Опалення воднем: принцип роботи водневого генератора, створення системи обігріву будинку своїми руками

Опалення воднем: принцип роботи водневого генератора, створення системи обігріву будинку своїми рукамиУ зв’язку з постійним подорожчанням комунальних послуг люди починають цікавитися альтернативними джерелами тепла. Сучасним способом обігріву житла є опалення воднем за допомогою спеціального генератора. Фахівці часто пропонують встановити таку систему обігріву, а деякі умільці навіть розповідають, як зібрати її самостійно.

Зміст

  • 1 Характеристики водню
  • 2 Принцип роботи генератора
  • 3 Конструкція апарату ННО
  • 4 Дослідний зразок
  • 5 Переваги та недоліки

Характеристики водню

Водень — це речовина з унікальними властивостями. Безбарвний і невидимий газ абсолютно не має маси в твердому і рідкому стані. Водень — найпоширеніша речовина на планеті, до того ж воно не містить токсинів. Якщо змішати його з навколишнім повітрям, то властивості отриманої суміші будуть зберігатися дуже довго, а від зіткнення з вогнем станеться займання.

Вчені та інженери відносять водень до гримучим газів з-за його легкозаймистості. Саме тому його зберігають у спеціальних герметичних балонах з легованої стали. Незважаючи на підвищену вибухонебезпечність, водень активно використовують у різних сферах життя людини:

  • Опалення воднем: принцип роботи водневого генератора, створення системи обігріву будинку своїми рукамиу хімічній промисловості для виробництва аміаку, метилового спирту, хлороводню і соляної кислоти;
  • в харчовій промисловості для виготовлення маргарину з твердих рослинних жирів;
  • як ракетне паливо;
  • для відновлення металів з оксидів, наприклад, вольфраму;
  • для зварювання тугоплавких металів;
  • для обігріву житлових будинків.

Використання водню замість природного газу, вугілля і нафти стає все більш популярним останнім часом. Це обумовлено тим, що видобуток такого палива значно дешевше, адже для його одержання необхідні лише вода і електрика.

Принцип роботи генератора

Опалення воднем: принцип роботи водневого генератора, створення системи обігріву будинку своїми рукамиВодневий генератор для опалення приватного будинку — відмінний спосіб заощадити, проте вкласти в установку доведеться чимало. Звичайно, можна придбати готову конструкцію. Середній за ціною водневий котел має вартість близько 50 тис. рублів. Але нерідко власники просто адаптують старе обладнання для обробки водневого палива.

Щоб створити ефективну водневу установку для опалення будинку своїми руками, треба розуміти, з чого створюється паливо і за яким принципом працює апарат. Існує кілька методик виділення водню:

  • з допомогою переробки нафти (крекінг);
  • шляхом пропускання пари над кам’яновугільним коксом;
  • виділенням з метану.

Всі ці технології найчастіше використовуються в промислових масштабах, а для забезпечення житла теплом вибирають найпростіший і доступний спосіб — електроліз.

Водень в опаленні будинку

Електроліз — це методика, при якій постійний електричний струм проходить через водний розчин, насичений сіллю. В результаті відбувається хімічна реакція, яка полягає в розщепленні речовини. Більш точно описати цю реакцію можна за допомогою рівняння 2NaCl + 2H 2 O?2NaOH + Cl 2 + H 2 ?.

Тепло, що виділяється при спалюванні водню, — це так званий електролізер, тобто водневе паливо для обігріву.

Конструкція апарату ННО

Опалення воднем: принцип роботи водневого генератора, створення системи обігріву будинку своїми рукамиЯкщо обладнання збирається своїми руками, то крім теплообмінного пристрою знадобляться каталізатори для оптимізації хімічної реакції, пальник для спалювання водню, а також трубопровід.

Пальник розміщується в топці і відповідає за нагрівання в системі. За допомогою труб, рекомендований діаметр яких становить від 25 до 32 мм, котел підключається до водопроводу. Також для роботи потрібно підключити котел до електромережі, адже лише так вдасться здійснити електроліз. Звичайно, конструювання котла для опалення воднем своїми руками буде набагато приємніше у фінансовому плані, проте потрібно врахувати, що саморобний ННО генератор менш компактний, ніж заводський.

Побутові генератори мають більш просту конструкцію, ніж промислові. Саме тому вони виробляють не чистий водень, а так званий газ Брауна — суміш кисню і водню. Це більш практично, до того ж отриманий газ спалюється відразу ж. Так навіть краще, адже зберігати його де-то досить проблематично.

Водневий генератор (БЕЗ ЕЛЕКТРИКИ) як зробити своїми руками

Дослідний зразок

Перед тим як зайнятися переробкою існуючої системи опалення в котел на воді своїми руками, варто створити пробний зразок. Ця модель дасть розуміння роботи системи в цілому, а також допоможе зрозуміти, чи варто робити водневий генератор для опалення житлового будинку самостійно. Для створення дослідної моделі електролізера необхідні такі складові:

  • реактор — ємність зі скла або пластику з товстими стінками;
  • електроди з металу, які будуть опускатися у воду і підключатися до джерела живлення;
  • резервуар для водного розчину;
  • трубка для відводу газу.

До електродів, які занурені у воду, підводиться напруга від регульованого джерела. В домашніх умовах для поліпшення реакції у воду додають трохи солі.

Опалення воднем: принцип роботи водневого генератора, створення системи обігріву будинку своїми руками

В результаті реакції з стогони катода буде виділятися водень, а анода — кисень. Гази потім надходять в гідрозатвор, в якому і відбувається відділення водяної пари. Гримучий газ подається з другої ємності, де і спалюється, утворюючи воду.

В домашніх умовах конструкцію водневої печі можна відтворити за допомогою підручних матеріалів. Для цього знадобляться всього лише дві пластикові ємності, десяток саморізів і медична крапельниця. Зробити подібну конструкцію не складе ніякої праці, до того ж цей процес детально описано на будь-якому профільному сайті, присвяченому водневого опалення. Це найбільш примітивна модель, тому продуктивність її буде надзвичайно низькою.

Важливо пам’ятати, що така водна установка працює тільки з допомогою постійного струму, змінний генератор не підійде. Також не варто подавати занадто висока напруга: електроліт буде активно випаровуватися при температурі вище 65 °C.

Водневий котел

Переваги і недоліки

Воднева система опалення влаштує не всіх користувачів і це цілком зрозуміло, адже в ній, як і в будь-якій іншій системі, є свої хороші і погані сторони. Отже, водневий генератор гарний тим, що:

  • Опалення воднем: принцип роботи водневого генератора, створення системи обігріву будинку своїми рукамиВін максимально екологічний. Відсутні чадні гази, а в атмосферу виділяється лише незначна кількість водяної пари.
  • Паливні запаси для нього необмежені. Все що потрібно — це вода і електрика.
  • Споживання електроенергії зовсім незначне. Наприклад, для установки потужністю 27 кВТ необхідно 0,3 квт/год.
  • Але у генератора є й значні недоліки. Для його установки доведеться значно переробити наявну систему опалення або демонтувати піч. Крім цього, заводські апарати мають дуже високу вартість, що і змушує власників будинків створювати водневий генератор своїми руками. Існують і інші важливі деталі, а саме:

    • газ, призначений для опалення, відноситься до категорії гримучих, він легко загорається, а витік визначити не вийде;
    • температура горіння дуже висока, тому все обладнання повинно бути ретельно перевірено;
    • для підвищення працездатності HHO генератора необхідна щорічна заміна каталізатора.

    Опалення воднем! Малий стенд.

    Перед установкою необхідно добре зважити всі за і проти і тільки потім проводити демонтаж існуючого обладнання. Краще всього звернутися за допомогою до фахівців, адже установка водневих генераторів для опалення житлових будинків — справа нелегка, а зробити апарат потрібно якісно і технічно вірно.

    Опалення будинку воднем!

    Опалення воднем: принцип роботи водневого генератора, створення системи обігріву будинку своїми руками

    Поділитися з друзями
    Ремонт та вироби своїми руками