Hidrogén fűtő kazán: eszköz + működési elv + kiválasztási kritériumok

Az alternatív energia alapelvei egyre inkább felhívják a fogyasztók figyelmét. Ezt sok szempontból megkönnyíti a hagyományos energiahordozók tarifáinak emelkedése, valamint a szolgáltatási piac időszakos kudarcai.

Ilyen körülmények között a hidrogénmelegítő kazánt az egyik legígéretesebb típusú megújuló üzemanyaggal működő készüléknek tekintik, amely a H₂.

Mielőtt úgy dönt, hogy ilyen egységet vásárol, meg kell ismerkednie annak működési elvével, fel kell mérnie a hidrogén üzemanyagként történő alkalmazásának előnyeit és hátrányait. Ezeket a kérdéseket mi tanulmányoztuk, és a cikkben részletesebben leírjuk.

Ezenkívül meghatároztuk azokat a paramétereket, amelyeket figyelembe kell venni a kazán kiválasztásakor, tippeket adtunk a működéshez és összeállítottuk a legjobb gyári hidrogéngenerátorok áttekintését. Házi készítésű, praktikus utasítások rajongói számára az egység saját kezű összeszereléséhez.

A hidrogén mint üzemanyag tulajdonságai

Mint fentebb említettük, az ilyen egységek üzemanyaga hidrogén, a természetben a legkönnyebb gáz, színének és szagának hiánya. Előnyei között nagy mennyiségű hőt is fel lehet hívni, amely a H égése során szabadul fel₂ (121 MJ / kg, míg a propán égése során csak 40 MJ / kg szabadul fel).

Normál körülmények között a hidrogén + 2000 ° C hőmérsékleten ég, de katalizátor segítségével + 300 ° C-ra csökkenthető. Ez lehetővé teszi, hogy kazánokat költségvetési acélból készítsen, nem pedig drága ritkaföldfémekből.

A hidrogén nem mérgező, amely biztosítja a mindennapi életben való biztonságos felhasználását. Az anyag elégetésekor olyan vízgőz keletkezik, amely javítja a beltéri mikroklimatát, és nincs szüksége kéményekre.

Hidrogén használatakor szigorúan be kell tartani a biztonsági szabályokat: ha a gázt helytelenül használják, vagy nyílt lánggal érintkeznek, romboló robbanás fordulhat elő.

A hátrányok között szerepel a hidrogén fokozott expozíciós képessége, különösen ha azt levegővel vagy oxigénnel keverik, ami robbanógáz képződéséhez vezet.

A hidrogénkazánok előnyei és hátrányai

Az ilyen készülékek erősségei a következők:

1. Teljes környezetbarát. A víz bomlástermékei nem ártanak a légkörnek, teljesen biztonságosak az emberek és a háziállatok egészségére.
2. Magas hatékonyságamely elérheti a 96% -ot. Ez jelentősen meghaladja a dízel, a földgáz vagy a szén hatékonyságát.
3. Természeti erőforrások megtakarítása alkalmazáson keresztül alternatív energiaforrások.
4. Alacsony ár kapott kalóriát. Van elegendő víz és némi áram az ilyen eszközökhöz.

Ugyanakkor az ilyen eszközöknek vannak gyengeségei.

A mínuszok között szerepel a következő árnyalatok:

1. Karbantartási igény. A H előállításának a lehető legmagasabb fokához₂, évente le kell cserélni a fémlemezeket. Az elektródák cseréje mellett rendszeresen katalizátort kell hozzáadni a tervezett energiamennyiség előállításához. Ennek az eljárásnak a gyakorisága függ a teljesítménytől, valamint az adott modell tulajdonságaitól.
2. Magas költségek - A gyári telepítés nem kevesebb, mint 35–40 ezer rubelt fog.
3. Robbanásveszély a kazán normalizált nyomásának növekedésével.
4. Hidrogénpalack hiány - meglehetősen ritkán találkoznak velük.
5. Korlátozott választás. Mivel az ilyen fűtőberendezések nem túl gyakoriak az orosz piacon, nem mindig lehetséges gyorsan megtalálni a megfelelő modellt, valamint hozzáértő szakembereket találni a felszereléshez és a berendezések javításához.
6. A kommunikáció szükségessége. A készülék működéséhez állandó kapcsolat szükséges az elektrolízishez szükséges tápegységgel, valamint egy vízforrással, amelynek áramlási sebessége az eszköz teljesítményétől függ.

Meg kell jegyezni, hogy a gyártók nagy figyelmet fordítanak az új technológiákra, és törekednek a hidrogénkazánok fejlesztésére, a hátrányok kiküszöbölésére vagy minimalizálására.

A fűtőegység működésének elve

Tevékenysége miatt H₂ tiszta formájában nem fordul elő a természetben, azonban elektrolízissel elég egyszerű elkülöníteni a normál víztől, miközben gáznemű oxigén is felszabadul.

A bemutatott képen látható a hidrogénnel működő fűtőberendezés sematikus rajza, feltüntetve az összes szerkezeti elemet (+)

A melegítő működéséhez először H értéket kell szereznie₂. Ez egy speciális rekeszben zajlik, amely hasonló reakció bekövetkezésére van fenntartva. Folyadékot öntenek az edénybe, ahol a fémlemezek merülnek.

Speciálisan kiválasztott tisztaságú elektromos áramot vezetnek nekik, amelynek hatására H szabadul fel₂ és Ó₂, valamint melléktermékként - vízgőz.

A kapott keveréket egy speciális eszközön - egy kémiai elválasztón keresztül - vezetik át, amellyel a hidrogént el lehet különíteni, elkülönítve más szennyeződésektől. A tisztított gázt az égőbe továbbítják, amelyre a szelepet fel vannak szerelve.

Gátolja a H mozgását₂ a másik oldalra, amely megakadályozza a robbanást. Ebben az esetben az oxigén és a vízgőz egy másik rendszeren keresztül esik le egy speciális tartályba.

Ezenkívül a gáznemű hidrogén átjut a védőegységen és belép az égési kamrába. Itt katalizátor jelenlétében reagál gázzal, amelynek eredményeként hő képződik, amely hőcserélőn keresztül jut a ház fűtési rendszerébe.

A kamrában egy speciálisan elosztott csatornán keresztül felszabaduló vízgőz visszakerül az elektrolit tartályba, ezáltal a recirkulációs folyamatot alkalmazva.

A teljesítmény beállítását speciálisan felszerelt csatornákkal hajtják végre, amelyek száma eléri a hatot.Ezen eszközök mindegyikében van egy katalizátor, így amikor bekapcsolja, megkezdődik a hőtermelő folyamat.

A 40 ° C-ra melegített gázáram elindul az égési kamrában lévő hőcserélő felé.

A különálló struktúráknak köszönhetően a csatornák egymástól függetlenül működhetnek, ami lehetővé teszi, hogy csak egy részüket tartalmazza.

A hidrogén előállításának folyamata a modern elektrolízisberendezésben teljesen automatizált. Az egyetlen kézi eljárás a rendszer vízzel való feltöltése.

A modern modellek különféle eszközökkel, például vízszintjelzőkkel és nyomásérzékelőkkel vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy automatikus üzemmódban dolgozzanak és váratlan helyzetekben sürgősen reagáljanak.

A hidrogén egység alkatrészei

A hidrogén alapú fűtési rendszer megtervezése meglehetősen egyszerű.

üsta hőcserélő szerepe a hidrogéntermelés fő eleme.

A hidrogénüzemű kazán összeszerelhető a rendelkezésre álló elemekből, és működéséhez csak normál vagy desztillált vízre van szükség (+)

Elektrolizátor - a kazán fő aktív része, ahol elektrolitikus reakció következik be, amely a víz bomlásához vezet H₂ és Ó₂. Az elem vízzel töltött tartály, amelybe olyan fém elektródákat helyeznek el, amelyek maximális áramvezető képességgel bírnak.

A lemezekhez vezetékek vannak csatlakoztatva, amelyeken keresztül áramot szolgáltatnak.

égő - egy eszköz, amely hozzájárul a hűtőfolyadék melegítéséhez a fűtési rendszerben. Az égési kamrában található egy szikra, amely meggyújtja.

Égőszelep - egy speciális alkatrész, amely az eszköz tetején található. Ennek a részletnek köszönhetően H₂, felfelé emelkedik, könnyen átlép egy olyan akadályt, amelyhez nem fér hozzá más kibocsátott anyagok, és közvetlenül belép az égőbe.

A gyári hidrogénkazánokban vezérlőegység található. A panelen megjelennek a feszültség és az áram jelzői, a teljesítményszabályozó és a karok az egyéb paraméterek beállításához

csővezeték - az egységtől eltérő és a ház minden helyiségének hőellátására szolgáló kommunikáció. Árukapcsoláshoz fűtőcsövek átmérője 25-32 mm. Fektetésekor vegye figyelembe az alapvető szabályt: minden egyes következő ág átmérőjének kevesebbnek kell lennie, mint az előzőnek.

Generátor kiválasztási kritériumok

Az ilyen technika megvásárlásakor fontos figyelembe venni a következő kritériumokat.

teljesítmény. A modern készülékek esetében ennek a mutatónak az értéke jelentősen eltérhet, ami lehetővé teszi a legjobb lehetőség kiválasztását mind a kis ház, mind a két- és háromszintes épület esetében.

A generátorok átlagos vízfogyasztása nem túl nagy. A készülék működéséhez 24 órán belül kb. 5,5 literre van szükség, amelynek eredményeként 1,2–2 liter üzemanyag keletkezik

Az áramkörök száma. A hidrogénüzemű készülékeken általában fűtőkört telepítenek. Egyes modellekben a második (fűtési) kör további felszerelése is rendelkezésre áll.

Villamosenergia-fogyasztás. A mai technológia lehetővé teszi a kiváló hőteljesítmény elérését minimális áramfogyasztással. A különféle típusú generátorok energiafogyasztása 1,2 és 3 kW között változik 1 óra alatt.

Alacsony energiafogyasztást érhet el az a tény, hogy a hidrogénkazán nem folyamatosan működik, hanem csak egy bizonyos hőmérséklet fenntartása érdekében a helyiségben.

Áramforrás. A hidrogéngenerátorok minden fajtája két nagy kategóriába sorolható: az egyik gázból, a másik villamos energiából áll.

gyártó. Sokkal jobb, ha a megbízható gyártókat részesíti előnyben (Olaszország, USA).Vigyázni kell a kétes vállalkozások által kínált rossz minőségű termékekre rendkívül alacsony áron.

A kazán működési tippei

Az egység funkcionalitásának javítása érdekében fontos, hogy tartsa be a mellékelt utasításokat. Javíthatja az eszköz működését további részletek hozzáadásával (ebben az esetben szigorúan be kell tartania a biztonsági szabályokat).

Az égőre szerelt lángérzékelő javítja a rendszer biztonságát. A tűz oltásakor a készülék automatikusan kikapcsolja az éghető gáz áramlását az égőbe, megakadályozva annak belépését a helyiségbe

A hőcserélő belső részébe speciális érzékelők szerelhetők, amelyek lehetővé teszik a vízmelegítés növekedésének nyomon követését, valamint az égő kialakításának elzáró szelepekkel történő kiegészítését.

Csak csatlakoztassa közvetlenül a hőmérséklet-érzékelőúgy, hogy a kazán automatikusan kikapcsoljon, amint a fűtés eléri a beállított értéket.

Hasznos egy standardizált kazánhűtő berendezés telepítése.

A hidrogénkészülékek nemcsak a ház egyetlen fűtőberendezéseként használhatók, hanem más fűtőrendszerekkel kombinálva is. A fő hőművek ebben az esetben alacsony hőmérsékleten működhetnek.

Az üzemeltetési előírások betartása esetén a hidrogénüzemű egység több mint tucat éven keresztül szolgál majd. Noha az ilyen eszközökre 15 év garanciaidő áll rendelkezésre, a gyakorlatban ezek hatékonyan működhetnek 20-30 évig.

Az ilyen eszközök javítása nem lesz nehéz a tapasztalt kézművesek számára, mivel a hidrogénkazán kapcsolási rajza nem különbözik túlságosan a más üzemanyagtípusokon működő analógoktól.

A legnépszerűbb 5 gyári hidrogéngenerátor

A hidrogénüzemű kazánok technológiáját elsőként olasz vállalat gyártotta és szabadalmaztatta Giacomini. Az energiatermelés környezetvédelmi módszerein alapuló eszközökre szakosodott: geotermikus szivattyúk, napelemek és mások.

A H2ydroGEM egy katalitikus égéskamra, amelynek minden kürtjén van egy anyag, amely felgyorsítja a hidrogén égési reakcióját. Emiatt a folyamat viszonylag alacsony hőmérsékleten zajlik le.

Jelenleg az ilyen modelleket amerikai, kínai és európai vállalatok gyártják, ám kínálatuk nem túl széles, összehasonlítva más típusú üzemanyagokkal működő kazánokkal.

A hidrogénrendszerek legjobb gyári modelljei

A legnépszerűbb modellek között megjegyezzük:

1. MegaTank100 - a hálózatból származó villamos energiával működő generátor. Megbízható többszintű védelemmel rendelkezik a túlmelegedés és rövidzárlat ellen, amely garantálja a biztonságos és eredményes munkát. A modell költsége a konfigurációtól függ.
2. STAR-2000 - egy drága egység (> 200 000 rubel) kiváló műszaki tulajdonságokkal rendelkezik. Annak ellenére, hogy ez a generátor minimális energiát fogyaszt, képes felmelegíteni egy helyiséget, amelynek területe 251-300 négyzetméter.
3. Kingkar - kiváló működési tulajdonságokkal rendelkező, hálózattal működtetett eszköz. A modell költsége meglehetősen magas - körülbelül 100 ezer rubelt, de ezt a gazdaságos energiafogyasztás megtéríti.
4. H2-2 - Az "extra" osztály olasz felszerelése magas áron (kb. 250 000 rubel). lehetővé téve a levegő melegítését hatalmas terekben (300 m - re)³ és annál magasabb), minimális áramfogyasztással.
5. Ingyenes energia - kiváló minőségű eszközök megfizethető áron, 15-35 ezer rubel tartományban (az ár a kapacitástól és más jellemzőktől függ). Felszerelve egy vezérlőegységgel, amely sok folyamatot automatizál, egy többszintű érzékelővel a feszültség és a nyomás szabályozására.

Különböző kategóriákban vannak más modellek is.

Hogyan készítsünk önálló kazánt

A fűtőgenerátorok meglehetősen könnyű felépítésűek. Egy bizonyos szintű készséggel megteheti magad szerelje össze a készüléket. Ugyanakkor a hidrogénkeverék robbanékonysága miatt ez a munka rendkívüli felelősséget, a biztonsági eljárások ismeretét és az ilyen eszközök telepítésének tapasztalatait igényli.

Az eszköz független gyártásával nem lehet megszabadulni a jelentős pénzügyi költségektől, mivel jobb, ha egyes alkatrészeket már készen is vásárol. A magas kockázat arra készteti a gyári beállításokat, hogy a gyártók hosszú távú garanciákat vállaljanak.

A hidrogénkazán saját kezű elkészítésének folyamata több szakaszra osztható.

1. lépés – rajzok készítése és anyagok előkészítése. Mindenekelőtt hasonló projekteket kell megtalálni az interneten annak érdekében, hogy egy olyan alapra gondoljunk, amely minden feltételeket és lehetőségeket kielégít.

Pontosan meg kell számítani az összes mutatót, és mindenekelőtt a szükséges teljesítményt, és el kell döntenie a kazán gyártásához felhasznált anyagokról is. A ferromágneses ötvözeteket tekintik a legjobb megoldásnak, ám a rozsdamentes acélból készült tartály nagyon megfelelő.

Bár a hidrogéngenerátor melegítése eltérő lehet, a következő részletek változatlanok maradnak:

• 12 voltos áramforrás;
• rezervoár, ahol a szerkezet található;
• Legalább 30 A teljesítményű PWM vezérlő;
• több rozsdamentes acélból készült, különböző átmérőjű cső;
• acéllemez;
• fémfűrész;
• gázégő - Jobb kész, a boltban vásárolt.

2. lépés – elektrolitok előállítása. Az elektrolizátorral ellátott lemezek gyártásához közepes vastagságú acéllemezt kell készítenie. Fém ollóval, fűrészfogóval vagy más szerszámmal egyenletes csíkokra vágjuk legalább 18 darabot (a számnak párosnak kell lennie).

A visszatérő országból mindegyikben fúrni kell azokat a csavarokat, amelyek szükségesek ezeknek az elemeknek az elektrolit teljes mozgásának megtartásához.

Az összes lemezt anódokra és katódokra osztjuk, attól függően, hogy az osztóvezetékek vannak-e velük összekötve, pozitív és negatív töltéseket továbbítva.

Az egyenáram használata hatékonyabb, mint a váltakozó áram használata. A legjobb, ha forrása egy PWM típusú generátor.

3. lépés – cella összeszerelés. A elem készítéséhez a legjobb anyag a rozsdamentes acél. Robosztus, téglalap vagy négyzet alakú szerkezetet hegesztenek fémből, majd vizet vagy hidrogén-keveréket öntenek bele₂O katalizátorral, valamint előkészített lemezek csatlakoztatott vezetékekkel.

4. lépés – égő csatlakoztatása. Az eszköz felső részébe égő van felszerelve - jobb, ha egy megvásárolt modellt használunk, amelyet meg lehet vásárolni egy speciális üzletben.

5. lépés – elválasztó telepítése és csatlakoztatása, amely a hidrogénnek a gázkeverékből történő felszabadításához szükséges.

Összegezve egy csövet fektetünk, amely mentén H₂ az égőhöz emelkedik, és össze vannak kötve olyan elemek, amelyek eltávolítják a hőt és elosztják azt a ház egész területén.

Melyik a víz jobb - közönséges vagy desztillált

Az egyik kérdés, amelyet a hidrogénkazánok tulajdonosai gyakran feltenek, az eszközök működtetésére használt vízről szól.

A hidrogénkazán működtetésére szolgáló desztillált víz megvásárolható üzletekben, vagy a gyártást saját maga állíthatja be a legegyszerűbb telepítés használatával

A szakértők szerint a gyári vagy házi készítésű készülékek a legjobb teljesítményt mutatják desztillált vízen végzett munka során, amelyhez nagyon kevés nátrium-hidroxidot adnak hozzá (10 liter H2O-ra - egy evőkanál).

A hidrogénkazán azonban a csapvízzel is sikeresen működhet, főleg az, hogy nem tartalmaz nehézfémek sóit.

Következtetések és hasznos videó a témáról

Az alábbi videó áttekintést nyújt egy hidrogénüzemű gázkazán modelljéről, amelyet a híres koreai DAEWOO cég gyártott.

A hidrogént nem ok nélkül nevezik a jövő üzemanyagának: ez a gáz szinte korlátlan forrássá válhat olcsó, környezetbarát üzemanyagként, amelyet különféle üzemekben lehet felhasználni.

A gyárban vagy önmagában gyártott hidrogénüzemű kazán önálló fűtési rendszert hoz létre. Ez elősegíti a lakhatási és kommunális szolgáltatások kifizetéseinek jelentős csökkentését, és dönt a kellemes hőmérséklet fenntartásáról a nappali és a háztartási helyiségekben.

Van tapasztalata hidrogén üzemanyagként való felhasználásában? Szeretne kérdéseket feltenni egy témában, vagy elmondni a találmányáról? Kérjük, kommentálja a kiadványt, vegyen részt a beszélgetésekben, és hagyjon képeket házi készítésű termékeiről. A visszacsatolás blokk alább található.