Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Zásady alternativní energie stále více získávají pozornost spotřebitelů. To je v mnoha směrech usnadněno růstem tarifů pro tradiční zdroje energie a pravidelným narušováním trhu služeb.

Za těchto okolností je kotel na ohřev vodíku považován za jeden z nejslibnějších typů zařízení pracujících s obnovitelným palivem, kterým je plyn H2.

Před rozhodnutím o koupi takové jednotky je nutné seznámit se s principem jejího provozu, vyhodnotit výhody a nevýhody použití vodíku jako paliva. Tyto otázky jsou studovány námi a podrobně popsány v článku.

Kromě toho jsme načrtli parametry, které by měly být vzaty v úvahu při výběru kotle, poskytly rady k provozu a připravily přehled nejlepších vodíkových generátorů z výroby. Fanoušci domácích praktických návodů montážní jednotky vlastními rukama.

Vlastnosti vodíku jako paliva

Jak je uvedeno výše, palivem pro takové agregáty je vodík, nejjednodušší plyn v přírodě, který nemá barvu a vůni. Mezi jeho výhody patří velké množství tepla, které se uvolňuje při spalování H 2 (121 MJ / kg, zatímco při spalování propanu se uvolňuje pouze 40 MJ / kg).

Za normálních podmínek dochází ke spalování vodíku při teplotě + 2000 ° C, ale pomocí katalyzátoru může být snížen na + 300 ° C. To umožňuje vyrábět kotle z levné oceli a nikoliv z drahých kovů vzácných zemin.

Vodík je netoxický, což zajišťuje bezpečnost jeho použití v každodenním životě. Když je tato látka spálena, vzniká vodní pára, která zlepšuje vnitřní klima a nepotřebuje komíny.

Při použití vodíku je třeba bezpodmínečně dodržovat bezpečnostní pravidla: pokud je plyn používán nesprávně nebo je v kontaktu s otevřeným ohněm, může dojít k destruktivnímu výbuchu.

Nevýhodou je zvýšená výbušnost vodíku, zejména ve směsi se vzduchem nebo kyslíkem, což vede k tvorbě detonačního plynu.

Výhody a nevýhody vodíkových kotlů

Silnými stránkami těchto zařízení jsou:

  1. Plná šetrnost k životnímu prostředí . Produkty rozkladu vody nepoškozují ovzduší, jsou zcela bezpečné pro zdraví lidí a zvířat.
  2. Vysoká účinnost, která může dosáhnout 96%. To je výrazně vyšší než účinnost nafty, zemního plynu nebo uhlí.
  3. Úspora přírodních zdrojů prostřednictvím využívání alternativních zdrojů energie.
  4. Nízká cena kalorií. Pro taková zařízení dostatek vody a elektřiny.

Tyto přístroje mají zároveň slabé stránky.

Mezi minusy by měly patřit tyto nuance:

  1. Náročná údržba . Pro nejvyšší stupeň výroby H 2 je nutné každý rok vyměňovat plechy. Kromě výměny elektrod musí být pravidelně přidáván katalyzátor, aby se dosáhlo plánovaného množství energie. Frekvence tohoto postupu závisí na výkonu, stejně jako na vlastnostech konkrétního modelu.
  2. Vysoká cena - tovární instalace bude stát ne méně než 35-40 tisíc rublů.
  3. Nebezpečí výbuchu, když se zvýší standardní tlak v kotli.
  4. Nedostatek vodíkových lahví - jsou zřídka nalezeny v prodeji.
  5. Omezená volba Vzhledem k tomu, že tato topná tělesa nejsou na ruském trhu příliš běžná, není vždy možné rychle najít vhodný model a najít kompetentní odborníky pro instalaci a opravy zařízení.
  6. Potřeba dodávat komunikace . Pro provoz zařízení je nutné mít trvalé připojení k napájení pro provádění elektrolytické reakce, jakož i ke zdroji vody, jejíž tok závisí na výkonu zařízení.

Je třeba zmínit, že výrobci věnují velkou pozornost novým technologiím, snaží se zlepšit vodíkové kotle, eliminují nebo minimalizují nevýhody.

Princip činnosti topného tělesa

Vzhledem ke své aktivitě se H2 ve své čisté formě nenachází v přírodě, ale stačí jej jednoduše izolovat z běžné vody metodou elektrolýzy a uvolňuje se také plynný kyslík.

Na zobrazeném obrázku je vidět schematické zařízení topných zařízení pracujících na vodíku, s uvedením všech konstrukčních prvků (+)

Aby ohřívač fungoval, je nejprve nutné získat H2. K tomu dochází ve zvláštním oddělení určeném pro výskyt podobné reakce. Kapalina se nalije do nádoby, kde jsou kovové desky ponořeny.

Jsou napájeny elektrickým proudem speciálně vybrané čistoty, pod vlivem kterého se uvolňují H 2 a O 2, a také vodní pára jako vedlejší produkt.

Výsledná směs prochází speciálním zařízením - chemickým separátorem, pomocí kterého je možné izolovat vodík a oddělit ho od ostatních nečistot. Přečištěný plyn se přivádí do hořáku, na kterém je ventil nainstalován.

Zabraňuje pohybu H 2 v opačném směru, což zabraňuje explozi. V tomto případě odpadne kyslík a vodní pára jiným systémem do speciální nádoby.

Dále plynný vodík prochází ochrannou jednotkou a vstupuje do spalovací komory. Zde reaguje s plynem v přítomnosti katalyzátoru, v důsledku čehož vzniká teplo, které přes výměník tepla vstupuje do systému vytápění domu.

Vodní pára uvolněná v komoře se vrací přes vyhrazený kanál do zásobníku elektrolytu, čímž se používá recirkulačního procesu.

Nastavení výkonu se provádí pomocí speciálně vybavených kanálů, jejichž počet může dosáhnout šesti. Katalyzátor je obsažen v každém z těchto zařízení, takže když se zapne, začíná proces tvorby tepla.

Proud plynu, zahřátý na teplotu 40 ° C, se začíná pohybovat do výměníku tepla umístěného ve spalovací komoře.

Díky samostatným strukturám mohou kanály fungovat nezávisle na sobě, což umožňuje zahrnout pouze jejich část.

Proces získávání vodíku v moderním elektrolytickém zařízení je plně automatizován. Jediným manuálním procesem je nalít vodu do systému.

Moderní modely jsou také vybaveny různými zařízeními, například indikátory hladiny vody a tlakových senzorů, které jim umožňují pracovat v automatickém režimu a neodkladně reagovat v nepředvídaných situacích.

Součásti vodíkové elektrárny

Systém zařízení pro vytápění, fungující na vodíku, je poměrně jednoduchý.

Kotel, který hraje roli tepelného výměníku, je hlavním prvkem výroby vodíku.

Kotel s vodíkovým pohonem lze sestavit z dostupných prvků a pro jeho provoz je zapotřebí pouze obyčejná nebo destilovaná voda (+).

Elektrolizér je hlavní aktivní částí kotle, kde probíhá elektrolytická reakce vedoucí k rozkladu vody na H 2 a O 2 . Prvek je nádrž naplněná vodou, ve které jsou umístěny kovové elektrody, které mají maximální vodivost proudu.

Vodiče jsou připojeny k deskám, kterými se provádí přívod elektřiny.

Hořák - zařízení, které přispívá k ohřevu chladicí kapaliny v topném systému. Nachází se ve spalovací komoře, k zapálení se dodává jiskra.

Ventil hořáku je speciální díl umístěný v horní části přístroje. Díky tomuto detailu, H 2, který se zvedl nahoru, snadno překonává bariéru, která je nepřístupná pro jiné uvolněné látky, a vstupuje přímo do hořáku.

V továrních vodíkových kotlích je k dispozici řídicí jednotka. Panel zobrazuje indikátory napětí a proudu, řízení výkonu a páky pro nastavení dalších provozních parametrů.

Potrubí - komunikace, které vycházejí z jednotky a slouží k dodávce tepla do všech místností domu. Pro vázání použijte topné trubky o průměru 25-32 mm. Při pokládce dodržujte základní pravidlo: průměr každé následující větve by měl být menší než průměr předchozí.

Kritéria výběru generátorů

Při rozhodování o nákupu takové techniky je důležité věnovat pozornost následujícím kritériím.

Napájení . U moderních přístrojů se hodnota tohoto indikátoru může značně lišit, což vám umožní zvolit nejlepší variantu pro malý dům a pro dvou, třípatrový objekt.

Průměrná spotřeba vody v moderních modelech generátoru není příliš velká. Do 24 hodin bude zapotřebí přibližně 5, 5 litru, aby zařízení fungovalo, což vytvoří 1, 2-2 litrů paliva.

Počet obrysů . U zařízení pracujících na vodíku je obvykle instalován topný okruh. U některých modelů je také k dispozici dodatečná instalace druhého (topného) okruhu.

Úroveň spotřeby elektřiny . Dnešní technologie nám umožňuje dosáhnout vynikajícího tepelného výkonu při použití minima elektrické energie. Příkon různých typů generátorů se pohybuje od 1, 2 do 3 kW za 1 hodinu.

Nízké spotřeby energie je dosaženo díky tomu, že vodíkový kotel nepracuje nepřetržitě, ale pouze pro udržení určité teploty v místnosti.

Zdroj napájení Všechny typy vodíkových generátorů mohou být rozděleny do dvou širokých kategorií: jedna je poháněna plynem a druhá elektřinou.

Výrobce . Je lepší dávat přednost osvědčeným výrobcům (Itálie, USA). Je třeba se obávat nízko kvalitních výrobků, které nabízejí pochybné podniky za velmi nízké ceny.

Tipy pro provoz kotle

Pro zlepšení funkčnosti jednotky je důležité dodržovat přiložené pokyny. Je možné zlepšit provoz zařízení přidáním dalších podrobností (zde by měla být přísně dodržována bezpečnostní pravidla).

Snímač plamene namontovaný na hořáku zlepšuje bezpečnost systému. Když se oheň rozpadá, zařízení automaticky blokuje přívod hořlavého plynu do hořáku, čímž zabraňuje vstupu do místnosti

Do prostoru výměníku tepla můžete instalovat speciální senzory pro monitorování zvýšení ohřevu vody a doplnění konstrukce hořáku uzavíracími ventily.

Stačí jej připojit přímo k teplotnímu čidlu, aby se kotel automaticky vypnul, jakmile topení dosáhne nastavené hodnoty.

Je také vhodné instalovat zařízení pro normalizované chlazení kotle.

Zařízení na vodíkový pohon lze použít nejen jako jediné topné zařízení v domě, ale také pro kombinaci s jinými topnými systémy. V tomto případě mohou hlavní tepelná zařízení pracovat v režimu nízké teploty.

V případě splnění norem provozu jednotky, pracující na vodíku, bude sloužit více než tucet let. I když záruční doba těchto zařízení je 15 let, v praxi mohou dobře fungovat 20-30 let.

Oprava takových zařízení nebude pro zkušeného mistra obtížná, protože koncept vodíkového kotle se příliš neliší od analogů pracujících na jiných typech paliv.

Top 5 továrních generátorů vodíku

První společností, která vyráběla a patentovala technologii výroby kotle na vodíkové palivo, byla italská společnost Giacomini . Specializuje se na zařízení založená na ekologických metodách výroby energie: geotermální čerpadla, solární panely a další.

H2ydroGEM je katalytická spalovací komora, v níž je každá látka, která urychluje reakci spalování vodíku. V důsledku toho dochází k procesu při relativně nízké teplotě.

V současné době jsou podobné modely vyráběny americkými, čínskými, evropskými společnostmi, ale jejich rozsah není příliš široký ve srovnání s kotli pracujícími na jiných typech paliv.

Nejlepší tovární modely vodíkových systémů

Mezi nejoblíbenější modely patří:

  1. MegaTank100 - generátor, napájený elektřinou ze sítě. Má spolehlivý víceúrovňový systém ochrany proti přehřátí a zkratu, který zaručuje bezpečnou a produktivní práci. Cena modelu závisí na jeho konfiguraci.
  2. STAR-2000 - drahá jednotka (> 200 000 rublů) má vynikající technické vlastnosti. Navzdory tomu, že tento generátor spotřebovává minimum energie, je schopen vytápět místnost o rozloze 251-300 m2.
  3. Kingkar je síťový spotřebič s vynikajícími pracovními vlastnostmi. Náklady na model je poměrně vysoká - asi 100 tisíc rublů, ale je hrazena ekonomickou spotřebou energie.
  4. H2-2 - Italská technologická třída "extra" za vysokou cenu (asi 250.000 rublů). umožňující ohřev vzduchu ve velkých prostorech (od 300 m 3 a více) s minimální spotřebou elektřiny.
  5. Energie zdarma - vysoce kvalitní zařízení za rozumnou cenu v rozmezí 15-35 tisíc rublů (cena závisí na výkonu a dalších charakteristikách). Je vybaven řídící jednotkou, která automatizuje mnoho procesů, víceúrovňovou regulaci napětí a tlaku.

Existují i další modely v různých cenových kategoriích.

Jak vyrobit kotel sami

Generátory vytápění mají poměrně snadný design. Se známou úrovní dovedností si můžete zařízení sestavit sami. Vzhledem k výbušnosti vodíkové směsi však tato práce vyžaduje mimořádnou zodpovědnost, znalost bezpečnostních technik a zkušeností s instalací těchto zařízení.

Se samo-výrobní zařízení nebude moci zbavit se podstatných finančních nákladů, protože některé z komponentů je lepší koupit ready-made. Vysoké riziko vede k přemýšlení o továrním nastavení, pro které výrobci dávají dlouhodobé záruky

Proces výroby vlastního vodního kotle lze rozdělit do několika fází.

Krok číslo 1 - kreslení a příprava materiálů . V první řadě by podobné projekty měly být nalezeny na internetu, aby se na jejich základě vytvořilo zařízení, které by splňovalo všechny podmínky a možnosti.

Je nutné přesně vypočítat všechny indikátory a především požadovaný výkon a také rozhodnout o materiálech, které budou použity pro výrobu kotle. Nejlepší volba je považována za feromagnetické slitiny, ale je to docela vhodná kapacita, vyrobená z nerezové oceli.

Ačkoli generátor vodíku může mít různé konstrukce, následující podrobnosti zůstávají stejné:

  • 12 voltový zdroj;
  • nádrž, kde bude umístěna konstrukce;
  • PWM regulátor s kapacitou nejméně 30 A;
  • několik trubek různého průměru, vyrobených z oceli, nerezové oceli;
  • ocelový plech;
  • pila;
  • plynový hořák - lépe hotový, zakoupený v obchodě.

Krok 2 - vytvoření elektrolytů . Pro výrobu desek, které budou vybaveny elektrolyzérem, je třeba vzít ocelový plech střední tloušťky. Použitím nůžek na kov, pilou nebo jiným nástrojem je řezán na stejné proužky v množství 18 nebo více kusů (číslo musí být nutně sudé).

Z opačné země v každém z nich je nutné vyvrtat otvory pro šrouby, které budou potřebné pro udržení těchto prvků v elektrolytu zcela stacionární.

Všechny desky jsou rozděleny na anody a katody, v závislosti na tomto rozdělení, vodiče jsou k nim připojeny, resp. Přenášejí kladné a záporné náboje.

Použití stejnosměrného proudu je účinnější než použití střídavého proudu. Jako zdroj je nejlepší použít generátor typu PWM.

Krok číslo 3 - montáž elektrolyzéru . Nejlepším materiálem pro výrobu tohoto prvku je nerezová ocel. Spolehlivá obdélníková nebo čtvercová konstrukce je přivařena z kovu, načež je do ní nalita voda nebo směs H20 s katalyzátorem a připraveny desky s připojenými dráty.

Krok číslo 4 - připojte hořák . V horní části zařízení je namontován hořák - je lepší použít nákupní model, který lze zakoupit ve specializovaném obchodě.

Krok 5 - instalace a připojení separátoru, který je nezbytný pro oddělení vodíku od plynné směsi.

Závěrem lze říci, že je položena trubka, podél které se H 2 zvedne k hořáku, stejně jako prvky, které odvádějí teplo a rozdělují ho po celém domě.

Která voda je lepší - prostá nebo destilovaná?

Jednou z otázek, které majitelé vodíkových kotlů často žádají, je voda používaná pro provoz zařízení.

Destilovanou vodu pro provoz vodíkového kotle je možné zakoupit v obchodech nebo nastavit samostatně, jednoduchou instalací.

Podle odborníků, nejlepší výkon továrna nebo domácí zařízení prokázat při práci na destilované vodě, ke které je přidán velmi málo hydroxidu sodného (10 litrů H2O - jedna polévková lžíce).

Nicméně, vodíkový kotel může úspěšně fungovat na vodovodní vodě, hlavní věc je, že neobsahuje soli těžkých kovů.

Závěry a užitečné video na toto téma

Ve videu níže uvidíte přehled modelu plynového kotle provozovaného na vodíkové palivo, který vyrábí známá korejská společnost 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 zpětné vazby je umístěn níže.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Topení