Для отримання тепла в будинку можна використовувати різні джерела енергії. Є серед них і досить незвичайні варіанти - наприклад, водневе паливо. В даний час опалення воднем використовується вітчизняними споживачами рідко через деяких складнощів в отриманні сировини.
Однак метод цей все одно вважається найбільш екологічно чистим і забезпечує нагрів великих приміщень. А витрати на таке опалення будуть хоча і великими в порівнянні з використанням в якості енергоносія газу, проте помітно меншими в порівнянні з експлуатацією твердопаливних і електричних котлів.
Особливості водневого опалення
Вперше опалення будинку на водні було розроблено італійськими винахідниками. Створений ними прилад практично не створював шуму і не викидав в атмосферу шкідливі речовини. При цьому температура всередині котлів була невисокою, і обладнання можна було робити не з чавуну або жароміцної сталі, а зі звичайного металу і навіть пластика.
«Класичним», низькотемпературним варіантом опалення на водні є виділення тепла в процесі утворення води з водню і кисню. Хоча існує і методика, яка передбачає зворотний процес - розщеплення водних молекул для створення водневого палива, що згорає в котлах.
Котлів, що працюють на водні, не потрібна спеціальна система відводу в атмосферу продуктів згоряння. Адже в процесі виділяється тільки пар, нешкідливий для навколишнього середовища. А отримання сировини практично не представляє особливої проблеми, на відміну від таких енергоносіїв, як газ, дизпаливо і пелети.
Витрати при використанні опалення на водні йтимуть тільки на електроенергію для генератора.
Переваги і недоліки
Поширенню системи водневого опалення сприяє цілий ряд переваг такого методу:
- Екологічна чистота викидів.
- Робота без застосування вогню (тільки для звичайних низькотемпературних систем). Так як тепло виходить не при згорянні, а в результаті хімічної реакції. Сполука водню і кисню призводить до отримання води, а виділилася при цьому, йде в теплообмінник. Температура теплоносія при цьому не перевищує 40 градусів, що є практично ідеальним режимом для системи «теплих підлог».
- Використання водневого палива заощаджує кошти власника приватного будинку.
Єдиний більш вигідний спосіб в плані експлуатації - газове опалення, далеко не завжди доступне для заміського житла.
Також використання водню знижує витрати вуглеводнів типу нафти і газу, що представляють собою невідновлювані ресурси.
Правда, є у методики і недоліки. По-перше, водень є досить вибухонебезпечним і, за рахунок цього, важко транспортуються речовиною, хоча ця проблема існує тільки для низькотемпературного варіанта.
По-друге, фахівців, здатних на правильну установку таких котлів і сертифікацію водневих балонів, в нашій країні небагато.
Принцип і пристрій
Робота опалення на водні заснована на виділенні значного обсягу теплової енергії, одержуваної в результаті взаємодії кисневих і водневих молекул. Процес характеризується великими розмірами необхідної для його протікання ємності і високим ККД (> 80%). Для правильного функціонування обладнання необхідно:
- підключення до джерела рідини, роль якого найчастіше виконує воднева система;
- наявність електроживлення, без якого неможливо підтримувати електроліз;
- періодична заміна каталізатора, частота залежить від продуктивності і конструкції котла;
- дотримання вимог безпеки) хоча в порівнянні з газовим опаленням їх набагато менше за рахунок протікання всіх реакцій всередині котла, і від користувача необхідний тільки візуальний контроль процесу).
Втім, з огляду на, що створити своїми руками таке обладнання, як низькотемпературна воднева установка для опалення будинку, навряд чи вийде, найчастіше використовують альтернативний метод - отримання водню і використання його в якості енергоносія. Такий варіант буде доступніше за ціною і забезпечить більшу температуру теплоносія в опалювальній системі (таку ж, як і газ).
збірка системи
До складу систем водневого опалення входять водневі генератори, пальники та котли. Перший необхідний для розкладання рідини на складові (з використанням каталізаторів для прискорення процесу або без них). Пальник створює відкрите полум'я, а котел служить теплообмінних пристроєм. Все це можна придбати у відповідних магазинах, проте та ж система, створена своїми руками, як правило, працює ефективніше.
Збірку генератора водню можна здійснити кількома способами. Для його виготовлення знадобиться кілька сталевих трубок, бак для розташування конструкції, широтно-імпульсний генератор потужністю від 30А і вище або інше джерело живлення. Крім того, при складанні не обійтися без посуду для дистильованої води.
Подача рідини, з якої буде виділятися водень, здійснюється всередину герметичній конструкції, де перебувають пластини з нержавіючої сталі (чим їх більше, тим більше виходить водню, хоча витрачається і додаткова електроенергія), що примикають один до одного.
У ємності під дією струму відбувається процес розщеплення молекул води на кисень і водень, після чого останній подається в котел, де встановлена пальник. Якщо ж струм подається не від мережі, а від ШІМ-генератора, ефективність системи збільшується.
застосовувані матеріали
В системі опалення застосовується, як правило, дистильована вода, в яку додають гідроксид натрію в пропорції 10 л рідини на 1 ст. л речовини. При відсутності або проблематичності отримання потрібної кількості дистиляту дозволяється використання і звичайної води з крана, але тільки в тому випадку, якщо в її складі відсутні важкі метали.
Як металів, з яких виготовляють водневі котли, допустимо використовувати будь-які види нержавіючих сталей - відмінним варіантом стане феррімагнітном сталь, до якої не притягуються зайві частинки. Хоча основним критерієм вибору матеріалу все-таки повинна бути стійкість до корозії і іржі.
Для збірки апарату зазвичай використовуються трубки діаметром 1 або 1,25 дюйма. А пальник купується у відповідному магазині або інтернет-сервісі.
Якщо правильно підібрати матеріали і ретельно вивчити схему опалення, виготовлення установки і її приєднання до котла не являє собою нічого складного.
доцільність методики
Причиною установки системи опалення на водні в приватному будинку може бути відсутність в ньому природного газу та наявність електроенергії. При цьому витрати на забезпечення будівлі теплом виявляються меншими в порівнянні з використанням електронагрівальних приладів.
Крім того, відсутня необхідність в трубах для відводу продуктів згоряння. Виходить, що воднева установка цілком може використовуватися в заміських будинках в якості самостійного або додаткового опалювального обладнання.