Изготовление водородного котла

Котлы на альтернативном топливе интересны из-за большой эффективности и возможности использовать биотопливо, которое можно добыть самостоятельно. Одними из таких агрегатов являются водородные и плазменные устройства. Первый тип работает почти так же, как котел на пропане, и даже в некоторой степени имеет похожие внутренние элементы.

Строение водородных котлов

Их конструкция включает:

1. Корпус.
2. Теплообменник.
3. Горелку с форсунками (почти такие же, как у котлов на пропане).
4. Клапаны, которые останавливают обратное движение огня в трубу, подающую водородную смесь.
5. Термодатчики и автоматику.

Горелка и теплообменник расположены внутри специальной камеры. Материал, из которого делают камеру и горелку, способен выдержать температуру, равную 3 000 °С. Именно столько градусов может возникать во время горения водорода. В современных водородных котлах отопления эта температура в 10 раз меньше. Производители научились снижать ее с целью повышения безопасности котла, а также с целью использования более дешевых материалов для его изготовления.

Работает этот котел так:

1. Смесь из водорода и кислорода подается из генератора в горелку.
2. В горелке смесь загорается, и огонь поднимается к теплообменнику.
3. Теплоноситель нагревается и поступает в систему отопления дома.

Источником топлива для такого котла отопления выступает специальный генератор. Внутри одной его емкости вода разделяется на водород и кислород, затем в другой изолированной камере эти два элемента смешиваются в определенной пропорции, из-за чего происходит их реакция. Часть из этих газов превращается обратно в воду и возвращается в электролитическую камеру, другая часть не изменяется. Она подается к котлу. Выделение водорода из воды происходит во время электролиза.

Изготовление генератора водорода

Лучше всего взять заводской генератор. Это потому, что он является безопасным и разработан так, чтобы затраты электроэнергии (электролиз без нее не происходит) на добычу альтернативного топлива были минимальными. Вторая особенность очень важная, поскольку когда генератор будет потреблять столько электроэнергии, сколько расходует электрокотел, то смысла в создании водородного отопления дома нет.

Простой генератор делают своими руками таким образом:

1. Из листа, сделанного из нержавеющей стали, вырезают 16 одинаковых прямоугольников. Размеры листа — 50х50 см.
2. Один из углов вырезанных частей срезают.
3. В противоположном по диагонали углу делают отверстие. Для этого берут своими руками дрель, сверлят дырку.
4. Собирают конструкцию из пластин и двух болтов. Делают это так: на один болт фиксируют одну пластину. Фиксация предусматривает затягивание двух шайб, которые нужно разместить с двух сторон пластины. Берут вторую пластину и разворачивают так, чтобы обрезанный конец был у болта. Фиксируют ее на втором болте так, чтобы она оказалась над первой пластинкой. Чтобы пластины не прикасались друг к другу, между ними ставят полоску прозрачного пластика. Толщина полоски – 1 мм. По аналогии фиксируют остальные прямоугольники.
5. В пластиковом контейнере делают отверстия для болтов.
6. Вставляют в контейнер собранную из пластин конструкцию и фиксируют болты гайками. При этом используют резиновые прокладки для лучшей герметизации.
7. Делают в крышке отверстие, фиксируют в нем трубку для подачи водорода.
8. Делают еще одно отверстие для заливки воды с растворенными в ней солями.
9. Проверяют герметичность и работу генератора. С увеличением напряжения будет выделяться больше водорода.

Также на патрубок для подачи водорода нужно поставить обратный клапан, а саму трубку подключить к той герметичной емкости, внутри которой должен смешиваться водород с кислородом. От этой емкости отводят две трубки: одна присоединяется к барботерам, от которых отходит труба к горелке котла на биотопливе; другая – к емкости с электролитом (предназначена для возврата воды, образованной во время реакции водорода с кислородом).

Изготовление водородного котла

Создание котла на биотопливе происходит следующим образом:

1. Берут профильную трубу размером 20х20 мм, отрезают от нее 8 частей длиной 30 см.
2. Берут профильную трубу размером 40х40 мм. Отрезают 3 куска: длина одного – 20 см, двух других – 8 см.
3. В длинной трубе вырезают два отверстия. Размеры – 40х40 мм. Они должны находиться на середине двух противоположных сторон. До этих отверстий приваривают 2 отрезка по 8 см. Должна образоваться крестовина.
4. На 3 конца приваривают заглушки. На 4-м фиксируют заглушку с патрубком для присоединения трубы подачи водородной смеси.
5. Отступив от центра крестовины 7–8 см, делают на каждом конце конструкции по 1 отверстию. Диаметр – 1–1,5 см. Должно быть 4 отверстия.
6. К отверстиям приваривают патрубки и фиксируют форсунки, которые часто имеют котлы на пропане.
7. Приваривают к крестовине 8 кусков профильной трубы размером 20х20 см. Нужно приварить по два отрезка к каждому концу крестовины. Их размещают с обеих сторон одного конца. Угол между крестовиной и трубками должен быть прямым.
8. Вырезают из листового металла 3 металлических квадрата. В двух делают по 4 отверстия. Диаметр отверстий в одном из них должен составлять 2–3 см, в другом – 1 см. Отверстия должны повторять расположение форсунок.
9. Берут трубу диаметром 2–3 см и разрезают на отрезки длиной 50–60 см. Затем их прикладывают к квадрату с меньшими отверстиями, приваривают к нему.
10. Берут трубу, которая в диаметре достигает 20 см. Длина должна быть меньше на 3–4 см длины уже приваренных труб. Делают в ней два отверстия: одно вверху, другое внизу.
11. Ставят трубу на квадрат с меньшими отверстиями, приваривают ее.
12. Конструкцию переворачивают вверх дном и ставят второй квадрат. Трубки должны войти в отверстия. При этом квадрат должен прилегать к большей по диаметру трубе. Квадрат и трубки сваривают.
13. К квадрату приваривают конструкцию с горелкой.
14. К двум отверстиям на корпусе приваривают патрубки подачи и возврата теплоносителя.
15. Проверяют котел отопления на альтернативном топливе на герметичность.
16. Ставят на патрубок подачи термодатчик, на горелку – датчик пламени и подключают их к автоматике.
17. Изготавливают своими руками защитный корпус и прячут котел в нем.

Если есть старые котлы на пропане или твердотопливный котел отопления, вышеописанный процесс можно пропустить. К котлам просто подсоединяют трубу подачи водорода. С твердотопливным котлом отопления более сложно, поскольку его нужно переделать. В первую очередь следует изготовить свою горелку. Ее можно собрать из тех элементов и форсунок, которые имеют котлы на пропане.

Плазменные котлы

Устройства плазменного типа состоят из:

1. реактора. Он представляет собой стальную емкость, внизу которой находится медная пластина с вольфрамовыми электродами. Они утоплены в плазменное вещество;
2. генератора импульсов. Он производит и передает электрические импульсы на электроды;
3. теплообменника. В него поступает образованный внутри реактора пар. Этот элемент является цилиндрической емкостью со змеевиком. Последний наполнен теплоносителем;
4. катализатора. Внутри него плазма восстанавливает свои свойства. Он подключен к теплообменнику;
5. циркуляционного насоса. Находится между катализатором и реактором. Его задача — перегонять плазму внутри котла отопления.

Похожие статьи:

Изготовление котла на отработанном масле Изготовление котла для бани Изготовление электродного котла Изготовление электрического ТЭНового котла