Az alternatív energia elvei egyre nagyobb figyelmet kapnak a fogyasztók körében. Ezt sok szempontból elősegíti a hagyományos energiaforrások tarifáinak növekedése, valamint a szolgáltatáspiac időszakos megszakadása.
Ilyen körülmények között a hidrogén fűtőkazán az egyik legígéretesebb eszköz a megújuló tüzelőanyaggal működő gázokhoz, amely a H gáz.2.
Az ilyen egység megvásárlása előtt meg kell ismernie működésének elvét, hogy értékelje a hidrogén üzemanyagként való felhasználásának előnyeit és hátrányait. Ezeket a kérdéseket tanulmányozzuk és részletesen ismertetjük a cikkben.
Emellett felvázoltuk a kazán kiválasztásakor figyelembe veendő paramétereket, tanácsokat adtunk a működésről, és áttekintést készítettünk a legjobb gyárilag előállított hidrogéngenerátorokról. A házi kézműves használati utasítás szerelőegysége saját kezével.
A cikk tartalma:
- A hidrogén mint üzemanyag tulajdonságai
- A hidrogénkazánok előnyei és hátrányai
- A fűtőegység működésének elve
- Egy hidrogénüzem komponensei
- Generátor kiválasztási kritériumai
- Kazán működési tippek
- Top 5 gyárilag előállított hidrogéngenerátor
- Hogyan készítsünk saját kazánt?
- Melyik víz jobb - sima vagy desztillált?
- Következtetések és hasznos videó a témáról
A hidrogén mint üzemanyag tulajdonságai
Amint már említettük, az ilyen aggregátumok tüzelőanyaga a hidrogén, a legegyszerűbb gáz a természetben, amely nem tartalmaz színt és szagot. Előnyei közé tartozik a nagy mennyiségű hő, amely a H égés közben szabadul fel2 (121 MJ / kg, míg az égő propán csak 40 MJ / kg).
Normál körülmények között a hidrogén + 2000 ° C hőmérsékleten ég, de katalizátor segítségével + 300 ° C-ra csökkenthető. Ez lehetővé teszi az alacsony költségű acélból készült kazánok gyártását, nem pedig drága ritkaföldfémekből.
A hidrogén nem mérgező, ami biztosítja a használat biztonságát a mindennapi életben. Amikor ez az anyag ég, vízgőz keletkezik, ami javítja a beltéri klímát és nem igényel kéményeket.
A hidrogén használatakor szigorúan be kell tartani a biztonsági szabályokat: ha a gázt helytelenül használják, vagy nyílt tűzzel érintkeznek, romboló robbanás léphet fel.
A hátrányok közé tartozik a hidrogén megnövekedett robbanóképessége, különösen levegővel vagy oxigénnel összekeverve, ami robbanógáz képződéséhez vezet.
A hidrogénkazánok előnyei és hátrányai
Az ilyen eszközök erősségei:
- Teljes környezetbarát. A vízbomlástermékek nem károsítják a légkört, teljesen biztonságosak az emberek és a háziállatok egészségére.
- Nagy hatékonyságami elérheti a 96% -ot. Ez jelentősen magasabb, mint a dízel, a földgáz vagy a szén hatékonysága.
- Természeti erőforrások mentése az alkalmazás miatt alternatív energiaforrások.
- Alacsony ár származó kalóriát. Az ilyen eszközökhöz elegendő víz és néhány villamos energia.
Ugyanakkor az ilyen eszközök gyengeségei vannak.
A minuszok között a következő árnyalatokat kell tartalmazniuk:
- Igényes szolgáltatás. A H maximális kimeneti fokhoz2, a fémlemezeket minden évben ki kell cserélni. Az elektródák cseréje mellett rendszeresen hozzá kell adni egy katalizátort a tervezett energiamennyiség előállításához. Ennek az eljárásnak a gyakorisága a hatalomtól és egy adott modell jellemzőitől függ.
- Magas költségek - a gyári beállítás nem kevesebb, mint 35-40 ezer rubelt.
- Robbanásveszély a kazánban a növekvő normalizált nyomás.
- A hidrogénhengerek hiánya - ritkán találhatók eladáskor.
- Korlátozott választás. Mivel az ilyen melegítők nem nagyon gyakori az orosz piacon, ez nem mindig lehetséges gyorsan talál egy megfelelő modellt, valamint szakembereket talál a telepítéshez és javításhoz berendezés.
- A kommunikáció szükségessége. Az eszköz működtetéséhez szükséges az elektromos áramellátáshoz való állandó csatlakozás az elektrolízis reakció végrehajtásához, valamint a vízforráshoz, amelynek áramlása az eszköz teljesítményétől függ.
Meg kell említeni, hogy a gyártók nagy figyelmet szentelnek az új technológiáknak, igyekeznek javítani a hidrogén kazánokat, megszüntetni vagy minimalizálni a hátrányokat.
A fűtőegység működésének elve
H aktivitása miatt2 A természetben nem található meg tiszta formája, de elegendő, ha egyszerűen elektrolízissel elkülönítjük a szokásos vízből, míg a gáz halmazállapotú oxigén is szabadul fel.
A bemutatott képen látható a hidrogénnel működő fűtőberendezés vázlatos eszköze, amely tartalmazza az összes szerkezeti elemet (+).
Ahhoz, hogy a fűtőegység működjön, először H-t kell kapnia2. Ez egy olyan speciális rekeszben történik, amely egy hasonló reakció előfordulására szolgál. A folyadékot a tartályba öntik, ahol a fémlemezeket bemerítik.
Ezeket speciálisan kiválasztott tisztaságú elektromos árammal látják el, melynek hatására H szabadul fel.2 és ó2valamint melléktermék - vízgőz.
A kapott keveréket egy speciális eszközön - egy kémiai szeparátoron - vezetik át, amellyel a hidrogént elkülöníthetjük a szennyeződéstől. A tisztított gázt az égőbe táplálják, amelyre a szelep van felszerelve.
Megakadályozza a H mozgását2 a másik irányban, amely megakadályozza a robbanást. Ebben az esetben az oxigén és a vízgőz egy másik rendszeren keresztül egy speciális tartályba esik.
Ezután a hidrogéngáz áthalad a védőegységen és belép az égéstérbe. Itt katalizátor jelenlétében gázzal reagál, amelynek eredményeképpen hő keletkezik, amely a hőcserélőn keresztül belép a ház fűtési rendszerébe.
A kamrában felszabaduló vízgőz egy dedikált csatornán keresztül visszavezethető az elektrolit-tartályba, ezáltal a recirkulációs folyamatot használva.
A teljesítményszabályozás speciálisan felszerelt csatornákkal történik, amelyek száma elérheti a hatot. Mindegyik eszközben egy katalizátor van, így bekapcsoláskor a hőtermelés folyik.
A 40 ° C-ra melegített gázáramlás az égéstérben lévő hőcserélőre mozog.
A különálló struktúráknak köszönhetően a csatornák egymástól függetlenül működhetnek, ami lehetővé teszi, hogy csak egy részét vonják be.
A modern elektrolízis berendezésben a hidrogén előállításának folyamata teljesen automatizált. Az egyetlen kézi eljárás a víz beöntése a rendszerbe.
A modern modellek különböző eszközökkel, például vízszintjelzőkkel és érzékelőkkel vannak felszerelve nyomás, amely lehetővé teszi számukra, hogy automatikus üzemmódban dolgozzanak, és sürgősen reagáljanak helyzetekben.
Egy hidrogénüzem komponensei
A hidrogénnel működő fűtési eszközrendszer meglehetősen egyszerű.
üsta hőcserélő szerepe, a fő eleme a hidrogén előállításának.
A rendelkezésre álló elemekből hidrogénnel működő kazán állítható össze, és működéséhez csak sima vagy desztillált víz (+) szükséges.
Elektrolizátor - a kazán fő aktív része, ahol az elektrolitikus reakció bekövetkezik, ami a víz bomlásához vezet2 és ó2. Az elem vízzel töltött tartály, amelyben fémelektródák vannak elhelyezve, amelyek az áram legnagyobb vezetőképességével rendelkeznek.
A vezetékek csatlakoztatva vannak a lemezekhez, amelyeken a villamosenergia-ellátás történik.
égő - olyan eszköz, amely hozzájárul a hűtőközeg fűtéséhez a fűtési rendszerben. Az égéstérben található, szikra kerül a gyújtásra.
Égőszelep - A készülék tetején található speciális rész. Ennek a részletnek köszönhetően H2A csúcsra emelkedő, könnyen leküzdi a többi kibocsátott anyaghoz nem hozzáférhető gátat, és belép közvetlenül az égőbe.
A gyári hidrogén kazánokban egy vezérlőegység áll rendelkezésre. A panel megjeleníti a feszültség- és áramjelzőket, a teljesítményszabályozást és a többi működési paraméter beállítására szolgáló karokat.
csővezeték - az egységtől távozó kommunikáció, amelyet a ház minden területére hőellátásra használnak. Pántoláshoz fűtőcsövek 25-32 mm átmérőjű. A lefektetés során kövesse az alapvető szabályt: az egyes későbbi elágazások átmérőjének kisebbnek kell lennie, mint az előző.
Generátor kiválasztási kritériumai
Az ilyen technikák megvásárlásakor fontos figyelembe venni az alábbi kritériumokat.
teljesítmény. A modern eszközökben ennek a mutatónak az értéke jelentősen változhat, ami lehetővé teszi, hogy kiválassza a legjobb választást egy kis házhoz, valamint egy két-, háromszintes épülethez.
A modern generátorok átlagos vízfogyasztása nem túl nagy. 24 órán belül körülbelül 5,5 liter szükséges ahhoz, hogy a készülék működjön, ami 1,2-2 liter üzemanyagot eredményez.
Kontúrok száma. A hidrogénnel működő eszközökön általában fűtőkör van telepítve. Egyes modelleknél a második (fűtés) áramkör további telepítése is biztosított.
Az energiafogyasztás szintje. A mai technológia lehetővé teszi számunkra, hogy kiváló hőteljesítményt érjünk el minimális villamos energia használatakor. A különböző típusú generátorok energiafogyasztása 1,2 és 3 kW között változik 1 óra alatt.
Az alacsony energiafogyasztást azért érik el, hogy a hidrogénkazán nem működik folyamatosan, hanem csak bizonyos hőmérséklet fenntartása érdekében.
Áramforrás. A hidrogéngenerátorok minden típusát két széles kategóriába lehet sorolni: az egyiket gáz és a másik villamos energia biztosítja.
gyártó. Jobb az előnyben részesített gyártók (Olaszország, USA) előnyben részesítése. Szükséges félni a gyanús vállalkozások által kínált alacsony minőségű termékekről rendkívül alacsony áron.
Kazán működési tippek
Az egység funkcionalitásának javítása érdekében fontos betartani a mellékelt utasításokat. Lehetőség van a készülék működésének javítására további részletek hozzáadásával (ezáltal szigorúan be kell tartani a biztonsági szabályokat).
Az égőre szerelt lángérzékelő javítja a rendszer biztonságát. Amikor a tűz eltűnik, a készülék automatikusan blokkolja a gyúlékony gáz áramlását az égőbe, ezzel megakadályozva, hogy belépjen a helyiségbe
Különleges érzékelőket telepíthet a hőcserélő belsejébe, hogy figyelemmel kísérje a vízmelegítés növekedését, valamint kiegészítse az égő kialakítását a szelepekkel.
Csak csatlakoztassa közvetlenül hőmérséklet-érzékelőúgy, hogy a kazán automatikusan kikapcsoljon, amint a fűtés eléri a beállított értéket.
Hasznos továbbá a kazán normál hűtésére szolgáló készülék telepítése is.
A hidrogénnel ellátott készülékek nem csak a ház egyetlen fűtőberendezésére használhatók, hanem más fűtési rendszerekkel is kombinálhatók. Ebben az esetben a fő hőberendezések alacsony hőmérsékletű üzemmódban működhetnek.
Abban az esetben, ha betartják az egység működési normáit, a hidrogénnel foglalkozó munka több mint tucat éve szolgál majd. Bár az ilyen eszközök jótállási ideje 15 év, a gyakorlatban jól működnek 20-30 évig.
Az ilyen eszközök javítása nem lesz nehéz egy tapasztalt mester számára, mivel a hidrogén kazán fogalma nem különbözik nagyon más típusú üzemanyaggal működő analógoktól.
Top 5 gyárilag előállított hidrogéngenerátor
Az első cég, amely gyártotta és szabadalmaztatta a hidrogénüzemű kazán gyártási technológiáját, az olasz cég volt. Giacomini. Ökológiai gyártási módszerekre specializálódott: geotermikus szivattyúk, napelemek és mások.
A H2ydroGEM egy katalitikus égéstér, amelynek minden szarvában olyan anyag van, amely felgyorsítja a hidrogén égési reakcióját. Ennek következtében a folyamat viszonylag alacsony hőmérsékleten megy végbe.
Jelenleg ezeket a modelleket amerikai, kínai, európai vállalatok gyártják, tartományuk azonban nem túl széles az egyéb típusú kazánokkal összehasonlítva üzemanyag.
A hidrogénrendszerek legjobb gyári modelljei
A legnépszerűbb modellek közül a következőket látjuk:
- MegaTank100 - generátor, a hálózatból származó villamos energiával. Megbízható többszintű védelmi rendszerrel rendelkezik a túlmelegedés és a rövidzárlat ellen, ami garantálja a biztonságos és eredményes munkát. A modell költsége a konfigurációtól függ.
- STAR-2000 - egy drága egység (> 200 000 rubel) kiváló műszaki jellemzőkkel rendelkezik. Annak ellenére, hogy ez a generátor minimális energiát fogyaszt, 251-300 négyzetméteres helyiséget tud felmelegíteni.
- Kingkar - Kiváló üzemi tulajdonságokkal rendelkező hálózati készülék. A modell költsége meglehetősen magas - mintegy 100 ezer rubelt, de a gazdaságos energiafogyasztás megtéríti.
- H2-2 - olasz extra osztályú berendezések magas áron (kb. 250 000 rubel). lehetővé teszi a levegő nagy térben történő melegítését (300 m-től)3 és annál magasabb), minimális villamosenergia-fogyasztással.
- Szabad energia - kiváló minőségű eszközök demokratikus költséggel 15-35 ezer rubel tartományban (az ár a teljesítménytől és egyéb jellemzőktől függ). Fel van szerelve egy vezérlőegységgel, amely számos folyamatot automatizál, többszintű érzékelő feszültséget és nyomásszabályozást.
Vannak más modellek is különböző árkategóriákban.
Hogyan készítsünk saját kazánt?
A fűtés generátorai meglehetősen egyszerűek. Ismert szakképzettségi szinttel lehet az eszközt magának kell összeállítani. Ugyanakkor a hidrogénkeverék robbanásveszélyessége miatt az ilyen munkák rendkívüli felelősséget, az ilyen eszközök biztonsági mérnöki és telepítési tapasztalatának ismeretét igénylik.
Az öngyártó eszközzel nem lesz képes megszabadulni a jelentős pénzügyi költségektől, mivel néhány komponens jobb, ha készen áll. A nagy kockázat a gyári beállításokra gondol, amihez a gyártók hosszú távú garanciákat adnak
A saját hidrogénkazán készítésének folyamata több szakaszra osztható.
1. lépés – rajzolás és anyagok előkészítése. Először is hasonló projekteket kell találni az interneten annak érdekében, hogy alapul szolgáljanak egy olyan eszközhöz, amely minden feltételnek és lehetőségnek megfelelne.
Szükséges pontosan kiszámítani az összes mutatót, és mindenekelőtt a szükséges energiát, valamint a kazán gyártásához használt anyagokról dönteni. A legjobb megoldás ferromágneses ötvözeteknek tekinthető, de nem megfelelő acélból készült.
Bár a hidrogéngenerátor különböző tervekkel rendelkezhet, a következő részletek ugyanazok maradnak:
- 12 voltos áramforrás;
- tartály, ahol a szerkezet el lesz helyezve;
- Legalább 30 A kapacitású PWM szabályozó;
- több különböző átmérőjű, acélból, rozsdamentes acélból készült cső;
- acéllemez;
- fémfűrész;
- gázégő - Jobb készen áll, a boltban vásárolt.
2. lépés – elektrolit termelés. Az elektrolizálóval felszerelt lemezek gyártásához közepes vastagságú acéllemezt kell készíteni. A fém, fémfűrész vagy más szerszám ollóval egyenlő csíkokra vágja 18 vagy több darabot (a számnak feltétlenül párosnak kell lennie).
Mindegyikük fordított országából meg kell fúrni lyukakat a csavarok számára, amelyekre szükség van ahhoz, hogy ezeket az elemeket az elektrolitban teljesen helyben tartsák.
Minden lemez anódokra és katódokra van felosztva, a felosztástól függően a vezetékek csatlakoznak hozzájuk, pozitív és negatív töltések továbbítására.
Az egyenáram használata hatékonyabb, mint a váltakozó áram használata. Forrásként a legjobb PWM típusú generátort használni.
3. lépés – sejtegység. Ennek az elemnek a gyártásához a legjobb anyag a rozsdamentes acél. A téglalap vagy négyzet alakú szilárd szerkezetet fémből hegesztjük, majd vízbe vagy H keverékébe öntjük.2A katalizátorral O-t és a csatlakoztatott vezetőkkel ellátott lemezeket is elhelyezzük.
4. lépés – égő kapcsolat. A készülék felső részén egy égő van felszerelve - jobb, ha a vásárlási modellt használjuk, amelyet egy szaküzletben lehet megvásárolni.
5. lépés – szeparátor telepítése és csatlakoztatásaamely a hidrogénnek a gázkeverékből való elválasztásához szükséges.
Végül egy csövet helyezünk, amelyre H2 az égőre emelkedik, és összekapcsolja a hőt eltávolító és az egész házban elosztó elemeket is.
Melyik víz jobb - sima vagy desztillált?
Az egyik kérdés, amit a hidrogénkazánok tulajdonosai gyakran kérdeznek, az eszközök üzemeltetéséhez használt vízről szól.
A hidrogénkazán működtetéséhez desztillált vizet lehet megvásárolni a boltokban, vagy önállóan felállítani a gyártását, egyszerű telepítéssel.
A szakértők szerint a legjobb teljesítményű gyár vagy házi készítésű eszközök bizonyítják, amikor dolgoznak desztillált vizet, amelyhez nagyon kevés nátrium-hidroxidot adunk (10 liter H2O-ra - egy asztalra kanál).
Ugyanakkor a hidrogénkazán sikeresen működhet a csapvízen, a legfontosabb, hogy nem tartalmaz nehézfémeket.
Következtetések és hasznos videó a témáról
Az alábbi videóban áttekintést fog kapni egy, a híres koreai DAEWOO cég által gyártott hidrogénüzemanyaggal működő gázkazán modelljéről.
Nem indokolt, hogy a hidrogént a jövő tüzelőanyagának nevezzük: ez a gáz az olcsó, környezetbarát üzemanyag szinte korlátlan erőforrásává válhat, amely különböző létesítményekben használható.
A gyárilag vagy önállóan gyártott hidrogénüzemű kazán lehetővé teszi önálló fűtési rendszer létrehozását. Ez segít jelentősen csökkenteni a lakhatási és kommunális szolgáltatások kifizetéseit, dönt a kényelmes hőmérséklet fenntartásáról a nappaliban és a helyiségekben.
Van tapasztalata a hidrogén üzemanyagként való alkalmazásában? Szeretne kérdéseket feltenni a témával kapcsolatban, vagy mesélni a találmányáról? Kérjük, kommentálja a kiadványt, vegyen részt a megbeszéléseken és készítsen fényképeket a házi termékekről. A visszacsatolási blokk az alábbiakban található.
