Отопление водой в качестве топлива

Обновлено: 28.04.2024

Системы геотермального отопления загородного дома: особенности обустройства своими руками

Мы знаем, что геотермия – это тепло Земли, а понятие «геотермальный» зачастую ассоциируется у нас с вулканами и гейзерами. В России геотермальная энергетика используется преимущественно в промышленных масштабах, например, существуют дальневосточные электростанции, работающие на основе тепла нашей планеты.

Мы расскажем о принципах работы альтернативного отопления, его преимуществах и недостатках, сравним с традиционными системами обогрева. Также вы узнаете о способах расположения теплообменника и о том, как смонтировать геотермальное отопление своими руками.

Несколько исторических фактов

Когда в 70-е годы прошедшего столетия разразился нефтяной кризис, на Западе возникла жгучая потребность в альтернативных источниках энергии. Именно в тут пору и стали создаваться первые геотермальные отопительные системы.

Сегодня они получили широкое распространение в Соединенных Штатах, в Канаде и в западноевропейских государствах.

Галерея изображений Использование энергии земных недр обладает веским преимуществом: применяемые ресурсы достаются бесплатно и самопроизовольно восстанавливаются Внутренний блок геотермальной системы занимает немного места, внешне напоминает привычную бытовую технику Первоначальные вложения в устройство системы, использующей геотермальную энергию, выше, чем установка котла, но минимальные средства на содержание и эксплуатацию оправдывают и быстро окупают проект Оборудование, перерабатывающее энергию земли в тепло, не выделяет продуктов горения, не сжигает безвозвратно дрова, уголь, торф, газ Перспективы геотермального отопления Габариты внутреннего блока геотермальной системы Стоимость установки и эксплуатации теплового насоса Экологические приоритеты теплонасосов

Например, в Швеции активно используют воду Балтийского моря, температура которой составляет +4°С. В Германии внедрение геотермальных отопительных систем даже спонсируется на государственном уровне.

При упоминании геотермальных источников энергии мы всегда представляем себе долину гейзеров или вулканы, но нужные нам источники гораздо ближе. И они помогут нам согреться зимой и охладиться летом

В России действуют Паужетская, Верхне-Мутновская, Океанская и другие геотермальные электростанции. Но фактов использования энергии Земли в нашем частном секторе очень мало.

Реальные преимущества и недостатки

Если в России геотермальное отопление частного сектора получило сравнительно малое распространение, значит ли это, что идея не стоит затрат на её воплощение? Может быть, и заниматься этим вопросом не стоит? Оказалось, что это не так.

Использование системы геотермального отопления жилища – решение выгодное. И тому есть несколько причин. В их числе и быстрая установка оборудования, которое способно длительное время работать без каких-либо перебоев.

Если использовать в отопительной системе не воду, а качественный антифриз, она не будет промерзать и её износ будет минимальным.

Перечислим и прочие преимущества этого вида отопления.

Исключена процедура сжигания топлива. Мы создаём абсолютно пожаробезопасную систему, которая, в процессе своей эксплуатации, не сможет нанести жилью никакого ущерба. Кроме того, исключается ряд других моментов, связанных с присутствием топлива: теперь не нужно искать место для его хранения, заниматься его заготовкой или доставкой.
Существенная экономическая выгода. В процессе эксплуатации системы не потребуется никаких дополнительных вложений. Ежегодный обогрев обеспечивают силы природы, которые мы не покупаем. Конечно, при функционировании теплового насоса затрачивается электрическая энергия, но при этом объём производимой энергии существенно превышает размеры потребления.
Экологический фактор. Геотермальное отопление частного загородного дома – это экологически безопасное решение. Отсутствие процесса горения исключает поступление в атмосферу продуктов сгорания. Если это осознают многие, и такая система теплоснабжения получит должное повсеместное распространение, негативное влияние людей на природу многократно уменьшится.
Компактность системы. Вам не придется организовывать в своём доме обособленное помещение котельной. Всё, что будет необходимо – это тепловой насос, который можно разместить, например, в подвале. Наиболее объёмный контур системы будет располагаться под землей или под водой, на поверхности вашего участка вы его не увидите.
Многофункциональность. Система может работать как на отопление в холодное время года, так и на охлаждение в период летней жары. То есть, по сути, она заменит вам не только обогреватель, но и кондиционер.
Акустический комфорт. Тепловой насос работает практически бесшумно.

Выбор геотермальной системы отопления экономически выгоден, несмотря на то, что придется потратиться на покупку и установку оборудования.

Кстати, в качестве недостатка системы упоминают именно затраты, на которые придется пойти, чтобы установить систему и подготовить её к работе. Нужно будет купить сам насос и некоторые материалы, выполнить работы по монтажу наружного коллектора и внутреннего контура.

Не секрет, что ресурсы дорожают год от года, поэтому автономная система отопления, которая способна окупиться в течение нескольких лет, всегда будет экономически выгодна для её владельца

Впрочем, эти расходы окупаются всего за несколько первых лет эксплуатации. Последующее использование уложенного в грунт или погруженного в воду коллектора позволяет сэкономить значительные средства.

К тому же, сам процесс монтажа не настолько сложен, чтобы приглашать для его выполнения сторонних специалистов. Если не заниматься бурением, то всё остальное можно сделать самостоятельно.

Топливо из воды! – самое дешевое…

Изобретатели всех мастей, от домашних умельцев до консолидаций академиков, пытаются создать нечто новое. В приоритете – энергосбережение и экономия, новые котлы и новые самые дешевые виды топлива.

Идея создать топливо для дома из воды, или с примесью воды для его удешевления, не нова. Она до сих пор находится на главенствующие позициях среди домашних изобретателей.

В чем идея

Известно, что вода состоит из водорода и кислорода, Н2О. Сам водород (Н2) горит, выделяя энергии в 3 раза больше чем обычный природный газ. Кислород (О2)– окислитель при горении, очень активное вещество, вступает в реакции с тем же водородом, углеродом (С) образуя воду и углекислый СО2 или угарный СО газы с большим выделением тепла.

Если каким-то образом воду расщепить на составляющие, то можно получить самые нужные топливные элементы.

Удивительные эксперименты далее…

Эксперименты с вечным поленом

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

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

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

Добавляем воду в обычное топливо

По аналогии другой эксперимент от людей, которые называют себя «домашними изобретателями».

В бутылку с водой добавляем немного солярки, хорошенько перебалтываем, даем постоять минут пять, затем окунаем в верхушку смеси бумажку, поджигаем, – горит.

Подобные видеоролики от «изобретателей» без труда можно найти в сети. И можно сделать вывод, что водой можно отапливать дом, например…

Что можно поставить под сомнение

В подобных экспериментах не договаривается главное – количество получаемого, тепла, выделившейся энергии и произведенной работы.

Ведь все знают, что водой тушат, а не разжигают…. Потому, что у воды большая теплоемкость, она охлаждает горящий объект, обволакивает его, предотвращая доступ кислорода из воздуха к углероду (обычно) в топливе. Поэтому затушить костер водой из бутылки – нет проблем.

Почему нельзя топить водой

Известно следующее. Чтобы разложить воду на кислород и водород, нужно затратить энергии больше, чем выделится при их обратной реакции. Соотношение примерно такое:

на расщепление воды – 100% энергии;
при сжигании составляющих выделится только 75% энергии.

Поэтому до сих пор на воде ни что не ездит, не летает, не крутится…

Автомобиль, работающий на чистой воде, давно уже создан. Расщепление воды получается посредством электролиза – на одном электроде выделяется Н2, на другом – О2. Затем они же сжигаются в двигателе внутреннего сгорания. Но такой автомобиль оказался самым не экономичным из всех существующих…

Обман чистой воды

Вода при нагревании от обычного горения ни в какие реакции не вступает– она просто испаряется. И на этот процесс нужно отобрать львиную долю тепла, которое можно было бы использовать с пользой.

Что происходит на самом деле

Мы всегда топим с водой

Водяной пар всегда присутствует в воздухе. В жилых помещениях в среднем влажность воздуха составляет 50% , в дождливую погоду на улице влажность 90%. Так что вода и так присутствует при горении любого топлива, она находится в большом количестве непосредственно на раскаленной поверхности вещества, реагирующего с кислородом из воздуха, хотим мы этого или нет. Оказывается, что экспериментов подобных проводить не надо, вода и так всегда присутствует в пламени….

Как лучше отопить дом твердым топливом – дровами, углем, или…

Топить дровами, углем наиболее дешево, если нет природного газа. Но как это сделать, чтобы меньше было забот, и при этом не разориться на котлах и системах отопления. Рассмотрим, как сделать домашнее твердотопливное отопление наиболее экономично, а затем с приоритетом на удобство…

Какие виды твердотопливных котлов продаются

Можно выделить 5 основных видов твердотопливных котлов. Также есть какие-то промежуточные, гибридные варианты, поэтому в этом многообразии действительно сложно разобраться.

Пеллетные или автоматизированные с бункером могут работать без участия человека несколько дней подряд. Затем топливо засыпается в бункер большой порцией, а зола выносится. Аппарат со шнековой подачей дорогой, с подачей топлива под действием веса подешевле.

Теплоемкость дома и системы – главное условие для комфортного отопления твердым топливом

Наиболее просто и дешево отопить дом можно лишь котлом классической конструкции. Сейчас они модернизировались – увеличились мощность, объем закладки, появился дожиг газов вторичным воздухом…

Специалисты считают, что увеличение комфортности пользования твердотопливным котлом нужно добиваться путем увеличения теплоемкости системы «отопление-дом», а не усложнением конструкции котла.

Главное условие удобства пользования твердотопливным котлом – большая внутренняя теплоемкость здания и системы отопления. В кирпичном хорошо утепленном доме с бетонной стяжкой теплых полов топить нужно намного реже, но большими закладками, чем в деревянном домике со щелями и… Еще больше комфортности добавляет буферная емкость – теплоаккумулятор, способный содержать больше тонны горячего теплоносителя.

Простой котел повышенной мощности

Если в доме большая теплоемкость, то можно достигнуть сравнительно большой простоты и удобства управления простым дешевым твердотопливным котлом, но повышенной мощности.
Рекомендуют даже 2 – 3 раза мощнее, чем требуется по условию «теплопотери здания».

Тогда одна «добротная» топка котла передаст на внутреннюю теплоемкость дома достаточное количество энергии, чтобы поддерживалась комфортная температура в течение суток (половины суток).

Простейшее отопление с котлом, которым можно топить на полную мощность, и при этом не перегревать здание будет наиболее дешевым по котельному оборудованию, но в тоже время и достаточно комфортным.

Особенности работы простых твердотопливных котлов

Большую роль играет буферная емкость – она может весьма значительно уменьшить трудоемкость отопления с твердотопливным котлом. Какую буферную емкость выбрать, как ее подключить – читайте на страницах сайта.

Еще существенный вопрос работы твердотопливного котла – поддержание температуры теплообменника не ниже +55 градусов С. Температура обратки не должна быть ниже +50 град С. Это необходимо, чтобы на стенках теплообменника не происходило выпадение конденсата.

Конденсат очень вреден для котла. Как подключить твердотопливный котел чтобы не было конденсата на теплообменнике – важная информация для обеспечения нормальной работы системы отопления дома.

Вариант простого автоматизированного котла

Если в предыдущем примере мы рассматривали обычный котел, то затем можно обратить внимание на угольные бункера, установленные сверху агрегата – такие модели отопительного оборудования уже в продаже. Бюджетный вариант не такой дорогой, как автоматизированный пеллетный теплогенератор, но функционально его заменяет.

Например, для 20 киловатного котла (под площадь дома 200 м кв) производитель предлагает бункер на 15 – 18 ведер (от 150 литров…) топлива. Если речь об угле, то наполненный бункер, установленный над котлом позволит не заниматься досыпкой топлива и до полумесяца, но золу возможно придется утилизировать чаще.

Современная автоматизация процесса подачи топлива делает твердотопливные котлы намного удобней – остается лишь присмотрется к образцам…

Какое твердое топливо использовать

В угольных регионах антрацитовые марки угля (антацит, полуантрацит, тощий) являются по цене оптимальным топливом для твердотопливных котлов, не смотря на расходы по вывозке и утилизации золы. Получаем самый дешевый киловатт энергии, при этом подавать топливо нужно редко… Важно, что современные автоматизированные котлы умеют на вращающихся горелках сжигать уголь, который спекается в коржи. Если использовать такой вид топлива, то к выбору котла нужно подойти особенно придирчиво, он должен уметь это делать….
В «дровяных регионах» уголь уже подороже из-за доставки и посредников, но дрова, щепа и опилки буквально под ногами. Важно то, что золу можно использовать для удобрения почвы на приусадебных участках. Для автоматизированных котлов потребуется дробилка дров… Но в любом случае нужно использовать только сухие дрова с влажностью менее 20%. Топливо рекомендуется еще и подсушить в горячем месте недельку перед закладкой, так как эффект будет большой.
Пеллеты – «евродрова», обычно подороже и киловатт энергии с них , как правило в 1,3 – 1,5 раз дороже, чем с угля или дров. Но с ними связываются во первых в тех регионах, где обычных видов топлива мало и они дорогие. Во вторых с ними меньше хлопот, если говорить о приобретении, доставке и закладке в автоматизированный котел – много решает удобство доставки «по звонку». Обычно пеллетные автоматизированные котлы со шнековой подачей из большого бункера устанавливают в больших домах, от 350 м кв. Так дорогие котлы оправдываются по цене. Для маленького дома их ставить не слишком рационально..

Вода как альтернативное топливо

Многие пробовали использовать воду в качестве топлива. Эта идея до сих пор остается главенствующей среди домашних изобретателей. Чтобы удешевить топливо, предполагалось полностью заменить его водой или использовать ее в качестве примеси. Это оказалось возможным, но результаты получились неоднозначными.

Свойства воды как топлива

Формула воды известна практически каждому – H₂O. В ней присутствуют два атома водорода (H₂) и один кислорода (O₂). Они соединены между собой ковалентной связью. Здесь стоит напомнить о сути любого топлива. Это вещества, способные к окислению под действием окислителя, которым является кислород.

Функцию окисла в составе воды может выполнять молекула кислорода (O₂). Водород (H₂) при этом становится своеобразным топливом. При его горении выделяется в 3 раза больше энергии, нежели при использовании обычного природного газа, и в 2 раза больше, чем при сжигании бензина. Именно эти свойства легли в основу идеи использовать воду вместо топлива.

Существует ли вечное полено

В реальности это не бревно, а обычный металлический бак (труба), заваренный с обеих сторон. Сверху по всей длине в нем сделаны отверстия, предназначенные для выхода пара. В самой трубе тоже есть отверстие, которое можно закрывать при помощи вентиля после того, как весь объем будет заполнен водой.

Можно использовать холодную, но с горячей нагрев будет быстрее. Как работает устройство:

Бак кладут на самый низ печки. Слева, справа и сверху обкладывают его обычными поленьями. Печку растапливают.
При разогреве до большой температуры из трубы начинает выходить водяной пар.
Он поступает на горящие угли, смешиваясь при этом с воздухом. Удельная теплоемкость такой смеси в 2 раза больше, чем у обычного воздуха. Водяной пар имеет теплоемкость 2,14 кДж/кг·К, а воздух – 1 кДж/кг·К.

Результаты такого эксперимента по заявлениям тех, кто его проводил:

Из дыма уходит черная сажа. Это объясняется реакцией частичек углерода с кислородом.
Пламя становится более насыщенным, с длинными языками.
Дрова горят дольше: 1 час 40 мин. в сравнении с 1 часом 10 мин. при горении без вечного полена. Время увеличивается на 40%.

Почему же водой до сих пор не топят

Межмолекулярные связи воды возникают и разрываются гораздо легче, чем внутримолекулярные. Поэтому именно их и решили использовать в процессах теплообмена. Химиками экспериментально было установлено, что энергия межмолекулярных связей воды находится в пределах от 0,26 до 0,5 эВ (электронвольт).

Проблема заключается в том, что для получения топлива из воды ее необходимо разложить на составляющие. Простыми словами, ее нужно разложить на кислород и водород, затем сжечь водород и вновь получить воду. Расщепление достигается путем пропускания через жидкость электрического тока.

При кипении вода не разрывается на отдельные молекулы, а только испаряется. Нагревание от обычного горения не вызывает в жидкости никаких других реакций. Причем и на этот процесс требуется много энергии, которую можно было бы применить с пользой. К примеру:

сжигание 1 кг сухих дров с долей влажности не более 20% дает около 3,9 кВт;
если уровень влажности древесины повышается до 50%, то с 1 кг выделяется уже всего 2,2 кВт.

Разложение воды для получения реального горения требует значительных затрат энергии. Ее нужно намного больше, нежели выделится при использовании восстановленных элементов вновь в качестве горючего. Можно привести примерное соотношение:

100% энергии – на расщепление;
75% энергии – при сжигании восстановленных составляющих.

Именно тот факт, что при обратной реакции выделенных водорода и кислорода выделяется меньше энергии, и выступает причиной, почему вода как топливо для автомобилей и не только до сих пор не используется. Экономически такой метод оказался невыгоден. Более реально сделать топливо из мусора. Оно может быть жидким, газообразным и твердым.

Существует ли «водный» автомобиль

В 2008 году в Японии «водное» авто было представлено компанией Genepax на выставке в Осаке. В качестве топлива можно было использовать стакан воды из-под крана или из реки и даже обычную газировку.

Устройство расщепляло жидкость на молекулы водорода и кислорода, которые начинали гореть и давать автомобилю энергию для езды. На сегодня известно, что компания Genepax уже через год разорилась и закрылась.

Добавление воды в обычное топливо

Вода как топливо для вашего автомобиля может применяться в составе обычной солярки. Это еще одно предположение, которое было выдвинуто «домашними» изобретателями. Оказалось, что при добавлении в бутылку с водой небольшого количества солярки полученная смесь горит. Причем выделяется меньше копоти, а процесс горения становится более бурным.

Также в процессе горения бумажки, которую окунули в полученную смесь, появляется треск, но он всего лишь указывает на испарение жидкости. Кроме того, взбалтывание не растворяет солярку в воде. Однородной смеси здесь не получится. Со временем солярка, как и масло или бензин, собирается на поверхности.

Похожий эксперимент провели с трактором, в который залили солярку и воду, смешанные в определенных пропорциях. Агрегат завелся и стал тарахтеть, стоя на месте. Но только на это и хватает энергии подобного топлива. Да и высок риск, что двигатель выйдет из строя.

Перспективы развития

Сегодня еще пока не создали реальных разработок, которые бы позволили использовать воду как альтернативное топливо. Подтверждено лишь то, что добавление ее или водорода в горючую смесь способствует повышению КПД двигателя.

Так, если примесь будет составлять 25-35% объема дизельного топлива, выбросы окислов азота в атмосферу уменьшаются, а топливно-экономические показатели увеличиваются. Этот факт был подтвержден еще в 80-е годы прошлого века. Но реальные испытания также показали, что выпадение при горении осадка солей приводит к повышенному износу двигателя. В результате экономический эффект сводится на нет.

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.

При применении водорода следует строго соблюдать правила безопасности: при некорректном применении газа или контакте с открытым огнем может произойти разрушительный взрыв

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:

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.

На представленном изображении можно увидеть схематичное устройство нагревательного оборудования, работающего на водороде, с указанием всех элементов конструкции (+)

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.

Процесс получения водорода в современных электролизных аппаратах полностью автоматизирован. Единственный процесс, выполняемый вручную, – заливание воды в систему

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

К пластинкам подсоединены провода, по которым осуществляется подача электричества.

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

Критерии выбора генераторов

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

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

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

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

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

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

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

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

Советы по эксплуатации котла

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

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

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

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

Полезно также установить устройство нормированного охлаждения котла.

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

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

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

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.

H2ydroGEM — каталитическая камера сгорания, в каждом рожке которой находится вещество, ускоряющее реакцию сгорания водорода. Благодаря этому процесс происходит при сравнительно низкой температуре

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.

При самостоятельном изготовлении прибора не удастся избавиться от солидных финансовых затрат, поскольку часть компонентов лучше приобрести готовыми. Высокий риск заставляет задуматься о заводских установках, на которые производители дают долгосрочные гарантии

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

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:

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.

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

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

Дистиллированную воду для работы водородного котла можно приобрести в магазинах или наладить ее производство самостоятельно, используя простейшую установку

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.

Топливо из крана? Мечтатель из Перми знает, как из воды получить энергию

Фёдор Камильевич Глумов - большой мечтатель. Он живёт в хрущёвке в центре Перми и мечтает о революции. Но не о той, о которой в последнее время твердят на российских площадях, а о революции в энергетике. 57-летний инженер-механик Глумов уверен: недалёк тот день, когда в каждой квартире, в каждом доме, даже на Северном полюсе, где обитают полярники, будет стоять автономное устройство, дающее электричество, тепловую энергию для приготовления пищи, нагрева воды и отопления. Подобное устройство станет приводить в движение и колёса автомобилей. Единственное условие для работы чудо-установки - наличие воды. Глумов изобрёл и запатентовал разработки, которые позволяют сжигать воду в качестве топлива и получать почти бесплатную тепловую энергию.

На выходе - пар

Идея, если максимально её упростить, такова: вода, как известно, состоит из водорода и кислорода, и если разделить её на эти два элемента, то водород можно сжечь в кислороде, выделив большое количество тепла. Дополнительную энергию даст так называемая рекомбинация атомарного водорода - соединение его атомов в молекулы. Эта реакция - уже нечто среднее между химической и ядерной, отсюда и колоссальная энергия. «Расчёты показывают: тепло, полученное при сгорании полутора железнодорожных цистерн воды в таком реакторе, эквивалентно энергии, выделяемой в течение часа китайской АЭС в Тяньване, которую строила Россия! - утверждает Глумов. - Важно и то, что технология экологически безопасна: в выхлопе только водяной пар, то есть это возобновляемый источник энергии».

Статья по теме

Но это теория. И к ней есть вопросы. Первый: каким способом пермский Кулибин собирается разделять воду на составляющие? Ведь известно, что этот процесс сам по себе энергозатратный и для извлечения водорода из воды методом электролиза, например, надо сжечь нефти или газа столько, что технология становится нерентабельной. «Необходимо принимать во внимание, каким образом происходит диссоциация воды, - поясняет изобретатель. - Это может быть, например, кавитация (образование в жидкости пузырьков, заполненных паром), воздействие ультразвуком или вращение в противоположные стороны дисков, между малыми зазорами которых находится вода. На выставке изобретений «Архимед-2002» демонстрировалось устройство, где вода разлагалась на кислород и водород специально заданными резонансными акустическими волнами низких частот. Мощность устройства составляла милливатты».

Есть и более впечатляющие примеры. Три года назад одна японская компания представила прототип автомобиля, который заправляют водой. Мембрана-электрод расщепляет её на водород и кислород. Первый заново соединяется со вторым в электрохимическом генераторе, от которого работает мотор. Из выхлопной трубы выходит обычный пар. На одном литре воды машина за час проезжает 80 км.

Плазмотрон от батарейки

«Но если вода «сгорает» в вашем реакторе, а на выходе получается всё тот же пар, откуда берётся энергия?» - интересуюсь я у Глумова. «Из энергии внутримолекулярных связей воды», - отвечает он. И предъявляет подробные расчёты, из которых следует, что если молекулу Н2О разрушать механическим образом или высоковольтной дугой, то при повторном её синтезе будет излучаться дополнительная тепловая энергия. Он долго рассказывает о кластерах, в которые объединяются молекулы воды, о ковалентных связях, разрушение которых сопровождается выделением энергии, о цепной реакции горения, но самое интересное выясняется потом: оказывается, прототипы его установки (пока существующей лишь в теории) уже созданы и успешно применяются!

«Это плазменные аппараты - их используют для резки металлов и бетона, сварки, обработки материалов и пр. Аппараты давно есть в продаже, и они эффективнее обычных, - поясняет Фёдор Камильевич. - С помощью электрической дуги такой аппарат доводит водяной пар до состояния плазмы. Температура факела - 6000°С, как на поверхности Солнца. А разделение воды на кислород и водород происходит уже при 1800°С. 50-70 мл воды хватает, чтобы в течение получаса резать сталь толщиной до 5 см. При этом мощность аппарата составляет всего 200 ватт! Я взял эту идею и усовершенствовал её. Моё запатентованное изобретение работает на том же принципе, только это многоступенчатый плазмотрон - он позволяет многократно увеличивать количество энергии».

Первичный плазмотрон, по словам Глумова, сможет работать от простой батарейки. Потом через так называемое сопло Лаваля (техническое приспособление, разгоняющее потоки газа) плазма попадёт во второе, большее по размерам устройство, затем в третье и т. д. Реактор размером с бачок унитаза, уверяет Фёдор Камильевич, сможет обеспечить жилое помещение всей необходимой энергией.

Сейчас он патентует устройство, которое будет преобразовывать тепловую энергию непосредственно в электрическую, без «механических посредников». К слову, у пермского Кулибина уже 11 патентов. С их внедрением, правда, есть проблемы, но таков удел почти всех изобретателей в России. Переписка с высшими инстанциями ни к чему не приводит, а своих денег на производство опытных образцов нет. Хотя… «Уникальное устройство для сжигания воды, несомненно, имеет революционную значимость. Полученные на эти инновации патенты, а также проведённая нашими специалистами экспертиза подтверждают перспективность использования этих изобретений для создания принципиально новой экономики России», - ответил ему глава Департамента промышленного развития Кировской области, куда он обратился со своими идеями.

Может, это и чиновничья отписка, но нетрудно заметить: в ней есть карт-бланш на революцию. Энергетическую, разумеется.

Читайте также: