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

Разное

Содержание

Водородный котел отопления для дома своими руками

Водородный котёл представляет собой инновационное научное решение, благодаря которому можно отапливать объекты с минимальными финансовыми затратами и высокой эффективностью. Он не нуждается в обслуживании и надёжен в эксплуатации, но имеет сложную конструкцию и предъявляет высокие требования к качеству применяемых комплектующих. Возможно ли сделать своими руками котёл отопления на водородном топливе?

Свойства водорода как топлива

Водород является самым лёгким газом без цвета и запаха, который находится на десятом месте по распространённости химическим элементом на планете. Он не токсичен и даже при протекании реакции горения не выделяет вредных веществ.

В качестве топлива водород использовать выгодно по следующим причинам:

  • высокая отдача тепла (более 121 МДж/кг) за счёт достижения при горении температуры +60000С;
  • возможность снижения температуры горения до +3000С, при условии использования катализаторов;
  • безопасность при утечках за счёт быстрого улетучивания в атмосферу, так как его вес легче воздуха в 14 раз;
  • возможность добычи топлива в любой точке планеты;
  • неприхотливость к типу используемого котла.

Устройство водородного котла

Водородный котёл отопления состоит из следующих конструктивных элементов:

  • теплообменника;
  • камеры сгорания топлива;
  • электролизера;
  • ёмкости для выработки водорода, в которую помещён электролит;
  • двухступенчатого блока защиты, предотвращающего протекание цепной реакции.

Устройство водородного котла

Принцип работы

Работа котла на водородном топливе реализуется следующим образом:

  1. В электролизере, после поступления электролитического раствора и пропускания через два погружённых электрода электрического тока, начинается выработка газа H2 и O2, а также водяного пара.
  2. Газовая смесь поступает в химический сепаратор, в котором происходит отделение водорода из общего объёма. При этом очищенный газ через специальный клапан отводится в следующий узел установки без возможности обратного хода. Такое конструктивное решение позволяет исключить взрыв при контакте водорода с воздушной смесью.
  3. Через защитный блок очищенный газ поступает в камеру сгорания, в которой расположен теплообменник. В ходе химической реакции водорода с кислородом в присутствии катализатора происходит нагрев теплообменника, в котором находится теплоноситель, используемый в отопительной системе объекта.
  4. Отработанный после химической реакции газ снова поступает в камеру с электролитическим раствором.

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

Критерии выбора модели

Водородный котёл для дома необходимо подбирать с учётом следующих критериев:

  • мощность нагрева должна соответствовать требованиям используемой отопительной системе и теплоносителя, а также учитывать площадь отапливаемых помещений;
  • размеры камеры сгорания должны быть оснащены необходимым количеством теплообменников, позволяющими организовать несколько отопительных контуров;
  • электросеть в здании должна выдерживать мощность потребления электроэнергии котлом;
  • все конструктивные элементы котла должны быть изготовлены из качественных материалов и иметь достаточный запас прочности и износостойкости;
  • блок защиты должен быть сертифицированным и соответствовать стандартам безопасности.

Пример водородного котла отопления

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.

Преимущества и недостатки

Выбор в пользу котлов, работающих на водородном топливе, обоснован следующими их преимуществами:

  • отсутствие выхлопов вредных веществ в атмосферу;
  • тепло выделяется в ходе химической реакции, для которой наличие пламени не требуется;
  • высокий КПД тепловой установки;
  • отсутствие шума в работе котла;
  • не требуется установка дымохода, благодаря чему допускается устанавливать котёл в любом месте помещения.

При всех достоинствах водородных котлов, также стоит учитывать и их недостатки:

  • небольшое количество предприятий, занимающихся получением и сжижением водорода;
  • необходимость контроля давления в баллоне с водородом, чтобы не допустить взрыва;
  • высокие требования к качеству сборки всех узлов, а также применяемым при изготовлении материалам;
  • для ремонта и обслуживания требуется привлечение специалистов;
  • сложности с поиском деталей;
  • большой расход воды.

При всех достоинствах водородных котлов, также стоит учитывать сложности с поиском деталей

Как сделать водородный котёл своими руками?

Прежде чем сделать водородный котёл своими руками, необходимо подготовить следующие материалы:

  • стальные высоколегированные нержавеющие листы толщиной 2-4 мм;
  • очистной водяной фильтр;
  • прозрачные газовые шланги высокого давления с диаметром 8 мм;
  • герметичная пластиковая ёмкость объёмом 1,5-2 л;
  • штуцер на шланг 8 мм;
  • два болта 150х6 мм, гайки и шайбы под них;
  • профильная труба 20х20 мм и 40х40 мм.

Для изготовления потребуются следующие инструменты:

  • болгарка с диском по металлу;
  • отвертка и рожковый ключ под болты;
  • инструменты для нарезания резьбы 6 мм;
  • строительный нож для резания шлангов;
  • дрель с набором свёрл;
  • сварочный аппарат.

Для изготовления водородного котла потребуется болгарка с диском по металлу

Процесс изготовления котла качественно можно разделить на следующие этапы:

  1. Создание генератора водорода.
  2. Изготовление и сборка котла.

Этап создания генератора водорода

Пошагово генератор водорода изготавливается следующим образом:

  1. Стальной лист нарезаем на пластинки размером 50х50 мм в количестве 16 штук. Один из углов срезаем под углом 450, а в противоположном – просверливаем отверстия диаметром 6 мм.
  2. На один болт насаживаем пластинки, прокладывая их с двух сторон шайбами с толщиной 1-2 мм. Фиксируем их гайкой. На второй болт насаживаем оставшиеся пластинки аналогичным образом. В итоге получаем конструкцию, напоминающую два радиатора, которые могут быть вставлены друг в друга так, чтобы пластины не касались своими поверхностями.
  3. Берём пластиковый контейнер и делаем в его крышке два отверстия под болты так, чтобы пластинки радиаторов можно было расположить друг над другом и они не касались.
  4. Закрепляем два радиатора к пластинке.
  5. Вставляем конструкцию внутрь контейнера и закрепляем на болты. При этом между крышкой и корпусом прокладываем мягкие резиновые прокладки для повышения герметичности ёмкости.
  6. Проделываем в крышке два отверстия 8 мм под резиновые трубки: одно для подачи водорода, а второе – для воды.
  7. В отверстия вставляем два патрубка, изготовленных из стальной трубы и нарезанной резьбой. Прокладываем с двух сторон прокладки и фиксируем на гайки.
  8. Проверяем герметичность сборки, подключив к одному патрубку компрессор, а ко второму манометр. Накачиваем давление 2 атмосферы и следим за показаниями манометра в течение 30 минут. Если оно не изменилось, то сборка завершена, в противном случае устраняем допущенные при герметизации ошибки.
  9. Проверяем работоспособность генератора в рабочих условиях: устанавливаем обратный клапан к патрубку, подключаем к нему баллон с водородом, ко второму – воду, а к двум электродам (два болта радиаторов) – электрический ток.

Этап создания и сборки котла

Водородные котлы для частного дома, предназначенные для отопления, пошагово необходимо создавать следующим образом:

  1. Разрезаем профильную трубу 20х20 мм болгаркой на 8 частей по 300 мм.
  2. Трубу 40х40 мм разрезаем на 3 части: две по 80 мм и одна – 200 мм.
  3. В трубе 200 мм с сечением 40х40 мм по середине длины с двух противоположных боковых сторон прорезаем отверстия под трубу 40х40 мм. Затем в отверстия вставляем трубки 40х40 мм длиной 80 мм под прямым углом и привариваем их.
  4. К трём торцевым частям крестовины привариваем заглушки, а к четвёртой – заглушку с патрубком для подсоединения трубы с водородом.
  5. На расстоянии 70-80 мм от центра крестовины на каждой её части просверливаем по одному отверстию диаметром 10-14 мм. Получится четыре отверстия.
  6. Привариваем форсунки (аналогичные обычным газовым) в 4 подготовленные отверстия.
  7. Привариваем к каждой торцевой части по две профильные трубы 20х20 мм так, чтобы они образовывали прямой угол с плоскостью крестовины.
  8. Из листовой стали вырезаем три стенки корпуса котла 300х300 мм. В 2-х из них делаем 4 отверстия диаметром 20-30 мм по месту расположения форсунок, а в третьем – с диаметром 10 мм.
  9. Разрезаем трубу диаметром 20-30 мм на куски длиной 50-60 см и привариваем их к вырезанному на восьмом шаге стальному листу меньших размеров.
  10. Берём трубу диаметром 20 мм с длиной меньшей на 30-40 мм длины сваренных труб и просверливаем в ней два отверстия вверху и внизу так, чтобы была возможность приварить её.
  11. Трубу прикладываем к стальному листу с меньшими отверстиями и привариваем.
  12. Готовую конструкцию переворачиваем и устанавливаем второй стальной лист, при этом трубки должны войти в проделанные ранее отверстия. Затем привариваем трубки к листу.
  13. Привариваем к стальному листу конструкцию с горелкой.
  14. Привариваем патрубки для циркуляции теплоносителя к соответствующим отверстиям корпуса.
  15. На вводный патрубок устанавливаем температурный датчик, а на горелку – детектор пламени. Соединяем оба датчика с автоматическими контроллерами или визуально-звуковыми системами оповещения.
  16. Проверяем корпус на герметичность.
  17. Затем создаём внешний защитный корпус подходящих размеров из стальных листов, в который помещаем все узлы конструкции и соединяем их. Особое внимание необходимо уделить герметичности всех соединений и тщательно её перепроверить. Подключаем электричество к электродам. Выполняем тестовый запуск установки.

Для того, чтобы в электролизере ускорить химическую реакцию, необходимо в воде растворить щёлочь или соль. Это улучшит проводимость воды и повысит выход водорода.

Котлы на водородном топливе изготовить своими руками вполне возможно, так как практически все детали можно приобрести без проблем в строительных магазинах. Однако сложности возникают при изменении конструкции с целью повышения характеристик, что требует привлечения специалистов для выполнения сложных расчётов. Создание котлов без продумывания основных параметров сделает их неэффективными и опасными для эксплуатации.

газовый и на воде, изготовление

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

Плюсы и минусы водородных отопительных котлов

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

  1. Водород в баллонах можно приобрести в любом регионе страны.
  2. Отопительные системы с использованием водорода не требуют для работы участия человека, потому что представляют собой замкнутый цикл.
  3. Приемлемая цена топлива – главное достоинство.
  4. 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:

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

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

Принцип работы водородного котла и его схема

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

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

Рекомендуем к прочтению:

Принцип работы водородного нагревательного оборудования следующий:

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

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

Виды водородных котлов

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

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

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

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

Правила выбора отопительного котла на водороде

Выбирая котел на водороде, обращайте внимание на следующие критерии:

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

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

Специалисты рекомендуют придерживаться следующих правил выбора водородного нагревателя:

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

Техника безопасности и особенности эксплуатации

Отопительный котел на водороде нужно правильно эксплуатировать.

Рекомендуем к прочтению:

В ходе его использования придерживайтесь следующих правил:

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

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

Самодельный водородный котел

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

Из инструментов понадобится следующее:

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

Сначала делаем водородный генератор в такой последовательности:

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

Теперь приступаем к изготовлению котла:

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

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

Водородный котел отопления, построение устройства в частном доме своими руками

Научно-технический прогресс не стоит на месте, постоянно удивляя потребителей различными новшествами и полезными достижениями. Они касаются всех сфер, в том числе – комфортного проживания и отопления домов. С этой целью не так давно на российский рынок была выведена уникальная продукция – водородные котлы отопления.

Уникальные особенности котлов на водороде

Котлы такого типа мало востребованы в России по причине недостаточной информированности о них широких масс потребителей. В западных странах этот альтернативный вид отопления уже довольно распространен благодаря доказанной экологической чистоте, а также получению заметной экономии при оплате за коммунальные услуги.

«Порождающий воду» – именно так звучит перевод термина «водород» с латыни. Этот элемент считается самым распространенным веществом в мире, из него наполовину состоит солнце, он широко применяется в промышленности, а также обладает массой уникальных свойств, которые и были использованы при разработке водородного отопительного котла. Главное уникальное свойство элемента – его неисчерпаемость в недрах и окружающем мире.

Процесс получения водорода прост и понятен. Для него требуется обязательное наличие электрической энергии и воды. Электроток способствует расщеплению молекул воды на кислород и водород, который впоследствии можно использовать с целью обогрева помещений.

Водород как энергоноситель считается самым безопасным и чистым элементом, а отопление на его основе получается полноценным и эффективным.

Котлы такого типа можно гармонично встроить своими руками в уже существующую отопительную систему без ущерба для нее.

Основные нюансы водородных котлов

Мощность котлов, работающих на основе водорода, выбирают в зависимости от площади сооружения, которое необходимо обогреть.

С помощью техники подобного рода можно решать множество задач, связанных с обогревом. Это происходит благодаря одновременному функционированию нескольких каналов, предназначенных для выработки водородной энергии (максимум их может быть 6).

Модульная система, присущая водородным котлам, обеспечивает независимую работу каналов, никак не воздействуя при этом на снижение эффективности установки. Каждый отдельный канал содержит свой катализатор.

Плюсы обогрева водородом

Котел, работающий на водороде, востребован по многим причинам:

  1. Неисчерпаемость водорода, а также возможность получать его в любом количестве.
  2. Получение водорода считается более выгодным экономически, чем постоянная добыча полезных ископаемых, обладающих горючими свойствами (газа, угля, нефти и т. д.).
  3. Система отопления работает без вредных для людей и атмосферы выхлопов, выделяя обычный водяной пар.
  4. Нет необходимости в пламени (водородное отопление работает на базе химических реакций).
  5. Котел обладает максимально высоким КПД.
  6. Устройство работает совершенно бесшумно.
  7. Отсутствует необходимость в строительстве и эксплуатации дымохода.
  8. Требования безопасности к водородному отоплению ниже, чем к установкам, работающим на основе газа.

Недостатки водородных котлов

Несмотря на массу преимуществ, важно знать о недостатках таких агрегатов:

  • необходимость постоянного пополнения катализатора;
  • взрывоопасность элемента при несоблюдении строгих требований;
  • неудобная транспортировка водорода;
  • недостаток специалистов по установке, а также сервисному обслуживанию подобного оборудования в России;
  • недостаточное количество необходимых запчастей по причине неразвитого рынка водородного отопления.

Самостоятельное сооружение

Ввиду того что массовое производство подобных агрегатов на сегодняшний день отсутствует, их покупка является нелегким процессом. Скорее всего, придется оформлять индивидуальный заказ или договариваться о поставке оборудования из Италии, где впервые разработали и запустили в работу такие устройства.

Но подобное решение вопроса по карману далеко не всем потребителям. В этом случае стоит рассмотреть возможность сооружения котла своими руками.

Как устроен самодельный котел отопления на водороде?

Система водородного обогрева состоит из генератора, горелки и котла.

Точной и гарантирующей успех инструкции по сооружению водородного котла на сегодняшний момент не может дать ни один источник. Но согласно навыкам и опыту практикующих химиков и техников такой агрегат должен состоять из следующих компонентов:

  1. Теплообменник.
  2. Электролизер.
  3. Камера сгорания.
  4. Предохранительный блок, защищающий от «обратки» (с 2 ступенями).
  5. Емкость с электролитом и вырабатываемым водородом. Она должна быть изготовлена из легированной или нержавеющей стали, а также снабжена клапаном, с помощью которого можно сбрасывать давление в системе.

Принцип действия котла

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

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

Монтаж водородного котла

Для монтажа конструкции следует приобрести такие комплектующие:

  • 12-Вольтный блок питания;
  • 30-Амперный ШИМ регулятор;
  • трубки разных диаметров, изготовленные из нержавеющей стали;
  • емкость.

Вода в идеально герметичных условиях подается внутрь емкости с диалектиком. Там расположены пластины из нержавеющей стали, примыкание которых друг к другу обеспечивается изолятором. Пластины получают 12-Вольтное напряжение. Результатом будет разложение воды на газы.

Использование ШИМ регулятора позволяет преобразовывать постоянный ток в импульсный или переменный, что увеличивает общую эффективность системы.

Оправдана ли самостоятельная сборка водородного котла?

Целесообразность сборки водородного агрегата своими руками вызывает массу вопросов, которые еще недостаточно исследованы, поэтому перед принятием такого решения следует тщательно взвесить все «за» и «против», а также учесть важные моменты.

 

Соорудив агрегат из вышеперечисленных элементов и дополнив его стандартными автоматическими и механическими комплектующими, можно получить опытный экземпляр водородного агрегата. Чтобы он полноценно заработал, следует провести немало испытаний и проб.

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

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

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

Особенности водородного отопления

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

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

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

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

Преимущества и недостатки

Распространению системы водородного отопления способствует целый ряд достоинств такого метода:

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

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

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

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

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

Принцип и устройство

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

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

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

Сборка системы

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

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

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

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

Применяемые материалы

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

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

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

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

Целесообразность методики

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

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

Водородный котел для отопления частного дома

В наши дни инноваций отопления частного дома можно назвать несколько. Возможно, возвращение к традиционной русской печи не менее удивительно, чем коллекторная разводка с термостатом в современном деревянном рубленом доме, причем один из источников энергии, распределяемой коллектором — это солнечные батареи на крыше, подключаемые через накопительный бойлер. Отопление водородом — тоже сравнительно новый метод обогрева жилья, и полемика вокруг данной инновации все еще вызывает порой ассоциации с гремучим газом, он же газ Брауна (хотя определение и не совсем корректно).

Одно из главных преимуществ водородного котла, говорящее об отличных перспективах — это неплохое сочетание данного метода выработки тепловой энергии с генераторами ВИЭ (возобновляемые источники энергии — устройства на биогазе, ветрогенераторы, гелиобатареи и др.)

Подробнее о перспективах применения водородных котлов

Общемировая тенденция перехода к «зеленым»технологиям обуславливает и спрос на эти технологии. Защита ООС, экологические строительные материалы и стремление людей жить поближе к природе, не разрушая ее, согласуется с переходом на водород как ресурс энергии для транспорта и жизнеобеспечения жилья. Водородные котлы при эксплуатации не образуют углекислого газа, этого «главного монстра» современных технологий и оборудования, которое работает на углеводородных ресурсах: газ, жидкое и твердое топливо — уже в силу этого факта утверждение о первом месте водородного котла в списках самых экологически перспективных решений в отопительной области оспаривать сложно.

Второе преимущество применения водородного котла для бытового обогрева — работа отопления на водороде не требует вентиляционных систем, не нужно отводить продукты сгорания со всеми вытекающими: поскольку единственный продукт сгорания — обычная вода. О чистке и обслуживании дымоходов и вентканалов можно забыть, так же, как и о дополнительных расходах электричества для их эксплуатации. Дополнительный плюс — водородные котлы, выделяя в качестве отходов чистые водяные пары, служат аэраторами-увлажнителями в жилище.

Но основное преимущество водородного котла, как уже было сказано — перспективное сочетание с практически любым генератором электрической энергии ВИЭ, имеющим сильно выраженную периодичность ресурса — ветер, солнце. Подключение генерирующего от ВИЭ оборудования прямо в сеть требует дорогостоящего сложного обеспечения, что несравнимо с выработкой водорода электролизом, возможного во время пиковых режимов. Полученный водород и будет использован в качестве топлива для котельного водородного агрегата. Промышленные установки уже несколько десятков лет конвертируют ВИЭ в водород, и данный энергетический ресурс имеет малую себестоимость. О бытовом оборудовании так говорить еще рано; и сегодня о людях, монтирующих у себя дома водородные котлы, говорят как о рисковых, или очень богатых, или же как о махровых оптимистах. Но технологии развиваются, и возможно — с водородным отоплением домов и автомобильными двигателями нас ждет счастливое будущее.

На сегодня энергоэффективность водородного котла при трезвой оценке не достигает даже аналогичной для электрокотла — рекордсмена низкого КПД и высокой цены при роскошном обогреве и чистой беспроблемной эксплуатации. Если электрические котлы оцениваются по энергоэффективности на 40-45%, котлы газовые и жидкотопливные на 70-75% (пиролизные и инверторные на 95% и выше), то водородный котел скромно занимает последнее место — его энергоэффективность не достигает и 10%. По сравнению с тепловыми насосами и геотермальным отоплением, минимум эффективности которого составляет 120-150%, а максимум — свыше 400%, говорить об экономии водородного отопления пока не приходится. Тот день, когда новые технологии позволят удешевить данный бытовой отопительный процесс хотя бы в десять раз, еще не наступил. Но при прочих равных условиях экологическая чистота отопления водородом — огромный стимул исследований и надежды человечества на лучшую жизнь.

Пока что трудно без юмора относиться к радостной мощи интернет-предложений о «снижении счетов за ресурсы во много раз» одной только установкой в доме водородного котла. Несколько менее смешны и более опасны мастер-классы сборки водородных котлов в домашних условиях из подручных материалов. Гремучий газ, или газ Брауна, применяется для сварки и резки металлов, плавит кварц, одно его название уже говорит само за себя. Водород взрывоопасен, и при малейшем отступлении от технологии кустарный котел может стать неплохой бомбой в жилище. Специалисты предостерегают также от покупок водородных устройств от непроверенных производителей, в частности могут стать фактором риска в доме китайские агрегаты, в которых возможна некачественная гарнитура и удешевление за счет материала. О том, что утечка водорода крайне опасна, понятно и без объяснений.

Чтобы обосновать причину экономии отопления водородным котлом, ссылаются:
  1. На показатели теплоты сгорания, поскольку водород действительно сгорает с трехкратной теплоотдачей сравнительно с природным газом.
  2. Еще более авторитетно звучат тезисы о газе Брауна, или смеси водорода с кислородом в пропорции к двум атомам водорода — один кислородный атом. Эта одноатомная смесь, недаром ее еще в древности назвали гремучей — выделит при сгорании огромное тепло, и продвинутый девайс будет работать на данной энергии чуть ли не доказывая в одном отдельно взятом коттедже неверность фундаментального закона сохранения энергии.
  3. Еще один верный тезис об уникальности водорода как самого легкого газа и самого распространенного вещества в нашей вселенной, что тоже говорит в пользу водородного отопления.

Но в реальности все несколько грустнее — о легкодоступности чистого водорода как природного элемента говорить не приходится, поскольку на планете весь водород связан. Вода, например. И чтобы выделить водород из воды, нужна энергозатратная химия, тот же электролиз.

Немного о чистом водороде и КПД водородного котла

Для водородного котла нужен водород, которого вокруг огромное количество. Например, в газе метане в два раза больше атомов водорода, чем в воде, которую заливают с катализаторами в электролизер водородного бытового котла. Но выделять водород из метана смысла мало, метан сам по себе прекрасно горит, а энергии на «добычу» водорода потребовалось бы немало. Вода и электролитическая диссоциация с расщеплением молекулы воды на два атома водорода и одну кислорода (упрощенно) применяется для выработки чистого водорода достаточно широко. Все промышленные водородные котлы имеют неотъемлемую часть — электролизер или электролизную установку. Данные установки работают на электроэнергии, а сколько ее требуется — вопрос интересный, и, ответив на этот вопрос, можно получить данные о реальной выгоде использования водородного котла в быту. Ведь количество тепловой энергии, выработанной котлом, должно превышать то количество, которое пришлось израсходовать на его работу — только в этом случае можно будет утверждать о 100% — ном и более КПД установки.

О прочной связи атомов водорода и кислорода в молекуле воды понятно еще со школы. Для разрыва этих связей потребуется немало энергии, и электролизер с данной работой справляется. Далее — получена смесь из водородных и кислородных атомов с огромной потенциальной энергией, которая в процессе окисления (горения) в котле обеспечит жилище теплом. Итог всех реакций — водяной пар, то есть исходная вода, в начале процесса расщепленная на атомы. Количество воды не меняется — ее масса «защищена» законами физики. Поскольку потери энергии в любом технологическом процессе неизбежны и реальны, и идеальных процессов не бывает — то понятно: тепловой энергии можно будет получить несколько меньше, чем было затрачено электрической. Еще один нюанс — для водородного котла нужна вода исключительно высокой очистки — дистиллят, который не бесплатен. Возникающий вопрос закономерен — для чего все эти сложные процессы расщепления воды электричеством, когда электрокотел и без всякого электролиза нагреет теплоноситель в отопительной системе, и это будет проще и выгодней, чем расщепление и «воссоединение» воды в виде пара посредством сжигания водородно-кислородной смеси, с неизбежными потерями энергии на каждом этапе данного процесса, да еще с дополнительным сложным оборудованием?

Еще немного о преимуществах водородного отопления и принципе работы водородных котлов

Изобретение автомобильного двигателя, работающего на водороде, относят к 60- ым годам прошлого века. А водородные котлы придуманы не так давно, и родина их — Италия. Идеи о водороде в качестве топливного ресурса «для дома» некоторое время не могли осуществиться, камнем преткновения была огромная температура сгорания водорода и невозможность использовать обычные материалы для производства котлов. Но современные водородные котлы создают из обычных материалов, и о работе водородного отопления потребители отзываются в массе хорошо. Установки действительно работают на «гремучем» газе Брауна, но пользоваться котлом при соблюдении правил техники эксплуатации не опаснее, чем любым другим котельным агрегатом. Специалисты предостерегают лишь о недопустимости самодельных сборок и модернизаций водородного оборудования, даже с подробным и профессиональным инженерным чертежом на руках.

Утечка водородной смеси из генератора крайне опасна, и может привести к взрыву и разрушениям, Кроме того, опасен чрезмерный нагрев котла. Некоторые из мер безопасности:

  • Блок датчиков температуры в теплообменнике дает возможность контроля системы, и не допускать превышения нагрева воды сверх безопасного.
  • В горелке имеется запорная арматура, подключенная непосредственно к датчикам температуры, а охлаждение котла нормировано и обеспечивается в расчетном цикле.

Кратко об отопительном процессе: в котельном агрегате присутствует закрытый водородный резервуар, и при нагреве до 300 градусов начинается реакция водорода с кислородом, с образованием пара, воды и огромного количества тепла. Данная смесь — конденсат может быть теплоносителем и идет в контур отопительной системы жилища. Воспламенения водорода при каталитической реакции не происходит, продуктов горения нет и отводить их не нужно. Процесс абсолютно безопасен с экологической точки зрения. Теплоноситель имеет температуру всего 40 градусов по Цельсию, но для отопления этого достаточно, а системы водяного теплого пола и теплого плинтуса именно на такой нагрев и рассчитаны. Теплопотери при данном методе отопления невозможны, поскольку сконденсированная вода сама служит и жидкой фазой, и средством нагрева.

Основным элементом котла является электролизер, в котором происходит электролиз дистиллированной воды в присутствии химического катализатора. Полученная газовая смесь идет по штуцеру электролизера к водяному затвору и как более легкое вещество, поднявшись над водой, проходит к фильтро-уловителям, потом в воздушный коллектор к месту окончательной реакции — в отсек сгорания. Принципиальных различий у современных водородных котлов нет. Отличать котлы можно по мощностям, материалам корпусов, эстетике. Стандартные технические характеристики котлов:

  • Возможность обогревать площади примерно до 200-250 м2
  • Срок эксплуатации — минимум 15 лет, ремонтопригодность и несложный ремонт, по уверениям производителей
  • Воды расходуется за сутки примерно 5-6 литров
  • Выработка топливного ресурса за сутки от одного до двух литров
  • Потребляют электроэнергии от одного до трех кВт/час
  • Имеются одноконтурные и двухконтурные исполнения котлов, для дополнительного приготовления горячей воды
  • Как все виды отопительного оборудования, работают не нон-стоп, а циклично, нагревая помещение до определенных параметров. Контроль режима обеспечивают датчики
Выбирают водородные котлы по нескольким критериям:
  • По мощности — минимальную мощность называют 27 Вт. Возможно применение котлов в группах.
  • Числу контуров — нужен ли второй контур для подогрева воды на бытовые нужды
  • Уровню потребления электроэнергии
  • По данным о производителе

Одно из основных предназначений водородного котла — в системах теплых водяных полов. Монтаж трубопроводов производят с уменьшением диаметров трубы от котла и в сторону каждого разветвления: сечение прохода должно уменьшаться с максимального — обычно это 32 мм, затем труба диаметром условного прохода 25 мм, следующая — 20 мм, и диаметр последней трубы 16 мм. Функционирование точно отлаженной системы позволяет говорить о хорошей эффективности, и современные отопительные контуры с водородными котлами показывают КПД более 90%.

О недостатках работы водородного котла:
  • Если модель котла работает на сжиженном водороде, то, при повсеместной распространенности самого газа, эти баллоны можно достать не везде и не всегда, в отличие от природного газа пропана.
  • Если нормированное давление в котле превышено в результате недосмотра, и/или система контроля дала сбой, то взрыв водородного котла — крайне жестокая вещь. Это разрушения и возможные жертвы. Безопасность замкнутого цикла без вмешательства потребителя — один из гарантов безопасности, и к автоматике водородных котлов предъявляют очень серьезные требования.
  • Некоторые модели водородных котлов шумят, по отзывам потребителей.
  • Потребление дистиллированной воды для котла значительное.

Первые установки на водороде выполнялись с дополнительным дымоходом, поскольку требовался выход для воды и перегретого пара — результатов каталитических реакций и их высоких температур. Но современные водородные отопительные установки решены с выводом пара и воды непосредственно в отопительные контуры, как основной теплоноситель системы.

Если водородом удастся заменить обычные виды горючего и топливных ресурсов, то это может стать огромным прорывом в экономике, причем сокращение добычи ископаемых будет не самым главным плюсом. Главное — создание экологически чистых систем жизнеобеспечения, по определению не способных навредить ни природе, ни людям.

как установить для дома своими руками?

Что такое водородный котел отопления? Это инновационное устройство, при помощи которого можно неплохо сэкономить на отоплении и при этом не потерять в эффективности. А благодаря качественной и несложной конструкции, он практически не нуждается в техническом обслуживании. В данной статье мы расскажем о том, что представляет собой подобный агрегат, и можно ли собрать такое устройство самостоятельно.

Читайте в статье:

Особенности использования водородных котлов отопления

В процессе получения тепла в таких устройствах используется водород. Это самый распространенный газ во Вселенной, и вещество, которого немало и на нашей планете. При этом газ абсолютно не токсичен, и при его сгорании не выделяются вредные для человека вещества. Вообще, в такой химической реакции получается вода, и выделяется много тепла.

Между прочим, при сгорании водорода можно добиться высокой теплоотдачи при высоких температурах. Но если присутствуют специальные катализаторы, то температуру горения можно снизить вдвое. Есть у этого топлива и другие преимущества, например:

  • Легкость вещества (по сути это самый легкий газ), а потому даже если происходит утечка, вероятность взрыва невелика, так как легкий газ сразу улетучивается.
  • Данное топливо можно добывать в любой точке мира.
  • Для сжигания водорода можно использовать самые разные котлы.

Как устроен водородный котел отопления?

Далее мы расскажем о конструктивных особенностях подобных приборов. Как правило, любое такое устройство не обходится без:

  1. Камеры сгорания топлива.
  2. Теплообменника.
  3. Емкости для получения водорода.
  4. Электролизера.
  5. Системы защиты, которая необходима для предотвращения цепной реакции.

Принцип работы данных устройств заключается в следующем. Когда через электролитический раствор пропускают ток, в нем начинается выработка двух газов – водорода и кислорода, а вместе с ними и водяного пара. Такая газовая смесь направляется в специальный сепаратор, где водород отделяется от сопутствующих веществ.

Далее очищенный газ поступает в следующий отсек котла, без возможности возвращения в сепаратор. Это исключает контакт газа с воздушной смесью, а значит, и взрыв. После защитного блока водород поступает в камеру сгорания, которая по совместительству является и теплообменником.

Таким образом, результатом такой химической реакции является разогрев теплообменника и теплоносителя, который далее поступает в отопительную систему. А вот отработанный газ снова направляется в отсек с электролитическим раствором.

Добавим, что для регулировки мощности нагрева в системе имеются специальные каналы с катализатором. Их можно по одному как включать в процесс химической реакции, так и удалять из него.

Как выбрать подходящую модель?

Если вы выбираете водородный котел для отопления дома, то следует учитывать следующие критерии:

  • Мощность устройства выбирается исходя из площади отапливаемого помещения, а также с учетом возможностей имеющейся отопительной системы.
  • В камере сгорания должно имеется нужное количество теплообменников, чтобы была возможность обустроить сразу несколько отопительных контуров.
  • Для изготовления конструктивных элементов должны использоваться только качественные материалы с высоким запасом прочности.
  • Блок защиты должен отвечать всем требованиям безопасности, и быть сертифицированным.

Особенности эксплуатации водородных котлов отопления

Каким бы надежным не было устройство для получения тепла из водорода, все равно остается опасность взрыва при контакте газа с воздухом. А потому всегда следует соблюдать элементарные требования безопасности при использовании таких устройств:

  1. Регулярно проверяйте температуру теплообменников при помощи специальных датчиков (теплоноситель нельзя перегревать выше допустимых показателей).
  2. Котлы можно использовать исключительно в тех режимах, которые предусмотрел производитель, иначе это может привести к запуску цепной реакции.
  3. Для стабильной работы устройства необходимо постоянное подключение к источнику электрического тока, наличие электролизера и подача воды.

Плюсы и минусы водородных котлов отопления

Сегодня потребители все чаще останавливают свой выбор именно на водородных устройствах для обогрева помещений. И главным образом потому, что их важными достоинствами являются:

  • в результате процесса получения тепла в атмосферу не выбрасываются вредные вещества;
  • тепло получается в ходе химической реакции;
  • подобные установки имеют высокий коэффициент полезного действия;
  • работа котла не сопровождается шумом;
  • для нормальной работы системы не требуется дымоход – а потому водородный котел можно поставить в любой части дома.

Естественно, что имеются и свои минусы у таких отопительных приборов, среди которых:

  • высокие требования к качеству комплектующих и сборке;
  • для обслуживания и ремонта требуются квалифицированные специалисты;
  • непросто найти комплектующие на замену;
  • происходит расходование воды.

Но все эти минусы не являются существенными, а потому редко останавливают потребителя от приобретения настолько выгодного устройства.

Водородный котел отопления своими руками

Весь процесс изготовления можно разделить на два этапа:

  1. Изготовление генератора водорода.
  2. Сборка непосредственно котла.

Но если первый этап не ставит перед вами никаких серьезных задач, то на втором вам точно придется повозиться. Ведь нужно будет создать абсолютно герметичную металлическую конструкцию, в которой будет сжигаться водород, при помощи сварочного аппарата. А такое даже для опытного сварщика – дело непростое. А потому гораздо проще приобрести готовый водородный котел в специализированном магазине или заказать его в сети Интернет.

Заключение

Современный водородный котел – это эффективное и безопасное устройство для получения тепла из химической реакции. Такие приборы уже весьма популярны на Западе, в нашей стране о них пока еще знают мало. С этим связаны и некоторые недостатки использования подобных систем, например, недостаток специалистов для монтажа и обслуживания.

Но, как правило, современное качественное устройство настолько просто в эксплуатации, что особых проблем с его использованием обычно не возникает. Однако при этом важно соблюдать все требования безопасности.

Водородный котел можно собрать и самостоятельно. Если у вас есть опыт работы со сваркой и элементарные знания химии из школьного курса. Однако в этом случае вы рискуете что-то сделать не так, и не только потерять в эффективности, но и увеличить риск взрывоопасности вашего прибора.

Водородный котел для дома — бюджетный и экологически чистый. Стр. 1

Нагревание водорода на сегодняшний день из-за их новаторства и нарушений со стороны газойля и государства пока не имеет широкого применения, но с каждым днем ​​все больше привлекает внимание людей.

Водород — один из самых распространенных элементов на Земле. Он легко доступен и может быть в форме различных органических соединений, чаще всего в воде.В последнее время наряду с существующими системами отопления дома начали развиваться такие системы отопления, как водород. Водород в качестве энергоносителя будет самым экологически чистым элементом по сравнению с другими видами топлива.

В отопительной промышленности для дома водород чаще всего используется в специализированных отопительных котлах и сейчас доступен обычному и рядовому пользователю. Эти котлы вырабатывают неиссякаемое количество энергии, что является полностью экологически безопасным, потому что водородный обогрев — это беспламенный обогрев, и, соответственно, без выделения продуктов сгорания.

Основные процессы

В основе процесса лежит каталитическая реакция, протекающая между кислородом и водородом, которая приводит к выделению молекул воды. Эта реакция приводит к выделению большого количества тепла, что важно при работе систем отопления. Оба котла могут эффективно работать с системой, обеспечивающей теплые полы.

Водородные котлы могут быть разными по мощности, это зависит от площади отапливаемых помещений и их пригодности для данного вида отопления.КПД водородных отопительных котлов очень высок, примерно 96 процентов. Количество каналов, используемых для создания водородного нагрева, полностью зависит от задач, которые решаются с помощью этого нагрева. Максимальное количество каналов может достигать шести, все зависит от того, насколько вы хотите выработать тепло котла. Можно сказать, что водородные отопительные котлы являются по своей сути модульными котельными установками, в связи с этим существующие каналы мощности могут отлично выполнять свои функции не зависимо друг от друга.

Каждый доступный канал имеет так называемый катализатор, который существенно влияет на образование молекул воды, одновременно сопровождаясь процессом выделения теплового потока. Вырабатываемое тепло заполняет камеру сгорания, так называемый теплообменник, а температурам в сорок градусов искусственно этот показатель соответствует идеальным и приемлемым для поддержания тепла как полов, так и потолков.

Водород для обогрева дома

В настоящее время использование водородных котлов только начинает набирать обороты и становится популярным среди населения.Для людей, которые еще плохо знакомы с этой системой отопления, мы можем сказать, что явным преимуществом водородного отопления является то, что его можно использовать в качестве аксессуаров для основных систем отопления, работающих в условиях низких температур.

Водородный дом можно рассматривать как революционный вид топлива, использование которого в развитии высоких технологий не представляет трудности. Это бюджетный, экологически чистый и доступный в огромных количествах в ближайшем будущем ископаемый вид топлива, отнесенный на второй план к ископаемым видам топлива, таким как уголь, нефть, древесина, которые должны сильно повлиять на состояние окружающего атмосферного слоя, который продолжит влиять на климатические условия. .опубликовано

Источник: www.newsm.com.ua/novosti-vodoroda/285-vodorodnyj-otopitelnyj-kotjol.html
Отзывы о

heat Hydropon — Интернет-магазины и обзоры на heat Hydrogon на AliExpress

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

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

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

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

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

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

Бурение на водород | Ватты с этим?

Гостевой пост Уиллиса Эшенбаха

В результате моей публикации о накоплении энергии под названием «Получение энергии из хранилища энергии» несколько человек подняли идею использования водорода в качестве источника энергии.Вы видите это в сети, что мы могли бы привести нашу цивилизацию в действие на водороде, переоборудовать все грузовики и автобусы для работы на водороде, они называют это переходом на «водородную экономику»… а почему бы и нет? Вы можете сжигать водород, как природный газ, вы можете запускать двигатель внутреннего сгорания на водороде, что может не понравиться? Вот типичное введение в анализ:

Сравнение водородного и пропанового топлива.

Водород и пропан давно используются в качестве топлива.Оба вида топлива можно безопасно использовать, если изучены их физические, химические и термические свойства и соблюдаются соответствующие нормы, стандарты и инструкции. Хотя свойства водорода сравнивали со свойствами пропана и метана, эти сравнения были сделаны, чтобы облегчить понимание физических и химических различий и сходств между этими видами топлива. Классифицировать эти виды топлива по степени безопасности невозможно, поскольку могут быть сформулированы вероятные сценарии аварий, в которых любое из видов топлива может считаться наиболее безопасным или наиболее опасным.

Так что же плохого в этом сравнении между водородом и другими конкурирующими источниками топлива, такими как пропан и метан?

Проблема в том, что люди неправильно понимают водород. Водород не является источником энергии . Водородных шахт нет. Вы не можете выйти и пробурить где-нибудь месторождение водорода и принести его домой, чтобы сжечь.

И почему мы не можем добывать водород, приносить его домой и сжигать, чтобы приводить в движение наши машины?

Причина, по которой мы не можем добывать и сжигать водород, проста … все это уже сожжено.Нерв природы! Я имею в виду, люди всегда предупреждают, что мы сожжем все ископаемое топливо, а теперь мы узнаем, что природа уже напала на нас и сожгла весь водород …

Рис. 1. Сгоревший водород, показывающий атомы водорода и кислорода.

Большую часть сгоревшего водорода мы называем «океаном». Другая его связка находится в форме углеводородов, таких как пропан и природный газ. Но нет ничего доступного для бурения или добычи полезных ископаемых, все связано с другими соединениями.В результате водород не является источником энергии, это просто способ транспортировки энергии из точки А в точку Б.

А это, в свою очередь, означает, что основная конкуренция водороду, с чем мы должны сравнивать, — это не природный газ, не пропан, как говорится в приведенной выше цитате, ни какой-либо другой газ.

Напротив, основная конкуренция водороду, правильное сравнение, — это электричество , которое является нашим нынешним средством транспортировки энергии. Сказать, что мы можем «привести нашу цивилизацию в действие на водороде», так же бессмысленно, как сказать, что мы можем «привести нашу цивилизацию в действие на электричестве»… ни один из них не является источником энергии, это просто разные способы транспортировки энергии по планете.

Это не означает, что водород бесполезен, просто чтобы прояснить, для чего он полезен — для транспортировки энергии из одного места в другое. Это не источник энергии, это способ перемещения энергии. Это различие очень важно, потому что оно позволяет нам провести правильное сравнение, которое не сравнивает водород с пропаном, как они делали выше, а сравнивает водород с его реальным конкурентом — электричеством.

По сравнению с электричеством как средством передачи энергии водород имеет ряд недостатков.

Первый недостаток является результатом того, что я скромно называю «Правилом Уиллиса о мелочах», в котором говорится:

Перемещать электроны гораздо легче, чем молекулы.

Это правило имеет разветвления во многих областях, включая транспортировку энергии. Например, рассмотрим разницу между перемещением большого количества энергии на расстояние, скажем, сто миль (160 км) двумя конкурирующими способами транспортировки, электричеством и водородом.

Для электричества вам просто нужно переместить электроны. Итак, вы натягиваете пару медных проводов на полюсы от точки A до точки B, и … ну … вот и все. Вы подключаете один конец к генератору электричества, а на другом конце провода появляется заряд. Утечки не так много, никаких проблем не так много. Система надежна и относительно безопасна, способна выдерживать штормы и экстремальные температуры.

Теперь рассмотрим перемещение того же количества энергии, что и водород. Для этого вам нужно перемещать молекулы.Во-первых, вам нужен конвейер. Теперь, когда мы все знакомы с трубопроводами для транспортировки энергии, Трансаляскинский трубопровод является прекрасным примером. Закачивайте масло с одного конца, добавьте несколько насосных станций по маршруту, чтобы он продолжал двигаться, а масло выливается с другого конца.

А вот водород очень сложно перекачивать по трубопроводу. Начнем с того, что водород имеет очень и очень низкую плотность энергии. Таким образом, вам нужно перекачать огромное количество бензина или масла, примерно в 4000 раз больше, чем за ту же энергию.

Далее, водород невероятно опасен. Вы знаете, как резиновый шар, наполненный гелием, со временем теряет свой гелий? Гелий достаточно мал, чтобы проходить через отверстия в резиновом баллоне, крошечные отверстия, которые слишком малы для прохождения воздуха. Что ж, водород еще хуже. Он может выходить прямо из поршня в насосе и свободно выходить через резьбу труб в любых соединителях трубопровода. Для этого также требуются специальные газонепроницаемые соединения от конца до конца цепи доставки, вы не можете просто вставить насадку водородного насоса в свой бензобак, как вы это делаете с бензином или дизелем.Таким образом, перемещение молекул водорода (h3) оказывается намного более сложной задачей, чем перемещение электронов с помощью электричества.

Вторым недостатком водорода как средства передачи энергии является упомянутая выше низкая плотность энергии. Энергетическая ценность топлива зависит от его плотности. Так, например, у дизельного топлива больше энергии на литр, чем у бензина, который легче. А спирт еще менее плотный, поэтому он содержит меньше энергии на литр, чем бензин или дизельное топливо.Теперь рассмотрим газообразный водород. На рисунке 2 показана диаграмма, в которой сравниваются плотности энергии различных материалов в двух разных измерениях — мегаджоули на литр (МДж / л) и мегаджоули на килограмм (МДж / кг).

Рисунок 2. Плотность энергии выбранных материалов. Вертикальная шкала — мегаджоули на литр, горизонтальная шкала — мегаджоули на килограмм. Водород находится внизу справа. Нажмите, чтобы зародить. ИСТОЧНИК

Это приводит к странности. Водородный газ содержит огромное количество энергии на килограмм… но почти не имеет энергии на литр.Бензин содержит около 35 мегаджоулей на литр (МДж / л). Но даже сжатый при давлении 700 бар (около 10 000 фунтов на квадратный дюйм) водород содержит всего около 5 мегаджоулей на литр. Это означает, что вам нужно переместить много водорода или упаковать его в топливный бак автомобиля или грузовика, чтобы иметь достаточно энергии для практических целей.

Теперь люди всегда утверждают, что эта проблема будет решена путем адсорбции водорода на пока еще неизвестном веществе, из которого он может быть получен в виде газообразного водорода путем нагревания субстрата.Но он не может быть столь же энергетически плотным, как жидкий водород, а жидкий водород имеет жалкие десять мегаджоулей на литр. Так что адсорбция не решит проблемы.

Не будет и его сжижение, поскольку жидкий водород нужно поддерживать при температуре около 240 градусов C ниже нуля (-405 ° F)… непрактично.

А это означает, что если кто-то хочет хранить много энергии, скажем, на водородной заправочной станции, ну, ему понадобится много резервуаров высокого давления со специальными фитингами, и они должны быть примерно в шесть раз больше как и соответствующие бензобаки, чтобы содержать такое же количество энергии.Или, если они накапливают водород, адсорбированный на поверхности какого-то еще неизведанного материала, они не должны находиться под высоким давлением, но должны быть еще больше.

Третий недостаток водорода как транспортного средства — безопасность. Да, электричество, конечно, опасно. Но электричество не горючее, а водород очень горючий. У водорода необычное качество. Большинство видов топлива сгорают только при определенном соотношении топлива и кислорода. Но водород будет гореть, будь то небольшое количество водорода, смешанное с большим количеством воздуха, или много водорода, смешанное с небольшим количеством воздуха.Более того, водородное пламя бесцветное и невидимое на солнечном свете … не очень хорошее сочетание.

Последний недостаток водорода в качестве транспортной среды состоит в том, что после использования водорода для транспортировки энергии от A к B трудно преобразовать водород обратно в другие полезные формы энергии. Например, электричество можно использовать для привода мельничного вала, для нагрева чашки чая, для запуска снаряда рельсотрона на сверхзвуковой скорости, для возбуждения магнита, для стирки моей одежды, для питания лазера, для движения поезда с помощью линейной индукции. , чтобы расщепить воду на водород и кислород или запустить химическую реакцию против градиента энергии.

Из всех этих применений водород может приводить в движение мельничный вал и нагревать чашку чая…

Все это вместе взятые , конечно же, является причиной того, что наша цивилизация не приняла использование водорода в качестве среды транспортировки энергии, и вместо этого мы остановились на электричестве … потому что, ну, это вроде как простая задача. Практически для любой цели, которую вы можете назвать, включая (на мой взгляд) транспортировку энергии для двигателей легковых и грузовых автомобилей, водород находится далеко в моем списке хороших кандидатов.

Теперь, если я смогу узнать, кто сжег весь водород и не сохранил его для внуков, таких как Поезд Смерти, Джим Хансен посоветовал нам сделать…

Вт.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Производство водорода | Водород

Метод: Электролиз
Вкратце:
Процесс, при котором вода (h3O) расщепляется на водород (h3) и кислород (O2) с подводом энергии и тепла в случае высокотемпературного электролиза.
На практике:
Электрический ток разделяет воду на составные части. Если используется возобновляемая энергия, газ имеет нулевой углеродный след и известен как зеленый водород.

Метод: Риформинг — в первую очередь риформинг природного газа, но также и биогаза
Вкратце:
Основные способы превращения природного газа, в основном метана, в водород, включают реакцию либо с паром (паровой риформинг или паровой риформинг метана, когда используется метан), кислородом (частичное окисление), либо с обоими последовательно (автотермический риформинг)
На практике:
Паровой риформинг: в качестве окислителя используется чистый водяной пар.Реакция требует введения тепла («эндотермический»).

Метод: Водород из других промышленных процессов, которые создают водород в качестве побочного продукта
Вкратце: Электрохимические процессы, такие как промышленное производство каустической соды и хлора, производят водород как побочный продукт.
На практике:
Производство хлора и каустической соды сводится к пропусканию электрического тока через рассол (раствор соли — хлорида натрия — в воде).Рассол диссоциирует и рекомбинирует путем обмена электронов (доставляемых током) на газообразный хлор, растворенную каустическую соду1 и водород. По характеру химической реакции хлор, каустическая сода и водород всегда производятся в фиксированном соотношении: 1,1 тонны каустика и 0,03 тонны водорода на тонну хлора.

Реформинг

Паровой риформинг метана (SMR):


Как уже было описано выше, в настоящее время большая часть производимого сегодня водорода производится посредством процесса с интенсивным выбросом CO2, который называется паровым риформингом метана.

Высокотемпературный пар (700–1000 ° C) используется для производства водорода из источника метана, например природного газа. При паровом риформинге метана метан реагирует с паром под давлением 3–25 бар (1 бар = 14,5 фунта на квадратный дюйм) в присутствии катализатора с образованием водорода, монооксида углерода и относительно небольшого количества диоксида углерода. Паровой риформинг эндотермический , то есть для протекания реакции в процесс необходимо подводить тепло.

Впоследствии, в так называемой «реакции конверсии водяного газа», монооксид углерода и водяной пар реагируют с использованием катализатора с образованием диоксида углерода и большего количества водорода.На заключительном этапе процесса, называемом «адсорбция при переменном давлении», диоксид углерода и другие примеси удаляются из газового потока, оставляя практически чистый водород. Паровой риформинг также можно использовать для производства водорода из других видов топлива, таких как этанол, пропан или даже бензин.

Для химиков:

Реакция парового риформинга метана
Ch5 + h3O (+ тепло) → CO + 3h3

Реакция конверсии водяного газа
CO + h3O → CO2 + h3 (+ небольшое количество тепла)

Частичное окисление

При частичном окислении метан и другие углеводороды в природном газе реагируют с ограниченным количеством кислорода (обычно из воздуха), которого недостаточно для полного окисления углеводородов до диоксида углерода и воды.При доступном количестве кислорода меньше стехиометрического, продукты реакции содержат в основном водород и монооксид углерода (и азот, если реакция проводится с воздухом, а не с чистым кислородом), а также относительно небольшое количество диоксида углерода и других соединений. Впоследствии, в реакции конверсии водяного газа, монооксид углерода реагирует с водой с образованием диоксида углерода и большего количества водорода.

Частичное окисление — это экзотермический процесс , при котором выделяется тепло.Этот процесс обычно намного быстрее, чем паровой риформинг, и требует меньшего размера реактора. Как видно из химических реакций частичного окисления, в этом процессе сначала образуется меньше водорода на единицу входящего топлива, чем получается путем парового риформинга того же топлива.

Для химиков:

Реакция частичного окисления метана
Ch5 + ½O2 → CO + 2h3 (+ тепло)

Реакция конверсии водяного газа
CO + h3O → CO2 + h3 (+ небольшое количество тепла)

Источник: энергетика.gov

Паровой риформинг метана (ПМР) для биогаза
Процесс SMR также может быть использован для производства водорода из биогаза.

Электролиз

Несмотря на то, что водород можно получить множеством способов, наиболее интересной, но и многообещающей частью является получение водорода путем электролиза воды.

В этом процессе электролиз расщепляет воду на водород и кислород с помощью электричества.Если используемая электроэнергия поступает из возобновляемых источников энергии, таких как ветер или солнце, а произведенный водород используется в топливных элементах, то весь энергетический процесс не приведет к чистым выбросам. В данном случае речь идет о «зеленом водороде».

Электролизер состоит из источника постоянного тока и двух электродов с покрытием из благородного металла, разделенных электролитом. Электролит или ионный проводник может быть жидкостью, например проводящим раствором едкого калия (гидроксид калия, КОН) для щелочного электролиза.
В щелочном электролизере катод (отрицательный полюс) теряет электроны по отношению к водному раствору.

Вода диссоциирует, что приводит к образованию водорода (h3) и гидроксид-ионов (OH —
Носители заряда движутся в электролите к аноду. На аноде (положительный полюс) электроны поглощаются отрицательными анионами OH -. Анионы ОН — окисляются с образованием воды и кислорода. Кислород поднимается на аноде. Мембрана предотвращает смешивание продуктовых газов h3 и O2, но пропускает ионы OH -.Электролизеры состоят из отдельных ячеек и узлов центральной системы (баланс завода). Комбинируя электролитические ячейки и батареи, производство водорода можно адаптировать к индивидуальным потребностям.

Электролизеры различаются по материалам электролита и температуре, при которой они работают: низкотемпературный электролиз (LTE), включая щелочной электролиз (AE) , электролиз с протонообменной мембраной (PEM ) и анионообменная мембрана ( AEM) электролиз (также известный как щелочной PEM) и высокотемпературный электролиз (HTE).Последняя группа, в первую очередь, включает электролиз твердого оксида (SOE ), но он все еще находится на продвинутой стадии исследований и разработок, и продукты еще не коммерчески доступны. Ожидается, что по достижении рыночной зрелости его преимущества будут включать повышенную эффективность преобразования и возможность производства синтез-газа непосредственно из пара и CO 2 для использования в различных приложениях, таких как синтетическое жидкое топливо (E4tech 2014, IEA 2015b).

Высокотемпературный электролиз особенно интересен, когда рядом с электролизером есть источник тепла (как это часто бывает на промышленных предприятиях или), более экономически эффективен, чем традиционный электролиз при комнатной температуре.Действительно, часть энергии поставляется в виде тепла, которое либо бесплатно, либо дешевле, чем электричество, а также потому, что реакция электролиза более эффективна при более высоких температурах.
Выбор той или иной технологии электролиза зависит от потребностей использования и местных условий.

Водород похож на электричество в том смысле, что его использование не вызывает никаких выбросов. Его углеродный след связан с его производственным режимом. В случае водорода, полученного путем электролиза, углеродный след водорода напрямую связан с источником электричества.Таким образом, водород, производимый из безуглеродных возобновляемых источников или атомной энергии, не содержит углерода. Водород, произведенный с помощью сетки, имеет ту же углеродную интенсивность, что и смесь сетки.

Водород как побочный продукт

Как объяснено выше, водород получают путем отделения от его соединения.

Если производство водорода может быть первой целью процесса разделения, то также может быть, что процесс разделения направлен в первую очередь на производство другой молекулы и получение водорода в качестве побочного продукта.

Производство хлора и каустической соды сводится к пропусканию электрического тока через рассол (раствор соли — хлорида натрия — в воде). Рассол диссоциирует и рекомбинирует посредством обмена электронов (доставляемых током) на газообразный хлор, растворенную каустическую соду и водород. По характеру химической реакции хлор, каустическая сода и водород всегда производятся в фиксированном соотношении: 1,1 тонны каустика и 0,03 тонны водорода на тонну хлора.

Ряд исследований был направлен на количественную оценку доступного промышленного остаточного водорода.В рамках проекта ЕС «Дороги 2 HyCom» (Maisonnier et al. 2007) среди прочих результатов была получена карта, показывающая места производства водорода в Европе. На этой карте источники водорода разбиты на три категории: категория «коммерсант» поставляет водород другим промышленным потребителям, а категория «зависимая» сохраняет водород на месте для собственного использования. Только «побочный продукт» водород больше не используется ни в технологическом процессе, ни на месте; только эта категория может быть доступна для других приложений, таких как электромобили на топливных элементах.

Водород в качестве побочного продукта — интересный и дешевый источник водорода, который может инициировать развертывание водородных применений в области его производства. Неудивительно, что регионы с большим количеством водорода в качестве побочного продукта являются одними из самых продвинутых в своей стратегии использования водорода.

Водородная заправочная станция — Pure Energy Center

0

Pure Energy Center занимается проектированием и разработкой безопасных водородных заправочных станций и заправочных колонок под высоким давлением 350 и 700 бар.

Начиная с 2005 года, компания Pure Energy Center установила оборудование для нынешней системы распределения водорода под давлением 700 бар, работающей круглосуточно и без выходных, и зарекомендовала себя в качестве эксперта в области производства, сжатия, хранения и распределения водородного альтернативного топлива.

Мы предлагаем индивидуальные решения для каждого конечного пользователя, ориентированные на ваши уникальные потребности в распределении водорода. Наши заправочные станции специально построены и адаптированы к вашим индивидуальным требованиям и оснащены последними инновациями в области безопасности и эксплуатации.Вся наша разработка и производство обеспечивает стандартную функциональность бензоколонки.

Мы предлагаем широкий ассортимент водородных заправочных станций, которые позволяют заправлять различные типы транспортных средств, включая автомобили, вилочные погрузчики, грузовики, автобусы, лодки, велосипеды, мотоциклы, тракторы и многие другие специальные типы транспортных средств. На наших современных предприятиях мы можем изготовить, поставить и развернуть водородных заправочных станций в различных конфигурациях, все из которых могут быть установлены на ваших водородных магистралях.

У нас есть решения для шкафов различных размеров, с одним или двумя шлангами, все со специализированными системами внутренней последовательности, связанными с инновационными системами контроля и управления. Безопасность очень важна для нас, и наша команда экспертов по водороду изготавливает каждую колонку индивидуально, чтобы обеспечить максимальную безопасность и обеспечить надлежащий уровень детализации.

Мы развертываем и эксплуатируем быстрые и медленные водородные заправочные станции с целью сопровождать вас в доставке автомобилей с нулевым уровнем выбросов.Мы можем предоставить широкий диапазон давлений подачи, включая 50 бар, 100 бар, 175 бар, 200 бар, 350 бар и 700 бар. Возможны и другие конфигурации.

Технические характеристики водородной станции

  • Давление наполнения: 250/350/700 бар изб. При 20 ° C, что соответствует 3 600/5 000/10 000 фунт / кв. Дюйм изб. При 70 ° F
  • Рабочая температура ТРК: от -40ºC до + 50ºC
  • Точность: +/- 1%
  • Электропитание: 120/240 В переменного тока, 50/60 Гц

Какие преимущества водородных заправочных станций?

Есть много преимуществ у водородной заправочной станции.Некоторые из этих преимуществ кратко описаны ниже:

  • Можно производить топливо h3 с нулевым уровнем выбросов от производства до заправки.
  • Если вы покупаете водородную заправочную станцию ​​и используете ее в сочетании с возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечная или ветровая энергия, то в конечном итоге вы получите свой парк автомобилей без выбросов углекислого газа.
  • Производя собственное топливо на месте и по требованию, вы четко обретете энергетическую безопасность и независимость от любых форм импортируемого углеводородного топлива.
  • Наличие местного производства водорода позволяет вам выбрать его чистоту, а это означает, что если транспортному средству на топливных элементах требуется высококачественный газ h3, вы можете просто производить его на своем предприятии и заправлять свои автомобили без необходимости специализированной дорогостоящей доставки.

Сколько стоит водородная заправочная станция?

Нет правильного или неправильного ответа на определение стоимости водородной заправочной станции. Это лучше объяснить, используя аналогию с вопросом, сколько стоит машина.В этом случае все зависит от того, покупаете ли вы маленькую машину или большую машину.

Но это также зависит от того, какие опции вы хотите добавить и выбрать, например, вам может понадобиться большой двигатель, действительно хорошее радио, большой экран, холодильник и многие другие опции. Это тоже зависит от производителя. То же самое и со станциями на водородных топливных элементах.

В случае станции h3 цены колеблются от 50 000 до 120 000 фунтов стерлингов (а иногда и немного больше). Обратите внимание, что это только цена за дозатор — устройство, которое подает водород в автомобили.Эта цена не включает систему производства водорода (т.е. электролизер), систему хранения, компрессию и охлаждение.

Выше будет цена за комплексную водородную заправочную станцию ​​ с полной системой, включая охлаждение и связь .

Что мне нужно учесть перед покупкой водородной зарядной станции?

Есть много разных вещей, которые нужно учесть перед покупкой «водородной зарядной станции» (как некоторые называют ее).Ниже приведены некоторые из наиболее важных моментов, которые будут описаны ниже.

  • Типы: Пассивная клапанная станция или активная дожимная станция водородной заправки.
  • Доказанный послужной список: Установил ли производитель эти водородные заправочные станции в Европе, Орегоне, Великобритании, Калифорнии или во многих других местах по всему миру.
  • Техническое обслуживание: Предлагает ли производитель контракты на техническое обслуживание на длительный срок, например, на 5 лет и т. Д.
  • Мониторинг: Можете ли вы установить дистанционное наблюдение за вашей водородной заправочной станцией . Обычно это необязательно, но лучше иметь его. Вы можете сэкономить пару пенсов, не покупая эту опцию, но обычно лучше иметь ее.
  • Установка: Вы хотите, чтобы ваша водородная насосная станция была упакована для упрощения установки или вы предпочитаете локальную интеграцию. В настоящее время большинство людей предпочитают покупать станции, которые легко установить, и поэтому выбирают контейнерное решение, которое мы называем в Pure Energy Center Hypod.
  • Гарантия качества : Вам нужна специальная маркировка, например, маркировка CE. Доступно множество стандартов, и отклонение от того, которое предлагает производитель, может привести к увеличению затрат. Центр Pure Energy предлагает множество различных типов стандартных опций.
  • Свяжитесь с нами по +44 (0) 1957 711 410 для получения дополнительной информации.

Ниже приведен пример комплектной водородной заправочной станции.

Зачем нужна водородная заправочная станция?

Если у вас есть автопарк, автобусы, вилочные погрузчики, тракторы, мотоциклы или автомобиль, переоборудованный с водородным двигателем внутреннего сгорания, вам понадобится водородная заправочная станция (также называемая дозатором водорода или просто водородная станция).

Цель — обеспечить безопасную заправку автомобилей водородным топливом. Задача также состоит в том, чтобы заправить автомобиль менее чем за 5-10 минут. Чем меньше время заполнения водородом (что означает быстрое заполнение), тем дороже водородная заправочная станция (станции).

Однако есть люди, у которых есть только одно транспортное средство. В данном случае быстрое заполнение не требуется. Таким образом, для конечного пользователя иногда приемлемо заполнение продолжительностью 1 час или более.

Pure Energy Center спроектировал и разработал оба типа станций и поэтому находится в уникальном положении, чтобы посоветовать, что лучше всего подходит для вашего приложения.Нажмите здесь, чтобы связаться с нами.

Какие типы заправочных станций водородом доступны?

Есть много типов водородных заправочных станций, которые можно построить и установить. Основные типы:

  • 350 бар
  • 700 бар
  • Другое давление подачи водорода.

Станции на 350 и 700 бар — самые известные типы ТРК. Однако есть и другие типы водородных газораспределителей. Основное различие между 350/700 бар и другим водородным топливом заключается в давлении нагнетания.

В 99% случаев вы встретите людей, выбрасывающих водород в автомобиль под давлением 350 и 700 бар. Однако существуют технологии хранения водорода, которые могут хранить водород только при «низком давлении», такие как хранение гидридов металлов. Существуют также некоторые другие технологии хранения, которые могут хранить водород при 50, 175, 200 и 300 бар.

При использовании этих технологий хранения «более низкого» давления существует потребность в блоке распределения водорода более низкого давления.

Pure Energy Center может предоставить решения для этих конкретных случаев с помощью безопасного газораспределителя водорода.

Что такое заправочная станция водородом на 350 бар?

Заправочная станция на 350 бар — это просто станция, которая заправляет водородный автомобиль топливом h3, сжатым под давлением 350 бар.

По сути, такой станции сначала нужен источник водорода. Это может быть произведено на месте или доставлено на трейлерах. Если вам нужен источник водорода для производства на месте, Pure Energy Center может предоставить вам водородные электролизеры от малых до крупных.

Теперь, когда вы определили источник водородного топлива, вы можете подумать о станции.Следующий вопрос, который вам нужно задать себе:

Мне нужно быстрое или медленное заполнение водородом?

Чтобы представить это в контексте, если вам нужно заправить несколько автомобилей подряд, то лучше всего иметь решение для быстрой заправки. Если у вас только один автомобиль, вам понадобится только дозатор с медленным наполнением. Оба решения по наполнению связаны с затратами, дизайном и установкой.

Обычно, чем быстрее заполнение, тем выше стоимость станции.

Дозатор водорода 350 бар для быстрой заправки

В этом случае вы хотите быстро распределить газообразный водород в баллоне ограниченного хранения, который установлен в транспортном средстве. Для этого и для подачи при давлении 350 бар вам сначала нужно будет хранить водород при более высоком давлении, чем 350 бар.

По сути, вам нужен компрессор и нагнетает водород до давления 450 или 500 бар. Для этого вам понадобится статический банк системы хранения.Другими словами, вам понадобится набор стационарных баллонов или резервуаров для водорода, которые будут установлены на вашем объекте. Резервуары должны выдерживать высокое давление.

Обратите внимание, что при желании вы можете подавать водород под давлением даже выше 450 бар. Но больше всего в отрасли используются барометры 450 и 500 бар. Важным моментом является то, что водород должен храниться при более высоком давлении, чем давление, используемое в автомобиле или транспортном средстве.

Таким образом, когда у вас есть давление 450 бар, вы можете выпускать водород из автомобильной системы хранения до тех пор, пока он не достигнет желаемого конечного давления, то есть 350 бар.Здесь в игру вступает дозатор.

Как работает водородная станция быстрой заправки на 350 бар?

Поскольку водород хранится под более высоким давлением (например, 450 бар или другое), вы можете использовать водородную заправочную станцию ​​для безопасной подачи газа в автомобили.

На станции быстрой заправки задействуется сложный набор клапанов, труб и системы управления. Клапаны открыты или закрыты, а трубы проложены таким образом, что водород безопасно доставляется в транспортное средство.Кроме того, имеется сложная система безопасности, которая отключает ТРК в случае возникновения проблем с безопасностью.

Хороший пример — когда тепло и водород хранился на южной стороне. В этом случае солнце вызовет повышение температуры газообразного водорода. Итак, когда вы будете заливать водород в свой автомобиль, температура газа будет продолжать расти.

При заданном пороговом значении, установленном в системе управления, диспенсер прекратит подачу газа, и вы будете заблокированы.Это средство безопасности для защиты вас и вашего оборудования (автомобиля).

Обратите внимание, что колонка должна соответствовать последним протоколам заправки SAE J2601. Диспенсеры водорода Pure Energy Center соответствуют этому стандарту, специально разработанному для автомобилей.

Пример конструкции дозатора водорода для быстрого заполнения показан на рисунке ниже. Это устройство, на котором в левой части рисунка находится наклейка h3-ТРК.

Дозатор водорода 350 бар медленное заполнение

Есть много разных способов разработать медленную заправочную станцию.Самый простой способ — подключить компрессор к шлангу для заправки водородом. Водородный шланг должен быть гибким.

Перед подключением компрессора к шлангу необходимо убедиться в наличии системы безопасности с блоком отвода газа. Газ, который производится на месте, подается прямо в автомобиль под давлением со скоростью компрессора.

Чем выше расход компрессора, тем быстрее происходит заправка. В свою очередь, чем медленнее поток, тем больше времени потребуется для заполнения транспортного средства.Существуют и другие альтернативы вышеуказанным методам, например, при использовании трубчатых прицепов.

Если у вас есть особый случай заправки транспортных средств, например использование соляных пещер для хранения водорода, не стесняйтесь обращаться в группу экспертов Pure Energy Center по телефону +44 (0) 1957 711 410.

Вы также можете заполнить форму, нажав здесь.

Что такое заправочная станция водородом на 700 бар?

Водородная станция на 700 бар состоит из дозатора, который позволяет заправлять водородный автомобиль топливом h3, сжатым под давлением 700 бар.

Что касается давления в 350 бар, вам понадобится источник водорода и средства для его хранения, а также для его давления. Если у вас есть все это, вам нужно ответить на следующий вопрос:

Вам нужна быстрая заправка при давлении 700 бар или медленная заправка водородом?

Опять же, если у вас есть парк автомобилей, лучше всего иметь раствор для быстрого наполнения 700 бар. Если у вас только один автомобиль, вы можете использовать дозатор с медленным наполнением. Что вам нужно помнить, так это то, что оба решения по розливу отличаются стоимостью, дизайном и установкой.

По системе 350 бар, чем быстрее наполнение, тем выше стоимость станции. В этом случае в стоимость входит охлаждение водородом, чтобы можно было безопасно заправлять автомобили. А охлаждение водорода стоит недешево, поскольку вам нужна специализированная система охлаждения, которая может быстро и безопасно извлекать тепло из газообразного водорода.

Диспенсер водорода на 700 бар для быстрого наполнения

В этом случае вы снова хотите хранить произведенный водород при более высоком давлении, чем то, которое хранится в транспортном средстве.Предположим, что водород в транспортном средстве будет иметь давление 700 бар, в настоящее время принятые в отрасли хранилища для этих приложений — это давление водорода до 900 бар и его хранение в стационарной системе.

Для этого вам понадобится компрессор. Теперь, когда вы сохранили водород на отметке 900, вы можете начать подавать его в бак транспортного средства.

Как работает водородная станция быстрой заправки на 700 бар?

Обычно у вас есть три комплекта резервуаров для хранения водорода, разделенных сложной системой клапанов.Раздача начинается с открытия первого резервуара для хранения, и газ, который находится внутри этого резервуара, выпускается в транспортное средство с водородными топливными элементами.

Водород уравняется между баком автомобиля и стационарным. Когда это будет сделано, первый резервуар для хранения закрывается. Второй теперь открыт, и процесс повторяется.

Когда достигается выравнивание, второй клапан накопительного бака закрывается, а третий открывается. Опять же, когда происходит выравнивание между баком автомобиля и третьим стационарным баком, процесс заправки завершается.Клапан третьего бака закрыт, и конечный пользователь может безопасно снять шланг с водородного автомобиля и уйти от станции.

Однако, хотя вышеизложенное кажется простым, существует довольно сложная система безопасности, которая контролирует параметры системы и позволяет безопасно осуществлять наполнение. Система безопасности должна управлять всеми клапанами, температурой газа, потоком водорода, температурой окружающей среды, а также работой системы охлаждения.

По сути, при давлении 700 бар и при подаче водорода газ начинает нагреваться.Этот процесс нагрева усугубляется, поскольку трубы в автомобиле имеют небольшой диаметр. В качестве такой специализированной системы охлаждения используется для обеспечения охлаждения водорода до -40 0 ° C, а иногда до -60 0 ° C

Именно эта сложность делает цену водородной заправки высокой.

Дозатор водорода на 700 бар медленное наполнение

Существует множество различных способов создания заправочной станции с медленным заполнением на 700 бар. Согласно станции на 350 бар, самый простой способ — подключить компрессор к шлангу для заправки водородом и начать заправку автомобиля.Опять же, чем выше расход компрессора, тем быстрее происходит заправка.

Существуют и другие альтернативы вышеуказанным методам с трубными прицепами, соляными пещерами и т. Д.

Если у вас есть особый случай заправки транспортных средств, например использование соляных пещер для хранения водорода, не стесняйтесь обращаться в группу экспертов Pure Energy Center по телефону +44 (0) 1957 711 410.

Вы также можете заполнить форму, нажав здесь.

Что делает Центр чистой энергии?

Pure Energy Center проектирует и производит водородные заправочные станции как на 350, так и на 700 бар (но также и при других давлениях).По сути, мы поставляем разные типы водородных заправочных станций с разным выходным давлением.

У нас есть двойных шлангов . В решении с двумя шлангами два шланга подключены к диспенсеру, что позволяет заправлять два автомобиля одновременно. Мы также предлагаем гибридные решения, где с помощью одной станции вы можете заправлять автомобили с давлением 350 бар, а также автомобили с давлением 700 бар.

Кроме того, мы можем поставить одношланговые заправочные станции с водородной заправкой с различным выходным потоком в зависимости от применения, например, для автобусов (например, 20 кг в минуту и ​​выше или ниже, если необходимо).Мы можем работать под давлением до 700 бар, в то время как мы можем сжимать водород и хранить его при 900 бар.

Для этого высокого давления и если вам нужно быстрое наполнение, мы предлагаем решения по охлаждению, адаптированные к вашему применению. Обратите внимание, что мы предлагаем стандартную водородную заправочную станцию ​​на 350 бар, а также опцию на 200 бар. Также обратите внимание, что мы можем предоставить различное давление наполнения для баллонов с водородом, таких как система хранения MCP или прицепы трубчатого типа. Не стесняйтесь обращаться к нам за расценками.

Центр чистой энергии спроектировал и построил множество водородных заправочных станций. Эти водородные станции могут заправлять автомобили на топливных элементах под давлением 700 бар (70 МПа) и соответствуют признанным протоколам заправки топливом SAE J2601.

Мы можем поставить водородное топливо на основе коммуникаций с предварительным охлаждением до -40 ° C для максимальной безопасности. У нас есть дополнительная сборка в контейнерах для упрощения транспортировки и отгрузки. С помощью этого контейнерного решения вы можете в кратчайшие сроки переместить заправочную станцию.

Наше предложение также включает модульное решение, в которое могут быть добавлены дополнительные водородные заправочные станции по мере необходимости.

Станция заправки водорода Pure Energy Center характеристики

  • Максимальное рабочее давление 700 бар
  • Выпускное отверстие для шланга, установленное в верхней части шкафа для минимизации износа шланга, но может быть перемещено в зависимости от области применения
  • Система управления водородной заправочной станцией с температурной компенсацией, для контроля давления заполнения и клапанов последовательности
  • Доступен в каскадном или раздаточном режимах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *