Hidrogén fűtőkazán: készülék + működési elv + kiválasztási kritériumok

Az alternatív energia elvei egyre inkább felkeltik a fogyasztók figyelmét.Ennek oka nagyrészt a hagyományos energiaforrások tarifáinak emelkedése, valamint a szolgáltatási piac időszakos zavarai.

Ilyen körülmények között a hidrogénfűtésű kazán az egyik legígéretesebb megújuló tüzelőanyaggal működő készüléktípusnak számít, amely a H gáz.₂.

Mielőtt döntene egy ilyen egység vásárlásáról, meg kell ismerkednie a működési elvével, és értékelnie kell a hidrogén üzemanyagként való felhasználásának előnyeit és hátrányait. Ezeket a kérdéseket tanulmányoztuk, és részletesen ismertettük a cikkben.

Ezen túlmenően meghatároztuk azokat a paramétereket, amelyeket figyelembe kell venni a kazán kiválasztásakor, üzemeltetési tanácsokat adtunk, és áttekintést készítettünk a legjobb gyári hidrogéngenerátorokról. A házi készítésű termékek rajongói hasznosnak találják az egység saját kezű összeszerelésére vonatkozó utasításokat.

A hidrogén, mint tüzelőanyag tulajdonságai

Mint fentebb említettük, az ilyen egységek üzemanyaga hidrogén, a természet legkönnyebb gáza, színtelen és szagtalan. Előnyei közé tartozik a H égése során felszabaduló nagy mennyiségű hő₂ (121 MJ/kg, míg a propánégetésnél csak 40 MJ/kg szabadul fel).

Normál körülmények között a hidrogén +2000°C hőmérsékleten ég, de katalizátor segítségével +300°C-ra csökkenthető.Ez lehetővé teszi, hogy a kazánok olcsó acélból készüljenek, nem pedig drága ritkaföldfémekből.

A hidrogén nem mérgező, így biztonságosan használható a mindennapi életben. Ennek az anyagnak az elégetésekor vízgőz képződik, ami javítja a beltéri mikroklímát és nem igényel kéményeket.

Hidrogén használatakor szigorúan be kell tartani a biztonsági szabályokat: ha a gázt helytelenül használják, vagy nyílt lánggal érintkezik, pusztító robbanás következhet be.

A hátrányok közé tartozik a hidrogén fokozott robbanékonysága, különösen ha levegővel vagy oxigénnel keveredik, ami detonáló gáz képződéséhez vezet.

A hidrogén kazánok előnyei és hátrányai

Az ilyen eszközök erősségei a következők:

1. Teljesen környezetbarát. A víz bomlástermékei nem károsítják a légkört, teljesen biztonságosak az emberek és a háziállatok egészségére.
2. Magas szintű hatékonyság, ami elérheti a 96%-ot. Ez lényegesen magasabb, mint a gázolaj, a földgáz vagy a szén hatásfoka.
3. Természeti erőforrások megtakarítása a használat révén alternatív energia források.
4. Alacsony ár kapott kalóriát. Az ilyen eszközökhöz elegendő a víz és egy kis áram.

Ugyanakkor az ilyen eszközöknek vannak gyengeségei is.

A hátrányok közé tartoznak a következő árnyalatok:

1. Karbantartási követelmények. A lehető legmagasabb H-termelés érdekében₂, a fémlemezeket évente cserélni kell. Az elektródák cseréje mellett rendszeresen katalizátort kell hozzáadni a tervezett energiamennyiség előállításához. Ennek az eljárásnak a gyakorisága a teljesítménytől, valamint egy adott modell jellemzőitől függ.
2. Magas ár - a gyári telepítés nem kevesebb, mint 35-40 ezer rubel.
3. Robbanásveszély amikor a kazánban a normalizált nyomás nő.
4. Hiány a hidrogén palackokból - Elég ritkán találhatók akciósan.
5. Korlátozott választék. Mivel az ilyen fűtőberendezések nem túl gyakoriak az orosz piacon, nem mindig lehet gyorsan megtalálni a megfelelő modellt, valamint hozzáértő szakembereket találni a berendezések telepítéséhez és javításához.
6. A kommunikáció szükségessége. A készülék működtetéséhez állandó csatlakozásra van szükség a tápegységhez az elektrolízis reakció végrehajtásához, valamint egy vízforráshoz, amelynek áramlása a készülék teljesítményétől függ.

Meg kell említeni, hogy a gyártók nagy figyelmet fordítanak az új technológiákra, és törekednek a hidrogénkazánok fejlesztésére, a hátrányok kiküszöbölésére vagy minimalizálására.

A fűtőegység működési elve

Tevékenységének köszönhetően H₂ A természetben nem található meg tiszta formájában, de elektrolízissel meglehetősen könnyű elkülöníteni a közönséges víztől, amely oxigéngázt is felszabadít.

A bemutatott képen a hidrogénnel működő fűtőberendezések vázlatos felépítése látható, minden szerkezeti elem feltüntetésével (+)

A fűtőberendezés működéséhez először be kell szerezni H₂. Ez egy ilyen reakció számára fenntartott speciális rekeszben történik. A folyadékot a tartályba öntik, amelybe fémlemezeket merítenek.

Speciálisan kiválasztott tisztaságú elektromos árammal látják el őket, amelynek hatására H felszabadul₂ és róla₂, valamint melléktermékként vízgőz.

A kapott keveréket egy speciális eszközön vezetik át - egy kémiai szeparátoron, amellyel a hidrogént el lehet izolálni, elválasztva más szennyeződésektől. A tisztított gáz az égőhöz kerül, amelyre egy szelep van felszerelve.

Megakadályozza a H mozgást₂ a másik irányba, ami megakadályozza a robbanást. Ebben az esetben az oxigén és a vízgőz egy másik rendszeren keresztül egy speciális tartályba kerül.

Ezután a hidrogéngáz áthalad a védőegységen, és belép az égéstérbe. Itt katalizátor jelenlétében reakcióba lép a gázzal, melynek eredményeként hő képződik, amely egy hőcserélőn keresztül jut be a lakás fűtési rendszerébe.

A kamrában felszabaduló vízgőz egy erre a célra kialakított csatornán keresztül az elektrolittal együtt visszakerül a tartályba, így az újrahasznosítási folyamatot felhasználva.

A teljesítmény beállítása speciálisan felszerelt csatornákkal történik, amelyek száma elérheti a hatot. Ezen eszközök mindegyike tartalmaz egy katalizátort, amelynek köszönhetően bekapcsoláskor megindul a hőtermelés folyamata.

A 40°C-ra felmelegített gázáram az égéstérben elhelyezett hőcserélő felé indul.

A különálló kialakításoknak köszönhetően a csatornák egymástól függetlenül működhetnek, így csak egy részük kapcsolható be.

A hidrogén előállításának folyamata a modern elektrolizáló berendezésekben teljesen automatizált. Az egyetlen kézi eljárás a víz öntése a rendszerbe

A modern modellek különféle eszközökkel is fel vannak szerelve, például vízszintjelzőkkel és nyomásérzékelőkkel, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy automatikusan működjenek és sürgősen reagáljanak előre nem látható helyzetekben.

A hidrogén üzem alkotóelemei

A hidrogénnel működő fűtési rendszer kialakítása meglehetősen egyszerű.

Kazán, amely a hőcserélő szerepét tölti be, a fő elem, ahol a hidrogéntermelés megtörténik.

Hidrogénnel működő kazán a rendelkezésre álló elemekből összeállítható, működéséhez csak közönséges vagy desztillált víz szükséges (+)

elektrolizáló - a kazán fő aktív része, ahol az elektrolitikus reakció megy végbe, ami a víz H-vé bomlásához vezet₂ és róla₂. Az elem egy vízzel töltött tartály, amelybe a maximális áramvezető képességű fémelektródákat helyezik.

A lemezek vezetékekhez vannak csatlakoztatva, amelyeken keresztül áramot szolgáltatnak.

Égő - olyan eszköz, amely segít felmelegíteni a hűtőfolyadékot a fűtési rendszerben. Az égéstérben található szikra meggyújtja.

Égőszelep - egy speciális alkatrész, amely a készülék tetején található. Ennek a részletnek köszönhetően H₂, felfelé emelkedve, könnyen áthidalja a más felszabaduló anyagok számára hozzáférhetetlen gátat és közvetlenül az égőbe kerül.

A gyári hidrogénkazánok vezérlőegységgel vannak felszerelve. A panelen feszültség- és áramjelzők, teljesítményszabályozó és egyéb működési paraméterek beállítására szolgáló karok jelennek meg

Csővezeték - kommunikáció, amely az egységből nyúlik ki, és a ház összes helyiségének hőellátására szolgál. Szíjazáshoz használt fűtőcsövek átmérője 25-32 mm. A fektetés során be kell tartani az alapvető szabályt: minden következő ág átmérőjének kisebbnek kell lennie, mint az előzőé.

A generátor kiválasztásának kritériumai

Az ilyen berendezések vásárlásakor fontos figyelni a következő kritériumokra.

Erő. A modern eszközökkel ennek a mutatónak az értéke jelentősen változhat, ami lehetővé teszi a legjobb választás kiválasztását mind egy kis ház, mind egy két- vagy háromszintes épület számára.

A modern generátormodellek átlagos vízfogyasztása nem túl magas. 24 órán belül a készüléknek körülbelül 5,5 literre lesz szüksége a működéshez, ami 1,2-2 liter üzemanyagot termel.

Az áramkörök száma. A hidrogénnel működő készülékeken általában fűtőkört szerelnek fel. Egyes modellek egy második (fűtő) kör kiegészítő felszerelését is biztosítják.

Villamosenergia-fogyasztási szint. A mai technológiák lehetővé teszik a kiváló hőteljesítmény elérését minimális villamosenergia-felhasználás mellett. A különböző típusú generátorok energiafogyasztása 1,2-3 kW / óra között változik.

Alacsony energiafogyasztás érhető el annak a ténynek köszönhetően, hogy a hidrogén kazán nem működik folyamatosan, hanem csak azért, hogy fenntartson egy bizonyos hőmérsékletet a helyiségben.

Tápegység. Minden típusú hidrogéngenerátor két nagy kategóriába sorolható: az egyik gázzal, a másik elektromos árammal működik.

Gyártó. Jobb, ha előnyben részesítjük a bevált gyártókat (Olaszország, USA). Óvakodnia kell a kétes cégek által rendkívül alacsony áron kínált alacsony minőségű termékektől.

Tippek a kazán használatához

Az egység funkcionalitásának javítása érdekében fontos, hogy kövesse a mellékelt utasításokat. További alkatrészek hozzáadásával javíthatja a készülék működését (szigorúan be kell tartania a biztonsági szabályokat).

Az égőre szerelt lángérzékelő növeli a rendszer biztonságát.Amikor a tűz kialszik, a készülék automatikusan leállítja a gyúlékony gáz áramlását az égőbe, ezáltal megakadályozza, hogy az égő gáz bejusson a helyiségbe.

A hőcserélő belsejébe speciális érzékelőket szerelhet fel, amelyek nyomon követhetik a vízmelegítési sebességek növekedését, valamint kiegészíthetik az égő kialakítását elzáró szelepekkel.

Egyszerűen csatlakoztassa közvetlenül hőmérséklet szenzorhogy a kazán automatikusan kikapcsoljon, amint a fűtés eléri a beállított értéket.

Hasznos a kazán normalizált hűtésére szolgáló berendezés felszerelése is.

A hidrogénes berendezések nemcsak a ház egyetlen fűtőberendezéseként használhatók, hanem más fűtési rendszerekkel kombinálva is. Ebben az esetben a fő fűtőegységek alacsony hőmérsékletű üzemmódban működhetnek.

Az üzemi szabványok betartása esetén a hidrogénüzemű egység évtizedekig szolgál. Bár az ilyen készülékek szavatossági ideje 15 év, a gyakorlatban 20-30 évig működhetnek hatékonyan.

Az ilyen eszközök javítása nem lesz nehéz egy tapasztalt technikus számára, mivel a hidrogénkazán alapvető kialakítása nem különbözik túlságosan a más típusú tüzelőanyaggal működő analógoktól.

Az 5 legjobb gyári hidrogéngenerátor

Az első cég, amely a hidrogénüzemű kazán gyártásának technológiáját gyártotta és szabadalmaztatta, egy olasz cég volt Giacomini. Szakterülete a környezetbarát energiatermelési módszereken alapuló eszközök: geotermikus szivattyúk, napelemek és mások.

A H2ydroGEM egy katalitikus égéskamra, amelynek minden kürtje olyan anyagot tartalmaz, amely felgyorsítja a hidrogén égési reakcióját.Ennek köszönhetően a folyamat viszonylag alacsony hőmérsékleten megy végbe

Jelenleg hasonló modelleket amerikai, kínai és európai cégek gyártanak, de kínálatuk nem túl széles a más típusú tüzelőanyaggal működő kazánokhoz képest.

A hidrogénrendszerek legjobb gyári modelljei

A legnépszerűbb modellek közül kiemeljük:

1. MegaTank 100 – a hálózatból származó árammal működő generátor. Megbízható többszintű védelmi rendszerrel rendelkezik túlmelegedés és rövidzárlat ellen, amely garantálja a biztonságos és produktív működést. A modell költsége a konfigurációjától függ.
2. CSILLAG-2000 – egy drága egység (>200 000 rubel) kiváló műszaki jellemzőkkel rendelkezik. Annak ellenére, hogy ez a generátor minimális energiát fogyaszt, 251-300 négyzetméteres helyiség fűtésére képes.
3. Kingkar – hálózati tápellátású készülék, kiváló teljesítményjellemzőkkel. A modell költsége meglehetősen magas - körülbelül 100 ezer rubel, de ezt ellensúlyozza a gazdaságos energiafogyasztás.
4. H2-2 – Olasz „extra” osztályú berendezések magas áron (kb. 250 000 rubel). lehetővé teszi a levegő felmelegítését nagy helyeken (300 m-től).³ és magasabb) minimális villamosenergia-fogyasztás mellett.
5. Szabad energia – kiváló minőségű eszközök megfizethető áron 15-35 ezer rubel tartományban (az ár a teljesítménytől és egyéb jellemzőktől függ). Számos folyamatot automatizáló vezérlőegységgel, többszintű feszültség- és nyomásszabályozó érzékelővel felszerelt.

Vannak más modellek is különböző árkategóriákban.

Hogyan készíts magadnak kazánt

A fűtőgenerátorok meglehetősen könnyű kialakításúak. Egy bizonyos szintű képzettséggel megteheti saját maga szerelje össze a készüléket. Ugyanakkor a hidrogénkeverék robbanékonysága miatt az ilyen munkavégzés rendkívüli felelősséget, a biztonsági óvintézkedések ismeretét és az ilyen eszközök telepítésében szerzett tapasztalatot igényel.

Ha saját maga gyártja az eszközt, nem tud megszabadulni a jelentős pénzügyi költségektől, mivel jobb, ha néhány alkatrészt készen vásárol. A magas kockázat elgondolkodtat a gyári telepítéseken, amelyekre a gyártók hosszú távú garanciát vállalnak

A hidrogénkazán saját kezű készítésének folyamata több szakaszra osztható.

1. lépés — rajz kivitelezése, anyagok előkészítése. Mindenekelőtt hasonló projekteket kell találni az interneten, hogy ezek segítségével olyan készüléket gondolhasson, amely minden feltételnek és lehetőségnek megfelel.

Pontosan ki kell számítani az összes mutatót, és mindenekelőtt a szükséges teljesítményt, valamint el kell dönteni a kazán gyártásához felhasznált anyagokat. A ferromágneses ötvözetek tekinthetők a legjobb megoldásnak, de a rozsdamentes acélból készült tartály meglehetősen megfelelő.

Bár a fűtőhidrogéngenerátorok eltérő kialakításúak lehetnek, a következő részletek változatlanok maradnak:

• 12 voltos áramforrás;
• a tartály, ahol a szerkezetet elhelyezik;
• PWM vezérlő legalább 30 A teljesítménnyel;
• több különböző átmérőjű cső rozsdamentes acélból;
• acéllemez;
• fémfűrészek;
• gázégő - jobban előkészített, boltban vásárolt.

2. lépés — elektrolitok létrehozása. Az elektrolizáló berendezéssel ellátott lemezek elkészítéséhez közepes vastagságú acéllapot kell venni.Fémollóval, fémfűrésszel vagy más szerszámmal 18 vagy több darabból álló egyenlő csíkokra vágjuk (a számnak párosnak kell lennie).

Másrészt mindegyikben lyukakat kell fúrni a csavarokhoz, amelyek szükségesek ahhoz, hogy ezeket az elemeket teljesen mozdulatlanul tartsák az elektrolitban.

Az összes lemezt anódokra és katódokra osztjuk, ettől az elosztástól függően vezetékek vannak csatlakoztatva hozzájuk, amelyek pozitív és negatív töltéseket továbbítanak.

Az egyenáram használata hatékonyabb, mint a váltóáram. A legjobb, ha PWM típusú generátort használunk forrásként.

3. lépés — elektrolizáló szerelvény. Ennek az elemnek a gyártásához a legjobb anyag a rozsdamentes acél. Megbízható téglalap vagy négyzet alakú szerkezetet hegesztenek fémből, majd vizet vagy H keveréket öntenek bele₂O a katalizátorral, és az előkészített lemezeket csatlakoztatott vezetékekkel szintén elhelyezzük.

4. lépés — égő csatlakozás. A készülék tetejére égő van felszerelve - jobb, ha egy megvásárolt modellt használ, amelyet egy szaküzletben lehet megvásárolni.

5. lépés — az elválasztó felszerelése és csatlakoztatása, amely a hidrogéngázok keverékből való elválasztásához szükséges.

Végül egy csövet helyeznek át, amelyen keresztül H₂ felemelkedik az égőhöz, és a hőt eltávolító és a házban elosztó elemek is csatlakoztatva vannak.

Melyik víz jobb - normál vagy desztillált?

Az egyik kérdés, amelyet a hidrogénkazánok tulajdonosai gyakran feltesznek, a készülékek működtetéséhez használt vízre vonatkozik.

A hidrogén kazán működéséhez desztillált víz megvásárolható az üzletekben, vagy egyszerű telepítéssel saját maga is beállíthatja a termelést

Szakértők szerint a gyári vagy házi készítésű készülékek a legjobb teljesítményt akkor mutatják, ha desztillált vízzel dolgozunk, amelyhez nagyon kevés nátrium-hidroxidot adtak (10 liter vízhez egy evőkanál).

A hidrogénbojler azonban csapvízzel is sikeresen működhet, a lényeg, hogy ne tartalmazzon nehézfémsót.

Következtetések és hasznos videó a témában

Az alábbi videóban a híres koreai DAEWOO cég által gyártott, hidrogénüzemanyaggal működő gázkazán modelljének áttekintését láthatja.

A hidrogént nem ok nélkül nevezik a jövő üzemanyagának: ez a gáz az olcsó, környezetbarát tüzelőanyag szinte korlátlan erőforrásává válhat, amely különféle létesítményekben felhasználható.

A gyárban vagy önállóan gyártott hidrogéntüzelésű kazán lehetővé teszi autonóm fűtési rendszer létrehozását. Ez segít jelentősen csökkenteni a lakhatási és kommunális szolgáltatások kifizetését, és megoldja a kényelmes hőmérséklet fenntartásának kérdését a nappalikban és a háztartási helyiségekben.

Van tapasztalata hidrogén üzemanyagként való használatáról? Szeretnél kérdéseket feltenni a témában, vagy beszélni a találmányodról? Kérjük, kommentálja a bejegyzést, vegyen részt a beszélgetésekben, és hagyjon fotókat házi készítésű termékeiről. A visszacsatoló blokk alul található.