Un cazan cu hidrogen este un mod modern de a încălzi o casă

Caracteristici unice ale cazanelor cu hidrogen

Cazanele de acest tip sunt puțin solicitate în Rusia din cauza lipsei de conștientizare a publicului larg cu privire la acestea. În țările occidentale, această formă alternativă de încălzire este deja destul de obișnuită datorită caracterului său ecologic dovedit, precum și a economiilor semnificative în facturile de utilități.

„Generarea apei” - așa sună traducerea termenului „hidrogen” din latină. Acest element este considerat cea mai comună substanță din lume, jumătate din acesta este soarele, este utilizat pe scară largă în industrie și are, de asemenea, o mulțime de proprietăți unice care au fost utilizate la dezvoltarea unui cazan de încălzire cu hidrogen. Principala proprietate unică a unui element este inepuizabilitatea sa în intestine și în lumea înconjurătoare.

Procesul de producere a hidrogenului este simplu și direct. Este necesară disponibilitatea obligatorie de energie electrică și apă. Curentul electric favorizează divizarea moleculelor de apă în oxigen și hidrogen, care pot fi folosite ulterior pentru încălzirea încăperilor.

Hidrogenul ca purtător de energie este considerat cel mai sigur și mai curat element, iar încălzirea pe baza acestuia este completă și eficientă.

Cazanele de acest tip pot fi integrate armonios cu propriile mâini într-un sistem de încălzire existent fără a fi deteriorat.

Modele populare de unități de hidrogen pentru sistemul de încălzire

Generatorul chinez Kingkar3000

Producerea „gazului Brown” este un amestec de oxigen și hidrogen într-un raport de 2 la 1. Mai mult, utilizatorul poate regla temperatura torței în intervalul de la 800 la 3200 de grade Celsius modificând procentul componentelor din amestecul de combustibil.

Caracteristici de instalare:

• Consum de apă - 1,6 litri pe oră.
• Generarea de combustibil - 3 m3 / oră.
• Consumul de energie - până la 9 kW.
• Costul - 8000 USD.

Generatoare de amestec combustibil pentru încălzirea cu hidrogen

STAR 1000 și STAR 2000

Demonstrați următoarele caracteristici:

• Consum de apă - de la 0,7 la 1,1 litri pe oră sau 5,5 litri pe zi.
• Generarea de combustibil - de la 1,2 la 2,0 m3 / oră.
• Perioada estimată de funcționare - cel puțin 15 ani.
• Consumul de energie - de la 1,2 la 3 kW.
• Zona încălzită - până la 250 de metri pătrați.
• Preț - până la 230.000 de ruble.

Cazan cu hidrogen STAR-1.1

Asociat cu un generator STAR 2000:

• Putere termala - 27 kW
• Consumul de energie - 300 W / h.
• Numărul de contururi - o încălzire + o apă caldă, instalată contra cost.
• Costul - 63-73 mii ruble.

De asemenea, vă recomandăm să citiți:

Principalele nuanțe ale cazanelor cu hidrogen

Puterea cazanelor pe bază de hidrogen este selectată în funcție de zona structurii care trebuie încălzită.

Cu acest tip de tehnologie, puteți rezolva multe probleme asociate încălzirii. Acest lucru se datorează funcționării simultane a mai multor canale concepute pentru a genera energie de hidrogen (pot fi maximum 6).

Sistemul modular, inerent cazanelor cu hidrogen, asigură funcționarea independentă a canalelor, fără a afecta în vreun fel o scădere a eficienței instalației. Fiecare canal individual conține propriul catalizator.

Avantajele încălzirii cu hidrogen

Un cazan pe bază de hidrogen este solicitat din mai multe motive:

1. Inepuizabilitatea hidrogenului, precum și capacitatea de a-l primi în orice cantitate.
2. Producția de hidrogen este considerată mai profitabilă din punct de vedere economic decât extracția constantă a mineralelor cu proprietăți combustibile (gaz, cărbune, petrol etc.).
3. Sistemul de încălzire funcționează fără evacuare dăunătoare oamenilor și atmosferei, emițând vapori de apă obișnuiți.
4. Nu este nevoie de flacără (încălzirea cu hidrogen funcționează pe baza reacțiilor chimice).
5. Cazanul are cea mai mare eficiență posibilă.
6. Dispozitivul funcționează complet silențios.
7. Nu este nevoie de construcția și funcționarea coșului de fum.
8. Cerințele de siguranță pentru încălzirea cu hidrogen sunt mai mici decât pentru instalațiile pe gaz.

Dezavantaje ale cazanelor cu hidrogen

În ciuda numeroaselor avantaje, este important să știm despre dezavantajele acestor unități:

• necesitatea alimentării constante a catalizatorului;
• pericolul de explozie al unui element dacă nu sunt îndeplinite cerințele stricte;
• transport incomod de hidrogen;
• lipsa specialiștilor în instalarea și întreținerea unor astfel de echipamente în Rusia;
• numărul insuficient de piese de schimb necesare din cauza pieței nedezvoltate pentru încălzirea cu hidrogen.

Pro și contra de încălzire

1. Respectarea ecologică absolută - produsele de descompunere ale apei (hidrogen, oxigen și abur) nu afectează sănătatea chiar și în timpul arderii.
2. Nivelul maxim de eficiență, ajungând la 96%, este mult mai mare decât același cărbune, motorină sau gaz natural.
3. Utilizarea hidrogenului ca sursă alternativă de resurse energetice face posibilă economisirea semnificativă a rezervelor de resurse naturale epuizabile, reducând producția acestora de mai multe ori.
4. Cost redus - pentru încălzirea clădirilor rezidențiale, costul sistemului este nesemnificativ, iar ușurința de funcționare, bazată pe reacția chimică primitivă a electrolizei, vă permite să asamblați singur sistemul.

Construcție independentă

Datorită faptului că producția în serie a unor astfel de unități este absentă în prezent, achiziționarea lor nu este un proces ușor. Cel mai probabil, va trebui să plasați o comandă individuală sau să negociați furnizarea de echipamente din Italia, unde astfel de dispozitive au fost dezvoltate și puse în funcțiune pentru prima dată.

Dar o astfel de soluție la această problemă nu este accesibilă pentru toți consumatorii. În acest caz, merită luată în considerare posibilitatea construirii unui cazan cu propriile mâini.

Cum funcționează un cazan de încălzire cu hidrogen de casă?

Sistemul de încălzire cu hidrogen este format dintr-un generator, un arzător și un cazan.

În acest moment, nicio sursă nu poate oferi un succes precis și garantant al instrucțiunilor pentru construirea unui cazan cu hidrogen. Dar, în funcție de abilitățile și experiența chimistilor și tehnicienilor practicanți, o astfel de unitate ar trebui să conțină următoarele componente:

1. Schimbător de căldură.
2. Electrolizator.
3. Camera de ardere.
4. Bloc de siguranță anti-reflux (2 etape).
5. Un recipient cu electrolit și hidrogen produs. Ar trebui să fie fabricat din oțel aliat sau oțel inoxidabil și echipat cu o supapă care poate fi utilizată pentru a reduce presiunea din sistem.

Principiul cazanului

Hidrogenul începe să fie produs după ce soluția electrolitică intră în celulă. Sub influența unui catalizator cu O2, elementul este împărțit în căldură și apă. Căldura rezultată, care are o temperatură de aproximativ 40 de grade, merge la sistemul de încălzire, trecând prin schimbătorul de căldură. Foarte des, această temperatură este suficientă pentru a încălzi casa cu podele calde.

Apa eliberată ca urmare a reacției chimice pătrunde în rezervor (cu electrolitul), iar apoi o anumită parte a soluției se auto-aprinde din cauza procesului de recirculare.

Principiul de funcționare

Sub influența unei sarcini electrice, apa se descompune în hidrogen și oxigen. Apoi, odată cu interacțiunea moleculelor de hidrogen și oxigen, are loc o reacție, în urma căreia se formează așa-numitul gaz Brown și are loc procesul de eliberare a căldurii.La rândul său, căldura va încălzi apa și va asigura o temperatură normală a camerei.

Elemente ale unui sistem de încălzire care utilizează hidrogen

Structura cazanelor cu hidrogen:

1. Un electrolizator este un generator special de hidrogen pentru încălzirea locuințelor care asigură o reacție între oxigen și hidrogen.
2. Un arzător de încălzire cu care se creează o flacără.
3. Un cazan care acționează ca un schimbător de căldură.

Proces de electroliză pentru producerea hidrogenului

Pentru funcționarea cu succes a unei centrale cu hidrogen, este important să se respecte următoarele:

1. Posibilitatea de admisie a apei, cel mai adesea este apă din sistemul de alimentare cu apă.
2. Parametrii consumului de lichid depind în mod direct de puterea dispozitivului.
3. Oferiți acces la energia electrică necesară pentru a efectua reacția de electroliză.
4. Schimbați catalizatorul în conformitate cu o anumită frecvență, care depinde de modificarea și puterea cazanului.

Este important să rețineți că un cazan cu hidrogen construit industrial se caracterizează printr-un nivel ridicat de siguranță. În funcțiune, această unitate este mai sigură decât cazanele pe gaz și combustibil solid.

Instalarea unui cazan cu hidrogen

Pentru a monta structura, ar trebui să achiziționați următoarele componente:

• Sursa de alimentare de 12 volți;
• Regulator PWM de 30 Amp;
• tuburi de diferite diametre din oțel inoxidabil;
• capacitate.

Apa în condiții ideal sigilate este alimentată în recipient cu dialectica. Există plăci de oțel inoxidabil, a căror bont este asigurat de un izolator. Plăcile primesc o tensiune de 12 volți. Rezultatul va fi descompunerea apei în gaze.

Utilizarea unui regulator PWM permite conversia curentului continuu în curent pulsat sau alternativ, ceea ce crește eficiența generală a sistemului.

Materiale aplicabile

În sistemul de încălzire, de regulă, se utilizează apă distilată, la care se adaugă hidroxid de sodiu în proporție de 10 litri de lichid la 1 lingură. Substanță. În absența sau problematica obținerii cantității necesare de distilat, este permisă utilizarea apei obișnuite de la robinet, dar numai dacă nu există metale grele în compoziția sa.

Deoarece metalele din care sunt fabricate cazanele cu hidrogen, este permisă utilizarea oricărui tip de oțel inoxidabil - oțel ferimagnetic, la care nu sunt atrase particule inutile, ar fi o opțiune excelentă. Deși principalul criteriu pentru alegerea unui material ar trebui să fie totuși rezistența la coroziune și rugină.

Pentru asamblarea aparatului, se utilizează de obicei tuburi cu un diametru de 1 sau 1,25 țoli. Și arzătorul este cumpărat de la magazinul corespunzător sau de la serviciul online.

Dacă alegeți materialele potrivite și studiați cu atenție schema de încălzire, fabricarea instalației și conectarea acesteia la cazan nu este dificilă.

Este justificată auto-asamblarea unui cazan cu hidrogen?

Fezabilitatea asamblării unei unități de hidrogen cu propriile mâini ridică o mulțime de întrebări care nu au fost încă suficient investigate, prin urmare, înainte de a lua o astfel de decizie, ar trebui să cântăriți cu atenție argumentele pro și contra și, de asemenea, să țineți cont de punctele importante.

După ce ați construit o unitate din elementele de mai sus și ați completat-o ​​cu componente automate și mecanice standard, puteți obține un prototip de unitate de hidrogen. Pentru ca acesta să funcționeze pe deplin, trebuie efectuate o mulțime de teste și încercări.

Perspectivele hidrogenului în industria termică

Mulți oameni de știință numesc hidrogenul cel mai promițător combustibil și acest lucru este confirmat doar de următoarele fapte:

Hidrogenul este cel mai abundent element combustibil din Univers și al zecelea cel mai abundent element chimic de pe planeta noastră. Mai simplu spus, cu siguranță nu vor exista probleme cu rezervele de hidrogen;

• În ciuda faptului că acesta este un gaz, este absolut inofensiv și netoxic, astfel încât oamenii, animalele și chiar plantele nu vor resimți efectele nocive;
• În echipamentele de încălzire care funcționează cu hidrogen, apa obișnuită este produsul de ardere, deci nu este nevoie să vorbim despre evacuarea dăunătoare;
• Gradul de ardere a hidrogenului este de 6000, ceea ce confirmă capacitatea termică ridicată a acestui element chimic;
• În funcție de greutate, acest combustibil este chiar mai ușor decât aerul (de 14 ori), prin urmare, în cazul unei scurgeri, alegerea combustibilului se va evapora singură și foarte repede;
• Un kilogram de hidrogen costă astăzi doar 2-7 dolari SUA. Dar un kilogram este mult, deoarece densitatea unei substanțe este de numai 0,008987 kg / m3;
• Puterea calorică a unui cub de hidrogen este de 13.000 kJ. Desigur, această cifră este de aproximativ trei ori mai mică decât cea a gazelor naturale, dar prețul hidrogenului este de zece ori mai mic.

Din aceasta putem concluziona că încălzirea caselor cu hidrogen nu va costa mai mult decât utilizarea cazanelor convenționale pe gaz. De asemenea, proprietarul unor astfel de echipamente unice nu va plăti înfășurări frenetice în buzunarele proprietarilor companiilor de petrol și gaze, nu este nevoie să echipăm o conductă de gaz scumpă. În același timp, proprietarul se va salva și el de a trece prin proceduri birocratice obositoare și lungi pentru coordonarea diferitelor proiecte.

În general, hidrogenul poate fi considerat într-adevăr cel mai promițător combustibil. Toate beneficiile acestui element au fost deja experimentate de lucrătorii din industria aerospațială care utilizează hidrogenul ca combustibil pentru rachete.

Este profitabil să încălzești o casă cu hidrogen

Vânzătorii de generatoare compacte de hidrogen îi conving pe cumpărători de ieftinitatea extraordinară a încălzirii locuinței cu hidrogen. Se presupune că este chiar mai profitabil decât încălzirea cu gaz. Ei spun că apa care se toarnă în instalație nu costă nimic, restul costurilor sunt tăcute. Astfel de promisiuni au un efect magic asupra unora dintre concetățenii noștri care iubesc cadourile. Dar să nu fim ca Pinocchio și, înainte de a pune piciorul în Țara Nebunilor, să aflăm cât costă de fapt încălzirea cu hidrogen acasă.

Prețul mediu de vânzare al gazelor naturale pentru populație pentru încălzire și generarea de electricitate este de 4,76 ruble / m3. 1 m3 conține 0,712 kg. În consecință, 1 kg de gaz natural costă 6,68 ruble. Puterea calorică medie a gazelor naturale este de 50.000 kJ / kg. Pentru hidrogen, este mult mai mare, 140.000 kJ / kg. Adică, pentru a obține o cantitate de energie termică egală cu cea generată de arderea a 1 kg de hidrogen, vor fi necesari 2,8 kg de gaz natural. Costul său este de 13,32 ruble. Acum să comparăm indicatorii costului energiei termice obținute din arderea a 1 kg de hidrogen obținut într-un electrolizator bun din fabrică și de la 2,8 kg de gaz natural: 420 ruble față de 13,32. Diferența este cu adevărat monstruoasă, de 31,5 ori! Chiar și în comparație cu cele mai scumpe dintre tipurile tradiționale de încălzire - electrice, hidrogenul nu poate fi nici măcar aproape de concurență, costă de 4 ori mai mult! Este mai bine să folosiți electricitatea care va fi cheltuită pentru funcționarea electrolizatorului pentru funcționarea încălzirii aparatelor electrice, va fi mai mult sens decât un exemplu.

Astfel de tehnologii publicitare și metode de convingere sunt utilizate de vânzătorii de instalații pentru încălzirea caselor cu hidrogen pentru a-și vinde bunurile inutile la prețuri exorbitante.

În ceea ce privește perspectivele pentru energia hidrogenului, acestea există, dar succesul este asociat cu tehnologii industriale promițătoare care nu au fost încă inventate. Generatoarele de hidrogen de uz casnic și mașinile cu hidrogen sunt fără ambiguitate neprofitabile cel puțin în deceniile următoare. Utilizarea lor foarte limitată în unele țări este posibilă numai grație subvențiilor guvernamentale serioase în cadrul programelor experimentale de mediu.

Adăugarea de apă la combustibilul obișnuit

Apa ca combustibil pentru mașina dvs. poate fi utilizată în combustibilul diesel convențional. Aceasta este o altă ipoteză invocată de inventatorii „acasă”.S-a dovedit că atunci când o cantitate mică de motorină a fost adăugată la o sticlă de apă, amestecul rezultat arde. Mai mult, se eliberează mai puțin funingine, iar procesul de ardere devine mai violent.

De asemenea, în procesul de ardere a unei bucăți de hârtie care a fost scufundată în amestecul rezultat, apare o fisură, dar aceasta indică doar evaporarea lichidului. În plus, agitarea nu dizolvă motorina în apă. Un amestec omogen nu va funcționa aici. În timp, motorina, cum ar fi petrolul sau benzina, se adună la suprafață.

Un experiment similar a fost efectuat cu un tractor, care a fost umplut cu motorină și apă, amestecat în anumite proporții. Unitatea a pornit și a început să bubuie, stând nemișcată. Dar numai pentru aceasta este suficientă energia unui astfel de combustibil. Și există un risc ridicat ca motorul să se defecteze.

Concluzii și videoclip util pe această temă

În videoclipul de mai jos, veți vedea o prezentare generală a unui model de cazan pe gaz alimentat cu hidrogen produs de celebra companie coreeană DAEWOO.

Nu fără motiv hidrogenul este numit combustibilul viitorului: acest gaz poate deveni o resursă aproape nelimitată de combustibil ieftin, ecologic, care poate fi utilizat în diferite instalații.

Un cazan pe combustibil cu hidrogen, fabricat în fabrică sau independent, va crea un sistem de încălzire autonom. Acest lucru va contribui la reducerea semnificativă a plăților pentru locuințe și servicii comunale și va rezolva problema menținerii unei temperaturi confortabile în camerele de zi și camerele utilitare.

Aveți vreo experiență în utilizarea hidrogenului ca combustibil? Doriți să puneți întrebări despre un subiect sau să vorbiți despre invenția dvs.? Vă rugăm să comentați publicația, să participați la discuții și să lăsați fotografii cu produsele dvs. de casă. Blocul de feedback este situat mai jos.

Proprietățile hidrogenului ca combustibil

După cum s-a menționat mai sus, combustibilul pentru astfel de unități este hidrogenul, cel mai ușor gaz din natură, incolor și inodor. Printre avantajele sale se numără cantitatea mare de căldură care este eliberată în timpul arderii H2 (121 MJ / kg, în timp ce arderea propanului eliberează doar 40 MJ / kg).

În condiții normale, hidrogenul arde la o temperatură de + 2000 ° C, dar cu ajutorul unui catalizator poate fi redus la + 300 ° C. Acest lucru permite cazanelor să fie fabricate din oțel ieftin, mai degrabă decât din metale scumpe din pământuri rare.

Hidrogenul este netoxic, ceea ce asigură siguranța utilizării sale în viața de zi cu zi. Când această substanță este arsă, se obține vapori de apă, ceea ce îmbunătățește microclimatul din incintă și nu are nevoie de coșuri de fum.

Atunci când se utilizează hidrogen, regulile de siguranță trebuie respectate cu strictețe: dacă gazul este utilizat incorect sau în contact cu un foc deschis, poate apărea o explozie distructivă

Dezavantajele includ explozivitatea crescută a hidrogenului, mai ales atunci când acesta este amestecat cu aer sau oxigen, ceea ce duce la formarea unui gaz oxihidrogen.