Делаем водородный генератор для отопления дома своими руками

Как сделать водородный генератор своими руками

Здесь вы узнаете:

  • Описание и принцип работы водородного генератора
  • Основные достоинства отопления на водороде
  • Область применения
  • Конструкция водородного генератора
  • Как изготовить генератор
  • Делаем простейший генератор водорода своими руками пошагово
  • Отопление дома газом Брауна
  • Безопасность установки
  • Генератор промышленного изготовления
  • Экономическая целесообразность

Перед тем, как сделать водородный генератор, необходимо изучить все тонкости – экономическую целесообразность, безопасность. Предлагаем несколько простых схем и конструкций водородного генератора.

Описание и принцип работы водородного генератора

Есть несколько методик выделения водорода и из других веществ, перечислим наиболее распространенные:

  1. Электролиз, данная методика наиболее простая и может быть реализована в домашних условиях. Через водный раствор, содержащий соль, пропускается постоянный электрический ток, под его воздействием происходит реакция, которую можно описать следующим уравнением: 2NaCl + 2H2O→2NaOH + Cl2 + H2↑. В данном случае пример приведен для раствора обычной кухонной соли, что не лучший вариант, поскольку выделяющийся хлор является ядовитым веществом. Заметим, что полученный данным способом водород наиболее чистый (порядка 99,9%).
  2. Путем пропускания водяного пара над каменноугольным коксом, нагретым до температуры 1000°С, при таких условиях протекает следующая реакция: Н2О + С ⇔ СО↑ + H2↑.
  3. Добыча из метана путем конверсии с водяным паром (необходимое условие для реакции – температура 1000°С): СН4 + Н2О ⇔ СО + 3Н2. Второй вариант – окисление метана: 2СН4 + О2 ⇔ 2СО + 4Н2.
  4. В процессе крекинга (переработки нефти) водород выделяется в качестве побочного продукта. Заметим, что в нашей стране все еще практикуется сжигание этого вещества на некоторых нефтеперерабатывающих заводах ввиду отсутствия необходимого оборудования или достаточного спроса.

Из перечисленных вариантов последний наименее затратный, а первый наиболее доступный, именно он положен в основу большинства генераторов водорода, в том числе и бытовых. Их принцип действия заключается в том, что в процессе пропускания тока через раствор, положительный электрод притягивает отрицательные ионы, а электрод с противоположным зарядом – положительные, в результате происходит расщепление вещества.


Пример электролиза на растворе хлорида натрия

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.

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.

  • Сокращение расхода горючего на автотранспорте. Существующие автомобильные генераторы водорода позволяют использовать HHO как добавку к традиционному бензину, дизелю или газу. За счёт более полного сгорания топливной смеси можно добиться 20 – 25 % снижения потребления углеводородов.
  • Экономия топлива на тепловых электростанциях, использующих газ, уголь или мазут.
  • Снижение токсичности и повышение эффективности старых котельных.
  • Многократное снижение стоимости отопления жилых домов за счёт полной или частичной замены традиционных видов топлива газом Брауна.
  • Использование портативных установок получения HHO для бытовых нужд — приготовления пищи, получения тёплой воды и т. д.
  • Разработка принципиально новых, мощных и экологичных силовых установок.

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.

Конструкция водородного генератора

Для постройки генераторов водорода своими руками обычно берут в качестве основы классическую схему установки Брауна. Такой электролизёр средней мощности состоит из группы ячеек, каждая из которых содержит группу пластинчатых электродов. Мощность установки определяется общей площадью поверхности пластинчатых электродов.

Ячейки помещаются внутрь ёмкости, хорошо изолированной от внешней среды. На корпус резервуара выводятся патрубки для подключения водяной магистрали, вывода водорода, а также контактная панель подключения электричества.


Аппарат генерации водорода, спроектированный по схеме Брауна. По всем расчётам эта установка вполне должна обеспечить домашнее хозяйство теплом и светом. Другой вопрос – какие габариты и мощности позволят это сделать (+)

Схема генератора Брауна, кроме всего прочего, предусматривает наличие водяного затвора и обратного клапана. За счёт этих элементов организуется защита установки от обратного хода водорода. По такой схеме теоретически не исключается сборка водородной установки, к примеру, для организации отопления загородного дома.

Как изготовить генератор

Масса интернет-ресурсов публикуют самые разные схемы и чертежи генератора для получения водорода, но все они действуют по одному принципу. Мы предложим вашему вниманию чертеж простого устройства, взятый из научно-популярной литературы:

Здесь электролизер представляет собой группу металлических пластин, стянутых между собой болтами. Между ними установлены изоляционные прокладки, крайние толстые обкладки тоже изготовлены из диэлектрика. От штуцера, вмонтированного в одну из обкладок, идет трубка для подачи газа в сосуд с водой, а из него – во второй. Задача емкостей – отделять паровую составляющую и накапливать смесь водорода с кислородом, чтобы подавать его под давлением.

Совет. Электролитические пластины для генератора надо делать из нержавеющей стали, легированной титаном. Он послужит дополнительным катализатором реакции расщепления.

Пластины, что служат электродами, могут быть произвольного размера. Но надо понимать, что производительность аппарата зависит от их площади поверхности. Чем большее число электродов удастся задействовать в процессе, тем лучше. Но при этом и потребляемый ток будет выше, это следует учитывать. К концам пластин припаиваются провода, ведущие к источнику электричества. Здесь тоже есть поле для экспериментов: можно подавать на электролизер разное напряжение с помощью регулируемого блока питания.

Читайте также:
Как рассчитать объем расширительного бака для системы отопления?

В качестве электролизера можно применить пластиковый контейнер от водяного фильтра, поместив в него электроды из нержавеющих трубок. Изделие удобно тем, что его легко герметизировать от окружающей среды, выводя трубку и провода через отверстия в крышке. Другое дело, что этот самодельный водородный генератор обладает невысокой производительностью из-за малой площади электродов.

Делаем простейший генератор водорода своими руками пошагово

Расскажем, как можно сделать самодельный генератор для получения смеси водорода и кислорода (ННО). Его мощности на отопления дома не хватит, но для газовой горелки для резки металла количество полученного газа будет достаточным.


Рис. 8. Схема газовой горелки

Обозначения:

  • а – сопло горелки;
  • b – трубки;
  • c – водные затворы;
  • d – вода;
  • е – электроды;
  • f – герметичный корпус.

В первую очередь делаем электролизер, для этого нам понадобится герметичная емкость и электроды. В качестве последних используем стальные пластины (их размер выбираем произвольно, в зависимости от желаемой производительности), прикрепленные к диэлектрическому основанию. Соединяем между собой все пластины каждого из электродов.

Когда электроды готовы их надо укрепить в емкости таким образом, чтобы места подключения проводов питания были выше предполагаемого уровня воды. Провода от электродов идут к блоку питания на 12 вольт или автомобильному аккумулятору.

В крышке емкости делаем отверстие под трубку для выхода газа. В качестве водных затворов можно использовать обычные стеклянные банки емкостью 1 литр. Заполняем их на 2/3 водой и подключаем к электролизеру и горелке, как показано на рисунке 8.

Горелку лучше взять готовую, поскольку не каждый материал может выдержать температуру горения газа Брауна. Подключаем ее к выходу последнего водного затвора.

Наполняем электролизер водой, в которую добавлена обычная кухонная соль.

Подаем напряжение на электроды и проверяем работу устройства.

Отопление дома газом Брауна


Схема работы водородного генератора.

Водород является самым распространенным химическим элементом, поэтому экономически выгодно его использовать.

Для многих владельцев домов и дач часто встает вопрос, как получить «чистую» и дешевую энергию для нужд в быту. Ответ можно найти в таких инновациях, как водогенератор для отопления жилища.

Ученые, благодаря своим разработкам, позволили многим использовать такое устройство для получения газа. Установка способна генерировать водород (газ Брауна) и этот газ будет использован для получения энергии.

Можно это соединение представить химической формулой, как hho. Данный газ можно получить из воды с помощью метода электролиза. Есть много примеров в жизни, когда люди хотят свой дом отапливать оксиводородом. Но чтобы этот вид топлива получил популярность, надо сначала научиться получать его (газ Брауна) в бытовых условиях.

Пока еще нет технологии водородного отопления частного дома, которая была бы достаточно надежной.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь разъясняет, как сделать водородный генератор своими руками:

Безопасность установки

Многие умельцы размещают пластины в пластиковых ёмкостях. Не стоит экономить на этом. Нужен бак из нержавеющего металла. Если его нет, можно использовать конструкцию с пластинами открытого типа. В последнем случае необходимо применять качественный изолятор тока и воды для надёжной работы реактора.

Известно, что температура горения водорода составляет 2800. Это самый взрывоопасный газ в природе. Газ Брауна – не что иное, как «гремучая» смесь водорода. Поэтому водородные генераторы на автомобильном транспорте требуют качественной сборки всех узлов системы и наличия датчиков для слежения за течением процесса.

Датчик температуры рабочей жидкости, давления и амперметр не будут лишними в конструкции установки. Особое внимание стоит уделить гидрозатвору на выходе из реактора. Он жизненно необходим. Если произойдёт воспламенение смеси, такой клапан предотвратит распространение пламени в реактор.

Водородный генератор для отопления жилых и производственных помещений, работающий на тех же принципах, отличается в несколько раз большей производительностью реактора. В таких установках отсутствие гидрозатвора представляет смертельную опасность. Водородные генераторы на автомобилях в целях обеспечения безопасной и надёжной работы системы также рекомендуется оборудовать таким обратным клапаном.

Генератор промышленного изготовления

На уровне промышленного производства технологии изготовления водородных генераторов бытового назначения постепенно осваиваются и развиваются. Как правило, выпускаются энергетические станции домашнего применения, мощность которых не превышает 1 кВт.

Такой аппарат рассчитан на выработку водородного топлива в режиме постоянного функционирования не более чем в течение 8 часов. Главное их предназначение – энергоснабжение отопительных систем.

Также разрабатываются и производятся установки под эксплуатацию в составе кондоминиумов. Это уже более мощные конструкции (5-7 кВт), назначение которых не только энергетика отопительных систем, но также выработка электричества. Такой комбинированный вариант быстро набирает популярность в западных странах и в Японии.

Комбинированные водородные генераторы характеризуются как системы с высоким КПД и небольшим выбросом углекислого газа.


Пример реально действующей промышленно изготовленной станции мощностью до 5 кВт. Подобные установки в перспективе планируется делать под оснащение коттеджей и кондоминиумов

Российская промышленность тоже начала заниматься этим перспективным видом добычи топлива. В частности, «Норильский никель» осваивает технологии производства водородных установок, в том числе бытовых.

Планируется использовать самые разные типы топливных элементов в процессе разработки и производства:

  • протонно-обменные мембранные;
  • ортофосфорно-кислотные;
  • протонно-обменные метанольные;
  • щелочные;
  • твердотельные оксидные.

Между тем процесс электролиза является обратимым. Этот факт говорит о том, что есть возможность получать уже нагретую воду без сжигания водорода.

Кажется, это очередная идея, ухватившись за которую можно запускать новый виток страстей, связанных с бесплатной добычей топлива для домашнего котла.

Экономическая целесообразность

В домашних условиях изготовить качественную водородную установку очень сложно. Мастеру придется учитывать массу параметров. Например, нужно точно подобрать металл для электродов. Он должен обладать определенными свойствами.


Всеми любимая нержавейка — доступное, но недолговечное решение. Топливные ячейки на них довольно быстро выйдут из строя.

Читайте также:
Обзор вертикальных газгольдеров city gas и не только

Также при сборке гидролизатора нужно соблюдать монтажные размеры. Чтобы их получить, нужно произвести сложные расчеты с учетом качества воды, необходимой мощности на выходе и т. д.

При изготовлении устройства значение имеет даже сечение проводов, по которым на электроды подается ток. Речь идет не о производительности генератора, а о безопасности его эксплуатации, но и этот важный нюанс нужно учитывать.

Главная проблема таких приборов — большие затраты электричества для получения оксиводорода. Они превышают энергию, которую можно получить от сжигания такого топлива.

Из-за низкого КПД цена водородной установки для дома делает производство этого газа и его последующее использование для отопления невыгодным. Чем впустую расходовать электричество, проще установить любой электрокотел. Он будет эффективнее.

Что касается автомобильного транспорта, то здесь картина не сильно отличается. Да, можно сделать гидролизер для экономии топлива, но при этом снижается безопасность и надежность.

Единственное, где водород можно эффективно применять как топливо, — газосварка. Аппараты на hydrogen весят меньше, они компактнее, чем кислородные баллоны, но намного эффективнее. К тому же стоимость получения смеси здесь не играет никакой роли.

Как сделать водородный генератор своими руками?

Водород практически идеальный вид топлива, но проблема заключается в том, что он на нашей планете встречается только в виде соединений с другими химическими элементами. Доля «чистого» вещества в атмосфере составляет не более 0,00005%. Учитывая такие реалии, становится актуальным вопрос о водородном генераторе. Рассмотрим принцип работы такого устройства, его конструктивные особенности, сферу применения и возможность самостоятельного изготовления.

Описание и принцип работы водородного генератора

Есть несколько методик выделения водорода и из других веществ, перечислим наиболее распространенные:

  1. Электролиз, данная методика наиболее простая и может быть реализована в домашних условиях. Через водный раствор, содержащий соль, пропускается постоянный электрический ток, под его воздействием происходит реакция, которую можно описать следующим уравнением: 2NaCl + 2H2O→2NaOH + Cl2 + H2↑. В данном случае пример приведен для раствора обычной кухонной соли, что не лучший вариант, поскольку выделяющийся хлор является ядовитым веществом. Заметим, что полученный данным способом водород наиболее чистый (порядка 99,9%).
  2. Путем пропускания водяного пара над каменноугольным коксом, нагретым до температуры 1000°С, при таких условиях протекает следующая реакция: Н2О + С ⇔ СО↑ + H2↑.
  3. Добыча из метана путем конверсии с водяным паром (необходимое условие для реакции – температура 1000°С): СН4 + Н2О ⇔ СО + 3Н2. Второй вариант – окисление метана: 2СН4 + О2 ⇔ 2СО + 4Н2.
  4. В процессе крекинга (переработки нефти) водород выделяется в качестве побочного продукта. Заметим, что в нашей стране все еще практикуется сжигание этого вещества на некоторых нефтеперерабатывающих заводах ввиду отсутствия необходимого оборудования или достаточного спроса.

Из перечисленных вариантов последний наименее затратный, а первый наиболее доступный, именно он положен в основу большинства генераторов водорода, в том числе и бытовых. Их принцип действия заключается в том, что в процессе пропускания тока через раствор, положительный электрод притягивает отрицательные ионы, а электрод с противоположным зарядом – положительные, в результате происходит расщепление вещества.

Пример электролиза на растворе хлорида натрия

Конструктивные особенности и устройство генератора водорода

Если с получением водорода проблем сейчас практически нет, то его транспортировка и хранение до сих пор остается актуальной задачей. Молекулы этого вещества настолько малы, что могут проникать даже сквозь металл, что несет определенную угрозу безопасности. Хранение в абсорбированном виде пока не отличается высокой рентабельностью. Поэтому наиболее оптимальный вариант – генерация водорода непосредственно перед его использованием в производственном цикле.

Для этой цели изготавливаются промышленные установки для генерации водорода. Как правило, это электролизеры мембранного типа. Упрощенная конструкция такого устройства и принцип работы приведен ниже.

Упрощенная схема водородного генератора мембранного типа

Обозначения:

  • А – трубка для отвода хлора (Cl2).
  • B – отвод водорода (Н2).
  • С – анод, на котором происходит следующая реакция: 2CL — →CL2 + 2е — .
  • D – катод, реакцию на нем можно описать следующим уравнением: 2Н2О + 2е — →Н2 + ОН — .
  • Е – раствор воды и хлористого натрия (Н2О & NaCl).
  • F – мембрана;
  • G – насыщенный раствор хлористого натрия и образование каустической соды (NaОН).
  • H – отвод рассола и разбавленной каустической соды.
  • I – ввод насыщенного рассола.
  • J – крышка.

Конструкция бытовых генераторов значительно проще, поскольку в большинстве своем они не вырабатывают чистый водород, а производят газ Брауна. Так принято называть смесь кислорода и водорода. Этот вариант наиболее практичен, не требуется разделять водород и кислород, то можно значительно упростить конструкцию, а значит и сделать ее дешевле. Помимо этого полученный газ сжигается по мере его выработки. Хранить и накапливать его в домашних условиях не только проблематично, но и небезопасно.

Обозначения:

  • а – трубка для отвода газа Брауна;
  • b – впускной коллектор подачи воды;
  • с – герметичный корпус;
  • d – блок пластин электродов (анодов и катодов), с установленными между ними изоляторами;
  • e – вода;
  • f – датчик уровня воды (подключается к блоку управления);
  • g – фильтр водоотделения;
  • h – подвод питания, подаваемого на электроды;
  • i – датчик давления (подает сигнал блоку управления при достижении порогового уровня);
  • j – предохранительный клапан;
  • k – отвод газа с предохранительного клапана.

Характерная особенность таких устройств – использование блоков электродов, поскольку не требуется сепарирование водорода и кислорода. Это позволяет сделать генераторы довольно компактными.

Блоки электродов для установки, которая производит газ Брауна

Сферы применения водородного генератора

Ввиду проблем, связанных с транспортировкой и хранением водорода, такие устройства востребованы в производствах, где наличие этого газа требует технологический цикл. Перечислим основные направления:

  1. Производства, связанные с синтезом хлороводорода.
  2. Изготовление топлива для ракетных двигателей.
  3. Создание удобрений.
  4. Производство нитрида водорода (аммиака).
  5. Синтез азотной кислоты.
  6. В пищевой промышленности (для получения твердых жиров из растительных масел).
  7. Обработка металла (сварка и резка).
  8. Восстановление металлов.
  9. Синтез метилового спирта
  10. Изготовление соляной кислоты.
Читайте также:
Монтаж гравитационной системы отопления - видео-инструкция

Основные сферы применения генераторов водорода в промышленности

Несмотря на то, что производство водорода в процессе переработки нефти дешевле, чем его получение путем электролиза, как уже указывалось выше, возникают сложности с транспортировкой газа. Строить опасные химические производства, непосредственно, рядом с перерабатывающими нефть заводами не всегда позволяет экологическая обстановка. Помимо этого водород, полученный путем электролиза, значительно чище, чем при крекинге нефти. В связи с этим на промышленные водородные генераторы всегда высокий спрос.

Бытовое применение

В быту также есть применение водороду. В первую очередь это автономные отопительные системы. Но здесь некоторые особенности. Установки по производству чистого водорода стоят значительно дороже, чем генераторы газа Брауна, последние даже можно собрать самостоятельно. Но при организации отопления дома необходимо учитывать, что температура горения газа Брауна значительно выше, чем у метана, поэтому потребуется специальный котел, который несколько дороже обычного.

Топливный котел должен иметь соответствующую метку

В интернете можно встретить немало статей, в которых написано, что для гремучего газа можно использовать обычные котлы, это делать категорически нельзя. В лучшем случае они быстро выйдут из строя, а в худшем могут стать причиной печальных или даже трагических последствий. Для смеси Брауна предусмотрены специальные конструкции с более термостойким соплом.

Необходимо заметить, что рентабельность отопительных систем на основе водородных генераторов вызывает большое сомнение ввиду низкого КПД. В таких системах имеются двойные потери, во-первых, в процессе генерации газа, во-вторых, при нагреве воды в котле. Дешевле для отопления сразу нагревать воду в электрическом бойлере.

Не менее спорная реализация для бытового использования, при которой газом Брауна обогащают бензин в топливной системе двигателя автомобиля с целью экономии.

Применение генератора ННО в авто

Обозначения:

  • а – генератор ННО (принятое обозначение для газа Брауна);
  • b – отвод газа в камеру сушки;
  • с – отсек для удаления водяных паров;
  • d – возвращение конденсата в генератор;
  • е – подача осушенного газа в воздушный фильтр топливной системы;
  • f – автомобильный двигатель;
  • g – подключение к аккумулятору и электрогенератору.

Нужно заметить, что в некоторых случаях такая система даже работает (если ее собрать правильно). Но точные параметры, коэффициент прироста мощности, процент экономии вы не найдете. Эти данные сильно размыты, и достоверность их вызывает сомнения. Опять же не ясен вопрос, насколько уменьшится ресурс двигателя.

Но спрос порождает предложения, в интернетах можно найти подробные чертежи таких приспособлений и инструкцию по их подключению. Есть и готовые модели, сделанные в стране Восходящего Солнца.

Делаем простейший генератор водорода своими руками пошагово

Расскажем, как можно сделать самодельный генератор для получения смеси водорода и кислорода (ННО). Его мощности на отопления дома не хватит, но для газовой горелки для резки металла количество полученного газа будет достаточным.

Обозначения:

  • а – сопло горелки;
  • b – трубки;
  • c – водные затворы;
  • d – вода;
  • е – электроды;
  • f – герметичный корпус.

В первую очередь делаем электролизер, для этого нам понадобится герметичная емкость и электроды. В качестве последних используем стальные пластины (их размер выбираем произвольно, в зависимости от желаемой производительности), прикрепленные к диэлектрическому основанию. Соединяем между собой все пластины каждого из электродов.

Когда электроды готовы их надо укрепить в емкости таким образом, чтобы места подключения проводов питания были выше предполагаемого уровня воды. Провода от электродов идут к блоку питания на 12 вольт или автомобильному аккумулятору.

В крышке емкости делаем отверстие под трубку для выхода газа. В качестве водных затворов можно использовать обычные стеклянные банки емкостью 1 литр. Заполняем их на 2/3 водой и подключаем к электролизеру и горелке, как показано на рисунке 8.

Горелку лучше взять готовую, поскольку не каждый материал может выдержать температуру горения газа Брауна. Подключаем ее к выходу последнего водного затвора.

Наполняем электролизер водой, в которую добавлена обычная кухонная соль.

Подаем напряжение на электроды и проверяем работу устройства.

Водородный генератор своими руками: принцип работы устройства, схемы и описание процесса сборки

Водородный генератор

Электролизер – один из самых распространенных водородных генераторов.

Описание и принцип работы

В общем случае водородный генератор представляет собой набор металлических пластин, погруженных в дистиллированную воду. Конструкция заключена в герметичный корпус с клеммами для подключения источника электропитания и штуцером для вывода газа.

Теоретически работу водородного генератора можно представить следующим образом: между разнополярными пластинами (анод, катод), погруженными в дистиллированную воду, проходит электрический ток. При этом вода расщепляется на кислород и водород. Чем больше площадь пластин, тем больший ток проходит по воде и тем большее количество газов выделяется. Пластины подключаются поочередно (+-+- и т. д).

Область применения

В связи с тем, что сам процесс электролиза связан с использованием большого количества электроэнергии, промышленное применение электролизеров существенно ограничено. Экономически выгоднее использовать для получения водорода химические способы.

В настоящее время водородные генераторы применяют для:

  • газосварки и газорезки водородом в условиях ювелирных мастерских;
  • снижения токсичности двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и повышения их КПД (коэффициент полезного действия);
  • повышения КПД и снижению токсичности жидкотопливных котлов.

Устройство

Немногочисленные промышленные электролизеры, которые используют для получения водорода и кислорода, изготавливают в виде стационарных установок. Электроды в них включаются биполярно, причем их количество зависит от способа включения в сеть (трансформаторное или бестрансформаторное).

Конструкции малогабаритных водородных генераторов, которые выпускаются как отечественными, так и зарубежными компаниями и используются для повышения КПД ДВС и других целей, отличаются большим разнообразием. Кроме того существует огромное количество конструкций, изготовленных своими руками. В сети Интернет о них можно найти достаточно много информации.

Учитывая, что конструкция электролизера отличается простотой и его нетрудно изготовить собственноручно, рассмотрим конструкции нескольких подобных устройств:

  1. Простейший электролизер.
  2. Водородный генератор для автомобиля.

Немного о доверчивости и наивности

Некоторые предприимчивые дельцы предлагают на продажу водородный генератор на авто. Рассказывают про обработку лазером поверхности электродов или про уникальные секретные сплавы, из которых они сделаны, специальные катализаторы воды, разработанные в научных лабораториях мира.

Читайте также:
Хранение газовых баллонов в жилых домах и не только

Всё зависит от способности мысли таких предпринимателей к полёту научной фантазии. Доверчивость может сделать вас за ваши же средства (иногда даже не малые) владельцем установки, у которой через два месяца эксплуатации разрушатся контактные пластины.

Если уж вы решили таким способом экономить, то лучше собирать установку самостоятельно. По крайней мере, не на кого потом будет пенять.

Отечественный опыт строительства водородных генераторов в домашних условиях ↑

А что у нас, в среде отечественных «кулибиных»? Интернет-форумы полны споров о возможности постройки генератора водорода своими руками. Адепты гидрогениума тычут в глаза скептикам фотками самогонных аппаратов, переделанных в установки по производству чистого топлива. Скептики: покажите конкретный пример постоянно работающего устройства. В ответ — тишина. Кто-то что-то собрал, подключил к кухонной плите, пожарил на водороде яичницу, съел. Теперь вот стоит в сарае, а к плите опять подключен газ, это проще, дешевле, безопаснее. Правда, умные люди всё же извлекают из «диванной» гидрогениумной энергетики пользу: завлекательные посты обеспечивают владельцев аккаунтов лайками, большим числом просмотров и подписчиков, что приносит неплохие деньги.

Если кто-то из читателей хочет повторить опыт гаражных мастеров, то, пожалуйста, вот достаточно подробное описание конструкции «самопального» водородного реактора. Ничего сложного.

В этом ролике нам красиво показывают, как мелкосерийное отечественное устройство обслуживает два десятка радиаторов, но не называют ни его тепловую мощность, ни себестоимость килокалории тепла.

Меры безопасности

Электролизерные установки представляют собой устройства повышенной опасности. Поэтому в процессе их изготовления, монтажа и эксплуатации необходимо строго соблюдать как общие, так и специальные меры безопасности.

Среди специальных требований наиболее важными являются:

  1. Не допускается образование взрывоопасных концентраций смеси кислорода с водородом или воздухом.
  2. Не допускается работа водородных генераторов, если в его смотровом окне не виден уровень жидкости.
  3. При выполнении ремонтных работ необходимо убедиться в полном отсутствии водорода в конечной точке системы.
  4. Возле электролизеров не разрешается пользоваться открытым огнем, электрическими нагревательными приборами и переносными лампами напряжением более 12 В.
  5. При работе с электролитом необходимо пользоваться спецодеждой, перчатками и очками.

  1. Специалисты не рекомендуют самостоятельно изготавливать автомобильные водородные генераторы. Мотивируется это тем, что автомобильный электролизер представляет собой достаточно сложное и небезопасное устройство, при изготовлении которого необходимо использовать специальные материалы и реагенты.
  2. При самостоятельной установке в автомобиль электролизера, изготовленного своими руками, необходимо исключить возможность попадания газа в камеру сгорания топливо-воздушной смеси при заглушенном двигателе. При выключении двигателя в обязательном порядке водородный генератор должен автоматически отключаться от сети электропитания автомобиля.
  3. При самостоятельном изготовлении автомобильного электролизера не забудьте оснастить его специальным водяным клапаном – барботером. Его использование позволит значительно повысить безопасность эксплуатации автомобиля.

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.

В нынешнее время
отопление водородом своими руками

– вещь весьма распространенная. Действительно, водород можно получать практически в неограниченном количестве, главное, чтобы были вода и электроэнергия.

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 300ᵒС), а это позволило изготавливать подобные отопительные котлы из традиционных материалов.

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.

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 40ᵒС – 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 40ᵒС.

Критика водородного транспорта

  • Смесь водорода с воздухом взрывоопасна. Водород более опасен, чем бензин, так как горит в смеси с воздухом в более широком диапазоне концентраций. Бензин не горит при лямбда менее 0,5 и более 2, водород при таких соотношениях горит великолепно. Но водород, хранящийся в баках при высоком давлении, в случае пробоя бака очень быстро испаряется. Для транспорта разрабатываются специальные безопасные системы хранения водорода — баки с многослойными стенками, из специальных материалов и т. д. (К примеру, бак из нанотрубок, заполненных водородом.) Но всё равно это в целом удорожает весь цикл эксплуатации транспортного средства, ложась расходами на плечи потребителя.
  • Водородная силовая установка на базе традиционного ДВС значительно сложнее и дороже в обслуживании, чем обычный ДВС (особенно дизельный). По данным Массачусетского технологического института, эксплуатация водородного автомобиля на данном этапе развития водородных технологий обходится в сто раз дороже, чем бензинового.
  • Пока нет достаточного опыта эксплуатации водородного транспорта.
  • Нет возможности быстрой дозаправки в пути из канистры или от другого автомобиля.
  • Для заправки водородом требуется построить сеть заправочных станций. Для заправочных станций, заправляющих автомобили жидким водородом, стоимость оборудования выше, чем для заправочных станций, заправляющих автомобили жидким топливом (бензином, этанолом и дизельным топливом). (Согласно GM, строительство 12 тысяч водородных заправочных станций в 2005 году оценивалось в $12 млрд, то есть $1 млн на одну заправочную станцию, в то время как комплект оборудования для бензиновых заправочных станций стоит от $40 тыс., в среднем $100-200 тыс.) .
  • Цена 8 евро за литр (500 руб)..
  • Летучесть водорода самая высокая среди газов. Таким образом, водород трудно сохранить в жидком виде, это затрудняет хранение водорода, транспортировку и использование в баке, так как топливо полностью испарится из бака за короткое время. За девять дней испаряется полбака топлива BMW Hydrogen
  • В настоящий момент водород производится путём расхода значительного количества электроэнергии
Читайте также:
Индивидуальное отопление на лоджии: варианты

Критерии выбора водородного генератора

Более безопасными характеристиками обладает водородное оборудование, изготовленное в промышленных условиях. Процесс производства учитывает показатели тестовых запусков образцов, ряда экспериментов и других научно-исследовательских мероприятий. Тогда как в домашних условиях выполняется лишь механическая сборка. Поэтому специалисты настоятельно рекомендуют приобретать котлы в специализированных магазинах, где покупка защищена гарантиями производителя.

• особенности монтажа и эксплуатации.

Кроме того, следует учесть репутацию производителя. Для этого рекомендуется предварительно ознакомиться с отзывами покупателей и отследить рейтинг самых популярных компаний. Перед приобретением нужно осмотреть корпус и доступные для обзора элементы на предмет целостности. Если производитель гарантий не даёт, от покупки такой модели стоит отказаться.

Технические характеристики

Чистота водорода в пересчете на сухой газ, % об 99,9999
Концентрация водяных паров при 20OС и 1атм, не более, ppm, 5
Суммарная производительность по водороду, приведенная к нормальным условиям, не менее, л/ч, 12
Диапазон задаваемого выходного давления водорода, ати, от 3,0 до 6,1
Стабильность выходного давления водорода, не хуже, ати, ±0,02
Время установления рабочего режима, при заглушенном выходе не более, мин, 30
Объем заливаемой дистиллированной воды, л, 1,0
Расход дистиллированной воды, не более, л/час, 0,02
Потребление воды, г/л водорода, 1,6
Средний ресурс сменного картриджа деионизационного фильтра (при максимальной производительности и односменной работе), лет, не менее, 1
Средняя потребляемая мощность:
в стационарном режиме, не более, ВА, 180
максимальная (при запуске), не более, ВА, 220
Габаритные размеры генератора, (ширина x глубина x высота), не более, мм, 230х470х450
Масса генератора. не более, кг, 16
Рабочие условия:
температура окружающего воздуха, °С, от +10 до +35
питание от однофазной сети переменного тока напряжением, В, 220 (+10 –15)%
и частотой, Гц, 50 +1
Генератор по электробезопасности соответствует требованиямs класса 1, тип Н по ГОСТ 12.2.025-76

Дополнительные технические характеристики

Контроль качества воды, заливаемой в питающий бак +
Встроенная система водоподготовки (контроль и автоматическая очистка воды, питающей электролизный модуль) +
Встроенная система автоматической регенерации фильтров тонкой очистки водорода +
Контроль влажности производимого водорода +
Контроль разгерметизации +
Возможность включения режима «СДУВКА» +
Отображение информации о работе, отдельных параметрах, неисправностях на дисплее +

Немного истории

Принцип действия водородной энергии был отмечен еще в древние времена. Известный врачеватель Парацельс при проведении своих научных экспериментов заметил, что при соединении некоторых элементов образуются пузырьки, которые он в то время принял за воздух. Позже выяснилось, что это был водород, представляющий собой газ без цвета, при определенных условиях проявляющий взрывные свойства.

В настоящее время водород научились использовать в разных целях, в том числе – для отопления жилого дома или любых других сооружений. Эти технологии активно развивают и внедряют во множестве отраслей. Являясь новшеством на рынке научных разработок, обогрев водородом уже заинтересовал многих потребителей и продолжает набирать популярность среди широких масс.

Доказано, что водород считается не только довольно распространенным, но и легкодоступным веществом. Единственная сложность – его приходится добывать из химических соединений, чаще всего – воды.

Кислородно водородная горелка своими руками

no images were found

Так вот, это то же самое, только мощнее на два-три порядка. Эта хренотень даёт мощный, чрезвычайно горячий язык пламени тупо из воды со щёлочью. Никаких баллонов с газами, никаких редукторов, заправок и прочей мути — только подай напряжение. А если надуть ей шарик, и отпустить его с горящей ниткой…

Что нужно для получения более-менее мощного потока газа? Правильно, большая площадь электродов, причём объём газа в секунду ей прямо пропорционален. Не буду вдаваться в расчёты, тем более что сам я их не проводил, просто сообщу оптимальные параметры. Суммарная площадь электродов для достойного внимания потока газа должна быть не менее 1000 см^2 (суммарно по аноду и катоду), желательно — от 2000 см^2. Плотность тока должна быть порядка 0.08-0.15А/см^2 (8-15А/дм^2): при большем токе будет иметь место перегрев электролита и закипание — то есть, пена, тысячи её; при меньшем — теряем в газовыделении. Падение на одной паре электродов для такого тока получается 2-3 вольта, в зависимости от концентрации электролита (я взял 10%, это соответствует примерно 2.2-2.3 вольта падения). При таких обстоятельствах качать две огромных пластины сотнями ампер тока при двух вольтах представляется не очень разумным решением. Гораздо лучше соединить несколько ячеек последовательно: тогда мы сможем увеличить рабочее напряжение и площадь электродов во много раз при том же токе. А теперь осталось только сообразить, что одна пластина электрода может быть с одной стороны катодом одной ячейки, а с другой — анодом другой. Короче, просто набираем бигмак из чередующихся кольцеобразными прокладками пластин. Больше пластин — больше напряжение при том же токе; больше площадь одной каждой пластины — больший ток при том же напряжении. Увеличение числа пластин увеличивает суммарное падение на них напряжения. На схеме всё понятно видно.

В каждой пластине необходимо проделать отверстия снизу и сверху на расстояниях чуть меньше диаметра прокладки друг от друга (но не менее 0.5-1 см от края прокладки) — для газообмена и для распределения электролита по ячейкам. Хватит где-то 5 мм сверла.

Щёлочь. Подойдёт NaOH или KOH, желательно чистый, а не технический. Начинать с концентрации 10% по массе (в дистиллированной воде), дальше экспериментировать. Выше концентрация — выше ток, но больше пены.

Читайте также:
Балансировка системы отопления в частном, многоэтажном доме

Стягивающие пластины. Требуется нечто очень слабо гнущееся и жёсткое. Идеально и классика постройки — толстое, двухсантиметровое оргстекло. В нём же можно проделать выводы и резьбу под газ и доп. топливный бачок. У меня не было оргстекла, я просто впаял медные трубки в последнюю нержавеющую пластину, а для стяжек использовал 27 мм фанеру.

Перво-наперво следует сделать водный затвор. Водород-кислородная смесь, HHO, невероятно злая штуковина. Она с лёгкостью детонирует, да и сгорает весьма резво, не требуя притом никаких окислителей (кислород-то есть).

Водородный генератор своими руками: принцип работы устройства, схемы и описание процесса сборки

Водородный генератор (электролизер) это прибор, работающий за свет двух процессов: физического и химического.

В процессе работы под воздействием электротока вода разлагается на кислород и водород. Данный процесс носит название электролиз. Электролизер довольно популярен среди самых известных видов водородных генераторов.

Как устроен прибор

Электролизер состоит из нескольких пластин из металла, погруженных в герметическую емкость с дистиллированной водой.

Сам корпус имеет клеммы, чтобы подключать источник питания и есть втулка, через которую выводится газ.

Работу прибора можно описать так: электроток пропускается через дистиллированную воду между пластинами с разными полями (у одной — анод, у другой — катод), расщепляет её на кислород и водород.

В зависимости от площади пластин электроток имеет свою силу, если площадь большая, то и тока по воде проходит много и больше выделяется газа. Схема подключения пластин поочередная, сначала плюс, потом минус и так далее.

Электроды рекомендуется делать из нержавеющей стали, которая в процессе электролиза не вступает в реакцию с водой. Главное найти нержавейку высокого качества. Между электродами лучше сделать расстояние маленькими, но так, чтобы пузыри газа легко между ними передвигались. Крепеж лучше изготовить из соответствующего металла, что и электроды.

[warning]Примите во внимание: в связи с тем, что технология изготовления связана с газом, то во избежание образования искры, необходимо произвести плотное прилегание всех деталей.[/warning]

В рассматриваемом варианте устройство включает в себя 16 пластин, расположены они друг от друга в пределах 1 мм.

За счет того, что пластины имеют достаточно немалую площадь поверхности и толщину, можно будет пропустить через такое устройство высокие токи, однако нагрева металла не произойдет. Если измерить на воздухе емкость электродов, то она составит 1nF, данный набор использует до 25А в простой воде из водопровода.

Для сбора водородного генератора своими руками можно применить контейнер пищевой, так как его пластик термоустойчив. Затем нужно в контейнер опустить электроды для сбора газа с разъемами изолированными герметично, крышкой и другими соединениями.

Если использовать контейнер из металла, то во избежание короткого замыкания, электроды крепятся на пластике. С двух сторон медных и латунных фитингов устанавливаются два разъема (фитинг – монтировать, собирать) для извлечения газа. Разъемы контактные и фитинги нужно прочно закрепить, применяя герметик из силикона.

Соблюдение мер безопасности

Электролизер представляет собой устройство повышенной опасности.

Поэтому во время его изготовления, монтирования и работы обязательно нужно соблюдение как общих, так и специальных мер безопасности.

Специальные меры включают следующие пункты:

  • следует контролировать концентрацию смеси водорода с кислородом, в целях недопущения взрыва;
  • если уровень жидкости не просматривается в смотровом окне водородного генератора, то его использовать нельзя;
  • во время выполнения ремонта нужно удостовериться, что в конечной точке системы полностью отсутствует водород;
  • противопоказано использование открытого огня, электрических нагревательных приборов и переносных ламп напряжением более 12 вольт рядом с электролизером;
  • во время работы с электролитом следует себя обезопасить, используя средства защиты (спецодежда, перчатки и очки).

Советы специалистов

Квалифицированные мастера считают, что изготавливать самодельные водородные генераторы для автомобилей в домашних условиях рискованное занятие.

Они объясняют это тем, что электролизер для авто имеет сложную и небезопасную систему устройств.

Заниматься изготовлением таких агрегатов нужно, применяя специальные материалы и реагенты.

[advice]Примите к сведению: в случае самостоятельного установления электролизера, который был изготовлен своими руками, рекомендуется строгое исключение возможности, когда газ попадает в камеру сгорания при заглушенном двигателе. Во время отключения двигателя, обязательно должен автоматически отключиться водородный генератор от сети электрического питания автомобиля.[/advice]

Если все-таки решили самостоятельно изготовить автомобильный гидролизер, то обязательно следует оснастить его барботером – это специальный водяной клапан. При его использовании значительно повысится безопасность при вождении автомобиля.

Электрический ток можно получить из земли и воздуха самостоятельно. Подробности в этой статье: https://teplo.guru/elektrichestvo/besplatnoe-elektrichestvo.html

Отопление дома газом Брауна

Схема работы водородного генератора. (Для увеличения нажмите)

Водород является самым распространенным химическим элементом, поэтому экономически выгодно его использовать.

Для многих владельцев домов и дач часто встает вопрос, как получить «чистую» и дешевую энергию для нужд в быту. Ответ можно найти в таких инновациях, как водогенератор для отопления жилища.

Ученые, благодаря своим разработкам, позволили многим использовать такое устройство для получения газа. Установка способна генерировать водород (газ Брауна) и этот газ будет использован для получения энергии.

Можно это соединение представить химической формулой, как hho. Данный газ можно получить из воды с помощью метода электролиза. Есть много примеров в жизни, когда люди хотят свой дом отапливать оксиводородом. Но чтобы этот вид топлива получил популярность, надо сначала научиться получать его (газ Брауна) в бытовых условиях.

Пока еще нет технологии водородного отопления частного дома, которая была бы достаточно надежной.

Смотрите видео, в котором опытный пользователь разъясняет, как сделать водородный генератор своими руками:

Как сделать водородный генератор для отопления?

Из-за целого ряда проблем с централизованным отоплением, куда можно включить необоснованно большие тарифы, неудовлетворенность качеством поставляемых услуг или даже полную невозможность подключения к центральной тепловой сети, многие владельцы домов все чаще обращают внимание на альтернативные источники обогрева. Одним из таких методов является получение тепла с помощью водорода. Как и при любом автономном способе отопления, обогрев водородом потребует установку необходимого оборудования, и генератор здесь является одним из основных деталей всей конструкции.

  • Система отопления водородом
  • Общая конструкция
  • Достоинства и недостатки отопления на водородном генераторе
  • Водородный генератор своими руками
Читайте также:
Слив воды из системы отопления в частном доме

Водородный генератор для отопления дома

Система отопления водородом

Общая работа конструкций для отопления дома водородом представляет процесс разложения воды на составляющие молекулы. Вырабатываемый при этом кислород уходит в атмосферу, а оставшийся водород выделяет необходимое тепло. Синтезирование проходит с помощью воды, металла и электричества в специальном изготовленном для таких целей водородном генераторе.

Принцип работы такого устройства знаком всем из школьного курса физики. В котел устанавливаются металлические пластины, по которым проходит электрический ток. В результате побочным продуктом электролиза получается выделение газовой смеси. Далее смесь проходит через сепаратор, где происходит отделение водорода от водяного пара. Полученный теплоноситель проходит через горелку, тем самым обеспечивая подачу тепла. Генератор оснащен тонко улавливающими датчиками, что предотвращает возможность взрыва и регулирует контроль воды в устройстве.

Общая конструкция

Схема работы водородного котла

Система для отопления дома водородом содержит в себе простую конструкцию, которую при должном умении можно изготовить самостоятельным образом. К основным деталям устройства водородного генератора для отопления частного дома можно отнести:

  • котел является главным элементом конструкции. Здесь происходит весь процесс электролиза с помощью специального прибора. Полость котла заполняется водой, а металлические пластины, обладающие высокой степенью проводимости электрического тока, реагируют на его подачу;
  • горелка деталь для сжигания водорода, полученного в результате синтеза;
  • клапан горелки предназначен для облечения прохождения газа и регулирует поступление топлива в горелку;
  • трубы имеют основное предназначение в проводимости тепла по дому;
  • электрическая проводка необходима для подачи тока в само устройство.

В целом конструкции водородных генераторов, которые предлагаются на рынке отличаются друг от друга только материалами изготовления и наличием или отсутствием специальных датчиков контроля. Но для соблюдения безопасности при использовании водородного отопления рекомендуется иметь такие датчики по всей системе подачи тепла.

Достоинства и недостатки отопления на водородном генераторе

Система обогрева жилища с помощью водорода имеет свои достоинства, к которым можно причислить такие моменты:

  • идеальная экологичность процесса. Нет выбросов вредного характера, и продукты распада не вредят человеку и его здоровью;
  • коэффициент полезного действия системы достигает почти 100% уровня. При этом система может обогреть большие помещения за короткий временный срок;
  • общая экономия денежных средств видна уже после 1 отопительного сезона;
  • отличное решение для частных строений в случае отсутствия газа и не желании обогрева с помощью твердых видов топлива;
  • возможность сбора системы собственными руками.

Не смотря на внушительный список достоинств обогрев жилого дома водородом, имеет и свои недостатки, среди которых основными являются:

  • большая стоимость оборудования изготовленного промышленным образом;
  • необходимость замены металлических пластин для эффективного процесса электролиза;
  • тщательный самостоятельный контроль над уровнем воды и показателями измерительных приборов.

Генераторы водородного отопления можно разделить по типу питания. Наиболее популярной является работа на электричестве, но и питание на газу также имеет место. В первом случае оборудование отличается экономичностью, но имеют повышенный уровень опасности.

Водородный генератор своими руками

Модели, изготовленные заводским способом, мало отличаются от самодельных аналогов и имеют большую стоимость. Общая цена готового генератора колеблется от 20 до 60 тысяч рублей, поэтому многие мастера пытаются создать отопительные приборы на водороде самостоятельным образом. Но перед тем как приступить к работе, необходимо взвесить даже малейшие сомнения. Если они присутствуют, то от работы лучше отказаться. Но если желания и возможности дают зеленый свет, то весь процесс производства можно разделить на следующие шаги:

  • чертеж и поиск материалов. В этот шаг входит тщательное прочитывание всех узлов конструкции, вычисление необходимой мощности и общий вид генератора;
  • электролизер представляет собой корпус из нержавеющей стали высокого качества;
  • пластины для электролизера. Для создания этой важной детали понадобится стальной лист, который необходимо разрезать на 18 равных полос. Далее нужно просверлить отверстие для крепления и деление пластин на катоды и аноды. Остается только подключить к конструкции ток;

Генератор для получения газа

  • горелка в идеале должна быть покупной, потому как собрать эту деталь без ошибок может быть проблематично. К тому же в специальных магазинах выбор таких элементов достаточен;
  • сепаратор подсоединяется к конструкции для извлечения из газовой смеси только водородной составляющей;
  • трубы подсоединяются согласно площади здания.

Для того чтобы система работала полноценно необходимо иметь большие знания и навыки, иначе можно соорудить опасную конструкцию. Также самостоятельно изготовленные генераторы требуют вложения материальных средств и большого количества времени. Большой риск неудачи и общая затрата времени приводит к тому, что приобретение системы отопления водородом лучше выбрать в заводском исполнении.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.

Что такое опрессовка системы отопления – описание процесса, последовательность выполнения работ

Водяное отопление нового поколения представляет собой сложную и дорогостоящую инженерную систему, выполненную с применением современных технологий. Для отопительной системы очень важно наличие таких качеств, как эффективность, надежность и бесперебойная работа. Однако в любой коммуникации может обнаружиться участок, где в процессе монтажа была допущена ошибка, также любая система со временем приходит в негодность. Помимо этого довольно часто наблюдается разгерметизация контуров. Выявить наличие утечки или обнаружить аварийный участок помогает опрессовка системы отопления. Для многих домовладельцев этот процесс неизвестен, что приводит к появлению вопроса, что такое опрессовка труб отопления.

Описание процесса – что это такое

Под опрессовкой следует понимать процесс проверки работоспособности оборудования или трубопровода путем нагнетания воды или воздуха под высоким давлением. Другими словами система проверяется на прочность и плотность способом неразрушающего контроля. Идея опрессовки заключается в следующем: отсутствие протечек при повышенном давлении рабочей среды гарантирует бесперебойную работу системы в нормальном режиме.

Читайте также:
Расход газа из газгольдера на отопление дома - полный анализ

Очень важно понимать, что опрессовка здания подразумевает комплексное выполнение следующих действий:

  • Испытание трубопроводов с одновременной промывкой системы.
  • Ремонт или замена некоторых элементов.
  • Обновление изоляции.

В частном секторе опрессовка выполняется в системах отопления, водоснабжения и канализации, а также в контуре ГВС.

Гидравлические испытания проводятся со следующей целью:

  • Проверить на прочность корпуса и стенки трубных участков, радиаторов и теплообменников, а также запорной арматуры.
  • Определить степень герметичности соединения различных узлов системы.
  • Проверить работоспособность разных кранов и датчиков.

В процессе эксплуатации трубы подвергаются воздействию коррозии и механическим повреждениям, не исключено наличие заводского брака. Все это приводит к появлению слабых участков, включая места обвязки котлов и арматуры, сборные фитинги и места соединений. В результате воздействия высоких температур и гидравлических ударов на слабых участках появляются протечки, которые помогает выявить опрессовка котла и опрессовка батарей.

Типы опрессовки

Опрессовка системы отопления в многоэтажных домах делится на несколько видов, это зависит от того, для чего нужна опрессовка системы отопления.

Первичной опрессовке подвергается вновь собранная система перед непосредственной сдачей в эксплуатацию. Диагностика предназначена для проверки качества сборки, поэтому выполняется после того, как будут подключены радиаторы, теплогенератор и расширительный бак. Однако маскировать систему отопления за декоративную обшивку или заливать стяжкой лучше всего после проведения опрессовки.

Вторичная опрессовка проводится в профилактических целях. Наиболее подходящим для этого считается время, когда отопительный сезон закончился и проведено плановое обслуживание. Основной целью плановой опрессовки является подготовка к следующему отопительному сезону и снижение риска возникновения аварийных ситуаций.

Внеплановая опрессовка проводится после проведения ремонтных работ на одном из участков, например, после отсоединения котла или демонтажа радиаторов. Подобный процесс необходим после промывки системы, а также в случае запуска после долгого простоя. С помощью опрессовки выявляются повреждения и утечки системы при различных неполадках.

Правила проведения опрессовки системы отопления

В поисках ответа на вопрос, что это такое опрессовка системы отопления, важно понимать, выполнение работ подобного рода проводится в соответствии с определенными нормативными документами. В частности с требованиями к проведению опрессовки можно ознакомиться в таких документах:

  • Санитарные Нормы и Правила 41-01 от 2003 года «Отопление, вентиляция и кондиционирование».
  • СНиП 3.05.01 от 1985 года «Внутренние санитарно-технические системы».
  • «Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок» №115, утвержденные Приказом Минэнерго России от 24 марта 2003 года.

Этапы выполнения работы

Перед выполнением работ важно узнать, как происходит опрессовка системы отопления. Процесс протекает по схеме, общей для всех систем, в частности предполагается следующий порядок действий:

  • Выполняется отключение проверяемого участка, для чего используются краны.
  • Приостанавливается работа теплогенератора.
  • Проводится слив теплоносителя.
  • В контур заливают воду температурой не выше 45 0 С, для этой цели в нижней части системы имеется патрубок.
  • В процессе заполнения контура водой сбрасывают воздух.
  • Проводят подключение устройства, которое будет нагнетать давление в системе.
  • После достижения рабочего уровня давления визуально осматривают систему на предмет целостности.
  • Стараясь не допускать рывков, повышают давление до испытательного уровня и фиксируют показатели датчиков.
  • Под таким давлением система должна простоять около 10 минут.
  • Проводят повторный осмотр системы, выявляя утечки и запотевания в местах соединения с помощью пайки, сварки или фитингов. Также выполняют поиск разрывов и свищей на отдельных узлах, включая корпус арматуры, секции радиаторов и стенки трубных участков, проверяют работу кранов и запорной арматуры.
  • Проверяют показания датчиков давления. Проверку можно считать успешной, если показатели давления остались без изменения. Если опрессовка центрального отопления выявила места течи, то следует слить воду из контура, провести ремонт слабого участка и повторить процесс.
  • Результаты испытания системы на плотность и прочность фиксируются в специальном документе. Поэтому важно знать, как правильно написать акт опрессовки системы отопления.

Акт имеет определенную форму, которая утверждена соответствующими структурами управления тепловым хозяйством и руководителями предприятий энергетической отрасли. Бланк акта опрессовки системы отопления в каждом районе может иметь некоторые отличия. Он может иметь название «Ведомость поэтапной приемки» или «Справка готовности оборудования», но суть документа всегда остается неизменной.

В некоторых случаях опрессовку проводят воздухом. Такая ситуация возникает:

  • Когда заполнить систему водой не представляется возможным.
  • Если испытания проводятся при низкой температуре и есть вероятность замерзания воды.

Определить разгерметизацию контура при опрессовке систем теплоснабжения воздухом помогают показания контрольного датчика. Для обнаружения утечки места, где может возникнуть такая проблема, обрабатывают мыльным раствором. Чаще всего это относится к местам резьбового или фитингового соединения.

Какое давление должно быть в системе отопления многоквартирного дома

Информацию о величине испытательного давления при опрессовке системы отопления должны знать застройщики в обязательном порядке. В регламентирующих документах сказано, что проверка выполняется давлением, которое превышает рабочие показатели в 1,25-1,5 раза. Об этом сказано в соответствующих Санитарных Нормах и Правилах, а также в «Правилах технической эксплуатации тепловых энергоустановок».

Чтобы определить рабочее давление системы, необходимо ориентироваться на этажность дома. В автономном отоплении частного дома высотой не больше 3 этажей давление не превышает 2 атмосфер. При этом регулировка проводится автоматически, избыточное давление сбрасывается специальным клапаном. В домах до 5 этажей показатель рабочего давления может составлять около 6 атмосфер. В зданиях высотой более 8 этажей системы имеют рабочее давление до 10 атмосфер.

Однако для проведения опрессовки системы отопления в многоквартирном доме важно знать и максимальный порог испытательного давления. Эти данные дает организация, которая занималась разработкой проекта.

При определении, какое давление опрессовки системы отопления воздухом может быть максимальным, во внимание принимаются характеристики всех элементов, входящих в состав отопительной системы. В частности речь идет о трубах, теплогенераторах, отопительных приборах и различной арматуре. Чтобы не причинить вреда отоплению при проведении опрессовки, вводятся ограничения максимального пробного давления. К примеру, для чугунных радиаторов можно использовать давление не более 6 атмосфер, а для панельных – не больше 10 атмосфер.

Читайте также:
Эффективность применения сепараторов для удаления воздуха и шлама из систем отопления, монтаж оборудования

Инструменты, используемые для опрессовки

Прочность и плотность водяного отопления испытываются с помощью нагнетающего устройства. Этот аппарат выполнен в виде насоса, который подключается к патрубку системы с помощью шланга высокого давления и обратного клапана. При выборе устройства следует учитывать следующие параметры:

  • Производительность.
  • Давление.
  • Напряжение, к которому могут подключаться модели электрического типа.

Для выполнения работ небольшого объема можно воспользоваться ручным опрессовщиком отопительной системы, который оснащен гидравлическим цилиндром.

Электрические устройства с поршневым насосом считаются более удобными, так как более эффективно нагнетают давление. В этом случае давление накачивается быстрее с наименьшими трудозатратами. К базовой комплектации электрических опрессовщиков могут быть добавлены специальные манометры и контрольные блоки.

Частные коттеджи оборудуются системами с рабочим давлением в 2 атмосферы, поэтому для опрессовки достаточно давления сети водоснабжения. Контур заполняют водой из крана водопроводной системы и контролируют показания установленных манометров.

Стоимость гидравлических испытаний

Выполнять самостоятельно испытания отопительной системы не рекомендуется, так как подобные мероприятия считаются достаточно важными. Лучше всего доверить работу лицензированной подрядной организации, специалисты которой знают, как произвести опрессовку системы отопления и могут гарантировать высокое качество выполненных работ.

Чаще всего стоимость опрессовки складывается из следующего:

  • Объем выполняемых работ.
  • Техническое состояние системы.
  • Необходимость выполнения дополнительных операций, включая промывку, устранение течи, замену приборов контроля и измерений.

Подрядная организация предоставляет заказчику договор на выполнение опрессовки и смету. В этом случае гарантируется высокий результат проведенных работ в соответствии с техническим заданием. Кроме того все полученные результаты обязательно будут занесены в акт, составленный по определенным правилам.

Из всего сказанного выше можно понять, что опрессовка системы отопления – это достаточно важное и ответственное мероприятие, позволяющее определить работоспособность отопительной сети.

Опрессовка систем отопления

Качественная работа систем отопления с высокими показателями энергоэффективности и надежность этой работы зависят не только от грамотного проектирования и качественно выполненных монтажных работ, но и от тщательно проведенных пусконаладочных: опрессовки и промывки.

Зачем проводить гидроиспытание

Как известно, система отопления является закрытым контуром, работающим под избыточным давлением. Любые неплотности в местах резьбовых соединений арматуры или в точках подключения радиаторов приведут к утечке воды, затоплению помещений, повреждению строительных конструкций, отделки и пр. А так как система работает в зимнее время под давлением и высокими температурами теплоносителя, то во время аварий могут возникнуть также ситуации, угрожающие жизни и здоровью людей. Последствия от протечек систем отопления могут быть очень дорогостоящими и проблематичными с точки зрения устранения их, особенно в зимнее время.

Поэтому гидравлические испытания систем отопления и теплоснабжения являются обязательными мероприятиями и на момент сдачи объекта в эксплуатацию, и на этапе подготовительных работ перед отопительным сезоном.

В ряде случаев отсутствие акта о проведении испытаний систем теплоснабжения здания является гарантированным отказом теплоснабжающей организации на пуск тепла в здание перед началом отопительного периода. Поэтому организация, эксплуатирующая здание, в обязательном порядке должна быть осведомлена о порядке подготовки сетей и должна владеть соответствующей квалификацией для проведения испытаний систем отопления. Кроме того, проведение опрессовки систем отопления, подключенных к теплосетям города или населенного пункта, является частью теплоснабжающего договора.

К основным подготовительным работам и испытаниям систем отопления относят следующие мероприятия:

  • опрессовка системы,
  • промывка трубопроводов.

Что такое опрессовка систем?

Под опрессовкой систем отопления подразумевается гидродинамическое испытание сети трубопроводов, то есть система выдерживается под определенным избыточным давлением в течение некоторого промежутка времени.

Проверке на прочность также подлежит и все оборудование системы отопления: теплообменники, радиаторы, запорная и регулирующая арматура, насосные станции и прочие элементы сетей.

Кроме гидравлических испытаний систем отопления, ежегодной проверке подлежат и все остальные системы теплоснабжения: узлы ввода тепла в здание, индивидуальные тепловые пункты, тепловые узлы, системы теплоснабжения приточной вентиляции и воздушно-тепловых завес, системы подогрева и теплых полов, котельные и пр.

Нормативы, регламентирующие порядок проведения испытаний

Как в проектных, монтажных, так и в испытательных работах без знания нормативной базы грамотно выполнить работы по опрессовке систем отопления будет невозможно.

Так, например, в СНиП 41-01-2003 даны основные рекомендации по проведению испытаний систем отопления:

  • в здании должна быть температура воздуха выше нуля градусов;
  • давление опрессовки не должно быть больше максимального предельного давления оборудования и материалов в системе отопления;
  • величина давления опрессовки должна быть больше рабочего давления системы отопления и оборудования на 50%, но при этом показатель не должен быть ниже 0,6 МПа.

СНиП 3.05.01-85 регламентирует:

  • проводить гидравлические испытания крупно узловых элементов на месте сборки;
  • при падении давления в системе во время гидравлических испытаний необходимо визуально обнаружить место течи, устранить неплотность, а затем продолжить мероприятия по проверке на герметичность;
  • проводить опрессовку трубопроводов с установленными вентилями или клиновыми задвижками следует при двукратном повороте регулирующей ручки;
  • секционные приборы отопления не заводской сборки также должны быть опрессованы на месте;
  • трубопроводы скрытой разводки должны быть испытаны повышенным давлением до момента отделочных работ;
  • изолируемые трубы подлежат опрессовке до момента нанесения теплоизоляции;
  • во время проведения работ по испытаниям систем теплоснабжения должны быть отключены водогрейные котлы и мембранные баки;
  • система считается работоспособной и прошедшей испытательные мероприятия, если на протяжении 30 минут не снизилось давление опрессовки, а визуальным методом не обнаружены подтеки воды;
  • испытание системы отопления на правильность и равномерность прогрева называют тепловым испытанием. Такие мероприятия должны проводиться на протяжении семи часов водой с температурой не менее 60 градусов. Если в летнее время источник тепла не выдает температуру опрессовки, то испытания откладывают до момента возобновления временного теплоснабжения, либо до подключения к источнику тепла.

Все гидравлические испытания фиксируются в акте опрессовки, а испытания трубопроводов скрытой прокладки сопровождаются листом на скрытые работы.

Читайте также:
Слив воды из системы отопления в частном доме

Порядок и технологические особенности проведения опрессовки системы отопления

Гидравлические испытания систем теплоснабжения принято проводить с различными давлениями опрессовки в зависимости от назначения системы и типа используемого оборудования. Например, узел ввода тепла в здание опрессовывают давлением в 16 атмосфер, системы теплоснабжения вентиляции и ИТП, а также системы отопления многоэтажных домов — давлением в 10 атмосфер, а системы отопления индивидуальных домов — давлением от 2 до 6 атм.

Системы отопления вновь возводимых зданий прессуются в 1,5-2 раза большим давлением от рабочего, а системы отоплений старых и ветхих домов — заниженными значениями в пределах 1,15-1,5. К тому же при опрессовке систем с чугунными радиаторами диапазон давлений не должен превышать 6 атм., зато при установленных конвекторах — порядка 10.

Таким образом, при выборе давления опрессовки следует внимательно ознакомиться с паспортами на оборудование. Оно не должно быть выше максимального давления самого «слабого» звена системы.

Для начала производится заполнение системы отопления или теплоснабжения водой. Если в системе отопления будет залит низкозамерзающий теплоноситель, то опрессовку проводят сначала водой, затем уже раствором с присадками. Следует знать, что в силу меньшего поверхностного натяжения теплоносители на основе этиленгликоля или пропиленгликоля более текучи, чем вода, поэтому в случае незначительных подтеков на резьбовых соединениях их следует порой лишь незначительно подтянуть.

При подготовке функционирующей системы отопления к отопительному сезону рабочий теплоноситель необходимо слить и вновь заполнить чистой водой для опрессовки. Заполнение системы отопления обычно производится в нижней точке котельной или теплового узла через сливной шаровый кран. Параллельно с заливкой системы отопления должен быть стравлен воздух через автовоздушники на стояках, верхних точках ответвлений или через краны Маевского на радиаторах. Для предотвращения завоздушивания системы отопления заполнение системы производится только «снизу-вверх».

Затем производится повышение давления системы до расчетного с контролем падения давления по измерительным манометрам. Параллельно с контролем давления производится визуальный осмотр всей системы, узлов трубопроводов, резьбовых присоединений и оборудования на предмет образования течи и появления капель на швах. Если на системе после заполнения водой образовался конденсат, то трубопроводы необходимо высушить, а затем проводить осмотр дальше.

Приборы отопления и участки трубопроводов, скрытые в строительных конструкциях, подлежат осмотру в обязательном порядке.

Систему отопления выдерживают под давлением не менее 30 минут, а если не обнаружено течи и не было зафиксировано падения давления, то считается, что система опрессовку прошла.

В некоторых случаях падение давления допустимо, но в пределах, не превышающих значения 0,1 атмосферы, и при условии, что визуальный осмотр не подтвердил образования подтеков воды и нарушения герметичности сварных и резьбовых соединений.

При отрицательном результате гидравлических испытаний производят ремонтные работы с дальнейшей повторной опрессовкой.

По окончании испытательных работ составляется акт опрессовочных работ по форме, указанной в основных нормативных документах.

Пневматические испытания систем отопления

Основным ограничением проведения гидравлических испытаний является проведение работ в помещениях с положительной температурой, что крайне затруднительно в строящемся здании. Поэтому часто перед основными испытательными работами проводят опрессовку системы отопления воздухом.

Компрессор подключается к сливному крану либо к крану Маевского в любой точке системы, нагнетается повышенное давление воздуха, а система выдерживается определенное время без падения давления.

Промывка систем отопления

Гидропневматическая промывка отопительных систем является обязательным мероприятием при подготовке системы отопления к пуску перед началом отопительного сезона.

Вода циркулирует по замкнутому контуру системы отопления на протяжении отопительного периода, а при нагревании и остывании происходит отложение солей жесткости. А это вместе с процессами коррозии внутренних стенок труб приводит к отложению накипи на них. Накипь значительно уменьшает внутреннее сечение трубопроводов, увеличивает гидравлическое сопротивление системы и снижает теплоотдачу радиаторов.

В высокотемпературных системах отопления накипь приводит к локальному перегреву и к дальнейшему образованию свищей. Отложение накипи толщиной в один миллиметр приводит к снижению теплоотдачи системы отоплении на 15-20%. А в глобальных масштабах — это колоссальные потери тепловой мощности и значительное снижение энергоэффективности системы со значительным ростом затрат на обогрев здания.

Промывка систем отопления является таким же необходимым ежегодным мероприятием, как и опрессовка, и проводится перед началом отопительного сезона или на момент ввода в эксплуатацию.

Главным признаком «забитой» системы отопления является увеличение роста расхода теплоносителя, увеличение времени прогрева или неравномерный прогрев радиаторов. В этих случаях часто возникают такие ситуации, когда трубопроводы горячие, а радиаторы еще непрогретые.

Методика гидропневматического способа сводится к заполнению системы чистой водой и подключению в нее воздушного компрессора. Избыточное давление воздуха увеличивает скорость течения теплоносителя и создает турбулентные потоки жидкости. Эти потоки в местах отложений накипи создают вихревые колебания, вследствие чего частицы загрязнений отрываются от поверхности стенок.

При подаче воздуха высокого давления вентиль на воздухоспускных клапанах необходимо закрыть, а для защиты компрессора от попадания воды из системы следует установить обратный клапан.

Также для промывки системы существуют специальные растворы, которые расщепляют отложенную на стенках трубопроводов накипь и снижают тем самым их гидравлическое сопротивление.

Службы, проводящие гидравлические испытания

Если система отопления монтируется подрядной организацией на этапе возведения нового жилья, то и обязанности по опрессовке трубопроводов полностью лежат на подрядчике.

В случае, когда система отопления уже функционирует, независимо от того, жилой это дом, муниципальное учреждение, торговый либо офисный комплекс, опрессовку выполняет организация, обслуживающая все системы здания. В жилищном строительстве законом предусмотрены обязанности управляющей компании содержать системы отопления в рабочем состоянии, а, следовательно, и осуществлять мероприятия по подготовке к отопительному сезону.

Для административных и иных комплексов испытания систем производят либо эксплуатирующая организация, либо подрядчик, владеющий всеми необходимыми разрешениями на проведение комплекса работ.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: