Vedyn lämmityskattilan laite ja toimintaperiaate

Vaihtoehtoisen energian periaatteet saavat yhä enemmän kuluttajien huomion. Tätä helpottaa monin tavoin perinteisten energialähteiden tariffien kasvu sekä säännölliset häiriöt palveluiden markkinoilla.

Näissä olosuhteissa vedyn lämmityskattilaa pidetään yhtenä lupaavimmista laitteista, jotka toimivat uusiutuvalla polttoaineella, joka on kaasu H₂.

Ennen kuin päätät ostaa tällaisen yksikön, on välttämätöntä tutustua sen toiminnan periaatteeseen, arvioida vetyä polttoaineena. Näitä kysymyksiä tutkitaan ja esitellään yksityiskohtaisesti artikkelissa.

Lisäksi esitimme kattilan valinnassa huomioon otettavat parametrit, annettiin neuvoja toiminnasta ja valmistelimme katsauksen parhaista tehdasvalmisteisista vetygeneraattoreista. Fanit kotitekoista kätevää käsikirja-kokoonpanoyksikköä omilla käsillään.

Vedyn ominaisuudet polttoaineena

Kuten edellä mainittiin, tällaisten aggregaattien polttoaine on vety, joka on luonteeltaan helpoin kaasu, jolla ei ole väriä ja hajua. Sen etuihin kuuluvat suuri määrä lämpöä, joka vapautuu H: n palamisen aikana₂ (121 MJ / kg, kun propaani tuottaa vain 40 MJ / kg).

Normaaleissa olosuhteissa vety palaa + 2000 ° C: n lämpötilassa, mutta katalyytin avulla se voidaan alentaa + 300 ° C: seen. Tämä tekee mahdolliseksi valmistaa kattiloita edullisesta teräksestä eikä kalliista harvinaisten maametallien avulla.

Vety on myrkytön, mikä takaa sen käytön turvallisuuden jokapäiväisessä elämässä. Kun tätä ainetta poltetaan, syntyy vesihöyryä, joka parantaa sisäilmastoa eikä tarvitse savupiippuja.

Haittapuoliin kuuluvat vedyn lisääntynyt räjähdysherkkyys, erityisesti kun se sekoitetaan ilman tai hapen kanssa, mikä johtaa räjähtävän kaasun muodostumiseen.

Vedyn kattiloiden edut ja haitat

Tällaisten laitteiden vahvuudet ovat:

1. Täydellinen ympäristöystävällisyys. Veden hajoamistuotteet eivät vahingoita ilmakehää, ne ovat täysin turvallisia ihmisten ja lemmikkieläinten terveydelle.
2. Korkea hyötysuhdejoka voi nousta 96 prosenttiin. Tämä on huomattavasti suurempi kuin dieselin, maakaasun tai kivihiilen tehokkuus.
3. Luonnonvarojen säästäminen sovelluksen vuoksi vaihtoehtoisia energialähteitä.
4. Alhainen hinta johdettu kaloreita. Tällaisille laitteille on tarpeeksi vettä ja sähköä.

Samalla tällaisilla laitteilla on heikkouksia.

Minusien joukossa pitäisi olla seuraavat vivahteet:

1. Vaativa palvelu. Suurin mahdollinen ulostulotaso H₂, metallilevyt on vaihdettava joka vuosi. Elektrodien korvaamisen lisäksi on lisättävä säännöllisesti katalyytti suunnitellun energiamäärän tuottamiseksi. Tämän menettelyn taajuus riippuu sekä tehosta että tietyn mallin ominaisuuksista.
2. Korkeat kustannukset - tehdasasetus maksaa vähintään 35-40 tuhatta ruplaa.
3. Räjähdysvaara suurentunut paine kattilassa.
4. Vetypullojen puute - niitä löytyy harvoin myynnistä.
5. Rajoitettu valinta. Koska tällaiset lämmittimet eivät ole kovin yleisiä Venäjän markkinoilla, se ei ole aina mahdollista nopeasti löytää sopiva malli sekä löytää päteviä asiantuntijoita asennusta ja korjausta varten laitteet.
6. Viestinnän tarve. Laitteen käyttämiseksi on välttämätöntä olla pysyvä liitäntä virtalähteeseen elektrolyysireaktion toteuttamiseksi sekä vesilähteelle, jonka virtausnopeus riippuu laitteen tehosta.

On syytä mainita, että valmistajat kiinnittävät suurta huomiota uusiin teknologioihin, pyrkivät parantamaan vedyn kattiloita, poistamaan tai minimoimaan haitat.

Lämmitysyksikön toiminnan periaate

Koska sen toiminta H₂ Sitä ei löydy luonnostaan ​​puhtaana, mutta riittää, kun eristät sen tavallisesta vedestä elektrolyysillä, kun taas myös kaasumainen happi vapautuu.

Jotta lämmitin toimisi, sinun on ensin saatava H₂. Tämä tapahtuu erityisessä osastossa, joka on tarkoitettu samanlaisen reaktion esiintymiseen. Nestettä kaadetaan astiaan, jossa metallilevyt upotetaan.

Ne toimitetaan sähköllä, jonka puhtaus on erityisen valittu ja jonka vaikutuksesta H vapautuu.₂ ja oh₂sekä sivutuote - vesihöyry.

Tuloksena oleva seos johdetaan erikoislaitteen - kemiallisen erottimen - läpi, jonka avulla on mahdollista eristää vety, erottamalla se muista epäpuhtauksista. Puhdistettu kaasu syötetään polttimeen, johon venttiili on asennettu.

Se estää H: n liikkumisen₂ toisessa suunnassa, joka estää räjähdyksen. Tällöin hapen ja vesihöyryn kautta toiseen järjestelmään putoaa erityinen säiliö.

Seuraavaksi vetykaasu kulkee suojayksikön läpi ja menee polttokammioon. Tässä se reagoi kaasun kanssa katalyytin läsnä ollessa, minkä seurauksena syntyy lämpöä, joka lämmönvaihtimen kautta menee talon lämmitysjärjestelmään.

Kammioon vapautunut vesihöyry palautetaan erillisen kanavan kautta elektrolyyttisäiliöön, jolloin käytetään kierrätysprosessia.

Tehon säätö suoritetaan erityisesti varustetuilla kanavilla, joiden määrä voi nousta kuuteen. Kussakin näissä laitteissa on katalyytti, niin että käynnistettäessä lämmöntuotanto alkaa.

Kaasuvirtaus, joka on lämmitetty 40 ° C: n lämpötilaan, alkaa siirtyä polttokammiossa sijaitsevaan lämmönvaihtimeen.

Erillisistä rakenteista johtuen kanavat voivat toimia toisistaan ​​riippumattomasti, mikä mahdollistaa vain osan niistä.

Nykyaikaisissa malleissa on myös erilaisia ​​laitteita, esimerkiksi vesitason ja antureiden ilmaisimia paine, joka antaa heille mahdollisuuden toimia automaattisessa tilassa ja reagoida kiireellisesti odottamattomiin tilanteita.

Vetylaitoksen osat

Vetyä käyttävä lämmityslaitejärjestelmä on melko yksinkertainen.

patalämmönvaihtimen roolina on tärkein elementti, jossa vedyn tuotanto tapahtuu.

Elektrolysaattori - kattilan pääasiallinen aktiivinen osa, jossa elektrolyyttinen reaktio tapahtuu, mikä johtaa veden hajoamiseen H: ksi₂ ja oh₂. Elementti on säiliö, joka on täytetty vedellä ja johon on sijoitettu metallielektrodeja, joilla on virran suurin johtokyky.

Johdot on liitetty levyihin, joiden avulla sähkönsyöttö suoritetaan.

poltin - laite, joka edistää jäähdytysnesteen lämmitystä lämmitysjärjestelmässä. Se sijaitsee polttokammiossa, kipinää syötetään sen sytyttämiseksi.

Polttoventtiili - Laitteen yläosassa oleva erikoisosa. Tämän yksityiskohdan ansiosta H₂ylhäältä päin, voittaa helposti esteen, joka ei ole käytettävissä muille vapautuneille aineille, ja menee suoraan polttimeen.

putki - yksiköstä poikkeavat viestit, joita käytetään lämmön toimittamiseen talon kaikkiin alueisiin. Hihnojen käyttöä varten lämmitysputket halkaisijaltaan 25-32 mm. Asennettaessa noudatetaan perusperiaatetta: jokaisen seuraavan haarautumisen halkaisijan tulee olla pienempi kuin edellinen.

Generaattorin valintaperusteet

Päätettäessä ostaa tällaista tekniikkaa on tärkeää kiinnittää huomiota seuraaviin kriteereihin.

teho. Nykyaikaisissa laitteissa tämän indikaattorin arvo voi vaihdella huomattavasti, joten voit valita parhaan vaihtoehdon pienelle talolle ja kaksikerroksiselle rakennukselle.

Muotojen lukumäärä. Vetyä käyttävissä laitteissa on yleensä asennettu lämmityspiiri. Joissakin malleissa on myös toinen asennus (lämmitys).

Virrankulutus. Nykypäivän teknologian ansiosta voimme saavuttaa erinomaisen lämmöntehokkuuden, kun käytämme vähimmäis sähköä. Erilaisten generaattorien virrankulutus vaihtelee 1,2 - 3 kW / tunti.

Alhainen energiankulutus saavutetaan sen vuoksi, että vetykattila ei toimi jatkuvasti, vaan vain säilyttää tietty lämpötila huoneessa.

Virtalähde. Kaikentyyppiset vetygeneraattorit voidaan jakaa kahteen laajaan luokkaan: yksi on kaasu ja toinen sähkö.

valmistaja. On parempi suosia todistettuja valmistajia (Italia, Yhdysvallat). On välttämätöntä pelätä epäilyttävien yritysten tarjoamia huonolaatuisia tuotteita erittäin alhaisilla hinnoilla.

Kattilan käyttöohjeet

Laitteen toimivuuden parantamiseksi on tärkeää noudattaa oheisia ohjeita. Laitteen toimintaa voidaan parantaa lisäämällä lisätietoja (tässä yhteydessä on noudatettava tiukasti turvallisuusmääräyksiä).

Lämmönvaihtimen sisäpuolelle voidaan asentaa erityisiä antureita veden lämmityksen lisääntymisen seurantaan sekä polttimen suunnittelun täydentämiseen pysäytysventtiileillä.

Liitä se suoraan lämpötila-anturiniin, että kattilan virta katkeaa automaattisesti, kun lämmitys saavuttaa asetusarvon.

On myös hyödyllistä asentaa laite kattilan jäähdytykseen.

Siinä tapauksessa, että yksikön toimintaedellytykset täyttävät vetyä, työskentelevät ne yli kymmenen vuotta. Vaikka tällaisten laitteiden takuuaika on 15 vuotta, käytännössä ne voivat toimia hyvin 20-30 vuotta.

Tällaisten laitteiden korjaaminen ei ole vaikeaa kokeneelle päällikölle, koska vetykattilan käsite ei ole kovin erilainen kuin muilla polttoaineilla toimivat analogit.

Top 5 tehdasvalmisteiset vetygeneraattorit

Ensimmäinen yritys, joka valmisti ja patentoi vetypolttoainekattilan valmistusteknologian, oli italialainen yritys. Giacomini. Hän on erikoistunut ekologisiin menetelmiin perustuviin laitteisiin: geotermisiin pumppuihin, aurinkopaneeleihin ja muihin.

Tällä hetkellä näitä malleja valmistavat amerikkalaiset, kiinalaiset, eurooppalaiset yritykset, niiden vaihteluväli ei kuitenkaan ole liian leveä verrattuna muihin tyyppeihin toimiviin kattiloihin polttoainetta.

Vetyjärjestelmien parhaat tehdasmallit

Suosituimpien mallien joukossa:

1. MegaTank100 - generaattori, joka toimii sähköverkosta. Siinä on luotettava monitasoinen järjestelmä ylikuumenemisen ja oikosulun estämiseksi, mikä takaa turvallisen ja tuottavan työn. Mallin hinta riippuu sen kokoonpanosta.
2. STAR-2000 - kallis yksikkö (> 200 000 ruplaa) on erinomaiset tekniset ominaisuudet. Huolimatta siitä, että tämä generaattori kuluttaa vähintään energiaa, se pystyy lämmittämään 251-300 neliömetrin tilaa.
3. Kingkar - Verkkolaite, jolla on erinomaiset käyttöominaisuudet. Mallin hinta on melko korkea - noin 100 tuhatta ruplaa, mutta se korvataan taloudellisella energiankulutuksella.
4. H2-2 - italialaiset erikoislaitteet korkealla hinnalla (noin 250 000 ruplaa). mahdollistaa lämmön lämmittämisen suurissa tiloissa (300 m³ ja enemmän), joilla on vähäinen sähkönkulutus.
5. Vapaa energia - laadukkaat laitteet, joiden kustannukset ovat demokraattisia 15–35 000 ruplaan (hinta riippuu tehosta ja muista ominaisuuksista). Varustettu ohjausyksiköllä, joka automatisoi monia prosesseja, monitasoisen anturin jännitteen ja paineen ohjauksen.

On myös muita malleja eri hintaluokissa.

Miten itse valmistat kattilan

Lämmityksen generaattoreilla on melko helppo muotoilu. Tunnetulla taitotasolla voit koota laite itse. Samaan aikaan vedyn seoksen räjähdysalttiuden vuoksi tällainen työ vaatii poikkeuksellista vastuuta, tietoa tällaisten laitteiden turvallisuustekniikasta ja asennuskokemuksesta.

Oma vetykattilan valmistusprosessi voidaan jakaa useisiin vaiheisiin.

Vaihe # 1 – piirtäminen ja materiaalien valmistus. Ensinnäkin samankaltaisia ​​hankkeita tulisi löytää Internetistä, jotta niiden pohjalta voitaisiin kehittää laite, joka täyttäisi kaikki edellytykset ja mahdollisuudet.

On tarpeen laskea tarkasti kaikki indikaattorit ja ennen kaikkea tarvittava teho sekä päättää kattilan valmistuksessa käytettävistä materiaaleista. Paras vaihtoehto on ferromagneettiset seokset, mutta se on melko sopiva kapasiteetti ruostumattomasta teräksestä.

Vaikka vetygeneraattorilla voi olla erilaisia ​​malleja, seuraavat tiedot pysyvät samoina:

• 12 voltin virtalähde;
• säiliö, jossa rakenne sijaitsee;
• PWM-säädin, jonka kapasiteetti on vähintään 30 A;
• useita eri läpimittaisia ​​putkia, valmistettu teräksestä, ruostumattomasta teräksestä;
• teräslevy;
• vannesahan;
• kaasupoltin - Parempi valmiina, ostettu kaupasta.

Vaihe 2 – elektrolyyttituotanto. Valmistettaessa levyjä, jotka on varustettu elektrolysaattorilla, on otettava teräslevy, jonka paksuus on keskikokoinen. Käyttämällä saksia metallia, sahaa tai muuta työkalua, se leikataan tasaisiksi nauhoiksi 18 tai useamman kappaleen määränä (numero on välttämättä tasainen).

Kummassakin käänteisessä maassa on tarpeen porata reikiä pultteille, joita tarvitaan näiden elementtien pitämiseksi elektrolyytissä täysin paikallaan.

Kaikki levyt on jaettu anodeihin ja katodeihin, riippuen tästä jaosta, johdot on liitetty niihin, vastaavasti lähettämällä positiivisia ja negatiivisia varauksia.

Tasavirran käyttö on tehokkaampaa kuin vaihtovirran käyttö. Sen lähteenä on parasta käyttää PWM-tyyppistä generaattoria.

Vaiheen numero 3 – solukokoonpano. Paras materiaali tämän elementin valmistukseen on ruostumaton teräs. Kiinteä, suorakulmainen tai neliön muotoinen rakenne hitsataan metallista, minkä jälkeen siihen kaadetaan vettä tai H-seosta.₂O katalyytin kanssa ja myös valmistetut levyt, joihin on liitetty johtimet.

Vaihe 4 – polttimen liitäntä. Poltin asennetaan laitteen yläosaan - on parempi käyttää ostomallia, joka voidaan ostaa erikoisliikkeestä.

Vaiheen numero 5 – erottimen asentaminen ja liittäminenjoka on välttämätön vedyn erottamiseksi kaasuseoksesta.

Lopuksi asetetaan putki, johon H₂ nousee polttimeen, ja yhdistää myös elementit, jotka poistavat lämmön ja jakavat sen koko taloon.

Mikä vesi on parempi - tavallinen tai tislattu?

Yksi kysymyksistä, joita vedyn kattiloiden omistajat usein kysyvät, on laitteiden käyttämiseen käytetty vesi.

Asiantuntijoiden mukaan parhaan suorituskyvyn tehdas tai kotitekoiset laitteet osoittavat työskennellessään tislattua vettä, johon lisätään hyvin vähän natriumhydroksidia (10 litraa H2O: ta - yksi pöytä lusikka).

Vetykattila voi kuitenkin menestyksekkäästi käyttää vesijohtovettä, tärkeintä on, että se ei sisällä raskasmetallien suoloja.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Alla olevassa videossa näet yleiskuvan kuuluisan korealaisen DAEWOO-yhtiön tuottamasta vetypolttoainetta käyttävän kaasukattilan mallista.

Ei ole epäilystäkään siitä, että vetyä kutsutaan tulevaisuuden polttoaineeksi: tämä kaasu voi olla lähes rajaton resurssi halvalla, ympäristöystävällisellä polttoaineella, jota voidaan käyttää eri asennuksissa.

Vetykattila, joka on valmistettu tehtaalla tai itsenäisesti, mahdollistaa itsenäisen lämmitysjärjestelmän. Tämä auttaa vähentämään merkittävästi asunto- ja yhteisöpalvelujen maksuja, päättämään viihtyisän lämpötilan ylläpidosta olohuoneissa ja kodinhoitohuoneissa.

Onko sinulla kokemusta vedyn käyttämisestä polttoaineena? Haluatko esittää kysymyksiä aiheesta tai kertoa keksinnöstäsi? Kommentoi julkaisua, osallistu keskusteluihin ja lähetä valokuvia kotitekoisista tuotteistasi. Palautelohko sijaitsee alla.