Водородное отопление в частном доме своими руками

Самые востребованные виды топлива для котлов автономных систем теплоснабжения – дрова и уголь. При условии наличия газовой магистрали хозяева пользуются природным топливом централизованной подачи. Но есть и другие варианты получить тепло в доме, например, сделать отопление на водороде. Энергоноситель применяется редко из-за сложностей в получении сырья, но при этом вариант обладает широким списком преимуществ и минимальным количеством недостатков. Рассмотрим, что представляет собой водородное отопление, принцип работы и изготовление котла своими руками.

Принципы работы отопления на водороде

Вещество при взаимодействии с кислородом высвобождает большое количество тепла – этот принцип и положен в основу прогрева теплоносителя. КПД тепловой энергии достигает 80%, поэтому формируется сеть с применением объемной тары, где осуществляется процесс выделения тепла.

Прогрев носителя для системы достигает до +40 С, этого достаточно для подачи жидкости в контур теплого пола в доме любой площади. В продаже есть котлы модульного типа, и оснащенные катализаторами для каждого независимого канала. Вторые практичнее, если предполагается лучистое водородное отопление дома. В этом случае каждый канал вырабатывает свою температуру, что позволяет обеспечить теплом сразу несколько комнат в доме. Например, один канал идет на контуры теплого пола, второй запускается в систему потолочного прогрева, третий – в соседнюю комнату и пр.

Важно! Сеть с водородным котлом является энергозависимой, но потребляет минимальное количество энергии. Для уменьшения регулярных расходов рекомендуется поставить водородный генератор для отопления частного дома и гелиосистему для подачи энергии.

Достоинства и недостатки

Список преимуществ применения водорода для прогрева дома широк. Кроме того, что гелиосистема делает сеть энергонезависимой и автономной, есть еще плюсы:

1. Универсальность. Сеть несложно установить в доме любой площади.
2. Экологичность. В процессе получения тепла топливо не сжигается, нет вредных выбросов в атмосферу.
3. Удобство. Процедура сгорания не преобразует энергоноситель в шлак, не будет золы.
4. Прогрев не выше +40 С минимизирует опасность ожогов.
5. Стабильность температурного режима. Пока котел включен, теплоноситель постоянно прогревается, но не выше установленных параметров.
6. Минимальное потребление энергии позволяет запускать работу оборудования без необходимости отключения и опасности перегрузок – это особенно удобно в регионах с холодным климатом.

Вложения в обустройство сети окупятся через 3 года, более дешевых альтернатив нет. Газовое оборудование повышается в стоимости, как и сама цена энергоносителя, поэтому теперь даже централизованный газ нельзя считать недорогим типом топлива.

Минус у водородного котла один – сложности транспортировки топлива в режиме сниженных температур.

Конструкция водородного генератора и принципы его работы

Генератор водорода для отопления дома называется электролизер. Принцип работы базируется на двух процессах – физическом, химическом. Конструктивно электролизер представляет собой металлические пластины, которые опущены в емкость с дистиллированной водой. Устройство простое, но при этом запуск в работу приводит к выработке значительного количества тепловой энергии.

Процесс протекает с применением электрического тока, который проходит через воду и пластины разной полярности – анод/катод. При прохождении тока вода расщепляется на водород, кислород. Чем больше площадь пластин, тем выше количество выделяемого газа. Корпус тары дополняется клеммами и втулкой для спуска газа. Клеммы требуются для присоединения проводов, проводящих ток, а без втулки для газа вся конструкция взорвется.

Технология изготовления водородного отопления собственными силами

Чтобы сделать печь на водороде, мастеру пригодится набор материалов и инструментов:

• нержавейка в виде листа размерами 50х50 см;
• 2 болта (6х150), гайки, шайбы;
• фильтр проточной очистки от стиральной машинки;
• 10 м прозрачной полой трубки от водяного уровня;
• контейнер пластиковый пищевой объемом 1,5 л с герметичной крышкой (лучше на защелках);
• штуцеры с Ø 8 мм «елочка»;
• болгарка для распилки металла.

Совет! Для обеспечения агрессивной среды вместо воды лучше брать щелочь, она продлевает срок службы металлических пластин.

Тестовая печь изготавливается несложно, но чтобы сделать полноценное отопление на водороде своими руками продумывается вся сеть, для которой покупаются трубы, радиаторы или контуры для обустройства теплого пола – хозяину следует выбрать схему выкладки, затем делать водородный котел требуемой мощности.

Техника выполнения водородного генератора:

1. Металлическую пластину нарезать на 16 деталей равного размера. Разрезать болгаркой, защитив лицо и руки.
2. Угол каждого куска срезать для соединения деталей, для того же просверлить с обратной стороны пластины отверстие для болта.
3. Из элементов получается 8 анодов и 8 катодов. Получается горелка с параллельным включением.
4. В пищевой контейнер установить все 16 деталей, размещая их по полярности и чередуя плюс и минус. Изолируются панели прозрачными полосками толщиной в 10 мм. Полоски нарезать из колец трубки от водяного уровня.
5. Фиксация пластин на шайбы в таком порядке – сначала шайбу надеть на болт, затем пластину, 3 шайбы и снова пластину. Чередовать пластины по полярности, способ нанизывания через 3 шайбы для всех элементов. Анод в этом случае разворачивается на 180 градусов относительно катода, чтобы «плюс» заходил в зазоры между пластинами с «минусом». Изолировать крайние пластины полосками и затянуть гайки.
6. Найти точку упора болта в емкости, сделать отверстие. Если болты в тару не вошли, ножка болта подрезается, затем метизы вставляются в дырки в стенках контейнера и зажимаются гайками.
7. В крышке тары сделать отверстие для штуцера, который затем вставить и изолировать стык герметиком на силиконовой основе.

Важно! Соблюдение герметичности является основным требованием. Проверить так – подуть в штуцер, если выходит воздух, по ребру крышки нанести слой герметика, просушить и снова продуть. Из-под крышки воздух выходить не должен.

8. Генератор тестируется после заполнения водой и подключения к клеммам источника электричества. На штуцер предварительно надевается шланг, второй конец которого опущен в тару со щелочью и пластинами. Появление пузырей – положительный результат, сеть работает. Как правило, при верном размещении пластин пузыри появляются, поэтому переделывать генератор не придется.

Путем увеличения напряжения в электролите выверяется интенсивность выработки и выхода газа. Вместо воды емкость заполняется щелочью (средство для чистки Крот), подключается источник питания и оценивается работоспособность электролизера. После проверки работы системы горелку стыкуют с трубопроводом, стыки герметизируют и сеть запускается в эксплуатацию.

Важно! Для обеспечения безопасности сети отопления дома водородом, в систему интегрируется фильтр для водяного затвора и клапан для выпуска газа, скопившегося под крышкой.

Видео от мастеров уточнит нюансы сборки электролизера и запуска прибора в работу.