Водневий котел опалення – конструкція і принцип роботи

Із зростанням цін на енергоносії, питання зниження витрат на опалення приватного будинку стає все більш значущим. Однією з альтернатив традиційному обладнання для отримання енергії є водневий котел.

56e36a85d2e11d20c515e484e84f7148 Водневий котел опалення   конструкція і принцип роботи

Принцип функціонування

В основі роботи водневої опалювальної системи лежить реакція, яка виникає при контактах молекул водню і кисню. В результаті взаємодії молекул утворюється так званий газ Брауна і виділяється значний обсяг тепла.

Для використання на практиці спочатку вироблялися водневі котли промислового призначення. Таке обладнання відрізняється великими габаритами, займає значні площі і має досить маленький коефіцієнт корисної дії, не перевищує 80%. Однак технологія поступово розвивалася, і, освоївши котли промислового призначення, виробники поступово прийшли до можливості виготовлення обладнання для опалення житлових будинків.

Для нормального функціонування водневої установки необхідно дотримання ряду параметрів:

  • Можливість надходження води. Зазвичай це водопровідна вода, але може бути і дистильована. Показники споживання рідини залежать від потужності обладнання.
  • Доступ до електроенергії. Електролізна реакція вимагає наявності електрики.
  • Регулярна заміна каталізатора. Періодичність залежить від модифікації та потужності котла.

db3a1bd9484e543b7a2d6cf4d1b12ffb Водневий котел опалення   конструкція і принцип роботи

Принцип роботи водневого котла

Водневе обладнання, вироблене промисловим способом, відрізняється високими стандартами безпеки, воно навіть менш небезпечно в експлуатації, ніж котли на твердому паливі і газі. Всі процеси в водневому апараті відбуваються всередині обладнання, а споживачеві залишається тільки контролювати робочі параметри системи.

Зверніть увагу! На відміну від заводських моделей, в пристроях, зроблених своїми руками, є небезпека витоків вибухонебезпечного газу Брауна. Тому саморобні котли вимагають особливого підходу до забезпечення техніки безпеки.

Сутність водневої опалювальної системи

Водневе опалення приміщень — відмінна заміна природного газу та твердих видів палива. Середня температура згоряння палива може досягати 3 тисяч градусів. Для технологічного процесу знадобиться особлива пальник, яка пристосована для таких температурних режимів.

Комплект водневого обладнання включає в себе:

  • Водневий генератор (електролізер), який відповідальний за реакцію між воднем і киснем. Для оптимізації процесу використовуються каталізатори.
  • Пальник, завдяки якій створюється полум’я. Пальник знаходиться в топковій камері і забезпечує розігрів теплового носія в опалювальній системі.
  • Котел, який виконує функцію теплообмінника.

Котли на водні часто створюються на базі твердопаливних або газових пристроїв за вказаною вище принципом. В плані економії це значно дешевше покупки заводського обладнання. Однак ніхто при цьому не дасть гарантії, що саморобний котел буде відповідати вимогам безпеки.

Переваги і недоліки

До достоїнств обладнання на газ Брауна належать такі якості:

  • безмежні запаси палива, оскільки в його якості виступає звичайна вода;
  • незначне споживання електрики (наприклад, для апарату потужністю 30 кВт досить 0,33 кВт/год);
  • екологічність робочого процесу — відсутні шкідливі викиди, а єдиним виділенням є водяна пара.

Отриманий газ безбарвний і не має запаху. Виявити витік з допомогою нюху нереально. Температура спалаху дорівнює 540 градусів, з-за чого цей газ належить до вибухонебезпечним.

Корисна порада! При купівлі водневого генератора опалення бажано довідатися про моделі котлів і теплообмінників, відповідних по можливості роботи в умовах особливо високих температур.

Основним недоліком заводського обладнання вважається його вартість. Так, наприклад, 27-кіловатна модель одного з європейських виробників коштує близько 1,5 тисяч доларів. Також не варто забувати про витрати на щорічну купівлю нового блоку каталізатора, без заміни якого ефективність водневого котла різко знизиться.

Комплектація системи

Повноцінна система опалення на основі водневого палива потребує наявності і деяких інших складових, крім власне електролізера. Адже генератор є лише постачальником палива в систему. Також необхідно забезпечити безперебійну подачу води і провітрювання приміщення.

Пальник

Правильніше всього купити або зробити самостійно 4-форсунковую пальник. Можна використовувати пальник, яка використовувалася для природного газу.

Котел

Водневий котел опалення виконує функцію передачі тепла від пальника до теплоносія. Як котла можна використовувати будь-котел на твердому паливі. Оскільки топкова камера все одно не буде використовуватися у відповідності з її призначенням, фахівці рекомендують наповнити її гранітними каменями, які будуть нести ряд корисних функцій:

  • граніт сприяє рівномірному розподілу теплової енергії;
  • після закінчення горіння газу Брауна, акумульоване гранітом тепло буде віддаватися теплоносія;
  • граніт захищає теплообмінник апарату від безпосередньої дії вогню, що серйозно продовжить термін експлуатації цього елементу системи.

535bdba6b37097b045ef28d4cd25176f Водневий котел опалення   конструкція і принцип роботи

Водневий котел фірми Giacomini

Кілька порад по створенню водневого опалення

Фахівці рекомендують злегка модернізувати опалювальний систему.

  • Якщо на пальнику поставити датчик полум’я, це збільшить безпеку опалювальної системи. При незапланованому загасанні полум’я, датчик автоматично передасть електролізера команду про припинення подачі газу Брауна в пальник.
  • Необхідно встановити температурні датчики в теплообмінному пристрої, які будуть відгукуватися на перегрів води.
  • До водневої пальнику бажано додати запірну арматуру, що працює в автоматичному режимі і з’єднану з температурним датчиком котла.

Важливо! Категорично не рекомендується модернізувати водневу систему самостійно, так як великі шанси, що це призведе до розгерметизації устаткування і проникнення газу у приміщення.

Водневе опалення потребує знань і умілих рук при його облаштуванні в приватному будинку. Тому доручати таку роботу можна тільки кваліфікованим фахівцям.

Оцініть статтю
Довідник корисних порад