Vannkoker: enhet + driftsprinsipp + valgkriterier

Prinsippene for alternativ energi får stadig mer oppmerksomhet fra forbrukere. På mange måter letter dette økningen av tollsatsene for tradisjonelle energibærere, samt periodiske forstyrrelser i tjenestemarkedet.

Under disse omstendighetene blir en varmekjel betraktet som en av de mest lovende typer enheter som opererer på fornybart drivstoff, som er gass H₂.

Før du bestemmer deg for å kjøpe en slik enhet, er det nødvendig å gjøre deg kjent med prinsippet om dens drift, for å vurdere fordeler og ulemper ved å bruke hydrogen som drivstoff. Disse spørsmålene er studert av oss og er beskrevet i detalj i artikkelen.

I tillegg identifiserte vi parametrene som bør tas i betraktning når du velger en kjele, ga tips om drift og utarbeidet en oversikt over de beste fabrikkhydrogengeneratorene. Vifter av hjemmelaget hendige instruksjoner for montering av enheten med egne hender.

Egenskaper av hydrogen som drivstoff

Som nevnt ovenfor er drivstoffet for slike enheter hydrogen, den letteste gassen i naturen, mangler farge og lukt. Blant fordelene kan det kalles en stor mengde varme som frigjøres under forbrenningen av H₂ (121 MJ / kg, mens bare 40 MJ / kg frigjøres under propanforbrenning).

Under normale forhold brenner hydrogen ved en temperatur på + 2000 ° C, men ved hjelp av en katalysator kan det reduseres til + 300 ° C. Dette lar deg lage kjeler av budsjettstål, og ikke av dyre sjeldne jordartsmetaller.

Hydrogen er ikke-giftig, noe som sikrer sikkerheten ved bruk i hverdagen. Når dette stoffet blir brent, oppnås vanndamp som forbedrer det innendørs mikroklimaet og ikke trenger skorsteiner.

Når du bruker hydrogen, må sikkerhetsregler overholdes strengt: hvis gassen brukes feil eller i kontakt med åpen ild, kan en ødeleggende eksplosjon oppstå

Blant ulempene er den økte eksplosiviteten til hydrogen, spesielt når det blandes med luft eller oksygen, noe som fører til dannelse av detonerende gass.

Fordeler og ulemper med hydrogenkjeler

Styrken til slike enheter er:

1. Full miljøvennlighet. Nedbrytingsproduktene av vann skader ikke atmosfæren, de er helt trygge for helsen til mennesker og kjæledyr.
2. Høy effektivitetsom kan nå 96%. Dette er betydelig høyere enn effektiviteten til diesel, naturgass eller kull.
3. Spare naturressurser gjennom søknad alternative energikilder.
4. Lav pris mottatt kalorier. Det er nok vann og litt strøm til slike enheter.

Samtidig har slike enheter svakheter.

Blant minusene inkluderer følgende nyanser:

1. Krevende vedlikehold. For høyest mulig produksjonsgrad av H₂, er det nødvendig å bytte ut metallplater hvert år. I tillegg til å bytte ut elektrodene, må en katalysator tilsettes regelmessig for å produsere den planlagte energimengden. Hyppigheten av denne prosedyren avhenger av strømmen, så vel som av funksjonene til en bestemt modell.
2. Høye kostnader - Fabrikkinstallasjonen vil koste ikke mindre enn 35-40 tusen rubler.
3. Eksplosjonsfare med en økning i det normaliserte trykket i kjelen.
4. Hydrogen sylindermangel - de blir ganske sjelden sett på salg.
5. Begrenset valg. Siden slike oppvarmingsanordninger ikke er for vanlige på det russiske markedet, er det ikke alltid mulig å raskt finne riktig modell, i tillegg til å finne kompetente spesialister for installasjon og reparasjon av utstyr.
6. Behovet for kommunikasjon. For at enheten skal fungere, er det nødvendig med en konstant forbindelse til strømforsyningen for elektrolysereaksjonen, så vel som til en vannkilde, hvis strømningshastighet er avhengig av enhetens kraft.

Det skal bemerkes at produsentene legger stor vekt på nye teknologier, streber etter å forbedre hydrogenkjeler, eliminere eller minimere ulemper.

Prinsippet for drift av varmeenheten

På grunn av sin aktivitet har H₂ i sin rene form forekommer den ikke i naturen, men det er ganske enkelt å isolere det fra vanlig vann ved elektrolyse, mens gassformig oksygen også frigjøres.

I det presenterte bildet kan du se et skjematisk diagram over varmeutstyret som fungerer på hydrogen, som indikerer alle strukturelle elementer (+)

For at ovnen skal fungere, må du først H₂. Dette foregår i et spesielt rom som er reservert for at en lignende reaksjon kan oppstå. Væske helles i beholderen der metallplatene er nedsenket.

En elektrisk strøm med spesielt valgt renhet mates til dem, under påvirkning av hvilken H blir frigjort₂ og Oh₂, og også som et biprodukt - vanndamp.

Den resulterende blandingen føres gjennom en spesiell enhet - en kjemisk separator, som det er mulig å isolere hydrogen, og skille det fra andre urenheter. Den rensede gassen tilføres brenneren som ventilen er montert på.

Det hindrer bevegelsen av H₂ til den andre siden, som forhindrer en eksplosjon. I dette tilfellet vil oksygen og vanndamp gjennom et annet system falle av i en spesiell beholder.

Videre passerer gassformig hydrogen gjennom beskyttelsesenheten og kommer inn i forbrenningskammeret. Her reagerer den med gass i nærvær av en katalysator, som et resultat av hvilken varme blir generert, som kommer inn i husvarmesystemet gjennom en varmeveksler.

Vanndamp som slippes ut i kammeret gjennom en spesiell tildelt kanal føres tilbake til elektrolyttbeholderen, og bruker således resirkuleringsprosessen.

Kraftjustering utføres ved hjelp av spesialutstyrte kanaler, hvor antall kan nå seks.En katalysator er inne i hver av disse enhetene, slik at når du slår den på, starter varmeproduksjonsprosessen.

Gassstrømmen, oppvarmet til en temperatur på 40 ° C, begynner å bevege seg til en varmeveksler plassert i forbrenningskammeret.

Takket være de separate strukturene kan kanalene fungere uavhengig av hverandre, noe som gjør at du bare kan ta med en del av dem.

Prosessen med å produsere hydrogen i moderne elektrolyseapparater er fullstendig automatisert. Den eneste manuelle prosessen er å fylle systemet med vann.

Moderne modeller er også utstyrt med forskjellige enheter, for eksempel vannnivåindikatorer og trykksensorer, som lar dem jobbe i automatisk modus og reagere raskt i uforutsette situasjoner.

Komponenter til en hydrogenenhet

Utformingen av et hydrogenbasert varmesystem er ganske enkelt.

kjeleÅ spille rollen som en varmeveksler er hovedelementet der hydrogen produseres.

En hydrogendrevet kjele kan settes sammen fra tilgjengelige elementer, og for dens drift er det bare vanlig eller destillert vann som kreves (+)

Elektrolysator - den viktigste aktive delen av kjelen, hvor en elektrolytisk reaksjon oppstår, noe som fører til nedbrytning av vann i H₂ og Oh₂. Elementet er et reservoar fylt med vann, der metallelektroder er plassert som har maksimal strømledningsevne.

Ledninger er koblet til platene, gjennom hvilken strøm tilføres.

brenner - en enhet som bidrar til oppvarming av kjølevæsken i varmesystemet. Ligger i forbrenningskammeret leveres en gnist for å tenne den.

Brennerventil - en spesiell del som ligger øverst på enheten. Takket være denne detalj H₂, stiger opp, lett overvinner en barriere som er utilgjengelig for andre frigjorte stoffer, og kommer direkte inn i brenneren.

I fabrikkhydrogenkjeler er det utstyrt en kontrollenhet. Panelet viser spennings- og strømindikatorer, en effektregulator og spaker for innstilling av andre parametere

rørledning - kommunikasjon som går fra enheten og brukes til å levere varme til alle husets rom. For bindingsbruk varme rør med en diameter på 25-32 mm. Når du legger, må du overholde den grunnleggende regelen: diameteren til hver påfølgende gren skal være mindre enn den forrige.

Generatorvalgskriterier

Når du bestemmer deg for å kjøpe en slik teknikk, er det viktig å være oppmerksom på følgende kriterier.

makt. For moderne apparater kan verdien av denne indikatoren variere betydelig, noe som lar deg velge det beste alternativet for både et lite hus og en to-, tre-etasjers bygning.

Det gjennomsnittlige vannforbruket i moderne modeller av generatoren er ikke for stort. I løpet av 24 timer vil driften av enheten være nødvendig med omtrent 5,5 liter, på grunn av hvilken 1,2-2 liter drivstoff genereres

Antall kretsløp. På hydrogendrevne apparater er det vanligvis installert en varmekrets. I noen modeller er det også gitt en ekstra installasjon av den andre (oppvarmings) kretsen.

Strømforbruk. Dagens teknologi gjør det mulig å oppnå utmerket varmeeffekt ved bruk av et minimum av strøm. Energiforbruket til forskjellige typer generatorer varierer fra 1,2 til 3 kW på 1 time.

Lavt strømforbruk oppnås på grunn av at hydrogenkjelen ikke fungerer kontinuerlig, men bare for å opprettholde en viss temperatur i rommet.

Strømkilde. Alle varianter av hydrogengeneratorer kan deles inn i to store kategorier: den ene jobber fra gass, den andre fra elektrisitet.

produsenten. Det er bedre å foretrekke pålitelige produsenter (Italia, USA).Du bør være på vakt mot produkter av dårlig kvalitet som tilbys av tvilsomme virksomheter til ekstremt lave priser.

Tips om kjeledrift

For å forbedre funksjonaliteten til enheten er det viktig å følge de vedlagte instruksjonene. Du kan forbedre driften av enheten ved å legge til ytterligere detaljer (i dette tilfellet må du strengt følge sikkerhetsreglene).

En flammedetektor montert på brenneren forbedrer systemsikkerheten. Når brannen slukker slår enheten automatisk av strømmen av brennbar gass inn i brenneren, og forhindrer derved at den kommer inn i rommet

Det er mulig å montere spesielle sensorer i varmevekslerens indre del, som gjør det mulig å spore økningen i vannoppvarmingsindikatorer, samt komplettere brennerkonstruksjonen med avstengningsventiler.

Bare koble den direkte til temperatursensorslik at kjelen slås av automatisk så snart oppvarmingen når den innstilte verdien.

Det er også nyttig å installere en standardisert kjeleenhet.

Hydrogenenheter kan ikke bare brukes som det eneste varmeutstyret i huset, men også kombinert med andre varmesystemer. De viktigste varmeanleggene i dette tilfellet kan operere i lavtemperaturmodus.

Ved overholdelse av driftsstandardene vil en hydrogendrevet enhet fungere i mer enn et dusin år. Selv om garantiperioden for slike enheter er 15 år, kan de i praksis fungere effektivt i 20-30 år.

Reparasjon av slike innretninger vil ikke være vanskelig for en erfaren håndverker, siden kretsdiagrammet til en hydrokjele ikke er for forskjellig fra analoger som bruker andre drivstofftyper.

Topp 5 fabrikkhydrogengeneratorer

Det første selskapet som produserte og patenterte en teknologi for hydrogendrivstoffkjele, var et italiensk selskap Giacomini. Hun spesialiserer seg på enheter basert på miljømetoder for å generere energi: geotermiske pumper, solcellepaneler og andre.

H2ydroGEM er et katalytisk forbrenningskammer, i hvert horn der det er et stoff som akselererer hydrogenforbrenningsreaksjonen. På grunn av dette skjer prosessen ved en relativt lav temperatur.

For øyeblikket er slike modeller produsert av amerikanske, kinesiske, europeiske selskaper, men utvalget er ikke for stort sammenlignet med kjeler som bruker andre typer drivstoff.

De beste fabrikkmodellene av hydrogensystemer

Blant de mest populære modellene, bemerker vi:

1. MegaTank100 - generator drevet av strøm fra nettverket. Den har et pålitelig flernivåsystem for beskyttelse mot overoppheting og kortslutning, som garanterer trygt og produktivt arbeid. Kostnaden for modellen avhenger av konfigurasjonen.
2. STAR-2000 - en dyr enhet (> 200 000 rubler) har utmerkede tekniske egenskaper. Til tross for at denne generatoren bruker et minimum av energi, er den i stand til å varme opp et rom med et areal på 251-300 kvadratmeter.
3. Kingkar - en nettverksstyrt enhet som har utmerkede arbeidsegenskaper. Kostnaden for modellen er ganske høy - omtrent 100 tusen rubler, men den refunderes av økonomisk energiforbruk.
4. H2-2 - Italiensk utstyr i klassen "ekstra" til en høy pris (ca. 250 000 rubler). tillater å varme opp luft i store områder (fra 300 moh³ og over) med et minimumsforbruk av strøm.
5. Gratis energi - enheter av høy kvalitet til en rimelig pris i området 15-35 tusen rubler (prisen avhenger av strøm og andre egenskaper). Utstyrt med en kontrollenhet som automatiserer mange prosesser, en flernivåsensor for spenning og trykkregulering.

Det er også andre modeller i forskjellige priskategorier.

Hvordan lage en kjele selv

Varmegeneratorer har en ganske lett konstruksjon. Med et visst ferdighetsnivå kan du det sett sammen enheten selv. På grunn av eksplosiviteten til hydrogenblandingen, krever slikt arbeid ekstremt ansvar, kunnskap om sikkerhetsprosedyrer og erfaring med å installere slike enheter.

Med uavhengig produksjon av enheten vil det ikke være mulig å bli kvitt de betydelige økonomiske kostnadene, siden det er bedre å kjøpe ferdige deler av komponentene. Høy risiko får oss til å tenke på fabrikkinnstillinger som produsenter gir langsiktige garantier for.

Prosessen med å lage en hydrokjele med egne hender kan deles inn i flere trinn.

Trinn 1 – utførelse av tegning og klargjøring av materialer. Først av alt, bør lignende prosjekter finnes på Internett for å tenke på et inventar basert på dem som vil oppfylle alle forhold og muligheter.

Det er nødvendig å nøyaktig beregne alle indikatorene, og først av alt, den nødvendige kraften, og også å bestemme hvilke materialer som skal brukes til fremstilling av kjelen. Ferromagnetiske legeringer regnes som det beste alternativet, men en beholder laget av rustfritt stål er ganske passende.

Selv om oppvarming av en hydrogengenerator kan ha forskjellige utførelser, forblir følgende detaljer uendret:

• 12-volt strømkilde;
• reservoar hvor strukturen vil være lokalisert;
• PWM-kontroller med en effekt på minst 30 A;
• flere rør med forskjellige diametre laget av rustfritt stål;
• stålplate;
• båndsag for metall;
• gassbrenner - Bedre ferdig, kjøpt i butikken.

Trinn 2 – lage elektrolytter. For fremstilling av plater, som vil være utstyrt med en elektrolysator, må du ta et stålplate av middels tykkelse. Ved bruk av saks for metall, en baufil eller annet verktøy kuttes det i like strimler i en mengde på 18 eller flere deler (antallet må være jevnt).

Fra hjemlandet er det i hver av dem nødvendig å bore hull for boltene som er nødvendige for å holde disse elementene i elektrolytten fullstendig bevegelsesfri.

Vi deler alle platene i anoder og katoder, avhengig av denne divisjonstrådene er koblet til dem henholdsvis og overfører positive og negative ladninger.

Bruken av likestrøm er mer effektiv enn bruken av vekselstrøm. Det er best å bruke en PWM-generator som kilde.

Trinn nummer 3 – cellemontering. Det beste materialet for å lage dette elementet er rustfritt stål. En robust rektangulær eller firkantet konstruksjon sveises av metall, hvoretter vann eller en blanding av H helles i den₂O med katalysator, samt forberedte plater med tilkoblet ledning.

Trinn 4 – brennertilkobling. En brenner er montert i den øvre delen av enheten - det er bedre å bruke en kjøpt modell, som du kan kjøpe i en spesialbutikk.

Trinn nummer 5 – installasjon og tilkobling av separator, som er nødvendig for frigjøring av hydrogen fra en blanding av gasser.

Avslutningsvis legges det et rør som H₂ vil stige til brenneren, og også elementer som fjerner varme og distribuerer det i hele huset, er koblet til.

Hvilket vann er bedre - vanlig eller destillert

Et av spørsmålene som eiere av hydrogenkjeler ofte stiller, handler om vannet som brukes til å betjene enhetene.

Destillert vann for drift av hydrogenkjelen kan kjøpes i butikker eller sette opp produksjonen selv ved å bruke den enkleste installasjonen

I følge eksperter viser fabrikken eller hjemmelagde enheter den beste ytelsen når du arbeider på destillert vann, som det tilsettes veldig lite natriumhydroksid (for 10 liter H2O - en spiseskje).

Imidlertid kan en hydrogenkjele også fungere med suksess med tappevann, det viktigste er at den ikke inneholder salter av tungmetaller.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

I videoen under ser du en oversikt over modellen til en gasskjele drevet av hydrogenbrensel, produsert av det berømte koreanske selskapet DAEWOO.

Hydrogen blir ikke uten grunn kalt fremtidens drivstoff: denne gassen kan bli en nesten ubegrenset ressurs med billig miljøvennlig drivstoff, som kan brukes i forskjellige anlegg.

En kjele med hydrogenbrensel, produsert på fabrikken eller på egen hånd, vil skape et autonomt varmesystem. Dette vil bidra til å redusere betalingene i bolig- og fellestjenester betydelig, og vil løse problemet med å opprettholde en behagelig temperatur i stuer og vaskerom.

Har du erfaring med å bruke hydrogen som drivstoff? Vil du stille spørsmål om et emne eller fortelle om oppfinnelsen din? Kommenter publikasjonen, delta i diskusjoner og legg igjen bilder av hjemmelagde produkter. Tilbakemeldingsblokken ligger nedenfor.