Как получить водород в домашних условиях

Получение водорода из воды дома для отапливания

Как выполнить водородный генератор

• Рабочий принцип генератора
• Водородное теплоснабжение: миф или реальность?
• Как сделать генератор
• Заключение

Применение водорода в качестве энергоносителя для обогревания дома – идея очень привлекательная, ведь его теплотворная способность (33.2 кВт / м3) превосходит более чем в 3 раза показатель сетевого газа (9.3 кВт / м3). В теории, чтобы извлечь горючий газ из воды с дальнейшим сжиганием его в котле, можно применять водородный генератор для отапливания. Про то, что из данного может выйдет и как выполнить данное устройство собственными руками, будет рассказано в сегодняшней статье.

Рабочий принцип генератора

Как носитель энергии водород на самом деле не имеет себе равных, а залежи его фактически безграничны. Как мы уже сказали, при сжигании он выделяет большое количество энергии тепла, несравненно большее, чем любое углеводородное горючее. Заместь вредных соединений, выбрасываемых в атмосферу во время использования сетевого газа, при возгорании водорода образуется обыкновенная вода в виде пара. Одна беда: данный элемент химии не попадается в природе в свободном виде, только в соединении с другими веществами.

Одно из подобных соединений – обыкновенная вода, которая собой представляет полностью окисленный водород. Над ее расщеплением на составные детали работали многие ученые мужи на протяжении долгих лет. Не скажешь, что безрезультатно, ведь техническое решение по разделению воды все же было обнаружено. Смысл его – в химреакции электролиза, благодаря которой происходит расщепление воды на кислород и водород, получившуюся смесь назвали гремучим газом или газом Брауна. Ниже показана схема водородного генератора (электролизера), работающего на электричестве:

Электролизеры производятся серийно и предназначаются для газопламенных (сварочных) работ. Ток конкретной силы и частоты подается на группы пластин из металла, погруженных в воду. В результате протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с паром перегретым. Для его отделения газы пропускаются через сепаратор, после этого подаются на горелку. Дабы избежать обратного удара и взрыва, на подаче ставится клапан, пропускающий горючее исключительно в одну сторону.

Для контроля за уровнем воды и своевременной подпитки конструкцией имеется специализированный измеритель, по сигналу которого выполняется ее впрыск в пространство для работы электролизера. За превышением давления в середине сосуда наблюдает аварийный выключатель и сбросной клапан. Обслуживание водородного генератора состоит в периодическом добавлении воды, и на этом все.

Водородное теплоснабжение: миф или реальность?

Генератор для работ по сварке – это на текущий момент единственное использование на практике электролитическому расщеплению воды. Задействовать его для отапливания дома нецелесообразно и вот почему. Расходы источников энергии при газопламенных работах не очень важна, основное, что сварщику не надо таскать тяжеленные балоны и возиться со шлангами. Иное дело – теплоснабжение дома, где каждая копейка на счёту. И здесь водород проигрывает всем существующим сейчас видам топлива.

Важно. Расходы электрической энергии на выделение горючего из воды способом электролиза будут намного больше, чем гремучий газ сумеет выделить при сжигании.

Серийные сварочные резервные электростанции стоят очень дорого, так как в них применяются катализаторы процесса электролиза, в их состав входит платина. Можно создать водородный генератор собственными руками, но его результативность будет еще меньше, чем у производственного. Получить горючий газ вам точно получится, но навряд ли его хватит на обогрев хотя бы одной комнаты больших размеров, не то что всего дома. А если и хватит, тогда нужно будет платить очень большие счета за электричество.

Чем расходовать время и усилия на получение бесплатного топлива, которого нет a priori, легче сделать собственными руками простой котел галан. Будьте уверены, что так вы израсходуете намного меньше энергии с большей пользой. Тем не менее, домашние специалисты – энтузиасты всегда могут испытать собственные силы и собрать дома электролизер, с целью провести эксперименты и удостовериться во всем самолично. Один из аналогичных экспериментов показан на видео:

Как сделать генератор

Масса интернет-ресурсов публикуют всевозможные схемы и чертежи генератора для получения водорода, но они все работают с одним принципом. Мы предложим для вас чертеж обычного устройства, взятый из научно-популярной литературы:

Тут электролизер собой представляет группу пластин из металла, стянутых между собой болтами. Между ними установлены изоляционные прокладки, крайние толстые обкладки тоже сделаны из диэлектрика. От штуцера, вмонтированного в одну из обкладок, идет трубка для газоподачи в сосуд с водой, а из него – во второй. Задача емкостей – отделять паровую составляющую и собирать смесь водорода с кислородом, чтобы подавать его под давлением.

Совет. Электролитические пластины для генератора необходимо делать из нержавейки, легированной титаном. Он послужит добавочным катализатором реакции расщепления.

Пластины, что служат электродами, могут быть произвольного размера. Но нужно понимать, что продуктивность аппарата зависит от их поверхностные площади. Чем большее количество электродов получится использовать в процессе, тем лучше. И плюс ко всему ток который потребляется будет выше, это необходимо учесть. К концам пластин припаиваются провода, ведущие к источнику электричества. Тут тоже есть экспериментальное поле: можно подать на электролизер различное напряжение при помощи регулируемого трансформатора.

В качестве электролизера можно задействовать контейнер из пластика от фильтра для воды, поместив в него электроды из нержавеющих трубок. Изделие хорошо тем, что его легко покрывать герметиком от внешней среды, выводя трубку и провода через отверстия в крышке. Иное дело, что этот рукодельный водородный генератор обладает низкой работоспособностью благодаря небольшой площади электродов.

Заключение

На текущий момент нет хорошей и эффектной технологии, позволяющей осуществить водородное теплоснабжение приватного дома. Те резервные электростанции, что встречаются в продаже, могут удачно использоваться для отделки металлов, однако не для изготовления горючего для котла. Попытки организовать аналогичный обогрев приведут к большому расходу электрической энергии, не считая расходов на оборудование.

Как собрать водородный генератор собственными руками

Для отапливания приватного дома применяют любые способы. Они отличаются между собой как по методу теплопередачи, так и по типу применяемого энергоносителя. Во время использования традиционного отопления подчеркивают несколько типов котлов все зависит от вида топлива:

Водородный генератор для отапливания приватного дома

1. Твердотопливные – применяют для работы твёрдое горючее, которое при горении выделяет тепло.
2. Электрические – в подобных котлах тепло получают путем изменения электрической энергии.
3. Газовые – тепло выделяется при горении газа.

Если рассматривать газовые водогреи, то они по большей части работают на природном газе, хотя можно найти модели и под сжиженный газ, а в наше время начинают использовать в качестве топлива водород, вырабатываемый из воды в специализированных устройствах – водородных генераторах.

Рабочий принцип

Из школьного курса физики известно, что вода при влиянии на нее электротока разлагается на две составляющие: водород и кислород. На основании данного явления возведен говоря иначе генератор водорода. Представляет собой устройство собой представляет аппарат, в котором происходит электрохимическая реакция для получения из воды водорода и кислорода. Процесс электролиза воды показан на рисунке ниже.

Процесс электролиза воды

На выходе генератора образуется не водород и кислород в чистом виде, а говоря иначе газ Брауна, по имени ученого, который первый раз получил его. Его называют еще «гремучим газом», так как он при конкретных условиях взрывоопасен. Причем при горении этого газа можно получить практически в 4-ре раза больше энергии, чем было потрачено на его изготовление.

Данная установка для изготовления водорода показана на рисунке ниже.

Промышленная установка для изготовления водорода

Преимущества, и недостатки

Из хороших качеств подобного варианта теплоснабжения необходимо выделить такие:

1. Это чистый в экологическом плане вид теплоснабжения, поскольку при сгорании водорода в кислородной обстановке образуется вода в виде пара, и больше нет выброса никаких вредоносных веществ в атмосферу.
2. Можно без особенных переделок присоединить генератор к имеющейся системе традиционного отопления приватного дома.
3. Установка не прекращает работу тихо, благодаря этому не просит какого-то особенного помещения.

1. У водорода высокая температура горения, какая в обстановке кислорода достигает 3200°С, благодаря этому котел прямого сжигания может поломаться слишком быстро. В современных устройствах ученые мужи добились результата сгорания газа при температуре 300°С, благодаря этому проблематику можно считать фактически решённой.
2. Во время работы с газом Брауна необходимо быть вдвойне осторожным, так как он взрывоопасен. Это решается применением в устройстве разных предохранительных клапанов и автоматики.
3. Просит применения для работы дистиллированной воды или воды со щелочью.
4. Высокая цена оборудования. Для решения данной проблемы многие пытаются собрать установку для получения водорода собственными руками.

Генератор водорода собственными руками

Рукодельное устройство схематически собой представляет емкость с водой, куда помещены электроды для изменения воды в водород и кислород.

Для того чтобы собственными руками сделать такое устройство, потребуются:

1. Лист нержавеющего металла толщиной 0,5-0,7мм. Подойдёт нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т.
2. Пластины из акрилового стекла.
3. Резиновые трубки для водоподвода и отвода газов.
4. Листовая бензомаслостойкая резина толщиной 3 мм.
5. Источник напряжения – ЛАТР с диодным мостом для получения непрерывного тока. Он должен давать ток 5-8 ампер.

В первую очередь нарезают нержавеющие пластины на прямоугольники 200?200мм. Уголки на пластинах необходимо обрезать для того, чтобы потом перетянуть всю конструкцию болтами. В каждой пластине просверливаем отверстие диаметром 5мм, на расстоянии 3см от низа пластин, для циркулирования воды. Также к каждой пластине припаивают провод для присоединения к источнику питания.

Перед сборкой из резинового материала выполняют кольца с внешним диаметром 200мм и внутренним – 190мм. Еще необходимо подготовить две пластины из акрилового стекла толщиной 2см и размерами 200?200мм, при этом необходимо заранее выполнить в них отверстия по четырем сторонам под стягивающие болты М8.

Сборку начинают так: в первую очередь ложат первую пластину, потом кольцо из резины, промазанное с двух сторон герметиком, дальше следующую пластину и так до останней пластины. После чего нужно всю конструкцию перетянуть с обеих сторон при помощи шпилек М8 и пластин из акрилового стекла. В пластинах высверливаются отверстия: в одной – внизу для подвода жидкости, в другой – вверху для отвода газа. Туда ставится патрубок для соединения. На эти штуцера одеваются медицинские полихлорвиниловые трубки. В конце концов должна выйдет конструкция, как на рисунке ниже.

Водородный генератор собственными руками

Для того чтобы убрать попадание газа назад в газогенератор, на пути от генератора к горелке нужно выполнить сифон, а самый лучший вариант два затвора.

Конструкция затвора – это емкость с водой, в которую со стороны генератора трубка опущена в воду, а та трубка, что идет к горелке, выше водного уровня. Схема генератора водорода с затворами показана на рисунке ниже.

Схема генератора водорода с сифонами

В электролизере – герметичной емкости с водой с опущенными электродами при подаче напряжения начинает выделяться газ. По трубке 1 он подается к 1 затвору. Конструкция сифона устроена аналогичным образом, как видно из рисунка, что газ может перемещаться только по направлению от электролизера к горелке, а не наоборот. Этому мешает различная плотность воды, которую необходимо одолеть на обратном пути. Дальше по трубке 2 газ двигается к 2 затвору, предназначенного для хорошей надежности системы: если ни с того ни с сего почему-то не сработает первый затвор. После чего газ подается к горелке при помощи трубки 3. Сифоны являются неотъемлимой частью устройства, так как мешают движению газа назад.

При попадании газа назад в электролизер может случиться взрыв устройства. Благодаря этому противопоказано использовать прибор без сифонов!

Работа

После сборки можно начинать проверки прибора. Для этого на конце трубки устанавливают горелку из медицинской иглы и начинают заливать воду. В воду необходимо добавить KOH или NaOH. Вода должна быть дистиллированная или талая на всякий случай. Для работы устройства достаточно 10% концентрации щелочного раствора. При заливке воды не должно быть никаких потеков. Прекраснее всего перед заливкой продуть конструкцию воздухом, давлением до 1атм. Если водородный генератор выдержит это давление, то разрешается заливать воду, если нет, необходимо убрать протечки.

После чего к электродам по схеме подключают ЛАТР с диодным мостом. В цепь устанавливают амперметр и вольтметр для контроля работы. Начинают с очень маленького напряжения и затем регулярно делают больше, наблюдая за газовыделением.

Заранее работы лучше проводить на чистом воздухе вне дома. Так как установка взрывоопасна, Все работы следует проводить очень осторожно.

При испытаниях следят за работой прибора. Если имеет место небольшое пламя горелки, то может быть или невысокое газовыделение в генераторе, или где нибудь происходит газовая утечка. Если раствор помутнел, загрязненный, его необходимо сменить. Также приходится следить, чтобы прибор не перегревался, а вода не закипела. Для этого регулируют напряжение на источнике тока. И еще одно – пластины при нагреве чуть-чуть изменяются и могут липнуть одна к одной. Чтобы это убрать, необходимо выполнить резиновой прокладки. Могут также наблюдаться плевки водой – для устранения этого необходимо сделать меньше уровень воды.

Генератор в отопительной системе

Как только проведены проверки можно подключать установку к котлу на газу дома. Для этого котел необходимо чуть-чуть переделывать, а конкретно собственными руками выполнить жиклер с отверстием с меньшим диаметром, чем у производственного, рассчитанного на сетевой газ. Генератор в готовом виде изображен на рисунке ниже.

Генератор водорода в готовом виде

В систему обогрева приватного дома должна быть обязательно залита вода. Пламя горелки может расплавить котел, если там не будет воды.

После чего регулируют водо подачу в устройство и начинают убирать пробки в отопительной системе дома. Потом при помощи регулировки водоподачи и напряжения питания настраивают работу котла.

При эксплуатировании установки на протяжении отопительного периода проводят конечное тестирование, в ходе которого решаются ряд вопросов:

1. Хватает ли газа для отапливания дома. Если его недостаточно, то можно собственными руками выполнить установку большей продуктивности.
2. Насколько выгодно не прекращает работу котел на водороде, другими словами насколько котел долго отслужит.
3. Цена подобного теплоснабжения – Для этого необходимо завести журнал, в котором вести расчеты затрат на теплоснабжение и температуры в доме и на улице в рабочий период котла. На основании таких данных потом делаем вывод, насколько хорошо обогревать дом водородом.

На основании таких данных можно к следующему отопительному периоду приготовиться более со всей серьезностью. В результате эксплуатации можно заметить, что нуждается в усовершенствовании, может какую-то часть устройства необходимо переделывать. Возможно, в переделке и модернизации нуждается сам котел, для того чтобы он не вышел быстро из строя. Также если в последующем предполагается пользоваться устройством, может, имеет смысл приобрести дистиллятор для воды?

Видео про генератор

Как выполнить водородный генератор собственными руками без электричества, узнать можно из данного видео.

Основной вопрос, который волнует многих, – настолько дорого или практически бесплатно обходится подобное отопление? Это узнать можно, если вести статистику во время отопительного периода. Причем нужно подбивать все расходы, например стоимость дистиллированной воды, стоимость щелочи, затраты на электричество, на ремонт котла и на изготовление установки. На основании этого можно принимать решение, подходит этот вид теплоснабжения для дома или нет.

Теплоснабжение водородом: перспектива ли?

Водород является самым популярным элементом химии в природе, так как будет примерно 90% от всей массы всех компонентов во Вселенной. При этом в чистом виде он почти не встречается. Чаще его можно выявить в составе разных химических соединений. А между тем он может быть прекрасным чистым в экологическом плане и не вредным топливом для получения энергии. Аналогичным образом, можно обогревать водородом даже свой собственный дом. Особенно радует тот момент, что водородное горючее можно применять, если переделать простой котел на газе в водородный. Однако остаётся основная трудность: где взять чистый водород? В свободном доступе он отсутствует, приобрести его нельзя. Только один выход — генератор для дома водорода. На счастье, его можно либо собрать собственными руками, либо приобрести готовый. Осталось лишь определиться с видом генератора, которые отличаются в зависимости от того, каким вариантом выходит водород.

Получение чистого водорода

Водород можно получить всевозможными вариантами. Вот лишь отдельные из них, являющиеся самыми доступными и популярными:

• Электролиз воды. Самый эффективный способ — высокотемпературный.
• Хим. реакция воды и аллюминиево-галиевого сплава.
• Получение водорода при высокотемпературной отделке угля и древесины.
• Переработка мусора, домашних отходов.
• Выделение водорода через переработку биомассы (навоза, сена, водорослей и других отходов фермерского хозяйства).

Большинство способов базируются на использовании больших температур и, к несчастью, в условиях обыкновенного хозяйства по дому непригодны. Однако существует несколько путей для получения водорода дома.

Ионный водород

Очень доступный и довольно широко популярный способ добычи водорода дома — с помощью реакции электролиза воды. Необходимое оборудование, называемое электролизером, довольно доступно на рынке. При этом среди изготовителей встречаются как именитых гиганты (к примеру, Honda), так и очень маленькие изготовители из Китая или бывших советских республик. И если в случае с первыми в качестве предоставляемой вниманию продукции сомнений не должно быть, то вот вторые часто подводят. При этом не стоит очень смотреть на их светлую и многообещающую рекламу. Недобросовестному изготовителю не стоит ничего сказать про то, что его продукт наиболее качественный, неплохой и надежный на рынке. Однако не все, что он скажет, окажется правдой. Особенно должна настораживать цена, так как генератор не может быть очень не дорогие. Дешевизна может указывать на не высококачественные материалы, использованные во время работы, или экономию на сборке. Установки не дешёвые не спроста, а за счёт гарантии безопасности также. Так как водород считается взрывоопасным, его утечка может принести много бед. Плохого качества шланги, негерметичный накопительный бачок — и все, взрыв гарантирован. Качество выполнения порой может «хромать», так что лучше как то не пожадничать и раскошелиться на прекрасное оборудование.

Неплохой электролизер способен похвалиться качеством, компактностью и легкостью эксплуатации. Его можно поставить в любом уголке помещения и в виде топлива для получения заветного водорода задействовать привычную водопроводную воду- . В большинстве случаев электролизер состоит из риформера, топливных компонентов, системы очистки, нагнетателя воздуха и ёмкости для хранения газа. Электрическая энергия поступает из сети питания. Очень современные модели и совсем оборудованы фотоэлектрическими панелями. Данное оборудование точно быстро оправдается за счёт небольших затрат на его применение, даже беря во внимание не наименьшую стоимость самого агрегата.

Водород из сельскохозяйственных отходов

Нередко во всемирной сети можно повстречать упоминания о биогазовых установках. Смысл их работы сводится к тому, что в генератор загружается навоз, он там перерабатывается и на выходе выходит метан. Естественно, может применяться не только навоз, а любой компостируемый материал. Однако чистый навоз считается наиболее продуктивным и доступным. Получившийся биогаз потом по трубам поступает на нужды хозяйства и применяется как обыкновенный сетевой газ. Но у данного варианта добычи водорода есть пара минусов:

• Водород как такой в этом процессе считается лишь побочным продуктом. Для того,чтобы его разделить, требуется повторная обработка полученного газа. В основном, никто этим не занимается и водород успешно погибает в объятиях пламени одновременно с метаном.
• Нужно постоянное поступление сырья. Другими словами в генератор безостановочно должен поступать навоз, и в значимых количествах. Понятно, что простое приватное хозяйство не сумеет обеспечить постоянный поток сырья. А приобретать его на стороне — не рентабельно. Вывод: подобный вариант получения водорода подходит только относительно большим хозяйствам, готовым предоставлять такие объёмы. Однако им данная установка выгоды не принесёт, разве что даст возможность с пользой для хозяйства избавиться от отходов.

Также, на долю водорода на выходе приходится только лишь 2-12% водорода. Другими словами главная масса продукта — метан. Чтобы давать хозяйство собственно водородом, понадобится неимоверное кол-во сырья и очень большие мощности производства. Так что даже большим хозяйствам невыгодно фокусироваться собственно на выделении водорода. Им нужно будет либо сжигать его одновременно с метаном, что и выполняется В практических условиях, либо пытаться задействовать его также в обиходе. Но для выделения и хранения водорода опять понадобится оборудование дополнительного характера, а это означает, лишние траты. Аналогичным образом, биогазовая установка на данное время считается самым нерентабельным способом добычи чистого водорода.

Изготовление электролизера собственными руками

Расценки на дорогостоящее иностранное оборудование часто отпугивают обычных хозяев малых хозяйств. Как то обжёгшись а недорогом электролизере плохого качества или и совсем решив не бравировать, умельцы думают о самостоятельном изготовлении генератора для дома водорода. В общем, задача осуществимая, при условиях владения некоторыми знаниями и умениями.

Для того, чтобы сделать свой электролизер, придется приобрести и все составляющие установки, которые были указаны выше. К тому же, процесс не завершается на шаге выделения топлива. Ведь ещё необходимо разделить водород от кислорода и пара на воде, обеспечить его постоянный ток, накопление в необходимом объеме и подачу. В результате окончательный подсчёт покажет, что самостоятельная сборка обойдётся не на много доступнее купленного генератора, а вот времени и сил уйдёт неимоверное кол-во. И неизвестно, будет ли результат который получился подходить ожиданиям и справляться с задачей которая поставлена.

Стоимость водорода

Технологии получения водорода воздействуют на его отпускная цена. Итак, отпускная цена водорода за 1 кг по мере возрастания составляет:

• 130 рублей — способом высокотемпературного электролиза на АЭС ;
• 200 рублей — способом конверсии углеводорода;
• 320 рублей — способом химреакции (с АЭС);
• 350 рублей — способом добычи из биомассы;
• 420 рублей — способом электролиза;
• 700 рублей — способом восстановления реагента.

Аналогичным образом, понятно, что самый недорогой вариант добычи водорода — первый, способом электролиза на АЭС при участии больших температур. А дело все в том, что на АЭС большие температуры являются побочным производственным эффектом, на их получение не идёт внеочередных затрат. Однако пока ещё ни один из вариантов получения водорода в качестве топливной энергии не считается полностью окупаемым. Ведь если даже приобрести саму дешевую и при этом эффектную установку, даже в том случае, если не иметь в виду её большую цену, все равно на выделение водорода требуется электрическая энергия. Применяемое электричество формируется на здешних станциях и передаётся по проводам. При этом происходят неизбежные потери энергии.

Есть ли выгода

Есть неправильное представление, что домашнее отопление с помощью водородного топлива обходится едва ли не в копейки. В действительности, подобную идею распространяют изготовители электролизеров и других установок для получения водорода. Словом те, кому подобное мнение выгодно. Они говорят, что стоит всего раз раскошелиться на покупку этой чудо-машины, и живите себе дальше припеваючи и беззаботно. Однако так ли все в действительности?

Нужно только на минутку подумать, чтобы понимать, что в реальности обстоят дела не так весело. Самое первое, сама установка самая дорогая. Если даже собирать аппарат своими силами, расходы на комплектующие обходятся не так уж дёшево. Другими словами первоначальные расходы довольно большие, а перспективы окупаемости — туманны. Второе, для работы электролизера нужна вода из под крана, которая тоже не бесплатна. И третье, нужно брать во внимание расходы на электрическую энергию к примеру, если генератор не работает на батареях которые работаеют от солнечных лучей.

Аналогичным образом, выгоды в применении водорода как топлива для хознужд фактически нет. Возможно, лишь спустя через десяток-два лет, когда технологии станут намного совершеннее, задействовать водородное горючее будет выгодно, чем существующие на текущий момент альтернативные источники. Однако пока что подобный вариант обходится едва ли не в 4 раза дороже. И это с учитыванием не наивысших тарифов на элестроэнергию и воду. Если даже брать средние и самые маленькие значения для России и бывших советских республик, стоимость получаемого топлива необоснованно высока. Благодаря этому применение этого варианта теплоснабжения собственного дома приглянётся разве что ярым природным защитником, ведь водородные установки полностью безопасны.

Будьте осторожны

После того как произошла установка генератора, как и во время, нужно всегда помнить о технике безопасности. Водород считается огнеопасным взрывоопасным газом без запаха, благодаря этому его утечка очень опасна. Чтобы это не допустить, следует внимательно проверить все составляющие электролизатора на непроницаемость: трубки, насос, резервуар. Особенно это можно отнести к самосборным устройствам. Непосредственно они считаются самыми опасными. Более того, неизвестно, насколько хорошее горючее они будут в конце концов подавать. Естественно, возможность брака может быть высокой и у покупных моделей, особенно малоизвестных или непроверенных изготовителей. Благодаря этому всегда предпочтение лучше отдать более дорогому, но и более надёжному изготовителю такого оборудования. Звучит как реклама, но факт остаётся фактом: за качество приходится приплачивать. Хотя работает не всегда правило, что чем дороже, тем лучше. Прекрасно, если потребитель, делая собственный выбор, опирается на знания в этой области. И, самое основное — доверяй, но проверяй. Ведь даже наиболее известный бренд может сделать брак.

Водородный генератор для отапливания приватного дома

Главная > Подключение и установка > Водородный генератор для отапливания приватного дома

В условиях всевозрастающих расценок на рынке энергетики потребители стремятся найти недорогую и хорошую систему обогрева. Водородные резервные электростанции стали альтернативой обычным вариантам.

Весь вид водородного генератора

Водород – очень востребованный компонент на земле, не содержащий токсинов, имеет высокую теплоту сгорания. Получают водород путем выделения атомов h3 из молекул воды. Благодаря этому использование его в передовых технологиях для получения тепла резонно. Не считая отопительных систем, водородную энергию применяет также ионный инверторный аппарат.

Специфики водородных генераторов

Водородные резервные электростанции являются прямыми соперниками котлам, работающим на природном газе. Процесс получения водорода в качестве топлива считается наиболее выгодным в отношении к добыче и перевозке традиционных видов (газ, уголь, дрова и др.) к котлоагрегату. Для работы водородной установки требуется наличие только источника электрической энергии (домашняя электрическая сеть) и воды.

Важной задачей генераторов, работающих на водороде, считается самостоятельное теплоснабжение домов. В существующих отопительных системах разрешается использование данных агрегатов в качестве добавочных источников тепла – полы с подогревом, плинтусное и потолочное теплоснабжение.

Всегда приходится следить за температурой теплосистемы. Тепловые датчики, реле, приборы КИПиА должны работать правильно. Температурное увеличение провоцирует расширение газа и взрыв.

Ключевые узлы

1. Котел. Подбирается, если исходить из типа сооружения, площади и необходимой эффективности установки.
2. Система труб. Самым правильным для отапливания дома считается использование труб диаметром 1,25 дюймов. Нужно держать правило – каждое дальнейшее ответвление должно иметь меньший диаметр, чем предыдущее. Благодаря этому расчеты необходимости в материалах и эффективности установки необходимо начать с учетом минимально возможного диаметра труб.
3. Вывод отработанных продуктов – пара на воде, нет примесей.
4. Горелка. Для сжигания водорода нужна температура более 3000 градусов.

Устройство внутри водородного генератора

Для увеличения эффективности необходимо покупать модульные агрегаты с несколькими горелками – это увеличение скорости электролиза. Вид и мощность горелки подбирается также с учетом необходимости помещения в отоплении (площади, материала изготовления стен, климатического региона и т.д.) и хорошей мощности генератора.

Для дома для жилья самый высокий параметр мощности водородного генератора составляет 6 кВт.

Водородный домашний генератор

Рабочий принцип

Для выработки газообразного водорода применяется процесс электролиза – деление молекулы на атомы путем хим. реакций. Для увеличения скорости реакции нужно введение катализатора – жидкого щелока.

В процессе распада образуется необходимый для отапливания свободный h3. В электролизере отделение водорода и кислорода. Слияние 2-ух элементов химии образовывает говоря иначе газ Брауна. Для мониторинга показателей и утечек газа генератор имеет специализированные контроллеры.

Получившийся в ходе электролиза, газ Брауна имеет коричневатый или зеленоватый оттенок, считается невзрывоопасным веществом. После подогрева до температуры 40 градусов газ поступает в трубный змеевик, после этого направляется в систему обогрева дома.

Следует постоянно делать осмотр и поверку приборов, т.к. от их работоспособности зависит безопасность дома.

Электролитические резервные электростанции

Для установки электролитических генераторов нужен пакет разрешительных документов: соответствующие сертификаты, разрешения Ростехнадзора и др. Агрегаты производственного изготовления соответствуют стандартам Европы экологии и безопасности.

Для внедрения системы нужен котел и трубы. Для ускорения хим. реакций применяют катализатор – жидкий щелок. Заправка системы выполняется не реже 1 раза в течении года.

Выделение газа происходит путем электролиза. После чего горячий пар поступает в систему обогрева дома. Эти приспособления самые продуктивные для подогревательных систем плинтусов, полов и потолков.

Конструкция агрегата

1. Панель управления и автоматики. Выполняется пуск и регулировка показателей теплоснабжения.
2. Электролизер – устройство, в котором происходит деление молекул воды.
3. Электронный блок. Состоит из преобразователя электрической энергии, устройства выпрямления тока, коробок распределения, блока забора и подготовки (деминерализации) воды.
4. Система мониторинга показателей газа и поиска утечек (предохраняет опасные ситуации).
5. Система охлаждения жидкости.

1. Компактность. Производится в виде маленьких контейнеров.
2. Отсутствие устройства отвода выхлопных газов благодаря тому, что их нет.
3. Невысокое электропотребление для выработки водорода: для изготовления 1 м3 газа нужно 3,5 кВт электрической энергии и 0,5 л подготовленной воды.

Рекомендации по эксплуатированию

Водородные дачные генераторы при потреблении электрической энергии 0,3 кВт/ ч вырабатывают до 27 кВт. Результативность устройств находится на уровне с самыми продвинутыми и очень дорогими отопительными системами.

Покупать водородные дачные генераторы необходимо с учитыванием обогреваемой площади. Для отапливания площадей большого размера нужно покупать намного мощнее агрегаты. При недостаточной выработке газа достигнуть большого КПД системы нереально.

При эксплуатировании генератора всегда нужно соблюдать требования безопасности.

При решении приобрести заводской водородный генератор, следует подобрать котел с хорошими техническими спецификами (мощность, вид отопительной схемы и др.). Чрезмерно повышенные характеристики отрицательно сказываются на экономичной эффективности, т.к. в данном случае возрастает расход электрической энергии. После приобретения и установки собственными руками, устройство следует проверять профессионалам.

Поломанные водородные резервные электростанции, неквалифицированный процесс установки могут оказаться причиной взрыва в здании, т. к. водород не имеет запаха, и его утечку определить как правило невозможно.

Преимущества, и недостатки

• для заправки устройства необходима вода;
• большая продуктивность – КПД может достигать 90% – больше, чем у газовых и электрических котлов;
• дешевизна установки;
• большая экологичность системы обогрева, т.к. угарные газы не вырабатываются;
• бесшумность работы агрегата;
• нет потребности строить дымовые трубы и отводящие газ трубы;
• «неисчерпаемость» энергии водорода;
• разогрев носителя тепла построен на каталитических реакциях;
• нет потребности задействовать горючее, отсюда – стремительная окупаемость системы обогрева.

Минусы данных отопительных систем для дома для жилья:

• большая цена фабричных установок;
• большая цена замены катализатора;
• взрывоопасность при некорректной установке или эксплуатации агрегата;
• проблема поиска профессионалов – в удалённых регионах небольшое кол-во сертифицированных организаций, которые занимаются установкой и обслуживанием отопительных систем.

Внедрение в имеющиеся системы

Сооружение новых систем отопления – очень дорогой и трудный процесс. Приобретение водородных генераторов для маленьких строений имеет большой срок окупаемости, благодаря этому часто эти приспособления собирают своими силами.

Добавление существующей схемы отопления генератором просит увеличения пространства. Нужно заблаговременно побеспокоиться о точке установки устройства.

Старые котлы могут быть приспособлены для работы на водородном газе: в камере сгорания устанавливают новые горелки. Систему восполняют нужными устройствами для контроля показателей и поиска утечек газа.

В модернизированных системах также нужно использование катализатора. Реконструкция устаревших систем обходится существенно дешевле, чем полнейшая замена оборудования.

Обновление целесообразна, если главный узел – котел подходящ для адаптации к работе с водородными генераторами.

Сооружение водородного генератора своими силами дает возможность сэкономить довольно большую сумму.

Все самодельные устройства, как и приобретенные у завода-изготовителя, обязаны быть проверены профессионалами. Установка поломанных приборов неприемлима.

Востребованность установки «самоделок»

Водородные установки очень популярны для отапливания приватных домов. Потребители устанавливают как фабричные, так и самодельные устройства. Весьма не легко достигнуть максимально потенциального КПД при внедрении кустарных генераторов. Однако при нужных навыках и заранее исправных котлах и генераторах возможно получение продуктивных систем.

Рукодельный водородный домашний генератор

При отсутствии знаний химических процессов не следует проектировать установки и собирать своими силами резервные электростанции. Процесс установки системы обогрева, обладая нужными способностями, сделать возможно, при этом необходимо обязательно держаться руководств и правил техники безопасности.

Как подобрать генератор

Главными показателями выбора считаются:

1. Параметр мощности (кВт). Для помещений большого размера может быть одно мощное устройство либо несколько, покрывающих полностью необходимости в отоплении.
2. Численность контуров. Для одноконтурных и двухконтурных систем используются разнообразные модели генераторов.
3. Потребление энергии (кВт/ч) – расход электрической энергии на производство водорода. Чем мощнее котел, тем больше расход.
4. Изготовитель. Для приобретения необходимо подбирать выверенные марки.

Советы по применению:

• нельзя своими силами вносить в схему теплоснабжения изменения – внедрение новых компонентов провоцирует утечку водорода;
• для увеличения качества эксплуатации нужно использование температурных датчиков в середине котла, что устранит перегрев воды;
• на горелки лучше установить запорную арматуру, сообщающуюся с термопреобразователем для нормального охлаждения генератора.

Процесс установки водородного генератора для отапливания

Альтернативные системы обогрева для домов для жилья становятся все актуальнее. Водородные резервные электростанции предоставляют хорошую температуру в помещениях при самых небольших материальных затратах. Такие установки полностью безопасны для внешней среды, т.к. отработанные газообразные, жидкие и твердые вещества не имеют вредных соединений.

Для работы системы требуется присутствие воды и электрической энергии. При продуманном проектировании обогрев домов водородом может удачно конкурировать с газовым отоплением. Использование экономически лучше для отапливания больших домов. Водородные резервные электростанции для отапливания приватного дома используют как в городской застройке, так и пригородной зоне.

Конкурс — Получение водорода тремя способами

Получить водород! До недавна это была моя мечта 🙂 . И я твёрдо решил реализовать ее.

В магазине я приобрёл все нужные реактивы:

Дальше заперся в собственной комнате и начал создавать! В конце концов я дома смог повторить все нижеописанные способы получения водорода. И я просто обязан поделиться с вами собственными познаниями. Итак, три способа получения водорода.

Способ №1 и все которые нужны для него реактивы.

1 Сульфат меди (медный купорос ) его можно приобрести в любом магазине цветов ( внимание не нужно путать с лавками где продоются только цветы необходим магазин с удобрениями ) просто зайдите и скажите что вам необходим медный купорос

2 Обыкновенная пищевая соль

3 фольга (если добросовестно то подходит любое алюминиевое изделие будет это ложка или проволока)

Вот собственно и все реактивы. Сейчас немножко о посуде в которой мы это все станем делать.

1 Бутылка из утолщенного стекла ( прекрасно подходит из под вина, пива или шампанского )

2 Кострюля с холодной водичкой .

Зачем необходимо было конкретно из утолщенного стекла и с холодной водичкой? А необходимо это так как при этой реакции выделяется большоё кол-во тепла и бутылка может лопнуть или совсем лопнуть.

А сейчас начинаем. Сыпем в бутылку приблизительно 4-ре ложки сульфата меди и так же соли ( соли лучше всего брать чуть больше ) добавим воды и это все тщательно перемешиваем. Если все сделано правильно то раствор должен стать зелёным, если нет, то прибавьте ещё соли. Раствор приготовлен! Начинаем кидать туда алюминий ИИИИИИИ УРА-УРА начал выделяться водород, при этом алюминий начнёт ржаветь , а вода начнёт пузыриться.

Но как-же это происходит, как идёт реакция. А дело все в том что образующися хлорид меди смывает пленку для защиты с алюминия и на равне с восстановлением меди идет образование водорода.

Способ № 2 и реактивы.

1. Гидроксид натрия. Раньше я незнал где его приобрести, но потом узнал что он продоётся как средство для очищения труб — крот в любом магазине домашней химии.
2. Алюминий ( ну вы убедились).

Ну бутылка и вода как в способе №1

Нальём крота в бутылку(если у вас сухой и в гранулах, то разбавьте водой ) . Добавим алюминий (его лучше обжечь на костре перед добавлением). Через минуты две начнётся очень кипучая реакция с выделением водорода в значимых количествах.

Внимание. Второй способ ООООчень небезопасный, рекомендую делать его в перчатках( Гидроксид натрия сильно разъедает кожу. ). Перчаток у меня не нашлось и я делал без них. Потом сильно пожалел. К вечеру у меня все руки были КРАСНЫМИ! и безумно болели. Но наибольшая опасность в данной реакции это ВОДОРОД. Его выделяется много. И вообще я не рекомендую проводить данный вариант дома.

Здесь всё Тоже самое, только едкая щелочь гораздо быстрее смывает плёнки для защиты с алюминия и дальше идёт реакция с выделением водорода

Способ №3.

В данном способе не надо реактивов. Ну не считая поваренной соли. Этот опыт будет проходит при помощи электролиза. Все что необходимо это пропустить через раствор поваренной соли электричество.Ток обязан быть неизменным. ( Водород будет выделяться на аноде, а на катоде минимальные количества кислорода

Получение водорода дома

В сегодняшней статье описаны одни из самых популярных способы получения недорогого водорода дома.

Способ 1. Водород из алюминия и щелочи.

Применяемый раствор щелочи – едкого кали (гидроксид калия), либо едкого натра (гидроксид натрия, реализуется в точках продажи, как средство очищения труб «Крот»). Выделяемый водород более чистый, чем при реакции кислот с энергичными металлами.

Сыпем в колбу маленькое количество едкого кали либо натра и заливаем 50 -100 мл воды, перемешиваем раствор до абсолютного растворения кристаллов. Дальше добавляем несколько кусочков алюминия. Тот час же начнется реакция с выделением водорода и тепла, в первую очередь слабая, но регулярно усиливающаяся.
Дождавшись пока реакция произойдет более активно, бережно добавим еще 10г. щелочи и несколько кусочком алюминия. Так мы существенно усилим процесс.
Закупориваем колбу, пробиркой с трубкой ведущей сосуд для сбора газа. Ждем приблизительно 3 -5 мин., пока водород вытеснит воздух из сосуда.

Как образуется водород? Оксидная пленка, которая покрывающая поверхность алюминия, при контакте с щелочью рушиться. Так как алюминий считается энергичным металлом, то он начинает реагировать с водой, растворяясь в ней, при этом выделяется водород.

2Al + 2NaOH + 6H2O > 2Na[Al(OH)4] + 3H2^

Способ 2. Водород из алюминия, сульфата меди и пищевой соли.

В колбу сыпем чуть-чуть сульфата меди (медный купорос, реализуется в любом магазине для сада), и соли (соли немножко побольше). Добавляем воду и перемешиваем до абсолютного растворения. Раствор должен, окрасится в зеленый окрас, если этого не случилось, необходимо еще добавить маленькое количество соли.
Колбу стоит поставить в чашку наполненной холодной водичкой, т.к. при реакции, будет выделятся немалое количество тепла.
Добавляем в раствор несколько кусочков алюминия. Начнется реакция.

Как происходит выделение водорода? В процессе образуется хлорид меди, смывающий оксидную пленку с метала. Вместе с восстановлением меди происходит образование газа.

Способ 3. Водород из цинка и соляной кислоты.

Помещаем в пробирку кусочки цинка и заливаем их соляной кислотой.
Являясь энергичным металлом цинк, взаимодействуя с кислотой, вытесняет из нее водород.

Zn + 2HCl > ZnCl2 + H2^

Способ 4. Производство водорода электролизом.

Пропускаем через водный раствор и проваренной соли переменный ток (12В). При реакции, будет выделятся водород (на аноде) и кислород (на катоде).

Во время получения водорода и дальнейших экспериментах, соблюдайте технику безопасности.

�� 4 ЭКСПЕРИМЕНТА С ВОДОРОДОМ