Alternatiivse energia põhimõtted on üha enam tarbijate tähelepanu pälvinud. Paljuski soodustavad seda traditsiooniliste energiakandjate tariifide tõus ja perioodilised katkestused teenuste turul.
Neil asjaoludel peetakse vesinikküttel töötavat katlat üheks kõige paljulubavamaks taastuvkütusel töötava seadme tüübiks, milleks on gaasi H2.
Enne sellise üksuse ostmise otsustamist on vaja tutvuda selle tööpõhimõttega, hinnata vesiniku kütusena kasutamise eeliseid ja puudusi. Neid küsimusi oleme uurinud ja need on artiklis üksikasjalikumad.
Lisaks tõime välja parameetrid, mida tuleks katla valimisel arvestada, andsime töönipid ja koostasime ülevaate parimate tehase vesinikugeneraatorite kohta. Koduste käepäraste juhiste ventilaatorid seadme kokkupanekuks oma kätega.
Vesiniku kui kütuse omadused
Nagu eespool mainitud, on selliste üksuste kütus vesinik, mis on looduses kõige kergem gaas, millel pole värvi ja lõhna. Selle eeliste hulgas võib nimetada suurt hulka soojust, mis eraldub H põlemisel2 (121 MJ / kg, samas kui propaani põlemisel eraldub ainult 40 MJ / kg).
Normaaltingimustes põleb vesinik temperatuuril + 2000 ° C, kuid katalüsaatori abil saab selle temperatuuri vähendada + 300 ° C-ni. See võimaldab teil teha katlad eelarvestatud terasest, mitte kallitest haruldastest muldmetallidest.
Vesinik ei ole mürgine, mis tagab selle kasutamise ohutuse igapäevaelus. Selle aine põlemisel saadakse veeaurud, mis parandavad siseruumide mikrokliimat ega vaja korstnaid.
Vesiniku kasutamisel tuleb rangelt järgida ohutuseeskirju: kui gaasi kasutatakse valesti või kokkupuutel lahtise leegiga, võib tekkida hävitav plahvatus
Puuduste hulgas on vesiniku suurenenud plahvatusohtlikkus, eriti kui see on segatud õhu või hapnikuga, mis põhjustab detoneeriva gaasi moodustumist.
Vesinikatelde plussid ja miinused
Selliste seadmete tugevused on:
- Täielik keskkonnasõbralikkus. Vee lagunemissaadused ei kahjusta atmosfääri, need on inimeste ja lemmikloomade tervisele täiesti ohutud.
- Kõrge efektiivsuse tasemis võib ulatuda 96% -ni. See on märkimisväärselt suurem kui diislikütuse, maagaasi või kivisöe tõhusus.
- Loodusvarade säästmine alternatiivsete energiaallikate kasutamise kaudu.
- Madal hind saadud kaloreid. Selliste seadmete jaoks on piisavalt vett ja natuke elektrit.
Samal ajal on sellistel seadmetel nõrkusi.
Miinuste hulka kuuluvad järgmised nüansid:
- Hoolduse nõudmine. H tootmiseks kõrgeimal tasemel2, on vaja igal aastal asendada metallplaadid. Lisaks elektroodide asendamisele tuleb regulaarselt lisada katalüsaatorit, et toota kavandatud energiakogus. Selle protseduuri sagedus sõltub võimsusest, samuti konkreetse mudeli omadustest.
- Kõrge hind - Tehase paigaldamine maksab mitte vähem kui 35-40 tuhat rubla.
- Plahvatusoht katla normaliseeritud rõhu suurenemisega.
- Vesiniku silindri puudus - neid on müügil üsna harva.
- Piiratud valik. Kuna sellised kütteseadmed pole Venemaa turul liiga levinud, pole alati võimalik kiiresti leida sobivat mudelit, samuti leida pädevaid spetsialiste seadmete paigaldamiseks ja parandamiseks.
- Sidevajadus. Seadme tööks on vajalik pidev ühendus elektrolüüsireaktsiooni toiteallikaga, samuti veeallikaga, mille voolukiirus sõltub seadme võimsusest.
Tuleb märkida, et tootjad pööravad suurt tähelepanu uutele tehnoloogiatele, püüavad täiustada vesinikukatlaid, kõrvaldades või minimeerides miinused.
Kütteseadme tööpõhimõte
Oma aktiivsuse tõttu on H2 puhtal kujul seda looduses ei esine, kuid tavalisest veest on elektrolüüsi abil üsna lihtne isoleerida, eraldudes samal ajal ka gaasilise hapniku.
Esitatud pildil näete vesinikul töötavate kütteseadmete skemaatilist diagrammi, märkides kõik konstruktsioonielemendid (+)
Kütteseadme toimimiseks peate kõigepealt saama H2. See toimub spetsiaalses kambris, mis on reserveeritud sarnase reaktsiooni toimumiseks. Vedelik valatakse mahutisse, kus metallplaadid on sukeldatud.
Neile antakse spetsiaalselt valitud puhtusastmega elektrivool, mille mõjul vabaneb H2 ja umbes2ja ka kõrvalsaadusena - veeaur.
Saadud segu juhitakse läbi spetsiaalse seadme - keemilise separaatori, mille abil on võimalik vesinikku isoleerida, eraldades selle muudest lisanditest. Puhastatud gaas tarnitakse põletile, millele ventiil on paigaldatud.
See takistab H liikumist2 teisele küljele, mis hoiab ära plahvatuse. Sel juhul langeb hapnik ja veeaur läbi teise süsteemi spetsiaalsesse mahutisse.
Edasi läbib gaasiline vesinik kaitseüksuse kaudu ja siseneb põlemiskambrisse. Siin reageerib see gaasiga katalüsaatori juuresolekul, mille tagajärjel tekib soojus, mis siseneb soojusvaheti kaudu kodu küttesüsteemi.
Spetsiaalselt eraldatud kanali kaudu kambrist vabanenud veeaur suunatakse tagasi ringlusprotsessi abil elektrolüütide mahutisse.
Võimsuse reguleerimine toimub spetsiaalselt varustatud kanalite abil, mille arv võib ulatuda kuuele. Kõigis neis seadmetes on katalüsaator, nii et kui see käivitub, algab soojuse tootmise protsess.
Temperatuurini 40 ° C kuumutatud gaasivoog hakkab liikuma põlemiskambris asuvasse soojusvahetisse.
Tänu eraldi struktuuridele saavad kanalid toimida üksteisest sõltumatult, mis võimaldab teil kaasata ainult osa neist.
Vesiniku tootmise protsess tänapäevastes elektrolüüsiseadmetes on täielikult automatiseeritud. Ainus käsitsiprotsess on süsteemi veega täitmine.
Kaasaegsed mudelid on varustatud ka mitmesuguste seadmetega, näiteks veetaseme indikaatorite ja rõhuanduritega, mis võimaldab neil töötada automaatrežiimis ja reageerida kiireloomuliselt ettenägematutes olukordades.
Vesinikuüksuse komponendid
Vesinikupõhise küttesüsteemi disain on üsna lihtne.
Katlasoojusvaheti rolli mängimine on vesiniku tootmisel peamine element.
Vesinikküttel töötava katla saab kokku panna saadaolevatest elementidest ja selle tööks on vaja ainult tavalist või destilleeritud vett (+)
Elektrolüzer - katla peamine aktiivne osa, kus toimub elektrolüütiline reaktsioon, mis viib vee lagunemiseni H-ks2 ja umbes2. Element on veega täidetud reservuaar, millesse on paigutatud maksimaalse voolujuhtivusega metallelektroodid.
Juhtmed on ühendatud plaatidega, mille kaudu elektrit tarnitakse.
Põleti - seade, mis aitab kaasa jahutussüsteemi kuumutamisele küttesüsteemis. Asudes põlemiskambris, antakse selle süütamiseks säde.
Põleti ventiil - spetsiaalne osa, mis asub seadme ülaosas. Tänu sellele detailile H2, tõuseb üles, ületab kergesti muude eraldunud ainetega ligipääsmatu tõkke ja siseneb otse põletisse.
Tehase vesinikateldes on juhtseade. Paneelil kuvatakse pinge ja voolu indikaatorid, võimsuse regulaator ja hoovad muude parameetrite seadistamiseks
Torustik - kommunikatsioonid, mis väljuvad seadmest ja mida kasutatakse soojuse tarnimiseks maja kõigisse ruumidesse. Torustiku jaoks kasutage 25-32 mm läbimõõduga küttetorusid. Paigaldamisel järgige põhireeglit: iga järgneva oksa läbimõõt peaks olema väiksem kui eelmine.
Generaatori valiku kriteeriumid
Sellise tehnika ostmise otsustamisel on oluline pöörata tähelepanu järgmistele kriteeriumidele.
Jõudu. Kaasaegsete seadmete puhul võib selle indikaatori väärtus märkimisväärselt varieeruda, mis võimaldab teil valida parima võimaluse nii väikese maja kui ka kahe- ja kolmekorruselise hoone jaoks.
Generaatori kaasaegsete mudelite keskmine veetarbimine pole liiga suur. Seadme tööks kulub 24 tunni jooksul umbes 5,5 liitrit, mille tulemusel toodetakse 1,2–2 liitrit kütust
Ahelate arv. Vesinikkütusega seadmetele paigaldatakse tavaliselt küttekontuur. Mõnes mudelis on ette nähtud ka teise (kütte) vooluringi täiendav paigaldamine.
Elektritarbimine. Tänapäevane tehnoloogia võimaldab saavutada minimaalse elektrienergiaga suurepärase soojusvõimsuse. Erinevat tüüpi generaatorite energiakulu varieerub 1,2 tunniga 3 kW-ni 1 tunni jooksul.
Madal energiatarve saavutatakse tänu sellele, et vesinikatel ei tööta pidevalt, vaid ainult selleks, et ruumis säilitada teatud temperatuur.
Tootja. Parem on eelistada usaldusväärseid tootjaid (Itaalia, USA). Peaksite olema ettevaatlik ebakvaliteetsete toodete suhtes, mida pakuvad kahtlased ettevõtted eriti madalate hindadega.
Katla töö näpunäited
Seadme funktsionaalsuse parandamiseks on oluline järgida lisatud juhiseid. Saate seadme toimimist parandada, lisades täiendavaid üksikasju (sel juhul peate rangelt järgima ohutuseeskirju).
Põletile paigaldatud leegiandur suurendab süsteemi turvalisust. Kui tulekahju kustub, lülitab seade automaatselt põlevgaasi voo põletisse välja, takistades sellega ruumi sisenemist
Soojusvaheti sisemisse ossa on võimalik paigaldada spetsiaalseid andureid, mis võimaldavad jälgida veekütte indikaatorite suurenemist, samuti täiendada põleti konstruktsiooni sulgeventiilidega.
Piisab, kui ühendada see otse temperatuurianduriga, nii et boiler lülitub automaatselt välja niipea, kui küte saavutab seatud väärtuse.
Samuti on kasulik paigaldada standardiseeritud katla jahutusseade.
Vesiniku seadmeid saab kasutada mitte ainult maja ainsa kütteseadmena, vaid ka koos teiste küttesüsteemidega. Peamised soojusjaamad võivad sel juhul töötada madala temperatuuri režiimis.
Kasutusstandardite järgimise korral töötab vesinikkütusega seade rohkem kui tosin aastat. Ehkki selliste seadmete garantiiperiood on 15 aastat, võivad need praktikas tõhusalt töötada 20-30 aastat.
Selliste seadmete remont ei ole kogenud käsitööliste jaoks keeruline, kuna vesinikukatla vooluahela skeem ei erine liiga palju analoogidest, mis töötavad muud tüüpi kütusel.
5 parimat tehase vesinikugeneraatorit
Esimene ettevõte, kes vesinikkütusekatelde tehnoloogia tootis ja patenteeris, oli Itaalia ettevõte Giacomini. Ta on spetsialiseerunud seadmetele, mis põhinevad energiatootmise keskkonnameetoditel: geotermilised pumbad, päikesepaneelid ja muud.
H2ydroGEM on katalüütiline põlemiskamber, mille igas sarves on aine, mis kiirendab vesiniku põlemisreaktsiooni. Seetõttu toimub protsess suhteliselt madalal temperatuuril.
Praegu toodavad selliseid mudeleid Ameerika, Hiina, Euroopa ettevõtted, kuid nende valik pole võrreldes muude kütuseliikidega töötavate kateldega liiga lai.
Parimad vesinikusüsteemide tehase mudelid
Kõige populaarsemate mudelite hulgas märgime:
- MegaTank100 - generaator, mida toidab võrgust saadav elektrienergia. Sellel on usaldusväärne mitmetasandiline kaitsesüsteem ülekuumenemise ja lühise eest, mis tagab ohutu ja produktiivse töö. Mudeli hind sõltub selle konfiguratsioonist.
- STAR-2000 - kallil ühikul (> 200 000 rubla) on suurepärased tehnilised omadused. Vaatamata asjaolule, et see generaator tarbib minimaalselt energiat, on see võimeline soojendama ruumi pindalaga 251-300 ruutmeetrit.
- Kingkar - võrgutoitega seade, millel on suurepärased tööomadused. Mudeli maksumus on üsna kõrge - umbes 100 tuhat rubla, kuid selle hüvitab ökonoomne energiatarbimine.
- H2-2 - Itaalia ekstraklassi seadmed kõrge hinnaga (umbes 250 000 rubla). võimaldades õhku soojendada suurtes ruumides (alates 300 m);3 ja üle selle) minimaalse elektritarbimisega.
- Vaba energia - kvaliteetsed seadmed taskukohase hinnaga vahemikus 15-35 tuhat rubla (hind sõltub võimsusest ja muudest omadustest). Varustatud juhtseadmega, mis automatiseerib paljusid protsesse, mitmetasandiline andur pinge ja rõhu reguleerimiseks.
Erinevates hinnaklassides on ka teisi mudeleid.
Kuidas ise katlat teha
Küttegeneraatorite ehitus on üsna kerge. Teatud oskustega saate seadme ise kokku panna. Samal ajal nõuab selline töö vesiniku segu plahvatusohtlikkuse tõttu äärmist vastutust, teadmisi ohutusprotseduuridest ja kogemusi selliste seadmete paigaldamisel.
Seadme iseseisva valmistamise korral ei ole võimalik arvestatavatest rahalistest kuludest vabaneda, kuna parem on osta mõned komponendid juba valmis. Suur risk paneb meid mõtlema tehase sätetele, millele tootjad annavad pikaajalisi garantiisid.
Vesinikatel oma kätega valmistamise protsessi võib jagada mitmeks etapiks.
Samm 1 – joonise teostamine ja materjalide ettevalmistamine. Esiteks tuleks sarnased projektid leida Internetist, et mõelda välja nende baasil kinnitus, mis vastaks kõigile tingimustele ja võimalustele.
On vaja täpselt välja arvutada kõik näitajad ja kõigepealt vajalik võimsus ning otsustada ka materjalid, mida katla tootmiseks kasutatakse. Parimaks võimaluseks peetakse ferromagnetilisi sulameid, kuid roostevabast terasest konteiner on üsna sobiv.
Vesinikugeneraatori kuumutamisel võib olla erinev kujundus, kuid järgmised üksikasjad jäävad samaks:
- 12-voldine toiteallikas;
- veehoidla, kus ehitis paikneb;
- PWM-kontroller võimsusega vähemalt 30 A;
- mitu erineva läbimõõduga roostevabast terasest toru;
- terasplekk;
- metallist metallkang;
- gaasipõleti - paremini viimistletud, poest ostetud.
2. samm – elektrolüütide valmistamine. Plaatide valmistamiseks, millega elektrolüsaator varustatakse, peate võtma keskmise paksusega teraslehe. Kasutades käärid metalli, rataste või muu tööriista jaoks, lõigatakse see võrdseteks ribadeks koguses 18 või enam tükki (arv peab olema ühtlane).
Tagasipöördumisriigist tuleb igas neist puurida augud poltide jaoks, mis on vajalikud nende elementide elektrolüüdis täiesti liikumatuks hoidmiseks.
Jagame kõik plaadid anoodideks ja katoodideks, sõltuvalt sellest, kas jaotusjuhtmed on nendega ühendatud, vastavalt, edastades positiivseid ja negatiivseid laenguid.
Alalisvoolu kasutamine on tõhusam kui vahelduvvoolu kasutamine. Parim on kasutada selle allikana PWM-tüüpi generaatorit.
Samm number 3 – raku kokkupanek. Parim materjal selle elemendi valmistamiseks on roostevaba teras. Tugev ristkülikukujuline või ruudukujuline konstruktsioon keevitatakse metallist, mille järel valatakse vesi või H segu2O katalüsaatoriga, samuti ettevalmistatud plaadid ühendatud juhtmetega.
4. samm – põleti ühendus. Seadme ülemisse ossa on paigaldatud põleti - parem on kasutada ostetud mudelit, mida saate osta spetsialiseeritud kaupluses.
Samm number 5 – separaatori paigaldamine ja ühendamine, mis on vajalik vesiniku eraldamiseks gaaside segust.
Kokkuvõtteks pannakse toru, mille mööda H2 tõuseb põleti külge, samuti on ühendatud elemendid, mis eemaldavad soojuse ja levitavad seda kogu majas.
Milline vesi on parem - tavaline või destilleeritud
Üks küsimus, mida vesiniküttekatelde omanikud sageli küsivad, on seadmete tööks kasutatava vee kohta.
Vesinikkatla tööks mõeldud destilleeritud vett saab kauplustes osta või selle tootmise ise seadistada, kasutades kõige lihtsamat paigaldust
Asjatundjate sõnul näitavad tehases või kodus valmistatud seadmed parimat jõudlust destilleeritud veega töötamisel, millele on lisatud väga vähe naatriumhüdroksiidi (10 liitri H2O kohta - üks supilusikatäis).
Vesinikatel võib aga ka kraaniveega edukalt töötada, peaasi, et see ei sisalda raskmetallide sooli.
Allolevas videos näete ülevaadet kuulsa Korea ettevõtte DAEWOO toodetud vesinikkütusega gaasikatla mudelist.
Vesinikku ei kutsuta põhjuseta tulevikukütuseks: sellest gaasist võib saada peaaegu piiramatu ressurss odavat keskkonnasõbralikku kütust, mida saab kasutada erinevates tehastes.
Tehases või iseseisvalt toodetud vesinikkütusekatel loob autonoomse küttesüsteemi. See aitab oluliselt vähendada eluaseme- ja kommunaalteenuste makseid ning lahendab mugava temperatuuri hoidmise elutubades ja majapidamisruumides.
Kas teil on kogemusi vesiniku kasutamisel kütusena? Kas soovite esitada selle teema kohta küsimusi või rääkida oma leiutisest? Kommenteerige väljaannet, osalege aruteludes ja jätke fotod omatehtud toodetest. Tagasisideplokk asub allpool.