Водородные котлы отопления: Принципы работы, Устройство и Преимущества
Содержание
Будущее водорода
Многие ученые считают водород наиболее перспективным топливом в будущем. Ввиду его широкой распространенности можно утверждать, что его запасы точно не закончатся. Специалисты отмечают множество положительных моментов в применении данного вещества:
- Безопасность для экологии – людей, животных, растений.
- Отсутствие вредных выхлопов, так как при работе устройства продуктом горения является вода.
- Отличная теплоемкость.
- Очень маленький вес, что позволяет газу быстро улетучиваться при небольших протечках.
- Низкая стоимость по сравнению с другими видами топлива.
Водород действительно является очень удобным и экономичным видом топлива, именно по этой причине его используют в качестве ракетного топлива на аэрокосмических предприятиях.
Особенности котлов на водороде
Впервые отопить дом при помощи водорода решились в Италии. Создали прибор, который работал очень тихо, не загрязнял атмосферу грязными веществами и быстро обеспечивал получение тепла. Внутри самодельного котла температура была не очень высокой, поэтому для создания агрегата не требовалось использовать чугун или другой устойчивый к жару металл. Однако количество выделяемого в процессе тепла в несколько раз превышало тепло, получаемое от газа.
Таблица 1. Необходимые материалы для самостоятельного изготовления
Материал | Описание |
---|---|
Нержавеющая сталь | Для создания корпуса и трубопроводов |
Электрический блок | Для подачи тока в электролизер |
Катализатор | Для улучшения процесса сгорания водорода |
Водородный котел работает по определенной схеме, в результате чего происходит образование тепла. Водород не имеет ни цвета, ни запаха, а соединяясь с другими элементами, он не образует токсических веществ, которые могут навредить здоровью потребителя. Применение водорода в быту довольно безопасно, если соблюдать все правила. Единственной проблемой может стать повышенная взрывоопасность (при неправильном использовании).
Таблица 2. Параметры водородного котла для частного дома
Параметр | Рекомендуемое значение |
---|---|
Мощность | 5-10 кВт для средней площади дома (100-150 м²) |
Тип котла | Одноконтурный или двухконтурный (в зависимости от потребностей) |
Энергопотребление | 0.2-1 кВт/ч в зависимости от модели |
Производитель | Итальянские или японские бренды с хорошими отзывами |
Достоинства и недостатки отопления на водороде
Преимущества:
- Абсолютная экологичность топлива, продукты распада которого не оказывают негативного влияния на окружающую среду.
- Высокий коэффициент производительности по сравнению с котлами, работающими на других видах топлива.
- Невысокая стоимость – цена на топливо и систему существенно ниже, чем на другие варианты.
- Отсутствие дымохода – нет необходимости для вывода продуктов горения.
- Отсутствие открытой горелки и пламени снижает уровень шума при работе.
- Система образует замкнутый цикл, поэтому не требуется периодическое вмешательство человека.
- Снижение затрат на нефть и газ, которые являются невозобновляемыми ресурсами.
Недостатки:
- Небольшая популярность и как следствие небольшое количество специалистов, способных быстро и качественно установить оборудование.
- Обязательный контроль за количеством воды в котле либо установка дополнительных датчиков, следящих за данным параметром.
- Постоянный контроль за давлением, иначе повышается риск взрывов и разгерметизации швов.
- Поиск топлива, которое не всегда бывает в шаговой доступности.
- Высокая стоимость оборудования.
- Ежегодная замена некоторых деталей, которые позволяют сохранять скорость выработки водорода на необходимом уровне.
Устройство и принципы работы отопления на водороде
Для получения водорода в промышленности используются специальные установки, в которых температуру доводят до очень высоких значений. В домашних условиях подобные процедуры провести не получится, поэтому используется только один способ – выделение водорода из воды, который называется электролизом.
Водородные котлы оснащены водородным генератором (электролизером) – устройством, которое расщепляет воду на атомы под воздействием высокого напряжения. Молекулы воды распадаются на атомы кислорода и водорода. Полученный газ, известный как «газ Брауна», используется для отопления.
Популярные модели и цены (в евро)
- KingKar 3000
- Потребление: 1,6 литра воды и 9 кВт электричества в час.
- Производит 3 м³ водорода.
- Цена: от 4500 евро.
- STAR-1.1 + генератор STAR 2000
- Производит до 2 м³ водорода за час, расход воды: 1,1 литра.
- Цена: около 3000 евро.
- Home Energy Station
- Совместное производство Японии и США.
- Расход за час: 5 кВт и 1,8 литра воды, производит 2 м³ водорода.
- Цена: около 4500 евро.