Водневе опалення приватного будинку своїми руками: генератори і котли

1. Принцип роботи водневої системи опалення
2. Що таке водневий генератор
3. Позитивні сторони і недоліки водневих систем опалення
4. Комплектація
5. воднева пальник
6. водневий котел
7. Поради з облаштування водневого опалення

Зменшення витрат на експлуатацію систем опалення є одним із актуальних завдань нашого часу. Для цього потрібно використовувати економічні прилади, радіатори з максимальною тепловіддачею і надійну систему трубопроводів. В якості альтернативного виду енергоносія можна розглянути водневе опалення будинку своїми руками: схема, установка, котел, генератор, пальник для якого мають своє специфічне якість і конструкцію.

Принцип роботи водневої системи опалення

Водневий котел опалення

За основу функціонування водневого опалення будинку була взята методика виділення великої кількості теплової енергії при взаємодії молекул водню і кисню. Єдиним побічним фактором цієї реакції є проста вода. Для практичного застосування цього принципу спочатку були розроблені промислові моделі водневих котлів опалення.

Вони займали досить велику площу і мали порівняно невеликий ККД - до 80%. В результаті розвитку технологій компанії виробники провели ряд удосконалень, підсумком якої стала воднева установка для опалення будинку.

Для її роботи потрібно виконати наступні умови:

• Забезпечити підключення до джерела рідини. Найчастіше це звичайна водопровідна система. Витрата залежить від потужності котла;
• Електроживлення. Для підтримки реакції електролізу необхідно підключення до електричної мережі;
• Періодична заміна каталізатора. Період залежить від моделі та потужності котла.

На відміну від твердопаливних газових установок, водневе опалення своїми руками характеризується меншими вимогами до безпеки. Це пов'язано з тим, що всі реакції протікають всередині установки, а від користувача необхідний лише візуальний контроль за параметрами.

У саморобних установках можливий витік киснево-водневої суміші. Перед їх запуском необхідно перевірити ємність на повну герметичність.

Що таке водневий генератор

Схема водневого генератора

Альтернативне водневе опалення будинку може здійснюватися іншим способом - розвитком суміші водню і кисню. Він є хорошою альтернативою природному газу - середня температура горіння може досягати 3000 градусів. Для цього необхідна спеціальна воднева пальник для опалення, яка буде здатна витримати таку високу ступінь нагріву.

Детальна схема складається з наступних елементів:

• Ефективний водневий генератор для опалення, обробляє суміш за допомогою розкладання води на складові. Для оптимізації реакції також застосовуються каталізатори;
• Пальник трубопровід від генератора. Необхідні для створення відкритого полум'я;
• Котел. В даному випадку він виконує роль теплообмінного пристрою. Пальник розташовується в топці і з її допомогою відбувається нагрів теплоносія в системі.

Для того щоб виготовити водневі котли опалення своїми руками найчастіше роблять модернізацію вже встановленого обладнання за вищеописаною схемою. У фінансовому плані це набагато економічніше покупки заводського котла. Однак збільшується площа, яку займатимуть воднева установка, призначена для опалення будинку.

Позитивні сторони і недоліки водневих систем опалення

обв'язка труб

Для кожного споживача велике значення мають експлуатаційні характеристики опалювального пристрою. Заводські установки і водневі котли опалення своїми руками відрізняються по ефективності. Можна знайти кілька робочих схем, які під силу зібрати самостійно. Але при цьому їх розрахункова потужність буде відрізнятися від фактичної, а показник ККД часто не перевищує 75-80%. Саме тому організацію водневого опалення своїми руками рекомендується робити за допомогою надійних котлів або генераторів заводського виробництва.

Розглянемо позитивні якості опалювальних приладів, у яких в якості теплоносія виступає воднево-киснева суміш:

• Практично необмежені запаси палива. Для заправки водневого котла опалення необхідна звичайна вода:
• Невелике споживання електроенергії. Для роботи установки потужністю 27 кВт необхідно забезпечити максимальний обсяг електрики 0,3 кВт / год:
• Відсутність шкідливих чадних газів. Під час згоряння воднево-кисневої суміші виділяється лише невелика кількість водяної пари.

Фахівці знають, при роботі водневого генератора для опалення, отриманий газ відносять до групи гримучих. Він не має запаху і кольору - визначити його наявність і концентрацію в приміщенні людині неможливо. Температура займання дорівнює 540 град, що відносить його до вибухонебезпечних. Саме тому саморобні установки повинні бути перевірені на коректність роботи.

Купуючи водневий генератор опалення, рекомендується поцікавитися про наявність призначеного для нього котла або теплообмінного пристрою. Воно повинно бути розраховане на вплив підвищених температур, характерних для водневої суміші.

Обмежуючим фактором в придбанні заводського генератора для опалення заводського виробництва є його вартість. Найбільш популярна модель Star 1.1 потужністю 27 кВт можна придбати за 50 тис. Руб. Також мінімум раз на рік необхідно виконувати заміну блоку каталізатора, призначеного для підвищення ефективності водневого котла опалення, виготовленого навіть своїми руками.

У перспективі воднева система опалення в недалекому майбутньому складе серйозну конкуренцію традиційному. Цьому буде сприяти зниження вартості обладнання, а також підвищення його ККД.

Комплектація

Саморобна воднева пальник

Для створення повноцінної системи опалення крім водневого генератора необхідні інші комплектуючі. Так як даний пристрій є лише джерелом палива - необхідно правильно підібрати інше обладнання. Класична схема водневого генератора для опалення передбачає підключення до водопроводу, а також обов'язкове забезпечення повітрям. Тому в приміщенні, де буде встановлений генератор, перш за все необхідно організувати постійний доступ цих компонентів.

воднева пальник

Спочатку необхідно правильно підібрати водневу пальник для опалення. Найкраще придбати або зробити самому модель, що включає в себе 4 форсунки. Для цього підійдуть комплектуючі, призначені для природного газу. Діаметра сопла яких форсунок буде досить для підтримки процесу горіння.

водневий котел

Потрібно організувати процес передачі теплової енергії від полум'я пальника воді в трубах. Для цього можна використовувати будь-який твердопаливний котел. Так як топка його не використовуватиметься за призначенням - її можна заповнити гранітними каменями, вони будуть виконувати відразу кілька функцій.

• Рівномірний розподіл тепла від водневого котла опалення, виготовленого своїми руками, теплоносія;
• Навіть після припинення горіння суміші накопичена теплова енергія ще деякий час буде передаватися від граніту воді в трубах;
• Захист теплообмінника водневої установки, призначені для опалення будинку від прямого впливу полум'я. Це значно збільшить термін служби.

Встановивши датчик полум'я на пальнику, можна підвищити безпеку роботи всієї системи. У разі непередбаченого загасання датчик подасть сигнал генератора про припинення надходження суміші в пальник.

Поради з облаштування водневого опалення

Всі інші елементи водневого опалення, встановлені своїми руками, нічим не відрізняються від стандартної схеми. Єдине додаткове вимога до них - можливість виконувати свої функції при підвищеному температурному режимі роботи. Так як за схемою водневого генератора для опалення максимальна температура полум'я може становити 3000 град - необхідно передбачити заходи щодо стабілізації нагріву теплоносія. Однією з них є вищеописана завантаження каменів в топку твердопаливного котла. Також рекомендується зробити наступну модернізацію водневого котла опалення.

• Встановити датчики температури всередині теплообмінника. Вони будуть сигналізувати про перевищення рівня нагріву води;
• У пристрій водневої пальника додати автоматичну запірну арматуру, підключену до датчика температури в котлі.

Самостійна модернізація водневого генератора опалення заборонена. Це підвищить ймовірність витоку вироблюваної киснево-водневої суміші в приміщення.

Так як водневе опалення будинку своїми руками, а саме: схема, установка, котел, генератор, пальник і інші компоненти є в невеликому асортименті - рекомендується звертатися тільки до перевірених виробників. До них можна віднести компанію Star Industries, продукція якої розрахована як для приватних будинків, так і для великих виробничих і комерційних будівель. Ознайомитися з їх моделлю можна подивившись відео.