Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Принципите на алтернативната енергия все повече привличат вниманието на потребителите. По много начини това се улеснява от нарастването на тарифите за традиционните енергийни източници, както и от периодичните прекъсвания на пазара на услуги.

При тези обстоятелства водородният котел за отопление се счита за един от най-обещаващите видове устройства, работещи на възобновяемо гориво, което е H 2 газ.

Преди да вземе решение за закупуване на такава единица, е необходимо да се запознае с принципа на неговото функциониране, да оцени предимствата и недостатъците на използването на водород като гориво. Тези въпроси са разгледани от нас и изложени подробно в статията.

Освен това очертахме параметрите, които трябва да се вземат предвид при избора на котел, дадохме съвети за експлоатацията и подготвихме преглед на най-добрите фабрично произведени водородни генератори. Феновете на домашно удобни ръчно ръководство събрание единица със собствените си ръце.

Свойства на водорода като гориво

Както бе споменато по-горе, горивото за такива агрегати е водород, най-лесният газ в природата, който няма цвят и мирис. Сред неговите предимства е голямо количество топлина, която се отделя при изгарянето на Н 2 (121 MJ / kg, докато при изгаряне на пропан се отделя само 40 MJ / kg).

При нормални условия водородът гори при температура от + 2000 ° C, но с помощта на катализатор може да се намали до + 300 ° C. Това дава възможност да се произвеждат котли от евтина стомана, а не от скъпи редкоземни метали.

Водородът е нетоксичен, което гарантира безопасността на употребата му в ежедневието. Когато това вещество се изгори, се получава водна пара, която подобрява вътрешния климат и не се нуждае от комини.

Когато се използва водород, трябва стриктно да се спазват правилата за безопасност: ако газът се използва неправилно или е в контакт с открит огън, може да възникне разрушителна експлозия.

Недостатъците включват повишената експлозивност на водорода, особено когато се смесва с въздух или кислород, което води до образуване на детониращ газ.

Предимства и недостатъци на водородните котли

Силните страни на такива устройства са:

  1. Пълна екологичност . Продуктите от разлагането на водата не увреждат атмосферата, те са напълно безопасни за здравето на хората и домашните любимци.
  2. Висока ефективност, която може да достигне 96%. Това е значително по-високо от ефективността на дизела, природния газ или въглищата.
  3. Спестяване на природни ресурси чрез използване на алтернативни енергийни източници.
  4. Ниска цена калории. За такива устройства има достатъчно вода и малко електричество.

В същото време такива устройства имат слабости.

Сред минусите трябва да са следните нюанси:

  1. Изискваща поддръжка . За най-висока степен на производство на Н 2 е необходимо всяка година да се заменят металните пластини. В допълнение към подмяната на електродите, трябва редовно да се добавя катализатор, за да се получи планираното количество енергия. Честотата на тази процедура зависи както от мощността, така и от характеристиките на даден модел.
  2. Висока цена - фабричната инсталация ще струва не по-малко от 35-40 хиляди рубли.
  3. Опасност от експлозия, когато се повиши стандартното налягане в котела.
  4. Липсата на водородни цилиндри - рядко се срещат в продажба.
  5. Ограничен избор Тъй като такива нагреватели не са много често срещани на руския пазар, не винаги е възможно бързо да се намери подходящ модел, както и да се намерят компетентни специалисти за монтаж и ремонт на оборудването.
  6. Необходимост от предоставяне на комуникации . За да се работи с устройството, е необходимо да има постоянна връзка с електрозахранването за осъществяване на електролизната реакция, както и към водоизточника, чийто поток зависи от мощността на устройството.

Необходимо е да се отбележи, че производителите обръщат голямо внимание на новите технологии, се стремят да подобрят водородните котли, премахвайки или свеждайки до минимум недостатъците.

Принципът на работа на отоплителното тяло

Поради своята активност Н2 в чиста форма не се среща в природата, но е достатъчно просто да се изолира от обикновената вода, като се използва методът на електролиза, и се освобождава газообразен кислород.

На представеното изображение можете да видите схематично устройство за отоплително оборудване, работещо с водород, с обозначение на всички конструктивни елементи (+)

За да функционира нагревателят, първо е необходимо да се получи H 2 . Това става в специално отделение, предназначено за възникване на подобна реакция. Течността се излива в контейнера, където се потапят металните пластини.

Те се захранват с електрически ток със специално подбрана чистота, под въздействието на които се отделят H 2 и O 2, както и водна пара като страничен продукт.

Получената смес се пропуска през специално устройство - химически сепаратор, с който е възможно да се изолира водородът, отделяйки го от други примеси. Пречистеният газ се подава към горелката, на която е монтиран вентилът.

Това предотвратява движението на Н 2 в другата посока, което предотвратява експлозия. В този случай кислородът и водната пара през друга система ще падне в специален контейнер.

След това водородният газ преминава през защитната единица и влиза в горивната камера. Тук той реагира с газ в присъствието на катализатор, в резултат на което се генерира топлина, която през топлообменника влиза в отоплителната система на къщата.

Водните пари, изпускани в камерата, се връщат през специален канал към резервоара на електролита, като по този начин се използва процесът на рециркулация.

Регулирането на мощността се извършва чрез специално оборудвани канали, чийто брой може да достигне шест. Във всяко от тези устройства се съдържа катализатор, така че когато се включи, започва процесът на генериране на топлина.

Газовият поток, нагрят до температура 40 ° С, започва да се движи към топлообменника, разположен в горивната камера.

Поради отделните структури каналите могат да действат независимо един от друг, което позволява да се включи само част от тях.

Процесът на получаване на водород в съвременната електролиза е напълно автоматизиран. Единственият ръчен процес е да се налива вода в системата.

Съвременните модели също са оборудвани с различни устройства, например индикатори за датчици за водно ниво и налягане, което им позволява да работят в автоматичен режим и да реагират спешно в непредвидени ситуации.

Компоненти на водородна инсталация

Устройството за отопление, функциониращо на водород, е доста просто.

Котелът, който играе ролята на топлообменник, е основният елемент, в който се осъществява производството на водород.

От наличните елементи може да се монтира водороден котел, а за неговата работа е необходима само обикновена или дестилирана вода (+).

Електролизаторът е основната активна част на котела, където протича електролитна реакция, водеща до разграждане на водата в Н2 и О2. Елементът е резервоар, напълнен с вода, в който са поставени метални електроди, които имат максимална проводимост на тока.

Проводниците са свързани с плочи, чрез които се извършва електрозахранване.

Горелка - устройство, което допринася за нагряването на охлаждащата течност в отоплителната система. Тя се намира в горивната камера, доставя се искра за запалване.

Клапанът на горелката е специална част, разположена в горната част на устройството. Благодарение на този детайл, H 2, който се издига до върха, лесно преодолява бариерата, която е недостъпна за други освободени вещества, и влиза директно в горелката.

Във фабричните водородни котли е осигурено устройство за управление. Панелът показва индикатори за напрежение и ток, контрол на мощността и лостове за настройка на други работни параметри.

Тръбопровод - комуникации, които се отклоняват от блока и се използват за подаване на топлина към всички помещения на къщата. За обвързване се използват отоплителни тръби с диаметър 25-32 мм. При полагане следвайте основното правило: диаметърът на всяко следващо разклонение трябва да бъде по-малък от предишния.

Критерии за избор на генератори

При вземане на решение за закупуване на такава техника е важно да се обърне внимание на следните критерии.

Мощност . В съвременните устройства, стойността на този индикатор може да варира значително, което ви позволява да изберете най-добрия вариант за малка къща, както и за дву-, триетажна сграда.

Средната консумация на вода в съвременните модели на генератора не е твърде голяма. В рамките на 24 часа ще са необходими около 5, 5 литра, за да може устройството да функционира, което ще генерира 1.2-2 литра гориво.

Броят на контурите . При устройства, работещи с водород, обикновено се инсталира отоплителен кръг. В някои модели е предвидена и допълнителна инсталация на втората (отоплителна) верига.

Нивото на потребление на електроенергия . Днешната технология ни позволява да постигнем отлична топлинна ефективност при използване на минимум електроенергия. Консумацията на енергия от различни типове генератори варира от 1.2 до 3 kW за 1 час.

Ниска консумация на енергия се постига поради факта, че водородният котел не работи непрекъснато, а само за да поддържа определена температура в помещението.

Източник на захранване Всички видове водородни генератори могат да бъдат разделени в две широки категории: едната се захранва с газ, а другата - с електричество.

Производител . По-добре е да предпочитате доказани производители (Италия, САЩ). Необходимо е да се страхуваме от нискокачествените продукти, предлагани от съмнителни предприятия при изключително ниски цени.

Съвети за работа на котела

За да се подобри функционалността на устройството, важно е да се придържате към приложените инструкции. Възможно е да се подобри работата на устройството чрез добавяне на допълнителни подробности (с това трябва стриктно да се спазват правилата за безопасност).

Датчик за пламък, монтиран на горелката, подобрява безопасността на системата. Когато огънят се разпадне, устройството автоматично блокира потока на запалим газ в горелката, като по този начин предотвратява влизането му в помещението

Можете да инсталирате специални сензори във вътрешността на топлообменника, за да наблюдавате увеличаването на нагряването на водата, както и да допълвате конструкцията на горелката със спирателни клапани.

Достатъчно е да го свържете директно към температурния датчик, така че котелът автоматично да се изключи веднага щом отоплението достигне зададената стойност.

Също така е полезно да се инсталира устройство за нормализирано охлаждане на котела.

Устройствата за водород могат да се използват не само като единствено отоплително оборудване в къщата, но и да се комбинират с други отоплителни системи. В този случай главните топлинни инсталации могат да работят в режим на ниска температура.

В случай на спазване на стандартите за експлоатация на блока, работещ с водород, ще служи повече от десетина години. Въпреки че гаранционният срок на такива устройства е 15 години, на практика те могат да работят добре за 20-30 години.

Ремонтът на такива устройства няма да бъде труден за опитен майстор, тъй като концепцията за водородния бойлер не се различава много от аналозите, работещи с други видове гориво.

Топ 5 фабрично произведени водородни генератори

Първата компания, произвела и патентовала технологията за производство на водороден котел, е италианската фирма Giacomini . Специализира в устройства, базирани на екологични методи за производство на енергия: геотермални помпи, слънчеви панели и др.

H2ydroGEM е каталитична горивна камера, във всеки рог от която има вещество, което ускорява реакцията на изгаряне на водорода. Поради това процесът протича при относително ниска температура.

Понастоящем подобни модели се произвеждат от американски, китайски и европейски компании, но техният обхват не е твърде широк в сравнение с котлите, работещи на други видове горива.

Най-добрите фабрични модели на водородни системи

Сред най-популярните модели забелязваме:

  1. MegaTank100 - генератор, захранван от електричество от мрежата. Разполага с надеждна многостепенна система за защита от прегряване и късо съединение, което гарантира безопасна и продуктивна работа. Цената на модела зависи от неговата конфигурация.
  2. STAR-2000 - скъпа единица (> 200 000 рубли) има отлични технически характеристики. Въпреки факта, че този генератор консумира минимум енергия, той е в състояние да отоплява стая от 251-300 квадратни метра.
  3. Kingkar е електрозахранващ уред с отлични работни свойства. Цената на модела е доста висока - около 100 хиляди рубли, но се възстановява от икономичната консумация на енергия.
  4. H2-2 - италианската технология клас "екстра" на висока цена (около 250 000 рубли). позволяващи нагряване на въздуха в големи помещения (от 300 m 3 и повече) с минимално потребление на електроенергия.
  5. Free Energy - висококачествени устройства на разумна цена в диапазона от 15-35 хиляди рубли (цената зависи от мощността и други характеристики). Оборудван е с управляващ блок, който автоматизира много процеси, многостепенно управление на датчика за напрежение и налягане.

Има и други модели в различни ценови категории.

Как да си направите котел сами

Генераторите на отопление имат сравнително лесен дизайн. С известно ниво на умение можете да сглобите устройството сами. В същото време, поради експлозивността на водородната смес, такава работа изисква изключителна отговорност, познаване на инженерната безопасност и експлоатационния опит на такива устройства.

С самостоятелно производство устройство няма да бъде в състояние да се отърве от значителни финансови разходи, тъй като някои от компонентите са по-добре да купуват готови. Високият риск ви кара да мислите за фабричните настройки, за които производителите дават дългосрочни гаранции

Процесът на създаване на собствен водороден котел може да бъде разделен на няколко етапа.

Стъпка номер 1 - чертеж и подготовка на материалите . На първо място, подобни проекти трябва да се намерят в Интернет, за да се разработи на тяхна база устройство, което да отговаря на всички условия и възможности.

Необходимо е точно да се изчислят всички индикатори, и най-вече необходимата мощност, както и да се вземе решение за материалите, които ще се използват за производството на котела. Най-добрият вариант се счита за феромагнитни сплави, но това е доста подходящ капацитет, изработен от неръждаема стомана.

Въпреки че водородният генератор може да има различен дизайн, следните детайли остават същите:

  • 12 волта източник на захранване;
  • резервоар, където ще бъде разположена конструкцията;
  • ШИМ регулатор с капацитет най-малко 30 A;
  • няколко тръби с различен диаметър, изработени от стомана, неръждаема стомана;
  • стоманен лист;
  • ножовка;
  • Газова горелка - по-добре завършена, закупена в магазина.

Стъпка 2 - създаване на електролити . За производството на плочи, които ще бъдат оборудвани с електролизер, трябва да вземете лист стомана със средна дебелина. Използвайки ножици за метал, ножовка или друг инструмент, тя се нарязва на равни ленти в размер на 18 или повече парчета (броят им трябва да е непременно равен).

От обратната страна във всяка от тях е необходимо да се пробият отвори за болтовете, които ще са необходими, за да се запазят тези елементи в електролита напълно неподвижни.

Всички плочи са разделени на аноди и катоди, в зависимост от това разделение, те са свързани с тях, съответно, предавайки положителни и отрицателни заряди.

Използването на постоянен ток е по-ефективно, отколкото използването на променлив ток. Като източник, най-добре е да се използва генератор тип PWM.

Стъпка номер 3 - монтаж на електролизера . Най-добрият материал за производството на този елемент е неръждаема стомана. От метал се заварява надеждна правоъгълна или квадратна конструкция, след което се излива вода или смес от H 2 O с катализатор и се поставят подготвените плочи със свързани проводници.

Стъпка номер 4 - свържете горелката . Горелка е монтирана в горната част на устройството - по-добре е да се използва моделът за покупка, който може да се закупи в специализиран магазин.

Стъпка номер 5 - инсталиране и свързване на сепаратора, което е необходимо за отделянето на водород от газовата смес.

В заключение се поставя тръба, по която H 2 ще се издига до горелката, както и елементи, които разсейват топлината и я разпределят в цялата къща.

Коя вода е по-добра - обикновена или дестилирана?

Един от въпросите, които собствениците на водородни котли често задават, е въпросът за водата, използвана за работа с устройствата.

Дестилираната вода за работа с водородния котел може да се закупи в магазините или да се създаде самостоятелно, като се използва проста инсталация.

Според експерти най-доброто фабрично представяне или домашно приготвени устройства показват, когато се работи с дестилирана вода, към която се добавя много малко натриев хидроксид (10 литра H2O - една супена лъжица).

Въпреки това, водородният котел може успешно да работи с чешмяна вода, най-важното е, че той не съдържа соли на тежки метали.

Заключения и полезно видео по темата

Във видеото по-долу ще видите преглед на модела на газов котел, работещ на водородно гориво, произведен от известната корейска компания DAEWOO.

Не е без причина водородът да се нарича гориво на бъдещето: този газ може да се превърне в почти неограничен ресурс на евтино, екологично гориво, което може да се използва в различни инсталации.

Водородният котел, произведен във фабрика или самостоятелно, ще ви позволи да създадете автономна отоплителна система. Това ще помогне значително да се намалят плащанията в жилищни и комунални услуги, да се вземе решение за поддържане на комфортна температура в дневните и обслужващите помещения.

Имате ли опит да използвате водород като гориво? Искате ли да задавате въпроси по темата или да разкажете за своето изобретение? Моля, коментирайте публикацията, участвайте в дискусии и публикувайте снимки на вашите домашно приготвени продукти. Блокът за обратна връзка се намира по-долу.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Отопление