Топливо из воды! – самое дешевое

Изобретатели всех мастей, от домашних умельцев до консолидаций академиков, пытаются создать нечто новое. В приоритете – энергосбережение и экономия, новые котлы и новые самые дешевые виды топлива.

Идея создать топливо для дома из воды, или с примесью воды для его удешевления, не нова. Она до сих пор находится на главенствующие позициях среди домашних изобретателей.

Можно ли отапливать свой дом буквально водой?, какие получились результаты?, — далее…

В чем идея

Известно, что вода состоит из водорода и кислорода, Н2О. Сам водород (Н2) горит, выделяя энергии в 3 раза больше чем обычный природный газ. Кислород (О2)– окислитель при горении, очень активное вещество, вступает в реакции с тем же водородом, углеродом (С) образуя воду и углекислый СО2 или угарный СО газы с большим выделением тепла.

Если каким-то образом воду расщепить на составляющие, то можно получить самые нужные топливные элементы.

Возникает вопрос, — что будет, например, если водяной пар подавать в плазму, подмешивать в горящие дрова или уголь…

Удивительные эксперименты далее…

Эксперименты с вечным поленом

Вечным поленом называют небольшой металлический бак с маленькими отверстиями для выхода водяного пара. Эту емкость заполняют водой, закручивают горловину болтом, и кладут на дно печи. Емкость разогревается до большой температуры, с нее выходит водяной пар, поступая прямо на горящие угли.

В результате, по заявлениям экспериментаторов, черная сажа в дыму пропадает. Т.е. якобы частички углерода, обычно уносимые в трубу, теперь все реагируют с кислородом.
Пламя становится насыщенным с длинными языками и т.д.

Но правда замеры реального полученного тепла не проводились, замерить его в домашних условиях невозможно, но все признаки большой энергоотдачи присутствуют….

Добавляем воду в обычное топливо

По аналогии другой эксперимент от людей, которые называют себя «домашними изобретателями».

Что будет если воду добавить в солярку? Оказывается — смесь горит! Также меньше копоти, возникает некоторая бурность горения, слышен треск.

В бутылку с водой добавляем немного солярки, хорошенько перебалтываем, даем постоять минут пять, затем окунаем в верхушку смеси бумажку, поджигаем, – горит.

Другой эксперимент. Смешиваем солярку с водой в каких-то пропорциях, заливаем в дизель трактора, — заводим агрегат, трактор работает. т.е. тарахтит, стоя на месте…

И еще подобных экспериментов с добавлением воды в какое-либо топливо (горючее вещество) – в бензин, газ, масло, солярку, — можно придумать множество. И при аккуратном исполнении, вероятно получить горение…

Подобные видеоролики от «изобретателей» без труда можно найти в сети. И можно сделать вывод, что водой можно отапливать дом, например…

Что можно поставить под сомнение

В подобных экспериментах не договаривается главное – количество получаемого, тепла, выделившейся энергии и произведенной работы.

Это касается и вечного полена, и сжигания солярки с водой. А «трактор на воде» сможет ли сдвинуться с места, не то что работать месяцы и годы, — не известно.

Ведь все знают, что водой тушат, а не разжигают…. Потому, что у воды большая теплоемкость, она охлаждает горящий объект, обволакивает его, предотвращая доступ кислорода из воздуха к углероду (обычно) в топливе. Поэтому затушить костер водой из бутылки – нет проблем.

Почему нельзя топить водой

Известно следующее. Чтобы разложить воду на кислород и водород, нужно затратить энергии больше, чем выделится при их обратной реакции. Соотношение примерно такое:

• на расщепление воды – 100% энергии;
• при сжигании составляющих выделится только 75% энергии.

Поэтому до сих пор на воде ни что не ездит, не летает, не крутится…

Автомобиль, работающий на чистой воде, давно уже создан. Расщепление воды получается посредством электролиза – на одном электроде выделяется Н2, на другом – О2. Затем они же сжигаются в двигателе внутреннего сгорания. Но такой автомобиль оказался самым не экономичным из всех существующих…

Обман чистой воды

Все эксперименты с добавлением воды в обычное топливо (по «сжиганию воды») — чистый обман. Ни какой энергии не добавляется. Наоборот, польза уменьшается, так как большая часть энергии расходуется на испарение воды.

Вода при нагревании от обычного горения ни в какие реакции не вступает– она просто испаряется. И на этот процесс нужно отобрать львиную долю тепла, которое можно было бы использовать с пользой.

Например, при сжигании сухих дров, с влажностью не больше 20%, выделится около 3,9 кВт с одного килограмма топлива.
При сжигании влажной древесины, 50% влажности, — лишь до 2,2 кВт с килограмма.

Что происходит на самом деле

• При горении бумажки окунутой в солярочно-водную смесь слышен треск – испарение воды. Перед этим капля солярки размешивается в бутылке воды, взбалтывается, но затем ей дают отстояться, и солярка снова собирается вверху бутылки. Солярка, масло, бензин, с водой не перемешиваются, не создают однородных смесей, они легче, и постепенно собираются на поверхности.
• Трактор на водно-солярной смеси ничего не сделает, — энергии солярки будет маловато для работы. Хватает только потарахтеть стоя на месте. Да и двигатель быстро выйдет из строя…
• Вечное полено сильно охлаждает печь, забирая энергию на испарение воды. Это все равно, что топить мокрыми дровами.
• Следующий схематический рисунок горелки с подачей воды в зону сжигания природного газа — обычный обман.

Мы всегда топим с водой

Водяной пар всегда присутствует в воздухе. В жилых помещениях в среднем влажность воздуха составляет 50% , в дождливую погоду на улице влажность 90%. Так что вода и так присутствует при горении любого топлива, она находится в большом количестве непосредственно на раскаленной поверхности вещества, реагирующего с кислородом из воздуха, хотим мы этого или нет. Оказывается, что экспериментов подобных проводить не надо, вода и так всегда присутствует в пламени….

Как отапливать дом бесплатно водой – можно ли сделать отопление на воде

Вода состоит из водорода и кислорода, Н2О. Водород Н2 — летучий гремучий газ, при горении выделяет в 2 раза больше энергии, чем обычный природный газ (тяжелый углеводород), находящийся в магистралях и газовых печках. Колоссальная теплота сгорания! Кислород О2 – природный окислитель, с ним горит все что угодно, например, дрова, в результате получаем углекислый газ СО2…

В общем, идея не нова – расщепить воду на 2Н2 и О2 и получить компоненты для весьма и весьма теплотворного топлива, которое горит лучше (выделяет энергии больше) чем все, что сжигали в отоплении домов ранее. Отсюда и заманчивость процесса – как создать котел в доме на воде, или двигатель работающий бесплатно…

Основной выход из технической сложности, который предлагают изобретатели всех мастей, – подмешивать воду в обычное топливо, или предельно сложно в смесительных барокамерах, толи предельно просто – разболтав в бутылке…

Посмотрим на последние достижения. Особенно интересно для владельцев домов – смешивать отработанное масло 4% и 96% воды – чем не «бесплатно вообще», ведь отработку можно слить и с личного автомобиля. Вот что транслируют центральные телеканалы…

Обычная печка с использование воды в качестве топлива

Воду можно использовать как топливо и в обычной печи или в обыкновенном твердотопливном котле, которые уже установлены повсюду — так говорят некоторые создатели видео. Оригинальная идея – подавать пар воды прямо в плазму горящего топлива, или дров или угля… Причем сложного оборудования для этого не нужно.

В топку кладется металлический бак со множеством мелких отверстий на верхней грани, через которые будет выходить пар при кипении воды. Имеется также горловина для заливки с закручивающейся пробкой. При закипании пар будет попадать прямо в самую горячую зону.

По свидетельствам очевидцев с использованием вечного полена (так называют бак) пропадает черная сажа (кислород дожигает углерод?), появляются длинные языки пламени (сгорает водород?). В общем, по крайней мере, — поле для экспериментов. Но не только обычную печь можно модернизировать (?) подобным образом, но и обычный двигатель – читайте далее…

Что рассказывают центральные телеканалы об отоплении домов водой

Есть конструкция намного сложнее чем бак с водой в топке, но изобретатель добился всеобщего внимания. Как отопить дом водой и отработкой, — несколько сложный агрегат…

Но может нужно вложиться по максимуму в оборудование, чтобы топить за копейки? — по мнению этих авторов. Смесь воды (90%) и отработки (10%) в «бурбуляции» при «турбулепеции» делает свое дело – пламя, прям скажем, чудесное, главное — из ниоткуда…

Как можно бесплатно ездить на воде

Есть множество видеосвидетельств, когда горит смесь из воды и солярки. Это смешивается в простой бутылке, поджигается — горит!  Появляется некоторый треск, но горение имеется, при этом самого топлива просто стало больше – на объем добавленной воды. Если залить это чудодейство в дизельный грузовик, то грузовик заводится и «дырынчит»…

Автор следующего ролика делает все в несколько более скромных размерах. Для экспериментов использования воды в качестве топлива для двигателя используется мокик – мопед. Но ведь большое произрастает из малого, не так ли? Сегодня мокик, завтра – «Жигули», послезавтра — ….

Можно ли топить водой? — Как обманули

Но если взглянуть на окружающий нас мир, то можно обнаружить, что вода в качестве топлива нигде и никак не используется поблизости,  —  только лишь в приведенных выше роликах , и во множестве других киносъемок, и в заявлениях псевдоизобретателей. Чаще это делается с целью «как-то подзаработать».

Что же происходит на самом деле?

• Вода смешанная с соляркой горит с треском – горит солярка, капли воды вскипают и создают микровзрывы, энерговыделение пониженной в несколько раз.
• Дизель на солярке с водой тарахтит – грузовик не сможет делать обычную работу – мало энергии, а сам агрегат ускоренно выходит со строя.
• Бак в печке – испарение воды от нагрева забирает много энергии у топлива, связывает сажу в смолистые отложения, охлаждает печь, создается эффект, как будто топят сырыми дровами.
• Таинственный суперагрегат на смеси отработанного масла с водой – просто развлекательное видео, было бы о чем поговорить….

Как горит вода на самом деле

На расщепление воды на Н2 и О2 расходуется на 30% больше энергии, чем выделяется при обратном соедиеннии этих составляющих, т.е. при сжигании водорода. Поэтому на воде до сих пор ничего не работает, и водой нигде не отапливают. В качестве эксперимента давным давно был создан автомобиль с электролизной установкой на борту, которая расщепляла воду, используя огромные аккумуляторы, а водород сжигался в двигателе внутреннего сгорания. Автомобиль двигался! На чистой воде! Но потреблял на движение энергии в разы больше, чем если бы это был просто бензин…

В пламени же вода не расщепляется, а просто испаряется, забирая огромное количество энергии на свое преобразование из жидкого состояния в газообразное.  Поэтому на официальном уровне вода – это пожаротушащее средство.

Вода как топливо для отопления

Немного нуменклатуры…
Что такое газ Брауна
Газ Брауна, который часто обозначают как HHO или гремучий газ (англ. Browns Gas, HHO gas, fire damp, detonating gas, oxyhydrogen gas) – это 2 части газообразного водорода, и одна часть кислорода в определенном объеме. Одни и те же элементы, и в одинаковых пропорциях, присутствуют в газе Брауна и в водяном паре, а еще, водород и кислород – промышленно выпускаемые газы – все это многообразие вносит некоторую путаницу в понимание, что такое газ Брауна. Попытаемся с этим разобраться.

Обычные кислород и водород, реализуемые в торговой сети или полученные обычными электролизерами, поставляются в виде O2 и h3. То есть, молекулы обоих газов имеют по два атома. Это более устойчивое состояние этих газов, чем когда отдельные атомы отделены (заряженные ионы) и каждый атом существует по отдельности.

Проблема с h3 и O2 как с горючими газами, в том, что до того, как они начнут реагировать, чтобы превратиться в h3O, они должны быть разложены на атомы H и O .Требуемая на это энергия составляет большую часть из той, которую Вы получите при их взаимодействии для получения h3O.

Что делает газ Брауна уникальным, и наиболее ценным, так это то, что он существует не в молекулярной форме h3 и O2 молекул. Здесь они в одноатомном состоянии (один атом на молекулу). В этом состоянии, когда водород сгорит (прореагирует с кислородом), энергии будет возвращено в 3.8 раза больше.

Однако наиболее важно отметить те результаты, которые получены при использовании газа Брауна в ДВС. Одноатомный водород является сверх катализатором для различных видов топлива, на основе углеводородов. Повышение мощности, пробега и более чистое горение (уменьшение вредных выбросов) зарегистрированы людьми, которые ввели газ Брауна во впускной коллектор.

Известно, что в двигателях внутреннего сгорания переработка топлива происходит неэффективно. В лучшем случае, сгорает только 40% топлива – дорогого и вредного для окружающей среды бензина или дизеля. Оставшиеся 60% успешно догорают в выхлопной трубе.

Подробные исследования по теме проводил Юл Браун, который построил демонстрационный автомобиль, и получил на свою разработку патент США с подтверждением эксперимента. Это устройство состоит из электролизера, циркулярного резервуара, оптимизатора, системы управления. Способ выделения газа основывается на явлении электролиза воды. Установленный циркулярный резервуар предназначается для отделения газа от воды, он нужен также для снабжения газогенератора электролитом.

Подобные эксперименты проводились и в России. Так, профессор Г.В.Дудко испытывал двигатель внутреннего сгорания, который выглядел как гибрид карбюраторного двигателя и дизеля. Для запуска нужен был стакан бензина, после чего отключалось зажигание, в камеры сгорания подавалась обычная вода со специальными добавками. Она предварительно нагревалась и сильно сжималась. Двигатель установили на лодке, и испытатели плавали на ней по Азовскому морю 2 дня, вместо бензина вливая воду из-за борта.

В генераторе газа Брауна химическая реакция электролиза протекает непосредственно в электролизере, после чего выделяется газ Брауна – водород и кислород. Задействован специальный электролит, который состоит из катализатора и дистиллированной воды. Образовавшийся газ выходит из верхнего штуцера электролизёра по трубке, направляется он в отдельную емкость – водяной затвор. Он заходит снизу, очищается от пены, поднимается в виде газа над уровнем воды, следует через фильтр улавливания влаги, затем через обратный клапан в воздушный коллектор и оттуда в камеру сгорания.

В результате сгорания газа появляется сухой пар, который очищает клапаны и поршни от нагара, улучшает теплообмен, а это, в свою очередь, увеличивает ресурсы двигателя. На выхлопе получается водяной пар и кислород, каждый литр воды при этом расширяется на 1800 литров горючего газа, который и толкает устройство вперед. Кислород при этом берется из воды, которая используется для получения газа.

Замечания по газу Брауна:

На практике, даже лучшие электролизеры не производят чистый газ Брауна. Он практически всегда содержит некоторый процент молекул h3 и 02. Чем лучше электролизер, тем больший процент газа Брауна он будет вырабатывать.
Через время, заряженные ионы, H+ и O- будут соединяться в h3O, h3 и O2 молекулы, снижая этот процент газа Брауна. По этой причине газ Брауна является наилучшим решением в системах «газ по требованию».
При производстве газа Брауна электролизер не нагревается. Электричество для производства газа поглощается в реакции создания H+ и O- из h3O. Когда H+ и O- преобразуются в h3 и O2 молекулы, они отдают тепло. Это тепло может быть использовано как мера произведенного газа.
Газ Брауна будет иметь двойной объем для того же количества молекул Н2 и О2. Так происходит потому, что размер самих молекул значение не имеет, а имеет значение их количество, поскольку только количество молекул определяет объем газа. h3 и O2, имея 1/2 числа молекул, будут иметь 1/2 объем. Поэтому объем может быть использован как мера производительности по газу Брауна.
Тема газа Брауна уже известна в довольно широком кругу, но в то же время предстоит еще много изучить.

Собрал я опытный образец, из обычного железа. Так как использовал железо а нержавейку, железо входило в реакцию с водой и образовывала оксид железа а это снижение кпд выработки газа. Еше не малая важная вешь, нужно использовать блок постоянного питания так как при переменном токе мы получим обыкновенный кипятильник который будет греть воду… Я использовал бп от пк.
__________________________________________________________________________________________

Есть одна заверальная мысль по созданию одной вещи нужна рациональная консультация.

Дата публикации: 23 января 2019

Многие пробовали использовать воду в качестве топлива. Эта идея до сих пор остается главенствующей среди домашних изобретателей. Чтобы удешевить топливо, предполагалось полностью заменить его водой или использовать ее в качестве примеси. Это оказалось возможным, но результаты получились неоднозначными.

Свойства воды как топлива

Формула воды известна практически каждому – H₂O. В ней присутствуют два атома водорода (H₂) и один кислорода (O₂). Они соединены между собой ковалентной связью. Здесь стоит напомнить о сути любого топлива. Это вещества, способные к окислению под действием окислителя, которым является кислород.

Функцию окисла в составе воды может выполнять молекула кислорода (O₂). Водород (H₂) при этом становится своеобразным топливом. При его горении выделяется в 3 раза больше энергии, нежели при использовании обычного природного газа, и в 2 раза больше, чем при сжигании бензина. Именно эти свойства легли в основу идеи использовать воду вместо топлива.

Существует ли вечное полено

В реальности это не бревно, а обычный металлический бак (труба), заваренный с обеих сторон. Сверху по всей длине в нем сделаны отверстия, предназначенные для выхода пара. В самой трубе тоже есть отверстие, которое можно закрывать при помощи вентиля после того, как весь объем будет заполнен водой.

Можно использовать холодную, но с горячей нагрев будет быстрее. Как работает устройство:

1. Бак кладут на самый низ печки. Слева, справа и сверху обкладывают его обычными поленьями. Печку растапливают.
2. При разогреве до большой температуры из трубы начинает выходить водяной пар.
3. Он поступает на горящие угли, смешиваясь при этом с воздухом. Удельная теплоемкость такой смеси в 2 раза больше, чем у обычного воздуха. Водяной пар имеет теплоемкость 2,14 кДж/кг·К, а воздух – 1 кДж/кг·К.

Результаты такого эксперимента по заявлениям тех, кто его проводил:

• Из дыма уходит черная сажа. Это объясняется реакцией частичек углерода с кислородом.
• Пламя становится более насыщенным, с длинными языками.
• Дрова горят дольше: 1 час 40 мин. в сравнении с 1 часом 10 мин. при горении без вечного полена. Время увеличивается на 40%.

Почему же водой до сих пор не топят

Межмолекулярные связи воды возникают и разрываются гораздо легче, чем внутримолекулярные. Поэтому именно их и решили использовать в процессах теплообмена. Химиками экспериментально было установлено, что энергия межмолекулярных связей воды находится в пределах от 0,26 до 0,5 эВ (электронвольт).

Проблема заключается в том, что для получения топлива из воды ее необходимо разложить на составляющие. Простыми словами, ее нужно разложить на кислород и водород, затем сжечь водород и вновь получить воду. Расщепление достигается путем пропускания через жидкость электрического тока.

При кипении вода не разрывается на отдельные молекулы, а только испаряется. Нагревание от обычного горения не вызывает в жидкости никаких других реакций. Причем и на этот процесс требуется много энергии, которую можно было бы применить с пользой. К примеру:

• сжигание 1 кг сухих дров с долей влажности не более 20% дает около 3,9 кВт;
• если уровень влажности древесины повышается до 50%, то с 1 кг выделяется уже всего 2,2 кВт.

Разложение воды для получения реального горения требует значительных затрат энергии. Ее нужно намного больше, нежели выделится при использовании восстановленных элементов вновь в качестве горючего. Можно привести примерное соотношение:

• 100% энергии – на расщепление;
• 75% энергии – при сжигании восстановленных составляющих.

Именно тот факт, что при обратной реакции выделенных водорода и кислорода выделяется меньше энергии, и выступает причиной, почему вода как топливо для автомобилей и не только до сих пор не используется. Экономически такой метод оказался невыгоден. Более реально сделать топливо из мусора. Оно может быть жидким, газообразным и твердым.

Существует ли «водный» автомобиль

В 2008 году в Японии «водное» авто было представлено компанией Genepax на выставке в Осаке. В качестве топлива можно было использовать стакан воды из-под крана или из реки и даже обычную газировку.

Устройство расщепляло жидкость на молекулы водорода и кислорода, которые начинали гореть и давать автомобилю энергию для езды. На сегодня известно, что компания Genepax уже через год разорилась и закрылась.

Добавление воды в обычное топливо

Вода как топливо для вашего автомобиля может применяться в составе обычной солярки. Это еще одно предположение, которое было выдвинуто «домашними» изобретателями. Оказалось, что при добавлении в бутылку с водой небольшого количества солярки полученная смесь горит. Причем выделяется меньше копоти, а процесс горения становится более бурным.

Также в процессе горения бумажки, которую окунули в полученную смесь, появляется треск, но он всего лишь указывает на испарение жидкости. Кроме того, взбалтывание не растворяет солярку в воде. Однородной смеси здесь не получится. Со временем солярка, как и масло или бензин, собирается на поверхности.

Похожий эксперимент провели с трактором, в который залили солярку и воду, смешанные в определенных пропорциях. Агрегат завелся и стал тарахтеть, стоя на месте. Но только на это и хватает энергии подобного топлива. Да и высок риск, что двигатель выйдет из строя.

Перспективы развития

Сегодня еще пока не создали реальных разработок, которые бы позволили использовать воду как альтернативное топливо. Подтверждено лишь то, что добавление ее или водорода в горючую смесь способствует повышению КПД двигателя.

Так, если примесь будет составлять 25-35% объема дизельного топлива, выбросы окислов азота в атмосферу уменьшаются, а топливно-экономические показатели увеличиваются. Этот факт был подтвержден еще в 80-е годы прошлого века. Но реальные испытания также показали, что выпадение при горении осадка солей приводит к повышенному износу двигателя. В результате экономический эффект сводится на нет.

Если оценивать перспективы применения альтернативных источников энергии и топлива, то нужно отметить, что на это требуется время. В случае с водой остается только надеяться, что в процессе своих экспериментов изобретатели все же смогут дойти до того, что автомобиль можно будет заправить из-под крана.

Дубликаты не найдены

Электролизом из воды получаем водород, при сжигании опять получается вода. Откуда энергия то берётся?

я её использую в автомобиле для увеличения КПД ДВС. за счет гремучего газа топливо сгорает полностью в камере сгорания, а не в выхлопной трубе. если правилбно собрать резонатор можно получить больше, чем затратил.

ага, готовь капиталить двиг. металлу внутри пиздец

ГАЗ 2403. 4 года отходила. двигатель 24Д расход топлива по трассе 4-5 литра АИ-80 на 100 км. сгорели поршневые кольца.

я 6 лет этой продукцией занимался:)

Вы кой чего путаете) Резонатор – повышает эффективность электролиза в сотни раз, а не дает КПД > 100%.

+ затрачивая то же количество электроэнергии получаем больше газа.

+ минимальные потери на нагрев воды.
+ хватает запитать 4 тактный двигатель или 2 тактник, но с водяной пробкой

– 4 тактный движок от совкоцикла стал хрупким от водорода и рванул на стенде после недели экспериментов на разных оборотах) Осколки отнесли химикам, те подтвердили догадки о водородном охруплении метала. А вообще был большой бадабум и 4 пары испачканных трусов )

Топливо из крана? Мечтатель из Перми знает, как из воды получить энергию | Наука | Общество

Фёдор Камильевич Глумов — большой мечтатель. Он живёт в хрущёвке в центре Перми и мечтает о революции. Но не о той, о которой в последнее время твердят на российских площадях, а о революции в энергетике. 57-летний инженер-механик Глумов уверен: недалёк тот день, когда в каждой квартире, в каждом доме, даже на Северном полюсе, где обитают полярники, будет стоять автономное устройство, дающее электричество, тепловую энергию для приготовления пищи, нагрева воды и отопления. Подобное устройство станет приводить в движение и колёса автомобилей. Единственное условие для работы чудо-установки — наличие воды. Глумов изобрёл и запатентовал разработки, которые позволяют сжигать воду в качестве топлива и получать почти бесплатную тепловую энергию.

На выходе — пар

Идея, если максимально её упростить, такова: вода, как известно, состоит из водорода и кислорода, и если разделить её на эти два элемента, то водород можно сжечь в кислороде, выделив большое количество тепла. Дополнительную энергию даст так называемая рекомбинация атомарного водорода — соединение его атомов в молекулы. Эта реакция — уже нечто среднее между химической и ядерной, отсюда и колоссальная энергия. «Расчёты показывают: тепло, полученное при сгорании полутора железнодорожных цистерн воды в таком реакторе, эквивалентно энергии, выделяемой в течение часа китайской АЭС в Тяньване, которую строила Россия! — утверждает Глумов. — Важно и то, что технология экологически безопасна: в выхлопе только водяной пар, то есть это возобновляемый источник энергии».

Но это теория. И к ней есть вопросы. Первый: каким способом пермский Кулибин собирается разделять воду на составляющие? Ведь известно, что этот процесс сам по себе энергозатратный и для извлечения водорода из воды методом электролиза, например, надо сжечь нефти или газа столько, что технология становится нерентабельной. «Необходимо принимать во внимание, каким образом происходит диссоциация воды, — поясняет изобретатель. — Это может быть, например, кавитация (образование в жидкости пузырьков, заполненных паром), воздействие ультразвуком или вращение в противоположные стороны дисков, между малыми зазорами которых находится вода. На выставке изобретений «Архимед-2002» демонстрировалось устройство, где вода разлагалась на кислород и водород специально заданными резонансными акустическими волнами низких частот. Мощность устройства составляла милливатты».

Есть и более впечатляющие примеры. Три года назад одна японская компания представила прототип автомобиля, который заправляют водой. Мембрана-электрод расщепляет её на водород и кислород. Первый заново соединяется со вторым в электрохимическом генераторе, от которого работает мотор. Из выхлопной трубы выходит обычный пар. На одном литре воды машина за час проезжает 80 км.

Плазмотрон от батарейки

«Но если вода «сгорает» в вашем реакторе, а на выходе получается всё тот же пар, откуда берётся энергия?» — интересуюсь я у Глумова. «Из энергии внутримолекулярных связей воды», — отвечает он. И предъявляет подробные расчёты, из которых следует, что если молекулу Н2О разрушать механическим образом или высоковольтной дугой, то при повторном её синтезе будет излучаться дополнительная тепловая энергия. Он долго рассказывает о кластерах, в которые объединяются молекулы воды, о ковалентных связях, разрушение которых сопровождается выделением энергии, о цепной реакции горения, но самое интересное выясняется потом: оказывается, прототипы его установки (пока существующей лишь в теории) уже созданы и успешно применяются!

«Это плазменные аппараты — их используют для резки металлов и бетона, сварки, обработки материалов и пр. Аппараты давно есть в продаже, и они эффективнее обычных, — поясняет Фёдор Камильевич. — С помощью электрической дуги такой аппарат доводит водяной пар до состояния плазмы. Температура факела — 6000°С, как на поверхности Солнца. А разделение воды на кислород и водород происходит уже при 1800°С. 50-70 мл воды хватает, чтобы в течение получаса резать сталь толщиной до 5 см. При этом мощность аппарата составляет всего 200 ватт! Я взял эту идею и усовершенствовал её. Моё запатентованное изобретение работает на том же принципе, только это многоступенчатый плазмотрон — он позволяет многократно увеличивать количество энергии».

Первичный плазмотрон, по словам Глумова, сможет работать от простой батарейки. Потом через так называемое сопло Лаваля (техническое приспособление, разгоняющее потоки газа) плазма попадёт во второе, большее по размерам устройство, затем в третье и т. д. Реактор размером с бачок унитаза, уверяет Фёдор Камильевич, сможет обеспечить жилое помещение всей необходимой энергией.

Сейчас он патентует устройство, которое будет преобразовывать тепловую энергию непосредственно в электрическую, без «механических посредников». К слову, у пермского Кулибина уже 11 патентов. С их внедрением, правда, есть проблемы, но таков удел почти всех изобретателей в России. Переписка с высшими инстанциями ни к чему не приводит, а своих денег на производство опытных образцов нет. Хотя… «Уникальное устройство для сжигания воды, несомненно, имеет революционную значимость. Полученные на эти инновации патенты, а также проведённая нашими специалистами экспертиза подтверждают перспективность использования этих изобретений для создания принципиально новой экономики России», — ответил ему глава Департамента промышленного развития Кировской области, куда он обратился со своими идеями.

Может, это и чиновничья отписка, но нетрудно заметить: в ней есть карт-бланш на революцию. Энергетическую, разумеется.

Смотрите также:

Водородная бомба Мир нашел новую альтернативу нефти и газу. Она обойдется в сотни миллиардов долларов: Госэкономика: Экономика: Lenta.ru

Бум на зеленую энергетику уже давно сопровождается попытками найти замену привычным, но совершенно не экологичным углеводородам. Одним из кандидатов на эту роль стал водород. На него делают ставку Европейский союз, Китай, США, Япония и многие другие страны. Суммарная стоимость всех проектов, реализуемых сегодня в области водородной энергетики, достигла уже 90 миллиардов долларов. Объем планируемых инвестиций в последующие 30 лет только лишь от ЕС — до 470 миллиардов евро. В то же время на пути водородной революции пока немало препятствий — в частности, дороговизна производства, нехватка чистой воды и неразвитость систем доставки. Перспективы h3 как главного топлива будущего — в материале «Ленты.ру».

Главная проблема любого ископаемого источника энергии — ограниченность его объемов. Рано или поздно закончатся и нефть, и газ, и уголь. Существующие возобновляемые источники энергии — ветер, солнце и вода — пока не могут в достаточной степени заменить углеводороды. А вот водород в теории может. Водород практически не встречается на Земле в чистом виде, однако его можно извлечь из большого числа распространенных ресурсов: воды, метана, каменного угля, биомассы, водорослей и даже мусора.

Водород научились получать еще в начале XIX века, но до конца XX века повсеместно использовать водород в качестве устойчивого источника энергии было невозможно. Газогенераторные установки были массивными и требовали топлива для работы. Вторая проблема — такой водород нельзя назвать чистым, так как газогенераторы оставляют углеродный след.

Фото: Public Domain / Wikimedia

Важный шаг к превращению водорода в распространенный источник энергии произошел в 1959 году — американская компания Allis-Chalmers Manufacturing Company создала трактор с силовой установкой, работавшей на так называемых топливных элементах. Принцип работы такой установки прост: запасенный в баллонах водород вступает в химическую реакцию с кислородом, в результате чего выделяется электричество, которое питает электромотор. Помимо этого топливные элементы выделяют в атмосферу побочные продукты, безвредные для окружающей среды, — тепло и водяной пар.

Топливные элементы можно использовать для получения электроэнергии в промышленных масштабах, а выделяемое в процессе реакции тепло — для обогрева зданий. Кроме того, они гораздо компактнее газогенераторной установки, поэтому их можно установить на борту любых транспортных средств. Теоретически топливные элементы могут сделать водород основой топливно-энергетического комплекса (ТЭК), но для этого нужно решить две проблемы.

Фото: Kim Hong-Ji / Reuters

Первая — углеродный след при получении водорода. Топливные элементы обеспечивают нулевой выброс лишь в процессе получения электричества, но для их работы нужен водород. Эту проблему можно решить с помощью электролиза воды: под воздействием электрического тока дистиллированная вода распадается на кислород и водород. Процесс вообще может быть замкнутым: полученное в топливных элементах электричество используется в том числе для получения водорода.

При этом водород, полученный путем электролиза, еще и подразделяют на «желтый» и «зеленый»: для производства первого используется атомная энергия, второго — возобновляемые источники энергии. Таким образом, по-настоящему экологичным водородом многие страны признают лишь «зеленый» подвид.

Второе серьезное препятствие на пути повсеместного внедрения топливных элементов — их высокая цена. На рубеже XX и XXI веков свои автомобили на топливных элементах показали BMW, General Motors, Honda, Hyundai, Toyota и даже «АвтоВАЗ», но о серийном производстве речи еще не шло. В 2008 году Honda выпустила небольшую партию седанов FCX Clarity с водородными топливными элементами, которую сдавали в лизинг (одновременно и аренда, и аналог целевого кредита) в Калифорнии за 600 долларов в месяц. При этом производство каждого автомобиля обходилось Honda в миллион долларов.

Материалы по теме

00:02 — 30 сентября 2020

На обочине

Конкурента Tesla обвинили в грандиозной лжи. Слава и миллиарды соперника Илона Маска тают на глазах

00:02 — 13 января

Опомнились

Запад решил отказаться от нефти и газа и уже нашел им замену. Готова ли к этому Россия?

В 2014 году Toyota начала продажи Mirai — первого в мире серийного автомобиля на водородных топливных элементах. Два года спустя в продажу поступило второе поколение Honda FCX Clarity, но объемы продаж оставались скромными. Toyota за все время производства реализовала около десяти тысяч Mirai.

Параллельно топливные элементы начали использовать и в других видах транспорта. В 2017 году в Германии на маршрут вышел пассажирский поезд на водородных топливных элементах Coradia iLint. Причем работает он на линиях, которые не электрифицированы, — поезд на топливных элементах заменил дизельные тепловозы. С 2008 года по Альстеру, притоку Эльбы, ходят суда на водородных топливных элементах. Существуют и прототипы самолетов с аналогичными силовыми установками.

Однако и Toyota, и другие производители уверены, что в ближайшем будущем себестоимость автомобилей на топливных элементах будет не выше, чем у машин с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). В 2020 году японский автогигант представил второе поколение модели и планирует увеличить продажи в десять раз.

Сразу несколько игроков включились в борьбу за рынок тяжелых грузовиков на топливных элементах. Hyundai в рамках программы Hydrogen Mobility к 2025 году планирует поставить клиентам в Европе 1600 грузовиков на топливных элементах. Toyota совместно с Kenworth начала испытания водородного грузовика еще в 2017 году, а два года спустя поставила несколько машин в порт Лос-Анджелеса. Наконец, одним из главных генераторов новостей стал американский стартап Nikola, который занимается разработкой грузовиков на топливных элементах. Компания обещала начать их производство к 2023 году.

Исследовательский центр Bloomberg New Energy Finance (BNEF) оценивает все реализуемые сегодня проекты в области водородной энергетики в сумму свыше 90 миллиардов долларов. Институт экономики энергетического сектора и финансового анализа (IEEFA), в свою очередь, насчитал десятки строящихся установок электролиза на базе ВИЭ суммарной мощностью 50 ГВт и стоимостью 75 миллиардов долларов.

Главным инициатором отказа от ископаемых источников энергии и перехода на водород выступают страны Большой семерки, которые в 2015 году, еще до подписания Парижского соглашения, договорились полностью избавиться от ископаемого топлива к концу века. Европейский союз еще более оптимистичен: в 2019 году был принят «Зеленый пакт для Европы» (The European Green Deal), согласно которому ЕС должен добиться нулевого выброса парниковых газов и отказа от ископаемых источников энергии уже к 2050 году. Особую роль в его реализации должен сыграть водород.

Фото: Bernd von Jutrczenka / Getty Images

В июле 2020 года Еврокомиссия представила «Водородную стратегию для климатически нейтральной Европы». Она предусматривает конкретные шаги по развитию водородной энергетики. Приоритетным направлением станет именно «зеленый» водород. Но на первом этапе, чтобы быстрее уменьшить выбросы парниковых газов, будет использоваться и низкоуглеродистый водород — произведенный на основе ископаемого топлива, например, каменного угля, но с улавливанием углерода.

К 2030 году, согласно стратегии, на территории Евросоюза будут работать электролизеры суммарной мощностью 40 ГВт для производства «зеленого» водорода, а еще 40 ГВт будут производить электролизеры в соседних странах для экспорта водорода в ЕС. Для сравнения: общая мощность всех электростанций России составляет около 250 ГВт. Производство же самого «зеленого» водорода достигнет 10 миллионов тонн. По оценкам ЕК, к 2050 году возобновляемый водород в Европе может потребовать от 180 до 470 миллиардов евро инвестиций. Пока же на энергию на базе водорода приходится менее 1 процента всего энергопотребления в Евросоюзе.

Не менее амбициозные планы у Китая: в стране надеются, что к 2040 году водород будет составлять 10 процентов всей китайской энергосистемы. На протяжении долгих лет КНР была мировым лидером по производству водорода и занимала около одной трети мирового рынка. Но речь идет о высокоуглеродистом водороде, который получают из угля и нефти без улавливания углерода. Это приводит к тому, что цена килограмма водорода в Китае одна из самых низких в мире — около 9 юаней (1,15 евро).

Для сравнения: ориентировочная стоимость ископаемого водорода в ЕС сегодня составляет около 1,5 евро за килограмм. Предполагаемые затраты на ископаемый водород с улавливанием и хранением углерода составляют около 2 евро за килограмм. А килограмм «зеленого» водорода, в свою очередь, обойдется в 2,5-5,5 евро.

Однако обязательство стать климатически нейтральным к середине века заставляет Китай переориентироваться на производство экологически чистого водорода. К тому же, по расчетам Института Роки-Маунтин (RMI), американской некоммерческой организации, консультирующей по вопросам энергетического перехода, Китай может стать углеродно-нейтральным к середине века без ущерба для экономического роста. Институт утверждал, что «Китай имеет хорошие возможности для получения технологического конкурентного преимущества от перехода к чистым нулевым выбросам», и призвал страну поддержать электролиз водорода.

Электролизер

Кадр: Realstrannik.com

Соседи — Южная Корея и Япония — также намерены развивать водородную индустрию. Первая планирует наладить производство топливных ячеек общей мощностью 40 ГВт, а также выпустить более 6 миллионов водородных автомобилей к 2040 году. Вторая уже построила «зеленую» водородную фабрику в Фукусиме, одну из крупнейших в мире. А Саудовская Аравия при технологической поддержке американской компании Air Products строит в своем «городе будущего» Неоме гигантскую зеленую электролизную установку стоимостью 5 миллиардов долларов и производительностью 650 тонн водорода в сутки.

Вероятно, крупнейший водородный проект современности реализуется в настоящее время в Австралии. В «Азиатском хабе возобновляемой энергии» в горнопромышленном центре Пилбара строятся солнечные и ветровые электростанции общей площадью 6,5 тысячи квадратных километров. Они будут производить более 50 тераватт-часов зеленой энергии, большая часть которой пойдет на производство водорода. Проект стоимостью 16 миллиардов долларов планируется запустить в 2027 году.

Что касается России, то возрастающая роль водорода в мировой энергетике на первый взгляд сулит ей потерю доли на рынке. В действительности же есть шанс не только сохранить, но и упрочить свои позиции. Министр энергетики Александр Новак заявил, что Россия уже договаривается с Германией о совместных исследованиях по производству зеленой энергии — в частности, водорода. Новак подчеркнул, что, на его взгляд, углеводороды продолжат играть ключевую роль в мировой энергетике, а вот энергетический баланс в Европе может измениться.

Действительно, «водородная стратегия» ЕС подразумевает импорт огромных объемов водорода, а у России уже есть каналы его поставки. Например, для импорта водорода в Германию можно использовать существующую сеть газопроводов — в частности, газопроводы OPAL и Eugal, сухопутные продолжения «Северного потока» и «Северного потока 2». Gascade, немецкая дочка «Газпрома», на словах подтвердила принципиальную готовность использовать свои газопроводы для транспортировки водорода.

Александр Новак

Фото: Александр Миридонов / «Коммерсантъ»

Таким образом, у России уже есть покупатель водорода и возможности по его транспортировке. Однако мощностей по производству водорода, тем более экологически чистого, в стране нет. Решить эту проблему должна дорожная карта «Развитие водородной энергетики в России» на 2020-2024 годы. Главную роль в ее реализации должны сыграть «Росатом» и «Газпром». Уже в 2024 году «Росатом» должен запустить пилотные водородные установки на атомных станциях и построить опытный полигон для испытаний водородных поездов. «Газпром», в свою очередь, должен в 2021 году разработать и испытать газовую турбину на метано-водородном топливе, а затем изучать возможности применения водорода в двигателях различных транспортных средств и в газовых установках — газотурбинных двигателях и газовых бойлерах.

Интерес к теме водорода проявляет и «НОВАТЭК». Компания объявила о подписании меморандума о взаимопонимании в целях изучения и оценки возможностей развития производственно-сбытовой цепочки поставок водорода с немецкой компанией Uniper. Компании рассматривают возможность поставки «голубого» водорода, произведенного из природного газа с дальнейшим улавливанием и хранением CO2, а также «зеленого» водорода.

По оценкам BofA Securities, к 2050 году стоимость мирового рынка «зеленого» водорода составит 2,5 триллиона долларов. Кроме того, будет создано не менее 30 миллионов рабочих мест. Однако не все разделяют столь оптимистичные прогнозы. Аналитики из Rystad Energy считают, что до водородного триумфа в энергетике еще далеко — лишь половина из запущенных в мире «зеленых» водородных проектов будет реализована до 2035 года. При этом подавляющему большинству проектов потребуется господдержка.

Помимо того, что чистая водородная энергетика требует огромных капиталовложений, существует проблема, связанная с недостатком ключевого сырья — чистой воды. По оценкам экспертов Oilprice, для производства одной тонны водорода методом электролиза нужно девять тонн воды. При этом она требует специальной подготовки и очистки. Например, чтобы подготовить одну тонну деминерализованной воды, пригодной для электролиза, нужно две тонны обычной воды. Таким образом, понадобится 18 тонн воды, чтобы произвести тонну водорода.

Фото: Spencer Platt / Getty Images

Также непонятно, как быть с транспортировкой водорода. Сейчас основные объемы этого топлива перевозятся морскими танкерами, но проблема заключается в выкипании продукта, даже несмотря на использование систем охлаждения. Существенно дешевле доставлять водород по трубам, однако запускать водород в действующие газотранспортные системы можно, только смешав его с природным газом, что означает дополнительные затраты на извлечение.

Еврокомиссия признает, что «чистый» и низкоуглеродный водород еще долго будет значительно дороже водорода, полученного из ископаемых источников энергии. Из хороших новостей: за последние пять лет стоимость технологии электролиза упала на 40 процентов и продолжает снижаться. BloombergNEF прогнозирует, что к 2050 году «зеленый» водород при цене доллар за килограмм станет выгоднее газа на мировых рынках и сможет конкурировать с самым дешевым углем. Но это через 30 лет, а пока путь превращения водорода в главный энергоноситель планеты только начинается.

Статьи — Откуда берется горячая вода

Пожалуй, всем известно, что огромные котлы-градирни и испускающие дым полосатые трубы, что видны с любой точки города, принадлежат ТЭЦ. Более того, многие знают, что эти махины обеспечивают наши дома светом, отоплением и горячим водоснабжением. Но что именно представляет собой процесс образования тепла и как в нем задействованы колонны градирен – вопрос довольно запутанный.

Расходные материалы

Весь процесс работы ТЭЦ начинается с подготовки воды. Поскольку она используется здесь в качестве основного теплоносителя, то перед попаданием в паровой котел, где с ней будут происходить основные метаморфозы, требует предварительной очистки. Чтобы предупредить накипь на стенках котлов, воду сначала смягчают – ее жесткость порой необходимо уменьшить в 4000 раз, также ее нужно избавить от различных примесей и взвесей.

В качестве топлива для подогрева котлов с водой на различных электростанциях используют, как правило, газ, уголь или торф. Сгорание этих материалов выделяет тепловую энергию, которую на станции и используют для работы всего энергоблока. Уголь перед использованием перемалывают, а поступающий газ очищают от механических примесей, сероводорода и углекислого газа.

Производство пара

Огромный паровой котел в машинном зале – высота с 9-этажный дом не предел – можно назвать сердцем ТЭЦ. Его питает подготовленное топливо, выделяя при этом огромное количество энергии. Под ее силой вода в котле превращается в пар с температурой на выходе почти в 600 градусов. Под давлением этого пара вращаются лопасти генератора, в результате чего создается электричество.

ТЭЦ вырабатывает также тепловую энергию, предназначенную для отопления и горячего водоснабжения района и города. Для этого на турбине существуют отборы, которые выводят часть нагретого пара, пока тот еще не дошел до конденсатора. Выведенный пар передается в сетевой подогреватель, выступающий в качестве теплообменника.

Тепловые сети

Попав в трубки сетевых подогревателей, вода нагревается и передается по подземным трубопроводам дальше в тепловую сеть за счет насосов, гоняющих воду по трубам. Теплосети, как правило, несут воду 70-150 градусов – все зависит от температуры снаружи: чем ниже градус на улице, тем горячее теплоноситель.

Перевалочным пунктом для теплоносителя становится центральный тепловой пункт (ЦТП). Он обслуживает сразу целую систему зданий, предприятие или микрорайон. Это своеобразный посредник между объектом, создающим тепло и непосредственным потребителем. Если в котельной вода нагревается благодаря сгоранию топлива, то ЦТП работает с уже нагретым теплоносителем.

Рецепт горячей воды

Поставка теплоносителя заканчивается на входе в ЦТП или  ИТП (индивидуальный ТП) – так, теплоноситель передается для дальнейших действий в руки ТСЖ или другой управляющей компании. Именно в тепловом пункте создается та горячая вода, с которой мы привыкли иметь дело – поступающая сюда с ТЭЦ вода греет в теплообменнике чистую холодную воду из водозаборников и превращает ее в ту самую горячую, что течет в наших кранах.

Обогрев здания и комнаты, эта вода постепенно остывает, ее температура падает до 40-70 градусов. Часть такой воды идет на смешение с теплоносителем и подается в наши краны с горячей водой. Дорога же другой части – снова на станцию, здесь остывшую воду согреют сетевые теплообменники.

Для чего же нужны градирни?

Величественные и массивные башни, называемые градирнями, не являются реакторами и центрами событий на ТЭЦ и на самом деле играют вспомогательную роль. Как это ни удивительно, но они применяются на теплостанции для охлаждения воды. Но зачем давать остывать той воде, которую постоянно нагревают?

В градирнях используется вторая часть «обратки», прошедшей цикл нагревания-охлаждения. Но ее температура еще довольно велика: 50 градусов для дальнейшего применения – слишком высокий показатель. Используют же побывавшую в градирнях воду для охлаждения конденсаторов паровых турбин. Это необходимо для того, чтобы пар, прошедший через паровую турбину, смог попасть в конденсатор и на холодных трубах внутри него сконденсироваться. Эти трубы как раз и охлаждаются водой, прошедшей градирни, температура которой теперь около 20 градусов. Если их не остудить, то не будет и потока пара через турбину, тогда и работать она не сможет. Конденсатор же снова превратит пар в воду, которая будет вновь пущена по циклу.

Так, круг за кругом вода будет нагреваться и остывать, превращаться в пар и снова в воду. За счет того, что трубы, котёл и радиаторы образуют замкнутую систему, вода будет двигаться по кругу цикл за циклом, постоянно и непрерывно.

Возможно, Вас заинтересуют:

тепло в доме, теория тепла, полезно знать

04.04.2014, 25944 просмотра.

Покупка за счет средств получателя социальных услуг топлива, топка печей, обеспечение водой (в жилых помещениях без центрального отопления и (или) водоснабжения)

Источники топлива для водонагревателей | HowStuffWorks

Вы должны начать свое путешествие с чтения «Как работают водонагреватели», чтобы полностью понять, как работает водонагреватель. В следующем разделе мы рассмотрим модели без бака, а пока давайте рассмотрим варианты топлива, которые вы можете использовать для водонагревателя накопительного бака.

Electric — использует большие змеевики, которые свисают в бак для нагрева воды. Катушки такие же, как в электрической духовке. Как правило, электрические водонагреватели не так эффективны, как водонагреватели, работающие от других источников топлива, а электричество дороже природного газа или пропана.Однако они дешевле и не требуют вентиляции. Если ваша потребность в воде невелика, это может быть хорошим вариантом.

Природный газ — в нижней части резервуара используется газовая горелка с вытяжной трубой, проходящей через центр и вверх. Побочные продукты двуокиси углерода и водяного пара выводятся через дымоход, а затем выходят наружу через дымоход вашего дома или вентиляционное отверстие в боковой стене. Пламя образуется от газовой запальной лампы или электрической искры. Модели, работающие на природном газе, стоят дороже, чем электрические обогреватели, но более эффективны в эксплуатации.

Пропан — работает так же, как природный газ, но использует пропан в качестве источника топлива. Пропан обычно используется в качестве источника топлива, когда в доме нет доступа к природному газу. Пропан подается из большого резервуара на территории.

Масло — аналогично моделям на газе и пропане, но смешивает масло с воздухом с помощью мощной горелки, чтобы создать паровой туман, который затем воспламеняется электрической искрой. Как и пропан, масляное тепло обычно используется, когда природный газ недоступен, а также доставляется на место и хранится в большом резервуаре.

Solar — использует солнечное тепло для производства горячей воды. Тепло улавливается «абсорбирующей» панелью, которая обычно находится на вашей крыше. Трубки внутри панели либо напрямую нагревают воду, протекающую через них, либо передающую жидкость, которая нагревает теплообменник. Этот теплообменник нагревает воду в вашем доме в резервуаре для хранения. Солнечные системы можно использовать в сочетании с обычной системой, так же как гибридный автомобиль использует как бензин, так и электричество, чтобы сократить до 80 процентов ваших счетов за отопление воды.

Тепловой насос — забирает тепло из воздуха и передает его воде посредством электричества. Они в два-три раза эффективнее электрических водонагревателей, но потребительский спрос невелик, а производителей мало. Они стоят дороже, чем обычные устройства, и могут использоваться только в районах, где температура составляет от 40 до 90 градусов по Фаренгейту (от 4,4 до 32,2 градусов по Цельсию) круглый год.

Как видите, ваше решение во многом зависит от того, где вы живете.Если у вас есть доступ к природному газу, это может быть очень экономичным способом. Если вы живете в отдаленных районах, где он недоступен, значит, ваш дом уже заправлен маслом или пропаном. Солнечные обогреватели лучше всего использовать в местах, где много солнечного света, поэтому, если вы живете в Сиэтле, это, вероятно, не лучшая идея. Тепловые насосы могут сэкономить много денег на вашем счете, но довольно редки, и это отпугивает многих потребителей. Если вам нужна экономичная система, простая в обслуживании и обслуживании, то водонагреватель, работающий на природном газе, вероятно, будет вашим лучшим выбором.

В следующем разделе мы увидим, что происходит с безтанковой революцией, и определим, подходит ли она вам.

5 типов топлива, которые используются для питания водонагревателей в США

Одно из наиболее важных соображений при покупке водонагревателя — это тип энергии или топлива, которое он будет использовать. При выборе типа топлива водонагревателя необходимо учитывать несколько факторов. Для начала вы должны учитывать доступность этого типа топлива — в зависимости от вашего местоположения и конкретных потребностей установки.Во-вторых, вам необходимо рассмотреть стоимость этого типа энергии и сравнить ее с другими вариантами энергии относительно начальной стоимости и последующих эксплуатационных расходов. Наконец, тип топлива будет определять энергоэффективность водонагревателя; и, следовательно, будет играть огромную роль в вашем решении относительно размера водонагревателя, который вы собираетесь купить.

Учитывая все эти факторы, вам может потребоваться помощь при покупке нового или запасного водонагревателя в вашем районе.Свяжитесь и проконсультируйтесь с любым надежным водопроводчиком, который предоставляет услуги аварийного водоснабжения постоянного тока, а также услуги по ремонту и установке водонагревателей для информированного обсуждения этого вопроса. Начните с сравнения энергоэффективности и результирующих эксплуатационных расходов для всех видов топлива, доступных в вашем регионе. Например, вы обнаружите, что водонагреватель с электрическим тепловым насосом обычно более энергоэффективен и, следовательно, дешевле в эксплуатации, чем обычный накопительный водонагреватель с электрическим или газовым обогревом. И это несмотря на то, что местный природный газ обычно дешевле электричества.Для начала вам потребуются базовые знания о наиболее распространенных типах топлива, которые сегодня доступны для водонагревателей в Соединенных Штатах.

Электричество

Это наиболее широко распространенный источник энергии для водонагревателей в США. Электричество используется для питания большинства типов водонагревателей, включая традиционные накопительные, безбаковые водонагреватели и водонагреватели с тепловым насосом. Кроме того, электричество также используется для питания комбинированных систем воды и переменного тока, таких как змеевик без резервуара и косвенные водонагреватели.Хотя вы можете сосредоточиться только на типах конструкции водонагревателей, вам также следует учитывать местные расходы на топливо и тарифы, прежде чем принимать решение.

Мазут

Этот источник энергии доступен в некоторых регионах США. Мазут используется для питания обычных водонагревателей и комбинированных систем водоснабжения и отопления помещений. Прежде чем продолжить работу с этой опцией, вам следует сначала узнать о ее наличии в регионе, где вы хотите установить водонагреватель.

Геотермальная энергия

Геотермальная энергия доступна по всей территории Соединенных Штатов в домах, в которых используются системы переменного тока с геотермальным тепловым насосом. Эти системы забирают тепло из земли зимой и из воздуха в помещении летом для обогрева и охлаждения дома. Для нагрева воды системы кондиционирования с геотермальным тепловым насосом оснащены теплообменниками специальной конструкции. Этот источник энергии подходит для питания водонагревателей без резервуаров или водонагревателей по запросу летом и обычных накопительных водонагревателей в более холодные зимние, весенние и осенние сезоны.

Природный газ и пропан

Природный газ и пропан доступны во многих регионах США. Они используются для питания обычных накопительных и проточных водонагревателей. Их также можно использовать для подачи топлива в комбинированные водные системы и системы переменного тока, такие как безбаковые змеевики и водонагреватели косвенного нагрева.

Солнечная

Подобно электричеству, солнечная энергия доступна на всей территории Соединенных Штатов; однако наиболее распространен он на юго-западе.Солнечные батареи считаются одними из самых энергоэффективных водонагревателей. Они используются для питания солнечных водонагревателей. Хотя он чистый, бесплатный и возобновляемый, он требует значительных начальных затрат.

ENEFARM (Жилые топливные элементы) | Деталь

Что такое ЭНЕФАРМ?

Что такое ENEFARM (бытовые топливные элементы)?

ENEFARM — это система горячего водоснабжения и водяного отопления, которая также позволяет домохозяйствам вырабатывать электроэнергию. Система вырабатывает электроэнергию в результате химической реакции, в которой водород, извлеченный из сжиженного нефтяного газа или городского газа, с кислородом воздуха, и использует генерируемое тепло для подачи горячей воды и отопления.Система безвредна для окружающей среды, поскольку позволяет создавать энергию там, где она необходима, например, для использования в домашних условиях, и позволяет эффективно использовать энергию без потерь.

Как ЭНЕФАРМ производит электроэнергию

ENEFARM генерирует электроэнергию, используя принцип, противоположный электролизу воды, при котором вода расщепляется на водород и кислород, пропуская через нее электричество. Во-первых, водород извлекается из сжиженного нефтяного газа или городского газа. Затем в результате реакции этого водорода с кислородом воздуха вырабатывается электричество.Поскольку в результате реакции одновременно с электричеством выделяется тепло, это тепло можно использовать для подачи горячей воды.

Структура системы ЭНЕФАРМ

Системы ЭНЕФАРМ состоят из двух блоков: блока топливных элементов и блока хранения горячей воды. Блок топливных элементов вырабатывает энергию, реагируя водород, извлеченный из газа, с кислородом воздуха. Тепло, выделяемое в результате реакции, используется для нагрева воды, а произведенная горячая вода хранится в накопителе горячей воды.

Особенности ENEFARM

1. Преимущества охраны окружающей среды

Благодаря своей высокой энергоэффективности ENEFARM может минимизировать выбросы CO2. Семьи могут внести значительный вклад в сокращение выбросов CO2 без изменения своего образа жизни, просто переключившись с обычных энергетических систем на ENEFARM.

2. Высокая энергоэффективность

Поскольку электричество генерируется и используется в одном и том же месте, тепловая энергия, которая ранее не использовалась и позволяла уйти, также может быть использована для нагрева воды, что позволяет более бережно использовать ценную энергию.

3. Повышение осведомленности об экономии энергии и охране окружающей среды

Домохозяйства могут в режиме реального времени проверять количество вырабатываемой электроэнергии, потребление электроэнергии и снижение выбросов CO2, которого они достигают. Это позволяет каждому члену семьи получать удовольствие от совместной работы, чтобы экономить энергию и вносить свой вклад в жизнь общества.

4. Автоматизированная система обучения работе

ENEFARM автоматически изучает, как каждое домохозяйство использует электричество и воду, и использует автоматические операции для минимизации потерь энергии.В системе также есть резервный водонагреватель на тот случай, если количество горячей воды станет недостаточным из-за образа жизни, который отличается от повседневного использования в домашнем хозяйстве, а это означает, что можно не беспокоиться о том, что горячая вода закончится.

5. Комфорт

Поскольку системы ENEFARM имеют резервный нагреватель горячей воды, они обеспечивают комфортный и полноценный образ жизни с использованием систем теплой воды.

6.Обнадеживающая долгосрочная гарантия

Группа ENEX выполняет весь ремонт и техническое обслуживание систем ENEFARM, которые она поставляет, бесплатно на срок до 10 лет или в общей сложности 40 000 часов работы (в зависимости от того, что наступит раньше). Мы также бесплатно проводим регулярное техническое обслуживание два раза в год.

Программы субсидий и помощи

Экологически чистые системы ENEFARM покрываются японскими национальными программами субсидирования для поддержки их установки.

FY2014

Возобновляемое водяное отопление | Агентство по охране окружающей среды США

О водяном отоплении

Горячая вода — неотъемлемая часть повседневной жизни в Соединенных Штатах.В домах горячая вода используется для душа, мытья рук, стирки, мытья посуды и других функций. В 2009 году поставленная энергия для нагрева воды в жилых домах составила почти 2 квадриллиона БТЕ, или примерно 18 процентов от общего потребления энергии в жилых домах США. ¹ В 2003 году коммерческие предприятия, такие как автомойки, прачечные самообслуживания и коммерческие кухни, использовали более 500 триллионов британских тепловых единиц для нагрева воды, что составляло почти 8 процентов от их общего расхода топлива. ²

Связанные применения, описанные отдельно, включают нагревание бассейнов и горячую воду для промышленных применений, таких как химическое производство.

Как работает возобновляемое водяное отопление

Для нагрева воды в большинстве жилых и коммерческих зданий просто требуется источник тепла и сеть труб для подачи горячей воды к месту использования. Системы водяного отопления делятся на две основные категории:

• Периодический нагрев . В периодических системах тепло используется для воды, хранящейся в резервуаре для хранения или хранения.
• Отопление по запросу . По запросу «безбакерные» нагреватели пропускают холодную воду напрямую через источник тепла.Вода в пути быстро нагревается и подается горячей. Эти системы, как правило, более энергоэффективны, чем периодический нагрев, но они также имеют более высокие первоначальные затраты.

Возобновляемые источники могут поддерживать оба этих типа систем водяного отопления. Возобновляемый источник тепла служит для предварительного нагрева воды, при этом обычная установка срабатывает, чтобы компенсировать разницу, когда возобновляемый источник тепла не может вместить всю тепловую нагрузку — например, в пасмурный день, когда мощность солнечной системы снижается, или во время время повышенного спроса.

Совместимые возобновляемые технологии

Среди солнечных технологий для нагрева горячей воды чаще всего используются плоские и вакуумные солнечные коллекторы, особенно в жилых помещениях. Эти технологии масштабируемы, поэтому можно поддерживать большие нагрузки, если установлено достаточное количество коллекторов. Основными ограничениями для эффективного солнечного нагрева воды являются верхние пределы температуры (см. Диаграмму ниже), а также количество и качество доступного солнечного света. Например, в высоких широтах зимой эвакуированные трубки будут улавливать малоугловой солнечный свет более эффективно, чем плоские коллекторы.Подробный анализ вашей строительной площадки проинформирует разработчика системы, сколько солнечных коллекторов горячей воды и сколько емкости для горячей воды потребуется для удовлетворения ваших потребностей в горячей воде. Поскольку солнечные водонагревательные системы могут удовлетворить в среднем 65 процентов вашего потребления горячей воды, вы по-прежнему будете полагаться на обычную систему отопления в качестве резервной.

Прямое использование геотермальных источников и глубокий геотермальный пар также могут выдерживать очень большие нагрузки по нагреву воды. Это относительно менее распространенные варианты, учитывая географические ограничения доступности.Однако геотермальные тепловые насосы доступны в любой точке США и очень эффективны в качестве подогрева горячей воды для бытовых нужд, если они спроектированы как часть более крупной системы отопления и охлаждения.

Древесная биомасса может сжигаться вместо ископаемого топлива для нагрева воды или иногда как часть комбинированной системы теплоэнергии для промышленного или институционального объекта.

Интерактивная диаграмма ниже показывает, какие возобновляемые технологии могут использоваться для нагрева воды.Вы можете щелкнуть любую из технологий, чтобы перейти на новую страницу с более подробной информацией.

Возобновляемые технологии нагрева воды и их применение

Технологии и приложения

Приложения

Понимание схемы

На приведенной выше диаграмме показаны технологии и потребности в нагреве воды с точки зрения приблизительного диапазона «рабочей температуры», который представляет собой требуемую температуру теплоносителя в возобновляемой системе отопления.Рабочая температура не обязательно совпадает с конечной температурой конечного продукта (в данном случае конечной температурой воды, выходящей из водонагревателя). Например, для некоторых систем водяного отопления требуется рабочая температура более 150 ° F, даже если система нагревает воду только до температуры около 120 ° F.

На приведенной выше диаграмме показаны приблизительные диапазоны рабочих температур. Точные требования к рабочей температуре для конкретной системы будут зависеть от таких факторов, как тип, размер и расположение системы.Рабочая температура, которую может обеспечить конкретная возобновляемая технология, также будет зависеть от факторов, специфичных для объекта. Например, количество тепла, которое может обеспечить система солнечных коллекторов, будет зависеть от того, сколько солнечного света она получает и под каким углом.

Узнайте больше о возобновляемом водяном отоплении

Ключевые возобновляемые технологии

¹ Управление энергетической информации США. 2012. Исследование потребления энергии в жилищном секторе за 2009 год.Таблица CE3.1 Конечное потребление в домашних хозяйствах в США, общие и средние показатели, 2009 г.
² Управление энергетической информации США. 2008. Исследование энергопотребления в коммерческих зданиях за 2003 год. Таблица E1A. Основной расход топлива (БТЕ) ​​конечным использованием для всех зданий.

Нагрев воды для бытового потребления — Energy Education

Рисунок 1. Водонагреватель накопительного бака. ^[1]

Нагрев воды для бытовых нужд — это процесс нагрева воды для личного пользования, который может потреблять большое количество энергии.В канадских домах водяное отопление может потреблять 15-25 процентов энергии, используемой в доме, в зависимости от типа дома, количества жителей и образа жизни тех, кто в нем живет. Важно отметить, что водяное отопление часто превышает все потребности домашнего хозяйства в электричестве, см. График ниже. ^[2] Канадцы используют в среднем 75 литров горячей воды каждый день для мытья посуды, стирки одежды, уборки и личной гигиены. Этот объем воды довольно велик, и его нагрев может привести к большим счетам за электроэнергию. ^[2] Старые водонагреватели можно заменить, переработать или использовать повторно. Для получения дополнительной информации см. Think Tank Home.

Источник энергии для водонагревателей, как правило, тот же, что люди используют для отопления помещений, хотя это не всегда так. Возможные источники энергии включают электричество, природный газ, пропан и нефть. ^[3] У каждого источника есть свои преимущества и недостатки. Например, электрические обогреватели не требуют вентиляции, но не могут работать во время отключения электроэнергии и потребляют намного больше первичной энергии, чем природный газ.Для обогревателей, работающих на природном газе, требуется достаточный воздушный поток и вентиляция, но они нагреваются быстрее и потребляют меньше первичной энергии. Пропан имеет те же преимущества, что и природный газ, но топливо более дорогое и требует плановой доставки.

Расходы можно снизить, выбрав более энергоэффективный водонагреватель, уменьшив количество используемой горячей воды или установив устройство рекуперации тепла дренажной воды, чтобы снизить тепловую нагрузку. Эти устройства представляют собой простые трубы, которые отбирают тепло от отработанной теплой воды, стекающей в канализацию, и передают его на подогрев воды, поступающей в резервуар для горячей воды. ^[4] Кроме того, при покупке водонагревателя важно учитывать «второй ценник», то есть стоимость эксплуатации изделия в течение его срока службы. Иногда более рентабельно купить более дорогую и более энергоэффективную модель, так как это сэкономит деньги пользователя в долгосрочной перспективе. ^[2]

Способы нагрева воды

Как правило, все водонагреватели используют какое-то топливо для получения энергии. Затем эта энергия используется для повышения температуры холодной воды из системы водоснабжения перед использованием.Доступен широкий выбор водонагревателей, и некоторые из наиболее распространенных из них перечислены ниже. Их можно использовать независимо, но иногда их объединяют в системы. ^[4]

Водонагреватели резервуаров для хранения

Рисунок 2. Схема водонагревателя накопительного бака в разрезе. ^[5]

Водонагреватели с накопительным баком, такие как тот, что изображен на Рисунке 2, являются наиболее часто используемым типом водонагревателей для дома. В этих системах нагретая вода хранится в баке, поэтому в любое время доступно определенное количество горячей воды.Когда открывается кран для горячей воды, вода вытекает из бачка из-под крана. Затем в резервуар поступает ненагретая вода, чтобы заменить использованную воду. ^[4] Термостаты используются на горелке для поддержания температуры воды. Эти водонагреватели оснащены предохранительным клапаном температуры и давления для обеспечения безопасности.

Эти нагреватели могут быть неэффективными, но их можно сделать более энергоэффективными, если минимизировать потери в режиме ожидания или улучшить передачу тепла от сгорания воде за счет минимизации потерь тепла из вентиляционных отверстий или дымоходов нагревателей. ^[4]

Бесконтактные водонагреватели

Водонагреватели без резервуаров, как следует из их названия, представляют собой нагреватели, которые нагревают проточную воду и, следовательно, не требуют резервуара для хранения. Вода нагревается только при необходимости, это увеличивает эффективность за счет устранения потерь в режиме ожидания. Большинство электрических водонагревателей по запросу не могут обеспечить всю воду, необходимую для дома, поэтому они редко используются для этих целей. Тем не менее, несколько газовых обогревателей без резервуаров могут обеспечить достаточное количество воды для снабжения большинства домов. ^[4] Газовые версии этих обогревателей, как правило, устанавливаются на внешней стене, что упрощает отвод дымовых газов.

Водонагреватели с тепловым насосом

Водонагреватели с тепловым насосом или HPWH используют электричество и забирают тепло из воздуха и перемещают его в воду вместо того, чтобы напрямую преобразовывать электричество в тепло. Воздух из помещения, в котором находится обогреватель, отводит тепло и передается резервуару с водой. Одна из проблем этих обогревателей заключается в том, что они не только удаляют тепло из воздуха, но и удаляют влагу, которая может вызывать дискомфорт. ^[4] Однако летом отвод тепла из дома от этих систем может быть полезным. Зимой они могут увеличить потребность в обогревателе.

Земляные тепловые насосы могут использоваться для нагрева воды в дополнение к обогреву и охлаждению помещений. В качестве источника тепла они используют температуру Земли или грунтовых вод.

Солнечные водонагреватели

основная статья

Энергия Солнца также может использоваться для нагрева воды в солнечных системах горячего водоснабжения.Обычно они не используются сами по себе, а вместо этого выбираются для обеспечения около 60% потребностей дома в горячей воде. ^[4] В этих системах используются солнечные коллекторы, циркуляционный насос, а также резервуары для хранения. Обычно они используются для предварительного нагрева воды, после чего используют обычный нагреватель.

Визуализация данных

Как упоминалось выше, для нагрева воды для бытового потребления используется значительное количество энергии. Чтобы получить представление о том, сколько энергии это соответствует по сравнению с другими потребностями в энергии в жилищном секторе, ниже приведен график.Можно навести указатель мыши на части круговой диаграммы, чтобы увидеть фактические значения энергии в ПДж. Приведенные ниже данные показывают, сколько энергии было использовано канадцами для различных бытовых нужд в 2012 году. ^[6] Обратите внимание, что в Канаде для нагрева воды используется больше энергии для конечного потребления, чем для всего потребления электроэнергии в жилых домах вместе взятых!

Список литературы

Основы водорода | NREL

Водород — вторичный источник энергии. Он хранит и транспортирует произведенную энергию
из других ресурсов (ископаемое топливо, вода и биомасса).

Водород как носитель энергии

Потому что водород не существует в природе в свободном доступе и производится только из других источников
энергии, он известен как энергоноситель . Это экологически чистое топливо, и в сочетании с кислородом в топливном элементе водород
производит тепло и электричество, используя только водяной пар в качестве побочного продукта.

Водород может быть получен непосредственно из ископаемого топлива или биомассы, либо его можно производить.
пропуская электричество через воду, разбивая воду на составляющие компоненты
водорода и кислорода. Некоторые видят в будущем «водородную экономику», в которой водород
производится из различных источников энергии, хранится для дальнейшего использования, по трубам, куда
это необходимо, а затем чисто преобразовать в тепло и электричество.

Большая часть водорода сегодня производится путем парового риформинга природного газа. Но природный газ
это уже хорошее топливо, которое быстро становится все меньше и дороже.
Это также ископаемое топливо, поэтому углекислый газ, выделяемый в процессе реформирования
добавляет парниковый эффект. Для своего веса водород имеет очень высокую энергию, но очень
низкое энергопотребление для своего объема, поэтому необходимы новые технологии для его хранения и транспортировки.А технология топливных элементов все еще находится на ранней стадии разработки и требует повышения эффективности.
и долговечность.

Превращение водородной экономики в реальность

Проблемы, над которыми работают исследователи NREL, чтобы сделать водородную экономику реальностью
включают:

Топливные элементы

Совершенствование технологии топливных элементов и материалов, необходимых для топливных элементов.

Производство

Разработка технологии эффективного и рентабельного производства водорода из возобновляемых источников
источники энергии.

Хранилище

Разработка технологии эффективного и экономичного хранения и транспортировки водорода.

Дополнительные ресурсы

Для получения дополнительной информации о водороде посетите следующие ресурсы:

Основы водородного топлива
U.S. Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США

Energy Kids Hydrogen Basics
Управление энергетической информации США Energy Kids

Водонагреватели

Водонагреватели — это приборы, используемые для нагрева воды и поддержания в ней более или менее постоянной повышенной температуры. Не менее важно то, что они также используются для обеспечения постоянного и непрерывного водоснабжения.Это одно большое отличие, которое отличает водонагреватели от традиционных нагревательных емкостей, таких как чайники, котлы, горшки и котлы, поскольку последние не могут обеспечить постоянные запасы воды.

Наличие постоянного горячего водоснабжения имеет особое значение, особенно в странах с умеренным климатом, таких как США, и в большинстве европейских стран. Использование горячей воды включает приготовление пищи, купание, уборку, обогрев помещений и тому подобное. В вышеупомянутых странах обогреватели природного газа, которые проложены по трубопроводам в городах и поселках, чрезвычайно распространены и широко используются из-за их удобства, простоты и относительно низкой стоимости.Однако, в отличие от газовых обогревателей, водонагреватели, которые иногда называют бытовыми или накопительными водонагревателями, также обладают дополнительным преимуществом использования газа или электроэнергии с меньшими затратами и, конечно же, способностью собирать и хранить подогретая вода впрок. Еще одна вещь с природным газом — это то, что он способствует глобальному потеплению. И хотя бытовые водонагреватели более дорогие, чем природный газ, поэтому их использование на электричестве составляет основную часть счета за электроэнергию, они все же предпочтительнее природного газа по уже указанным причинам.

Существуют различные типы водонагревателей в зависимости от их использования и других характеристик, так что они различаются в зависимости от того, используются ли они для питьевой или непитьевой воды, или, если они используются для бытовых или промышленных целей, от необходимого источника энергии. чтобы запустить их, или где в мире они находятся. В частности, водонагреватели, которые предназначены для домашнего использования и которые нагревают питьевую воду, предназначенную для других функций, помимо отопления помещений, также называются горячей водой для бытового потребления (ГВС).Одно из новейших изобретений — безбаквальные водонагреватели. Они электрические и не требуют системы хранения воды.

Существуют различные источники энергии, которые используются в водонагревателях для нагрева воды. Наиболее распространенными источниками являются ископаемые виды топлива в виде природного газа, топочного мазута, пропана, сжиженного нефтяного газа, твердого топлива и т. Д. Впоследствии это энергетическое топливо может использоваться диаметрально или с использованием электроэнергии. которые, в свою очередь, могут быть получены из любого из вышеупомянутых ископаемых видов топлива, или они могут быть получены из ядерных или возобновляемых источников.Другие такие формы энергии, которые могут использоваться для нагревателей горячей воды, включают солнечную энергию, геотермальную энергию, тепловые насосы, рециркуляцию тепла горячей воды и так далее. Обычно геотермальная энергия обычно используется вместе с электричеством, нефтью или газом.

Как правило, водонагреватели для бытового горячего водоснабжения используют энергию для нагрева воды и ее хранения с использованием любого из двух методов, в частности, системы термосифонирования или метода циркуляционного насоса. Первый вариант проще и требует, чтобы резервуар для хранения был выше по сравнению со змеевиком, который является неотъемлемой частью насоса.С другой стороны, метод циркуляционного насоса является более гибким в том смысле, что он меньше влияет на расположение резервуаров. Кроме того, он также более способен передавать больший объем тепла.

Если вы хотите заменить или установить водонагреватель, обратите внимание на компанию Fast Water Heater. Они специализируются на установке и ремонте в Сиэтле, Сан-Диего, Сан-Франциско и Лос-Анджелесе.

.