Načela alternativne energije vse bolj pridobivajo pozornost potrošnikov. To na več načinov olajšuje rast tarif za tradicionalne energetske vire, pa tudi občasne motnje na trgu storitev.
V teh okoliščinah se ogrevalni kotel na vodik šteje za eno najbolj obetavnih vrst naprav, ki delujejo na obnovljivem gorivu, ki je plin H 2 .
Preden se odloči za nakup take enote, se je treba seznaniti z načelom njegovega delovanja, oceniti prednosti in slabosti uporabe vodika kot goriva. Ta vprašanja preučujemo in podrobno predstavljamo v članku.
Poleg tega smo opisali parametre, ki jih je treba upoštevati pri izbiri kotla, svetovati pri obratovanju in pripraviti pregled najboljših tovarniško izdelanih vodikovih generatorjev. Ljubitelji domačih priročnih navodil za sestavljanje z lastnimi rokami.
Lastnosti vodika kot goriva
Kot je navedeno zgoraj, je gorivo za takšne agregate vodik, najlažji plin v naravi, ki nima barve in vonja. Med njegove prednosti sodi tudi velika količina toplote, ki se sprosti pri izgorevanju H 2 (121 MJ / kg, medtem ko se pri gorenju propanov sprosti le 40 MJ / kg).
V normalnih pogojih vodik gori pri temperaturi + 2000 ° C, vendar se lahko s pomočjo katalizatorja zmanjša na + 300 ° C. To omogoča izdelavo kotlov iz poceni jekla in ne iz dragih redkih zemeljskih kovin.
Vodik ni strupen, kar zagotavlja varnost njegove uporabe v vsakdanjem življenju. Ko se ta snov spali, nastane vodna para, ki izboljša notranjo klimo in ne potrebuje dimnikov.
Pri uporabi vodika je treba strogo upoštevati varnostna pravila: če se plin neustrezno uporablja ali pride v stik z odprtim ognjem, se lahko pojavi uničujoča eksplozija.
Pomanjkljivosti vključujejo povečano eksplozivnost vodika, zlasti pri mešanju z zrakom ali kisikom, kar vodi do nastajanja detonacijskega plina.
Prednosti in slabosti vodikovih kotlov
Prednosti teh naprav so:
- Popolna prijaznost do okolja . Produkti razkroja vode ne škodujejo ozračju, saj so popolnoma varni za zdravje ljudi in hišnih ljubljenčkov.
- Visoka stopnja učinkovitosti, ki lahko doseže 96%. To je bistveno višje od učinkovitosti dizelskega goriva, zemeljskega plina ali premoga.
- Varčevanje z naravnimi viri z uporabo alternativnih virov energije.
- Nizka cena kalorij. Za take naprave je dovolj vode in nekaj električne energije.
Hkrati imajo te naprave slabosti.
Med minuse je treba vključiti naslednje nianse:
- Zahtevno vzdrževanje . Za najvišjo stopnjo proizvodnje H 2 je potrebno vsako leto zamenjati kovinske plošče. Poleg zamenjave elektrod se mora redno dodajati katalizator, da se zagotovi načrtovana količina energije. Pogostost tega postopka je odvisna od moči in značilnosti posameznega modela.
- Visoki stroški - tovarna namestitev bo stala ne manj kot 35-40 tisoč rubljev.
- Pri povečanju standardnega tlaka v kotlu obstaja nevarnost eksplozije .
- Pomanjkanje vodikovih jeklenk - redko se pojavljajo pri prodaji.
- Omejena izbira Ker taki grelci niso zelo pogosti na ruskem trgu, ni vedno mogoče hitro najti ustreznega modela, kot tudi najti kompetentne strokovnjake za namestitev in popravilo opreme.
- Potreba po zagotavljanju komunikacij . Za delovanje naprave je potrebno trajno priključiti na električno napajanje za izvedbo reakcije elektrolize, kot tudi na vodni vir, katerega pretok je odvisen od moči naprave.
Treba je omeniti, da proizvajalci namenjajo veliko pozornosti novim tehnologijam, si prizadevajo izboljšati vodikove kotle, odpraviti ali zmanjšati pomanjkljivosti.
Načelo delovanja ogrevalne enote
Zaradi svoje aktivnosti H 2 v svoji čisti obliki ni v naravi, vendar ga je dovolj, da ga preprosto izoliramo iz navadne vode z metodo elektrolize in sproščamo tudi plinasti kisik.
Na prikazani sliki je prikazana shematska naprava ogrevalne opreme, ki deluje na vodiku, z navedbo vseh strukturnih elementov (+)
Za delovanje grelnika je treba najprej pridobiti H 2 . To se dogaja v posebnem prostoru, ki je namenjen za pojav podobne reakcije. Tekočina se vlije v posodo, kjer so potopljene kovinske plošče.
Opremljene so z električno napetostjo posebej izbrane čistosti, pod vplivom katere se sproščata H 2 in O 2, pa tudi vodna para kot stranski produkt.
Nastalo zmes prehaja skozi posebno napravo - kemični separator, s katerim je mogoče izolirati vodik in ga ločiti od drugih nečistoč. Očiščeni plin se dovaja gorilniku, na katerem je nameščen ventil.
Preprečuje gibanje H 2 v drugo smer, kar preprečuje eksplozijo. V tem primeru se kisik in vodna para v drugem sistemu spustita v posebno posodo.
Nato vodikov plin gre skozi zaščitno enoto in vstopi v zgorevalno komoro. Pri tem reagira s plinom v prisotnosti katalizatorja, zaradi česar nastaja toplota, ki skozi toplotni izmenjevalec vstopa v ogrevalni sistem.
Vodna para, ki se sprošča v komori, se vrne preko namenskega kanala v rezervoar elektrolita, s čimer se uporabi postopek recirkulacije.
Prilagoditev moči se izvaja s posebej opremljenimi kanali, katerih število lahko doseže šest. Vsak od teh naprav vsebuje katalizator, tako da se ob vklopu začne proces proizvodnje toplote.
Pretok plina, segret na temperaturo 40 ° C, se začne premikati v toplotni izmenjevalnik, ki se nahaja v zgorevalni komori.
Zaradi ločenih struktur lahko kanali delujejo neodvisno drug od drugega, kar omogoča vključitev le dela teh kanalov.
Postopek pridobivanja vodika v sodobnem aparatu za elektrolizo je popolnoma avtomatiziran. Edini ročni postopek je polivanje vode v sistem.
Sodobni modeli so opremljeni tudi z različnimi napravami, na primer kazalniki vodostaja in senzorjev tlaka, ki jim omogočajo, da delajo v samodejnem načinu in se nujno odzovejo v nepredvidenih situacijah.
Sestavni deli naprave za vodik
Sistem naprave za ogrevanje, ki deluje na vodik, je zelo preprost.
Kotel, ki ima vlogo toplotnega izmenjevalnika, je glavni element pri proizvodnji vodika.
Kotel na vodikov pogon je mogoče sestaviti iz razpoložljivih elementov, za njegovo delovanje pa je potrebna le navadna ali destilirana voda (+).
Elektrolizer je glavni aktivni del kotla, kjer poteka elektrolitska reakcija, ki vodi do razpada vode v H 2 in O 2 . Element je rezervoar, napolnjen z vodo, v katerem so nameščene kovinske elektrode, ki imajo največjo prevodnost toka.
Žice so povezane s ploščami, s katerimi se izvaja oskrba z električno energijo.
Gorilnik - naprava, ki prispeva k segrevanju hladilnega sredstva v ogrevalnem sistemu. Nahaja se v zgorevalni komori, za vžig je na voljo iskra.
Ventil gorilnika je poseben del, ki se nahaja na vrhu naprave. Zahvaljujoč tej podrobnosti, H 2, ki se je dvignil na vrh, zlahka premaga pregrado, ki je nedostopna za druge sproščene snovi, in vstopa neposredno v gorilnik.
V tovarniških vodikovih kotlih je na voljo kontrolna enota. Na plošči so prikazani indikatorji napetosti in toka, nadzor moči in vzvodi za nastavitev drugih parametrov delovanja.
Cevovod - komunikacije, ki se oddaljujejo od enote in se uporabljajo za oddajanje toplote vsem prostorom hiše. Za vezanje uporabite cevi za ogrevanje s premerom 25-32 mm. Pri polaganju sledi temeljno pravilo: premer vsakega naslednjega razvejanja mora biti manjši od prejšnjega.
Merila za izbiro generatorjev
Pri odločanju za nakup takšne tehnike je pomembno paziti na naslednja merila.
Moč . V sodobnih napravah se lahko vrednost tega kazalnika precej razlikuje, kar vam omogoča, da izberete najboljšo možnost za majhno hišo in za dvonadstropno stavbo.
Povprečna poraba vode v sodobnih modelih generatorja ni prevelika. V 24 urah bo za delovanje naprave potrebna približno 5, 5 litra, kar bo ustvarilo 1, 2-2 litra goriva.
Število kontur . Pri napravah, ki delujejo na vodiku, je običajno nameščen ogrevalni krog. Pri nekaterih modelih je zagotovljena tudi dodatna namestitev drugega (ogrevalnega) vezja.
Raven porabe električne energije . Današnja tehnologija nam omogoča, da dosežemo odlične toplotne zmogljivosti pri uporabi minimalne električne energije. Poraba energije različnih vrst generatorjev se giblje od 1, 2 do 3 kW na 1 uro.
Nizka poraba energije je dosežena zaradi dejstva, da vodikov kotel ne deluje neprekinjeno, temveč le za vzdrževanje določene temperature v prostoru.
Vir napajanja Vse vrste generatorjev vodika je mogoče razdeliti v dve široki kategoriji: ena se napaja s plinom, druga pa z elektriko.
Proizvajalec . Bolje je, da se odločite za preverjene proizvajalce (Italija, ZDA). Treba se je bojati izdelkov nizke kakovosti, ki jih ponujajo dvomljiva podjetja po izredno nizkih cenah.
Nasveti za delovanje kotla
Za izboljšanje funkcionalnosti enote je pomembno upoštevati priložena navodila. Delovanje naprave je mogoče izboljšati z dodajanjem dodatnih podrobnosti (s tem je treba dosledno upoštevati varnostna pravila).
Senzor plamena, nameščen na gorilniku, izboljšuje varnost sistema. Ko se ogenj razpusti, naprava samodejno blokira pretok vnetljivega plina v gorilnik in tako prepreči vstop v prostor
V notranjost izmenjevalnika toplote lahko namestite posebne senzorje za spremljanje povečanja ogrevanja vode, kot tudi za dopolnitev zasnove gorilnika z zapornimi ventili.
Dovolj je, da se priključi neposredno na temperaturno tipalo, tako da se kotel samodejno izklopi takoj, ko segrevanje doseže nastavljeno vrednost.
Prav tako je koristno namestiti napravo za normalizirano hlajenje kotla.
Naprave na vodiku se lahko uporabljajo ne samo kot edina ogrevalna oprema v hiši, temveč tudi za kombinacijo z drugimi ogrevalnimi sistemi. V tem primeru lahko glavne toplotne naprave delujejo v nizko temperaturnem načinu.
V primeru skladnosti s standardi delovanja enote, ki delajo na vodiku, bo služil več kot ducat let. Čeprav je garancijska doba takšnih naprav 15 let, lahko v praksi dobro delujejo 20-30 let.
Popravilo takih naprav ne bo težko za izkušenega mojstra, saj koncept vodikovega kotla ni zelo drugačen od analogov, ki delujejo na drugih vrstah goriva.
Top 5 tovarniško izdelanih vodikovih generatorjev
Prvo podjetje, ki je izdelalo in patentiralo tehnologijo za proizvodnjo kotla na vodikov pogon, je italijansko podjetje Giacomini . Specializirana je za naprave, ki temeljijo na ekoloških metodah proizvodnje energije: geotermalne črpalke, sončne celice in drugi.
H2ydroGEM je katalitska zgorevalna komora, v kateri je vsaka snov, katere snov pospešuje reakcijo zgorevanja vodika. Zaradi tega se postopek odvija pri relativno nizki temperaturi.
Trenutno podobne modele izdelujejo ameriška, kitajska in evropska podjetja, vendar njihov obseg ni prevelik v primerjavi s kotli, ki delujejo na druge vrste goriva.
Najboljši tovarniški modeli vodikovih sistemov
Med najbolj priljubljenimi modeli opažamo:
- MegaTank100 - generator, ki se napaja iz električnega omrežja. Ima zanesljiv večnivojski sistem zaščite pred pregrevanjem in kratkim stikom, ki zagotavlja varno in produktivno delo. Cena modela je odvisna od njegove konfiguracije.
- STAR-2000 - draga enota (> 200.000 rubljev) ima odlične tehnične lastnosti. Kljub dejstvu, da ta generator porabi najmanj energije, je sposoben za ogrevanje sobo 251-300 kvadratnih metrov.
- Kingkar je električna naprava z odličnimi delovnimi lastnostmi. Cena modela je precej visoka - približno 100 tisoč rubljev, vendar se povrne z ekonomsko porabo energije.
- H2-2 - italijanski tehnološki razred "ekstra" po visoki ceni (okoli 250.000 rubljev). omogoča segrevanje zraka v velikih prostorih (od 300 m 3 in več) z minimalno porabo električne energije.
- Free Energy - visokokakovostne naprave po razumni ceni v razponu od 15-35 tisoč rubljev (cena je odvisna od moči in drugih značilnosti). Opremljena je z nadzorno enoto, ki avtomatizira številne procese, napetost in regulacijo tlaka na več ravneh.
Obstajajo tudi drugi modeli v različnih cenovnih kategorijah.
Kako narediti kotel sam
Generatorji ogrevanja imajo dokaj enostavno obliko. Z znano stopnjo znanja lahko napravo sami sestavite. Hkrati pa zaradi eksplozivnosti vodikove zmesi takšno delo zahteva izredno odgovornost, poznavanje varnostnega inženirstva in izkušenj z namestitvijo takšnih naprav.
S samoproizvodnjo naprave ne bodo mogli znebiti znatnih finančnih stroškov, saj so nekatere komponente bolje kupiti že pripravljene. Zaradi velikega tveganja razmišljate o tovarniških nastavitvah, za katere proizvajalci dajejo dolgoročna jamstva
Postopek izdelave lastnega vodikovega kotla lahko razdelimo v več faz.
Korak številka 1 - risanje in priprava materialov . Prvič, podobne projekte je treba najti na internetu, da bi na njihovi osnovi razvili napravo, ki bi izpolnjevala vse pogoje in možnosti.
Potrebno je natančno izračunati vse kazalnike, predvsem pa zahtevano moč, ter določiti materiale, ki bodo uporabljeni za izdelavo kotla. Najboljša možnost je feromagnetnih zlitin, vendar je zelo primerna zmogljivost, izdelana iz nerjavečega jekla.
Čeprav ima lahko generator vodika različne izvedbe, ostanejo naslednje podrobnosti enake:
- 12-voltni vir napajanja;
- rezervoar, kjer se bo struktura nahajala;
- PWM regulator z zmogljivostjo najmanj 30 A;
- več cevi različnih premerov, izdelanih iz jekla, nerjavečega jekla;
- jeklena pločevina;
- žaga;
- plinski gorilnik - bolje končal, kupil v trgovini.
Korak 2 - ustvarjanje elektrolitov . Za izdelavo plošč, ki bodo opremljene z elektrolitrom, morate vzeti list jekla srednje debeline. S škarjami za kovino, žago ali drugim orodjem se razreže na enake trakove v velikosti 18 ali več kosov (število mora biti nujno celo).
Iz vzvratne države v vsakem od njih je potrebno izvrtati luknje za vijake, ki bodo potrebni za popolno mirovanje teh elementov v elektrolitu.
Vse plošče so razdeljene na anode in katode, odvisno od tega razdelka, žice so z njimi povezane, oddajajo pozitivne in negativne naboje.
Uporaba enosmernega toka je učinkovitejša kot uporaba izmeničnega toka. Kot vir je najbolje uporabiti generator tipa PWM.
Korak številka 3 - sestavljanje elektrolizatorja . Najboljši material za izdelavo tega elementa je nerjavno jeklo. Iz kovinskega materiala je varjena pravokotna ali kvadratna konstrukcija, po kateri se v njej vlije voda ali mešanica H 2 O s katalizatorjem in pripravijo se pripravljene plošče z vezanimi žicami.
Korak št. 4 - priključite gorilnik . Gorilnik je nameščen v zgornjem delu naprave - bolje je uporabiti model nakupa, ki ga lahko kupite v specializirani trgovini.
Korak številka 5 - namestitev in priključitev separatorja, ki je potreben za ločevanje vodika iz mešanice plinov.
Na koncu je položena cev, vzdolž katere se bo H 2 dvignil do gorilnika, kot tudi elementi, ki so povezani, ki odvajajo toploto in jo razdeljujejo po vsej hiši.
Katera voda je boljša - navadna ali destilirana?
Eno od vprašanj, ki jih lastniki vodikovih kotlov pogosto postavljajo, je vprašanje o vodi, ki se uporablja za delovanje naprav.
Destilirano vodo za delovanje vodikovega kotla lahko kupite v trgovinah ali samostojno postavite v proizvodnjo, s preprosto montažo.
Po mnenju strokovnjakov najboljše tovarniške ali domače naprave dokazujejo, ko delate na destilirani vodi, na katero je dodan zelo malo natrijevega hidroksida (10 litrov H2O - ena žlica).
Однако водородный котел может с успехом функционировать и на водопроводной воде, главное, чтобы в ней не содержались соли тяжелых металлов.
Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi
На представленном ниже видеоролике вы увидите обзор модели газового котла, работающего на водородном топливе, произведенного известной корейской компанией DAEWOO.
Водород не без основания называют топливом будущего: этот газ может стать практически безграничным ресурсом дешевого экологически чистого горючего, которое можно использовать в разных установках.
Котел на водородном топливе, изготовленный в заводских условиях или самостоятельно, позволит создать автономную отопительную систему. Это поможет значительно сократить платежи в ЖКХ, решит вопрос о поддержании комфортной температуры в жилых комнатах и подсобных помещениях.
Есть опыт использования водорода в качестве топлива? Хотите задать вопросы по теме или рассказать о своем изобретении? Пожалуйста, комментируйте публикацию, участвуйте в обсуждениях и оставляйте фотографии своих самоделок. Blok za povratne informacije se nahaja spodaj.