Dandang pemanasan hidrogen: peranti + prinsip operasi + kriteria pemilihan

Prinsip tenaga alternatif semakin mendapat perhatian pengguna. Dalam banyak aspek, ini difasilitasi oleh kenaikan tarif untuk pembawa tenaga tradisional, serta gangguan berkala di pasaran perkhidmatan.

Dalam keadaan ini, dandang pemanasan hidrogen dianggap sebagai salah satu jenis peranti yang paling menjanjikan yang beroperasi pada bahan bakar yang boleh diperbaharui, iaitu gas H₂.

Sebelum memutuskan untuk membeli unit sedemikian, adalah perlu untuk membiasakan diri dengan prinsip operasinya, untuk menilai kelebihan dan kekurangan penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar. Soalan-soalan ini telah dikaji oleh kami dan dijelaskan secara terperinci dalam artikel.

Di samping itu, kami mengenal pasti parameter yang harus dipertimbangkan ketika memilih dandang, memberi petua mengenai operasi dan menyiapkan gambaran keseluruhan penjana hidrogen kilang terbaik. Peminat arahan berguna buatan sendiri untuk memasang unit dengan tangan anda sendiri.

Sifat hidrogen sebagai bahan bakar

Seperti yang disebutkan di atas, bahan bakar untuk unit tersebut adalah hidrogen, gas paling ringan di alam, tidak memiliki warna dan bau. Antara kelebihannya boleh dipanggil sejumlah besar haba yang dilepaskan semasa pembakaran H₂ (121 MJ / kg, sementara hanya 40 MJ / kg dilepaskan semasa pembakaran propana).

Dalam keadaan normal, hidrogen terbakar pada suhu + 2000 ° C, tetapi dengan bantuan pemangkin dapat dikurangkan menjadi + 300 ° C. Ini membolehkan anda membuat dandang dari keluli anggaran, dan bukan dari logam nadir bumi yang mahal.

Hidrogen tidak beracun, yang menjamin keselamatan penggunaannya dalam kehidupan seharian. Apabila bahan ini dibakar, wap air diperoleh yang memperbaiki iklim mikro dalaman dan tidak memerlukan cerobong.

Semasa menggunakan hidrogen, peraturan keselamatan mesti dipatuhi dengan ketat: jika gas tidak digunakan dengan betul atau bersentuhan dengan api terbuka, letupan yang merosakkan boleh berlaku

Antara kelemahannya ialah peningkatan letupan hidrogen, terutamanya apabila dicampurkan dengan udara atau oksigen, yang menyebabkan pembentukan gas peledak.

Kelebihan dan kekurangan dandang hidrogen

Kekuatan peranti tersebut adalah:

1. Keramahan persekitaran sepenuhnya. Produk penguraian air tidak membahayakan atmosfera, ia benar-benar selamat untuk kesihatan orang dan haiwan peliharaan.
2. Tahap kecekapan yang tinggiyang boleh mencapai 96%. Ini jauh lebih tinggi daripada kecekapan diesel, gas asli atau arang batu.
3. Menjimatkan sumber semula jadi melalui aplikasi sumber tenaga alternatif.
4. Harga rendah menerima kalori. Air dan bekalan elektrik mencukupi.

Pada masa yang sama, peranti sedemikian mempunyai kelemahan.

Antara kekurangan termasuk nuansa berikut:

1. Menuntut penyelenggaraan. Untuk tahap pengeluaran tertinggi H₂, adalah perlu untuk mengganti plat logam setiap tahun. Selain mengganti elektrod, pemangkin mesti ditambahkan secara berkala untuk menghasilkan jumlah tenaga yang dirancang. Kekerapan prosedur ini bergantung pada kekuatan, dan juga ciri-ciri model tertentu.
2. Kos tinggi - Pemasangan kilang akan menelan belanja tidak kurang dari 35-40 ribu rubel.
3. Bahaya letupan dengan peningkatan tekanan normal dalam dandang.
4. Kekurangan silinder hidrogen - mereka agak jarang dijual.
5. Pilihan terhad. Oleh kerana alat pemanas seperti itu tidak terlalu biasa di pasaran Rusia, tidak mustahil untuk mencari model yang tepat dengan cepat, serta mencari pakar yang kompeten untuk pemasangan dan pembaikan peralatan.
6. Keperluan untuk komunikasi. Agar peranti berfungsi, sambungan berterusan ke bekalan kuasa untuk reaksi elektrolisis, dan juga dengan sumber air, kadar aliran yang bergantung pada kuasa peranti, diperlukan.

Harus diingat bahawa pengeluar memberi perhatian besar pada teknologi baru, berusaha meningkatkan dandang hidrogen, menghilangkan atau meminimumkan kekurangan.

Prinsip operasi unit pemanasan

Oleh kerana aktivitinya, H₂ dalam bentuknya yang murni, ia tidak berlaku secara semula jadi, namun cukup mudah untuk mengasingkannya dari air biasa dengan elektrolisis, sementara oksigen gas juga dilepaskan.

Dalam gambar yang dibentangkan, anda dapat melihat gambarajah skematik peralatan pemanasan yang beroperasi pada hidrogen, yang menunjukkan semua elemen struktur (+)

Agar pemanas berfungsi, pertama anda perlu mendapatkan H₂. Ini berlaku di petak khas yang disediakan untuk reaksi serupa berlaku. Cecair dituangkan ke dalam bekas di mana plat logam direndam.

Arus elektrik dengan kemurnian yang dipilih khas diberikan kepada mereka, di bawah pengaruh H dilepaskan₂ dan Oh₂, dan juga sebagai produk sampingan - wap air.

Campuran yang dihasilkan disalurkan melalui alat khas - pemisah kimia, yang memungkinkan untuk mengasingkan hidrogen, memisahkannya dari kekotoran lain. Gas yang disucikan dibekalkan ke pembakar di mana injap dipasang.

Ia menghalang pergerakan H₂ ke sisi lain, yang menghalang letupan. Dalam kes ini, oksigen dan wap air melalui sistem lain akan jatuh ke dalam bekas khas.

Selanjutnya, hidrogen gas melewati unit pelindung dan memasuki ruang pembakaran. Di sini, ia bertindak balas dengan gas di hadapan pemangkin, akibatnya haba dihasilkan, yang memasuki sistem pemanasan rumah melalui penukar haba.

Wap air yang dilepaskan di ruang melalui saluran yang diperuntukkan khas dikembalikan ke tangki elektrolit, sehingga menggunakan proses peredaran semula.

Penyesuaian kuasa dilakukan menggunakan saluran yang dilengkapi khas, jumlahnya boleh mencapai enam.Pemangkin terkandung di dalam setiap peranti ini, sehingga apabila anda menghidupkannya, proses penjanaan haba bermula.

Aliran gas, dipanaskan pada suhu 40 ° C, mula bergerak ke penukar haba yang terletak di ruang pembakaran.

Terima kasih kepada struktur yang terpisah, saluran dapat bertindak secara bebas antara satu sama lain, yang membolehkan anda memasukkan sebahagian daripadanya sahaja.

Proses menghasilkan hidrogen dalam alat elektrolisis moden sepenuhnya automatik. Satu-satunya proses manual adalah mengisi sistem dengan air.

Model moden juga dilengkapi dengan pelbagai peranti, misalnya, penunjuk paras air dan sensor tekanan, yang memungkinkan mereka berfungsi dalam mod automatik dan bertindak balas dengan segera dalam situasi yang tidak dijangka.

Komponen unit hidrogen

Reka bentuk sistem pemanasan berasaskan hidrogen agak mudah.

Dandangmemainkan peranan sebagai penukar haba adalah elemen utama di mana hidrogen dihasilkan.

Dandang yang dibakar hidrogen dapat dipasang dari elemen yang ada, dan untuk pengoperasiannya hanya diperlukan air biasa atau air suling (+)

Elektrolisis - bahagian aktif utama dandang, di mana tindak balas elektrolit berlaku, yang membawa kepada penguraian air menjadi H₂ dan Oh₂. Unsur tersebut adalah takungan yang dipenuhi dengan air, di mana elektrod logam diletakkan yang mempunyai kekonduksian arus maksimum.

Wayar disambungkan ke plat, di mana elektrik dibekalkan.

Pembakar - peranti yang menyumbang kepada pemanasan penyejuk dalam sistem pemanasan. Terletak di ruang pembakaran, percikan disediakan untuk menyalakannya.

Injap pembakar - bahagian khas yang terletak di bahagian atas peranti. Terima kasih kepada perincian ini H₂, naik ke atas, dengan mudah mengatasi penghalang yang tidak dapat diakses oleh bahan yang dilepaskan lain, dan masuk terus ke dalam pembakar.

Di dandang hidrogen kilang, unit kawalan disediakan. Panel memaparkan indikator voltan dan arus, pengatur daya dan tuas untuk menetapkan parameter lain

Saluran paip - komunikasi yang berlepas dari unit dan digunakan untuk membekalkan haba ke semua bilik rumah. Untuk mengikat penggunaan paip pemanasan dengan diameter 25-32 mm. Semasa meletakkan, perhatikan peraturan asas: diameter setiap cabang berikutnya harus lebih kecil daripada yang sebelumnya.

Kriteria Pemilihan Penjana

Semasa memutuskan untuk membeli teknik seperti itu, penting untuk memperhatikan kriteria berikut.

Kuasa. Untuk perkakas moden, nilai penunjuk ini dapat berbeza dengan ketara, yang membolehkan anda memilih pilihan terbaik untuk rumah kecil dan bangunan dua tingkat, tiga tingkat.

Rata-rata penggunaan air pada model moden generator tidak terlalu besar. Dalam waktu 24 jam, untuk pengoperasian perangkat, diperlukan sekitar 5.5 liter, karena 1.2-2 liter bahan bakar dihasilkan

Bilangan litar. Pada perkakas berkuasa hidrogen, litar pemanasan biasanya dipasang. Dalam beberapa model, pemasangan tambahan litar (pemanasan) kedua juga disediakan.

Penggunaan elektrik. Teknologi masa kini memungkinkan untuk mencapai output haba yang sangat baik dengan menggunakan elektrik minimum. Penggunaan tenaga pelbagai jenis generator berbeza dari 1.2 hingga 3 kW dalam 1 jam.

Penggunaan tenaga yang rendah dicapai kerana dandang hidrogen tidak berfungsi secara berterusan, tetapi hanya untuk mengekalkan suhu tertentu di dalam bilik.

Sumber kuasa. Semua jenis penjana hidrogen dapat dibahagikan kepada dua kategori besar: satu berfungsi dari gas, yang lain dari elektrik.

Pengilang. Lebih baik memilih pengeluar yang dipercayai (Itali, Amerika Syarikat).Anda harus berhati-hati dengan produk berkualiti rendah yang ditawarkan oleh syarikat yang meragukan dengan harga yang sangat rendah.

Petua operasi dandang

Untuk meningkatkan fungsi unit, perlu mematuhi arahan yang dilampirkan. Anda boleh meningkatkan operasi peranti dengan menambahkan butiran tambahan (dalam kes ini, anda mesti mematuhi peraturan keselamatan dengan ketat).

Alat pengesan nyalaan yang dipasang pada pembakar meningkatkan keselamatan sistem. Apabila api padam, alat ini secara automatik mematikan aliran gas yang mudah terbakar ke dalam pembakar, sehingga menghalangnya memasuki bilik

Adalah mungkin untuk memasang sensor khas di bahagian dalaman penukar haba, yang memungkinkan untuk mengesan peningkatan penunjuk pemanasan air, serta melengkapkan reka bentuk pembakar dengan injap tutup.

Sambungkannya terus ke sensor suhusupaya dandang mati secara automatik sebaik sahaja pemanasan mencapai nilai yang ditetapkan.

Ia juga berguna untuk memasang peranti penyejuk dandang standard.

Peranti hidrogen dapat digunakan bukan hanya sebagai satu-satunya peralatan pemanasan di rumah, tetapi juga digabungkan dengan sistem pemanasan lain. Loji haba utama dalam kes ini boleh beroperasi dalam mod suhu rendah.

Sekiranya mematuhi piawaian operasi, unit hidrogen akan berfungsi selama lebih dari belasan tahun. Walaupun tempoh jaminan untuk peranti tersebut adalah 15 tahun, dalam praktiknya ia dapat berfungsi dengan cekap selama 20-30 tahun.

Pembaikan alat sedemikian tidak akan sukar bagi pengrajin berpengalaman, kerana gambarajah litar dandang hidrogen tidak terlalu berbeza dengan analog yang beroperasi pada jenis bahan bakar lain.

Penjana Hidrogen Kilang 5 Teratas

Syarikat pertama yang mengeluarkan dan mempatenkan teknologi dandang bahan bakar hidrogen adalah syarikat Itali Giacomini. Dia pakar dalam peranti berdasarkan kaedah persekitaran untuk menjana tenaga: pam panas bumi, panel solar dan lain-lain.

H2ydroGEM adalah ruang pembakaran pemangkin, di setiap tanduknya terdapat zat yang mempercepat tindak balas pembakaran hidrogen. Oleh kerana itu, proses ini berlaku pada suhu yang agak rendah.

Pada masa ini, model seperti ini dihasilkan oleh syarikat Amerika, China, Eropah, tetapi julatnya tidak terlalu luas berbanding dengan dandang yang menggunakan jenis bahan bakar lain.

Model kilang sistem hidrogen yang terbaik

Antara model yang paling popular, kami perhatikan:

1. MegaTank100 - penjana yang digerakkan oleh elektrik dari rangkaian. Ia mempunyai sistem perlindungan pelbagai peringkat yang boleh dipercayai terhadap pemanasan berlebihan dan litar pintas, yang menjamin kerja yang selamat dan produktif. Kos model bergantung pada konfigurasinya.
2. STAR-2000 - unit yang mahal (> 200,000 rubel) mempunyai ciri teknikal yang sangat baik. Walaupun penjana ini menggunakan tenaga minimum, ia mampu memanaskan bilik dengan luas 251-300 meter persegi.
3. Kingkar - peranti yang dikendalikan oleh rangkaian yang mempunyai sifat kerja yang sangat baik. Kos modelnya cukup tinggi - kira-kira 100 ribu rubel, tetapi diganti dengan penggunaan tenaga yang ekonomik.
4. H2-2 - Peralatan Itali dari kelas "tambahan" dengan harga tinggi (kira-kira 250,000 rubel). membenarkan memanaskan udara di ruang yang luas (dari 300 m³ dan ke atas) dengan penggunaan elektrik minimum.
5. Tenaga percuma - peranti berkualiti tinggi dengan kos yang berpatutan dalam lingkungan 15-35 ribu rubel (harganya bergantung pada kuasa dan ciri lain). Dilengkapi dengan unit kawalan yang mengotomatisasi banyak proses, sensor multi-level untuk regulasi voltan dan tekanan.

Terdapat juga model lain dalam kategori harga yang berbeza.

Cara membuat dandang sendiri

Penjana pemanasan mempunyai pembinaan yang agak ringan. Dengan tahap kemahiran tertentu, anda boleh pasang peranti anda sendiri. Pada masa yang sama, kerana letupan campuran hidrogen, kerja tersebut memerlukan tanggungjawab yang tinggi, pengetahuan mengenai prosedur keselamatan dan pengalaman memasang peranti tersebut.

Dengan pembuatan peranti yang bebas, tidak mustahil untuk menghilangkan kos kewangan yang besar, kerana lebih baik membeli beberapa komponen siap pakai. Risiko tinggi membuat kita memikirkan tetapan kilang yang mana pengeluar memberikan jaminan jangka panjang.

Proses membuat dandang hidrogen dengan tangan anda sendiri boleh dibahagikan kepada beberapa peringkat.

Langkah # 1 – pelaksanaan lukisan dan penyediaan bahan. Pertama sekali, projek serupa mesti dijumpai di Internet untuk memikirkan perlawanan berdasarkan mereka yang akan memenuhi semua syarat dan kemungkinan.

Adalah perlu untuk mengira semua indikator dengan tepat, dan pertama sekali, daya yang diperlukan, dan juga untuk menentukan bahan yang akan digunakan untuk pembuatan dandang. Aloi feromagnetik dianggap sebagai pilihan terbaik, tetapi bekas yang diperbuat daripada keluli tahan karat cukup sesuai.

Walaupun memanaskan penjana hidrogen mungkin mempunyai reka bentuk yang berbeza, butiran berikut tetap tidak berubah:

• Sumber kuasa 12 volt;
• takungan di mana struktur akan berada;
• Pengawal PWM dengan kekuatan sekurang-kurangnya 30 A;
• beberapa tiub dengan diameter berbeza yang diperbuat daripada keluli tahan karat;
• kepingan keluli;
• gergaji besi untuk logam;
• pembakar gas - Lebih baik selesai, dibeli di kedai.

Langkah 2 – membuat elektrolit. Untuk pembuatan plat, yang akan dilengkapi dengan elektrolisis, anda perlu mengambil kepingan keluli dengan ketebalan sederhana. Menggunakan gunting untuk logam, gergaji besi atau alat lain, ia dipotong menjadi jalur yang sama dalam jumlah 18 keping atau lebih (jumlahnya mesti sama rata).

Dari negara kembali, di masing-masingnya perlu menggerudi lubang untuk bolt yang diperlukan untuk menahan unsur-unsur ini dalam elektrolit sepenuhnya tidak bergerak.

Kami membahagikan semua plat ke dalam anod dan katod, bergantung pada wayar bahagian ini disambungkan ke masing-masing, menghantar cas positif dan negatif.

Penggunaan arus segan lebih berkesan daripada penggunaan arus ulang-alik. Sebaiknya gunakan penjana jenis PWM sebagai sumbernya.

Langkah nombor 3 – pemasangan sel. Bahan terbaik untuk membuat elemen ini ialah keluli tahan karat. Pembinaan segi empat tepat atau persegi dikimpal dari logam, selepas itu air atau campuran H dicurahkan ke dalamnya₂O dengan pemangkin, serta plat siap dengan pendawaian yang disambungkan.

Langkah 4 – sambungan pembakar. Pembakar dipasang di bahagian atas peranti - lebih baik menggunakan model yang dibeli, yang boleh anda beli di kedai khusus.

Langkah nombor 5 – pemasangan dan penyambungan pemisah, yang diperlukan untuk pembebasan hidrogen dari campuran gas.

Kesimpulannya, paip diletakkan di sepanjang H₂ akan naik ke pembakar, dan juga unsur-unsur yang menghilangkan haba dan menyebarkannya ke seluruh rumah disambungkan.

Air mana yang lebih baik - biasa atau suling

Salah satu persoalan yang sering diajukan oleh pemilik dandang hidrogen adalah mengenai air yang digunakan untuk mengendalikan peranti tersebut.

Air suling untuk operasi dandang hidrogen boleh dibeli di kedai atau mengatur pengeluarannya sendiri, dengan pemasangan paling mudah

Menurut para pakar, peranti kilang atau rumah menunjukkan prestasi terbaik ketika mengerjakan air suling, yang sedikit natrium hidroksida ditambahkan (untuk 10 liter H2O - satu sudu besar).

Walau bagaimanapun, dandang hidrogen juga dapat berfungsi dengan baik dengan air paip, yang utama ialah ia tidak mengandungi garam logam berat.

Kesimpulan dan video berguna mengenai topik tersebut

Dalam video di bawah ini anda akan melihat gambaran keseluruhan model dandang gas yang dikuasakan oleh bahan bakar hidrogen, yang dihasilkan oleh syarikat Korea terkenal DAEWOO.

Hidrogen bukan tanpa alasan disebut sebagai bahan bakar masa depan: gas ini dapat menjadi sumber bahan bakar mesra alam yang hampir tidak terbatas, yang dapat digunakan di kilang yang berbeza.

Dandang bahan api hidrogen, yang dihasilkan di kilang atau dengan sendiri, akan mewujudkan sistem pemanasan autonomi. Ini akan membantu mengurangkan pembayaran perkhidmatan perumahan dan komunal secara signifikan, dan akan menyelesaikan masalah menjaga suhu yang selesa di ruang tamu dan bilik utiliti.

Mempunyai pengalaman menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar? Ingin mengemukakan soalan mengenai topik atau memberitahu mengenai penemuan anda? Sila beri komen mengenai penerbitan, ikut serta dalam perbincangan dan tinggalkan foto produk buatan anda. Blok maklum balas terletak di bawah.