Alternatiivse energia põhimõtted saavad üha enam tarbijate tähelepanu. Seda on paljudel viisidel soodustanud traditsiooniliste energiaallikate tariifide kasv ning perioodilised katkestused teenuste turul.
Nendel asjaoludel peetakse vesiniku kütmiseks kasutatavat boilerit üheks kõige paljutõotavamat tüüpi taastuvatest kütustest, mis on gaas H.2.
Enne sellise üksuse ostmise otsustamist on vaja tutvuda selle toimimise põhimõttega, et hinnata vesiniku kütusena kasutamise eeliseid ja puudusi. Need küsimused on meie poolt uuritud ja esitatud artiklis üksikasjalikult.
Lisaks kirjeldasime katla valimisel arvestatavaid parameetreid, andsime nõu nõuandeid ja koostasime ülevaate parimatest tehases valmistatud vesiniku generaatoritest. Kodumajapidamises kasutatavate käepäraste käsiraamatute montaažiüksused oma käega.
Artikli sisu:
- Vesiniku omadused kütusena
- Vesinikkatelde eelised ja puudused
- Kütteseadme tööpõhimõte
- Vesiniku tehase komponendid
- Generaatori valikukriteeriumid
- Katla kasutamise näpunäited
- Top 5 tehase poolt toodetud vesiniku generaatorid
- Kuidas teha katel ise
- Milline vesi on parem - tavaline või destilleeritud?
- Järeldused ja kasulik video antud teemal
Vesiniku omadused kütusena
Nagu eespool mainitud, on selliste täiteainete kütus vesinik, kõige lihtsam looduslik gaas, millel ei ole värvi ja lõhna. Selle eelised on suur hulk soojust, mis vabaneb H põlemisel2 (121 MJ / kg, propaani tootmisel tekib ainult 40 MJ / kg).
Normaalsetes tingimustes põleb vesinik + 2000 ° C juures, kuid katalüsaatori abil saab seda vähendada + 300 ° C-ni. See võimaldab valmistada madala maksumusega terasest katlaid, mitte kallid haruldased muldmetallid.
Vesinik on mittetoksiline, mis tagab selle kasutamise ohutuse igapäevaelus. Selle aine põletamisel tekib veeaur, mis parandab sisekliimat ja ei vaja korstreid.
Vesiniku kasutamisel tuleb rangelt järgida ohutusnõudeid: kui gaasi kasutatakse valesti või kokkupuutel avatud tulega, võib tekkida hävitav plahvatus.
Puuduseks on vesiniku suurenenud plahvatusohtlikkus, eriti kui see on segatud õhu või hapnikuga, mis viib detoneeriva gaasi moodustumiseni.
Vesinikkatelde eelised ja puudused
Selliste seadmete tugevad küljed on:
- Täielik keskkonnasõbralikkus. Vee lagunemissaadused ei kahjusta atmosfääri, nad on inimeste ja lemmikloomade tervisele täiesti ohutud.
- Suur tõhususmis võib ulatuda 96% ni. See on oluliselt suurem kui diislikütuse, maagaasi või kivisöe tõhusus.
- Loodusvarade säästmine taotluse tõttu alternatiivseid energiaallikaid.
- Madal hind kaloreid. Selliste seadmete jaoks on piisavalt vett ja elektrit.
Samal ajal on sellistel seadmetel nõrkusi.
Minuside hulgas peaks olema järgmised nüansid:
- Nõutav teenus. Suurima võimaliku väljundi H jaoks2, metallist plaadid tuleb igal aastal asendada. Lisaks elektroodide väljavahetamisele tuleb kavandatud energia koguse saamiseks regulaarselt lisada katalüsaatorit. Selle protseduuri sagedus sõltub nii võimsusest kui ka konkreetse mudeli omadustest.
- Kõrge hind - tehase seadistus maksab vähemalt 35-40 tuhat rubla.
- Plahvatusoht suurendab normaliseeritud rõhku katlas.
- Vesiniku silindrite puudumine - neid müüakse harva.
- Piiratud valik. Kuna sellised küttekehad ei ole Venemaa turul väga tavalised, ei ole see alati võimalik kiiresti leida sobiv mudel, samuti leida pädevad spetsialistid paigaldamiseks ja parandamiseks seadmed.
- Vajadus edastada side. Seadme käitamiseks on vaja elektrolüüsireaktsiooni rakendamiseks, samuti vee allikale, mille voolukiirus sõltub seadme võimsusest, püsiv ühendus vooluallikaga.
Tuleb mainida, et tootjad pööravad suurt tähelepanu uutele tehnoloogiatele, püüavad parandada vesiniku katlaid, kõrvaldada või minimeerida puudusi.
Kütteseadme tööpõhimõte
Oma tegevuse H tõttu2 Seda ei esine looduses puhtal kujul, kuid piisab, kui eraldada see tavalisest veest elektrolüüsi teel, samuti vabaneb gaasiline hapnik.
Esitatud pildil on näha vesinikuga töötava kütteseadme skemaatiline seade koos kõigi konstruktsioonielementidega (+).
Kütteseadme töötamiseks peate esmalt H2. See toimub spetsiaalses sektsioonis, mis on ette nähtud sarnase reaktsiooni tekkeks. Vedelik valatakse konteinerisse, kuhu metallplaadid on kastetud.
Need on varustatud spetsiaalselt valitud puhtusega elektrivooluga, mille mõju H vabaneb.2 ja oh2samuti kõrvalsaadus - veeaur.
Saadud segu juhitakse läbi spetsiaalse seadme - keemilise separaatori, millega on võimalik vesinikku eraldada, eraldades seda teistest lisanditest. Puhastatud gaas juhitakse põletisse, kuhu on paigaldatud klapp.
See takistab H liikumist2 teises suunas, mis takistab plahvatust. Sellisel juhul kaovad hapniku ja vee auru teise süsteemi kaudu spetsiaalsesse mahutisse.
Seejärel läbib vesinikgaas kaitseseadme ja siseneb põlemiskambrisse. Siin reageerib see gaasiga katalüsaatori juuresolekul, mille tulemusena tekib soojus, mis soojusvaheti kaudu siseneb maja küttesüsteemi.
Kambris vabanev veeaur tagastatakse spetsiaalse kanali kaudu elektrolüütide reservuaarile, kasutades selleks ringlusprotsessi.
Võimsuse reguleerimine toimub spetsiaalselt varustatud kanalite abil, mille arv võib ulatuda kuuele. Igas seadmes on katalüsaator, nii et sisselülitamisel käivitub soojuse tekitamise protsess.
Gaasivool, mis on kuumutatud temperatuurini 40 ° C, hakkab liikuma põlemiskambris asuvasse soojusvahetisse.
Eraldi struktuuride tõttu võivad kanalid üksteisest sõltumatult toimida, mis võimaldab lisada ainult osa neist.
Vesiniku saamise protsess kaasaegses elektrolüüsiseadmes on täielikult automatiseeritud. Ainus manuaalne protsess on vee sisseviimine süsteemi.
Kaasaegsed mudelid on varustatud erinevate seadmetega, näiteks veetaseme ja andurite indikaatoritega survet, mis võimaldab neil töötada automaatrežiimis ja reageerida kiiresti ettenägematutele olukordades.
Vesiniku tehase komponendid
Vesinikul töötav soojendussüsteem on üsna lihtne.
Padasoojusvaheti rolli mängides on vesiniku tootmise peamine element.
Vesinikkütusel töötavat boilerit saab kokku panna olemasolevatest elementidest ning selle kasutamiseks on vaja ainult tavalist või destilleeritud vett (+).
Elektrolüüs - katla peamine aktiivne osa, kus toimub elektrolüütiline reaktsioon, mis viib vee lagunemiseni H2 ja oh2. Element on veega täidetud paak, kus on paigaldatud metallelektroodid, millel on voolu maksimaalne juhtivus.
Juhtmed on ühendatud plaatidega, mille abil toimub elektrivarustus.
Põleti - seade, mis aitab jahutusvedeliku kuumutamisel küttesüsteemis kaasa. See asub põlemiskambris, selle süütamiseks süütakse.
Põleti ventiil - spetsiaalne osa seadme ülaservas. Tänu sellele detailile H2ülevalt üles kerkides ületab kergesti teiste vabanevate ainete ligipääsmatut barjääri ja siseneb otse põletisse.
Tehase vesinikukatlates on olemas juhtplokk. Paneelil kuvatakse pinge ja voolu indikaatorid, võimsuse juhtimine ja hoovad teiste tööparameetrite seadistamiseks.
Torustik - seadmest kõrvalekalduvad sidemed, mida kasutatakse soojuse tarnimiseks maja kõikidele aladele. Rihmade kasutamiseks küttetorud läbimõõduga 25-32 mm. Paigaldamisel järgige põhireeglit: iga järgneva haru läbimõõt peab olema väiksem kui eelmine.
Generaatori valikukriteeriumid
Sellise tehnika ostmise otsustamisel on oluline pöörata tähelepanu järgmistele kriteeriumidele.
Võimsus. Kaasaegsetes seadmetes võib selle indikaatori väärtus märkimisväärselt varieeruda, mis võimaldab valida väikese maja jaoks parima variandi ja kahe-, kolmekorruselise hoone.
Generaatori kaasaegsete mudelite keskmine veetarbimine ei ole liiga suur. 24 tunni jooksul on vaja seadme töötamiseks umbes 5,5 liitrit, mis tekitab 1,2-2 liitrit kütust.
Kontuuride arv. Vesinikuga töötavates seadmetes on tavaliselt paigaldatud küttesüsteem. Mõnes mudelis on ka teise (kütte) ahela täiendav paigaldus.
Energiatarbimise tase. Tänane tehnoloogia võimaldab meil saavutada minimaalse elektrienergia kasutamisel suurepärase soojustõhususe. Erinevate generaatorite energiatarve on vahemikus 1,2 kuni 3 kW 1 tunni kohta.
Madal energiatarbimine saavutatakse tänu sellele, et vesiniku boiler ei tööta pidevalt, vaid ainult selleks, et hoida ruumis teatud temperatuuri.
Toiteallikas. Kõiki vesiniku generaatorite tüüpe võib jagada kaheks suureks kategooriaks: üks gaasi ja teine elektrit.
Tootja. Parem on eelistada tõestatud tootjaid (Itaalia, USA). On vaja karta kahtlase ettevõtte pakutavaid madala kvaliteediga tooteid väga madalate hindadega.
Katla kasutamise näpunäited
Seadme funktsionaalsuse parandamiseks on oluline järgida lisatud juhiseid. Seadme toimimist on võimalik täiendada täiendavate detailide lisamisega (käesolevaga tuleb rangelt järgida ohutusnõudeid).
Põletile paigaldatud leegiandur parandab süsteemi turvalisust. Kui tulekahju laguneb, blokeerib seade automaatselt tuleohtliku gaasi voolu põletisse, takistades seeläbi ruumi sisenemist
Soojusvaheti sisemusse saab paigaldada spetsiaalseid andureid, et jälgida vee soojendamise suurenemist, samuti täiendada põleti konstruktsiooni koos sulgeventiilidega.
Lihtsalt ühendage see otse temperatuuriandurnii, et katel lülitub automaatselt välja niipea, kui soojendus jõuab seadistatud väärtuseni.
Samuti on kasulik paigaldada seade katla normaliseerimiseks.
Vesinikku kasutavaid seadmeid saab kasutada mitte ainult maja ainus kütteseadmena, vaid ka kombineerida teiste küttesüsteemidega. Sellisel juhul võivad peamised soojusseadmed töötada madalal temperatuuril.
Juhul, kui üksuse käitamisstandardeid järgitakse, töötab vesiniku valdkonnas rohkem kui tosin aastat. Kuigi selliste seadmete garantiiaeg on 15 aastat, võivad nad praktikas töötada 20-30 aastat.
Selliste seadmete parandamine ei ole kogenud kapteni jaoks raske, kuna vesiniku katla kontseptsioon ei erine teistest kütuseliikidest töötavatest analoogidest.
Top 5 tehase poolt toodetud vesiniku generaatorid
Esimene ettevõte, kes tootis ja patenteeris vesinikkütuse katla tootmise tehnoloogiat, oli Itaalia ettevõte. Giacomini. Ta on spetsialiseerunud energiatootmise ökoloogilistel meetoditel põhinevatele seadmetele: geotermilised pumbad, päikesepaneelid ja teised.
H2ydroGEM on katalüütiline põlemiskamber, mille igas sarves on aine, mis kiirendab vesiniku põlemisreaktsiooni. Seetõttu toimub protsess suhteliselt madalal temperatuuril.
Praegu toodavad neid mudeleid Ameerika, Hiina, Euroopa ettevõtted, siiski ei ole nende vahemik teistes tüüpides töötavate kateldega võrreldes liiga lai kütust.
Vesinikusüsteemide parimad tehasemudelid
Kõige populaarsemate mudelite seas, mida me täheldame:
- MegaTank100 - generaator, mis on toitevõrgust elektrienergia. Sellel on usaldusväärne mitmetasandiline süsteem ülekuumenemise ja lühise vältimiseks, mis tagab ohutu ja produktiivse töö. Mudeli maksumus sõltub selle konfiguratsioonist.
- STAR-2000 - kallis üksus (> 200 000 rubla) on suurepäraste tehniliste omadustega. Hoolimata sellest, et see generaator tarbib minimaalselt energiat, on tal võimalik soojendada ruumi 251-300 ruutmeetrit.
- Kingkar - suurepärase tööomadusega võrgutoitega seade. Mudeli maksumus on üsna kõrge - umbes 100 tuhat rubla, kuid see hüvitatakse ökonoomse energiatarbimisega.
- H2-2 - Itaalia ekstra klassi seadmed kõrge hinnaga (umbes 250 000 rubla). võimaldades õhu soojendamist suurtes ruumides (alates 300 m3 ja rohkem) minimaalse elektritarbimisega.
- Vaba energia - kõrgekvaliteedilised seadmed, mille maksumus on vahemikus 15–35 tuhat rubla (hind sõltub võimsusest ja muudest omadustest). Varustatud juhtplokiga, mis automatiseerib paljusid protsesse, mitmetasandilise anduri pinge ja rõhukontrolli.
On ka teisi mudeleid erinevates hinnakategooriates.
Kuidas teha katel ise
Kütte generaatorid on üsna lihtsad. Teatud oskuste tasemega saate seade ise kokku panna. Samas nõuab vesiniku segu plahvatusohtlikkuse tõttu selline töö erakorralist vastutust, teadmisi selliste seadmete ohutustehnika ja paigalduskogemuse kohta.
Isetootmisseadmega ei saa vabaneda olulistest rahalistest kuludest, kuna mõned komponendid on paremad valmisostud. Kõrge risk paneb mõtlema tehase seadetele, mille tootjad annavad pikaajalisi garantiisid
Oma vesiniku katla valmistamise protsessi võib jagada mitmeks etapiks.
Samm # 1 – materjalide joonistamine ja ettevalmistamine. Kõigepealt tuleks sarnaseid projekte leida internetist, et arendada nende baasil seadet, mis vastaks kõigile tingimustele ja võimalustele.
On vaja täpselt arvutada kõik näitajad ja eelkõige nõutav võimsus ning otsustada katla valmistamiseks kasutatavate materjalide üle. Parim valik on ferromagnetilised sulamid, kuid see on küllaltki sobiv, roostevabast terasest.
Kuigi vesiniku generaatoril võib olla erinevad kujundused, jäävad järgmised andmed samaks:
- 12 V toiteallikas;
- paak, kus paikneb struktuur;
- PWM regulaator võimsusega vähemalt 30 A;
- mitmed erineva läbimõõduga torud, valmistatud terasest, roostevabast terasest;
- terasleht;
- saag;
- gaasipõleti - Parem valmis, ostetud poest.
2. etapp – elektrolüütide tootmine. Elektrolüsaatoriga varustatud plaatide valmistamiseks peate võtma keskmise paksusega teraslehti. Metalli, saetsa või muu tööriista kääridega lõigatakse see võrdseteks ribadeks 18 või enam tükki (arv peab olema tingimata ühtlane).
Iga riigi tagurpidi on vaja puurida augud poltide jaoks, mis on vajalikud nende elementide hoidmiseks elektrolüütist täielikult paigal.
Kõik plaadid on jagatud anoodideks ja katoodideks, sõltuvalt sellest jaotusest, vastavalt on juhtmed ühendatud, edastades positiivseid ja negatiivseid laenguid.
Alalisvoolu kasutamine on efektiivsem kui vahelduvvoolu kasutamine. Selle allikana on kõige parem kasutada PWM tüüpi generaatorit.
Samm number 3 – rakkude kokkupanek. Selle elemendi valmistamiseks on parim materjal roostevaba teras. Metallist keevitatakse ristkülikukujulist või ruudukujulist tahket konstruktsiooni, seejärel valatakse vesi või H segu.2O katalüsaatoriga ja ka valmis plaadid koos ühendatud juhtidega.
4. etapp – põleti ühendus. Seadme ülemisse ossa on paigaldatud põleti - parem on kasutada ostumudelit, mida saab osta spetsialiseeritud kauplusest.
Samm number 5 – eraldaja paigaldamine ja ühendaminemis on vajalik vesiniku eraldamiseks gaasisegust.
Lõpuks pannakse toru, millele H2 tõuseb põletisse ja ühendab ka soojust eemaldavad elemendid ning jaotavad selle kogu maja.
Milline vesi on parem - tavaline või destilleeritud?
Üheks küsimuseks, mida vesiniku katelde omanikud sageli küsivad, on seadmete käitamiseks kasutatud vesi.
Vesiniku katla käitamiseks destilleeritud vett saab osta kauplustes või luua selle tootmise iseseisvalt, kasutades lihtsat paigaldust.
Ekspertide sõnul näitavad töötamise ajal parimad tehased või omatehtud seadmed destilleeritud vesi, millele on lisatud väga vähe naatriumhüdroksiidi (10 liitrit H2O - üks tabel lusikas).
Kuid vesiniku katel võib edukalt töötada kraanivees, peamine on see, et see ei sisalda raskemetallide sooli.
Järeldused ja kasulik video antud teemal
Alltoodud videol on ülevaade kuulsa Korea firma DAEWOO toodetud vesinikkütusel töötava gaasikatla mudelist.
Ei ole põhjust, et vesinikku nimetatakse tuleviku kütuseks: see gaas võib muutuda peaaegu piiramatuks odavaks, keskkonnasõbralikuks kütuseks, mida saab kasutada erinevates käitistes.
Tehases või iseseisvalt valmistatud vesinikküttega katel võimaldab teil luua autonoomse küttesüsteemi. See aitab märkimisväärselt vähendada eluaseme- ja kommunaalteenuste makseid, otsustada mugava temperatuuri säilitamise eest eluruumides ja tööruumides.
Kas teil on kogemusi vesiniku kasutamisel kütusena? Tahad esitada küsimusi teema kohta või rääkida oma leiutisest? Palun kommenteerige avaldamist, osalege aruteludes ja postitage oma kodutoodete fotosid. Tagasiside plokk asub allpool.