Что такое водородная энергия

Что такое водородная энергия?

Водород

Из всех элементов, присутствующих во Вселенной, водород является в наибольшей степени распространенным. Водород отличается замечательными характеристиками. Это бесцветное, безвкусное и невидимое вещество, а потому оно так горячо преследуется. В свою очередь водород может быть преобразован в возобновляемый, экологически чистый и нулевой энергетический ресурс. Это считается краеугольным камнем новой энергетической экономики. Поиски водородной энергии начались еще в далеком 1776 году британским ученым Генри Кавендишем.

Он впервые определил его как отдельный элемент после того, как разработал водородный газ, подвергнув металлический цинк соляной кислоте. Генри Кавендиш сделал еще одно замечательное открытие во время демонстрации в лондонском Королевском обществе, когда он ввел искру в водородный газ, производя при этом воду. Это историческое развитие привело его к выводу, что вода (H2O) состоит из водорода и кислорода. С тех пор водородные технологии росли не по дням, а по часам, и сегодня он используется в качестве источника энергии для питания автомобилей, электрических систем и производства чистой воды.

Водород — самый простой и распространенный элемент в природе. Но в чистом виде он возникает естественным образом. Хотя водород существует практически везде — в воздухе, в космосе, в земле, — он редко бывает один. Он доступен в сочетании с другими элементами, такими как вода. В состав воды входит водород и кислород. Это означает, что он обычно сочетается с каким-либо другим элементом, что делает водород необходимым для извлечения и преобразования, чтобы сделать его полезным источником энергии. Водород к тому же встречается в многочисленных органических соединениях, например, углеводородах, которые приводят к образованию топлива, в том числе и природного газа, бензина, пропана и метанола. Самая большая проблема в освоении водорода — сбор его в чистом виде.

Химия водорода очень проста — один атом состоит только из протона и электрона. В газообразном состоянии его возможно сжигать в качестве топлива. Он может храниться в силовых элементах, генерирующих взрывную энергию и приводящих в движение ракеты и космические корабли. Он летучий и горючий, и очень, очень мощный.

Водород может храниться криогенно (под влиянием низких температур) или в контейнерах со сжатым воздухом в виде газа. Требуется довольно много места для хранения, чтобы разместить значительное количество водорода. Это происходит потому, что молекулы находятся далеко друг от друга, а газ легкий. Это делает его очень габаритным. Например, чтобы содержать такое же количество водорода в цилиндре, как бензин, создается гораздо более тяжелый контейнер.

Как водородная энергия преобразуется в электричество?

Газообразный водород является дорогим и сложным топливом для производства, потому что его необходимо отделять от любого элемента, к которому он присоединен. Получение водородного газа непростой процесс, что делает его дорогостоящим источником энергии. Существует несколько способов отделения водорода от его сопутствующих элементов.

Как водородная энергия преобразуется в электричество?

Прежде чем мы рассмотрим, как водород преобразуется в электричество, было бы полезно узнать, как он производится. Водород получают двумя основными способами: паровым риформингом и электролизом (обычно называемым расщеплением воды).

Паровой риформинг

Этот метод производит водород из углеводородных топлив, таких как метан, нефть, возобновляемые жидкие топлива, газифицированная биомасса, газифицированный уголь и природный газ. В этом процессе получения водорода применяется обрабатывающее устройство, называемое риформером. Риформер реагирует паром с углеводородным топливом при чрезвычайно высоких температурах для получения водорода. Сегодня более 90% водорода производится благодаря методу парового риформинга.

Паровой риформинг

Электролиз

Электролиз — это метод, который использует постоянный ток (DC) для инициирования химической реакции. При производстве водорода электролиз разлагает воду и расщепляет ее на основные элементы, а именно на водород и кислород, с помощью электрического тока. Электричество, используемое в процессе электролиза, получают из ископаемых видов топлива, таких как нефть, природный газ, уголь или углеводороды.

Электролиз

Преобразование водорода в электричество

Наиболее эффективный способ преобразования водорода в кислород — использование топливного элемента. Топливный элемент непосредственно превращает химическую энергию в электрическую. Топливный элемент позволяет водороду и кислороду смешаться в электрохимической реакции. Итог такого синтеза — производство электроэнергии, воды и тепла. Топливные элементы имитируют батареи, так как тоже преобразуют энергию, извлеченную в результате электрохимической реакции, в полезную электрическую энергию. При этом топливный элемент в свою очередь будет генерировать электроэнергию до тех пор, пока топливо, прежде всего водород, доступно.

Топливные элементы представляют собой потенциальную технологию для применения источника электроэнергии и тепла для зданий. Это также перспективный источник энергии для электрических и гибридных транспортных средств. Топливные элементы лучше всего работают на чистом водороде. Однако другие виды топлива, а именно бензин, метанол или природный газ, могут быть реформированы в целях получения необходимого водорода для топливных элементов.

Водород приходится наравне с электричеством, как жизненно важный энергоноситель. Энергоноситель передает потребителю энергию в готовом к использованию виде. Некоторые возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце, возможно, не способны генерировать энергию круглосуточно, но вполне могут производить водород и электроэнергию и храниться для последующего использования.

Преобразование водорода в электричество

Плюсы водородной энергетики

Экологически чистый

Трудно найти источник топлива, который бы был нетоксичным. Именно водород и является нетоксичной формой топлива, так как он не выделяет вредных газов в окружающую среду. Некоторые источники топлива, такие как бензин, уголь, нефть и ядерная энергия, токсичны и встречаются в районах с опасной окружающей средой. Фактически, при сжигании водорода единственным побочный продукт — водяной пар, который не является токсичным. Поскольку водород является дружественным к матери-природе, его можно использовать в тех местах, где другие формы топлива не могут работать.

Возобновляемый источник энергии

Водород в изобилии встречается практически везде, и это означает, что он является неиссякаемым источником энергии. Другие источники топлива, такие как нефть, природный газ и уголь, считаются невозобновляемыми, ведь они будут исчерпаны в какой-то момент. Водород один из источников энергии, который возможно получить по требованию.

Мощность и эффективность

Методы, используемые для получения водорода, дают мощный и эффективный источник энергии. Мощность и эффективность водорода — это причины, по которым он используется в ракетах. Он также предпочтителен на космических кораблях, потому что он не производит парниковые газы. Согласно статистическим данным, водород в 3 раза более мощный, чем бензин и другие ископаемые источники топлива, то есть он имеет возможность достичь большего результата с меньшим количеством.

Жизненно важное применение в нефтегазовой промышленности

Водород используется для переработки сырой нефти в рафинированные виды топлива, такие как дизельное топливо и бензин. Водород также используется для удаления загрязняющих веществ, таких как сера, из этих видов топлива. Другие отрасли также используют водородное топливо, например, химическое производство, пищевая промышленность, переработка металлов и производство электроники.

Минусы водородной энергетики

Трудности хранения и транспортировки

Водородная энергетика не была полностью исследована, поэтому инфраструктура хранения и поддержки не сильно развита. Молекулы водорода мельчайшие, а потому водород более восприимчивым к утечке. Это означает, что он должен храниться под высоким давлением, чтобы придать ему достаточную плотность энергии. В своей естественной форме водород летуч и легко воспламеняется, что значительно затрудняет его транспортировку.

Высокая стоимость

Несмотря на то, что водород легко доступен, процесс экстракции, такой как электролиз, является чрезвычайно дорогим. Основная причина этого заключается в том, что отделить его основные элементы, водород и кислород, довольно сложно. Несмотря на то, что водородные топливные элементы все чаще используются в гибридных автомобилях, это не совсем доступно для всех. Ученые работают для открытия технологии, которые могли бы сделать использование водорода намного доступнее, но до тех пор, цена будет продолжать оставаться высокой.

Зависит от ископаемых видов топлива

Это факт, что водород является возобновляемым ресурсом и не оказывает никакого воздействия на окружающую среду. Однако разделение водородных компонентов в процессе производства по-прежнему зависит от ископаемых видов топлива, таких как нефть, уголь и природный газ. Ископаемые виды топлива вносят значительный вклад в выбросы парниковых газов.

Испаряющийся и огнеопасный

Непостоянство водорода и сильно огнеопасный атрибут делают его трудным для транспортировки к конечному потребителю. Уникальная характеристика, которая затрудняет хранение, также делает его сложным для транспортировки. Водород в основном транспортируется на рынок по трубопроводам или в танкерах. Автоцистерны доставляют водород на рынок в сжиженном или сжатом состоянии. Этот процесс приводит к утечкам водорода.

Хотя водород используется не так широко, как мог бы, из-за его высокой цены и непрактичности с точки зрения отсутствия инфраструктуры для его поддержки, исследователи предполагают, что он опередит электричество в качестве энергоносителя. Это произойдет потому, что он получается из возобновляемых источников энергии и почти не загрязняет окружающую среду. Благодаря своим свойствам водород применяется для авиационного и автомобильного топлива, отопления домов, и источника ракетного топлива.

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

Водородный генератор

Электролизер – один из самых распространенных водородных генераторов.

Описание и принцип работы

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

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

Область применения

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

В настоящее время водородные генераторы применяют для:

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

Устройство

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

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

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

Простейший электролизер.
Водородный генератор для автомобиля.

Немного о доверчивости и наивности

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

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

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

Отечественный опыт строительства водородных генераторов в домашних условиях ↑

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

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

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

Меры безопасности

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

Среди специальных требований наиболее важными являются:

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

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

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

В нынешнее время
отопление водородом своими руками

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

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

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

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

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

Критика водородного транспорта

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

Критерии выбора водородного генератора

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

Читайте также:

Транспортировка ракушняка

• особенности монтажа и эксплуатации.

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

Технические характеристики

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

Дополнительные технические характеристики

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

Немного истории

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

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

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

Кислородно водородная горелка своими руками

no images were found

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

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

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

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

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

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

Что такое генератор водорода и как его сделать своими руками

Водород – почти идеальное топливо для нашей планеты. Проблема лишь в том, что встречается он на планете только в сочетании с другими веществами. В чистом виде водорода на Земле – лишь 0,00005%. В связи с этим весьма актуален вопрос конструирования водородных генераторов. Не стоит забывать, что водород – нескончаемый источник энергии, практически находящийся у нас под ногами.

Читайте также:

Толщина плитки для пола

Устройство и принцип работы генератора водорода

Как это работает

Классический аппарат для выработки водорода включает в себя трубку небольшого диаметра, зачастую — с круглым сечением. Под ней расположены спецячейки с электролитом. Сами частицы алюминия располагаются в нижнем сосуде. Электролит в данном случае подходит только щелочного типа. Над подающим насосом установлен резервуар, где собирается конденсат. В некоторых моделях применяется 2 насоса. Температура контролируется прямо в ячейках.

Генератор получает газ из воды. Ее качество напрямую влияет на количество примесей в готовом продукте. Так, если в генератор попадает вода с высокой концентрацией посторонних ионов, то ей сперва предстоит пройти через деионизационный фильтр.

Вот как происходит процесс получения газа:

Дистиллят расщепляется на кислород (O) и водород (H) в процессе электролиза.
O2 поступает в питающий бак, а затем уходит в атмосферу в виде побочного продукта.
H2 поставляется в сепаратор, отделяется от воды, которая затем снова поступает в питающий бак.
Водород повторно пропускается сквозь разделяющую мембрану, которая извлекает из него остатки кислорода, а затем попадает в хроматографическое оборудование.

Метод электролиза

Как уже упоминалось выше, в мире практически нет таких же неиссякаемых энергоисточников, как водород. Не следует забывать, что Мировой океан на 2/3 состоит из этого элемента, а во всей Вселенной H2 на пару с гелием занимает наибольший объем. Но чтобы получить чистый водород, нужно расщепить воду на частицы, а сделать это не очень просто.

Ученые после многолетних ухищрений изобрели метод электролиза. Этот метод основывается на помещении в воду на близком расстоянии друг от друга двух пластин из металла, которые подсоединены к источнику большого напряжения. Далее подается питание – и большой электропотенциал фактически разрывает молекулу воды на компоненты, в результате чего высвобождается 2 атома водорода (HH) и 1 — кислорода (O).

Данный газ (HHO) был назван в честь ученого австралийского ученого Юлла Брауна, который в 1974 году запатентовал создание электролизера.

Топливная ячейка Стенли Мейера

Ученый из США Стенли Мейер изобрел такую установку, которая использовала не сильный электропотенциал, а токи определенной частоты. Молекула воды раскачивается в такт изменяющимся электрическим импульсам и входит в резонанс. Постепенно он набирает мощность, которой хватает для разделения молекулы на составляющие. Для такого воздействия нужны в десятки раз меньшие токи, чем для функционирования стандартного электролизного агрегата.

ВАЖНО! За свое изобретение Мейер поплатился жизнью. Его убили, по слухам, по заказу магнатов, так как его изобретение могло на корню убить нефтяной бизнес. Тем не менее, некоторые наработки ученого сохранились, поэтому у его современников есть возможность пытаться делать такие аппараты.

Преимущества газа Брауна как источника энергии

Вода, из которой получают HHO, присутствует на нашей планете в огромном количестве. Соответственно, источники водорода практически неиссякаемы.
При сгорании газа Брауна образуется водяной пар. Его можно вновь конденсировать в жидкость и применять как сырье еще раз.
Сжигание HHO не приводит к выбросу каких-либо вредных веществ в атмосферу и не образует побочных продуктов, кроме воды. Можно сказать, что газ Брауна — самое экологичное топливо в мире.
При использовании водородного генератора выделяется водяной пар. Его количества хватает, чтобы длительное время поддерживать в помещении комфортную для человека влажность.

Область использования генератора водорода

H2 — это современный энергоноситель, который активно используется во многих промышленных сферах. Вот лишь некоторые:

выработка хлористого водорода (‎HC)l;
выработка горючего для ракетных установок;
изготовление аммиака;
обработка металла и резка по нему;
разработка удобрений для дачных участков;
синтез азотной кислоты;
создание метилового спирта;
пищевая промышленность;
производство соляной кислоты;
создание систем «теплый пол».

Кроме того, HHO стал весьма полезен и в быту, правда, с оговорками. Прежде всего, его используют для автономных систем отопления. Кроме того, газ Брауна добавляют в бензин, пытаясь обмануть двигатель и сэкономить на топливе.

В обоих случаях есть свои особенности. Так, при организации домашнего обогрева нужно учесть, что температура горения HHO на порядок выше, чем у метана. В связи с этим необходимо приобрести специальный недешевый котел с термостойким соплом. В противном случае, владелец и его дом будут в немалой опасности.

Что касается применения генератора в машине, то порой система может сработать – если её сконструировали верно. Но идеальные параметры или коэффициент прироста мощности найти практически нереально. Кроме того, не совсем понятно, насколько снизится срок службы двигателя, а уж его замена влетит «в копеечку».

Что необходимо для изготовления топливной ячейки дома

Создание водородного агрегата дома – задача не из легких. Нужно вооружиться не только рядом инструментов, но и соответствующими знаниями, а также схемами.

Проектирование водородного генератора: схемы и чертежи

Устройство состоит из реактора с установленными электродами, ШИМ-генератора для питания, водяного затвора, проводов и шлангов, соединяющих конструкцию. На сегодняшний день известны несколько схем электролизеров, где в качестве электродов применяются пластины или трубки.

Также популярностью пользуются аппараты сухого электролиза. В отличие от классического варианта, в этом агрегате не пластины помещаются в ёмкость с жидкостью, а сама вода направляется в щель между плоскими электродами.

Генератор водорода для системы отопления: собираем действующую установку своими руками

Давно уже прошли те времена, когда загородный дом можно было обогреть лишь одним способом — сжигая в печке дрова или уголь. Современные отопительные приборы используют различные виды топлива и при этом автоматически поддерживают комфортную температуру в наших жилищах. Природный газ, дизель или мазут, электричество, гелио- и геотермальное тепло — вот неполный список альтернативных вариантов. Казалось бы — живи и радуйся, да вот только постоянный рост цен на топливо и оборудование вынуждает продолжать поиски дешёвых способов отопления. А вместе с тем неиссякаемый источник энергии — водород, буквально лежит у нас под ногами. И сегодня мы поговорим о том, как использовать в качестве горючего обычную воду, собрав генератор водорода своими руками.

Читайте также:

Тема урока «Соединение резисторов»

Устройство и принцип работы генератора водорода

Заводской генератор водорода представляет собой внушительный агрегат

Использовать водород в качестве топлива для обогрева загородного дома выгодно не только по причине высокой теплотворной способности, но и потому, что в процессе его сжигания не выделяется вредных веществ. Как все помнят из школьного курса химии, при окислении двух атомов водорода (химическая формула H₂ – Hidrogenium) одним атомом кислорода, образуется молекула воды. При этом выделяется в три раза больше тепла, чем при сгорании природного газа. Можно сказать, что равных водороду среди других источников энергии нет, поскольку его запасы на Земле неисчерпаемы — мировой океан на 2/3 состоит из химического элемента H₂, да и во всей Вселенной этот газ наряду с гелием является главным «строительным материалом». Вот только одна проблема — для получения чистого H₂ надо расщепить воду на составляющие части, а сделать это непросто. Учёные долгие годы искали способ извлечения водорода и остановились на электролизе.

Схема работы лабораторного электролизёра

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

Схема установки для получения газа Брауна

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

Водородная топливная ячейка Стенли Мейера

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

Видео: Топливная ячейка Стенли Мейера

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

Преимущества газа Брауна как источника энергии

Вода, из которой получают HHO, является одним из наиболее распространённых веществ на нашей планете.
При сгорании этого вида топлива образуется водяной пар, который можно обратно конденсировать в жидкость и повторно использовать в качестве сырья.
В процессе сжигания гремучего газа не образуется никаких побочных продуктов, кроме воды. Можно сказать, что нет более экологичного вида топлива, чем газ Брауна.
При эксплуатации водородной отопительной установки выделяется водяной пар в количестве, достаточном для поддержания влажности в помещении на комфортном уровне.

Область применения

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

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

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

Видео: Как правильно обустроить водородное отопление

Что необходимо для изготовления топливной ячейки дома

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

Проектирование водородного генератора: схемы и чертежи

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

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

Выбор материалов для строительства генератора водорода

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

Электродная сборка для водородного генератора «мокрого» типа

При выборе «сухой» топливной ячейки понадобится лист оргстекла или другого прозрачного пластика толщиной до 10 мм и уплотнительные кольца из технического силикона.
Трубки или пластины из «нержавейки». Конечно, можно взять и обычный «чёрный» металл, однако в процессе работы электролизёра простое углеродистое железо быстро корродирует и электроды придётся часто менять. Применение же высокоуглеродистого металла, легированного хромом, даст генератору возможность работать длительное время. Умельцы, занимающиеся вопросом изготовления топливных ячеек, длительное время занимались подбором материала для электродов и остановились на нержавеющей стали марки 316 L. К слову, если в конструкции будут использоваться трубки из этого сплава, то их диаметр надо подобрать таким образом, чтобы при установке одной детали в другую между ними был зазор не более 1 мм. Для перфекционистов приводим точные размеры:
— диаметр внешней трубки — 25.317 мм;
— диаметр внутренней трубки зависит от толщины внешней. В любом случае он должен обеспечивать зазор между этими элементами равный 0.67 мм.

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

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

Заметим, что полированные трубки использовать не рекомендуется. Наоборот, специалисты рекомендуют обработать детали наждачной бумагой для получения матовой поверхности. В дальнейшем это будет способствовать увеличению производительности установки.

Инструменты, которые потребуются в процессе работы

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

ножовку по металлу;
дрель с набором свёрл;
набор гаечных ключей;
плоская и шлицевая отвёртки;
угловая шлифмашина («болгарка») с установленным кругом для резки металла;
мультиметр и расходомер;
линейка;
маркер.

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

Обратите внимание на статью, в которой приведены другие источники энергии, которую можно использовать для обустройства отопления дома: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Инструкция: как сделать водородный генератор своими руками

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

Схема топливной ячейки «сухого» типа

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

Изготовление боковых стенок

Вот такой комплект деталей необходимо подготовить перед сборкой топливной ячейки

Укладку электродов начинают с уплотняющего кольца

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

При сборке пластин важно правильно ориентировать выходные отверстия

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

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

Для получения газа Брауна в количестве, достаточном для отопления или приготовления пищи, устанавливают несколько генераторов водорода, работающих параллельно.

Видео: Сборка устройства

Видео: Работа конструкции «сухого» типа

Отдельные моменты использования

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

Схема водородной горелки конструкции С. Мейера

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

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

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

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

Правила безопасности необходимо соблюдать не только при монтаже водородного генератора. При сборке и эксплуатации биореактора тоже нужно быть крайне осторожным, поскольку биогаз взрывоопасен. Подробнее об этом типе установке читайте в следующей статье: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/alt_otoplenie/kak-poluchit-biogaz.html.

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

Беседки с хозблоком: практичные идеи для дачи, фото, цены

При минимальном свободном пространстве на дачной территории обустроить полноценную зону отдыха, соорудить небольшой сарай для инструментов и оставить свободную землю для небольшого сада просто нереально.

В условиях таких ограничений беседка с хозблоком станет практичным решением проблемы экономии места.

В публикации мы разберем различные варианты использования хозяйственного блока вместе с беседкой.

Вы убедитесь, что нет смысла строить сарайчик отдельно — его можно уместить под одну крышу с домиком.

Немаловажно будет упомянуть цены, которые предлагают нам производители данных сооружений.

Практическое применение хозблока в беседке

Сооружение совмещенного помещения для отдыха с имеющимся обособленным отделом для хранения различных ненужных вещей является выигрышным по всем позициям решением. Такой проект позволяет воспользоваться сразу несколькими преимуществами:

Территориальная экономия выходит на максимальный уровень. Размещение различных по функциональности построек под одной кровлей освобождает участок.
Обустроенный туалет в хозяйственной зоне не испортит внешнюю привлекательность дачного участка.
Внутри хозблока можно создать душевую кабину летнего типа, а после гигиенических процедур можно приятно провести время в беседке.
Совмещенная постройка подходит для желающих вложить подавляющую массу средств в основной дом. Благодаря одному навесу удается значительно сэкономить.
Если в беседке планируется установить мангал, то подсобный хозблок обеспечит сухими дровами даже в дождь.

Выбирая месторасположение хозяйственной пристройки, следует ориентироваться на северную сторону. Такое размещение позволит создать дополнительное укрытие от сильных порывов ветра, которые снижают комфорт от пребывания в беседке.

Стоимость готовых решений

С хозблоком 3 на 7 метров (105 000 рублей)

Фундамент: фундаментные блоки (18 штук).
Пол: доска 38 мм из сосны.
Каркас: брус 100 на 100 мм.
Обшивка: вагонка.
Крыша: двускатная.
Кровля: ондулин.
Декор: деревянная обрешетка.
Стоимость с установкой: 105 000 рублей.

С хозблоком 4 на 5 метров (165 000 рублей)

Фундамент: фундаментные блоки (20 штук).
Пол: доска 38 мм из сосны.
Каркас: брус 150 на 150 мм.
Обшивка: имитация бруса, перголы.
Крыша: двухъярусная четырёхскатная.
Кровля: мягкая черепица.
Декор: деревянная обрешетка.
Стоимость с установкой: 165 000 рублей.

Идеи для дачи

Проекты строительства совмещенных беседок условно подразделяются на две группы: первая – создание детального проекта перголы с хозяйственным отделом отдельно от других построек, вторая – выполнение пристройки необходимых модулей к основному зданию.

Беседка с хозблоком для дачи, которая возводится по точному проекту, требует исключительно соответствия планированию каждого строительного этапа. Второй вариант технологически наиболее сложный.

Перед возведением пристройки к уже использовавшемуся помещению беседки следует учитывать:

Необходимо ориентироваться на процент усадки. Поскольку первичное строение уже прошло естественную усадку, следует определить параметры этого процесса и вести стройку с рассчитанной погрешностью.
Кровля основного строения не должна находиться в одной плоскости с пристройкой. Одинаковый уровень с течением эксплуатационного периода становится причиной разрушения крыш. Оптимальный размер ската составляет 30 градусов.
Создавать хозяйственный блок из материала, отличного от уже использованного при строительстве беседки нерационально. Различные структурные параметры материалов также становятся причиной разрушения.
Создание дополнительного фундамента на рыхлых почвах должно производиться по современным технологиям. Некачественная укладка приводит к проседанию и растрескиванию стен.

Хозблок с беседкой под одной крышей

Одновременное возведение перголы с дополнительным хозяйственным блоком характеризуется массой преимуществ. Главными положительными особенностями такого строительства признаны:

Читайте также:

Чем промыть пистолет для монтажной пены

Общие затраты на строительство значительно ниже, чем при создании обособленных проектов. Постройка подсобного помещения с беседкой под одной крышей характеризуется минимальной переплатой за работу мастеров.
Одновременный подбор стилистики совмещенных построек позволяет создать идеальный образ конечного результата.
Отпадает необходимость обустройства дополнительных дорожек, соединяющих беседку и хозяйственные помещения. К этим постройкам теперь ведет одна тропинка.

В летнее время такое строение может превращаться в дополнительную спальную зону, что также считается положительной характеристикой совмещения.

С сараем под одной крышей

Увидев один раз вариант обустроенной совмещенной беседки, многие владельцы загородной недвижимости загораются идеей создания аналогичной постройки на собственной территории.

Дачный сарай совмещенного типа требует значительных знаний в строительной сфере, а также четкого регламентированного проекта этой пристройки. Благодаря наличию типовых чертежей можно подобрать идеальную конструкцию под собственный участок.

По конструкционной сложности дачные перголы подразделяются на открытые летние строения и всесезонные утепленные. При функционировании в летнее время беседка становится спасением от изнурительной жары.

Зимой, если каркас не разбирается, зону отдыха накрывают специальной полиэтиленовой пленкой. Она защищает интерьер постройки, препятствует коррозии и гниению строительных материалов.

Всесезонные конструкции обычно имеют прочные стены, оснащенные стеклянными окнами. Для использования в зимний период внутри такой постройки устанавливается обогреватель, а высокие свойства теплоизоляции стен помогают сосредоточить тепло внутри и сделать отдых более комфортным.

С барбекю

Расширенной функциональностью характеризуются беседки с хозблоком, дополнительно оснащенные встроенным барбекю. Однако, при размещении внутри помещения мангала необходимо учитывать несколько важных аспектов:

Следует выделить зону, где будет располагаться мангал.
Качественно оборудовать вытяжку, обеспечить изолированный выход дума на улицу.
В хозяйственном помещении также выделяется место для складывания большого запаса сухих дров.
На этапе разработки проекта следует выбирать огнеупорные материалы, характеризующиеся низкой способностью к горению.

При разработке проекта такого сооружения необходимо тщательно разрабатывать зону, где разместится мангал барбекю. Следует определиться с делением пространства на хозяйственный блок, кухню и место для отдыха.

Кроме этого, большие трудности вызывает неподготовленная прокладка электричества, подведение водоснабжения и обустройство водостока.

Проекты с размерами

При планировании внушительной по размерам гостевой беседки внутри можно разместить полноценное кухонное место, столешницу, разделочный стол и даже плиту.

Основным материалом для создания презентабельных построек является кирпич. Но строительство невозможно осуществить без использования следующих дополнительных средств:

Песка, строительного щебня, гравийной крошки и цемента.
Различных гидроизоляционных составов и материалов, арматурной решетки и сетки.
Технологичного напольного покрытия и кровельных материалов.

После выбора места, закупки необходимого количества материалов, подготовки инструмента необходимо осуществить предварительную разметку согласно проектному чертежу. Определенные сложности возникают при укладке печного основания (если вы планируете сами строить мангал из кирпича).

Процесс монтажа стационарного мангала считается самым ответственным делом, поскольку от правильности и качества этой работы зависит уровень комфорта от пребывания внутри.

Полноценная оборудованная постройка на участке превращает весь дачный сезон в незабываемый период релаксации от суеты городской жизни. Любые посиделки с гостями станут желанными, а знакомым обязательно захочется повторить проведенное время.

Комфорт – главный показатель роскоши и солидности дачного строения, а наличие беседки с хозяйственным блоком помогает его почувствовать полностью.

Как построить беседку с хозблоком под одной крышей

Добавить в избранное

Сложно представить дачу без беседки. Это временное или капитальное строение присутствует практически на любом дачном участке. Часто эти сооружения совмещают с такими необходимыми конструкциями как хозблок, баня, душ, кухня, печка с мангалом или большим барбекю. Всё зависит от предпочтений хозяина и того, чем на своём участке он планирует заниматься.

Преимущества совмещения беседки с хозблоком
Виды беседок с сараем
Выбор места для постройки
Проектирование и чертёж
Необходимые материалы и инструменты
Пошаговое строительство
- Закладка фундамента
- Сооружение каркаса
- Монтаж кровли
- Облицовка и отделка
Внутреннее обустройство беседки и бытовки
Другие варианты совмещения с беседкой
- С баней
- С душем
- С барбекю и дровяником

Преимущества совмещения беседки с хозблоком

Для хозяйственного дачника совмещённая постройка беседки с бытовкой или небольшим сараем позволит решить ряд следующих проблем:
Хранение инструмента. Независимо от того, занимается хозяин участка огородом или плотничает, у любого дачника есть определённый инвентарь, который неудобно хранить в доме.
Возможность переждать непогоду. Если дом ещё не построен, небольшой сарай даст возможность скрыться от сильного дождя или даже переночевать.
Использование вместо гаража. Не на каждом садовом участке есть куда спрятать автомобиль, а хозблок большого размера может помочь с этой проблемой.
Хранение дров. Дача — это не всегда место, где люди занимаются огородом, многие покупают дома за городом для летнего отдыха на природе, который без шашлыков или просто каши на костре представить трудно. А хозблок прекрасно подходит на роль дровяника.

Виды беседок с сараем

В основном беседки отличаются друг от друга формами. Их подбирают под конкретную территорию и индивидуальные вкусы хозяина участка. Также не стоит забывать о различных назначениях постройки.

По формам строения делятся:

на круглые;
прямоугольные;
многогранные.

Как правило, круглые постройки создают из металла с коваными элементами или из дерева. Их конструируют открытыми, с односкатными крышами. Иногда эти строения остекляют панорамными стёклами и создают под них кирпичный или каменный фундамент с парапетом. Подобные постройки хороши тем, что их можно ставить в любом месте приусадебной территории.

Многогранные сооружения довольно практичны, к тому же их легко построить своими руками. Используют для этого шестигранный каркас, на который натягивают плотную материю, обшивают его поликарбонатом или брусом. Хотя бывают и капитальные кирпичные многогранные беседки. Подобные сооружения с хозблоками состоят, как правило, из большого основного строения и угловой бытовки для инвентаря.

Выбор места для постройки

Перед созданием проекта строения следует определиться с местом его нахождения. Существует ряд правил, которые надо учитывать при выборе участка для постройки:

Если эта конструкция создаётся для отдыха, её не стоит ставить рядом с туалетом или ямой с компостом.
Не нужно размещать строения рядом с садовыми грядками, оно может их затемнить, закрыв растениям доступ к солнечным лучам.
В северной части сооружения лучше установить сплошную стену, обезопасив себя и гостей от возможного сквозняка (в идеале построить с северной стороны бытовку).
Для защиты от жаркого солнца беседку лучше сооружать под высокими деревьями с густой кроной.

Проектирование и чертёж

Чертёж любого из вариантов беседок всегда можно найти в интернете. Но следует знать простые основы проектирования этого строения, для того чтобы при последующем пошаговом строительстве не возникало проблем.

Не зависимо от варианта постройки у неё будут фундамент и крыша. При создании кровли необходимо помнить о таких вещах, как:

Лёгкость. Крыша не должна быть тяжёлой, чтобы не нагружать несущую конструкцию.
Надёжность. Покрытие надо делать из прочного материала, желательно использовать упрочняющие элементы (в зависимости от материала, из которого создаётся крыша).
Гидроизоляция. Одно из основных назначений этого элемента строения — защита от воды, поэтому следует предусмотреть качественную защиту от влаги.

При закладке фундамента будущей постройки следует не забывать о таких этапах:

Выбор места. Грунт должен быть подходящим для строительства, а рельеф местности слегка возвышаться над другой территорией двора.
Создание площадки. Это предварительная планировка зоны строительства, уборка территории, планировка почвы, размещение материалов.
Гидроизоляция. Даже если конструкция будет находиться на возвышенности, её фундамент будет подвергаться водным атакам, от которых его следует всячески обезопасить.
Укрепление.Фундамент следует обязательно укрепить, заглубив его в почву хотя бы на 0,5 м.

Необходимые материалы и инструменты

Выбор инструментов зависит от того, из какого материала будет создана конструкция:

Дерево. Самый простой вариант, который вполне возможно построить самому. Он требует от хозяина знаний в плотницком деле и наличия такого инвентаря: топор, пила киянка, гвоздодёр, стамески, машинка для шлифования и болгарка.
Метал. При конструировании подобной беседки своими силами следует иметь опыт работы с аппаратом для сварки. Помимо этого надо где-то раздобыть или изготовить собственными силами кованые части, необходимые для создания декора.
Кирпич. Подобное строение будет самым капитальным, для его возведения следует обладать опытом в строительстве и иметь запас кирпичей, цемента, песка и щебня. Также подойдут все стандартные строительные инструменты.

Пошаговое строительство

Алгоритм возведения строения можно разбить на такие шаги:

создание фундамента;
возведение каркаса;
сборка крыши;
отделка сооружения.

После этих действий можно приступать к общему обустройству и меблированию.

Беседка с хозблоком под одной крышей: 8 красивых примеров + фото и цены

Отправим материал на почту

Преимущества совмещенной постройки
Особенности конструкции
Используемые материалы
Назначение конструкции
Стоимость постройки и выбор места
Мебель для беседки
Заключение

23² Общая площадь
4 x 6м Площадь застройки

12.5² Общая площадь
4 x 4м Площадь застройки

7.4² Общая площадь
3 x 3м Площадь застройки

36² Общая площадь
7 x 6м Площадь застройки

1 комната

22.6² Общая площадь

6² Общая площадь
3 x 2м Площадь застройки

42² Общая площадь

63² Общая площадь

17² Общая площадь
4 x 5м Площадь застройки

9² Общая площадь
3 x 3м Площадь застройки

5² Общая площадь
3 x 3м Площадь застройки

25² Общая площадь
4 x 4м Площадь застройки

3 x 3м Площадь застройки

23.15² Общая площадь
7 x 4м Площадь застройки

7.4² Общая площадь
3 x 3м Площадь застройки

1 комната

17.5² Общая площадь
4 x 5м Площадь застройки

16² Общая площадь

10² Общая площадь
4 x 3м Площадь застройки

9² Общая площадь
3 x 3м Площадь застройки

16² Общая площадь
4 x 4м Площадь застройки

Беседка с хозблоком под одной крышей отличается функциональностью и экономией места. Это хороший вариант для небольших участков и возможность сохранить свободное пространство. В этой статье будут рассмотрены конструкционные решения, особенности постройки, цены и необходимые материалы.

Преимущества совмещенной постройки

Главное преимущество – экономия пространства на участке и сокращение затрат. Сооружение выполняется из одних материалов и выглядит привлекательно. Помещение может использоваться не только для хранения инструментов или другого инвентаря, но и выступать в качестве дополнительного объекта для отдыха.

Подобная постройка отличается рядом неоспоримых преимуществ:

экономия территории, функциональность и размещение разных построек в одном месте;
привлекательность участка с аккуратным и продуманным дизайном;
возможность обустройство в хозблоке летнего санузла, душа;
экономия на строительстве подсобных помещений и так далее.

Рекомендуется делать такую постройку на северной стороне участка. Это дополнительная защита от ветра. В самой беседке можно установить мангал или барбекю, под навесом хранить дрова.

Особенности конструкции

Практически всегда постройка подобной конструкции планируется на этапе проектирования участка. Иногда к готовому сараю пристраивают беседку, но такое встречается очень редко. Хозблок с верандой под общей крышей имеет различные проектные решения.

Форма. Практически всегда используется квадратная или прямоугольная форма. Отличается большой вместительностью и простотой возведения. Реже делают конструкции с большим количеством углов, но они отличаются интересным дизайном и оригинальными решениями.

Размер. Размеры могут быть абсолютно любыми. Здесь главное за свободной территорией участка, пожеланиями его владельца и назначением самой постройки. Еще одним немаловажным фактором являются финансовые возможности.

Кровля. Конфигурация во многом зависит от бюджета и размеров постройки. Крыша может быть нескольких типов:

односкатная – экономичная, простая и быстро возводится, не подойдет для регионов с большими осадками снега;
двускатная – надо просчитать угол наклона, что избавит от проблем с односкатным вариантом, необходимо наличие стропильной системы, также учитываются ветровые нагрузки, требуется больше финансовых затрат и материалов;
вальмовая – используются редко для таких построек, очень сложные в возведении, больше подходят для больших конструкций;
комбинированная – имеет интересный проект, могут использоваться разные технологии, может повлиять на стоимость результата и сроки выполнения, учитываются все факторы используемых вариантов.

Окна. В сарае их можно не устанавливать, если в нем только хранится инвентарь. Но если запланирован отдых внутри постройки, она используется как летний домик, дом для гостей, планируется переоборудовать в баню и так далее, тогда наличие окон будет обязательным условиям для естественно освещения помещения.

Читайте также:

Транспортировка ракушняка

Фундамент. Особенности фундамента полностью зависят от общей массы беседки с хозблоком для дачи и характеристик почвы.

Нецелесообразно ставить на почву подобные сооружения, они быстро портятся из-за сырости. Ленточный фундамент довольно затратный по времени и труду, но иногда он является единственным решением. Столбчатый фундамент считается оптимальным по соотношению денежных вложений и качества. Заглубление зависит от залегания грунтовых вод, типа грунта и уровня промерзания. Интервал между столбами зависит от габаритов постройки и используемых материалов.

Используемые материалы

Основным материалом для такой конструкции является древесина. Однако на всех этапах надо учитывать ряд особенностей:

для столбчатого фундамента применяют асбестоцементную трубу, камни или кирпич, для ленточного применяется арматура, щебень, песок и цемент, необходима опалубка;
для пола конструкции используется доска 40 мм;
для стен применяется брус 10х10 или 15х15 см, зависит от величины постройки, для декорирования может использоваться обрешетка, вагонка, иногда строение возводится из оцилиндрованного бруса, реже применяют кирпич;

толщина досок для стропильной системы определяется конструкцией крыши, кровельным материалом может выступать металлочерепица или ондулин, можно создавать одну композицию с основными строениями.

Если в конструкции предусмотрены окна, то надо заранее их заказать. Дополнительно надо позаботиться о закупке изоляционных материалов и тому подобного.

Назначение конструкции

Проекты хозблока с беседкой под одной крышей дают возможность воплотить в жизнь самые разные оригинальные идеи и использовать их по любому назначению. Например, это может быть бытовка для хранения инструментов, а беседка использоваться как мастерская. Также бытовка может быть местом хранения различной утвари или дров.

Часто открытую площадку оснащают небольшой кухней, которая используется в теплое время года. Для отдыха, проведения праздников и встречи с родственниками/друзьями ставится мангал/барбекю. Но в таких случаях надо обустраивать дымоход и позаботиться о противопожарной безопасности. Благодаря продуманным проектам под одной крышей можно обустроить зону отдыха, баню, гостевой домик, сарай для инвентаря и так далее. В некоторых случаях делается дополнительный навес для автомобиля. На зиму открытые беседки рекомендуется закрывать навесом или пленкой от большого количества осадков. Иногда делаются всесезонные постройки, в них используются портативные обогреватели или камины, но на обустройство требуется больше затрат, чтобы сделать ее закрытой со всех сторон.

Стоимость постройки и выбор места

Минимальными размерами сарая с верандой считаются 3х4 м, в данном случае можно оборудовать две зоны. Такой вариант может обойтись в 150-180 тыс. руб. Если владельцу участка позволяет территория или он хочет большую постройку, тогда можно заказать сарай с верандой размерами 4х10 м, стоимостью чуть больше 200 тыс. руб., 6х8 м по цене 220-250 тыс. руб. и так далее. Чем больше размер беседки, тем дороже она обойдется. На стоимость влияет не только количество материалов, но и их тип, а также архитектурные решения, которые воплощены в проекте.

Для выбора место необходимо уделить особое внимание. Беседка, в которой планируется отдых, барбекю и прием пищи надо размещать дальше от туалета и компостной ямы. Сама постройка не должна затенять насаждения или грядки, также важно продумать расположение дорожек. С северной стороны лучше делать глухую стену, она защитит от холодного сильного ветра. На северной стороне лучше оборудовать сам хозблок. Если надо спрятаться от солнечных лучей, тогда конструкцию можно разместить возле высоких деревьев.

Видео описание

В видео пример закрытой беседки с хозблоком:

Мебель для беседки

Готовую постройку можно декорировать различными способами, как внутри, так и снаружи. При выборе мебели главным показатель должна быть ее износоустойчивость и прочность. Материалы должны быть долговечными, не подвергающимися влиянию перепадов температур и влаги, устойчивые.

Самым простым вариантом является деревянная мебель, может иметь различный дизайн, экологически чистая и хорошо вписывается в самые разные интерьеры. Но такая мебель требует специальной обработки и пропитки средствами от вредителей и влаги.

Натуральный/искусственный ротанг имеет массу преимуществ. Мебель из этого материала долговечная, не боится высоких или низких температур ультрафиолета, влаги и прямых солнечных лучей. Единственный минус мебели из ротанга – это ее достаточно высокая цена. Особенно это касается больших наборов с подушками, матрасами и дополнительными элементами.

Пластик – главное преимущество долговечность, невысокая цена, простой уход, устойчивость негативным природным явлениям. Однако такая мебель очень хрупкая, особенно в морозы. Она не подойдет для тяжелых людей. К тому же ее внешний вид не самый приятный, а со временем легко царапается, что делает ее еще более непривлекательной.

Кроме мебели для обустройства беседки можно использовать озеленение, например цветы или кусты в горшках. Если вокруг строения нет деревьев, но требуется создать тень, тогда можно использовать вертикальное озеленение вьющимися растениями. Также вокруг всей постройки можно сделать красивые насаждения, которые позволят отдыхать с большим комфортом и наслаждением.

Заключение

Беседка с бытовкой под одной крышей – это практично, экономично и функционально. Такая постройка позволяет не только сэкономить территорию участка, но и сократить расходы на ее постройку. Конструкцию может быть абсолютно любой и гармонично смотреться с домом и выгодно выделяться на ландшафте. Благодаря различным методам декорирования, оформления и меблирования беседка может выступать хорошим местом для отдыха и готовки еды. При этом хозблок может носить дополнительный функциональный характер, в нем можно не только хранить инвентарь, но и сделать дополнительное помещение для отдыха.