Котел для воды


Устройство и принцип работы водородного котла отопления

Принципы альтернативной энергетики все более и более завоевывают внимание потребителей. Во многом этому способствует рост тарифов на традиционные энергоносители, а также периодические сбои на рынке услуг.

В этих обстоятельствах водородный котел отопления рассматривается как один из самых перспективных видов устройств, работающих на возобновляемом топливе, которым и является газ h3.

Прежде чем принять решение о покупке такого агрегата, необходимо ознакомиться с принципом его работы, оценить достоинства и недостатки использования водорода в качестве топлива. Эти вопросы изучены нами и подробно изложены в статье.

Кроме того, мы обозначили параметры, которые стоит учесть при выборе котла, привели советы по эксплуатации и подготовили обзор лучших фабричных водородных генераторов. Любителям самоделок пригодится инструкция по сборке агрегата своими руками.

Свойства водорода как топлива

Как было сказано выше, топливом для подобных агрегатов служит водород, самый легкий в природе газ, не обладающий цветом и запахом. Среди его преимуществ можно назвать большое количество тепла, которое высвобождается при сгорании h3 (121 МДж/кг, в то время как при горении пропана выделяется всего 40 МДж/кг).

В обычных условиях водород горит при температуре +2000°С, однако с помощью катализатора ее можно снизить до +300°С. Это позволяет изготовлять котлы из бюджетной стали, а не из дорогих редкоземельных металлов.

Водород нетоксичен, что обеспечивает безопасность его использованию в быту. При сжигании этого вещества получаются водяные пары, которые улучшают микроклимат в помещениях и не нуждаются в дымоходах.

При применении водорода следует строго соблюдать правила безопасности: при некорректном применении газа или контакте с открытым огнем может произойти разрушительный взрыв

К числу недостатков можно отнести повышенную взрывоопасность водорода, особенно, когда он смешивается с воздухом либо кислородом, что ведет к образованию гремучего газа.

Преимущества и недостатки водородных котлов

Сильными сторонами подобных устройств являются:

  1. Полная экологичность. Продукты разложения воды не наносят вреда атмосфере, они совершенно безопасны для здоровья людей и домашних животных.
  2. Высокий уровень КПД, который может достигать 96%.  Это значительно выше коэффициента полезного действия дизеля, природного газа или угля.
  3. Экономия природных ресурсов за счет применения альтернативных источников энергии.
  4. Невысокая цена получаемых калорий. Для подобных устройств достаточно воды и немного электричества.

В то же время у подобных устройств есть и слабые стороны.

К числу минусов нужно отнести следующие нюансы:

  1. Требовательность в обслуживании. Для максимально высокой степени выработки h3, необходимо каждый год заменять металлические пластины. Помимо замены электродов, для производства запланированного количества энергии необходимо регулярно добавлять катализатор. Частота этой процедуры зависит от мощности, а также от особенностей определенной модели.
  2. Высокую стоимость – заводская установка обойдется не менее, чем в 35-40 тысяч рублей.
  3. Опасность взрыва при повышении нормированного давления в котле.
  4. Дефицит водородных баллонов – их достаточно редко можно встретить в продаже.
  5. Ограниченность выбора. Поскольку подобные отопительные приборы не слишком распространены на российском рынке, не всегда можно быстро найти подходящую модель, а также отыскать компетентных специалистов для монтажа и ремонта оборудования.
  6. Необходимость подвода коммуникаций. Для работы устройства необходимо постоянное подключение к электропитанию для осуществления реакции электролиза, а также к источнику воды, расход которой зависит от мощности прибора.

Необходимо упомянуть о том, что производители уделяют большое внимание новым технологиям, стремятся усовершенствовать водородные котлы, устраняя или минимизируя недостатки.

Принцип работы отопительного агрегата

Благодаря своей активности h3 в чистом виде не встречается в природе, однако его достаточно просто вычленить из обычной воды методом электролиза, при этом выделяется также газообразный кислород.

На представленном изображении можно увидеть схематичное устройство нагревательного оборудования, работающего на водороде, с указанием всех элементов конструкции (+)

Для функционирования отопительного прибора сначала требуется получить h3. Это происходит в особом отсеке, отведенном для протекания подобной реакции. В контейнер наливается жидкость, куда погружаются металлические пластины.

На них подается электроток специально подобранной чистоты, под воздействием которого выделяется h3 и О2, а также в качестве побочного продукта – пары воды.

Полученная смесь пропускается через особое устройство – химический сепаратор, с помощью которого удается вычленить водород, отделив его от прочих примесей. Очищенный газ подается в горелку, на которую установлен клапан.

Он препятствует передвижению h3 в другую сторону, что предотвращает взрыв. При этом кислород и водяной пар через другую систему отвадятся в специальную емкость.

Далее газообразный водород проходит через блок защиты и попадает в камеру сгорания. Здесь он реагирует с газом в присутствии катализатора, вследствие чего образуется тепло, которое через теплообменник поступает в домовую систему отопления.

Выделившиеся в камере водяные пары по специально выделенному каналу возвращаются в резервуар с электролитом, используя, таким образом, процесс рециркуляции.

Регулировка мощности осуществляется при помощи специально оборудованных каналов, число которых может достигать шести. Внутри каждого из этих приспособлений содержится катализатор, благодаря чему при включении стартует процесс выработки тепла.

Газовый поток, нагревшийся до температуры 40°С, начинает движение к теплообменнику, расположенному в камере сгорания.

Благодаря обособленным конструкциям, каналы могут действовать независимо друг от друга, что позволяет включать только часть из них.

Процесс получения водорода в современных электролизных аппаратах полностью автоматизирован. Единственный процесс, выполняемый вручную, – заливание воды в систему

Современные модели снабжаются также различными приборами, например, показателями уровня воды и датчиками давления, что позволяет им работать в автоматическом режиме и экстренно реагировать в непредвиденных ситуациях.

Составные части водородной установки

Устройство системы для отопления, функционирующей на водороде, достаточно проста.

Котел, играющий роль теплообменника, – это основной элемент, где происходит выработка водорода.

Котел, функционирующий на водороде, можно собрать из доступных элементов, а для его работы необходима лишь обычная или дистиллированная вода (+)

Элетролизер – главная действующая часть котла, где происходит электролитическая реакция, приводящая к распаду воды на h3 и О2. Элемент представляет собой резервуар, наполненный водой, в который помещаются металлические электроды, обладающие максимальной проводимостью тока.

К пластинкам подсоединены провода, по которым осуществляется подача электричества.

Горелка – приспособление, способствующее разогреву теплоносителя в отопительной системе. Находится в топочной камере, для ее разжигания подается искра.

Клапан горелки – специальная деталь, находящаяся в верхней части устройства. Благодаря этой детали h3, поднявшийся наверх, легко преодолевает барьер, недоступный другим выделившимся веществам, и поступает непосредственно в горелку.

В заводских водородных котлах предусмотрен блок управления. На панели отображаются показатели напряжения и тока, регулятор мощности и рычаги настройки других параметров работы

Трубопровод – коммуникации, которые отходят от агрегата и используются для подачи тепла во все помещения дома. Для обвязки используют трубы отопления диаметром диаметром 25-32 мм. При прокладке соблюдают основополагающее правило: диаметр каждого следующего разветвления должен быть меньше, чем у предыдущего.

Критерии выбора генераторов

При решении приобрести подобную технику, важно обращать внимание на следующие критерии.

Мощность. У современных приборов величина этого показателя может значительно варьироваться, что позволяет выбрать оптимальный вариант как для небольшого дома, так и для двух-, трехэтажного строения.

Средний расход воды в современных моделях генератора не слишком велик. В течение 24 часов для функционирования прибора понадобится примерно 5,5 литров, за счет которых генерируется 1,2-2 литров топлива

Число контуров. На приборах, функционирующих на водороде, обычно устанавливается отопительный контур. В некоторых моделях предусмотрен также дополнительный монтаж второго (нагревательного) контура.

Уровень потребления электроэнергии. Технологии сегодняшнего дня позволяют добиться отличной производительности тепла при использовании минимума электричества. Энергопотребление различных видов генераторов варьируется от 1,2 до 3 кВт за 1 час.

Низкий расход электроэнергии достигается благодаря тому, что водородный котел работает не беспрерывно, а лишь для поддержания определенной температуры в помещении.

Источник питания. Все разновидности водородных генераторов можно разделить на две большие категории: одна работает от газа, другая – от электричества.

Производитель. Лучше предпочесть проверенных производителей (Италия, США). Стоит опасаться некачественной продукции, предлагаемой сомнительными предприятиями по крайне низким ценам.

Советы по эксплуатации котла

Для улучшения функционала агрегата важно придерживаться прилагаемой инструкции. Усовершенствовать работу прибора можно, добавив дополнительные детали (при этом следует строго соблюдать правила безопасности).

Установленный на горелке датчик пламени повышает безопасность системы. При затухании огня устройство в автоматическом режиме перекрывает поступление горючего газа в горелку, тем самым препятствуя его попаданию в помещение

Можно вмонтировать во внутреннюю часть теплообменника специальные датчики, позволяющие отслеживать повышение показателей нагрева воды, а также дополнить конструкцию горелки запорной арматурой.

Достаточно подключить ее непосредственно к датчику температуры, чтобы котел автоматически выключался, как только нагрев достигнет заданного показателя.

Полезно также установить устройство нормированного охлаждения котла.

Устройства на водороде могут применяться не только как единственное отопительное оборудование в доме, но и совмещаться с другими системами нагрева. Основные теплоустановки в этом случае могут работать в низкотемпературном режиме.

В случае соблюдения норм эксплуатации агрегат, работающий на водороде, послужит не один десяток лет. Хотя гарантийный срок подобных устройств составляет 15 лет, на практике они могут качественно работать на протяжении 20-30 лет.

Починка подобных аппаратов не составит труда опытному мастеру, поскольку принципиальная схема котла на водороде не слишком отличается от аналогов, работающих на иных видах топлива.

Топ-5 фабричных водородных генераторов

Первой фирмой, изготовившей и запатентовавшей технологию изготовления котла на водородном топливе, была итальянская компания Giacomini. Она специализируется на аппаратах, в основу которых положены экологические способы получения энергии: геотермальных насосах, солнечных панелях и других.

h3ydroGEM — каталитическая камера сгорания, в каждом рожке которой находится вещество, ускоряющее реакцию сгорания водорода. Благодаря этому процесс происходит при сравнительно низкой температуре

В настоящее время подобные модели изготовляются американскими, китайскими, европейскими компаниями, однако их ассортимент не слишком широк по сравнению с котлами, функционирующих на других видов топлива.

Лучшие фабричные модели водородных систем

Среди наиболее популярных моделей отметим:

  1. МегаТанк100 – генератор, работающий на электричестве от сети. Имеет надежную многоуровневую систему защиты от перегрева и замыкания, что гарантирует безопасную и продуктивную работу. Стоимость модели зависит от ее комплектации.
  2. STAR-2000 – дорогостоящий агрегат (>200000 рублей) обладает отличными техническими характеристиками. Несмотря на то, что этот генератор потребляет минимум энергии, он способен отапливать помещение площадью 251-300 квадратных метров.
  3. Kingkar – работающий от сети прибор, имеющий отличные рабочие свойства. Стоимость модели достаточно высока – около 100 тысяч рублей, однако она возмещается экономичным потреблением энергии.
  4. h3-2 – итальянская техника класса «экстра» по высокой цене (примерно 250 000 рублей). позволяющая нагревать воздух в обширных пространствах (от 300 м3 и выше) с минимальным расходом электричества.
  5. Free Energy – качественные устройства по демократичной стоимости в пределах 15-35 тысяч рублей (цена зависит от мощности и других характеристик). Снабжены блоком управления, автоматизирующим многие процессы, многоуровневым датчиком регулирования напряжения и давления.

Существуют также и другие модели в разных ценовых категориях.

Как сделать котел самостоятельно

Генераторы отопления имеют достаточно легкую конструкцию. При известном уровне мастерства можно собрать прибор самостоятельно. В то же время из-за взрывоопасности водородной смеси такая работа требует чрезвычайной ответственности, знаний техники безопасности и опыта монтажа подобных устройств.

При самостоятельном изготовлении прибора не удастся избавиться от солидных финансовых затрат, поскольку часть компонентов лучше приобрести готовыми. Высокий риск заставляет задуматься о заводских установках, на которые производители дают долгосрочные гарантии

Процесс изготовления своими руками водородного котла можно разделить на несколько этапов.

Шаг №1 – выполнение чертежа и подготовка материалов. Прежде всего следует найти в Интернете аналогичные проекты, чтобы на их основе продумать приспособление, которое соответствовало бы всем условиям и возможностям.

Необходимо точно рассчитать все показатели, и прежде всего, необходимую мощность, а также решить вопрос о материалах, которые будут использоваться для изготовления котла. Оптимальным вариантом считаются ферромагнитные сплавы, однако вполне подойдет емкость, выполненная из нержавеющей стали.

Хотя отопительные водородный генератор может иметь разные конструкции, неизменными остаются следующие детали:

Шаг 2 – создание электролитов. Для изготовления пластин, которыми будет оснащен электролизер, нужно взять лист стали средней толщины. При помощи ножниц для металла, ножовки или иного инструмента он разрезается на равные полоски в количестве 18 и более штук (число должно быть обязательно четным).

С обратной страны в каждой из них необходимо просверлить отверстия для болтов, которые понадобятся, чтобы удерживать эти элементы в электролите совершенно неподвижно.

Все пластины делим на аноды и катоды, в зависимости от этого деления к ним подсоединяются провода, соответственно передающие положительный и отрицательный заряды.

Использование постоянного тока более результативно, нежели применение переменного. В качестве его источника лучше всего воспользоваться генератором типа ШИМ.

Шаг №3 – сборка электролизера. Наилучшим материалом для изготовления этого элемента является нержавеющая сталь. Из металла сваривается надежная конструкция прямоугольной либо квадратной формы, после чего в нее заливается вода либо смесь h3O с катализатором, а также размещаются подготовленные пластины с подсоединенными проводками.

Шаг №4 – подсоединение горелки. В верхней части устройства монтируется горелка – лучше воспользоваться покупной моделью, приобрести которую можно в специализированном магазине.

Шаг №5 – монтаж и подсоединение сепаратора, который необходим для выделения из смеси газов водорода.

В заключение прокладывается трубка, по которой h3 будет подниматься до горелки, а также подсоединяются элементы, отводящие тепло и распределяющие его по всему дому.

Какая вода лучше – обычная или дистиллированная

Один из вопросов, который часто задают владельцы водородных котлов, касается воды, использующейся для работы устройств.

Дистиллированную воду для работы водородного котла можно приобрести в магазинах или наладить ее производство самостоятельно, используя простейшую установку

По мнению специалистов, наилучшие показатели заводские или самодельные устройства демонстрируют при работе на дистиллированной воде, в которую добавлено совсем немного гидроксида натрия (на 10 литров h3О – одну столовую ложку).

Однако водородный котел может с успехом функционировать и на водопроводной воде, главное, чтобы в ней не содержались соли тяжелых металлов.

Выводы и полезное видео по теме

На представленном ниже видеоролике вы увидите обзор модели газового котла, работающего на водородном топливе, произведенного известной корейской компанией DAEWOO.

Водород не без основания называют топливом будущего: этот газ может стать практически безграничным ресурсом дешевого экологически чистого горючего, которое можно использовать в разных установках.

Котел на водородном топливе, изготовленный в заводских условиях или самостоятельно, позволит создать автономную отопительную систему. Это поможет значительно сократить платежи в ЖКХ, решит вопрос о поддержании комфортной температуры в жилых комнатах и подсобных помещениях.

Есть опыт использования водорода в качестве топлива? Хотите задать вопросы по теме или рассказать о своем изобретении? Пожалуйста, комментируйте публикацию, участвуйте в обсуждениях и оставляйте фотографии своих самоделок. Блок обратной связи расположен ниже.

sovet-ingenera.com

Газовые котлы для нагрева воды и обогрева загородного дома

Газовые котлы для отопления домов – оборудование передает энергию, образовавшуюся в результате сгорания газа. Устройства используются для обогрева домов в местности, где предусмотрено централизованное газоснабжение, позволяют создать в помещении комфортные для длительного пребывания условия.

При отсутствии центрального газоснабжения отопление может быть осуществлено с использованием баллонов различного объема. В данном случае необходимо следить за качеством баллонов и их исправностью.

Баллоны для газа разной емкости

Газовые котлы являются популярными и используются для отопления загородного дома. Это обусловлено надежностью и экономичностью оборудования.

Как выбрать газовые котлы для отопления частного дома? Для того, чтобы ответить на этот вопрос необходимо рассмотреть варианты оборудования и его специфику.

По функциональным особенностям газовые котлы разделяют на одноконтурные котлы и двухконтурные.

Одноконтурные котлы

Схема отопления загородного дома на основе одноконтурного котла

Одноконтурный котел используется только для отопления. Чтобы устройство выполняло функцию обеспечения помещения горячим водоснабжением, придется дополнительно приобрести бойлер. Его размер выбирают в зависимости от количества людей, постоянно проживающих в доме. Чем больше жителей, тем больше должен быть объем бойлера. Рекомендованный размер бойлера 100 литров на одного человека.

Необходимо учитывать, во время работы бойлера одноконтурный котел не нагревает воду для системы отопления. Нагрев возобновляется только по достижении определенной температуры воды в бойлере. При большом расходе горячей воды, котел может плохо справляться с функцией отопления. Перерыв в работе газового котла на отопление может быть очень длительным. В результате в помещении будет прохладно.

Двухконтурные котлы

Схема отопления загородного дома на основе двухконтурного котла

Двухконтурный газовый котел для отопления частного дома – оборудование, которое выполняет одновременно несколько функций: отопление помещения и обеспечение горячим водоснабжением.

Устройство имеет встроенную горелку. Горячая вода подается в кран сразу после его открывания. При отсутствии рециркуляционного насоса и низкого давления воды в системе, чтобы из крана пошла горячая вода, придется подождать несколько минут, пока стечет оставшаяся в системе холодная. Время ожидания зависит от удаленности водозабора от отопительного оборудования, диаметра трубы и прочих факторов.

Приобретение двухконтурного газового котла экономически выгодно, но дороже, нежели покупка одноконтурного плюс бойлера. Устройство занимает гораздо меньше места.

При обеспечении горячего водоснабжения подача нагретой воды в систему отопления не приостанавливается. Оборудование обеспечивает бесперебойную работу обоих систем и отопления, и горячего водоснабжения. Специально для этого предусмотрено два независимых контура.

Двухконтурный газовый котел Viessmann Vitodens и его схема

Способы отвода продуктов горения

Двухконтурные котлы разделяют по способу отвода продуктов сгорания:

В дымоходных системах продукты горения выводятся при помощи трубы. В конденсационных котлах установка дымохода требует полной герметизации. Турбированные системы предполагают дополнительную установку вентилятора в дымоходе.

Газовый двухконтурный турбо котел nova

  1. Индикатор питания
  2. Индикатор нагрева
  3. Ручная регулировка подачи горячей воды
  4. Ручная регулировка отопления
  5. Будьте внимательны при включении котла в розетку 220В - имеет значение полярность подключения, если котел включается всего на несколько секунд, загорается красный индикатор, вода перестанет нагреваться. Переверните вилку и включите в розетку снова.

Где можно устанавливать газовые котлы

Газовые котлы для отопления дома можно классифицировать не только по количеству контуров, но и по типу установки. Оборудование монтируется на стену или устанавливается на полу. Оба вида имеют свои особенности.

Настенные газовые котлы принято называть мини-котельной. В одном корпусе изделия содержится теплообменник, горелка, устройство управления для нее, циркуляционные насосы, расширительный бак, манометр, термометр, система безопасности и прочие элементы. Такая техника вобрала в себя все наиболее передовые современные технологии.

Настенные котлы имеют ряд преимуществ к ним можно отнести:

  1. Более низкую стоимость. В среднем разница в цене между настенными и напольными котлами одинаковой мощности – 20% и более.
  2. Оборудование гораздо проще установить. Это позволяет существенно сэкономить на монтаже отдельных элементов.
  3. Кроме этого, достоинством устройства являются его небольшие габариты. Это компактное устройство, которое при необходимости можно прикрыть мебельными панелями, сделав его полностью незаметным.
  4. Настенный котел органично вписывается в интерьер помещения.

Устройство может иметь мощность 12-42 кВт. Площадь обогрева соответственно 50-400 м2.

Оборудование разделяют на изделия с принудительной вентиляцией и естественной тягой. Ведущие производители мира выпускают изделия обоих типов, что позволяет выбрать наиболее подходящее в зависимости от исходных данных помещения.

Особенности настенных котлов с естественной и принудительной тягой

Схема в котлах отопления с естественной тягой

Изделие с принудительной вентиляцией предусматривает отвод продуктов распада при помощи встроенного вентилятора. Кроме этого, они не нуждаются в притоке свежего воздуха, необходимого для поддержания горения. Оборудование с принудительной вентиляцией не сжигает кислород в помещении. Устройства подходят для помещений, где отсутствует дымоход.

В настенных котлах с естественной тягой продукты распада удаляются за счет традиционного дымохода, который выводит вредные вещества на улицу.

Настенные котлы с пьезоэлектрическим розжигом

Также настенные изделия различают по типу розжига. Он может быть электрическим или пьезорозжигом. Котлы с электрической системой розжига гораздо более экономичные. В системе отсутствует запальник, который непрерывно горит. Это позволяет существенно снизить расход газа. При перебоях в электроснабжении оборудование автоматически возобновляет свою работу.

Модель же с пьезорозжигом при отключении электричества необходимо включать вручную. Это особенно неудобно, если отключение произошло днем, когда дома никого нет. По возвращении жителей в помещении будет холодно. Для возобновления отопления систему придется включить и дождаться, пока вода в ней нагреется до нужной температуры.

Тип горелки настенного котла

Тип горелки настенного котла

Настенные газовые котлы для дома разделяют по типу горелки. Она может быть обычной или модуляционной. Второй вид позволяет обеспечить экономную работу котла. Устройство самостоятельно регулирует мощность в зависимости от потребности в тепле.

Модуляционная горелка гарантирует комфортные условия обеспечения горячей водой, постоянно поддерживает температуру на уровне заданной. Устройство самостоятельно включается при снижении температуры в системе, после нагрева выключается.

Большинство моделей настенного газокотельного оборудования оснащены дополнительными изделиями, которые обеспечивают безопасную эксплуатацию техники.

  1. датчик огня в случае пропадания по каким-либо причинам пламени, автоматически отключает подачу газа в устройство;
  2. термостат при экстренном повышении температуры полностью отключает настенный котел;
  3. при исчезновении электроснабжения специальное устройство также полностью блокирует работу оборудования.

Модели и стоимость настенных одноконтурных котлов

Одноконтурные настенные котлы предлагаются производителями: Vaillant; Baxi; Ariston; Bosch; BERETTA, NOVA

Vaillant газовый двухконтурный котел

Популярные модели:

Выбор конкретного изделия зависит от площади помещения, функционала и эксплуатационных характеристик.

Модели и стоимость настенных двухконтурных котлов. Двухконтурные настенные котлы предлагаются компаниями: Ferroli, Ariston, BERETTA, Сhaffoteaux и другими.

Востребованные модели:

Данные устройства преимущественно имеют одинаковую мощность. Оборудование отличается эксплуатационными характеристиками, КПД, функциональностью.

Напольное газовое оборудование

Двухконтурный напольный газовый котел

Напольный газовый котел устанавливается преимущественно в отдельном помещении. Теплообменник устройства может быть изготовлен из высококачественной стали или чугуна. Оба материала имеют свои плюсы и минусы.

Чугунный теплообменник не боится воздействия влаги. Он меньше подвержен коррозии. Чугун – хрупкий материал. Это повышает риск повреждения теплообменника при транспортировке оборудования, а также его погрузке и выгрузке. Кроме этого, разрушение изделия из чугуна происходит из-за использования в системе чересчур жесткой воды.

Теплообменник из стали имеет меньший вес, нежели чугунный, металл не боится повреждения при транспортировке. Несоблюдение правил эксплуатации оборудования приводит к возникновению коррозии металла, последующего выхода теплообменника из строя.

Реже встречаются модели из меди и нержавеющей стали. Обе разновидности не подвержены коррозии, не боятся механических повреждений. Стоимость металла существенно выше, что влияет на цену самого теплообменника и котла.

Минимизировать риск поломки стального напольного котла и продлить срок его эксплуатации можно, внимательно следя за тем, чтобы температура в системе не падала ниже так называемой точки росы. В таком случае на поверхности не образуется конденсат, разрушительно воздействующий на металл.

Типы горелок напольных котлов

Типы горелок напольных котлов

Напольное оборудование может иметь атмосферную или надувную горелку. У каждой из них свои особенности. Надувная горелка имеет большую стоимость и при этом высокий КПД. Атмосферные горелки работают гораздо тише и имеют меньшую стоимость. Кроме этого, атмосферная горелка входит в стоимость основного оборудования, являясь его неотъемлемой частью.

Надувную горелку приобретают дополнительно. Она не входит в комплектацию котла. Оборудование с атмосферной горелкой имеет мощность 10-80 кВт. Котлы с горелками надувного типа могут иметь мощность несколько тысяч киловатт. Это позволяет использовать устройство для обогрева помещений очень большой площади.

Теплообменник напольного котла боится образования накипи, возникающей в результате отложения минеральных соединений.

Теплообменник напольного котла

Накипь препятствует нормальному теплообмену, что, в свою очередь, способствует снижению продуктивности работы оборудования, а также приводит к перерасходу газа.

Модели и стоимость напольных котлов

Напольные газовые котлы выпускаются следующими производителями: Baxi, ATON, Buderus, РОСС.

Модели напольных газовых котлов:

Стоимость оборудования зависит от его типа, мощности, производителя.

Преимущества газовых котлов

Газовый настенный котел

Газовые котлы являются одними из наиболее распространенных, оборудование имеет ряд преимуществ, в сравнении с электрическими и твердотопливными котлами:

  1. В зависимости от мощности оборудование позволяет обогреть как совсем небольшое помещение, так и загородный дом внушительных размеров;
  2. Газовые котлы имеют высокий коэффициент полезного действия. Ряд моделей имеют КПД – до 98%;
  3. Стоимость газа для оборудования гораздо ниже цены электричества и твердого топлива;
  4. Устройство отдает гораздо больше энергии, чем потребляет;
  5. При установке газового котла нет необходимости следить за пламенем. Подача газа в устройство осуществляется непрерывно. Владельцу не придется вставать ночью, чтобы добавить топливо в котел;
  6. Если по каким-либо причинам пламя в оборудовании погасло, встроенный датчик самостоятельно уведомляет систему электрического розжига, в результате чего осуществляется подача искры на горелку;
  7. Оборудование просто в эксплуатации. Запуск, выключение осуществляется при помощи одной кнопки.
  8. Необходимая температура устанавливается, регулируется вручную или при помощи погодозависимой автоматики;
  9. Газокотельное оборудование имеет длительный срок эксплуатации. При соблюдении правил использования оно способно служить десятилетиями, не теряя работоспособности и своих характеристик.

Недостатки газовых котлов

Как и любое другое оборудование, газокотельное имеет свои недостатки. К ним можно отнести:

  1. Для установки техники придется соблюсти определенные условия, которые касаются технической стороны. Необходимо оформить соответствующие документы. Установка согласовывается Газтехнадзором. Для подписания документов должен быть предоставлен проект, копия договора с организацией, осуществляющей монтаж, копия лицензии этой компании на осуществлении деятельности по установке газового оборудования;
  2. Перед монтажом следует установить дымоход, основная функция которого – выведение отработанных веществ. При наличии в доме камина или второго котла, работающего на другом топливе, для газового оборудования предусматривается отдельный дымоход. Подключать его к общему – категорически запрещено. Искра от котла в общем дымоходе может привести к возгоранию или взрыву;
  3. Установка напольного котла осуществляется только в хорошо вентилируемом помещении с отдельным выходом на улицу и открывающимся окном или форточкой. Это важно для оборудования с атмосферной горелкой;
  4. При низком давлении в системе газопровода, котел может начать коптить, снижается его КПД. Это же касается и износа горелки. Со временем она также начинает коптить;
  5. При установке устройства для обогрева помещения площадью менее 100 м2 требуется монтаж автоматической системы, которая осуществляет контроль за утечкой газа. Поэтому для строений небольшой площади монтаж газокотельного оборудования может быть экономически невыгодным.

Проточные устройства и оборудование для обогрева, что выбрать

Также существуют проточные нагреватели. Это газовые колонки, которые устанавливаются на проточную воду, то есть встраиваются непосредственно в магистраль.

Проходя по встроенному теплообменнику, вода нагревается и поступает к потребителю уже горячей. Оборудование используется для обеспечения помещения горячим водоснабжением. Для системы отопления такие устройства не применяются. Постоянная подача горячей воды в прибор опасна перегревом устройства и его последующим выходом из строя.

Газовый котел и солнечный коллектор, как нагревается вода

Для системы отопления при ограниченном пространстве используются преимущественно настенные газовые котлы. Выбирая между двумя видами оборудования, настенным котлом или колонкой, ориентироваться необходимо на функции, которые оборудование должно выполнять.

Для нагрева воды и отопления предпочтение отдают двухконтурным котлам. Или одновременно двум независимым изделиям –котлу и колонке. Колонка будет обеспечивать постоянное горячее водоснабжение, а котел работать на нагрев воды в системе отопления. Минусом использования двух устройств одновременно является подвод газа к обеим точкам. Также 2 устройства занимают гораздо больше места, нежели одно.

Накопительные котлы – конструкция и принцип работы

Проточные и накопительные водонагреватели

Накопительные котлы или как их еще называют – бойлеры – это оборудование, предназначенное для нагрева большого количества воды, использующейся для горячего водоснабжения помещения.

Устройство работает преимущественно от электросети и представляет собой бак овальной или круглой формы, который заключен в слой теплоизоляционного материала, поверх которого находится декоративный кожух. В качестве утеплителя обычно используется пенополиуретан.

Емкость изготавливается из:

В нижней части бака размещается ТЭН, который нагревает воду, температура которой ограничена термостатом. В большинстве моделей максимальная температура нагрева воды – 75 ºС.

При отсутствии разбора воды оборудование работает на поддержание температуры на уровне заданной. Система автоматически включает ТЭН для подогрева, после достижения необходимой температуры - выключает его.

ТЭН оборудован дополнительной защитой от перегрева, которая автоматически отключает нагревательный элемент при достижении температуры воды – 85 градусов.

Наиболее оптимальной температурой нагрева воды для бойлера является - 55 ºС. При таком режиме работы устройство не только обеспечивает необходимое количество горячей воды, но и экономит электроэнергию. Разбор воды осуществляется при помощи трубки, которая входит в верхнюю часть бака. В этом месте вода имеет наибольшую температуру.

Подпитка холодной водой происходит в нижней зоне, где установлен нагревательный элемент. Для защиты оборудования от электрохимической коррозии, устройство оборудовано магниевым анодом, который со временем имеет свойство разрушаться, поэтому требует регулярной замены. В среднем анод работает 2-3 года. По истечении этого срока приобретается и устанавливается новый.

Стоимость обогрева загородного дома

Стоимость обогрева загородного дома

Стоимость обогрева загородного дома при помощи газа зависит от наличия центрального газоснабжения. При его отсутствии система может работать от баллона. В таком вариант подключение осуществляется в максимально короткие сроки. Кроме этого, отказ от врезки в центральную систему и прокладка газопровода на участках позволяет существенно сэкономить.

Запуск такой системы обойдется в сумму 50 000-150000 рублей в зависимости от выбранного оборудования. Приобрести баллоны большого объема для сжиженного газа можно в специализированных компаниях. Ряд из них оказывают услуги выезда для заправки на место установки баллонного оборудования.

Отопление от системы центрального газоснабжения с учетом проекта и подключения в среднем обойдется минимум на 100 000 рублей дороже.

Для отопления 100 м2 площади в среднем требуется 10 кВт мощности в час. Для расчета месячного расхода необходимо умножить на 30 дней и 24 часа. В результате получается 7200 кВт в месяц. 10 кВт мощности приблизительно равно 1 м3 газа метана.

Возможность установки газового котла для обогрева каркасного дома

Газовые котлы имеют широкую область применения. Их можно устанавливать в загородных домах любого типа.

При устройстве системы отопления каркасного загородного дома, может использоваться любое газовое оборудование. Конструкция не имеет ограничений в выборе техники. Газовые котлы являются наиболее эффективны и экономически выгодны.

При выборе газового котла важно учитывать зависимость устройства от электросети. Для загородных домов, где наблюдаются частые перебои с электроснабжением, можно установить упрощенную систему без автоматики. Оборудование будет поддерживать температуру воды в системе независимо от температуры в помещении. Также можно дополнительно использовать теплогенератор, который самостоятельно вырабатывает из тепла электричество, необходимое для бесперебойной работы автоматики.

framehouse.club

Котел на воде своими руками

Для получения тепла в доме можно использовать различные источники энергии. Есть среди них и достаточно необычные варианты – например, водородное топливо. В настоящее время отопление водородом используется отечественными потребителями редко из-за некоторых сложностей в получении сырья.

Однако метод этот все равно считается самым экологически чистым и обеспечивает нагрев больших помещений. А расходы на такое отопление будут хотя и большими по сравнению с использованием в качестве энергоносителя газа, однако заметно меньшими по сравнению с эксплуатацией твердотопливных и электрических котлов.

Особенности водородного отопления

Впервые отопление дома на водороде было разработано итальянскими изобретателями. Созданный ими прибор практически не создавал шума и не выбрасывал в атмосферу вредные вещества. При этом температура внутри котлов была невысокой, и оборудование можно было делать не из чугуна или жаропрочной стали, а из обычного металла и даже пластика.

«Классическим», низкотемпературным вариантом отопления на водороде является выделение тепла в процессе образования воды из водорода и кислорода. Хотя существует и методика, предусматривающая обратный процесс – расщепление водных молекул для создания водородного топлива, сгорающего в котлах.

Котлам, работающим на водороде, не нужна специальная система отвода в атмосферу продуктов сгорания. Ведь в процессе выделяется только пар, безвредный для окружающей среды. А получение сырья практически не представляет особой проблемы, в отличие от таких энергоносителей, как газ, дизтопливо и пеллеты.

Расходы при использовании отопления на водороде будут идти только на электроэнергию для генератора.

Преимущества и недостатки

Распространению системы водородного отопления способствует целый ряд достоинств такого метода:

  1. Экологическая чистота выбросов.
  2. Работа без применения огня (только для обычных низкотемпературных систем). Так как тепло получается не при сгорании, а в результате химической реакции. Соединение водорода и кислорода приводит к получению воды, а выделившаяся при этом энергия идет в теплообменник. Температура теплоносителя при этом не превышает 40 градусов, что является практически идеальным режимом для системы «теплых полов».
  3. Использование водородного топлива экономит средства владельца частного дома.

Единственный более выгодный способ в плане эксплуатации – газовое отопление, далеко не всегда доступное для загородного жилья.

Также использование водорода снижает затраты углеводородов типа нефти и газа, представляющих собой невозобновляемые ресурсы.

Правда, имеются у методики и недостатки. Во-первых, водород является достаточно взрывоопасным и, за счет этого, трудно транспортируемым веществом, хотя эта проблема существует только для низкотемпературного варианта.

Во-вторых, специалистов, способных на правильную установку таких котлов и сертификацию водородных баллонов, в нашей стране немного.

Принцип и устройство

Работа отопления на водороде основана на выделении значительного объема тепловой энергии, получаемой в результате взаимодействия кислородных и водородных молекул. Процесс характеризуется большими размерами необходимой для его протекания емкости и высоким КПД (>80%). Для правильного функционирования оборудования необходимо:

Впрочем, учитывая, что создать своими руками такое оборудование, как низкотемпературная водородная установка для отопления дома, вряд ли получится, чаще всего используют альтернативный метод – получение водорода и использование его в качестве энергоносителя. Такой вариант будет доступнее по цене и обеспечит большую температуру теплоносителя в отопительной системе (такую же, как и газ).

Сборка системы

В состав систем водородного отопления входят водородные генераторы, горелки и котлы. Первый необходим для разложения жидкости на составляющие (с использованием катализаторов для ускорения процесса или без них). Горелка создает открытое пламя, а котел служит теплообменным устройством. Все это можно приобрести в соответствующих магазинах, однако та же система, созданная своими руками, как правило, работает эффективнее.

Сборку генератора водорода можно осуществить несколькими способами. Для его изготовления понадобится несколько стальных трубок, бак для расположения конструкции, широтно-импульсный генератор мощностью от 30А и выше или другой источник питания. Кроме того, при сборке не обойтись без посуды для дистиллированной воды.

Подача жидкости, из которой будет выделяться водород, осуществляется внутрь герметичной конструкции, где находятся пластины из нержавеющей стали (чем их больше, тем больше получается водорода, хотя тратится и дополнительная электроэнергия), примыкающие друг к другу.

В емкости под действием тока происходит процесс расщепления молекул воды на кислород и водород, после чего последний подается в котел, где установлена горелка. Если же ток подается не от сети, а от ШИМ-генератора, эффективность системы увеличивается.

Применяемые материалы

В системе отопления применяется, как правило, дистиллированная вода, в которую добавляют гидроксид натрия в пропорции 10 л жидкости на 1 ст. л вещества. При отсутствии или проблематичности получения нужного количества дистиллята разрешается использование и обычной воды из крана, но только в том случае, если в ее составе отсутствуют тяжелые металлы.

В качестве металлов, из которых изготавливают водородные котлы, допустимо использовать любые виды нержавеющих сталей – отличным вариантом станет ферримагнитная сталь, к которой не притягиваются лишние частицы. Хотя основным критерием выбора материала все-таки должна быть устойчивость к коррозии и ржавчине.

Для сборки аппарата обычно используются трубки диаметром 1 или 1,25 дюйма. А горелка приобретается в соответствующем магазине или интернет-сервисе.

Если правильно подобрать материалы и тщательно изучить схему отопления, изготовление установки и ее присоединение к котлу не представляет собой ничего сложного.

Целесообразность методики

Причиной установки системы отопления на водороде в частном доме может быть отсутствие в нем природного газа и наличие электроэнергии. При этом расходы на обеспечение здания теплом оказываются меньшими по сравнению с использованием электронагревательных приборов.

Кроме того, отсутствует необходимость в трубах для отвода продуктов сгорания. Получается, что водородная установка вполне может использоваться в загородных домах в качестве самостоятельного или дополнительного отопительного оборудования.

Отопление водородом своими руками

Еще средневековый ученый Парацельс во время одного из своих экспериментов заметил, что при контакте серной кислоты с феррумом образуются воздушные пузырьки. В действительности то был водород (но не воздух, как считал ученый) – легкий бесцветный газ, не имеющий запаха, который при определенных условиях становится взрывоопасным.

Водородные генераторы для отопления могут обладать различной мощностью

В нынешнее время отопление водородом своими руками – вещь весьма распространенная. Действительно, водород можно получать практически в неограниченном количестве, главное, чтобы были вода и электроэнергия.

Химические свойства Н2

Как работает водородное отопление

Такой способ отопления был разработан одной из итальянских компаний. Водородный котел работает, не образуя никаких вредных отходов, из-за чего считается самым экологическим и бесшумным способом обогрева дома. Инновация разработки в том, что ученым удалось добиться сжигания водорода при относительно низкой температуре (порядка 300?С), а это позволило изготавливать подобные отопительные котлы из традиционных материалов.

Водородные топливные элементы для дома

При работе котел выделяет только безвредный пар, и единственное, что требует затрат – это электроэнергия. А если совместить такое с солнечными панелями (гелиосистемой), то эти расходы можно и вовсе свести к нулю.

Обратите внимание! Зачастую котлы на водороде используются для нагрева систем «теплого пола», которые можно легко смонтировать своими руками.

Как же все происходит? Кислород вступает в реакцию с водородом и, как мы помним из уроков химии в средних классах, образует молекулы воды. Реакция провоцируется катализаторами, в результате выделяется тепловая энергия, нагревающая воду примерно до 40?С – идеальной температуры для «теплого пола».

Регулировка мощности котла позволяет добиться определенного температурного показателя, необходимого для отопления помещения с той или иной площадью. Также стоит отметить, что такие котлы считаются модульными, т. к. состоят из нескольких независимых друг от друга каналов. В каждом из каналов имеется упомянутый выше катализатор, в результате в теплообменник поступает теплоноситель, уже достигший необходимого показателя в 40?С.

Обратите внимание! Особенностью такого оборудования является то, что каждый из каналов способен вырабатывать разную температуру. Таким образом, один из них можно провести к «теплому полу», второй к соседнему помещению, третий к потолку и т. д.

Основные достоинства отопления на водороде

Данный способ обогрева дома имеет несколько существенных преимуществ, которыми обусловлена возрастающая популярность системы.

  1. Впечатляющий КПД, который нередко достигает 96%.
  2. Экологичность. Единственный побочный продукт, выделяющийся в атмосферу – это водяной пар, который не способен навредить окружающей среде в принципе.
  3. Водородное отопление постепенно заменяет традиционные системы, освобождая людей от необходимости в добыче природных ресурсов – нефти, газа, угля.
  4. Водород действует без огня, тепловая энергия образуется путем каталитической реакции.

Можно ли самостоятельно сделать водородное отопление?

В принципе, это возможно. Главный элемент системы – котел – можно создать на основе ННО генератора, то есть, обычного электролизера. Все мы помним школьные опыты, когда засовывали в емкость с водой оголенные провода, подключенные к розетке путем выпрямителя. Так вот, для сооружения котла вам потребуется повторить этот опыт, но уже в более крупных масштабах.

Обратите внимание! Водородный котел используется с «теплым полом», о чем мы уже говорили. Но обустройство такой системы – это тема уже другой статьи, поэтому мы будем опираться на то, что «теплый пол» уже устроен и готов к использованию.

Постройка водородной горелки

Приступаем к созданию водной горелки. Традиционно, начинать будем с приготовления необходимых инструментов и материалов.

Что потребуется в работе

  1. Лист «нержавейки».
  2. Обратный клапан.
  3. Два болта 6х150, гайки и шайбы к ним.
  4. Фильтр проточной очистки (от стиральной машины).
  5. Прозрачная трубка. Для этого идеально подходит водяной уровень – в магазинах стройматериалов он продается по 350 рублей за 10 м.
  6. Пластиковый герметичный контейнер для пищи емкостью 1,5 л. Примерная стоимость – 150 рублей.
  7. Штуцеры с «елочкой» o8 мм (такие отлично подойдут для шланга).
  8. Болгарка для распиливания металла.

А теперь разберемся, какую именно нержавеющую сталь нужно использовать. В идеале для этого следует взять сталь 03Х16Н1. Но купить целый лист «нержавейки» порой весьма накладно, ведь изделие толщиной 2 мм стоит более 5500 рублей, к тому же его нужно как-то привезти. Поэтому, если где-то завалялся небольшой кусок такой стали (хватит и 0,5х0,5 м), то можно обойтись и им.

Корпус никель-водородного аккумулятора

Мы будем использовать нержавеющую сталь, потому что обычная, как известно, в воде начинает ржаветь. Более того, в нашей конструкции мы намерены применять щелочь вместо воды, то есть среду более чем агрессивную, да и под действием электротока обычная сталь долго не прослужит.

Видео — Генератор газа Брауна простая модель ячейки из 16 пластин нержавеющей стали

Инструкция по изготовлению

Первый этап. Для начала берем лист стали и размещаем его на ровной поверхности. Из листа указанных выше размеров (0,5х0,5 м) должно получиться 16 прямоугольников для будущей горелки на водороде, вырезаем их болгаркой.

Обратите внимание! Один из четырех углов каждой пластины мы спиливаем. Это необходимо, чтобы в будущем соединить пластины.

Второй этап. С обратной стороны пластин просверливаем отверстия для болта. Если бы мы планировали сделать «сухой» электролизер, то просверлили отверстия и снизу, но в данном случае этого делать не надо. Дело в том, что «сухая» конструкция порядком сложнее, да и полезная площадь пластин в ней использовалась бы не на 100%. Мы же сделаем «мокрый» электролизер – пластины полностью погрузятся в электролит, а в реакции будет участвовать вся их площадь.

Третий этап. Принцип работы описываемой горелки основывается на следующем: электроток, проходя через погруженные в электролит пластины, приведет к тому, что вода (она должна входить в состав электролита) разложится на кислород (О) и водород (Н). Следовательно, мы должны располагать одновременно двумя пластинами – катодом и анодом.

С увеличением площади этих пластин увеличивается объем газа, поэтому в данном случае используем по восемь штук на катод и анод, соответственно.

Обратите внимание! Рассматриваемая нами горелка – это конструкция с параллельным включением, которая, честно говоря, является не самой эффективной. Но она более простая в выполнении.

Каждая молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома

Четвертый этап. Далее нам предстоит установить пластины в пластиковый контейнер так, чтобы они чередовались: плюс, минус, плюс, минус и т. д. Для изоляции пластин используем куски прозрачной трубки (мы купили ее целых 10 м, поэтому запас есть).

Нарезаем из трубки небольшие кольца, разрезаем их и получаем полоски толщиной примерно 1 мм. Это идеальное расстояние, чтобы водород в конструкции эффективно генерировался.

Пятый этап. Пластины крепим друг к другу с помощью шайб. Делаем это следующим образом: надеваем шайбу на болт, затем пластину, после нее три шайбы, еще одну пластину, опять три шайбы и т. д. Восемь штук вешаем на катод, восемь – на анод.

Обратите внимание! Это нужно делать зеркально, то есть, анод мы разворачиваем на 180. Так «плюса» зайдут в зазоры между пластинами «минуса».

Далее затягиваем гайки и изолируем пластины посредством нарезанных ранее полосок.

Шестой этап. Смотрим, куда именно в контейнере упираются болты, просверливаем в том месте отверстия. Если вдруг болты не помещаются в контейнер, то мы спиливаем их до требуемой длины. Затем вставляем болты в отверстия, надеваем на них шайбы и зажимаем гайками – для лучшей герметичности.

Далее проделываем дыру в крышке для штуцера, вкручиваем сам штуцер (желательно намазав место соединения силиконовым герметиком). Дуем в штуцер, чтобы проверить герметичность крышки. Если воздух все же выходит из-под нее, то промазываем и это соединение герметиком.

Седьмой этап. По окончании сборки тестируем готовый генератор. Для этого подключаем к нему любой источник, заполняем контейнер водой и закрываем крышку. Далее на штуцер надеваем шланг, который опускаем в емкость с водой (чтобы увидеть пузырьки воздуха). Если источник недостаточно мощный, то их в емкости не будет, но вот в электролизере они появятся обязательно.

Далее нам нужно повысить интенсивность выхода газа посредством увеличения напряжения в электролите. Здесь стоит отметить, что вода в чистом виде не является проводником – ток проходит через нее благодаря имеющимся в ней примесям и соли. Мы же разбавим в воде немного щелочи (к примеру, гидроксид натрия отлично подходит – в магазинах он продается в виде чистящего средства «Крот»).

Обратите внимание! На этом этапе мы должны адекватно оценить возможности источника питания, поэтому перед вливанием щелочи мы подключаем к электролизеру амперметр – так мы сможем проследить увеличение тока.

Видео — Отопление водородом. Аккумуляторы на водородном элементе

Несколько дельных советов

Далее поговорим о других составляющих водородной горелки – фильтре для стиралки и клапане. Оба предназначаются для защиты. Клапан не позволит загоревшемуся водороду проникнуть обратно в конструкцию и взорвать скопившийся под крышкой электролизера газ (пусть его там и немного). Если не установим клапан, то контейнер повредится и щелочь вытечет наружу.

Фильтр же потребуется для изготовления водяного затвора, который будет играть роль барьера, предотвращающего взрыв. Народные умельцы, не понаслышке знакомые с конструкцией самодельной горелки на водороде, называют этот затвор «бульбулятором». И правда, он по сути лишь создает пузырьки воздуха в воде. Для самой горелки используем все тот же прозрачный шланг. Все, водородная горелка готова!

Остается лишь подсоединить ее к входу системы «теплый пол», герметизировать соединение и начать непосредственно эксплуатацию.

В качестве заключения. Альтернатива

Альтернативой, пускай и весьма спорной, является газ Брауна – химическое соединение, которое состоит из одного атома кислорода и двух водорода. Горение такого газа сопровождается образованием тепловой энергии (притом в четыре раза мощнее, чем в описанной выше конструкции).

Для отопления дома газом Брауна тоже используются электролизеры, ведь этот способ получения тепла также основан на электролизе. Создаются специальные котлы, в которых под действием переменного тока молекулы химических элементов разъединяются, образуя заветный газ Брауна.

Видео – Обогащенный газ Брауна

Вполне возможно, что инновационные энергоносители, резерв которых практически безграничен, вскоре вытеснят невозобновляемые природные ресурсы, освободив нас от необходимости в перманентной добычи ископаемых. Такой ход событий позитивно скажется не только на окружающей среде, но и на экологии планеты в целом.

Также читайте на нашем статью — паровое отопление своими руками.

Видео – Отопление водородом

Генератор водорода для системы отопления: собираем действующую установку своими руками

Устройство и принцип работы генератора водорода

Заводской генератор водорода представляет собой внушительный агрегат

Использовать водород в качестве топлива для обогрева загородного дома выгодно не только по причине высокой теплотворной способности, но и потому, что в процессе его сжигания не выделяется вредных веществ. Как все помнят из школьного курса химии, при окислении двух атомов водорода (химическая формула h3 – Hidrogenium) одним атомом кислорода, образуется молекула воды. При этом выделяется в три раза больше тепла, чем при сгорании природного газа. Можно сказать, что равных водороду среди других источников энергии нет, поскольку его запасы на Земле неисчерпаемы — мировой океан на 2/3 состоит из химического элемента h3. да и во всей Вселенной этот газ наряду с гелием является главным «строительным материалом». Вот только одна проблема — для получения чистого h3 надо расщепить воду на составляющие части, а сделать это непросто. Учёные долгие годы искали способ извлечения водорода и остановились на электролизе.

Схема работы лабораторного электролизёра

Этот способ получения летучего газа заключается в том, что в воду на небольшом расстоянии друг от друга помещаются две металлические пластины, подключённые к источнику высокого напряжения. При подаче питания высокий электрический потенциал буквально разрывает молекулу воды на составляющие, высвобождая два атома водорода (HH) и один — кислорода (O). Выделяющийся газ назвали в честь физика Ю. Брауна. Его формула — HHO, а теплотворная способность — 121 МДж/кг. Газ Брауна горит открытым пламенем и не образует никаких вредных веществ. Главное достоинство этого вещества в том, что для его использования подойдёт обычный котёл, работающий на пропане или метане. Заметим только, что водород в соединении с кислородом образует гремучую смесь, поэтому потребуются дополнительные меры предосторожности.

Схема установки для получения газа Брауна

Генератор, предназначенный для получения газа Брауна в больших количествах, содержит несколько ячеек, каждая из которых вмещает в себя множество пар пластин-электродов. Они установлены в герметичной ёмкости, которая оборудована выходным патрубком для газа, клеммами для подключения питания и горловиной для заливки воды. Кроме того, установка оборудуется защитным клапаном и водяным затвором. Благодаря им устраняется возможность распространения обратного пламени. Водород горит только на выходе из горелки, а не воспламеняется во все стороны. Многократное увеличение полезной площади установки позволяет извлекать горючее вещество в количествах, достаточных для различных целей, включая обогрев жилых помещений. Вот только делать это, используя традиционный электролизёр, будет нерентабельно. Проще говоря, если потраченное на добычу водорода электричество напрямую использовать для отопления дома, то это будет намного выгоднее, чем топить котёл водородом.

Водородная топливная ячейка Стенли Мейера

Выход из сложившейся ситуации нашёл американский учёный Стенли Мейер. Его установка использовала не мощный электрический потенциал, а токи определённой частоты. Изобретение великого физика состояло в том, что молекула воды раскачивалась в такт изменяющимся электрическим импульсам и входила в резонанс, который достигал силы, достаточной для её расщепления на составляющие атомы. Для такого воздействия требовались в десятки раз меньшие токи, чем при работе привычной электролизной машины.

Видео: Топливная ячейка Стенли Мейера

За своё изобретение, которое могло бы освободить человечество от кабалы нефтяных магнатов, Стенли Мейер был убит, а труды его многолетних изысканий пропали неизвестно куда. Тем не менее сохранились отдельные записи учёного, на основании которых изобретатели многих стран мира пытаются строить подобные установки. И надо сказать, небезуспешно.

Преимущества газа Брауна как источника энергии

Область применения

Сегодня электролизёр — такое же привычное устройство, как и генератор ацетилена или плазменный резак. Изначально водородные генераторы использовались сварщиками, поскольку носить за собой установку весом всего несколько килограмм было намного проще, чем перемещать огромные кислородные и ацетиленовые баллоны. При этом высокая энергоёмкость агрегатов решающего значения не имела — всё определяло удобство и практичность. В последние годы применение газа Брауна вышло за рамки привычных понятий о водороде, как топливе для газосварочных аппаратов. В перспективе возможности технологии очень широки, поскольку использование HHO имеет массу достоинств.

Генератор водорода, построенный с использованием «Технологии водяных топливных ячеек» С. Мейера (а именно так назывался его трактат) можно купить — их изготовлением занимается множество компаний в США, Китае, Болгарии и других странах. Мы же предлагаем изготовить водородный генератор самостоятельно.

Видео: Как правильно обустроить водородное отопление

Что необходимо для изготовления топливной ячейки дома

Приступая к изготовлению водородной топливной ячейки, надо обязательно изучить теорию процесса образования гремучего газа. Это даст понимание происходящего в генераторе, поможет при настройке и эксплуатации оборудования. Кроме того, придётся запастись необходимыми материалами, большинство из которых будет нетрудно найти в торговой сети. Что же касается чертежей и инструкций, то мы постараемся раскрыть эти вопросы в полном объёме.

Проектирование водородного генератора: схемы и чертежи

Самодельная установка для получения газа Брауна состоит из реактора с установленными электродами, ШИМ-генератора для их питания, водяного затвора и соединительных проводов и шлангов. В настоящее время существует несколько схем электролизёров, использующих в качестве электродов пластины или трубки. Кроме того, в Сети можно найти и установку так называемого сухого электролиза. В отличие от традиционной конструкции, в таком аппарате не пластины устанавливаются в ёмкость с водой, а жидкость подаётся в зазор между плоскими электродами. Отказ от традиционной схемы позволяет значительно уменьшить габариты топливной ячейки.

Электрическая схема ШИМ-регулятора Схема единичной пары электродов, используемых в топливной ячейке Мейера Схема ячейки Мейера Электрическая схема ШИМ-регулятора Чертёж топливной ячейки Чертёж топливной ячейки Электрическая схема ШИМ-регулятора Электрическая схема ШИМ-регулятора

В работе можно использовать чертежи и схемы рабочих электролизёров, которые можно адаптировать под собственные условия.

Выбор материалов для строительства генератора водорода

Для изготовления топливной ячейки практически никаких специфичных материалов не требуется. Единственное, с чем могут возникнуть сложности, так это электроды. Итак, что надо подготовить перед началом работы.

  1. Если выбранная вами конструкция представляет собой генератор «мокрого» типа, то понадобится герметичная ёмкость для воды, которая одновременно будет служить и корпусом реактора. Можно взять любой подходящий контейнер, главное требование — достаточная прочность и газонепроницаемость. Разумеется, при использовании в качестве электродов металлических пластин лучше использовать прямоугольную конструкцию, к примеру, тщательно загерметизированный корпус от автомобильного аккумулятора старого образца (чёрного цвета). Если же для получения HHO будут применяться трубки, то подойдёт и вместительная ёмкость от бытового фильтра для очистки воды. Самым же лучшим вариантом будет изготовление корпуса генератора из нержавеющей стали, например, марки 304 SSL.

Электродная сборка для водородного генератора «мокрого» типа

При выборе «сухой» топливной ячейки понадобится лист оргстекла или другого прозрачного пластика толщиной до 10 мм и уплотнительные кольца из технического силикона.

  • Трубки или пластины из «нержавейки». Конечно, можно взять и обычный «чёрный» металл, однако в процессе работы электролизёра простое углеродистое железо быстро корродирует и электроды придётся часто менять. Применение же высокоуглеродистого металла, легированного хромом, даст генератору возможность работать длительное время. Умельцы, занимающиеся вопросом изготовления топливных ячеек, длительное время занимались подбором материала для электродов и остановились на нержавеющей стали марки 316 L. К слову, если в конструкции будут использоваться трубки из этого сплава, то их диаметр надо подобрать таким образом, чтобы при установке одной детали в другую между ними был зазор не более 1 мм. Для перфекционистов приводим точные размеры: — диаметр внешней трубки — 25.317 мм;

    — диаметр внутренней трубки зависит от толщины внешней. В любом случае он должен обеспечивать зазор между этими элементами равный 0.67 мм.

    От того, насколько точно будут подобраны параметры деталей водородного генератора, зависит его производительность

  • ШИМ-генератор. Правильно собранная электрическая схема позволит в нужных пределах регулировать частоту тока, а это напрямую связано с возникновением резонансных явлений. Другими словами, чтобы началось выделение водорода, надо будет подобрать параметры питающего напряжения, поэтому сборке ШИМ-генератора уделяют особое внимание. Если вы хорошо знакомы с паяльником и сможете отличить транзистор от диода, то электрическую часть можно изготовить самостоятельно. В противном случае можно обратиться к знакомому электронщику или заказать изготовление импульсного источника питания в мастерской по ремонту электронных устройств.

    Импульсный блок питания, предназначенный для подключения к топливной ячейке, можно купить в Сети. Их изготовлением занимаются небольшие частные компании в нашей стране и за рубежом.

  • Электрические провода для подключения. Достаточно будет проводников сечением 2 кв. мм.
  • Бабблер. Этим причудливым названием умельцы обозвали самый обычный водяной затвор. Для него можно использовать любую герметичную ёмкость. В идеале она должна быть оборудована плотно закрывающейся крышкой, которая при возгорании газа внутри будет мгновенно сорвана. Кроме того, рекомендуется между электролизёром и бабблером устанавливать отсекатель, который будет препятствовать возвращению HHO в ячейку.
  • Шланги и фитинги. Для подключения генератора HHO понадобятся прозрачная пластиковая трубка, подводящий и отводящий фитинг и хомуты.
  • Гайки, болты и шпильки. Они понадобятся для крепления частей электролизёра между собой.
  • Катализатор реакции. Для того чтобы процесс образования HHO шёл интенсивнее, в реактор добавляют гидроксид калия KOH. Это вещество можно без проблем купить в Сети. На первое время будет достаточно не более 1 кг порошка.
  • Автомобильный силикон или другой герметик.
  • Заметим, что полированные трубки использовать не рекомендуется. Наоборот, специалисты рекомендуют обработать детали наждачной бумагой для получения матовой поверхности. В дальнейшем это будет способствовать увеличению производительности установки.

    Инструменты, которые потребуются в процессе работы

    Прежде чем приступить к постройке топливной ячейки, подготовьте такие инструменты:

    Кроме того, если вы будете самостоятельно заниматься постройкой ШИМ-генератора, то для его наладки потребуется осциллограф и частотомер. В рамках данной статьи мы этот вопрос поднимать не будем, поскольку изготовление и настройка импульсного блока питания лучше всего рассматривается специалистами на профильных форумах.

    Инструкция: как сделать водородный генератор своими руками

    Для изготовления топливной ячейки возьмём наиболее совершенную «сухую» схему электролизёра с использованием электродов в виде пластин из нержавеющей стали. Представленная ниже инструкция демонстрирует процесс создания водородного генератора от «А» до «Я», поэтому лучше придерживаться очерёдности действий.

    Схема топливной ячейки «сухого» типа

    1. Изготовление корпуса топливной ячейки. В качестве боковых стенок каркаса выступают пластины оргалита или оргстекла, нарезанные по размеру будущего генератора. Надо понимать, что размер аппарата напрямую влияет на его производительность, однако, и затраты на получение HHO будут выше. Для изготовления топливной ячейки оптимальными будут габариты устройства от 150х150 мм до 250х250 мм.
    2. В каждой из пластин просверливают отверстие под входной (выходной) штуцер для воды. Кроме того, потребуется сверление в боковой стенке для выхода газа и четыре отверстия по углам для соединения элементов реактора между собой.

    Изготовление боковых стенок

  • Воспользовавшись угловой шлифовальной машиной, из листа нержавеющей стали марки 316L вырезают пластины электродов. Их размеры должны быть меньше габаритов боковых стенок на 10 – 20 мм. Кроме того, изготавливая каждую деталь, необходимо оставлять небольшую контактную площадку в одном из углов. Это понадобится для соединения отрицательных и положительных электродов в группы перед их подключением к питающему напряжению.
  • Для того чтобы получать достаточное количество HHO, нержавейку надо обработать мелкой наждачной бумагой с обеих сторон.
  • В каждой из пластин сверлят два отверстия: сверлом диаметром 6 — 7 мм — для подачи воды в пространство между электродами и толщиной 8 — 10 мм — для отвода газа Брауна. Точки сверлений рассчитывают с учётом мест установки соответствующих подводящих и выходного патрубков.

    Вот такой комплект деталей необходимо подготовить перед сборкой топливной ячейки

  • Начинают сборку генератора. Для этого в оргалитовые стенки устанавливают штуцеры подачи воды и отбора газа. Места их присоединений тщательно герметизируют при помощи автомобильного или сантехнического герметика.
  • После этого в одну из прозрачных корпусных деталей устанавливают шпильки, после чего начинают укладку электродов.

    Укладку электродов начинают с уплотняющего кольца

    Обратите внимание: плоскость пластинчатых электродов должна быть ровной, иначе элементы с разноимёнными зарядами будут касаться, вызывая короткое замыкание!

  • Пластины нержавеющей стали отделяют от боковых поверхностей реактора при помощи уплотнительных колец, которые можно сделать из силикона, паронита или другого материала. Важно только, чтобы его толщина не превышала 1 мм. Такие же детали используют в качестве дистанционных прокладок между пластинами. В процессе укладки следят, чтобы контактные площадки отрицательных и положительных электродов были сгруппированы в разных сторонах генератора.

    При сборке пластин важно правильно ориентировать выходные отверстия

  • После укладки последней пластины устанавливают уплотнительное кольцо, после чего генератор закрывают второй оргалитовой стенкой, а саму конструкцию скрепляют при помощи шайб и гаек. Выполняя эту работу, обязательно следят за равномерностью затяжки и отсутствием перекосов между пластинами.

    При финальной затяжке обязательно контролируют параллельность боковых стенок. Это позволит избежать перекосов

  • При помощи полиэтиленовых шлангов генератор подключают к ёмкости с водой и бабблеру.
  • Контактные площадки электродов соединяют между собой любым способом, после чего к ним подключают провода питания.

    Собрав несколько топливных ячеек и включив их параллельно, можно получить достаточное количество газа Брауна

  • На топливную ячейку подают напряжение от ШИМ-генератора, после чего производят настройку и регулировку аппарата по максимальному выходу газа HHO.
  • Для получения газа Брауна в количестве, достаточном для отопления или приготовления пищи, устанавливают несколько генераторов водорода, работающих параллельно.

    Видео: Сборка устройства

    Видео: Работа конструкции «сухого» типа

    Отдельные моменты использования

    Прежде всего, хотелось бы отметить, что традиционный метод сжигания природного газа или пропана в нашем случае не подойдёт, поскольку температура горения HHO превышает аналогичные показатели углеводородов в три с лишним раза. Как вы сами понимаете, такую температуру конструкционная сталь долго не выдержит. Сам Стенли Мейер рекомендовал использовать горелку необычной конструкции, схему которой мы приводим ниже.

    Схема водородной горелки конструкции С. Мейера

    Вся хитрость этого устройства заключается в том, что HHO (на схеме обозначено цифрой 72) проходит в камеру сжигания через вентиль 35. Горящая водородная смесь поднимается по каналу 63 и одновременно осуществляет процесс эжекции, увлекая за собой наружный воздух через регулируемые отверстия 13 и 70. Под колпаком 40 задерживается некоторое количество продуктов горения (водяного пара), которое по каналу 45 попадает в колонку горения и смешивается с горящим газом. Это позволяет снизить температуру горения в несколько раз.

    Второй момент, на который хотелось бы обратить ваше внимание — жидкость, которую следует заливать в установку. Лучше всего использовать подготовленную воду, в которой не содержатся соли тяжёлых металлов. Идеальным вариантом является дистиллят, который можно приобрести в любом автомагазине или аптеке. Для успешной работы электролизёра в воду добавляют гидроксид калия KOH, из расчёта примерно одна столовая ложка порошка на ведро воды.

    В процессе работы установки важно не перегревать генератор. При повышении температуры до 65 градусов Цельсия и более электроды аппарата будут загрязняться побочными продуктами реакции, из-за чего производительность электролизёра уменьшится. Если же это всё-таки произошло, то водородную ячейку придётся разобрать и удалить налёт при помощи наждачной бумаги.

    И третье, на чём мы делаем особое ударение — безопасность. Помните о том, что смесь водорода и кислорода не случайно назвали гремучей. HHO представляет собой опасное химическое соединение, которое при небрежном обращении может привести к взрыву. Соблюдайте правила безопасности и будьте особенно аккуратны, экспериментируя с водородом. Только в этом случае «кирпичик», из которого состоит наша Вселенная, принесёт тепло и комфорт вашему дому.

    Надеемся, статья стала для вас источником вдохновения, и вы, засучив рукава, приступите к изготовлению водородной топливной ячейки. Разумеется, все наши выкладки не являются истиной в последней инстанции, однако, их вполне можно использовать для создания действующей модели водородного генератора. Если же вы хотите полностью перейти на этот вид отопления, то вопрос придётся изучить более детально. Возможно, именно ваша установка станет краеугольным камнем, благодаря которому закончится передел энергетических рынков, а дешёвое и экологичное тепло войдёт в каждый дом.

    Источники: http://x-teplo.ru/otoplenie/oborudovanie/na-vodorode.html, http://tolkostroyka.ru/otoplenie/otoplenie-vodorodom-svoimi-rukami/, http://aqua-rmnt.com/otoplenie/generator-vodoroda-dlya-sistemy-otopleniya-sobiraem-dejstvuyushhuyu-ustanovku-svoimi-rukami.html

    teplosten24.ru

    Выбираем с умом двухконтурный котел для отопления и горячей воды

    Являясь владельцем частного дома, вы, наверняка, задавались вопросом обеспечения тепла. Для этих целей необходимы газовые котлы. Это автономные нагревательные приборы, идеально подходящие для указанной цели. Котлы для отопления частного дома бывают двух видов — одноконтурные и двухконтурные. И если первые годятся только для отопления, то вторые ещё и могут давать горячую воду.  В этой статье обсудим двухконтурные котлы. Разберем какой лучше, принцип работы и не только.

    Принцип работы котла с двумя контурами

    Из названия понятно, что подобное устройство имеет все два контура. Первый контур предназначен для отопления. Второй – для обеспечения горячей воды. Принцип работы двухконтурного котла простой. По умолчанию используется первый контур. Во второй контур тепло не попадает. Для этого используется специальный клапан. Когда включается горячая вода, клапан не даёт теплу попасть в систему отопления. Вместо этого оно поступает во второй контур и нагревает воду. Когда вода выключается, снова работает только отопление. То есть горячая вода используется по востребованию и в остальное время перерасхода газа не наблюдается

    Виды двухконтурных котлов

    Существует немалое количество вариантов исполнения котлов с двумя контурами. Мы разделили их по сегментам и распишем детально каждый.

    По способу нагрева

    1. Проточные. Такие модели пользуются большой популярностью. Они очень мощные и позволяют горячей воде быстро поступать в смеситель. В таких котлах используются либо два раздельных теплообменника (один служит для нагрева теплоносителя, а другой для отдачи тепла от нагретого теплоносителя системы отопления в контур горячего водоснабжения), либо один битермический (в одном теплообменнике происходит нагрева теплоносителя системы отопления и горячей воды).
    2. Со встроенным баком. Менее распространены. При подобной конструкции вода сначала разогревается в отдельном резервуаре и лишь потом поступает в смеситель. Зачастую такие модели котлов покупают довольно редко. Многие предпочитают ставить отдельно котел и бак косвенного нагрева. Но такие варианты котлов вполне имеют место быть. В качестве примера можете посмотреть котел Baxi Luna 3 Combi.

    По способу монтажа

    1. Настенные. Чрезвычайно удобны, так как их можно установить в любом помещении, будь то коридор или кухня. При достаточно низкой цене эти модели обладают хорошей производительностью. Они могут в среднем обеспечить теплом помещения размером до 350 квадратных метров. Такие модели охотно ставят, как в частных домах, так и в квартирах.
    2. Напольные. Эти котлы стоят дороже, при этом обладают высокой мощностью и способны отапливать огромный коттедж в несколько этажей. Они занимают много места, требуют отдельного помещения и особого ухода. Зачастую котлы с большой мощностью все идут одноконтурными, так изначально подразумевают использование отдельного бака, который будет греться от котла.

    По способу удаления жидкости

    1. С открытой камерой. В камеру поступает кислород из жилого помещения. Это возможно не всегда. Минус такого решения – это, зачастую, более низкий КПД котла. Особенно если дымоход смонтирован «от балды».
    2. С закрытой камерой. Используется воздух из вне. Обладают высокой мощностью и прекрасной герметичностью. Не требуют полноценного дымохода. Оснащаются обычно коаксиальной трубой длиною в метр, которой вполне достаточно для нормальной работы котла.

    Виды теплообменников в котлах

    теплообменник газового котла

    С помощью теплообменника происходит передача тепла от сгораемых газов к теплоносителю и к воде. Их вообще существуют несколько:

    1. Битермический. Представляет собой устройство «труба в трубе». Наружная предназначается для отопления, а внутренняя — для подогрева воды. Котлы с подобными теплообменниками недорогие, но надёжные. Однако объем нагреваемой воды не велик. Про принцип работы битермического теплообменника в двухконтурном котле мы писали уже выше.
    2. Монотермический. Для отопления и нагрева воды используют два теплообменника. Большой нагревает воду, которая обеспечивает отопление и нагревает маленький, в который поступает холодная вода и нагревается. Это самый частый вариант теплообменника двухконтурного котла в частом доме или квартире.
    3. Стальной. Самый распространенный вид, так как сталь — самый дешёвый материал для его производства. Обладает небольшой долговечностью — прослужит лет 15, а если сталь низкого качества, то не больше 5. Зато такие приборы имеют высокую механическую прочность. Резкие перепады температур им также не страшны.
    4. Чугунный. Самый долговечный. Но при этом очень тяжёлый и хрупкий. Ну и по цене любит кусаться.
    5. Медный. Зачастую его и используют во всех настенных котлах с одним или двумя контурами.

    Минимальные характеристики двухконтурных котлов

    Выбирая котел для своего дома, необходимо учесть следующие параметры:

    Но на самом деле вы устанете обращать внимание на все эти характеристики. Просто помните, что настенные котлы в основном все одинаковые по этим характеристикам. Отличаются просто в мелочах. С напольными конечно внимания требуется побольше.

    Расчет мощности котла

    Как и любой котел, двухконтурный нужно выбирать с учетом необходимой мощности. По уму подбирать ее нужно исходя из теплопотерь вашего дома, которые далеко не всегда удается самому просчитать. Самый грубый подход – это закладывать 1 КВт мощности на 10 квадратов вашего дома.

    Но другое дело, если вы собираетесь использовать второй контур на постоянной основе. Исходя из мощности котла зависит количество выделяем горячей воды в минуту. Вот тут все проще. Нужно минимально 24 КВт мощности, чтобы быть уверенным в том, что выработки горячей воды вам будет достаточно. Обычно котел такой мощности способен выделять 12-14 литров воды в минуту. Это объема как раз достаточно для того, чтобы принять душ или же в полной мере помыть посуду.

    Два контура или отдельный бойлер?

    Самый интригующий вопрос: в каких случаях стоит использовать двухконтурный котел для горячей воды, а в каких случаях лучше ставить отдельный бак.

    Если у вас, допустим, квартира со своим отоплением, при этом всего один санузел, то вполне себе можно использовать котел с двумя контурами. Тоже самое касается и частных домов. Горячей воды будет в данном случае предостаточно.

    Если же у вас основательный дом на большую семью, 2-3 санузла, то в данном случае лучше использовать бойлер косвенного нагрева в связке с одноконтурным котлом. Тоже самое касается и общественных объектов.

    Итак, мы рассмотрели особенности и основные характеристики двухконтурных котлов. Надеемся, что представленная информация поможет вам определиться с выбором прибора для вашего дома. Помните, что правильно подобранный агрегат сможет сохранить тепло у вас, обеспечит горячей водой. Пусть в вашем доме всегда будет хорошая погода, тепло, еда и горячая вода!

    eurosantehnik.ru

    Котел, работающий на воде

    Отопительный котел представляет собой устройство, при помощи сгорания топлива (или электричества) осуществляющего нагрев теплоносителя.

    Устройство (конструкция) отопительного котла: теплообменник, теплоизолированный корпус, гидравлический блок, а также элементы безопасности и автоматика для управления и контроля. У газовых и дизельных котлов в конструкции предусмотрена горелка, у твердотопливных - топка для дров или угля. Такие котлы требуют подключения дымохода для отвода продуктов сгорания. Элекрокотлы оснащаются ТЭНами, не имеют горелок и дымохода. Многие современные котлы комплектуются встроенными насосами для принудительной циркуляции воды.

    Принцип работы отопительного котла - теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу).

    Теплообменник - металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) - может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д. Чугунные теплообменники устойчивы к коррозии и достаточно долговечны, но чувствительны к резкому перепаду температур и имеют большой вес. Стальные могут страдать от ржавчины, поэтому их внутренние поверхности для увеличения срока защищают различными антикоррозийными покрытиями. Такие теплообменники являются наиболее распространёнными при производстве котлов. Медным теплообменникам коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники популярны, часто используются в настенных котлах, но обычно дороже стальных. Помимо теплообменника немаловажной деталью котлов газовых или жидкотопливных является горелка, которая может быть различных видов: атмосферная или вентиляторная, одноступенчатая или двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная. (Подробное описание горелок представлено в статьях про газовые и жидкотопливные котлы).

    Для управления котлом используется автоматика с различными настройками и функциями (например, погодозависимая система управления), а также устройства для удаленного управления котлом – GSM-модуль (регулирование работы устройства через SMS-сообщения).

    Основными техническими характеристиками котлов отопления являются: мощность котла, тип энергоносителя, количество контуров обогрева, тип камеры сгорания, тип горелки, тип монтажа, наличие насоса, расширительного бака, автоматика котла и др.

    Чтобы определить необходимую мощность котла отопления для дома или квартиры используется простая формула - 1 кВт мощности котла для обогрева 10 м2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Соответственно, если требуется обогрев подвального помещения, застекленного зимнего сада, помещений с нестандартными потолками и т.п. мощность котла должна быть увеличена. Также необходимо увеличение мощности (порядка 20-50%) при обеспечении котлом и горячего водоснабжения (особенно если необходим нагрев воды в бассейне).

    Отметим особенность расчета мощности у газовых котлов: номинальное давление газа, при котором котел работает на 100% заявленной производителем мощности, для большинства котлов составляет от 13 до 20 мбар, а фактическое давление в газовых сетях в России может быть и 10 мбар, а иногда и ниже. Соответственно, газовый котел часто работает только на 2/3 своих возможностей и это необходимо учитывать при расчете. При выборе мощности котла обязательно отметьте все особенности теплоизоляции дома и помещений. Более подробно с таблицей расчета мощности котла отопления можно ознакомиться здесь

    Так какой котел лучше выбрать? Рассмотрим типы котлов:

    1. Газовые котлы – оптимальный выбор при наличии магистрального газа или сжиженного газа)

    (+) дешевизна использования (+) популярность (+) множество вариантов производителей и стоимости (-) необходимость постоянного наличия газа (-) жесткие требования к установке

    2. Электрические котлы – оптимальный выбор при отсутствии газа и наличии необходимой электромощности

    (+) удобство, безопасность и экологичность (+) невысокая цена (+) минимальные требования к установке, не требуют котельной (-) дороговизна электроэнергии (-) необходима отдельная надежная электропроводка с достаточной мощностью

    3. Твердотопливные котлы (дрова, уголь, кокс и т.д.):

    (+) простой и надежный прибор (+) невысокая цена (-) необходимость дымохода и запаса топлива (-) нужна постоянная загрузка топлива и контроль

    4. Жидкотопливные котлы (дизельное топливо, мазут, керосин и т.д)

    (+) простой и недорогой прибор (+) не требует согласования при установке (-) повышенный шум при работе (-) электрозависимость (-) проблемы в работе при низких температурах

    5. Комбинированные или мультитопливные котлы – несколько видов топлива сразу ( газ, уголь, жидкое топливо и т.д.)

    (+) отопление без перебоев (+) выбор наиболее выгодного вида топлива на текущий момент (-) более высокая цена, чем у «моно» котла (-) закупка нескольких видов топлива

    Если Вам нужна максимальная надежность отопительной системы и гарантия ее непрерывной работы, рассмотрите вопрос об установке сразу двух котлов: основного и дублирующего (резервного котла), который возьмет на себя все функции во время чистки, ремонта или замены основного котла. Довольно часто резервным вариантом устанавливают электрокотел.

    Отопительный котел может иметь один (только для обогрева) или два контура (отопление и горячее водоснабжение). К одноконтурному котлу для обеспечения горячей водой можно подключить внешний бойлер (от 100 до 3000 литров на выбор покупателя, оптимальный вариант при большом расходе горячей воды или при нескольких точках водоразбора). Также можно обратить внимание на котлы со встроенным бойлером. Конечно, они отличаются бОльшими габаритами и весом, чем обычные, и в некоторых случаях их ремонтопригодность ниже, как и любого другого прибора, сочетающего два устройства, но иногда это является лучшим вариантов обеспечить и тепло и воду сразу.

    Котлы по способу монтажа могут быть напольные и настенные (навесные). Настенные котлы чаще всего имеют небольшую мощность и габариты. Например, большинство электрических котлов являются настенными в силу компактных габаритов и небольшого веса, а твердотопливные производятся напольными из-за больших загрузочных камер.

    Подключение котла осуществляется в соответствии с прилагаемой к нему инструкцией по монтажу и эксплуатации. Каждый тип котла имеет свои особенности установки по конкретному месту, также стоит заметить, что в каждом индивидуальном случае схема монтажа может существенно поменяться. Чтобы грамотно и правильно подключить котел отопления (в соответствии с требования и нормами установки котлов), рекомендуется обращаться к профессиональным монтажникам, оказывающим услуги по подключению систем отопления под ключ. Для выяснения подробностей монтажа котельного оборудования специалисты выезжают на объект, составляют проект и смету на подключение и подготавливают список элементов необходимой обвязки котла.

    Обвязка котла – это устройства для полноценной работы системы отопления и водоснабжения. В нее входят: насосы, расширительные баки, фильтры (при необходимости), коллекторы, обратные и предохранительные клапаны, воздушные клапаны, вентили и т.д. Также понадобится приобрести радиаторы, соединительные трубы и вентили, терморегуляторы, бойлер и др. Вопрос выбора котла достаточно серьезный, поэтому подбор оборудования и его полную комплектацию лучше доверить профессионалам.

    На российском рынке котельного оборудования, конечно, есть свои лидеры высокой ценовой категории, а также котлы более низкой стоимости, при этом цена может отличаться существенно. Лучшие фирмы-производители котлов представлены широким списком:

    «Премиум-класс» - самые надежные, удобные в управлении, исключительно долговечные, комплект собирается как «конструктор», дороже остальных. К таким производителям можно отнести немецкие компании Buderus и Viessmann.

    «Средний класс» - средняя по уровню цена, не так престижно, но вполне надежно, представлены стандартные типовые решения. Это итальянские котлы Ariston, Hermann и Baxi, шведские Electrolux, немецкие Unitherm и котлы из Словакии Protherm.

    «Эконом-класс» - бюджетные варианты, простые модели, срок службы меньше, чем у котлов более высокой категории. У некоторых производителей есть бюджетные модели котлов, например, Ferroli или Нева Люкс.

    Деление производителей на «классы» в целом условно. Вы можете просто назвать консультантам магазина Термомир запланированный на покупку бюджет и вам предложат несколько подходящих вариантов. Не стесняйтесь задавать вопросы – и мы сможем подобрать именно то оборудование, которое нужно вам. Посмотрите также:

    Требуется помощь в выборе или не нашли нужную модель? Позвоните!

    thermomir.ru

    Водородный котёл для отопления частного дома: плюсы и минусы, критерии выбора

    Сегодня существует множество способов отопления частного дома: от обычной русской печи до инновационных солнечных батарей. Есть и такой способ, который предполагает использование котла, работающего на водороде. Водород — самый распространённый во Вселенной газ, что делает его доступным и дешёвым. Правда, пока ещё водородные котлы в России не так популярны, как газовые, но это лишь вопрос времени.

    Водородное отопление дома

    Схема работы водородного котла и преимущества такого способа отопления

    Водород — самый распространённый газ во всей Вселенной

    Способ отопления жилища при помощи водородного котла был придуман относительно недавно в Италии (а автомобильный двигатель на водороде, кстати, ещё в 1960-х годах). Раньше учёные тоже задумывались над использованием водорода в качестве «домашнего» топлива, однако, была одна проблема: сделать котёл из привычных материалов не получалось из-за очень высокой температуры горения этого газа.

    Теперь же ситуация изменилась: водородные котлы делают из таких же материалов, как и все остальные. Отзывы о них преимущественно положительные, их можно найти, зайдя на любой тематический форум.

    Если кто-то услышит выражение «газ Брауна», то здесь волноваться не стоит: речь идёт не об иприте или смеси для активации ядерного заряда. Это смесь водорода и кислорода, которая должна активизироваться при помощи кислородно-водородного электролиза (в устройстве вставлен электролизёр). Большинство установок работает именно на этом газу.

    Процесс получения водорода с помощью электролиза

    Процесс отопления предельно прост: в специальной установке (котле) есть резервуар с водородом. При температуре в 300C° газ начинает взаимодействовать с кислородом, образуя воду и пар, которые и распределяется по системе трубопроводов внутри жилых домов.

    Из преимуществ такого вида отопления можно выделить следующие:

    Водород — это ещё и один из наиболее экологически чистых видов топлива

    Покупать водородные генераторы производства Поднебесной небезопасно! В основном, они изготавливаются из самых дешёвых материалов, с использованием некачественной гарнитуры. Теоретически это может привести к взрыву котла.

    Схематическое изображение устройства водородного генератора

    Преимущества и недостатки водорода как топлива

    Собственно, преимуществ у водорода много. Как уже отмечалось выше, это один из самых распространённых газов на планете (во Вселенной — самый распространённый), доступный и экологический чистый вид топлива.

    В общем, среди достоинств можно выделить следующие:

    Каталитическая реакция водорода позволяет получить очень большое количество энергии

    Есть у водородного топлива и свои недостатки:

    Виды водородных котлов

    Сразу надо сказать, что принципиально между собой водородные генераторы для отопления не различаются вовсе. Единственное различие будет наблюдаться в плане мощности, материала корпуса и других критериев. Для примера можно рассмотреть характеристики двух аналогичных американских водородных котлов «HHO» и «Star 1000» (номер модели — 1.1):

    С помощью водородного котла даже небольшой мощности можно отапливать большое помещение

    Как и любой другой генератор, водородный работает не беспрерывно, а по мере нагрева помещения. Электроэнергии по этой причине генератор расходует мало — из-за этого точно переживать не стоит.

    Критерии выбора котла

    Генератор надо выбирать, обращая внимание на следующие критерии:

    1. Мощность;
    2. Число контуров;
    3. Уровень потребления электрической энергии;
    4. Производитель.

    По мощности котлы могут быть самыми разными: от 27 Вт до, по сути,  бесконечности. Можно купить один котёл очень большой мощности сразу для отопления всего дома, а можно и несколько маленьких.

    Сегодня в сети можно найти множество видео, где народные умельцы показывают, как своими руками сконструировать генератор. Так делать категорически нельзя! Водород — крайне взрывоопасен, малейшее несоблюдение технологии постройки может привести к самым страшным последствиям!

    Принцип работы водородного генератора

    Несколько советов по эксплуатации котла

    Допускать самостоятельную модернизацию водородного генератора нельзя
    1. Проводить самостоятельную модернизацию подобного оборудования, даже имея профессиональный и подробный инженерный чертёж — категорически запрещено. Это попросту увеличит вероятность утечки водородной смеси из генератора в открытое пространство, что само по себе небезопасно;
    2. Желательно установить специальные датчики температурного режима внутри теплового обменника, что позволит следить за возможным превышением уровня температуры нагрева воды;
    3. В само устройство горелки можно добавить арматуру (запорную), которая будет подключена непосредственно к самому температурному датчику. Обеспечить нормированное охлаждение котла тоже необходимо.

    При правильной эксплуатации водородный агрегат прослужит не положенные ему 15 лет, а все 20 или даже 30. Да и починить такое оборудование не составит труда — принципиально схема котла не очень отличается от работающих на любом другом виде топлива.

    Видео

    Можете посмотреть видео о том, как отапливать дом при помощи водорода. Также там дана информация о преимуществах такого способа отопления частного жилья.

    fastbuildings.ru

    Как выбрать газовый котел для водоснабжения?

    Приняв решение приобрести газовый котел, потребители зачастую хотят обеспечить себя не только отоплением, а и горячей водой. Существуют разные варианты газовых котлов для водоснабжения: двухконтурные агрегаты, со встроенным бойлером или с емкостью косвенного нагрева. В зависимости от необходимого объема горячей воды подбирают лучший вариант.

    ...

    Двухконтурные агрегаты изначально предназначены для обеспечения потребителей горячей водой – в их конструкции предусмотрен вторичный контур, который соединяется с краном водоснабжения. При его открытии из теплообменника будет поступать горячая вода – клапан закрывает контур отопления и теплоноситель движется во вторичный теплообменник, подогревая находящуюся в нем воду. Пока кран не закрыт, теплоноситель не вернется в систему отопления. Таким образом, контур для горячего водоснабжения работает по принципу проточного водонагревателя.

    Такой двухконтурный газовый котел для отопления и горячего водоснабжения хорош тем, что, выполняя две функции, он имеет компактные размеры и легко впишется даже в малогабаритную квартиру. Большинство данных агрегатов оснащаются коаксиальными дымоходами, которые можно вывести через стену.

    Минусом такого варианта является ограниченный объем получаемой горячей воды –  самые мощные модели способны нагревать жидкость до 30ºC со скоростью13-14 л/мин. Этого хватит только для обеспечения 2-3 точек водозабора. Некоторые владельцы двухконтурных агрегатов жалуются, что при открытии горячего крана первые 3-5 секунд вода поступает холодная. Если у Вас большая семья, то объема, производимого двухконтурным газовым котлом, будет недостаточно.

    Агрегаты со встроенным бойлером

    Более производительным вариантом является газовый котел со встроенным бойлером. Вода в нем прогревается послойно, горячая при этом поднимается вверх, а холодная опускается вниз. Существуют как настенные, так и напольные модели. Благодаря встроенной емкости данное газовое устройство способно сразу выдать воду заданной температуры. Настенные газовые котлы для отопления и водоснабжения в основном оборудуются емкостью вместимостью до 30 л. Такие агрегаты подойдут для установки в квартире. Напольные отопительные устройства способны вместить до 100 л горячей воды, но их значительные габариты смогут вписаться только в частный дом большой площади.

    ...

    Данный вариант способен обеспечить больший объем горячей воды, чем двухконтурный газовый котел, но меньше, чем устройство с бойлером косвенного нагрева. Для принятия душа данный газовый котел подойдет, а вот для любителей ванн объема нагретой воды может не хватить. Минусом устройств со встроенным бойлером также является их высокая цена.

    Бойлер косвенного нагрева

    Если Вам нужно много горячей воды, лучшим вариантом станет одноконтурный газовый котел с бойлером косвенного нагрева. В отличие от предыдущего варианта, он оборудован собственным нагревателем, в который поступает теплоноситель и нагревает воду, находящуюся в баке. Емкости косвенного нагрева могут иметь разный объем – 50, 100, 200, 500 и более литров.

    Бойлеры обычно изготавливают из нержавеющей или эмалированной стали, изредка — из стеклокерамики. Для предупреждения коррозии в емкости имеется магниевый или титановый анод. Способность сохранять тепло у разных баков отличается. Лучше выбирать бойлер, у которого толщина стенок не меньше 4 см.

    Обратите внимание! Не стоит экономить на качестве теплоизоляции бойлера косвенного нагрева – чем она лучше, тем меньше топлива в последствии будет расходовать котел.

    Если бойлер позволяет организовать рециркуляцию в системе ГВС, при включении любого крана из него сразу же пойдет горячая вода. К системе водоснабжения с рециркуляцией можно подсоединить полотенцесушитель или трубы «теплых полов».

    Плюсом объединения газового котла с бойлером является то, что Вы сможете получать необходимый объем нагретой воды.

    ...

    Минусы – дороговизна такой системы и необходимость выделения отдельного помещения под котельную.

    Какой котел выбрать – одноконтурный или двухконтурный?

    У многих потребителей возникает вопрос, какой газовый котел под отопление и водоснабжение лучше выбрать – одноконтурный или двухконтурный. Первый вариант отличается надежностью и большим сроком службы, в то время как вторичный теплообменник часто выходит из строя из-за солевых отложений, и его ремонт обходится недешево. К одноконтурному газовому котлу для горячего водоснабжения проще подключить бойлер косвенного нагрева, чем к двухконтурному агрегату.

    Если же Вам достаточно скорости подачи нагретой воды 12-13 л/мин, то лучше приобрести агрегат с двумя контурами. Это оптимальный газовый котел для горячего водоснабжения квартиры.

    Если Вы хотите объединить двухконтурный агрегат с бойлером косвенного нагрева, учитывайте, что не все они рассчитаны на такое соседство. При выборе агрегата интересуйтесь у продавцов-консультантов, к какой модели можно подсоединить емкость косвенного нагрева.

    Как правильно рассчитать мощность газового котла для водоснабжения?

    Расчет мощности газового котла для отопления рассчитывают исходя из правила, что на обогрев 10 м² необходим 1 кВт энергии. Сверху закладывается запас производительности исходя из теплоизоляции дома и погодных условий региона.

    Для расчета водоснабжения ориентируются на то, что каждые 5 кВт нагревают около 1,5 л/мин. Получается, что агрегат мощностью 20 кВт может обеспечить скорость нагрева 7-8 л/мин. Этого хватит, чтобы помыть посуду или для выполнения утренних процедур, но маловато для принятия полноценного душа. Для этих целей требуется уже около 10 л/мин, что сможет обеспечить агрегат мощностью от 25 кВт. Максимальную скорость в 13-14 л/мин выдают газовые котлы, мощность которых превышает 34 кВт.

    При выборе бойлера косвенного нагрева важно правильно рассчитать его необходимый объем. Как показывает практика, для одного человека хватит емкости на 20-30 л, для трех – на 100 л, для пяти проживающих – на 140-150 л.

    Обратите внимание! Не стоит приобретать бойлер косвенного нагрева с объемом больше требуемого, ведь это потянет перерасход топлива и вызовет необходимость в дополнительном месте для размещения крупногабаритной емкости.

    Поделиться:

    Нет комментариев

    oteple.com


    Смотрите также

    Сайт о Бане - проект, посвященный строительству, эксплуатации и уходу за русской баней. Большой сборник статей, который может быть полезен любому любителю бани

    Содержание, карта сайта.