Использование водорода в качестве энергоносителя для обогрева дома – идея очень обольстительная, ведь его теплотворная способность (33.2 кВт / м3) превосходит более чем в 3 раза показатель природного газа (9.3 кВт / м3). В теории, чтобы извлечь горючий газ из воды с будущим сжиганием его в котле, можно использовать водородный генератор для отапливания. Про то, что из этого может выйдет и как сделать такое устройство собственными руками, будет рассказано в данной статье.
Принцип их работы генератора
Как носитель энергии водород в действительности не имеет себе равных, а залежи его практически что не имеют границ. Как мы уже сказали, при сжигании он выделяет немалое количество энергии тепла, несравненно большее, чем любое углеводородное горючее. Вместо вредных соединений, выбрасываемых в атмосферу при использовании природного газа, при возгорании водорода возникнет обыкновенная вода в виде пара. Одна беда: данный химический элемент не попадается в природе в свободном виде, только в соединении с другими веществами.
Одно из похожих соединений – обыкновенная вода, которая представляет собой полностью окисленный водород. Над ее расщеплением на составные детали работали многие ученые мужи мужи очень долго. Нельзя сказать, что безрезультатно, ведь техническое решение по разделению воды все же было найдено. 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 предназначены для газопламенных (сварочных) работ. Ток определенной силы и частоты подается на группы металлических пластин, погруженных в воду. В результате протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с водяным паром. Для его отделения газы пропускаются через сепаратор, потом подаются на горелку. Во избежание обратного удара и взрыва, на подаче вставляется клапан, пропускающий горючее только в одну сторону.
Для контроля за уровнем воды и своевременной подпитки системой планируется специальный датчик, по сигналу которого делается ее впрыск в рабочее пространство для электролизера. За превышением давления внутри сосуда следит аварийный выключатель и сбросной клапан. Обслуживание водородного генератора находится в периодическом добавлении воды, и на этом все.
Водородное отопление: миф или реальность?
Генератор для работ по сварке – это на данный момент единственное применение как показала практика электролитическому расщеплению воды. Использовать его для отопления дома нецелесообразно и вот почему. Затраты источников энергии при газопламенных работах не столь значима, главное, что сварщику не нужно таскать тяжеленные балоны и рыться со шлангами. Иное дело – отопление дома, где каждая копейка на счёту. И тут водород проигрывает всем существующим в настоящий момент видам топлива.
Важно. Затраты электроэнергии на выделение горючего из воды способом электролиза будут на порядок выше, чем гремучий газ сможет выделить при сжигании.
Серийные сварочные генераторы очень дорого стоят, так как в них используются катализаторы процесса электролиза, в их состав входит платина. Можно сделать водородный генератор собственными руками, но его результативность будет еще меньше, чем у заводского. Получить горючий газ вам точно удастся, но вряд ли его хватит на обогрев хотя бы одной комнаты приличных размеров, не то что всего дома. А если и хватит, тогда придется платить довольно высокие счета за электричество.
Чем тратить время и усилия на получение бесплатного топлива, которого не существует априори, легче сделать собственными руками простой электродный котел. Будьте уверены, что так вы израсходуете значительно короче энергии с большей пользой. Все таки, домашние профессионалы – энтузиасты всегда могут проверить свои силы и собрать дома электролизер, с целью провести эксперименты и убедиться во всем самолично. Один из идентичных экспериментов показан на видео:
Как выполнить генератор
Масса интернет-ресурсов публикуют самые разные схемы и чертежи генератора для получения водорода, однако они все работают с одним принципом. Мы предложим вашему вниманию чертеж обыкновенного устройства, взятый из научно-популярной литературы:
Здесь электролизер представляет собой группу металлических пластин, стянутых между собой болтами. Между ними установлены изоляционные прокладки, крайние толстые обкладки тоже выполнены из диэлектрика. От штуцера, вмонтированного в одну из обкладок, идет трубка для подачи газа 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 изготавливать из нержавеющей стали, легированной титаном. Он послужит добавочным катализатором реакции расщепления.
Пластины, что служат электродами, могут быть произвольного размера. Но необходимо понимать, что эфективность аппарата зависит от их площади поверхности. Чем приличное количество электродов удастся применять в процессе, тем лучше. И в дополнение к этому ток который потребляется будет выше, это необходимо учитывать. К концам пластин припаиваются провода, ведущие к источнику электричества. Здесь тоже есть поле для экспериментов: можно подать на электролизер различное напряжение с помощью регулируемого преобразователя электрической энергии.
В качестве электролизера можно применить контейнер из пластика от водяного фильтра, поместив в него электроды из нержавеющих трубок. Изделие удобно тем, что его легко покрывать герметиком от окружающей среды, выводя трубку и провода через отверстия в крышке. Иное дело, что этот рукодельный водородный генератор обладает невысокой производительностью за счёт меньшей площади электродов.
Заключение
На данный момент не существует хорошей и с красивым эффектом технологии, позволяющей реализовать водородное отопление частного дома. Те генераторы, что имеются в продаже, могут хорошо применяться для обработки металлов, однако не для производства горючего для котла. Попытки организовать подобный обогрев приведут к чрезмерному расходу электроэнергии, не считая затрат на оборудование.
