1,2-3 КВт за 1 час;
расход воды – 5,5 литров за 24 часа;
генерирует от 1,2 до 2 литров топлива в течение суток;
может отапливать помещение, площадью до 250 м²;
минимальный эксплуатационный срок службы – 15 лет.
число контуров – 2 (один из них отопительный, второй – нагревательный, который может быть установлен дополнительно);
приблизительная стоимость на отечественном рынке – 3000-3500 USD.

Как и любой другой генератор, водородный работает не беспрерывно, а по мере нагрева помещения. Электроэнергии по этой причине генератор расходует мало – из-за этого точно переживать не стоит.

Критерии выбора котла

Генератор надо выбирать, обращая внимание на следующие критерии:

Мощность;
Число контуров;
Уровень потребления электрической энергии;
Производитель.

По мощности котлы могут быть самыми разными: от 27 Вт до, по сути, бесконечности. Можно купить один котёл очень большой мощности сразу для отопления всего дома, а можно и несколько маленьких.

Сегодня в сети можно найти множество видео, где народные умельцы показывают, как своими руками сконструировать генератор. Так делать категорически нельзя! Водород – крайне взрывоопасен, малейшее несоблюдение технологии постройки может привести к самым страшным последствиям!

Принцип работы водородного генератора

Несколько советов по эксплуатации котла

При правильной эксплуатации водородный агрегат прослужит не положенные ему 15 лет, а все 20 или даже 30. Да и починить такое оборудование не составит труда – принципиально схема котла не очень отличается от работающих на любом другом виде топлива.

Видео

Можете посмотреть видео о том, как отапливать дом при помощи водорода. Также там дана информация о преимуществах такого способа отопления частного жилья.

Устройство и принцип работы водородного котла отопления

Комплект оборудования водородной установки

Водородный генератор для отопления частного дома отличается простотой и продуманностью устройства.

Оборудование состоит из таких частей и механизмов:

Котел. Изготавливается из жаропрочной стали. Служит для размещения деталей и защиты их от внешнего воздействия.
Элетролизер. Представляет собой герметичный пластиковый резервуар, с электродами. Служит для разложения воды на молекулы водорода и кислорода.
Клапан горелки. Устроен таким образом, что через него проходит только Н2 в чистом виде. Выделившиеся пар и кислород попадают в другой, более жесткий клапан.
Горелка. Изделие находится в камере сгорания, поджигается автоматически или в ручном режиме. Служит для придания струе газа оптимальной конфигурации.
Трубопровод. Обвязка из труб, подающих теплоноситель к радиаторам и накопительный бак. Сегодня используются армированные пластиковые трубы диаметром 25 мм и 32 мм.

Современное оборудование оснащено блоком управления, для настройки параметров его работы.

Особенности эксплуатации

Важной особенностью использования водородного топлива является опасность его взрыва при контактировании с воздухом. Поэтому важно придерживаться следующих правил эксплуатации:

необходимо периодически следить за температурой датчиков, установленных на теплообменниках, и не допускать перегрева теплоносителя выше допустимых норм;
запрещено эксплуатировать котёл в режимах, которые не предусмотрены производителем или могут вызвать протекание цепной реакции;
при повышении давления газа в камере сгорания необходимо принять меры по его стабилизации и выяснить причины таких изменений;
для непрерывной работы котла нужно позаботиться о стабилизированном электропитании;
важно периодически менять электролизер и следить за подачей воды.

Можно ли собрать водородный котел отопления своими руками

Для ответа на этот вопрос нужно принять во внимание следующее:

Оборудование на водороде никак нельзя назвать простым и безопасным. Каталитические реакции должны протекать только в отведённой для них ёмкости. Если произойдёт даже самая незначительная утечка, последствия могут быть катастрофическими. Помните, что водород – взрывоопасен! В промышленных моделях ёмкостям уделяется повышенное внимание. Они выполняются из легированной стали и снабжаются предохранительными клапанами.
Экономичность котла напрямую зависит от энергии, потраченной на получение водорода. Сейчас его производят только при помощи электричества. А расходы на неё получаются настолько большими, что установка котла становится нецелесообразной: ведь нет смысла усложнять систему, когда можно напрямую отапливаться этой же электроэнергией.
Кроме того, для реакций необходим катализатор, который нужно периодически восполнять.

О том, как правильно подключить теплый пол, читайте тут.

Обдумываете, какой газовый котел выбрать – российский или зарубежный? Здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kotly/gazovye-rossijskogo-proizvodstva.html все о газовых котлах российского производства. Обзор моделей и цены.

Плюсы и минусы водородных отопительных котлов

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

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

Стоит не забывать о недостатках водородного топлива:

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

Преимущества водородных котлов заключаются в следующем:

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

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

Водородный котел – мифы, реальность и перспективы

Водородный котел – устройство для обогрева дома, которое в качестве топлива использует газ водород. Так как этот газ в чистом виде в природе не встречается, водородные котлы оборудованы специальным устройством для выработки водорода из дистиллированной воды.

Водородный котел для отопления частного дома – одно из тех решений, которое сегодня привлекает к себе большое внимание. На «полях» интернета можно найти много предложений, сулящих обладателям такого оборудования огромные блага, например, радикальное снижение «счетов за отопление». Так ли это на самом деле, и что может, а что не может современный бытовой водородный котел, читайте в нашем обзоре.

Иногда в качестве аргумента эффективности водородного котла приводится так называемый «газ Брауна» или смесь атомов водорода и кислорода (HHO), которая выделяет при сгорании еще больше тепла, и на котором работают «продвинутые котлы». После этого обоснования эффективности просто заканчиваются, оставляя возможность воображению обывателя рисовать прекрасные картинки под общим названием «отопление почти даром». Подумать только – водород и горит «теплее», и получается из практически бесплатной воды, сплошная выгода!

Правила выбора отопительного котла на водороде

Выбирая котел на водороде, обращайте внимание на следующие критерии:

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

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

Специалисты рекомендуют придерживаться следующих правил выбора водородного нагревателя:

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

Устройство котельной и дистанционное управление газовым котлом

Принцип действия котла

Водород начинает вырабатываться после попадания электролитического раствора внутрь электролизера. Под воздействием катализатора с О2 элемент делится на тепло и воду. Полученное тепло, имеющее температуру порядка 40 градусов, идет в отопительную систему, проходя предварительно через теплообменник.
Очень часто такой температуры хватает для полноценного обогрева дома с помощью теплых полов.

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

Пеллетные котлы отопления: виды, преимущества и правила выбора лучшего котла

Если рядом нет магистрального газопровода, то современные пеллетные котлы отопления будут наиболее эффективным и экономичным вариантом обогрева жилых или нежилых зданий. Кроме того, такие агрегаты отличаются долговечностью, возможностью автономной работы и безопасностью.

Чтобы эксплуатация котла не доставила хлопот, а покупка не разочаровала, необходимо взвешенно подойти к вопросу выбора оборудования.

Мы поможем вам в этом вопросе. В статье приведены плюсы и минусы пеллетных котлов, указаны особенности их работы и обслуживания, а также подробно расписаны характеристики и параметры, которые следует учесть при покупке.

Все пеллетные котлы предназначены для отопления зданий. Кроме того, эти изделия могут обеспечивать горячее водоснабжение. Правда, такая функция дополнительная, поэтому предусмотрена не в каждом изделии.

50-100 кв.м

С обогреванием такой площади превосходно подойдет камин на пеллетах Termal-10 Basic. Это самый недорогой автоматический камин для организации воздушного отопления.

Тут подойдет пеллетная печь с водяным контуром Buderus Logano S181-15 E и автоподачей топлива. Она превосходно обеспечит дом теплом и горячей водой.

Критерии выбора

Перед покупкой специалисты советуют обратить внимание на:

мощность – простейшим расчётом является соотношение на 1 кв. метр 100 Вт, например, для помещения 150 кв. метров подойдёт напольный твердотопливный пеллетный котёл мощностью 15 кВт (100 Вт х 150 кв. м = 15000 Вт);
КПД – как правило, значения в пределах 85-95% с прямой зависимостью от качества пеллетов;
тип теплообменника – стальной или чугунный;
количество контуров – одноконтурный или двухконтурной при необходимости горячего водоснабжения;
объём бункера – в зависимости от потребностей пользователя, а также особенностей использования;
подачу топлива – при помощи шнека или вакуумная с низким уровнем шума, но более дорогая;
дополнительные функции: авторозжиг, самоочистка, датчики температуры, GSM-модуль.

FROLING P4 PELLET 25

Страна производитель – Австрия. Средняя стоимость 1,1 млн. руб. Модель считается одной из самых совершенных в мире. Она отличается добротностью сборки, функциональностью и высоким уровнем автоматизации.

Блок системы управления Lambdatronic P 3200 оснащён большим сенсорным дисплеем. Конструкция имеет хорошую звукоизоляцию, поэтому работает тихо.

FROLING P4 продуман до мелочей. Раз в неделю человек должен очищать зольник, всю остальную работу оборудования контролирует автоматика. Устройство конструкции позволяет подключать её к низкотемпературным системам отопления. Например, к теплому полу. В своём классе модель считается самой эффективной.

Достоинства:

простота обслуживания;
двойная система защиты от возгорания топлива;
автоматическая диагностика оборудования перед каждым включением.

Главный недостаток:

высокая стоимость.

Отзыв

Леонид М.

Дорогой агрегат, но полностью оправдывает свои деньги. Работает не хуже газового. Иногда нужно чистить зольник и делать профилактику раз в год.

По типу топлива:

Котлы, работающие только на пеллетах. Вам потребуется надежный поставщик пеллет и долгосрочный договор на их поставку, иначе котел будет бесполезен. Придется также продумать альтернативные варианты поставок.
Условно комбинированные пеллетные котлы. За счет специальной формы топки они позволяют использовать иные виды топлива (дрова, брикеты). Однако это вариант на крайний случай. Постоянно эксплуатировать такие котлы на других видах топлива нельзя.
Пеллетные комбинированные котлы. В комбинированных котлах предусмотрено несколько камер сгорания, каждая из которых рассчитана на свой вид топлива. Такие котлы при их универсальности более громоздки и стоят дороже.

Данное отопительное оборудование заинтересует в первую очередь владельцев домов и коттеджей, испытывающих сложности с подводом магистрального энергоснабжения. Использование пеллетного топлива может оказаться экономически выгодным и для предпринимателей, ищущих недорогие варианты организации отопления своих объектов.

Конструкция котла

Основные детали, из которых состоит пеллетный котел:

Бункер для заброса топлива.
Механизм подачи пеллет.
Модуль, которые автоматически поджигает гранулы.
Зажигалка.
Температурный датчик.

Существует несколько типов пеллетных котлов для дома, которые отличаются своими функциями и параметрами. Встроенный бункер иметь литую часть и без тщательного разбора его невозможно отделить от основания. Объём бункера требует постоянного заброса новых гранул. Одним из преимуществ бункера является его простая и удобная конструкция. Внешний бункер может быть сделан из пластмассы, фанеры либо использовать специальный бункер для сыпучих материалов.

Из-за экономности и высокой теплоотдачи, пеллетные котлы для дома продаются на полках многих магазинов по всему миру и считаются одним из самых чистых источников энергии. Преимущества такого котла в том, что во время выделения тепла твердые гранулы сгорают до конца, не оставляя обгорелых кусков. Такой котел намного легче чистить. Минимальные остатки с котла можно использовать в садоводстве для удобрения растений. Система отопления, поскольку конструкция котла не позволит этого. Двойная стенка имеет охлаждающий водяной контур, что является защитой от перегрева.

Чтобы выводить продукты сжигания, в конструкции пеллетного котла находится дымовая камера. Для увеличения теплоотдачи в некоторых котлах есть отражающая панель.

С каждым годом цены на электричество и газ растет, что вынуждает конструкторов создавать более автоматизированные устройства. Таким образом, каждая новая модель является универсальной и минимизирует вероятности вмешательства человека. Чтобы обеспечить себя теплом на долгое время достаточно полностью заправить бункера твердым топливом.

На данном этапе развития энергоиндустрии, пеллетный котел считается самым экономным и с самой высокой теплоотдачей в окружающую среду с минимальной заправкой. Поэтому вы не только экономите время, но и свои силы, поскольку не нужно искать время для заправки.

Пеллетные котлы – удобное тепло для дома или коттеджа

При строительстве своего дома или коттеджа обязательно возникает вопрос – какую схему отопления выбрать. Если есть возможность подключения к природному газу, то одним из лучших вариантов будет газовый котел. Но если природного газа нет, то чаще всего используют котлы на твердом топливе. Топить дровами, как в прошлом веке, достаточно неудобно – образуется большое количество сажи, дрова закладываются вручную. Каменный уголь тоже имеет свои недостатки, прежде всего связанные с большим количеством ручного труда.

В Европе уже давно популярны пеллетные котлы, постепенно они распространяются и в России.

Топ-10 лучших пеллетных котлов

Главным преимуществом этого котла пользователи называют его доступную цену при достойном качестве и высокой производительности. Сложно найти более качественную аналогичную модель в этом же ценовом диапазоне. Котел одноконтурный, рассчитан на отопление дома до 200 м2. Агрегат полностью автоматизирован, оснащен различными полезными опциями – термометром, автоподжигом, индикатором включения.

Водородный котел отопления: устройство + принцип работы + критерии выбора

Принципы альтернативной энергетики все более и более завоевывают внимание потребителей. Во многом этому способствует рост тарифов на традиционные энергоносители, а также периодические сбои на рынке услуг.

В этих обстоятельствах водородный котел отопления рассматривается как один из самых перспективных видов устройств, работающих на возобновляемом топливе, которым и является газ H₂.

Прежде чем принять решение о покупке такого агрегата, необходимо ознакомиться с принципом его работы, оценить достоинства и недостатки использования водорода в качестве топлива. Эти вопросы изучены нами и подробно изложены в статье.

Кроме того, мы обозначили параметры, которые стоит учесть при выборе котла, привели советы по эксплуатации и подготовили обзор лучших фабричных водородных генераторов. Любителям самоделок пригодится инструкция по сборке агрегата своими руками.

Свойства водорода как топлива

Как было сказано выше, топливом для подобных агрегатов служит водород, самый легкий в природе газ, не обладающий цветом и запахом. Среди его преимуществ можно назвать большое количество тепла, которое высвобождается при сгорании H₂ (121 МДж/кг, в то время как при горении пропана выделяется всего 40 МДж/кг).

В обычных условиях водород горит при температуре +2000°С, однако с помощью катализатора ее можно снизить до +300°С. Это позволяет изготовлять котлы из бюджетной стали, а не из дорогих редкоземельных металлов.

Водород нетоксичен, что обеспечивает безопасность его использованию в быту. При сжигании этого вещества получаются водяные пары, которые улучшают микроклимат в помещениях и не нуждаются в дымоходах.

К числу недостатков можно отнести повышенную взрывоопасность водорода, особенно, когда он смешивается с воздухом либо кислородом, что ведет к образованию гремучего газа.

Преимущества и недостатки водородных котлов

Сильными сторонами подобных устройств являются:

Полная экологичность. Продукты разложения воды не наносят вреда атмосфере, они совершенно безопасны для здоровья людей и домашних животных.
Высокий уровень КПД, который может достигать 96%. Это значительно выше коэффициента полезного действия дизеля, природного газа или угля.
Экономия природных ресурсов за счет применения альтернативных источников энергии.
Невысокая цена получаемых калорий. Для подобных устройств достаточно воды и немного электричества.

В то же время у подобных устройств есть и слабые стороны.

К числу минусов нужно отнести следующие нюансы:

Требовательность в обслуживании. Для максимально высокой степени выработки H₂, необходимо каждый год заменять металлические пластины. Помимо замены электродов, для производства запланированного количества энергии необходимо регулярно добавлять катализатор. Частота этой процедуры зависит от мощности, а также от особенностей определенной модели.
Высокую стоимость – заводская установка обойдется не менее, чем в 35-40 тысяч рублей.
Опасность взрыва при повышении нормированного давления в котле.
Дефицит водородных баллонов – их достаточно редко можно встретить в продаже.
Ограниченность выбора. Поскольку подобные отопительные приборы не слишком распространены на российском рынке, не всегда можно быстро найти подходящую модель, а также отыскать компетентных специалистов для монтажа и ремонта оборудования.
Необходимость подвода коммуникаций. Для работы устройства необходимо постоянное подключение к электропитанию для осуществления реакции электролиза, а также к источнику воды, расход которой зависит от мощности прибора.

Необходимо упомянуть о том, что производители уделяют большое внимание новым технологиям, стремятся усовершенствовать водородные котлы, устраняя или минимизируя недостатки.

Принцип работы отопительного агрегата

Благодаря своей активности H₂ в чистом виде не встречается в природе, однако его достаточно просто вычленить из обычной воды методом электролиза, при этом выделяется также газообразный кислород.

Для функционирования отопительного прибора сначала требуется получить H₂. Это происходит в особом отсеке, отведенном для протекания подобной реакции. В контейнер наливается жидкость, куда погружаются металлические пластины.

На них подается электроток специально подобранной чистоты, под воздействием которого выделяется H₂ и О₂, а также в качестве побочного продукта – пары воды.

Полученная смесь пропускается через особое устройство – химический сепаратор, с помощью которого удается вычленить водород, отделив его от прочих примесей. Очищенный газ подается в горелку, на которую установлен клапан.

Он препятствует передвижению H₂ в другую сторону, что предотвращает взрыв. При этом кислород и водяной пар через другую систему отвадятся в специальную емкость.

Далее газообразный водород проходит через блок защиты и попадает в камеру сгорания. Здесь он реагирует с газом в присутствии катализатора, вследствие чего образуется тепло, которое через теплообменник поступает в домовую систему отопления.

Выделившиеся в камере водяные пары по специально выделенному каналу возвращаются в резервуар с электролитом, используя, таким образом, процесс рециркуляции.

Регулировка мощности осуществляется при помощи специально оборудованных каналов, число которых может достигать шести. Внутри каждого из этих приспособлений содержится катализатор, благодаря чему при включении стартует процесс выработки тепла.

Газовый поток, нагревшийся до температуры 40°С, начинает движение к теплообменнику, расположенному в камере сгорания.

Благодаря обособленным конструкциям, каналы могут действовать независимо друг от друга, что позволяет включать только часть из них.

Современные модели снабжаются также различными приборами, например, показателями уровня воды и датчиками давления, что позволяет им работать в автоматическом режиме и экстренно реагировать в непредвиденных ситуациях.

Составные части водородной установки

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

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

Элетролизер – главная действующая часть котла, где происходит электролитическая реакция, приводящая к распаду воды на H₂ и О₂. Элемент представляет собой резервуар, наполненный водой, в который помещаются металлические электроды, обладающие максимальной проводимостью тока.

К пластинкам подсоединены провода, по которым осуществляется подача электричества.

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

Клапан горелки – специальная деталь, находящаяся в верхней части устройства. Благодаря этой детали H₂, поднявшийся наверх, легко преодолевает барьер, недоступный другим выделившимся веществам, и поступает непосредственно в горелку.

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

Критерии выбора генераторов

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

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

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

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

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

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

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

Советы по эксплуатации котла

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

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

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

Полезно также установить устройство нормированного охлаждения котла.

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

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

Топ-5 фабричных водородных генераторов

Первой фирмой, изготовившей и запатентовавшей технологию изготовления котла на водородном топливе, была итальянская компания Giacomini. Она специализируется на аппаратах, в основу которых положены экологические способы получения энергии: геотермальных насосах, солнечных панелях и других.

В настоящее время подобные модели изготовляются американскими, китайскими, европейскими компаниями, однако их ассортимент не слишком широк по сравнению с котлами, функционирующих на других видов топлива.

Лучшие фабричные модели водородных систем

Среди наиболее популярных моделей отметим:

МегаТанк100 – генератор, работающий на электричестве от сети. Имеет надежную многоуровневую систему защиты от перегрева и замыкания, что гарантирует безопасную и продуктивную работу. Стоимость модели зависит от ее комплектации.
STAR-2000 – дорогостоящий агрегат (>200000 рублей) обладает отличными техническими характеристиками. Несмотря на то, что этот генератор потребляет минимум энергии, он способен отапливать помещение площадью 251-300 квадратных метров.
Kingkar – работающий от сети прибор, имеющий отличные рабочие свойства. Стоимость модели достаточно высока – около 100 тысяч рублей, однако она возмещается экономичным потреблением энергии.
H2-2 – итальянская техника класса «экстра» по высокой цене (примерно 250 000 рублей). позволяющая нагревать воздух в обширных пространствах (от 300 м 3 и выше) с минимальным расходом электричества.
Free Energy – качественные устройства по демократичной стоимости в пределах 15-35 тысяч рублей (цена зависит от мощности и других характеристик). Снабжены блоком управления, автоматизирующим многие процессы, многоуровневым датчиком регулирования напряжения и давления.

Существуют также и другие модели в разных ценовых категориях.

Как сделать котел самостоятельно

Генераторы отопления имеют достаточно легкую конструкцию. При известном уровне мастерства можно собрать прибор самостоятельно. В то же время из-за взрывоопасности водородной смеси такая работа требует чрезвычайной ответственности, знаний техники безопасности и опыта монтажа подобных устройств.

Процесс изготовления своими руками водородного котла можно разделить на несколько этапов.

Шаг №1 – выполнение чертежа и подготовка материалов. Прежде всего следует найти в Интернете аналогичные проекты, чтобы на их основе продумать приспособление, которое соответствовало бы всем условиям и возможностям.

Необходимо точно рассчитать все показатели, и прежде всего, необходимую мощность, а также решить вопрос о материалах, которые будут использоваться для изготовления котла. Оптимальным вариантом считаются ферромагнитные сплавы, однако вполне подойдет емкость, выполненная из нержавеющей стали.

Хотя отопительные водородный генератор может иметь разные конструкции, неизменными остаются следующие детали:

12-вольтный источник энергии;
резервуар, где будет располагаться конструкция;
ШИМ-регулятор мощностью не менее 30 А;
несколько трубок разного диаметра, изготовленных из стали-нержавейки;
стальной лист;
ножовка по металлу;
газовая горелка – лучше готовая, приобретенная в магазине.

Шаг 2 – создание электролитов. Для изготовления пластин, которыми будет оснащен электролизер, нужно взять лист стали средней толщины. При помощи ножниц для металла, ножовки или иного инструмента он разрезается на равные полоски в количестве 18 и более штук (число должно быть обязательно четным).

С обратной страны в каждой из них необходимо просверлить отверстия для болтов, которые понадобятся, чтобы удерживать эти элементы в электролите совершенно неподвижно.

Все пластины делим на аноды и катоды, в зависимости от этого деления к ним подсоединяются провода, соответственно передающие положительный и отрицательный заряды.

Использование постоянного тока более результативно, нежели применение переменного. В качестве его источника лучше всего воспользоваться генератором типа ШИМ.

Шаг №3 – сборка электролизера. Наилучшим материалом для изготовления этого элемента является нержавеющая сталь. Из металла сваривается надежная конструкция прямоугольной либо квадратной формы, после чего в нее заливается вода либо смесь H₂O с катализатором, а также размещаются подготовленные пластины с подсоединенными проводками.

Шаг №4 – подсоединение горелки. В верхней части устройства монтируется горелка – лучше воспользоваться покупной моделью, приобрести которую можно в специализированном магазине.

Шаг №5 – монтаж и подсоединение сепаратора, который необходим для выделения из смеси газов водорода.

В заключение прокладывается трубка, по которой H₂ будет подниматься до горелки, а также подсоединяются элементы, отводящие тепло и распределяющие его по всему дому.

Какая вода лучше – обычная или дистиллированная

Один из вопросов, который часто задают владельцы водородных котлов, касается воды, использующейся для работы устройств.

По мнению специалистов, наилучшие показатели заводские или самодельные устройства демонстрируют при работе на дистиллированной воде, в которую добавлено совсем немного гидроксида натрия (на 10 литров H2О – одну столовую ложку).

Однако водородный котел может с успехом функционировать и на водопроводной воде, главное, чтобы в ней не содержались соли тяжелых металлов.

Выводы и полезное видео по теме

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

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

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

Есть опыт использования водорода в качестве топлива? Хотите задать вопросы по теме или рассказать о своем изобретении? Пожалуйста, комментируйте публикацию, участвуйте в обсуждениях и оставляйте фотографии своих самоделок. Блок обратной связи расположен ниже.