Водородный генератор своими руками: проект создания установки

Человечеству нужны новые чистые технологии отопления

Как это работает

Разработка перспективного способа обогрева проводилась в Италии. При работе водородного котла в атмосферу не выделяется токсических веществ, по этой причине его использование является наиболее безопасным для обогрева домов и квартир. Проводимые в процессе преобразования реакции не сопровождаются шумом, поэтому звуковые колебания от работающего котла минимальны.

Напольная конструкция в контейнере

Как это работает

Полезность от технологии в том, что у ученым и конструкторам удалось достичь относительно низкой температуры сжигания водородного газа. Показатель достигает приблизительно трехсот градусов по Цельсию. Данная особенность позволяет существенно экономить на материалах для котлов, поскольку защитой от плавления можно пренебречь.

Во время сжигания газа выделяется исключительно пар, не наносящий ущерба, и затрачивает незначительное количество энергии. Если дополнительно прикрепить на крышу несколько солнечных панелей, можно существенно снизить затраты на эксплуатацию.

Принципы проходящей реакции внутри генератора известны еще со школьных времен. При взаимодействии кислородного и водородного атома формируется молекула воды. Чтобы начать процесс преобразований, требуются катализаторы реакций. Во время образования связей происходит нагрев жидкости, циркулирующей по трубопроводу приблизительно до 40 градусов. Этого достаточно, чтобы нагреть полы до достаточного уровня.

Отопление на гидрогене

Как это работает

Чтобы достичь более высоких показателей температуры в доме, проводится регулирование работы котельного оборудования, особенно его мощности. Необходимость изменять параметры требуется для подгона системы отопления под разные габариты помещения. Котлы, предназначенные для реакций превращения водорода, являются модульными.

Это означает, что они могут включать несколько каналов, которые независимо один от другого подключаются к единому блоку. Для каждого протока подключается отдельная емкость с катализатором, поэтому к обменной части поступает жидкость, с температурой уже около 40 градусов.

Принцип работы устройства заключается в следующем:

  1. Готовое оборудование включает в себя устройство с парным количеством соединенных между собой пластин с разным уровнем заряда (катод и анод), которые погружаются в воду и на них подается положительный и отрицательный сигнал. Для этого желательно использовать исключительно регулируемый источник тока. Работа системы улучшается, используя вместо обычной жидкости электролит, например, щелочную или кислую среду с большим количеством свободных ионов.
  2. При прохождении реакций от катода из жидкости начнет выделяться водород, а неподалеку от анода кислород.
  3. Оба газа передаются по трубке в водяной затвор, который отделяет пар и не допускает взрыва в реакторе.
  4. После чего, водородный газ поступает на горелку, где должен сгореть. В результате образуется вода.
Как это работает

Принцип функционирования

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.

Преимущества водородного отопления

Отопление на водороде обладает рядом положительных качеств, который объясняет столь высокую популярность системы:

Водородный котел отопления

Преимущества водородного отопления
  • Наличие катализатора в каждом из каналов обуславливает интенсивную выработку молекул воды, вместе с этим происходит выделение тепла. После этого поток тепловой энергии поступает в теплообменник, к этому моменту его температура составляет около 40˚С, она отлично подходит для системы теплых полов.
  • Коэффициент полезного действия такого устройства составляет примерно 96%, далеко не каждая отопительная система может похвастаться столь высоким результатом.
  • Водородное отопление – экологически чистая система, которая не способна нанести никакого вреда ни окружающей среде, ни жильцам.
  • В скором времени водород заменит все привычные типы горючего. Масштабы этого прорыва очень велики, ведь это положительно отразится на экономике в целом за счет сокращения расходов на добычу полезных ископаемы
Читайте также:  Как выбрать конвектор для отопления частного дома и дачи

Какое оборудование нужно для обустройства системы?

Водородная отопительная установка

Водородная установка (котел отопления) – это высокотехнологичный, экологически чистый агрегат для получения тепловой энергии. Единственный продукт горения, который получается в результате работы этой установки – это водяной пар, который не может нанести вреда экологии. Впервые модульные каталитические камеры сгорания были изобретены в Италии. Работа каналов камеры может быть, как синхронизирована, так и не зависима друг от друга. То есть каждый канал может работать со своей мощностью, поскольку в каждом из них присутствует свой катализатор. Возможные мощности такой установки: 1,2,3 и 6 каналов. Изготавливаются водородные котлы из современных материалов, которые способны выдержать температуру в 300 градусов, необходимой для совершения реакции горения.

Решив собрать систему отопления водородом своими руками, обратите внимание на такие составляющие как трубы. Рекомендуемые диаметры от 25 до 32 мм. При этом после каждой разводки, диаметр труб изменяется от наибольшего к наименьшему. Такая система обеспечивает максимально эффективное использование данного вида оборудования.

Чтобы детально познакомиться со способом создания водородного отопления своими руками предлагаем вам посмотреть видео. 

Водородный котел отопления своими руками

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

Изготовление генератора

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

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

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

Водородный котел отопления своими руками

Изготовление котла

Создание водородного котла осуществляется следующим образом:

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

  • затем нужно вырезать из листового металла 3 квадрата. В двух из них сделать по 4 отверстия, диаметр в одном должен быть равен 2-3 см, в другом — 1 см;
  • трубу с диаметром 2-3 см разрезать на отрезки длиной 50-60 см. Затем приложить их к квадрату с меньшими отверстиями и приварить к нему.
  • в трубе с диаметром 20 см сделать два отверстия: одно внизу, другое вверху;
  • далее трубу нужно приварить к квадрату с меньшими прорезями;
  • полученную конструкцию необходимо перевернуть вверх дном и поставить второй квадрат. Трубки должны войти в отверстие, и при этом квадрат должен прилегать к большей по диаметру трубе, квадрат и трубки варить;
  • процесс сварки квадрата и самой конструкции производится горелкой: к двум отверстиям на корпусе надо приварить патрубки подачи возврата теплоносителя;
  • затем котел проверяется на герметичность;
  • и, на последнем этапе, надо изготовить защитный корпус, в который будет спрятан котел.

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

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

Разновидности водородных котлов

Особого различия в типах оборудования нет, разница только по мощности – чем больше отопительная площадь дома, тем больший показатель мощности нужно смотреть. Некоторые модели дополнены модульной системой, причем максимальное количество каналов для выработки энергии – 6. Важно, чтобы каждый канал был оснащен собственным катализатором для возможности независимой работы. Также различаются котлы по материалу корпуса, расходу воды и генерации топлива в течение суток.

Читайте также:  Камин-печь из кирпича строим самостоятельно

Для домов площадью до 250 м2 подойдет агрегат с такими характеристиками:

  • потребление энергии 1,2-3 кВт/час;
  • расход воды до 5,5 л в сутки;
  • объем генерируемой энергии до 2 л в сутки;
  • количество контуров – 2, один из которых будет отопительным, а второй – нагревательным.

На заметку! Нагревательный контур можно устанавливать дополнительно.

Разновидности водородных котлов

Срок службы котлов от 15 лет, цена на рынке на модели американского производства стартует от 3000$ (210000 рублей). Такая стоимость не должна пугать хозяина, эксплуатационный период котлов достигает 50 и более лет, расходы на топливо минимальные, потому окупаемость оборудования быстрая.

Важно! Водородный котел не работает в беспрерывном режиме, только по мере нагревания помещений. Поэтому расходы на электроэнергию будут минимальными.

Водородный генератор для автомобиля своими руками (чертежи)

Обогащение топливно-воздушной смеси водородом способствует снижению расхода горючего. По свидетельству некоторых автолюбителей, экономия топлива может составить до 30%.

За основу автомобильного генератора водорода принято устройство, которое было описано в предыдущем разделе. Разница состоит в отсутствии гидрозатвора (полученный водород сразу направляется во впускной коллектор) и наличии блока управления. Последний будет регулировать силу тока между электродами в зависимости от числа оборотов двигателя.

Самостоятельное изготовление такого блока под силу только тем, кто свободно ориентируется в радиоэлектронике, поэтому мы рекомендуем воспользоваться покупным вариантом. Тем более что блоки заводского изготовления всю работу по регулированию производительности водородного генератора берут на себя, не требуя участия пользователя.

Элементы системы для автомобильного генератора

Все что будет нужно – в самый первый раз вручную подобрать значение силы тока (оптимальное) для режимов «холостой ход» и «максимальная нагрузка», а далее блок управления будет сам варьировать производительность установки в заданных пределах.

Водородный генератор для автомобиля своими руками (чертежи)

Необходимо очень тщательно уплотнять все соединения: утечка водорода может привести к пожару.

Герметичность конструкции лучше всего проверять мыльной пеной: утечки, если таковые имеются, проявят себя постоянно появляющимися и растущими пузырями.

Корпус автомобильного генератора водорода можно изготовить из водопроводного фильтра, который является достаточно прочным. Объем его невелик и чтобы установку не приходилось слишком часто заправлять, ее можно дополнительно оборудовать баком для хранения запаса раствора. К рабочей емкости он присоединяется двумя трубками.

Саморегулирующийся тепловой кабель отлично подходит для защиты от обледенений. В следующей теме рассмотрим подробнее использование теплового кабеля с автоматической терморегуляцией и особенности его монтажа.

Для чего нужен воздушный клапан в системе канализации, читайте в этом материале.

Как работает водородное отопление

Такой способ отопления был разработан одной из итальянских компаний. Водородный котел работает, не образуя никаких вредных отходов, из-за чего считается самым экологическим и бесшумным способом обогрева дома. Инновация разработки в том, что ученым удалось добиться сжигания водорода при относительно низкой температуре (порядка 300?С), а это позволило изготавливать подобные отопительные котлы из традиционных материалов.

Водородные топливные элементы для дома

При работе котел выделяет только безвредный пар, и единственное, что требует затрат – это электроэнергия. А если совместить такое с солнечными панелями (гелиосистемой), то эти расходы можно и вовсе свести к нулю.

Обратите внимание! Зачастую котлы на водороде используются для нагрева систем «теплого пола», которые можно легко смонтировать своими руками. Как же все происходит? Кислород вступает в реакцию с водородом и, как мы помним из уроков химии в средних классах, образует молекулы воды

Как работает водородное отопление

Реакция провоцируется катализаторами, в результате выделяется тепловая энергия, нагревающая воду примерно до 40?С – идеальной температуры для «теплого пола»

Как же все происходит? Кислород вступает в реакцию с водородом и, как мы помним из уроков химии в средних классах, образует молекулы воды. Реакция провоцируется катализаторами, в результате выделяется тепловая энергия, нагревающая воду примерно до 40?С – идеальной температуры для «теплого пола».

Регулировка мощности котла позволяет добиться определенного температурного показателя, необходимого для отопления помещения с той или иной площадью. Также стоит отметить, что такие котлы считаются модульными, т. к. состоят из нескольких независимых друг от друга каналов. В каждом из каналов имеется упомянутый выше катализатор, в результате в теплообменник поступает теплоноситель, уже достигший необходимого показателя в 40?С.

Обратите внимание! Особенностью такого оборудования является то, что каждый из каналов способен вырабатывать разную температуру. Таким образом, один из них можно провести к «теплому полу», второй к соседнему помещению, третий к потолку и т

Отопление водородом дома, делаем своими руками

1. Что такое водород и как он используется 2. Водородное отопление 3. Преимущества отопления водородом

Разработки новых и новых систем отопления идут полным ходом, и одним из самых последних достижений в этой отрасли является возможность отапливать дома при помощи водорода, используя его как топливо. При необходимости можно сделать отопление дома водородом своими руками. Несмотря на хорошие качества, система еще не успела завоевать популярность, но большинство домовладельцев очень внимательно присматриваются к ней. 

Что такое водород и как он используется

Водород активно применяется при производстве различных веществ и материалов, например, для получения аммиака или жидких жиров. Ценность водорода для пищевой промышленности тоже обуславливается его уникальными характеристиками.

Читайте также:  Замена газового котла отопления: причины, порядок действий

Этот элемент используется и в технологиях: например, кислородно-водородная горелка позволяет создать температуру выше двух тысяч градусов, что позволяет плавить кварц. Использовать водород можно даже в домашних условиях: практически в каждой домашней аптечке хранится перекись водорода. Для хранения такого топлива, как водород, используются специальные баллоны. 

Водородное отопление

Современная система водородного отопления позволяет сжигать водород при температуре около 300 градусов, что дает возможность создать отопление частного дома водородом без особых проблем. Продукты сгорания в таких устройствах никуда не выводятся, потому что их нет: при горении водорода выделяется исключительно пар, который не оказывает никакого влияния на экологию. Добыча водорода является довольно простым и дешевым процессом, и все затраты при этом будут исключительно на электричество, необходимое для расщепления воды. Используя альтернативные источники электроэнергии, можно минимизировать и этот показатель (прочитайте: «Альтернативное отопление частного дома — выбор достаточно большой»). 

При монтаже системы трубопровода необходимо соблюдать следующий алгоритм:

  • первым делом необходимо установить трубу Д32;
  • следующей трубой будет Д25;
  • на очередном разветвлении будет установлена труба Д20;
  • заканчивать установку необходимо трубой Д16. 

Преимущества отопления водородом

  1. Водород является экологически чистым материалом, поэтому ущерб окружающей среде при использовании водородных систем будет сводиться к нулю. Единственное вещество, которое будет попадать в атмосферу – это пар, являющийся водой в газообразном состоянии.
  2. Открытое пламя в водородных котлах отсутствует, а для выработки тепла используется каталитическая реакция: при соединении водорода с кислородом образуется вода, а сам это процесс сопровождается выделением тепловой энергии, которая и обеспечивает обогрев дома. Практика показывает, что лучше всего водородные системы подходят именно для обустройства теплых полов.
  3. Запасы водорода практически безграничны, поэтому в самом ближайшем будущем можно будет забыть о ставших привычными видах топлива: газе, дровах или нефти. Это окажет положительное влияние на окружающую среду и экономическую обстановку.
  4. Водородные отопительные системы крайне эффективны: при правильном монтаже КПД такого отопления может доходить до 96%. 

Сегодня отопление водородом находится в зачаточной стадии, но эти системы развиваются, и работа над их совершенствованием идет. Природные ресурсы в ближайшее время могут просто закончиться, и тогда водород повсеместно придет им на смену, поскольку его можно использовать в неограниченных объемах.

  • Ремонт сливного бачка унитаза старого образца своими руками видео
  • Стеклопластик своими руками
  • Мгбу своими руками чертежи
  • Вакуумная помпа своими руками для мужчин
  • Обустройство колодца на дачном участке своими руками
  • Фонтан без насоса своими руками
  • Фонтан своими руками без насоса
  • Настольный водопад своими руками
  • Гидробурение скважин на воду своими руками
  • Обогреватель для гаража своими руками
  • Установка сифона в ванной своими руками

Изготовление генератора собственными силами

В сети Интернет можно найти немало инструкций, как сделать водородный генератор. Следует отметить, что собрать такую установку для дома своими руками вполне реально — конструкция достаточно проста.

Компоненты водородного генератора своими руками для отопления в частном доме

Но что вы будете делать с полученным водородом? Еще раз обратите внимание на температуру горения этого топлива в воздухе. Она составляет 2800-3000°С. Если учесть, что при помощи горящего водорода режут металлы и другие твердые материалы, становится понятно, что установить горелку в обычный газовый, жидкотопливный или твердотопливный котел с водяной рубашкой не получится — он попросту прогорит.

Умельцы на форумах советуют выложить топку изнутри шамотным кирпичом. Но температура плавления даже лучших материалов данного типа не превышает 1600°С, долго такая топка не выдержит. Второй вариант — использование специальной горелки, которая способна понизить температуру факела до приемлемых величин. Таким образом, пока не найдете такую горелку, не стоит начинать монтировать самодельный водородный генератор.

Советы по сборке и эксплуатации генератора

Решив вопрос с котлом, выберите подходящую схему и инструкцию на тему, как сделать водородный генератор для отопления частного дома.

Изготовление генератора собственными силами

Самодельное устройство будет эффективным только при условии:

  • достаточной площади поверхности пластинчатых электродов;
  • правильного выбора материала для изготовления электродов;
  • высокого качества жидкости для электролиза.

Какого размера должен быть агрегат, генерирующий водород в достаточных количествах для отопления дома, придется определять «на глазок» (на основании чужого опыта), либо собрав для начала небольшую установку. Второй вариант практичнее — он позволит понять, стоит ли тратить деньги и время на монтаж полноценного генератора.

В качестве электродов в идеале используются редкие металлы, но для домашнего агрегата это слишком дорого. Рекомендуется выбрать пластины из нержавеющей стали, желательно ферромагнитной.

Конструкция водородного генератора

К качеству воды предъявляются определенные требования. Она не должна содержать механические загрязнения и тяжелые металлы. Максимально эффективно генератор работает на дистиллированной воде, но для удешевления конструкции можно ограничиться фильтрами для очистки воды от ненужных примесей. Чтобы электрическая реакция протекала интенсивнее, в воду добавляют гидроксид натрия в соотношении 1 столовая ложка на 10 л воды.