Vesinikküttekatel: seade + tööpõhimõte + valikukriteeriumid

Tarbijate tähelepanu pälvivad üha enam alternatiivenergia põhimõtted.See on suuresti tingitud traditsiooniliste energiaressursside tariifide tõusust, samuti perioodilistest häiretest teenuste turul.

Nendel asjaoludel peetakse vesinikküttekatelt üheks kõige lootustandvamaks seadmetüübiks, mis töötavad taastuvkütusel, milleks on H-gaas.₂.

Enne sellise seadme ostmise otsustamist peate tutvuma selle tööpõhimõttega ning hindama vesiniku kütusena kasutamise eeliseid ja puudusi. Oleme neid probleeme uurinud ja artiklis üksikasjalikult kirjeldatud.

Lisaks selgitasime välja parameetrid, mida tuleks boileri valikul arvestada, andsime töönäpunäiteid ja koostasime ülevaate parimatest tehases valmistatud vesinikugeneraatoritest. Omatehtud toodete fännidele on kasulikud juhised seadme oma kätega kokkupanekuks.

Vesiniku kui kütuse omadused

Nagu eespool mainitud, on selliste seadmete kütuseks vesinik, looduses kõige kergem gaas, värvitu ja lõhnatu. Selle eeliste hulgas on suur soojushulk, mis vabaneb H põlemisel₂ (121 MJ/kg, samas kui propaani põlemisel eraldub vaid 40 MJ/kg).

Normaaltingimustes põleb vesinik temperatuuril +2000°C, kuid katalüsaatori abil saab seda vähendada +300°C-ni.See võimaldab katlaid valmistada pigem odavast terasest kui kallistest haruldastest muldmetallidest.

Vesinik on mittetoksiline, mistõttu on selle kasutamine igapäevaelus ohutu. Selle aine põletamisel tekib veeaur, mis parandab siseruumide mikrokliimat ja ei nõua korstnaid.

Vesiniku kasutamisel tuleb rangelt järgida ohutusreegleid: kui gaasi kasutatakse valesti või puutub kokku lahtise leegiga, võib tekkida hävitav plahvatus

Puuduste hulka kuulub vesiniku suurenenud plahvatusohtlikkus, eriti kui see on segatud õhu või hapnikuga, mis viib detoneeriva gaasi moodustumiseni.

Vesinikkatelde eelised ja puudused

Selliste seadmete tugevused on järgmised:

1. Täiesti keskkonnasõbralik. Vee lagunemissaadused ei kahjusta atmosfääri, on inimeste ja lemmikloomade tervisele täiesti ohutud.
2. Kõrge efektiivsuse tase, mis võib ulatuda 96% -ni. See on oluliselt kõrgem kui diisli, maagaasi või kivisöe kasutegur.
3. Loodusvarade säästmine kasutamise kaudu alternatiivsed energiaallikad.
4. Madal hind saadud kaloreid. Selliste seadmete jaoks piisab veest ja vähesest elektrist.

Samas on sellistel seadmetel ka nõrkusi.

Puuduste hulgas on järgmised nüansid:

1. Hooldusnõuded. Suurima võimaliku H produktsiooni saavutamiseks₂, tuleb metallplaate igal aastal vahetada. Lisaks elektroodide vahetamisele tuleb planeeritud energiahulga tootmiseks regulaarselt lisada katalüsaatorit. Selle protseduuri sagedus sõltub võimsusest ja konkreetse mudeli omadustest.
2. Kõrge hind - tehase paigaldamine maksab vähemalt 35-40 tuhat rubla.
3. Plahvatusoht kui normaliseeritud rõhk katlas suureneb.
4. Vesinikusilindrite puudus - Neid leidub müügil üsna harva.
5. Piiratud valik. Kuna sellised kütteseadmed pole Venemaa turul väga levinud, ei ole alati võimalik kiiresti leida sobivat mudelit, samuti leida seadmete paigaldamiseks ja remondiks pädevaid spetsialiste.
6. Vajadus kommunikatsioonide järele. Seadme tööks on vaja pidevat ühendust toiteallikaga elektrolüüsireaktsiooni läbiviimiseks, samuti veeallikaga, mille vool sõltub seadme võimsusest.

Tuleb mainida, et tootjad pööravad suurt tähelepanu uutele tehnoloogiatele ja püüavad vesinikkatelde täiustamist, kõrvaldades või minimeerides puudusi.

Soojussõlme tööpõhimõte

Tänu oma tegevusele H₂ Looduses teda puhtal kujul ei leidu, kuid tavalisest veest on teda üsna lihtne eraldada elektrolüüsi teel, mille käigus eraldub ka hapnikgaas.

Esitatud pildil näete vesinikul töötavate kütteseadmete skemaatilist kujundust, mis näitab kõiki konstruktsioonielemente (+)

Kütteseadme toimimiseks on kõigepealt vaja hankida H₂. See juhtub selliseks reaktsiooniks reserveeritud spetsiaalses sektsioonis. Anumasse valatakse vedelik, millesse kastetakse metallplaadid.

Neid varustatakse spetsiaalselt valitud puhtusega elektrivooluga, mille mõjul vabaneb H₂ ja umbes₂, samuti veeauru kõrvalsaadusena.

Saadud segu juhitakse läbi spetsiaalse seadme - keemilise separaatori, mille abil on võimalik isoleerida vesinik, eraldades selle muudest lisanditest. Puhastatud gaas juhitakse põletisse, millele on paigaldatud ventiil.

See takistab liikumist H₂ teises suunas, mis hoiab ära plahvatuse. Sellisel juhul lastakse hapnik ja veeaur teise süsteemi kaudu spetsiaalsesse mahutisse.

Järgmisena läbib vesinikgaas kaitseploki ja siseneb põlemiskambrisse. Siin reageerib see katalüsaatori juuresolekul gaasiga, mille tulemusena tekib soojus, mis siseneb soojusvaheti kaudu kodu küttesüsteemi.

Kambrisse eralduv veeaur suunatakse spetsiaalselt selleks ette nähtud kanali kaudu koos elektrolüüdiga tagasi reservuaari, kasutades seega taaskasutusprotsessi.

Võimsuse reguleerimine toimub spetsiaalselt varustatud kanalite abil, mille arv võib ulatuda kuueni. Kõik need seadmed sisaldavad sees katalüsaatorit, mille sisselülitamisel algab soojuse genereerimise protsess.

Temperatuurini 40°C kuumutatud gaasivool hakkab liikuma põlemiskambris asuva soojusvaheti suunas.

Tänu eraldiseisvale disainile saavad kanalid töötada üksteisest sõltumatult, mis võimaldab sisse lülitada vaid osa neist.

Kaasaegsetes elektrolüüsiseadmetes on vesiniku tootmise protsess täielikult automatiseeritud. Ainus käsitsi toimiv protsess on süsteemi vee valamine

Kaasaegsed mudelid on varustatud ka erinevate seadmetega, näiteks veetaseme näidikute ja rõhuanduritega, mis võimaldab neil automaatselt töötada ja ettenägematutes olukordades kiiresti reageerida.

Vesinikutehase komponendid

Vesinikuga töötava küttesüsteemi konstruktsioon on üsna lihtne.

Boiler, mis täidab soojusvaheti rolli, on peamine element, kus toimub vesiniku tootmine.

Vesinikul töötava boileri saab kokku panna olemasolevatest elementidest ja selle tööks on vaja ainult tavalist või destilleeritud vett (+)

elektrolüsaator - boileri peamine aktiivne osa, kus toimub elektrolüütiline reaktsioon, mis viib vee lagunemiseni H-ks₂ ja umbes₂. Element on veega täidetud reservuaar, millesse asetatakse metallist elektroodid, millel on maksimaalne voolujuhtivus.

Plaadid on ühendatud juhtmetega, mille kaudu tarnitakse elektrit.

Põleti - seade, mis aitab soojendada jahutusvedelikku küttesüsteemis. Põlemiskambris asuv, selle süütamiseks tarnitakse säde.

Põleti ventiil - spetsiaalne osa, mis asub seadme ülaosas. Tänu sellele detailile H₂, tõuseb ülespoole, ületab kergesti teistele vabanevatele ainetele ligipääsmatu barjääri ja siseneb otse põletisse.

Tehase vesiniku katlad on varustatud juhtseadmega. Paneelil kuvatakse pinge ja voolu indikaatorid, võimsusregulaator ja hoovad muude tööparameetrite seadistamiseks

Torujuhe - kommunikatsioonid, mis ulatuvad sõlmest ja mida kasutatakse kõigi maja ruumide soojuse varustamiseks. Kasutatakse rihmade kinnitamiseks küttetorud läbimõõt 25-32 mm. Paigaldamisel järgitakse põhireeglit: iga järgmise haru läbimõõt peaks olema väiksem kui eelmisel.

Generaatori valiku kriteeriumid

Sellise varustuse ostmise otsustamisel on oluline pöörata tähelepanu järgmistele kriteeriumidele.

Võimsus. Kaasaegsete seadmete puhul võib selle indikaatori väärtus oluliselt erineda, mis võimaldab valida parima võimaluse nii väikese maja kui ka kahe- või kolmekorruselise hoone jaoks.

Kaasaegsete generaatorimudelite keskmine veekulu ei ole liiga suur. 24 tunni jooksul vajab seade töötamiseks ligikaudu 5,5 liitrit, mis toodab 1,2-2 liitrit kütust

Vooluahelate arv. Vesinikuga töötavatele seadmetele paigaldatakse tavaliselt küttekontuur. Mõned mudelid pakuvad ka teise (kütte)kontuuri täiendavat paigaldamist.

Elektritarbimise tase. Tänapäeva tehnoloogiad võimaldavad saavutada suurepärast soojusjõudlust, kasutades minimaalselt elektrit. Erinevat tüüpi generaatorite energiatarve varieerub 1,2-3 kW 1 tunni kohta.

Madal energiatarve saavutatakse tänu sellele, et vesinikkatel ei tööta pidevalt, vaid ainult selleks, et hoida ruumis teatud temperatuuri.

Toiteallikas. Kõik vesinikugeneraatorite tüübid võib jagada kahte suurde kategooriasse: üks töötab gaasiga, teine ​​​​elektriga.

Tootja. Parem on eelistada tõestatud tootjaid (Itaalia, USA). Ettevaatlik peaksite olema kahtlaste ettevõtete pakutavate madala kvaliteediga toodete suhtes äärmiselt madalate hindadega.

Nõuanded katla kasutamiseks

Seadme funktsionaalsuse parandamiseks on oluline järgida kaasasolevaid juhiseid. Seadme tööd saate parandada lisaosade lisamisega (peate rangelt järgima ohutusreegleid).

Põletile paigaldatud leegiandur suurendab süsteemi ohutust.Kui tuli kustub, lülitab seade automaatselt välja tuleohtliku gaasi voolu põletisse, takistades sellega selle sisenemist ruumi.

Soojusvaheti sisemusse saate paigaldada spetsiaalsed andurid, et jälgida vee soojendamise kiiruste suurenemist, samuti täiendada põleti konstruktsiooni sulgeventiilidega.

Ühendage see lihtsalt otse temperatuuriandurnii et boiler lülitub automaatselt välja niipea, kui küte saavutab seatud punkti.

Samuti on kasulik paigaldada seade normaliseeritud katla jahutamiseks.

Vesinikseadmeid saab kasutada mitte ainult maja ainsa kütteseadmena, vaid ka kombineerituna teiste küttesüsteemidega. Sel juhul saavad peamised kütteseadmed töötada madala temperatuuriga režiimis.

Kui järgitakse tööstandardeid, töötab vesinikkütusel töötav seade aastakümneid. Kuigi selliste seadmete garantiiaeg on 15 aastat, võivad need praktikas tõhusalt töötada 20-30 aastat.

Selliste seadmete parandamine ei ole kogenud tehniku ​​jaoks keeruline, kuna vesiniku katla põhikonstruktsioon ei erine liiga palju muud tüüpi kütusel töötavatest analoogidest.

Tehase 5 parimat vesinikugeneraatorit

Esimene ettevõte, kes valmistas ja patenteeris vesinikkütuse katla valmistamise tehnoloogia, oli Itaalia ettevõte Giacomini. See on spetsialiseerunud seadmetele, mis põhinevad keskkonnasõbralikel energiatootmismeetoditel: maasoojuspumbad, päikesepaneelid ja teised.

H2ydroGEM on katalüütiline põlemiskamber, mille iga sarv sisaldab ainet, mis kiirendab vesiniku põlemisreaktsiooni.Tänu sellele toimub protsess suhteliselt madalal temperatuuril

Praegu toodavad sarnaseid mudeleid Ameerika, Hiina ja Euroopa ettevõtted, kuid nende valik pole teist tüüpi kütusel töötavate kateldega võrreldes kuigi lai.

Parimad vesinikusüsteemide tehasemudelid

Kõige populaarsemate mudelite hulgas märgime:

1. MegaTank 100 – võrgust elektrienergial töötav generaator. Sellel on usaldusväärne mitmetasandiline kaitsesüsteem ülekuumenemise ja lühise eest, mis tagab ohutu ja produktiivse töö. Mudeli maksumus sõltub selle konfiguratsioonist.
2. TÄHT-2000 – kallil seadmel (>200 000 rubla) on suurepärased tehnilised omadused. Hoolimata asjaolust, et see generaator tarbib minimaalselt energiat, on see võimeline soojendama 251-300 ruutmeetri suurust ruumi.
3. Kingkar – suurepäraste jõudlusomadustega võrgutoitel seade. Mudeli maksumus on üsna kõrge - umbes 100 tuhat rubla, kuid seda kompenseerib ökonoomne energiatarbimine.
4. H2-2 – Itaalia “ekstra” klassi varustus kõrge hinnaga (umbes 250 000 rubla). võimaldab soojendada õhku suurtes ruumides (alates 300 m³ ja üle selle) minimaalse elektritarbimisega.
5. Tasuta energia – kvaliteetsed seadmed taskukohase hinnaga vahemikus 15-35 tuhat rubla (hind sõltub võimsusest ja muudest omadustest). Varustatud paljusid protsesse automatiseeriva juhtseadmega, mitmetasandilise pinge ja rõhu reguleerimise anduriga.

Erinevates hinnakategooriates on ka teisi mudeleid.

Kuidas ise boilerit teha

Küttegeneraatorid on üsna kerge konstruktsiooniga. Teatud oskuste tasemega saate seda teha seade ise kokku panna. Samas nõuab selline töö vesiniku segu plahvatusohtlikkuse tõttu äärmist vastutustunnet, ohutusmeetmete tundmist ja kogemust selliste seadmete paigaldamisel.

Kui valmistate seadet ise, ei saa te olulistest rahalistest kuludest vabaneda, kuna parem on osta mõned komponendid valmis kujul. Suur risk paneb mõtlema tehasepaigaldiste peale, millele tootjad annavad pikaajalise garantii

Vesinikboileri oma kätega valmistamise protsessi saab jagada mitmeks etapiks.

Samm 1 — joonise teostamine ja materjalide ettevalmistamine. Esiteks tuleks Internetist leida sarnased projektid, et nende abil mõelda seadmele, mis vastaks kõikidele tingimustele ja võimalustele.

On vaja täpselt arvutada kõik näitajad ja ennekõike vajalik võimsus ning otsustada ka materjalid, mida katla valmistamiseks kasutatakse. Ferromagnetilisi sulameid peetakse parimaks võimaluseks, kuid roostevabast terasest anum on üsna sobiv.

Kuigi kütte vesinikugeneraatorid võivad olla erineva konstruktsiooniga, jäävad järgmised üksikasjad muutumatuks:

• 12-voldine toiteallikas;
• paak, kus konstruktsioon paikneb;
• PWM-kontroller võimsusega vähemalt 30 A;
• mitu erineva läbimõõduga roostevabast terasest toru;
• terasleht;
• metallisaag;
• gaasipõleti - paremini ettevalmistatud, poest ostetud.

2. samm — elektrolüütide loomine. Plaatide valmistamiseks, millega elektrolüsaator varustatakse, peate võtma keskmise paksusega teraslehe.Metallkääride, rauasae või muu tööriista abil lõigatakse see võrdseteks ribadeks, mis koosnevad 18 või enamast tükist (arv peab olema paaris).

Teisest küljest on igas neist vaja puurida augud poltide jaoks, mis on vajalikud nende elementide elektrolüüdis täiesti liikumatuks hoidmiseks.

Jagame kõik plaadid anoodideks ja katoodideks; sõltuvalt sellest jaotusest ühendatakse nendega juhtmed, mis edastavad vastavalt positiivseid ja negatiivseid laenguid.

Alalisvoolu kasutamine on tõhusam kui vahelduvvoolu kasutamine. Selle allikana on kõige parem kasutada PWM-tüüpi generaatorit.

Samm nr 3 — elektrolüsaatori kokkupanek. Parim materjal selle elemendi valmistamiseks on roostevaba teras. Metallist keevitatakse usaldusväärne ristküliku- või ruudukujuline konstruktsioon, mille järel valatakse sellesse vesi või H segu₂O koos katalüsaatoriga ja asetatakse ka ettevalmistatud plaadid ühendatud juhtmestikuga.

Samm nr 4 — põleti ühendus. Seadme ülaossa on paigaldatud põleti - parem on kasutada ostetud mudelit, mida saab osta spetsialiseeritud kauplusest.

Samm nr 5 — eraldaja paigaldamine ja ühendamine, mis on vajalik vesinikgaaside eraldamiseks segust.

Lõpuks asetatakse toru, mille kaudu H₂ tõuseb põletini, samuti on ühendatud elemendid, mis eemaldavad soojust ja jaotavad selle kogu majas.

Milline vesi on parem - tavaline või destilleeritud?

Üks küsimusi, mida vesinikkatelde omanikud sageli küsivad, puudutab seadmete käitamiseks kasutatavat vett.

Vesinikboileri tööks mõeldud destilleeritud vett saab osta kauplustest või saate selle tootmise ise seadistada lihtsa paigalduse abil

Ekspertide hinnangul näitavad tehases või kodus valmistatud seadmed parimat jõudlust töötamisel destilleeritud veega, millele on lisatud väga vähe naatriumhüdroksiidi (üks supilusikatäis 10 liitri H2O kohta).

Vesinikboiler võib aga edukalt töötada ka kraaniveel, peaasi, et see ei sisalda raskmetallide sooli.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Allolevas videos näete ülevaadet kuulsa Korea ettevõtte DAEWOO toodetud vesinikkütusel töötavast gaasikatla mudelist.

Vesinikku ei nimetata ilma põhjuseta tulevikukütuseks: sellest gaasist võib saada peaaegu piiramatu odava keskkonnasõbraliku kütuse ressurss, mida saab kasutada erinevates käitistes.

Vesinikkütusel töötav katel, mis on valmistatud tehases või iseseisvalt, võimaldab teil luua autonoomse küttesüsteemi. See aitab oluliselt vähendada eluaseme- ja kommunaalteenuste makseid ning lahendab elutubades ja majapidamisruumides mugava temperatuuri hoidmise küsimuse.

Kas on kogemusi vesiniku kütusena kasutamisega? Kas soovite sellel teemal küsimusi esitada või oma leiutisest rääkida? Palun kommenteerige postitust, osalege aruteludes ja jätke omatehtud toodetest fotod. Tagasisideplokk asub allpool.