Водород для отопления дома: Водородный котел отопления дома и генератор своими руками

Электролизер для отопления дома — Система отопления

Система отопления имеет терморегуляторы, механизм управления тепла, крепежную систему, фиттинги, автоматические развоздушиватели, радиаторы, расширительный бачок, циркуляционные насосы котел отопления, провода или трубы. Любой элемент большою роль. Посему выбор частей монтажа нужно осуществлять технически правильно. Монтаж обогрева квартиры имеет различные элементы. На этой странице ресурса мы сможем определить для нужной дачи нужные части отопления.

Электролизер для отопления дома

Водород – один из источников отопления дома

В средневековье известным ученым Парацельсом в ходе опытов был замечен такой процесс, как выделение пузырьков воздуха при взаимодействии железа и серной кислоты. Однако это был не воздух, а водород. Это легкий газ, который не имеет ни цвета, ни запаха. А если он смешивается с кислородом, то газ является взрывоопасным. Сегодня отопление на водороде своими руками – это распространенное явление.

Ведь водород можно получить в любом количестве, где есть вода и электричество.

Под действием электролиза молекулы воды делятся на кислород и водород. Последний обладает массой уникальных свойств. В жидком состоянии при температуре -250 градусов Цельсия это наиболее легкая жидкость, а в твердом состоянии – самое легкое вещество. Атомы водорода являются самыми маленькими. А при смешивании с атмосферным воздухом водород превращается в смесь, которая способна взорваться от даже самой маленькой искры.

В век технологий существует множество вариантов отопить свой дом. Однако любители самостоятельно создавать разные технические приспособления могут сделать отопление дома водородом своими руками. Это экологически чистый, в то же время, очень мощный источник тепла, благодаря которому можно отопить большое помещение.

Котел отопления на водороде итальянского производства

Водородное отопление дома было разработано одной из компаний в Италии. Когда такая установка работает, она не производит никаких вредных выбросов. Таким образом, это экологически чистое, эффективное, бесшумное отопление дома.

Ученые разработали способ сжигать водород для отопления дома при такой температуре, как 300 градусов по Цельсию. Благодаря этому появилась возможность производить котлы для отопления из традиционных материалов. Такого типа котлы для функционирования не требуют специальной системы отвода продуктов сгорания в атмосферу, так как здесь таковых продуктов нет. В данном случае выделяется только пар, не вредный для окружающей среды. А получить водород – это доступный процесс. Все, на что будут идти расходы, – это только электроэнергия. А если вы будете, используя водородный генератор для отопления, задействовать еще и солнечные панели, то и затраты на электричество можно минимизировать.

Чаще всего котел на водороде применяется для того чтобы обогревать полы. И такие системы на сегодняшний день можно найти с самой разной мощностью. Монтируются они собственноручно.

Водородная установка для отопления дома состоит из следующих компонентов: котел и трубы, имеющие диаметр 25-32 мм (1-1,25 дюймов). Трубы других размеров используются редко. Трубы можно смонтировать самостоятельно, но здесь следует выполнять одно условие – после каждого разветвления диаметр должен быть меньшим. И порядок уменьшения диаметра следующий – труба D32, труба D25. После разветвления – труба D20, последняя – труба D16. Когда такое правило соблюдается, то водородная горелка для отопления будет работать эффективно и качественно.

Водородное отопление имеет несколько важных достоинств, которые обусловливают распространенность системы:

• Это экологически чистые системы. И здесь единственным побочным продуктом, выбрасывающимся в атмосферу при работе, является вода в состоянии пара. Этот пар никоим образом не наносит вред окружающей среде.
• Водород в системе отопления функционирует без применения пламени. Тепло создается в результате каталитической реакции. Когда водород соединяется с кислородом, получается вода. При этом выделяется много тепловой энергии. Поток тепла температуры примерно 40 градусов идет в теплообменник. Для теплых полов – это идеальный температурный режим.
• Очень скоро водородное отопление своими руками сможет заменить традиционные системы, таким образом, освободив общество от добывания разного топлива – нефти, газа, угля и дров.

КПД, который вырабатывает отопление частного дома водородом, может достигнуть 96%.

Еще одним способом, в настоящее время довольно спорным, является применение газа Брауна для отопления. Газ брауна для отопления дома является химическим соединением, состоящим из двух атомов водорода и одного атома кислорода. При сгорании такого газа создается практически в 4 раза больше энергии.

Установка для получения газа Брауна

Источник: http://otoplenie-doma.org/otoplenie-na-vodorode.html

Электролизер для отопления дома

Прошли те времена, когда частный дом можно было обогреть одним-единственным способом — русской печью. Благо, в нашем современном мире, цивилизация добралась и до загородных домов. Теперь любой человек желает иметь свой дом, со всеми удобствами и комфортом. Усовершенствованные технологии и материалы дают возможность оборудовать отопление частного дома различными способами, а в качестве теплоносителя можно использовать — воду, пар, антифриз, а также газообразное вещество. Как видите, выбор очень большой. И изучив все плюсы и минусы данных систем, можно выбрать для себя наиболее подходящий вариант. Сейчас мы здесь обсудим, как можно использовать газ Брауна в системе отопления. В народе его еще обзывают: коричневым или зеленым газом, оксигидрогеном.

Немного углубимся в теорию, чтобы вам было понятно, что собой представляет — это газообразное вещество. Газ Брауна — это «гремучий» газ без цвета и запаха, состоящий из двух частей газообразного водорода и одной части кислорода. Химическая формула газа Брауна (ННО).

На сегодняшний день — отапливание дома водородом, это ноу-хау, которое хоть и не имеет масштабного использования, но уже успело завоевать и привлечь к себе пристальное внимание потребителей. В интернет сообществе активно дискутируют на тему, целесообразно ли использовать газ Брауна для систем отопления.

Дискуссии идут в нескольких направлениях:

1. С точки зрения безопасности — можно ли газ «гремучку» использовать и при этом не произойдет никакого взрыва, так как водород славится своей взрывоопасностью.
2. Экономичность получения этого продукта — стоит ли он тех затрат, которые будут затрачены на получения этого газа.

Давайте разберемся, откуда этот газ появляется. Есть устройство обзываемое генератором газа Брауна — предназначен он для получения того самого газа, о котором так активно рассуждает интернет сообщество. Данное изобретение позволило снизить затраты на производство водорода и значительно уменьшить количество

вредных выбросов. Под действием переменного тока, вода расщепляется на самостоятельные составляющие, на два атома водорода НН и атом О (кислорода). Если выражаться научным языком, то этот метод называется — электролизом воды, в результате чего получается газ с химической формулой ННО.

Для того чтобы расщепить воду методом электролиза необходимо затратить 442,4 килокалории на Моль. В итоге из одного литра воды получится — 1866,6 литров гремучего газа. При сгорании водорода, вступившим в реакцию с кислородом, энергии возвращается в 3,8 раза больше, чем было затрачено на его получение. Добывая водород таким способом, можно использовать его для энергообеспечения зданий и сооружений.

У многих сограждан наслышавшись о такой системе, возникают вопросы:

1. Возможно ли «гремучку» применить для отапливание дома?
2. Сколько выделяется при электролизе — газа Брауна?
3. Как будет происходить процесс горения?
4. Есть ли на Российском и Зарубежном рынке — готовое запатентованное устройство, которое будет преобразовывать воду в «гремучку»?
5. Конечно же, еще многих волнует вопрос — экономичность и безопасность такой системы.

Отопление домов газом Брауна на сегодняшний момент, в силу своей новизны, еще не приобрело широкого применения. Производители водородных котлов, только начинают набирать свои обороты в изготовлении и поставках их на Российский и Западный рынки.

На сегодняшний момент, генераторы газа Брауна, активно используются на рынке автолюбителей. Все мы знаем, что топливо в двигателе внутреннего сгорания сгорает не эффективно. В двигателе авто сгорает лишь 40% топлива, а остальные 60%, можно сказать, улетают в воздух. Эта система дает сильный прирост мощности двигателя, что позволяет экономить бензин, а также снижает количество вредных выбросов в атмосферу, что благоприятно сказывается на нашей экологии. К сожалению, на сегодняшний день

водородные генераторы, практически, можно использовать только для автомобилей. Для системы отопления, промышленные выпускаемые генераторы, использовать нельзя. Они для этого еще плохо приспособлены и не до конца разработаны. Да еще выбор в магазинах очень скуден и невелик.

Но откуда тогда пошел слух, что газ Брауна можно использовать для отопления. А это непросто слух, а уже доказанный факт, как многие наши сограждане устанавливают самодельные генераторы газа Брауна, у себя в частных домах, в гаражных кооперативах.

Всеобщий интерес к генераторам газа Брауна, продолжает набирать обороты. Существует большое количество людей, которые планируют или уже собирают своими руками водородные генераторы для котла. Цена на них, мягко говоря, слегка завышена, коэффициент полезного действия (КПД) редко превышает 50% и никогда не превышает даже 90%. На сегодняшний день есть только одно верное решение. Этот генератор необходимо будет сделать самому, для того, чтобы он

работал эффективно. с КПД более единицы.

Потребители, которые уже опробовали такую систему для отапливания своих домов. отмечают положительную динамику при использовании данной системы.

Генератор газа Брауна можно собрать несколькими способами. Для того чтобы собрать такую установку в домашних условиях, необходимо приобрести некоторые комплектующие.

Емкость для дистиллированной воды. Вода будет подаваться в герметичную конструкцию с диэлектриком, где располагается комплект собранных нержавеющих пластин, примыкающих друг к другу через изолятор. На нержавеющие пластины должно поступать напряжение 12 Вольт, при таком напряжении происходит распад воды на газы. Но наиболее результативный способ — это подача переменного тока с определенной частотой от ШИМ генератора, где вместо постоянного тока используется переменный или импульсный ток, при этом эффективность установки резко возрастет.

Комплектующие приобретены, теперь начинаем все это собирать.

Для этого нам понадобятся: ​​

• нержавеющие трубки разных диаметров или листовой нержавеющий металл;
• шим регулятор с мощностью не меньше 30 А;
• емкость для размещения этой конструкции;
• для питания, необходим источник — 12 Вольт.

На Шим подается напряжение, регулятор образует напряжение с необходимой частотой. От того какая будет частота, зависит плодотворность выработки газа. Затем напряжение подается на нержавеющие трубки или пластины, в которых находится вода. В них, под действием тока, выделяется «гремучка». Далее она поступает по гибким трубкам в емкость осушителя. А уже из осушителя, газ подается в контур подачи воздуха.

Такую установку можно применять для отапливания: гаражных кооперативов, загородных домов, все зависит от полета вашей фантазии. Чтобы применить данную установку для отапливания дома, нужно переделать твердотопливный котел или газовый, под газ Брауна. Если вы все-таки надумаете собирать и активно использовать данную самодельную установку, то вы получите дешевое топливо. И экологически чистый продукт, который не загрязняет воздух. При сборке генератора газа Брауна, у вас будут возникать вопросы. Здесь мы ответим на наиболее часто задаваемые вопросы.

Какую воду использовать, обычную водопроводную или дистиллированную?

Можно использовать водопроводную воду, если в ней нет тяжелых металлов или дистиллированную. Но лучший эффект достигается при использовании раствора гидроксида натрия, добавленного в дистиллированную воду. Необходимо соблюсти пропорцию, на десять литров воды нужно добавить одну столовую ложку гидроксида натрия и тщательно размешать.

Какой металл использовать?

В разных пособиях и руководствах, пишут о том, что необходимо использовать только редкие металлы.

Вас вводят в заблуждение. Можно использовать любую нержавеющую сталь. Самые хорошие результаты при работе со сталью, показала ферромагнитная сталь, которая не притягивает частицы ненужного мусора. Еще один важный момент, главное, при выборе металла, отдать предпочтение нержавеющей стали, и чтобы она не была подвержена окислению.

Насколько долговечны пластины электродов?

Менять пластины на новые нет надобности, так как при работе они совсем не разрушаются.

Что нужно сделать, чтобы подготовить пластины для электродов? И как правильно это сделать?

В первую очередь, перед сборкой пластин их необходимо очень тщательно промыть в мыльном растворе, а потом обработать их поверхность спиртосодержащим веществом (водкой или спиртом). Электролизер некоторое время необходимо «погонять», периодически заменяя грязную воду, на чистую. Продолжаем до тех пор, пока вода не вымоет всю грязь. Если вода будет достаточно чистая, то установка нагреваться не будет.

Если вы собрали электролизер правильно, то при его использовании вода и пластины нагреваться не будут. Важно не перегревать электролизер выше 65 градусов. Если температура поднимется выше указанной температуры, то к пластинам пристанет грязь, металлы с минералами. И их придется удалять при помощи наждачной бумаги или заменять их на новые.

Источник: http://teplo.guru/sistemy/otoplenie-gazom-brauna.html

Так же интересуются

22 октября 2021 года

Эффективный и взрывоопасный. Сможет ли Москва перейти на водородное отопление

Фото: pexels

Не так давно водородом начали отапливать дома в Европе. Ученые говорят, что эта технология дает больше тепла, чем остальные популярные источники энергии. Однако пустить его по трубам Москвы пока невозможно. Почему первый элемент таблицы Менделеева уже греет дома в Европе и когда для топлива «h2» созреет столица, узнала «МП»

Газ для голландцев

Нидерландская компания Stedin начинает отапливать жилой комплекс в Роттердаме водородом. По информации издания SmartCityHub, газ будет производится на небольшом заводе и подаваться в квартиры по трубопроводу – логистически эта система мало чем отличается от московского центрального отопления.

ЖК, который будет греться газом, – почти хрущевка: он построен несколько десятков лет назад, в нем пять жилых этажей, внешне его корпуса напоминают панельные объекты под реновацию. Как и часть хрущевок, ЖК располагается почти в центре. Издание подчеркивает, что водород является перспективным топливом именно для зданий в центральных районах, так как там сложно найти другие источники «зеленой» энергии (например, построить ветропарк). Другой плюс водорода – в эффективности: КПД вещества примерно на 30% выше, чем у природного газа. Правда, финансовые преимущества газа могут проявиться только в перспективе.

Технология «h2»

Экология и высокий КПД – главные факторы, благодаря которым об отоплении жилья водородом уже задумались несколько коммунальных операторов Нидерландов. А голландская электростанция Magnum изучает вопрос производства водорода на своих мощностях.

В Москве о подобном способе обогрева пока почти не говорят. При этом система система производства энергоэффективного газа довольна проста: водород извлекается из воды при помощи электричества. Далее он хранится в резервуарах либо сразу идет в квартиры.

Также газ может быть использован для крупных предприятий. Например, водород может заинтересовать NASA – недавно агентство опубликовало доклад, согласно которому им требуется много воды для теплоснабжения из неизвестных пока подземных источников, а также от ветра и солнца. Все это может заменить элемент «h2».

Опасность взрыва

В упрощенном виде система отопления в Москве выглядит так: сжигаемое топливо превращается в пар, который вращает турбины для выработки электричества; потом этот пар используется для нагрева теплоносителя. Далее – теплоноситель идет в батареи.

Эта схема работает на многих российских ТЭЦ. Такое отопление называется «центральным».

Александр Раменский

Президент НАВЭ, Вице-президент IAHE, член Общественного совета при Росстандарте

«Водородное отопление не может быть центральным в таком большом городе, как Москва»

    

В нашей стране проектами, связанными с перспективным использованием «h2», занимается Национальная ассоциация водородной энергетики (НП НАВЭ). По словам его главы Александра Раменского, водородное отопление не может быть центральным в таком большом городе, как Москва. По его мнению, история с водородным теплом – это возможность перейти на новое топливо для небольших городов и поселков. То есть для местности, где отопление «децентрализованное».

Раменский добавляет, что водород является довольно опасным газом:

– Это другая технология. Водород – тяжелый и взрывоопасный. Он может взорваться в помещении в меньше содержании [чем бытовой газ].

Взрывы в жилых домах регулярно попадают в СМИ. Согласно открытым данным, только в прошлом году бытовой газ взрывался в квартирах россиян 29 раз, 51 человек погиб и более сотни пострадали. На опасность водорода указывают и специалисты по автотранспорту:

– Водородные заправки гораздо опаснее бензиновых. Например, на заправках в Германии шланг буквально вкручивается в бензобак – для того, чтобы не было соприкосновения вещества с кислородом и не случилось взрыва, – рассказал автоэксперт ОТР Андрей Осипов.

Москва: препятствия в ценах и технологиях

– Теоретически появление водородного отопления в Москве возможно, – полагает завотделом исследования энергетических рынков мира и России ИНЭИ РАН Вячеслав Кулагин. – Другое дело, что никакой экономической целесообразности в этом пока нет – потому что дорого. 

Вячеслав Кулагин

Завотделом исследования энергетических рынков мира и России ИНЭИ РАН

«Разумеется, водород более экологичен, чем многие его альтернативы, но другой вопрос – из чего он производится? И какие выбросы будут при производстве?»

    

Вопрос цены – один из самых серьезных. По словам Кулагина, стоимость водорода может быть в разы выше, чем стоимость угля и газа (последний используется для генерации более половины энергии в России). Однако точной разницы в цене назвать нельзя, так как ценник на газ отличается в разных регионах страны. Но можно утверждать: пока водород по дешевизне не конкурент углю и газу.

Одна из главных причин интереса к водороду в Голландии – экологичность топлива. В России же проблема перехода на экотопливо пока не является главной.

Как рассказал Вячеслав Кулагин, в Москве не существует проблемы, которую бы мог решить переход системы отопления на водород. По его мнению, ключевая нагрузка на экологию города идет от автомобилей – именно они (а, например, не ТЭЦ) формируют около 90% всего загрязнения воздуха. И если говорить об экологии, то нужно прежде всего ужесточать стандарты, расширять использование электротранспорта, ограничивать въезд в город машин, которые не соответствуют экологическим требованиям, – а не менять горячую воду на водород.

Другие перспективы

Европа становится все ближе: 4 марта стало известно, что Москву могут поделить на экологические зоны, въезд в них запретят машинам, у которых слишком много выхлопов.

Один из первых проектов в столице по снижению выбросов от автомобилей – появление электронных заправок. При этом заправить электромобиль в Москве можно, а вот водороный – нет.

Один килограмм водорода производит примерно такое же количество энергии, как аккумулятор Tesla Power, пишет издание SmartCityHub. Специалисты говорят, что зарядка газом может позволить проехать в 2,5-3 большее расстояние, чем бак с бензиновым топливом.

Плюсы очевидны. Однако владелец компании Tesla Илон Маск неоднократно критиковал водородные источники– он называл их «тупой технологией», указывая на проблему в выработке энергии.

Автоэксперт Андрей Осипов поясняет, что самый распространенный способ получения водорода машиной – технология топливных ячеек. Они находятся внутри машины и сами вырабатывают энергию. Однако эта технология наиболее дорогая – несмотря на то, что ячейки самый распространенный вид водородных двигателей, в мире таких машин по-прежнему немного. И пока нет массового внедрения системы в автопром, газовый двигатель будет стоить очень дорого.

В виду этой дороговизны в России просто нет машин, которые работают на водороде. Кроме того, сам город пока экономически не заинтересован в развитии этого вида транспорта, полагает специалист. По словам Осипова, ближайшее «хай-тек» будущее для столичных автомобилистов – это электромобили.

Водородное министерство и будущее Москвы

В России есть проекты по использованию водорода, но все они носят скорее экспериментальный характер, говорит Вячеслав Кулагин из ИНЭИ РАН. По его мнению, формировать энергосистему на основе водорода сегодня не имеет экономического смысла. Ученый полагает, что пока водород представляет интерес только для сфер, которым нужны более эффективные двигатели и в которых финансовый вопрос стоит на втором месте.

— Например, [водород используется] при производстве беспилотных летательных аппаратов для нужд вооруженных сил [в Минобороны РФ – «МП»]. С водородными топливными элементами они лучше соответствуют требуемым параметрам, чем в случае использования традиционных видов топлива. В частности [благодаря водороду они лучше] по дальности полета, его длительности и шумовым характеристикам, – говорит он.

Что касается сектора ЖКХ, то переход на водородное отопление возможен – но только в далеком будущем, прогнозирует ученый. Однако для этого нужно, чтобы сошлись несколько факторов. Во-первых, необходимо «дальнейшее развитие водородных технологий», говорит Кулагин. Кроме того, надо создать условия, чтобы водород не привел к кратному повышению коммунальных счетов за тепло. Пока это нереально.

котлы VIESSMANN уже сегодня работают на водороде

Опубликовано: 2020-11-18 Обновлено: 2020-12-02 490 Просмотр(ов)

Добавление 20% водорода в природный газ уже сегодня может значительно сократить выбросы CO2. Системные операторы, которые полагаются на современные технологии Viessmann в своих системах газового отопления, уже пропагандируют климатическую нейтральность Германии.

Современные газовые конденсационные котлы VIESSMANN  семейств Vitodens 300 и Vitodens 200 могут легко работать с 20-30% водорода в природном газе. Системные операторы, которые в настоящее время заинтересованы в новой системе отопления, могут сделать выбор в пользу надежной и устойчивой системы отопления уже сегодня.
12 октября 2020 г.

Политики Германии и ЕС поставили перед собой амбициозную цель — стать климатически нейтральным к 2050 году и сократить выбросы CO2 до нуля. Это будет успешным только в том случае, если в значительной степени избежать сжигания ископаемого топлива, нефти и природного газа. Но не каждый дом подходит для отопления тепловым насосом или электрокотлом. Компания Viessmann, лидер в области инноваций в отопительной отрасли, уже предлагает решения для частных домов и многоквартирных домов, которые и в будущем будут гарантировать доступное и надежное теплоснабжение. Итак, как мы будем отапливать дома завтра?

Водород снижает выбросы CO2

Энергетическая революция в строительном секторе не может ограничиваться только системами электрического отопления, поскольку для этого потребуются огромные инвестиции для увеличения производства энергии. Чтобы не перегружать потребителей и экономику в финансовом отношении, уже сегодня очевидно, что к 2050 году будет разумное сочетание электрических теплогенераторов, а также газовых конденсационных котлов и топливных элементов, использующих водород. Искусственно произведенный природный газ — так называемый синтетический метан — также обсуждается в качестве дополнительного источника энергии.

Специалисты придают особое значение водороду, производимому без выбросов CO2. Согласно исследованию Deutsche Energie Agentur (Dena), использование водорода во всех трех основных энергопотребляющих секторах — транспорт, электроэнергия и теплоснабжение — может сэкономить 360 миллиардов евро к 2050 году. Кроме того, новый источник энергии может дать значительный успех в сокращении выбросов CO2 в очень короткие сроки. Если бы к нашему природному газу было добавлено 20 процентов водорода — что теоретически возможно уже сегодня, — выбросы парниковых газов можно было бы сократить примерно на 7 процентов в год. Это значительный и в то же время быстро эффективный вклад в защиту климата.

Вот почему политики продвигают вперед развитие инфраструктуры для производства, распределения и использования нового источника энергии. В начале июля 2020 года Комиссия ЕС представила водородную стратегию, которая предусматривает сильное расширение генерирующих мощностей. Этим летом правительство Германии также опубликовало свою Национальную водородную стратегию. Эта стратегия предусматривает перспективу получения финансовых ресурсов на общую сумму 9 миллиардов евро для целевого развития водородной инфраструктуры.

Как лидер инноваций в отрасли компания Viessmann уже сегодня сделала возможным эффективное использование водорода для отопления. На снимке представлено новое поколение газовых конденсационных котлов Vitodens для частных и двухквартирных домов.

Газовые конденсационные котлы Viessmann уже совместимы с водородом.

Системные операторы, которые в настоящее время заинтересованы в новой системе отопления, уже сегодня могут выбрать перспективную и устойчивую систему отопления. Компания Viessmann, лидер в области инноваций в отрасли, уже сделала возможным безопасное и эффективное использование этого нового источника энергии. Современные газовые конденсационные котлы семейств Vitodens 300 и Vitodens 200 могут эффективно эксплуатироваться с содержанием водорода от 20 до 30 процентов в природном газе. Таким образом, владельцы домов и квартир, которые полагаются на современные технологии Viessmann для газового отопления, имеют идеальное оборудование для будущего.

Конденсационный котел h3ready на 100% водородный.

Чтобы проложить путь к будущему без парниковых газов, Viessmann в настоящее время разрабатывает инновационное решение с конденсационным котлом «h3ready», предназначенным для чистого водорода. Устройство основано на проверенной технологии конденсации газа и также может работать на природном газе или смеси природного газа с водородом. Таким образом, системные операторы не зависят от соответствующего поставщика и его смеси природного газа и водорода. Первые прототипы в настоящее время проходят тщательные испытания в центре исследований и разработок в штаб-квартире компании в Аллендорфе (Эдер) под названием Technikum. Ожидается, что устройство появится на рынке с 2024 года, когда в Германии появятся первые газовые сети для водорода.

Газовые конденсационные котлы и топливные элементы Viessmann  в ближайшем будущем также будут доступны для работы на чистом водороде.

Водород — экологически чистый источник энергии будущего

Самый распространенный элемент во Вселенной обладает множеством положительных свойств. Водород — это:

• нетоксичный, неагрессивный и нерадиоактивный,
• не загрязняет воду и не вредит природе или окружающей среде,
• прежде всего, его сгорание не производит вредного для климата CO2
  

Однако этот элемент не встречается на Земле в чистом виде, а должен быть получен из воды или других водородсодержащих соединений. В виде воды он покрывает более двух третей поверхности земли. Общие водные ресурсы Земли составляют примерно 1,386 миллиарда кубических километров.

Политики и эксперты сосредотачиваются в первую очередь на электролизе воды для производства этого нового источника энергии. Электроэнергия, необходимая для этого, поступает от ветряных и фотоэлектрических станций, которые уже производят больше электроэнергии, чем можно потреблять в ветреные и солнечные дни. Этот избыток электроэнергии будет использоваться для разделения воды на водород и кислород. Получаемый таким образом водород, не содержащий CO2, также известен как «зеленый водород».

Источник: «viessmann.family/en/newsroom/sustainability/hydrogen-as-new-energy-source-how-will-we-heat-in-the-future»

Водород для отопления зданий — необоснованное решение | Архив С.О.К. | 2020

Подобные намерения и проекты автор статьи характеризует английской идиомой «to sell someone a pup» («продать щенка»), которая означает подмену, обман, ситуацию, когда под видом одного товара продаётся другой.

Задачи перехода к «климатически нейтральному» состоянию в европейских странах подразумевают, что в энергосистемах (почти) не будет места для природного газа. Поэтому газовая промышленность пытается продать идею, что можно заместить ископаемый газ водородом, используя существующую газовую распределительную инфраструктуру.

Соответствующие пилотные проекты уже ведутся. Например, шотландская газораспределительная сеть Scotia Gas Networks (SGN) реализует проект по водородному отоплению 300 домов. В его рамках гражданам предлагаются демонстрационные водородные котлы (водонагреватели), и в Великобритании даже принят соответствующий стандарт, позволяющий использовать такие котлы.

Однако данное «простое» решение является чрезвычайно неэффективным.

«Зелёный» водород может играть важную роль в «энергетическом переходе», у него множество конкретных применений, для которых мало альтернатив. Водород потребуется в больших количествах для декарбонизации промышленности и транспортного сектора, например, химического производства и судоходства.

Кроме того, водород может использоваться для выработки электроэнергии в периоды, когда выработки из возобновляемых источников энергии недостаточно. Тем не менее, стоимость такого подхода и потери эффективности, скорее всего, будут ограничивающими факторами, препятствующими широкому распространению этой опции.

Использование водорода для отопления зданий в больших масштабах проблематично по разным причинам.

Во-первых, производство «зелёного» водорода путём электролиза воды чрезвычайно расточительно по сравнению с использованием возобновляемой энергии непосредственно для работы тепловых насосов или электромобилей.

Для обогрева дома водородом требуется примерно в пять раз больше энергии ветра или солнца, чем для обогрева того же дома с помощью эффективного теплового насоса.

 

Водородное отопление

«Кажется маловероятным, что у Европы есть деньги и земля, чтобы построить в пять раз больше турбин и солнечных панелей, только для того, чтобы поддерживать в эксплуатации старые газовые магистрали», — отмечает автор.

Во-вторых, «зелёный» водород недёшев — согласно недавнему исследованию Международного энергетического агентства (IEA), в 2030 году он обойдётся около 0,1 евро за киловатт-час в месте производства. На национальном уровне Комитет по изменению климата Великобритании представил очень похожие цифры. Они значительно превышают текущие цены на газ для жилых домов во многих европейских странах.

Перенаправление ограниченных поставок «зелёного» водорода в сектор недвижимости также приведёт к увеличению стоимости водорода для ключевых отраслей, где он будет исключительно необходим.

Инновации и дальнейшее снижение стоимости возобновляемой электроэнергии, конечно приведут к снижению затрат на водород в будущем, но большая часть затрат на производство водорода путём электролиза — это стоимость входящей электроэнергии (80–86%), а не капитальные или эксплуатационные расходы.

Это означает, что разница в стоимости с прямой электрификацией останется такой же. Также отмечается, что преобразовать газовую сеть в водородную не так уж просто. Требуется замена существующих газовых счётчиков и горелок в бытовых приборах, а иногда и устройств целиком. Это колоссальная задача, как показали исследования по логистике перехода на водород.

Всё сказанное не означает, что водород неприменим для отопления. Гибридные тепловые насосы могут сыграть роль, используя небольшое количество водорода в качестве резерва во время длительных периодов холода.

Водород также может играть роль в балансировании системы электроснабжения и таким образом косвенно поддерживать электрификацию теплоснабжения.

Однако, даже если водород станет доступным в больших количествах и по более низким ценам, в ближайшее время он не будет играть большой роли в декарбонизации систем отопления. Centrica, старейшая в мире и крупнейшая газовая компания в Великобритании, недавно заявила, что «для использования водорода в домашних условиях, скорее всего, потребуется больше десяти лет, а затраты для потребителей пока неизвестны».

Автор считает, что нужно отказаться от этого «необоснованного» решения. По убеждению автора, электрическое решение является однозначно предпочтительным. Дома с низким энергопотреблением (например, «пассивные дома») в сочетании с теплоснабжением, основанным на электричестве (как при локальной, так и централизованной организации теплоснабжения) — это просто, надёжно и энергетически эффективно.

Водородный вариант отопления — это слишком сложно и дорого. Да, со временем к такому можно привыкнуть, и стоимость снизится, но в этом просто-напросто нет необходимости.

Например, в случае водородного Haus der Zukunft («Дома будущего»), который уже несколько лет заселён в Швейцарии, и который является полностью автономным, водород используется в качестве промежуточной субстанции, в которой сохраняется энергия. Но конечные потребители (жители дома) получают в свои квартиры всё-таки готовые тепло и электричество, а не водород.

Вопрос использования водорода для отопления подробно исследовал немецкий институт Fraunhofer IAA и пришёл к аналогичным выводам. Результаты исследования однозначны: водород не подходит для отопления зданий. Количество «зелёной» электроэнергии, необходимой для производства «зелёного» водорода, на 500–600% больше, чем количество, необходимое для питания эквивалентного количества тепловых насосов.

Водород для дома: котлы отопления нового поколения

Отопление водородом на сегодняшний день в силу своего новшества пока не имеет широкого применения, однако с каждым днем все больше начинает привлекать внимание населения.

Водород это один из самых распространенных элементов на земле. Он является легкодоступным и может находиться в различного вида органических соединениях, в основном он находится в воде. Последнее время наряду с уже имеющимися системами домашнего отопления стало стабильно развиваться такое отопление, как водородное. Энергетический носитель водород будет представлять собой наиболее экологически безопасный элемент по сравнению с другими видами топлива.

В отопительной отрасли водород для дома чаще всего применяется в специализированных отопительных котлах. Эти котлы вырабатывают неисчерпаемое количество энергии, при этом являются абсолютно экологически безопасными, потому как водородное отопление является беспламенным отоплением и соответственно отсутствует выделение продуктов горения.

Основные процессы

В основе процесса лежит каталитическая реакция, протекающая между кислородом и водородом, в результате которой происходит выделение молекул воды. Такая реакция приводит к выделению большого количества тепла, что актуально при работе систем отопления. Котлы могут одновременно эффективно работать с системой, обеспечивающей обогрев полов.

Водородные котлы отопления могут быть различными по своей мощности, это зависит от площади отапливаемых помещений и их соответствия для применения данного вида отопления. Коэффициент полезного действия водородных отопительных котлов очень высок, примерно 96 процентов. Количества используемых каналов для создания водородного отопления всецело зависит от задач, которые решаются с помощью этого отопления. Максимальный показатель каналов может достигать шести, все зависит от того, сколько требуется вырабатывать котлу тепла. Можно сказать, что отопительные водородные котлы по своей сути являются модульными котельными установками, в связи с этим работа имеющихся каналов мощности может отлично выполнять свои функции независя друг от друга.

В каждом имеющимся канале присутствует так называемый катализатор, который в значительно степени влияет на образование молекул воды, одновременно сопровождающуюся с процессом выделения тепловых потоков. Выработанное тепло заполняет камеру сгорания, так называемый теплообменник, и нагревание до температуры сорок градусов происходит искусственно, данный показатель соответствует идеальным и приемлемым для поддержания тепла, как полов, так и потолков.

Водород для отопления дома

В данное время применение водородных отопительных котлов лишь только начинает набирать свои обороты и становится популярной среди населения. Для людей, ещё плохо знакомых с этой отопительной системой, можно сказать, что явным преимуществом водородного отопления является то, что она может найти применение как вспомогательное оборудование для систем основных отоплений, работающих при низких температурных режимах.

Водород для дома можно рассматривать как революционный вид топлива, использование которого при развитии высоких технологий не составляет никакого труда. Это бюджетный, экологически чистый и доступный практически в необъятном количестве в скором будущем оттеснит на задний план ископаемые виды топлива, такие как уголь, нефть, древесина, что должно сильно повлиять на состояние окружающего нас атмосферного слоя, что позволит в дальнейшем не влиять на климатические условия.

Водородный генератор для отопления частного дома. Как он работает?

На современном рынке присутствуют разные отопительные системы. Люди же подбирают наиболее эффективные модели под своё жилье. Поэтому вопросы про водородный генератор для отопления частного дома остаются открытыми. Давайте попробуем разобраться.

Водородная энергия давно применяется в разных отраслях. Благодаря её потенциалу, разработчики решились применять ее для систем отопления.

Водородный генератор для отопления дома и его особенности

Мощность оборудования подбирается исходя из конкретной квадратуры помещения, будь то частный дом или сооружение муниципального типа. В частности, внимание уделяют водородной горелке, которая обладает разными техническими данными. Максимальная мощность горелки не может быть выше 6 отметок.

Использование водорода было признано экономичным типом топлива. Его получение возможно в любом количестве, главное иметь постоянный источник электроэнергии и воды.

Поставленная задача для оборудования — бесперебойное самостоятельное отопление площади. Однако, водородную аппаратуру можно применять в качестве дополнительного обогрева к основному устройству отопления в частном доме или другом здании.

Принцип работы водного генератора

В настоящее время, купить водородный генератор для отопления частного дома можно в специализированном магазине. Но прежде чем это сделать, нужно понять как он работает. Тепло вырабатывается при помощи электролиза воды в среде, которая насыщена катализатором.

При работе генератора вода не распадется на водород и кислород, что является главным условием безопасности его функционирования.

Современные модели вырабатывают газ Брауна. Это безопасное вещество зеленного или коричневатого оттенка, которое еще называют водяным газом. После нагрева до 40 градусов и выработки, он пробирается в камеры сгорания и перемешивается с воздушно-топливными элементами.

Водородный генератор на электричестве для частного жилья

В магазинах чаще всего можно встретить водный генератор, работающий на основе электролиза. Однако, для его приобретения потребуются документы от Ростехнадзора (разрешающие использование) и сертификаты (гигиенический, соответствие ГОСТР).

Он состоит из следующих элементов:

• Система анализа газов;
• Автоматический контроль и панель управления;
• Охлаждения жидкости;
• Контроль утечки;
• Устройство раздельного типа для выработки кислорода и водорода — электролизера.

Чтобы достичь максимальный эффект процесса электропроводности, используют щелок. Пополнение им выполняется раз в год или по необходимости. На практике выяснено, что приобретение водородного генератора электролитического вида для отопления частного дома, выгоднее регулярной покупки газа.

Преимущества недостатки в использовании

Нельзя не затронуть его положительные и отрицательные качества, поскольку этот вид обогрева частного дома становиться всё популярнее. Из преимуществ выделяют:

• Безвредность устройства;
• Аппарат работает бесшумно;
• Монтаж не повлечет установку дополнительных дымоходов;
• КПД 90%;
• Источник чистой энергии.

К отрицательным моментам можно отнести взрывоопасность в случае не правильной эксплуатации оборудования. Также на Российском рынке не достаточно распространены водородные агрегаты, что делает затруднительным покупку.

Очень мало специалистов, которые могут на профессиональном уровне обслуживать подобные агрегаты. Не следует пытаться самостоятельно изготовить аппарат, это опасно.

Водородный генератор своими руками для отопления дома, схема

Использование водорода в качестве энергоносителя для обогрева дома – идея весьма заманчивая, ведь его теплотворная способность (33.2 кВт / м3) превышает более чем в 3 раза показатель природного газа (9.3 кВт / м3). Теоретически, чтобы извлечь горючий газ из воды с последующим сжиганием его в котле, можно использовать водородный генератор для отопления. О том, что из этого может получиться и как сделать такое устройство своими руками, будет рассказано в данной статье.

Принцип работы генератора

Как энергоноситель водород действительно не имеет себе равных, а запасы его пpaктически неисчерпаемы. Как мы уже сказали, при сжигании он выделяет огромное количество тепловой энергии, несравнимо большее, нежели любое углеводородное топливо. Вместо вредных соединений, выбрасываемых в атмосферу при использовании природного газа, при горении водорода образуется обычная вода в виде пара. Одна беда: данный химический элемент не встречается в природе в свободном виде, только в соединении с другими веществами.

Одно из таких соединений – обычная вода, представляющая собой полностью окисленный водород. Над ее расщеплением на составные элементы работали многие ученые в течение долгих лет. Нельзя сказать, что безрезультатно, ведь техническое решение по разделению воды все же было найдено. Его суть – в химической реакции электролиза, в результате которой происходит расщепление воды на кислород и водород, полученную смесь назвали гремучим газом или газом Брауна. Ниже показана схема водородного генератора (электролизера), работающего на электричестве:

Электролизеры производятся серийно и предназначены для газопламенных (сварочных) работ. Ток определенной силы и частоты подается на группы металлических пластин, погруженных в воду. В результате протекающей реакции электролиза выделяются кислород и водород вперемешку с водяным паром. Для его отделения газы пропускаются через сепаратор, после чего подаются на горелку. Дабы избежать обратного удара и взрыва, на подаче устанавливается клапан, пропускающий горючее только в одну сторону.

Для контроля за уровнем воды и своевременной подпитки конструкцией предусмотрен специальный датчик, по сигналу которого производится ее впрыск в рабочее прострaнcтво электролизера. За превышением давления внутри сосуда следит аварийный выключатель и сбросной клапан. Обслуживание водородного генератора заключается в периодическом добавлении воды, и на этом все.

Водородное отопление: миф или реальность?

Генератор для сварочных работ – это на данный момент единственное пpaктическое применение электролитическому расщеплению воды. Использовать его для отопления дома нецелесообразно и вот почему. Затраты энергоносителей при газопламенных работах не так важны, главное, что сварщику не нужно таскать тяжеленные баллоны и возиться со шлангами. Другое дело – отопление жилища, где каждая копейка на счету. И тут водород проигрывает всем существующим ныне видам топлива.

Важно. Затраты электроэнергии на выделение горючего из воды методом электролиза будут гораздо выше, нежели гремучий газ сможет выделить при сжигании.

Серийные сварочные генераторы стоят немалых денег, поскольку в них используются катализаторы процесса электролиза, в состав которых входит платина. Можно сделать водородный генератор своими руками, но его эффективность будет еще ниже, чем у заводского. Получить горючий газ вам точно удастся, но вряд ли его хватит на обогрев хотя бы одной большой комнаты, не то что целого дома. А если и хватит, то придется оплачивать баснословные счета за электричество.

Чем тратить время и усилия на получение бесплатного топлива, которого не существует априори, проще смастерить своими руками простой электродный котел. Можете быть уверены, что так вы израсходуете гораздо меньше энергии с большей пользой. Впрочем, домашние мастера – энтузиасты всегда могут попробовать свои силы и собрать дома электролизер, с целью провести эксперименты и убедиться во всем самолично. Один из подобных экспериментов показан на видео:

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 потрeбляемый 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.

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.

Заключение

На данный момент не существует надежной и эффективной технологии, позволяющей реализовать водородное отопление частного дома. Те генераторы, что имеются в продаже, могут успешно применяться для обработки металлов, но не для производства горючего для котла. Попытки организовать подобный обогрев приведут к перерасходу электроэнергии, не считая затрат на оборудование.

водородных котлов: альтернатива газу центрального отопления?

Отопление наших домов природным газом не может продолжаться, если мы хотим снизить выбросы углерода в результате отопления домов. И здесь на помощь приходит водородный котел. Водород — это низкоуглеродная альтернатива природному газу, который можно доставлять на объекты через существующую газовую сеть.

ВАЖНО: Купить или установить водородный котел пока нет.Однако такие производители, как Baxi и Worcester Bosch, разработали рабочие прототипы.

---

Получите БЕСПЛАТНУЮ котировку котла

Если пришло время заменить текущий бойлер, воспользуйтесь нашим бесплатным сервисом, чтобы получить расценки прямо сейчас

---

Зачем нужна альтернатива газу?

Ископаемое топливо не только заканчивается, но и при его продолжающемся использовании в атмосферу выбрасываются парниковые газы, такие как углерод. Эти газы не могут покинуть нашу атмосферу, вызывая повышение температуры по всему миру, что меняет наш климат.

В рамках глобальной климатической чрезвычайной ситуации правительство Великобритании работает над сокращением выбросов углерода в стране. В частности, правительство Великобритании приняло закон, согласно которому выбросы углекислого газа в нашей стране будут нулевыми к 2050 году.

На отопление приходится около трети общих выбросов углерода в Великобритании. Таким образом, поиск альтернативного топлива и технологий значительно снизит наш углеродный след.

Правительство Великобритании уже приняло меры по повышению энергоэффективности газовых котлов и поэтапному отказу от использования жидких котлов.Плюс с 2025 года газовые котлы не будут устанавливаться в новостройки.

Однако в настоящее время 8/10 домов в Великобритании используют газовые котлы в качестве топлива для центрального отопления. И хотя возобновляемые системы отопления, такие как тепловые насосы и солнечные батареи, не выделяют углерод в атмосферу, замена всех газовых котлов на возобновляемые источники энергии была бы дорогостоящей и непрактичной.

Итак, вместо замены отопительных систем лучшим решением было бы сделать топливо низкоуглеродным. Водород — это низкоуглеродная альтернатива природному газу, которая может обеспечивать отопление и горячую воду в домах с помощью бойлера.

Что такое водородный котел?

Водородный котел будет работать аналогично существующим газовым котлам. Ключевое отличие состоит в том, что он может обогревать дом не только природным газом, но и чистым водородом.

Водородные котлы устанавливаются так же, как и газовые, и выглядят очень похоже. Они будут подключены к газовой сети, а топливо будет доставляться к блоку по мере необходимости в отоплении и горячей воде.

Многие внутренние части тоже будут идентичны.Только несколько компонентов, таких как датчик пламени и горелка, потребуется заменить, чтобы они соответствовали водороду.

Если газовая сеть будет переведена на 100% поставку водорода, инженеры, зарегистрированные в Gas Safe, будут обучены их установке. Таким же образом их обучают установке котлов, работающих на сжиженном нефтяном газе, а также на природном газе.

А как насчет водородных котлов на топливных элементах?

Водород — хорошо известный источник топлива, который уже используется в водородных топливных элементах. Водородный топливный элемент расщепляет водород на различные части для выработки электроэнергии.Побочным продуктом этого процесса также является тепло, которое можно использовать для обогрева дома.

Хотя технология водородных топливных элементов существует, существует несколько вариантов ее установки. Один из немногих вариантов в Великобритании был разработан ведущим производителем котлов Viessmann.

Viessmann Vitovalor — это система микро-ТЭЦ (комбинированного производства тепла и электроэнергии), которая может помочь снизить ваши счета за электроэнергию и отопление. Однако он значительно дороже газового котла и может стоить от 10 000 до 15 000 фунтов стерлингов, включая установку.

Можно ли купить водородные котлы?

Купить водородный котел пока невозможно, но все современные котлы способны работать с определенным уровнем водорода. Хотя они могут быть недоступны для покупки, некоторые производители котлов разрабатывают прототипы водородных котлов. Сюда входят Baxi и Worcester Bosch, которые также призывают к тому, чтобы все новые котлы, установленные с 2025 года, были готовы к работе с водородом.

Водородный котел сможет отапливать дом на природном газе.Затем, если будет произведен переход на водород, он может продолжать работать на 100% водороде после короткого визита инженера-теплотехника.

В то время как существующие газовые котлы не работают на 100% водороде, большинство из них будут работать на водородной смеси.

Что такое водородная смесь?

Водородная смесь — это когда водород добавляется к текущей подаче газа. Значит, это будет смесь природного газа и водорода. Уровень водорода в газе должен быть не более 20%. Итак, 20:80 в пользу природного газа.

Преимущества водородных котлов

Водород дает ответы на многие вопросы в поисках низкоуглеродной альтернативы ископаемому топливу.

Привычные системы отопления

Перевод газовой сети на водород позволит домовладельцам и дальше отапливать свои дома с помощью котла. В то же время снижение выбросов углекислого газа. Альтернативой может быть установка возобновляемой системы отопления — технология, незнакомая большинству людей.

Более экологично, чем природный газ

Когда наши котлы сжигают ископаемое топливо, в атмосферу выбрасывается углерод, который наносит ущерб нашей планете.Когда водород сжигается, он производит только воду и тепло без углерода. Даже если бы мы использовали комбинацию природного газа и водорода, мы могли бы значительно сократить выбросы углерода.

Нет необходимости в замене инфраструктуры

Водородная сеть может использовать те же трубопроводы, арматуру и котлы, что и природный газ, поэтому будет очень мало необходимости инвестировать в изменение инфраструктуры. Даже если бы переключение произошло сегодня, многие котлы могли бы продолжать работать, а домовладельцы могли бы избежать затрат, связанных с заменой системы отопления.

Высокоэффективное топливо

Водород содержит много энергии, поскольку 1 кг водорода содержит такое же количество энергии, как 2,8 кг бензина.

Недостатки водорода

Несмотря на все преимущества водорода, существует несколько проблем, которые необходимо решить, прежде чем переход на водородную сеть станет возможным.

Производство водорода дорогое (на данный момент)

Производство водорода в больших количествах для удовлетворения спроса в настоящее время обходится недешево.Водород можно производить либо путем электролиза, то есть с использованием электричества для разделения воды на кислород и водород, либо путем парового риформинга метана (STR).

При производстве водорода может выделяться углерод, если он не улавливается

Хотя водород не выделяет углерод при использовании в котле, производство водорода может выделять углерод. Для решения этой проблемы необходимо разработать методы производства с низким содержанием углерода. Например, для электролиза необходимо использовать возобновляемую электроэнергию от ветряных или солнечных ферм, а не электричество, произведенное путем сжигания ископаемого топлива.

SMR включает нагрев метана в природном газе с паром и катализатором, но при этом образуется не только водород, но и углерод. Чтобы сделать этот метод низкоуглеродистым, необходимо использовать системы улавливания углерода (CSS), чтобы предотвратить утечку углерода в атмосферу.

Сравните преимущества и недостатки водорода.

Когда появятся водородные котлы?

Самая ранняя возможная дата добавления водорода в газовую сеть — 2026 год — узнайте больше, посмотрев на временную шкалу водорода.Правительство стремится к тому, чтобы к 2050 году около 20-35% потребляемой энергии в Великобритании приходилось на водород. Однако решение о том, будет ли водород использоваться для отопления домов, еще не принято.

Правительство работает с отопительной промышленностью над исследованием и испытанием водорода в качестве топлива для отопления, а также возможных методов производства водорода. Эти проекты включают:

HyDeploy

В рамках проекта HyDeploy, осуществляемого в Университете Кил, Стаффордшир, проверяется жизнеспособность использования смеси водорода и природного газа 20:80 в национальной энергосистеме.При смеси 20:80 не потребуется никаких изменений в большинстве котлов в Великобритании или в процессе установки. Текущая цель состоит в том, чтобы к 2025 году перейти на смесь водорода и природного газа 20:80.

Интересно, что конденсационные газовые котлы cano, выпущенные после 1996 года, работают на газе, содержащем до 23% водорода. Это означает, что пока у вас есть современный газовый котел, вы должны быть готовы к первой фазе водородной сети.

По состоянию на июль 2020 года результаты этого проекта находятся на рассмотрении Управления по охране труда и технике безопасности (HSE) с надеждой начать публичные испытания в конце 2020 года.

Hy4Heat

Проект Hy4Heat исследует и тестирует возможность 100% водородной сети.

По состоянию на июль 2020 года проект дает очень положительные результаты. Приборы, используемые в водородной сети, будут очень похожи на природный газ, но безопасность является основным направлением проекта. Использование природного газа может быть небезопасным без надлежащих мер, и то же самое можно сказать о водороде. Это другой тип газа, поэтому установщикам потребуется обучение, чтобы убедиться, что они могут безопасно работать с водородом.Однако исследования по этому поводу все еще продолжаются.

У нас уже есть водородные автомобили, и в прошлом в газовой сети использовалась смесь 50% водорода. Если / когда водородная сеть будет готова, большинство современных котлов можно будет относительно просто модифицировать для работы со 100% водородом. Это означает, что домовладельцы не столкнутся со значительными расходами или неудобствами. Кроме того, установщикам потребуется лишь небольшое дополнительное обучение.

Программа поставок водорода

По всему миру реализуются проекты, пытающиеся найти эффективный способ производства низкоуглеродного водорода.Правительство Великобритании инвестировало 20 миллионов фунтов стерлингов в Программу поставок водорода, чтобы выяснить, насколько жизнеспособной будет водородная сеть. Сюда входит проект HyDeploy в Кильском университете. В рамках проекта проводятся испытания использования 20% водорода и 80% природного газа в частной газовой сети без замены трубопроводов или котлов.

Сколько будет стоить водородный котел?

Пока неизвестно, сколько будут стоить водородные котлы. Однако ведущие производители котлов Baxi, Ideal, Vaillant и Worcester Bosch пообещали, что они будут стоить не дороже, чем эквивалентный газовый котел.

Таким образом, водородный котел может стоить от 500 до 3000 фунтов стерлингов до установки.

Цены на котел варьируются в зависимости от производителя, модели и типа котла. Типы котлов включают комби (самые популярные), обычные и системные. Ваша существующая система отопления, тип недвижимости и потребность в отоплении и горячей воде будут определять наиболее подходящий бойлер для вашего дома.

Тип котла	Средняя стоимость котла без учета установки	Ориентировочная общая стоимость котла полностью смонтированного
Комби	500–2 000 фунтов стерлингов	1 000–3 000 фунтов стерлингов
Система	500–2 500 фунтов стерлингов	1000–3500 фунтов стерлингов
Обычный	500–2 750 фунтов стерлингов	1000–3 750 фунтов стерлингов

Наш справочник по ценам на новые котлы и стоимости замены дает исчерпывающее представление о том, сколько будет стоить новый котел.

Сделайте отопление дома более эффективным сегодня

Если вам необходимо заменить котел, большинство современных конденсационных газовых котлов могут работать с предложенной подачей 20% водорода.

Водородные котлы

еще не готовы к установке в домах, но это не значит, что вам нужно ждать, чтобы сделать ваш дом более эффективным. Это потому, что современные конденсационные газовые котлы очень эффективны и могут сделать ваш дом более комфортным. Мало того, вы также сократите выбросы углерода и, возможно, ваши счета за отопление.

В качестве альтернативы вы можете обратиться к низкоуглеродной системе отопления, такой как тепловой насос, солнечная энергия или котел на биомассе. Все эти системы отопления работают на возобновляемых источниках энергии и не выделяют углерод в атмосферу.

Вы можете получить бесплатные расценки на установку новой системы отопления прямо здесь, в Справочнике по котлам. Просто заполните нашу онлайн-форму, и мы подберем вам специалистов по установке в вашем регионе. Каждый из них предоставит вам бесплатное ценовое предложение, которое вы сможете сравнить и быть уверенным, что получаете наиболее конкурентоспособную цену.

Об авторе

Том

Том имеет большой опыт и знания в области возобновляемых и экологически чистых систем отопления. Он также тратит время на изучение того, как может выглядеть будущее домашнего отопления. Если вам нужен совет по экономии энергии и сокращению выбросов углекислого газа, у Тома есть ответы.

Водород для отопления — Как водород может помочь отрасли возобновляемых источников энергии?

Хорошо известно, что отрасль возобновляемых источников энергии сталкивается с проблемами доступности энергии, и вопрос на миллион долларов заключается в том, какие технологии помогут действовать в качестве хранилища энергии для возобновляемых источников энергии.Электролизованный водород может быть ответом на это, но его производство выходит за рамки хранения энергии.

Возобновляемые источники энергии, такие как солнце и ветер, могут производить электричество без выбросов углерода (без учета CO2, образующегося в производственных процессах). Тем не менее, хотя они могут производить чистую энергию, их источники энергии несовместимы. Поскольку энергетический сектор исторически зависел от более надежных источников энергии, таких как уголь, нефть и ядерная энергия, технологии хранения энергии практически не развивались.

Теперь, когда страны мира начинают бороться с климатическими кризисами, поиск подходящих технологий хранения энергии начался с некоторых кандидатов, включая гидроаккумулятор, сжатый воздух и маховики. Однако, в частности, очень многообещающим является водород, который можно легко преобразовать в электричество с помощью топливного элемента. Его можно быстро производить с помощью прямого электрического процесса (электролиза) и выделять тепло при производстве и использовании, которое в дальнейшем можно использовать для хранения энергии.

Попытки сократить количество СО2, производимого обществом, должны быть нацелены на все аспекты жизни, а производство электроэнергии является лишь одним из многих факторов, способствующих производству СО2. Еще одним основным источником выбросов CO2 является центральное отопление в домах. Эта проблема сохраняется независимо от того, осуществляется ли отопление электричеством или природным газом (поскольку энергия все еще должна производиться). Кроме того, отопление домов представляет собой проблему для возобновляемых источников энергии, поскольку отопление дома часто требуется больше всего, когда источники возобновляемой энергии (солнечная и ветровая) минимальны.

Хотя накопленный водород может обеспечивать возобновляемые источники энергии с накоплением энергии, его также можно напрямую использовать для обогрева домов. В настоящее время газ, подаваемый в дома, — это в основном природный газ, который сам по себе состоит в основном из метана. Однако действующие в настоящее время котлы могут работать на смеси метана и водорода (до соотношения 80/20). Это означает, что водород можно было бы напрямую вводить в газовую сеть, генерируемую из возобновляемых источников энергии, что уменьшило бы количество производимого CO2.

Использование водорода в газовой сети дает дополнительное преимущество, заключающееся в сокращении количества этапов преобразования от производства энергии к производству тепла.Например, другие технологии хранения энергии, такие как маховики, могут только превратить свою энергию обратно в электричество, и для этого в домах должны быть электрические обогреватели. В случае с газом существующая инфраструктура может обрабатывать смесь газа.

Хотя водород, полученный из возобновляемых источников, может обогревать дома, он не лишен недостатков. Самая большая проблема, с которой сталкивается водород для отопления, заключается в том, что нынешний котел, используемый в домах, не может работать на 100% водороде.Это означает, что полный переход на 100% водород потребует, чтобы во всех подключенных домах котлы были выведены из эксплуатации и заменены водородными котлами, что является дорогостоящим.

Вторая проблема, стоящая перед водородом, заключается в том, что существующая инфраструктура не может обрабатывать 100% чистый водород. Это связано с тем, что чистый газообразный водород повреждает металлические трубопроводы, используемые в газовой промышленности. Таким образом, все существующие трубопроводы необходимо будет заменить, если природный газ будет полностью исключен.

В целом, водород может стать важным игроком в сфере хранения энергии и помочь возобновляемым источникам энергии стать более надежными.Кроме того, работа текущих котлов на водородной смеси может также помочь снизить производство CO2, получаемого из хранимого водорода.

Отопление домов водородом: нам продают щенка?

Выражение «продать кому-то щенка» происходит от старого трюка с уверенностью, когда мешок, якобы содержащий поросенка, продавался только для того, чтобы новый владелец обнаруживал, что в нем действительно находится щенок. Это был жестокий обман в то время, когда поросенка, которого нужно откормить, было бы тяжело добыто и ценилось — и есть опасность, что предложения по обогреву домов водородом также предлагают решение, стоящее гораздо меньше, чем кажется на первый взгляд.

Целевые показатели нулевых выбросов означают, что в будущих энергетических системах нет места для дальнейшего использования ископаемого газа, в том числе для отопления зданий. Газовую промышленность совершенно справедливо беспокоит то, что это означает для ее бизнеса, но водород, похоже, стал спасательным кругом для газовой промышленности, пытаясь продать идею о том, что мы можем просто заменить ископаемый газ водородом, используя существующую газовую инфраструктуру. Однако простое решение сложной проблемы бывает редко.

Представители газовой промышленности считают водород недорогим и бесперебойным вариантом.

Вид на водопроводную сеть La Fabbrica del Sole в Ареццо, Италия, первой в мире сети, переносящей водород в городских районах. (JEAN-FRANCOIS LE MOUNIER / AFP через Getty Images)

Это привлекательный рассказ для политиков по нескольким причинам, не в последнюю очередь потому, что он предполагает возможность недорогостоящего перехода к нулевому показателю, который потребители вряд ли заметят. Потребители заметят и должны будут принять участие, если подходящие альтернативы — сокращение потребностей в тепловой энергии за счет повышения энергоэффективности, электрификация с помощью тепловых насосов и тепловых сетей, использующих возобновляемое тепло и другие низкоуглеродные источники — станут основным направлением, как того требует энергетический переход.

Тем не менее, газовая промышленность утверждает, что чистые альтернативы слишком дороги, слишком сложны и слишком разрушительны, преувеличены. На самом деле альтернативы с каждым днем ​​становятся дешевле, функциональнее и проще в использовании.

Это не означает, что водород не может играть важную роль в энергетическом переходе. Водород из возобновляемых источников энергии является ценным энергоносителем, имеющим множество конкретных применений, для которых мало альтернатив. Водород потребуется в больших количествах для декарбонизации промышленных секторов, таких как химическая промышленность и судоходство.Кроме того, водород может использоваться для выработки электроэнергии в периоды, когда производства из возобновляемых источников энергии недостаточно. Тем не менее, затраты и потери эффективности, скорее всего, будут ограничивающими факторами для следования этому «маршруту из газа в электроэнергию».

Проблемные в масштабе

Использование водорода для отопления наших зданий в больших масштабах проблематично по разным причинам.

Во-первых, производство «зеленого водорода» путем электролиза чрезвычайно расточительно по сравнению с использованием возобновляемой энергии непосредственно для работы тепловых насосов или электромобилей.Для обогрева дома водородом требуется примерно в пять раз больше энергии ветра или солнца, чем для обогрева того же дома с помощью эффективного теплового насоса. В результате такой неэффективности требуемые темпы наращивания возобновляемых источников энергии будут чрезвычайно сложными, на что указывает Комитет Великобритании по изменению климата в своем всеобъемлющем обзоре будущего водорода.

Создание возобновляемых источников энергии для замены ископаемого электричества происходит слишком медленно, чтобы соответствовать климатическим целям. Кажется маловероятным, что у Европы есть деньги и земля, чтобы построить в пять раз больше турбин и солнечных панелей, только чтобы поддерживать старые газопроводы, работающие на ископаемом топливе.

Во-вторых, «зеленый» водород недешев и, согласно недавнему исследованию Международного энергетического агентства, в 2030 году будет стоить около 0,1 евро за киловатт-час (кВтч) на месте производства. На национальном уровне Комитет по изменению климата Великобритании представил очень похожие цифры. Эта цифра значительно превышает текущие цены на газ для жилых домов во многих европейских странах.

Перенаправление ограниченных поставок зеленого водорода в строительный сектор также приведет к увеличению стоимости водорода для ключевых отраслей, где он будет исключительно необходим.Широкое использование зеленого водорода в строительстве и на транспорте может привести к удвоению затрат на водород из-за более высокого спроса, показывает анализ, проведенный консалтинговой фирмой Aurora в области энергетики.

Инновации и дальнейшее снижение стоимости возобновляемой электроэнергии, конечно же, приведут к снижению затрат на водород в будущем, но большая часть затрат на производство водорода с помощью электролиза — это стоимость входящей электроэнергии (80–86%) , а не капитальные или эксплуатационные затраты. Это означает, что разница в стоимости с прямой электрификацией останется такой же.

В-третьих, существует также мираж голубого водорода, который превращает ископаемый газ в водород, но требует улавливания и хранения углерода (CCS) для постоянного хранения образующихся выбросов парниковых газов. Это приведет к оставшимся выбросам углерода в размере 15–40%, часть из которых приходится на выбросы выше по течению в регионах, где добывается газ, как показали недавние спутниковые данные.

Начинать с голубого водорода в надежде на то, что будет доступен зеленый водород, является стратегией высокого риска и в долгосрочной перспективе сталкивается с теми же проблемами затрат, что и путь чистого зеленого водорода.

Подобные решения предлагались для угольной промышленности 15 лет назад, когда стало ясно, что угольные электростанции больше неприемлемы, учитывая их высокие выбросы углерода. Угольная промышленность ответила введением термина «чистый уголь», предполагая, что каждая угольная электростанция может быть оснащена системой CCS. Большинство проектов, основанных на идее чистого угля, не удалось реализовать, и теперь уголь все чаще вытесняется ветром и солнечной энергией.

В-четвертых, преобразование газовой сети в водородную не так просто, как просто подать новый газ в трубопроводную сеть.Водород — это другой газ с разными свойствами. Это может привести к коррозии старых труб и увеличению утечек в новых трубах. Он легко воспламеняется, но в настоящее время не обнаруживается человеческими чувствами при утечке. Это также требует замены существующих газовых счетчиков и наконечников горелок в бытовых приборах, а иногда и всего прибора. Это огромная задача, как указывается в исследовании, посвященном логистике перехода на водород.

Тепловые насосы и балансировка

Это не означает, что водород не применяется в отоплении.Гибридные тепловые насосы могут играть роль, используя небольшое количество водорода в качестве резерва во время длительных периодов холода. Водород также может играть роль в балансировании системы электроснабжения и таким образом косвенно поддерживать электрификацию тепла.

Однако, даже если водород станет доступным в больших количествах и по более низким ценам, чем ожидалось, в ближайшее время он не будет играть большой роли в декарбонизации систем отопления. Centrica, старейшая в мире и крупнейшая газовая компания в Великобритании, недавно заявила, что «до использования водорода в домашних условиях, скорее всего, потребуется больше десяти лет, а затраты для потребителей пока неизвестны».

Вместо того, чтобы полагаться на необоснованные обещания, энергоэффективность, интеллектуальная электрификация и централизованное теплоснабжение могут обеспечить реальную экономию углерода уже сегодня. Анализ, проведенный в рамках проекта помощи в регулировании, дает представление о чистом будущем для отопления. Ускорение эффективного и электрифицированного отопления может помочь удовлетворить растущую долю возобновляемых источников энергии и обеспечить преимущества для потребителей и энергосистемы в целом. Тепловая политика на ближайшее десятилетие должна быть сосредоточена на уже имеющихся решениях.

Ян Розенов — директор европейской программы в рамках Проекта помощи в регулировании, независимой глобальной неправительственной организации, продвигающей политические инновации и идейного лидерства в энергетическом сообществе.

Хотите больше данных и идей о переходе на энергоносители?

Подпишитесь на еженедельную рассылку Energy Monitor, The Switch, чтобы получать подробные сведения, анализ и интервью прямо на ваш почтовый ящик.

Ян Розенов является директором и директором европейских программ в рамках проекта «Помощь в регулировании», глобальной группы экспертов в области энергетики.

Не используйте водород для отопления домов, призывает коалиция по энергоэффективности — EURACTIV.com

Коалиция из 33 групп бизнеса и гражданского общества призвала Европейскую комиссию отдать приоритет возобновляемым источникам энергии и энергоэффективности над водородом в рамках усилий Европы по декарбонизации зданий.

Предстоящая реформа газового рынка Европы

, которую ожидается представить в июне, «должна быть направлена ​​на разработку энергетической системы, выходящей за рамки ископаемого газа», чтобы достичь климатической нейтральности к 2050 году, говорится в открытом письме коалиции в четверг (21 января ).

Строительный сектор должен сократить выбросы на 60% в течение следующих 10 лет, чтобы достичь климатических целей блока на период до 2030 года, подчеркивают подписанты. И для этого следует сделать приоритетными возобновляемые источники энергии и энергоэффективность, а не водород, как они утверждают.

«Хотя некоторые считают, что проблемной реконструкции зданий и модернизации возобновляемых систем отопления можно избежать, внедрив водород для отопления наших зданий, в действительности все обстоит иначе», — пишут подписавшие.

«Это правда, что возобновляемый водород может сыграть роль в обезуглероживании таких секторов, которые трудно поддаются сокращению», например, стали и химикатов, — пишут они. «Но его прямое использование для отопления в больших масштабах проблематично, потому что оно сопряжено со многими неопределенностями, связанными с масштабируемостью, затратами на его производство и неэффективностью», — добавляют они.

Вместо этого необходимо отдавать предпочтение вариантам энергоэффективности для декарбонизации зданий, «потому что они могут немедленно обеспечить реальную экономию углерода при одновременном использовании растущей доли возобновляемых источников», — утверждают они.

Письмо было подписано широким кругом бизнес-групп, включая Danfoss, Knauf Insulation, Saint-Gobain, Schneider Electric, Signify и Veolia. Торговые ассоциации в области солнечной энергетики, геотермальной энергии и централизованного теплоснабжения также были среди подписавших сторон, наряду с группами гражданского общества, такими как Всемирный фонд дикой природы, Европейский климатический фонд и Европейская сеть климатических действий.

Газовая промышленность в настоящее время проводит испытания по всей Европе для частичного перевода газовых систем отопления на водород.

В Северной Англии более 650 домашних хозяйств и коммерческих объектов будут испытывать использование смешанного зеленого водорода в отоплении, начиная с начала 2021 года. По словам информационного партнера EURACTIV, водород будет составлять до 20% газовой смеси в сети. edie.net.

Основным преимуществом смешивания небольших количеств водорода с газом является то, что это не требует замены существующих газораспределительных сетей или бытовых систем отопления, что удешевляет декарбонизацию.

Но лица, подписавшие письмо, говорят, что это отвлекает от более долгосрочных решений, таких как возобновляемые источники энергии и энергоэффективность, которые доступны сейчас.

«Это ограничит налогоплательщиков ЕС финансированием ненужных инфраструктур, таких как газопроводы (или их модернизация), отвлекая финансовые ресурсы от незамедлительно применимых и более устойчивых решений по декарбонизации тепла», — пишут они.

Дома на севере Англии для пилотного водородного отопления

Более 650 домашних хозяйств и коммерческих объектов в деревне недалеко от Гейтсхеда на севере Англии будут опробовать использование смешанного зеленого водорода для отопления, сообщает информационный партнер EURACTIV, edie.сеть.

[Под редакцией Бенджамина Фокса]

Испытание водорода для обогрева домов и университетов в Великобритании увенчалось успехом | News

Испытания в Великобритании по смешиванию 20% водорода с 80% метана в энергосистеме Кильского университета показали, что можно безопасно распределять и использовать водород в действующей электросети, а также справляться с колебаниями спроса. 18-месячный проект HyDeploy, в рамках которого было доставлено более 42 000 м ³ водорода в 130 домов и зданий факультетов, уже подготовил почву для более крупного испытания с участием 700 пользователей в северо-восточной Англии.

Водород производился путем электролиза, при этом не было выбросов углерода у источника, и потребителям не нужно было вносить какие-либо изменения в кухонные плиты или бойлеры или платить за использованный водород. Консорциум, стоящий за проектом, заявляет, что внедрение водородной смеси по всей стране позволит разработать цепочку поставок водорода, создать спрос и снизить производственные затраты без необходимости покупать потребителям водородные приборы.

Поставка 20% водородной смеси в 23 миллиона домов и зданий, которые отапливаются газом по всей Великобритании, позволит избежать около 6 миллионов тонн выбросов углекислого газа — или 7% от их текущих выбросов.Сокращение выбросов не больше, потому что по объему водород несет треть энергии метана. Для обеспечения необходимого объема водорода необходимо будет развернуть большое количество возобновляемых источников энергии, поэтому возникает вопрос, почему бы не использовать электричество непосредственно для декарбонизации домов?

«Эффективность — не единственный фактор ценности для работающей энергетической системы. Вы должны обратить внимание на устойчивость — всегда ли есть энергия, когда она нам нужна? Нам нужно посмотреть на поведение и потребности потребителей — на то, как дорого обходятся попытки заставить всех установить электрическое решение вместо водорода.Стоит ли оно того и позволяет ли нам [достичь нуля] с нужными нам темпами? »- спрашивает Анжела Нидл, директор по стратегии поставщика газовых сетей Cadent, руководившего проектом.

Водород, добавляет она, «сократит пиковый спрос» и обеспечит сезонное хранение энергии или резерв в безветренные дни. На прошлой неделе Великобритании пришлось запустить одну из оставшихся угольных электростанций из-за отсутствия ветра.

Стратегия правительства по водороду, опубликованная в прошлом месяце, предусматривает производство 5 ГВт низкоуглеродного водорода к 2030 году.Он не указал какой-либо один путь декарбонизации тепла, потому что он хочет получить больше доказательств о возможности и требованиях для перевода газовых сетей на водород. Ожидается, что в 2026 году будет принято решение о строительстве водородного города. Его советник по климату, Комитет по изменению климата, говорит, что с середины 2020-х годов потребуются решения о балансе между электрификацией и водородом.

Водородные котлы обогревают ваши дома? Вот почему они вряд ли взлетят — д-р Ричард Диксон

Электроэнергия, произведенная из возобновляемых источников энергии, может быть использована для производства водорода, но может быть более эффективным просто использовать само электричество (Фото: Axel Schmidt / Getty Images)

Ученые-климатологи мира призвали к «быстрым, далеко идущим и беспрецедентным» изменениям во всех секторах общества, если мы хотим избежать наихудших возможностей изменения климата.Это означает, что нам нужно как можно быстрее отказаться от использования ископаемого топлива и делать гораздо больше в области возобновляемых источников энергии и энергоэффективности.

Нам нужно электрифицировать многие объекты, для которых мы в настоящее время используем ископаемое топливо, в том числе почти все, что связано с теплом и транспортом. Мы наблюдаем очень впечатляющий рост объемов возобновляемой электроэнергии, но сама электроэнергия составляет лишь немногим более 20 процентов нашего общего потребления энергии, поэтому нам нужно намного больше возобновляемой электроэнергии, чтобы заменить ископаемое топливо, которое мы используем в настоящее время.

Подпишитесь на нашу информационную рассылку мнений

Подпишитесь на нашу информационную рассылку мнений

К счастью, у побережья есть огромный потенциал, поскольку береговые ветры могут многократно обеспечивать все потребности Шотландии в энергии.

В эту картину перехода входит водород, производимый с использованием возобновляемой электроэнергии. И есть водород, производимый с использованием возобновляемой электроэнергии, который уже здесь и растет. В нем практически отсутствует углерод, но имеет ли смысл отапливать им дома?

Подробнее

Подробнее

Водородные автомобили: как работает топливный элемент, где находятся заправочные станции Великобритании и…

Сначала мы должны сделать дома людей более эффективными, затем есть два основных варианта сокращения выбросов в атмосферу от отопления домов: электрическое отопление, в основном в виде тепловых насосов, или водородные котлы, работающие на газе из газовой сети.

Каждый дом в Шотландии подключен к электричеству, и многие компании уже предложат вам установить тепловой насос. С другой стороны, около 350 000 домов в Шотландии не подключены к газовой сети, и в настоящее время никто не может продать вам водородный котел, потому что они находятся только в экспериментальной фазе.

Кроме того, сама газовая сеть должна быть переоборудована, чтобы безопасно принимать водород, и потребуются огромные усилия, чтобы перейти на нее на национальном уровне. Правительство Великобритании пообещало, что к концу десятилетия город будет отапливаться водородом. Но зачем разработчикам жилищного строительства готовиться к возможности использования водорода в будущем, когда реальность тепловых насосов уже наступила?

Для производства водорода требуется энергия, при этом теряется около 20% потребляемой электроэнергии.Таким образом, нам следует использовать водород только для тех вещей, где электричество не справляется с этой задачей.

Это означает, что первым приоритетом для каждой единицы возобновляемой электроэнергии должно быть ее использование в качестве электричества. Если есть избыток — например, посреди ночи, когда спрос невелик — мы должны хранить электроэнергию.

Это могут быть батареи, гидроаккумуляторы, а также водород. Приоритетным использованием этого водорода должно быть хранение энергии от летних излишков до высоких требований зимой, использование в отраслях, где требуется горючий газ, таких как производство цемента и стали, или управление большими транспортными средствами, такими как паромы.

У правительства также есть планы на крупный экспорт в Европу. Воткнуть его в газовую сеть и использовать для обогрева домов — это настолько далеко в списке приоритетов, что вряд ли это произойдет в каком-либо масштабе.

Сообщение от редакции:

Спасибо, что прочитали эту статью. Мы больше полагаемся на вашу поддержку, чем когда-либо, поскольку изменение потребительских привычек, вызванное коронавирусом, влияет на наших рекламодателей.

Если вы еще этого не сделали, рассмотрите возможность поддержки нашей надежной журналистики, проверенной фактами, оформив цифровую подписку.

Водородные котлы: все, что вам нужно знать

Водород, вероятно, будет играть жизненно важную роль в нашем бытовом и коммерческом энергетическом балансе по мере того, как мы переходим к низкоуглеродной экономике. Если вы получите наш информационный бюллетень, вы будете знать, что правительства вокруг раунда начинают требовать время для газовых систем отопления, чтобы выполнить свои жесткие обязательства по нулевому нулевому показателю.

Энергия из водорода имеет несколько приятных характеристик как возобновляемый источник энергии, и в этой статье мы расскажем об этих характеристиках.Мы также поговорим о некоторых препятствиях на пути широкомасштабного внедрения технологии, извлекая уроки из пробных проектов по всему миру.

Проблемы с существующими энергетическими решениями

Во-первых, нам необходимо прояснить, почему правительства даже рассматривают возможность перехода от существующих источников энергии для обогрева и охлаждения помещений (обычно газа).

В настоящее время мы находимся в разгаре климатического кризиса, и при сжигании газа выделяются парниковые газы, которые усугубляют этот кризис.На отопление помещений приходится около 17% общего углеродного следа Великобритании, из которых примерно 13–14% приходится на отопление жилых помещений, а 3–4% — на коммерческие.

После недавнего решения правительства Великобритании запретить использование газовых котлов с 2025 года, необходимо искать альтернативы, и вполне вероятно, что к 2025 году водородные котлы станут естественным переходом. Но не обязательно ждать до 2025 года; Сегодня доступны водородные котлы, которые могут работать на смеси водорода и природного газа до тех пор, пока уровень водорода не будет повышен (подробнее об этом позже).

Что такое водородный котел? Аналогичная замена?

Водородный котел очень похож по составу и использованию на газовый котел; мы сжигаем водород, чтобы нагреть воду для отопления дома.

Самое интересное в водороде заключается в том, что мы можем извлекать его из нескольких разных источников разными способами. У разных методов есть разные преимущества, недостатки и уровни энергоэффективности, которые я кратко объясню ниже. Не вдаваясь в технические подробности, я считаю важным узнать немного о каждом из различных методов извлечения водорода и связать это с тем, как его можно использовать в домах или в строительной среде в целом.

А как насчет водородных котлов на топливных элементах?

Если водородный газ не подается по трубопроводу в дом или коммерческую недвижимость, можно получить водород на месте, используя водородный котел на топливных элементах. Это создает возобновляемую электроэнергию, которую можно использовать по всему дому для нагрева горячей воды и бойлера.

Ведущим примером этого типа котла является Viessmann Vitovalor: система Micro CHP (комбинированная теплоэлектроцентраль). Это обойдется вам как минимум в 10 000 фунтов стерлингов, до 15 000 фунтов стерлингов, включая установку.

Тепловая и химическая экстракция (термохимическая реакция)

Как следует из названия, для извлечения водорода из ископаемого топлива, биомассы или даже воды используются тепло и химические реакции. Риформинг природного газа в настоящее время является наиболее часто используемой формой водорода, поскольку он достаточно надежен, и могут использоваться побочные продукты существующей переработки на основе ископаемого топлива.

Этот метод также иногда называют «голубым» водородом — (важные) недостатки, которые будут рассмотрены ниже.Также к этой категории относится преобразование газообразного метана в водород с использованием аналогичного процесса.

Эта идея активно исследуется в настоящее время и касается процесса использования электричества для расщепления воды на водород и кислород.

Фотолитическая экстракция включает использование солнечной энергии для разделения воды на водород и кислород. Существует долгосрочный потенциал для устойчивого производства водорода с низким воздействием на окружающую среду с использованием этого метода, но исследователи все еще работают над масштабированием технологии.

Биологические процессы

Бактерии и водоросли также являются жизнеспособными источниками водорода и обычно извлекаются в процессе ферментации. Микроорганизмы, такие как бактерии, расщепляют органический материал с образованием водорода.

Сегодня водородное топливо можно производить несколькими способами. Наиболее распространенными сегодня методами являются риформинг природного газа (термический процесс) и электролиз. Другие методы включают солнечные и биологические процессы.

Если вам интересно узнать больше о различных способах извлечения водорода — это видео дает хороший обзор:

Преимущества водородного отопления

Теперь, когда мы знакомы с некоторыми способами извлечения водорода из исходного топлива.Мы можем посмотреть на преимущества этого процесса:

• Нет необходимости заменять инфраструктуру — текущая «стратегия», изучаемая многими развитыми странами Европы, заключается в производстве водорода в промышленных масштабах, а затем в водородных котлах в домах с использованием существующей газовой сети. С точки зрения логистики это большое преимущество, так как не требуется дополнительных монтажных работ (особенно по сравнению с тепловым насосом, работающим на земле.
• Более экологичен, чем природный газ — при сжигании водорода побочным продуктом является вода, это огромный плюс по сравнению с процессом сжигания в газовом котле
• Водород можно относительно легко хранить и транспортировать — это придает ему гибкость в качестве источника энергии; он может генерироваться либо в месте использования, либо поблизости, либо поступать через старые газовые сети.
• Знакомый пользовательский опыт — водородные котлы внешне очень похожи на типичный газовый котел.

Недостатки решений в области водородной энергетики (текущие блокаторы внедрения)

Если водород — такой отличный альтернативный источник энергии, почему мы не используем его для обогрева наших домов? Собственно, а почему у нас до сих пор газовое отопление? Что ж, оказывается, есть несколько проблем, которые необходимо решить, прежде чем водород можно будет использовать для этой цели:

• Голубые водородные методы производства водорода (или риформинга природного газа) по-прежнему оставят нас в зависимости от ископаемого топлива.Поэтому критики утверждают, что это не рациональное решение и, во всяком случае, поощряет компании, занимающиеся ископаемым топливом, продолжать сжигать ископаемое топливо.
• Другие методы экстракции в настоящее время страдают проблемой эффективности, поскольку они все еще экспериментальны. Некоторые полагают, что до масштабного внедрения технологии еще предстоит найти пробелы в эффективности.

Проект водорода в национальной энергосистеме

Несмотря на некоторые проблемы, связанные с масштабированием производства газообразного водорода, National Grid в Великобритании инвестирует более 1 миллиарда фунтов стерлингов в «магистральную» сеть, которая будет включать перепрофилирование 25% существующей газовой сети.

Это может удовлетворить не менее 25% существующего спроса на газ, диверсифицируя и повышая устойчивость энергобаланса страны. Вы можете прочитать больше об этом проекте здесь.

Gateshead Hydrogen Housing Trials

Чтобы понять роль водорода в наших домах будущего, команда из Гейтсхеда, Великобритания, разработала пилотный проект домов из водорода (100% работающих на водородной технологии).

Часто задаваемые вопросы по водородным топливным элементам

Что такое водородный котел? Водород — это низкоуглеродная альтернатива природному газу, которая может доставляться на объекты через существующую газовую сеть.Ключевое отличие состоит в том, что он может обогревать дом не только природным газом, но и водородом (вероятно, в переходный период это будет смесь того и другого).

Что такое водородный топливный элемент? Водородный топливный элемент расщепляет водород на различные части для выработки электроэнергии.

Можно ли купить водородный котел? Да, коммерческие водородные котлы доступны. Готовые водородные котлы принимают смесь водорода и газа, тогда как водородные топливные элементы вырабатывают электроэнергию на месте (хотя и дороже).

Какие бывают водородные котлы? Хотя они могут быть недоступны для покупки, некоторые производители котлов разрабатывают прототипы водородных котлов.

Сколько будет стоить водородный котел? Вы можете рассчитывать заплатить от 1000 до 4000 фунтов стерлингов за бойлер и плату за установку. Теплоэлектроцентраль

Каков план правительства Великобритании по сокращению выбросов парниковых газов? В частности, правительство Великобритании приняло закон, согласно которому выбросы углерода в нашей стране будут нулевыми к 2050 году.

Что такое водородный котел? Водородный котел — это газовый отопительный котел, способный сжигать природный газ или чистый (100%) водород.

Каковы преимущества водорода для окружающей среды? Водород является безуглеродным энергоносителем, и при его сжигании не образуется углекислый газ в месте его использования. Однако иногда при использовании метода реформинга природного газа и других методов извлечения водорода, основанных на термических реакциях, ископаемое топливо все еще требуется.

Каковы преимущества водородных систем отопления? Готовые водородные котлы предлагают домовладельцам универсальность и определенный элемент защиты будущего.