Vandvarmekedel: enhed + driftsprincip + valgkriterier

Principperne for alternativ energi får i stigende grad forbrugerne opmærksomhed. I mange henseender letter dette stigningen i toldsatserne for traditionelle energibærere samt periodiske fejl på servicemarkedet.

Under disse omstændigheder betragtes en brintopvarmningskedel som en af ​​de mest lovende typer enheder, der fungerer på vedvarende brændstoffer, som er gas H₂.

Før du beslutter at købe en sådan enhed, er det nødvendigt at gøre dig bekendt med princippet for dens drift og vurdere fordele og ulemper ved at bruge brint som brændstof. Disse spørgsmål er blevet undersøgt af os og er beskrevet detaljeret i artiklen.

Derudover identificerede vi de parametre, der skal overvejes, når du vælger en kedel, gav tip til drift og udarbejdede en oversigt over de bedste fabriksbrintgeneratorer. Fans af hjemmelavet praktisk instruktion til montering af enheden med egne hænder.

Egenskaber ved brint som brændstof

Som nævnt ovenfor er brændstoffet til sådanne enheder brint, den letteste gas i naturen, der mangler farve og lugt. Blandt dens fordele kan kaldes en stor mængde varme, der frigøres under forbrændingen af ​​H₂ (121 MJ / kg, mens der kun frigøres 40 MJ / kg under propanforbrænding).

Under normale forhold brænder brint ved en temperatur på + 2000 ° C, men ved hjælp af en katalysator kan det reduceres til + 300 ° C. Dette giver dig mulighed for at fremstille kedler af budgetstål og ikke af dyre sjældne jordartsmetaller.

Brint er ikke-giftigt, hvilket sikrer sikkerheden ved brugen i hverdagen. Når dette stof forbrændes, opnås vanddamp, der forbedrer det indendørs mikroklima og ikke har brug for skorstene.

Ved brug af brint skal sikkerhedsregler overholdes nøje: hvis gassen bruges forkert eller i kontakt med en åben ild, kan en destruktiv eksplosion opstå

Blandt ulemperne er den øgede eksplosivitet af brint, især når det blandes med luft eller ilt, hvilket fører til dannelse af detonerende gas.

Fordele og ulemper ved brintkedler

Styrken af ​​sådanne enheder er:

1. Fuld miljøvenlighed. Nedbrydningsprodukter af vand skader ikke atmosfæren, de er helt sikre for sundheden for mennesker og kæledyr.
2. Høj effektivitetsniveauhvilket kan nå op på 96%. Dette er markant højere end effektiviteten af ​​diesel, naturgas eller kul.
3. Gemme naturressourcer gennem ansøgning alternative energikilder.
4. Lav pris modtog kalorier. Der er nok vand og lidt elektricitet til sådanne enheder.

På samme tid har sådanne enheder svagheder.

Blandt minusserne inkluderer følgende nuancer:

1. Krævende vedligeholdelse. For den højest mulige produktionsgrad af H₂, er det nødvendigt at udskifte metalplader hvert år. Ud over udskiftning af elektroderne skal der regelmæssigt tilføjes en katalysator for at producere den planlagte mængde energi. Hyppigheden af ​​denne procedure afhænger af strømmen samt funktionerne i en bestemt model.
2. Høj omkostning - Fabriksinstallationen koster ikke mindre end 35-40 tusind rubler.
3. Eksplosionsfare med en stigning i det normaliserede tryk i kedlen.
4. Hydrogencylindermangel - de ses ganske sjældent på salg.
5. Begrænset valg. Da sådanne opvarmningsanordninger ikke er for almindelige på det russiske marked, er det ikke altid muligt hurtigt at finde den rigtige model såvel som at finde kompetente specialister til installation og reparation af udstyr.
6. Behovet for kommunikation. For at enheden skal fungere, er en konstant forbindelse til strømforsyningen til elektrolysereaktionen såvel som til en vandkilde, hvis strømningshastighed afhænger af enhedens effekt, nødvendig.

Det skal bemærkes, at producenterne er meget opmærksomme på nye teknologier, stræber efter at forbedre brintkedler, fjerne eller minimere ulemper.

Princippet for drift af varmeanlægget

På grund af sin aktivitet har H₂ i sin rene form forekommer den ikke i naturen, det er dog ganske enkelt at isolere det fra almindeligt vand ved elektrolyse, mens gasformigt ilt også frigives.

I det viste billede kan du se et skematisk diagram over det varmeudstyr, der fungerer på brint, der angiver alle strukturelle elementer (+)

For at varmeapparatet skal fungere, skal du først H₂. Dette finder sted i et specielt rum, der er reserveret til, at en lignende reaktion kan opstå. Væske hældes i beholderen, hvor metalpladerne nedsænkes.

En elektrisk strøm med specielt valgt renhed tilføres dem, under hvilken påvirkning H frigives₂ og om₂og også som et biprodukt - vanddamp.

Den resulterende blanding ledes gennem en speciel enhed - en kemisk separator, hvormed det er muligt at isolere brint og adskille det fra andre urenheder. Den rensede gas tilføres til den brænder, som ventilen er monteret på.

Det hindrer bevægelse af H₂ til den anden side, hvilket forhindrer en eksplosion. I dette tilfælde vil ilt og vanddamp gennem et andet system falde ned i en speciel beholder.

Yderligere passerer gasformigt brint gennem beskyttelsesenheden og kommer ind i forbrændingskammeret. Her reagerer den med gas i nærværelse af en katalysator, som et resultat af hvilken der genereres varme, som kommer ind i hjemmevarmesystemet gennem en varmeveksler.

Vanddamp, der frigøres i kammeret gennem en specielt tildelt kanal, returneres til elektrolytbeholderen og anvender således recirkulationsprocessen.

Effektjustering udføres ved hjælp af specielt udstyrede kanaler, hvis antal kan nå seks.En katalysator er indeholdt i hver af disse enheder, så når du tænder for den, starter varmeproduktionsprocessen.

Gasstrømmen, der opvarmes til en temperatur på 40 ° C, begynder at bevæge sig til en varmeveksler placeret i forbrændingskammeret.

Takket være de separate strukturer kan kanalerne fungere uafhængigt af hinanden, hvilket giver dig mulighed for kun at medtage en del af dem.

Processen med at fremstille brint i moderne elektrolyseapparater er fuldt automatiseret. Den eneste manuelle proces er at fylde systemet med vand.

Moderne modeller er også udstyret med forskellige enheder, for eksempel vandstandindikatorer og tryksensorer, som gør det muligt for dem at arbejde i automatisk tilstand og reagere hurtigt i uforudsete situationer.

Komponenter i en hydrogenenhed

Designet af et brintbaseret varmesystem er ganske enkelt.

Boilerat spille rollen som en varmeveksler er det vigtigste element, hvor brint produceres.

En brintfyret kedel kan samles fra tilgængelige elementer, og til dens drift kræves kun almindeligt eller destilleret vand (+)

Elektrolysator - den vigtigste aktive del af kedlen, hvor der sker en elektrolytisk reaktion, der fører til nedbrydning af vand i H₂ og om₂. Elementet er et reservoir fyldt med vand, hvor metalelektroder er placeret med maksimal strømledningsevne.

Ledninger er forbundet til pladerne, gennem hvilke der leveres elektricitet.

Brænder - en anordning, der bidrager til opvarmning af kølevæsken i varmesystemet. Placeret i forbrændingskammeret leveres en gnist til at antænde den.

Brænderventil - en speciel del placeret øverst på enheden. Takket være denne detalje H₂, stiger op, let overvinder en barriere utilgængelig for andre frigivne stoffer og kommer direkte ind i brænderen.

I fabrikke brintkedler leveres en kontrolenhed. Panelet viser spændings- og strømindikatorer, en effektregulator og håndtag til indstilling af andre parametre

Pipeline - kommunikation, der afgår fra enheden og bruges til at levere varme til alle husets værelser. Til båndbrug opvarmningsrør med en diameter på 25-32 mm. Ved lægning skal du overholde den grundlæggende regel: diameteren for hver efterfølgende gren skal være mindre end den forrige.

Generatorudvælgelseskriterier

Når man beslutter at købe en sådan teknik, er det vigtigt at være opmærksom på følgende kriterier.

Strøm. For moderne apparater kan værdien af ​​denne indikator variere markant, hvilket giver dig mulighed for at vælge den bedste mulighed for både et lille hus og en to-, tre-etagers bygning.

Det gennemsnitlige vandforbrug i moderne modeller af generatoren er ikke for stort. Inden for 24 timer, til betjening af enheden, er der behov for ca. 5,5 liter, på grund af hvilken der produceres 1,2-2 liter brændstof

Antal kredsløb. På brintdrevne apparater er der normalt installeret et varmekredsløb. I nogle modeller er der også en ekstra installation af det andet (opvarmning) kredsløb.

Elforbrug. Dagens teknologi gør det muligt at opnå fremragende varmeeffekt ved hjælp af et minimum af elektricitet. Energiforbruget for forskellige typer generatorer varierer fra 1,2 til 3 kW på 1 time.

Lavt strømforbrug opnås på grund af det faktum, at brintkedlen ikke fungerer kontinuerligt, men kun for at opretholde en bestemt temperatur i rummet.

Strømforsyning. Alle sorter af brintgeneratorer kan opdeles i to store kategorier: den ene fungerer fra gas, den anden fra elektricitet.

Fabrikant. Det er bedre at foretrække pålidelige producenter (Italien, USA).Du skal være på vagt over for produkter af dårlig kvalitet, der tilbydes af tvivlsomme virksomheder til ekstremt lave priser.

Tip til kedeldrift

For at forbedre enhedens funktionalitet er det vigtigt at overholde de vedlagte instruktioner. Du kan forbedre driften af ​​enheden ved at tilføje yderligere detaljer (i dette tilfælde skal du nøje følge sikkerhedsreglerne).

En flammedetektor monteret på brænderen forbedrer systemsikkerheden. Når ilden slukker, lukker enheden automatisk strømmen af ​​brændbar gas ind i brænderen, hvilket forhindrer den i at komme ind i rummet

Det er muligt at montere specielle sensorer i varmevekslerens indre del, der tillader sporing af stigningen i vandopvarmningsindikatorer samt komplement til brænderkonstruktionen med afspærringsventiler.

Tilslut det bare direkte til temperatur målerså kedlen slukker automatisk, så snart opvarmningen når den indstillede værdi.

Det er også nyttigt at installere en standardiseret kedelkøleanordning.

Brintanordninger kan ikke kun bruges som det eneste varmeudstyr i huset, men også kombineret med andre varmesystemer. De vigtigste varmeanlæg kan i dette tilfælde arbejde i lavtemperaturtilstand.

I tilfælde af overholdelse af driftsstandarderne fungerer en brintdrevet enhed i mere end et dusin år. Selvom garantiperioden for sådanne enheder er 15 år, kan de i praksis arbejde effektivt i 20-30 år.

Reparation af sådanne anordninger vil ikke være vanskeligt for en erfaren håndværker, da kredsløbsdiagrammet for en brintkedel ikke er for forskellig fra analoger, der fungerer på andre typer brændstof.

Top 5 fabrikke brintgeneratorer

Den første virksomhed, der fremstiller og patenterede en brintkedelteknologi, var en italiensk virksomhed Giacomini. Hun er specialiseret i apparater baseret på miljømetoder til generering af energi: geotermiske pumper, solcellepaneler og andre.

H2ydroGEM er et katalytisk forbrændingskammer, hvori hvert horn er et stof, der fremskynder brintforbrændingsreaktionen. På grund af dette sker processen ved en relativt lav temperatur.

I øjeblikket er sådanne modeller fremstillet af amerikanske, kinesiske, europæiske virksomheder, men deres sortiment er ikke for bredt sammenlignet med kedler, der opererer på andre typer brændstof.

De bedste fabriksmodeller af brintanlæg

Blandt de mest populære modeller bemærker vi:

1. MegaTank100 - generator drevet af elektricitet fra netværket. Det har et pålideligt multiniveau-system til beskyttelse mod overophedning og kortslutning, som garanterer sikkert og produktivt arbejde. Prisen på modellen afhænger af dens konfiguration.
2. STAR-2000 - en dyre enhed (> 200.000 rubler) har fremragende tekniske egenskaber. På trods af at denne generator bruger et minimum af energi, er den i stand til at varme et rum med et areal på 251-300 kvadratmeter.
3. Kingkar - en netværksstyret enhed med fremragende funktionsegenskaber. Omkostningerne ved modellen er ganske høje - omkring 100 tusind rubler, men den refunderes af økonomisk energiforbrug.
4. H2-2 - Italiensk udstyr i klassen "ekstra" til en høj pris (ca. 250.000 rubler). gør det muligt at varme luft i store rum (fra 300 m)³ og derover) med et minimumsforbrug af elektricitet.
5. Fri energi - enheder af høj kvalitet til en overkommelig pris i intervallet 15-35 tusind rubler (prisen afhænger af strøm og andre egenskaber). Udstyret med en styreenhed, der automatiserer mange processer, en multiniveau-sensor til spænding og trykregulering.

Der er også andre modeller i forskellige priskategorier.

Sådan laver du en kedel selv

Varme generatorer har en temmelig let konstruktion. Med et vist kvalifikationsniveau kan du samle enheden selv. På grund af brændstofblandingens eksplosivitet kræver det samtidig ekstremt ansvar, viden om sikkerhedsprocedurer og erfaring med installation af sådanne anordninger.

Med den uafhængige fremstilling af enheden er det ikke muligt at slippe af med de betydelige økonomiske omkostninger, da det er bedre at købe færdige dele af komponenterne. Høj risiko får os til at tænke på fabriksindstillinger, som producenter yder langsigtede garantier for.

Processen med at fremstille en brintkedel med egne hænder kan opdeles i flere trin.

Trin 1 – udførelse af tegning og klargøring af materialer. Først og fremmest skal lignende projekter findes på Internettet for at tænke på en armatur, der er baseret på dem, der opfylder alle betingelser og muligheder.

Det er nødvendigt nøjagtigt at beregne alle indikatorerne og først og fremmest den krævede effekt og også beslutte, hvilke materialer der skal bruges til fremstilling af kedlen. Ferromagnetiske legeringer betragtes som den bedste mulighed, men en beholder lavet af rustfrit stål er meget velegnet.

Selvom opvarmning af en brintgenerator kan have forskellige design, forbliver følgende detaljer uændrede:

• 12-volt strømkilde;
• reservoir, hvor strukturen vil være placeret;
• PWM-controller med en effekt på mindst 30 A;
• flere rør med forskellige diametre lavet af rustfrit stål;
• stålplade;
• båndsav til metal;
• gas-brænder - Bedre færdig, købt i butikken.

Trin 2 – fremstilling af elektrolytter. Til fremstilling af plader, der er udstyret med en elektrolysator, skal du tage et stålplade af medium tykkelse. Ved hjælp af saks til metal, en båndsav eller andet værktøj skæres det i lige strimler i en mængde på 18 eller flere stykker (antallet skal være jævnt).

Fra returlandet er det i hver af dem nødvendigt at bore huller til de bolte, der er nødvendige for at holde disse elementer i elektrolytten fuldstændigt bevægelig.

Vi deler alle pladerne i anoder og katoder, afhængigt af denne opdelingsledninger er forbundet til dem henholdsvis og sender positive og negative ladninger.

Brug af jævnstrøm er mere effektiv end brugen af ​​vekselstrøm. Det er bedst at bruge en PWM-generator som kilde.

Trin nummer 3 – celle samling. Det bedste materiale til fremstilling af dette element er rustfrit stål. En robust rektangulær eller firkantet konstruktion svejses af metal, hvorefter vand eller en blanding af H hældes i det₂O med en katalysator samt forberedte plader med tilsluttet ledningsføring.

Trin 4 – brænderforbindelse. En brænder er monteret i den øverste del af enheden - det er bedre at bruge en købt model, som du kan købe i en specialforretning.

Trin nummer 5 – installation og tilslutning af en separator, hvilket er nødvendigt for frigivelse af brint fra en blanding af gasser.

Afslutningsvis lægges et rør, langs hvilket H₂ stiger op til brænderen, og også elementer, der fjerner varme og distribuerer det i hele huset, er forbundet.

Hvilket vand er bedre - almindeligt eller destilleret

Et af de spørgsmål, som ejere af brintkedler ofte stiller, handler om det vand, der bruges til at betjene apparaterne.

Destilleret vand til driften af ​​brintkedlen kan købes i butikkerne eller oprettes selv for produktion heraf ved hjælp af den enkleste installation

Ifølge eksperter viser fabriks- eller hjemmelavede enheder den bedste ydelse, når man arbejder på destilleret vand, hvortil der tilsættes meget lidt natriumhydroxid (til 10 liter H2O - en spiseskefuld).

En brintkedel kan imidlertid også fungere med vand fra hanen, det vigtigste er, at den ikke indeholder salte af tungmetaller.

Konklusioner og nyttig video om emnet

I videoen nedenfor kan du se en oversigt over modellen til en gaskedel, der er drevet af brintbrændstof, produceret af det berømte koreanske firma DAEWOO.

Brint kaldes ikke uden fremtid fremtidens brændstof: denne gas kan blive en næsten ubegrænset ressource med billigt miljøvenligt brændstof, der kan bruges i forskellige planter.

En kedel med brintbrændstof, der er fremstillet på fabrikken eller på egen hånd, skaber et autonomt varmesystem. Dette vil bidrage til at reducere betalingerne i bolig- og kommunale tjenester markant og beslutter at opretholde en behagelig temperatur i stuer og bryggers.

Har du erfaring med at bruge brint som brændstof? Vil du stille spørgsmål til et emne eller fortælle om din opfindelse? Kommenter publikationen, deltag i diskussioner og efterlad fotos af dine hjemmelavede produkter. Feedbackblokken findes nedenfor.