Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Zasady alternatywnej energii coraz bardziej przyciągają uwagę konsumentów. Pod wieloma względami ułatwia to wzrost taryf za tradycyjną energię, a także okresowe zakłócenia na rynku usług.

W tych okolicznościach kocioł wodorowy jest uważany za jeden z najbardziej obiecujących typów urządzeń działających na paliwo odnawialne, którym jest gaz H2.

Przed podjęciem decyzji o zakupie takiej jednostki konieczne jest zapoznanie się z zasadą jej działania, aby ocenić zalety i wady stosowania wodoru jako paliwa. Te pytania są badane przez nas i szczegółowo opisane w artykule.

Ponadto opisaliśmy parametry, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze kotła, udzieliliśmy porad dotyczących działania i przygotowaliśmy przegląd najlepszych generatorów wodoru produkowanych fabrycznie. Fani domowej roboty podręcznej jednostki ręcznego montażu.

Właściwości wodoru jako paliwa

Jak wspomniano powyżej, paliwem dla takich agregatów jest wodór, najłatwiejszy gaz w przyrodzie, który nie ma koloru i zapachu. Do jego zalet należy duża ilość ciepła uwalnianego podczas spalania H2 (121 MJ / kg, podczas gdy tylko 40 MJ / kg jest uwalniane podczas spalania propanu).

W normalnych warunkach wodór spala się w temperaturze + 2000 ° C, ale za pomocą katalizatora można go zredukować do + 300 ° C Umożliwia to wytwarzanie kotłów z taniej stali, a nie z drogich metali ziem rzadkich.

Wodór jest nietoksyczny, co zapewnia bezpieczeństwo jego stosowania w życiu codziennym. Po spaleniu tej substancji wytwarzana jest para wodna, która poprawia klimat wewnętrzny i nie potrzebuje kominów.

Przy stosowaniu wodoru należy bezwzględnie przestrzegać zasad bezpieczeństwa: jeśli gaz jest używany nieprawidłowo lub ma kontakt z otwartym ogniem, może nastąpić destrukcyjny wybuch.

Wady obejmują zwiększoną wybuchowość wodoru, zwłaszcza po zmieszaniu z powietrzem lub tlenem, co prowadzi do powstawania gazu detonującego.

Zalety i wady kotłów wodorowych

Mocnymi stronami takich urządzeń są:

  1. Pełna przyjazność dla środowiska . Produkty rozkładu wody nie szkodzą atmosferze, są całkowicie bezpieczne dla zdrowia ludzi i zwierząt.
  2. Wysoki poziom wydajności, który może osiągnąć 96%. Jest to znacznie wyższe niż wydajność oleju napędowego, gazu ziemnego lub węgla.
  3. Oszczędzanie zasobów naturalnych poprzez wykorzystanie alternatywnych źródeł energii.
  4. Niska cena kalorii. Na takie urządzenia wystarczy woda i trochę prądu.

Jednocześnie takie urządzenia mają słabości.

Wśród minusów powinny znaleźć się następujące niuanse:

  1. Wymagająca konserwacja . Aby uzyskać najwyższy stopień produkcji H2, konieczna jest coroczna wymiana płyt metalowych. Oprócz wymiany elektrod należy regularnie dodawać katalizator, aby uzyskać planowaną ilość energii. Częstotliwość tej procedury zależy od mocy, a także od charakterystyki konkretnego modelu.
  2. Wysoki koszt - instalacja fabryczna będzie kosztować nie mniej niż 35-40 tysięcy rubli.
  3. Niebezpieczeństwo wybuchu przy wzroście standardowego ciśnienia w kotle.
  4. Brak butli z wodorem - rzadko można je znaleźć w sprzedaży.
  5. Ograniczony wybór Ponieważ takie grzejniki nie są zbyt popularne na rynku rosyjskim, nie zawsze jest możliwe szybkie znalezienie odpowiedniego modelu, a także znalezienie kompetentnych specjalistów do instalacji i naprawy sprzętu.
  6. Potrzeba dostarczania komunikacji . Aby obsługiwać urządzenie, konieczne jest stałe podłączenie do źródła zasilania w celu przeprowadzenia reakcji elektrolizy, a także do źródła wody, którego przepływ zależy od mocy urządzenia.

Należy wspomnieć, że producenci przykładają dużą wagę do nowych technologii, dążą do ulepszenia kotłów wodorowych, eliminując lub minimalizując wady.

Zasada działania urządzenia grzewczego

Ze względu na swoją aktywność, H2 w czystej postaci nie występuje w przyrodzie, ale wystarczy po prostu wyizolować go od zwykłej wody metodą elektrolizy, a gazowy tlen jest również uwalniany.

Na prezentowanym obrazie można zobaczyć schemat urządzenia grzewczego pracującego na wodorze, ze wskazaniem wszystkich elementów konstrukcyjnych (+)

Aby grzałka działała, najpierw należy uzyskać H2. Odbywa się to w specjalnym przedziale przeznaczonym do wystąpienia podobnej reakcji. Ciecz wlewa się do pojemnika, w którym zanurzone są metalowe płytki.

Są one zasilane prądem elektrycznym o specjalnie dobranej czystości, pod wpływem którego uwalniane są H2 i O2, a także para wodna jako produkt uboczny.

Powstałą mieszaninę przepuszcza się przez specjalne urządzenie - separator chemiczny, za pomocą którego można wyizolować wodór, oddzielając go od innych zanieczyszczeń. Oczyszczony gaz jest podawany do palnika, na którym zainstalowany jest zawór.

Zapobiega to ruchowi H 2 w innym kierunku, co zapobiega eksplozji. W takim przypadku tlen i para wodna przez inny system spadną do specjalnego pojemnika.

Następnie gaz wodorowy przechodzi przez jednostkę ochronną i wchodzi do komory spalania. Tutaj reaguje z gazem w obecności katalizatora, w wyniku czego powstaje ciepło, które przez wymiennik ciepła wchodzi do systemu ogrzewania domu.

Para wodna uwalniana w komorze jest zwracana przez dedykowany kanał do zbiornika elektrolitu, wykorzystując w ten sposób proces recyrkulacji.

Regulacja mocy odbywa się za pomocą specjalnie wyposażonych kanałów, których liczba może osiągnąć sześć. W każdym z tych urządzeń znajduje się katalizator, więc po włączeniu rozpoczyna się proces wytwarzania ciepła.

Przepływ gazu, ogrzany do temperatury 40 ° C, zaczyna się przemieszczać do wymiennika ciepła znajdującego się w komorze spalania.

Dzięki oddzielnym strukturom kanały mogą działać niezależnie od siebie, co pozwala na uwzględnienie tylko ich części.

Proces uzyskiwania wodoru w nowoczesnym urządzeniu do elektrolizy jest w pełni zautomatyzowany. Jedynym procesem ręcznym jest wlewanie wody do systemu.

Nowoczesne modele są również wyposażone w różne urządzenia, na przykład wskaźniki poziomu wody i czujniki ciśnienia, co pozwala im pracować w trybie automatycznym i pilnie reagować w nieprzewidzianych sytuacjach.

Składniki instalacji wodorowej

System urządzeń do ogrzewania działający na wodorze jest dość prosty.

Kocioł, który pełni rolę wymiennika ciepła, jest głównym elementem produkcji wodoru.

Kocioł zasilany wodorem można zmontować z dostępnych elementów, a do jego działania potrzebna jest tylko woda zwykła lub destylowana (+).

Elektrolizer jest główną aktywną częścią kotła, w której zachodzi reakcja elektrolityczna, prowadząca do rozkładu wody w H2 i O2. Elementem jest zbiornik wypełniony wodą, w którym umieszczone są metalowe elektrody, które mają maksymalną przewodność prądu.

Przewody są podłączone do płyt, przez które odbywa się zasilanie elektryczne.

Palnik - urządzenie, które przyczynia się do ogrzewania chłodziwa w systemie grzewczym. Znajduje się w komorze spalania, iskra jest dostarczana, aby ją zapalić.

Zawór palnika jest specjalną częścią umieszczoną w górnej części urządzenia. Dzięki temu szczegółowi, H2, który wzniósł się na szczyt, łatwo pokonuje barierę niedostępną dla innych uwolnionych substancji i wchodzi bezpośrednio do palnika.

W fabrycznych kotłach wodorowych dostarczana jest jednostka sterująca. Panel wyświetla wskaźniki napięcia i prądu, sterowanie mocą i dźwignie do ustawiania innych parametrów pracy.

Rurociąg - komunikacja wychodząca z jednostki i wykorzystywana do dostarczania ciepła do wszystkich pomieszczeń domu. Do wiązania użyj rur grzewczych o średnicy 25-32 mm. Podczas układania postępuj zgodnie z podstawową zasadą: średnica każdego kolejnego rozgałęzienia powinna być mniejsza niż poprzednia.

Kryteria wyboru generatora

Decydując się na zakup takiej techniki, ważne jest, aby zwrócić uwagę na następujące kryteria.

Moc . W nowoczesnych urządzeniach wartość tego wskaźnika może się znacznie różnić, co pozwala wybrać najlepszą opcję dla małego domu i dwu-, trzykondygnacyjnego budynku.

Średnie zużycie wody w nowoczesnych modelach generatora nie jest zbyt duże. W ciągu 24 godzin potrzebne będzie około 5, 5 litra, aby urządzenie działało, co wygeneruje 1, 2-2 litry paliwa.

Liczba konturów . W urządzeniach działających na wodór zazwyczaj instalowany jest obieg grzewczy. W niektórych modelach zapewniona jest również dodatkowa instalacja drugiego obwodu (ogrzewania).

Poziom zużycia energii elektrycznej . Dzisiejsza technologia pozwala nam osiągnąć doskonałą wydajność cieplną przy minimalnym zużyciu energii elektrycznej. Zużycie energii przez różne typy generatorów waha się od 1, 2 do 3 kW na godzinę.

Niskie zużycie energii osiąga się dzięki temu, że kocioł wodorowy nie działa w sposób ciągły, a jedynie w celu utrzymania określonej temperatury w pomieszczeniu.

Źródło zasilania Wszystkie typy generatorów wodoru można podzielić na dwie szerokie kategorie: jedna jest zasilana gazem, a druga elektrycznością.

Producent . Lepiej jest preferować sprawdzonych producentów (Włochy, USA). Należy obawiać się niskiej jakości produktów oferowanych przez wątpliwe przedsiębiorstwa po bardzo niskich cenach.

Wskazówki dotyczące pracy kotła

Aby poprawić funkcjonalność urządzenia, ważne jest przestrzeganie załączonych instrukcji. Możliwe jest usprawnienie działania urządzenia poprzez dodanie dodatkowych szczegółów (niniejszym należy ściśle przestrzegać zasad bezpieczeństwa).

Czujnik płomienia zamontowany na palniku poprawia bezpieczeństwo systemu. Gdy ogień się rozpada, urządzenie automatycznie blokuje przepływ łatwopalnego gazu do palnika, zapobiegając w ten sposób przedostaniu się do pomieszczenia

Można zainstalować specjalne czujniki we wnętrzu wymiennika ciepła, aby monitorować wzrost ogrzewania wody, a także uzupełnić konstrukcję palnika zaworami odcinającymi.

Wystarczy podłączyć go bezpośrednio do czujnika temperatury, aby kocioł wyłączył się automatycznie, gdy tylko ogrzewanie osiągnie ustawioną wartość.

Przydatne jest również zainstalowanie urządzenia do znormalizowanego chłodzenia kotła.

Urządzenia na wodór mogą być używane nie tylko jako jedyne urządzenia grzewcze w domu, ale również w połączeniu z innymi systemami grzewczymi. W tym przypadku główne instalacje grzewcze mogą pracować w trybie niskiej temperatury.

W przypadku zgodności ze standardami działania jednostki, pracując nad wodorem, będzie służył ponad kilkanaście lat. Chociaż okres gwarancji takich urządzeń wynosi 15 lat, w praktyce mogą one działać dobrze przez 20-30 lat.

Naprawa takich urządzeń nie będzie trudna dla doświadczonego mistrza, ponieważ koncepcja kotła wodorowego nie różni się zbytnio od analogów działających na innych rodzajach paliwa.

Top 5 fabrycznych generatorów wodoru

Pierwszą firmą, która wyprodukowała i opatentowała technologię produkcji kotła na paliwo wodorowe, była włoska firma Giacomini . Specjalizuje się w urządzeniach opartych na ekologicznych metodach wytwarzania energii: pompach geotermalnych, panelach słonecznych i innych.

H2ydroGEM jest katalityczną komorą spalania, w której każdym rogu znajduje się substancja, która przyspiesza reakcję spalania wodoru. Dzięki temu proces przebiega w stosunkowo niskiej temperaturze.

Obecnie podobne modele są produkowane przez amerykańskie, chińskie, europejskie firmy, ale ich zasięg nie jest zbyt szeroki w porównaniu do kotłów działających na innych rodzajach paliwa.

Najlepsze modele fabryczne systemów wodorowych

Wśród najpopularniejszych modeli zauważamy:

  1. MegaTank100 - generator, zasilany energią elektryczną z sieci. Posiada niezawodny wielopoziomowy system ochrony przed przegrzaniem i zwarciem, co gwarantuje bezpieczną i wydajną pracę. Koszt modelu zależy od jego konfiguracji.
  2. STAR-2000 - kosztowna jednostka (> 200 000 rubli) ma doskonałe właściwości techniczne. Pomimo tego, że generator zużywa minimum energii, jest w stanie ogrzać pomieszczenie o powierzchni 251–300 metrów kwadratowych.
  3. Kingkar to urządzenie zasilane z sieci o doskonałych właściwościach roboczych. Koszt modelu jest dość wysoki - około 100 tysięcy rubli, ale jest refundowany przez ekonomiczne zużycie energii.
  4. H2-2 - włoska klasa technologii „ekstra” w wysokiej cenie (około 250 000 rubli). pozwalające na ogrzanie powietrza w dużych pomieszczeniach (od 300 m 3 i powyżej) przy minimalnym zużyciu energii elektrycznej.
  5. Free Energy - wysokiej jakości urządzenia w rozsądnej cenie w przedziale 15-35 tysięcy rubli (cena zależy od mocy i innych cech). Wyposażony w jednostkę sterującą, która automatyzuje wiele procesów, wielopoziomową kontrolę napięcia czujnika i ciśnienia.

Istnieją również inne modele w różnych kategoriach cenowych.

Jak zrobić kocioł sam

Generatory ogrzewania mają dość prostą konstrukcję. Przy znanym poziomie umiejętności możesz samodzielnie zmontować urządzenie. Jednocześnie, ze względu na wybuchowość mieszaniny wodoru, taka praca wymaga nadzwyczajnej odpowiedzialności, znajomości inżynierii bezpieczeństwa i doświadczenia z instalacją takich urządzeń.

Dzięki samoczynnemu wytwarzaniu urządzenie nie będzie w stanie pozbyć się znacznych kosztów finansowych, ponieważ niektóre komponenty lepiej kupić gotowe. Wysokie ryzyko powoduje, że myślisz o ustawieniach fabrycznych, dla których producenci udzielają gwarancji długoterminowych

Proces tworzenia własnego kotła wodorowego można podzielić na kilka etapów.

Krok numer 1 - rysowanie i przygotowanie materiałów . Przede wszystkim podobne projekty należy znaleźć w Internecie, aby na ich podstawie opracować urządzenie spełniające wszystkie warunki i możliwości.

Konieczne jest dokładne obliczenie wszystkich wskaźników, a przede wszystkim wymaganej mocy, a także podjęcie decyzji o materiałach, które zostaną wykorzystane do produkcji kotła. Najlepszą opcją są stopy ferromagnetyczne, ale jest to dość odpowiednia pojemność, wykonana ze stali nierdzewnej.

Chociaż generator wodoru może mieć różne konstrukcje, następujące szczegóły pozostają takie same:

  • Źródło zasilania 12 V;
  • zbiornik, w którym będzie zlokalizowana konstrukcja;
  • Regulator PWM o pojemności co najmniej 30 A;
  • kilka rur o różnej średnicy, wykonanych ze stali, stali nierdzewnej;
  • blacha stalowa;
  • piła do metalu;
  • palnik gazowy - lepiej wykończony, zakupiony w sklepie.

Krok 2 - tworzenie elektrolitów . Do produkcji płyt, które będą wyposażone w elektrolizer, należy pobrać blachę ze stali o średniej grubości. Używając nożyczek do metalu, piły do metalu lub innego narzędzia, jest cięte na równe paski w ilości 18 lub więcej sztuk (liczba musi być koniecznie równa).

Z odwrotnego kraju w każdym z nich konieczne jest wywiercenie otworów pod śruby, które będą potrzebne do utrzymania tych elementów w elektrolicie całkowicie nieruchomym.

Wszystkie płyty są podzielone na anody i katody, w zależności od tego podziału, przewody są połączone z nimi, odpowiednio, przekazując ładunki dodatnie i ujemne.

Zastosowanie prądu stałego jest bardziej skuteczne niż stosowanie prądu zmiennego. Jako źródło najlepiej jest użyć generatora typu PWM.

Krok 3 - montaż elektrolizera . Najlepszym materiałem do produkcji tego elementu jest stal nierdzewna. Niezawodna konstrukcja w kształcie prostokąta lub kwadratu jest spawana z metalu, po czym wlewana jest woda lub mieszanina H2O z katalizatorem i umieszczane są przygotowane płytki z podłączonymi drutami.

Krok 4 - podłącz palnik . W górnej części urządzenia zamontowany jest palnik - lepiej użyć modelu zakupu, który można kupić w specjalistycznym sklepie.

Krok 5 - instalacja i podłączenie separatora, który jest niezbędny do oddzielenia wodoru od mieszaniny gazowej.

Podsumowując, układana jest rura, wzdłuż której H 2 wznosi się do palnika, a także elementy, które rozpraszają ciepło i rozprowadzają je po całym domu.

Która woda jest lepsza - zwykła lub destylowana?

Jednym z pytań, o które często pytają właściciele kotłów wodorowych, jest woda używana do obsługi urządzeń.

Woda destylowana do obsługi kotła wodorowego może być zakupiona w sklepach lub samodzielna produkcja, przy użyciu prostej instalacji.

Zdaniem ekspertów, najlepsza fabryka lub urządzenia domowe pokazują, że pracują na wodzie destylowanej, do której dodaje się bardzo mało wodorotlenku sodu (10 litrów H2O - jedna łyżka stołowa).

Jednak kocioł wodorowy może z powodzeniem działać na wodzie wodociągowej, najważniejsze jest to, że nie zawiera soli metali ciężkich.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

W poniższym filmie zobaczysz przegląd modelu kotła gazowego działającego na paliwie wodorowym, wyprodukowanego przez słynną koreańską firmę DAEWOO.

Nie bez powodu wodór nazywany jest paliwem przyszłości: gaz ten może stać się niemal nieograniczonym zasobem taniego, przyjaznego dla środowiska paliwa, które można stosować w różnych instalacjach.

Kocioł opalany wodorem, produkowany w fabryce lub niezależnie, pozwoli na stworzenie autonomicznego systemu grzewczego. Pomoże to znacznie ograniczyć płatności w mieszkalnictwie i usługach komunalnych, zdecydować o utrzymaniu komfortowej temperatury w salonach i pomieszczeniach gospodarczych.

Czy masz doświadczenie w stosowaniu wodoru jako paliwa? Chcesz zadawać pytania na ten temat lub opowiadać o swoim wynalazku? Proszę skomentować publikację, uczestniczyć w dyskusjach i publikować zdjęcia swoich domowych produktów. Blok sprzężenia zwrotnego znajduje się poniżej.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Ogrzewanie