Vetylämmityskattila: laite + toimintaperiaate + valintakriteerit

Vaihtoehtoisen energian periaatteet saavat yhä enemmän kuluttajien huomion.Tämä johtuu suurelta osin perinteisten energialähteiden tariffien noususta sekä palvelumarkkinoiden säännöllisistä häiriöistä.

Näissä olosuhteissa vetylämmityskattilaa pidetään yhtenä lupaavimmista laitetyypeistä, jotka toimivat uusiutuvalla polttoaineella, joka on H-kaasu₂.

Ennen kuin päätät ostaa tällaisen yksikön, sinun on tutustuttava sen toimintaperiaatteeseen ja arvioitava vedyn polttoaineena käytön edut ja haitat. Olemme tutkineet näitä kysymyksiä ja kuvattu yksityiskohtaisesti artikkelissa.

Lisäksi tunnistimme parametrit, jotka tulisi ottaa huomioon kattilan valinnassa, annoimme käyttövinkkejä ja laadimme katsauksen parhaista tehdasvalmisteisista vetygeneraattoreista. Kotitekoisten tuotteiden faneille on hyödyllisiä ohjeita laitteen kokoamiseen omin käsin.

Vedyn ominaisuudet polttoaineena

Kuten edellä mainittiin, tällaisten yksiköiden polttoaine on vety, luonnon kevyin kaasu, väritön ja hajuton. Sen etuja ovat suuri lämpömäärä, joka vapautuu H:n palamisen aikana₂ (121 MJ/kg, kun taas propaanin palaminen vapauttaa vain 40 MJ/kg).

Normaaliolosuhteissa vety palaa +2000°C lämpötilassa, mutta katalyytin avulla se voidaan alentaa +300°C:een.Tämä mahdollistaa kattiloiden valmistuksen edullisesta teräksestä kalliiden harvinaisten maametallien sijaan.

Vety on myrkytöntä, mikä tekee siitä turvallisen käyttää jokapäiväisessä elämässä. Tätä ainetta poltettaessa syntyy vesihöyryä, joka parantaa sisätilojen mikroilmastoa eikä vaadi savupiippuja.

Vetyä käytettäessä on noudatettava tarkasti turvallisuussääntöjä: jos kaasua käytetään väärin tai joutuu kosketuksiin avotulen kanssa, voi tapahtua tuhoisa räjähdys

Haittoja ovat vedyn lisääntynyt räjähtävyys, varsinkin kun se sekoitetaan ilman tai hapen kanssa, mikä johtaa räjähtävän kaasun muodostumiseen.

Vetykattiloiden edut ja haitat

Tällaisten laitteiden vahvuudet ovat:

1. Täysin ympäristöystävällinen. Veden hajoamistuotteet eivät vahingoita ilmakehää, ne ovat täysin turvallisia ihmisten ja lemmikkien terveydelle.
2. Korkea tehokkuustaso, joka voi nousta 96 %:iin. Tämä on huomattavasti korkeampi kuin dieselin, maakaasun tai hiilen hyötysuhde.
3. Luonnonvarojen säästäminen käytön kautta vaihtoehtoisia energialähteitä.
4. Alhainen hinta saatuja kaloreita. Tällaisille laitteille riittää vesi ja vähän sähköä.

Samaan aikaan tällaisilla laitteilla on myös heikkouksia.

Haittoja ovat seuraavat vivahteet:

1. Huoltovaatimukset. Suurin mahdollinen H-tuotanto₂, metallilevyt on vaihdettava vuosittain. Elektrodien vaihdon lisäksi katalysaattoria on lisättävä säännöllisesti tuottamaan suunniteltu energiamäärä. Tämän toimenpiteen taajuus riippuu tehosta sekä tietyn mallin ominaisuuksista.
2. Hintava - tehdasasennus maksaa vähintään 35-40 tuhatta ruplaa.
3. Räjähdysvaara kun normalisoitu paine kattilassa kasvaa.
4. Vetysylintereistä pula - Niitä löytyy melko harvoin myynnistä.
5. Rajoitettu valinta. Koska tällaiset lämmityslaitteet eivät ole kovin yleisiä Venäjän markkinoilla, ei aina ole mahdollista löytää nopeasti sopivaa mallia sekä löytää päteviä asiantuntijoita laitteiden asentamiseen ja korjaamiseen.
6. Viestinnän tarve. Laitteen käyttöä varten tarvitset jatkuvan yhteyden virtalähteeseen elektrolyysireaktion suorittamiseksi sekä vesilähteeseen, jonka virtaus riippuu laitteen tehosta.

On syytä mainita, että valmistajat kiinnittävät paljon huomiota uusiin teknologioihin ja pyrkivät parantamaan vetykattiloita eliminoimalla tai minimoimalla haitat.

Lämmitysyksikön toimintaperiaate

Toimintansa ansiosta H₂ Sitä ei esiinny luonnossa puhtaassa muodossaan, mutta se on melko helppo eristää tavallisesta vedestä elektrolyysillä, joka myös vapauttaa happikaasua.

Esitetyssä kuvassa näet vedyllä toimivien lämmityslaitteiden kaavamaisen suunnittelun, joka osoittaa kaikki rakenneosat (+)

Jotta lämmityslaite toimisi, on ensin hankittava H₂. Tämä tapahtuu erityisessä osastossa, joka on varattu tällaiselle reaktiolle. Neste kaadetaan säiliöön, johon upotetaan metallilevyt.

Niihin syötetään erityisesti valitun puhtausasteen sähkövirta, jonka vaikutuksesta H vapautuu₂ ja noin₂, sekä vesihöyryä sivutuotteena.

Saatu seos johdetaan erityisen laitteen - kemiallisen erottimen - läpi, jonka avulla on mahdollista eristää vety erottamalla se muista epäpuhtauksista. Puhdistettu kaasu syötetään polttimeen, johon on asennettu venttiili.

Se estää liikkeen H₂ toiseen suuntaan, mikä estää räjähdyksen. Tässä tapauksessa happi ja vesihöyry vapautuvat erityiseen säiliöön toisen järjestelmän kautta.

Seuraavaksi vetykaasu kulkee suojayksikön läpi ja tulee polttokammioon. Tässä se reagoi kaasun kanssa katalyytin läsnä ollessa, jolloin muodostuu lämpöä, joka tulee kodin lämmitysjärjestelmään lämmönvaihtimen kautta.

Kammioon vapautuva vesihöyry palautetaan erityistä kanavaa pitkin elektrolyytin mukana säiliöön, jolloin käytetään kierrätysprosessia.

Tehon säätö suoritetaan käyttämällä erityisesti varustettuja kanavia, joiden lukumäärä voi olla kuusi. Jokaisessa näistä laitteista on sisällä katalyytti, jonka ansiosta lämmöntuotantoprosessi käynnistyy, kun se kytketään päälle.

40°C:n lämpötilaan kuumennettu kaasuvirtaus alkaa liikkua kohti polttokammiossa olevaa lämmönvaihdinta.

Erillisten rakenteiden ansiosta kanavat voivat toimia toisistaan ​​riippumatta, jolloin voit kytkeä päälle vain osan niistä.

Vedyn tuotantoprosessi nykyaikaisissa elektrolyysilaitteissa on täysin automatisoitu. Ainoa manuaalinen prosessi on veden kaataminen järjestelmään

Nykyaikaiset mallit on myös varustettu erilaisilla laitteilla, esimerkiksi vesitason osoittimilla ja paineantureilla, joiden avulla ne voivat toimia automaattisesti ja reagoida nopeasti odottamattomissa tilanteissa.

Vetylaitoksen osat

Vetykäyttöisen lämmitysjärjestelmän suunnittelu on melko yksinkertainen.

Kattila, joka toimii lämmönvaihtimena, on pääelementti, jossa vedyn tuotanto tapahtuu.

Vetykäyttöinen kattila voidaan koota saatavilla olevista elementeistä ja sen toimintaan tarvitaan vain tavallista tai tislattua vettä (+)

Elektrolyysilaite - kattilan aktiivinen pääosa, jossa tapahtuu elektrolyyttinen reaktio, joka johtaa veden hajoamiseen H:ksi₂ ja noin₂. Elementti on vedellä täytetty säiliö, johon asetetaan metallielektrodit, joilla on suurin virranjohtavuus.

Levyt on kytketty johtoihin, joiden kautta sähkö syötetään.

Poltin - laite, joka auttaa lämmittämään jäähdytysnestettä lämmitysjärjestelmässä. Polttokammiossa sijaitseva kipinä syötetään sen sytyttämiseen.

Polttimen venttiili - laitteen yläosassa sijaitseva erityinen osa. Tämän yksityiskohdan ansiosta H₂, nousee huipulle, ylittää helposti esteen, johon muut vapautuvat aineet eivät pääse käsiksi, ja menee suoraan polttimeen.

Tehdasvetykattilat on varustettu ohjausyksiköllä. Paneeli näyttää jännitteen ja virran ilmaisimet, tehonsäätimen ja vivut muiden toimintaparametrien asettamiseen

Putkilinja - yksiköstä ulottuvat kommunikaatiot, joita käytetään lämmön toimittamiseen talon kaikkiin huoneisiin. Käytetään sidontana lämmitysputket halkaisija 25-32 mm. Asettaessa noudatetaan perussääntöä: jokaisen seuraavan oksan halkaisijan tulee olla pienempi kuin edellisen.

Generaattorin valintakriteerit

Kun päätät ostaa tällaisia ​​laitteita, on tärkeää kiinnittää huomiota seuraaviin kriteereihin.

Tehoa. Nykyaikaisilla laitteilla tämän indikaattorin arvo voi vaihdella merkittävästi, minkä ansiosta voit valita parhaan vaihtoehdon sekä pienelle talolle että kaksi- tai kolmikerroksiselle rakennukselle.

Keskimääräinen vedenkulutus nykyaikaisissa generaattorimalleissa ei ole liian korkea. 24 tunnin sisällä laite tarvitsee noin 5,5 litraa toimiakseen, mikä tuottaa 1,2-2 litraa polttoainetta

Piirien lukumäärä. Vetykäyttöisiin laitteisiin asennetaan yleensä lämmityspiiri. Joissakin malleissa on myös toisen (lämmitys) piirin lisäasennus.

Sähkönkulutuksen taso. Nykypäivän tekniikat mahdollistavat erinomaisen lämpötehon saavuttamisen käyttämällä mahdollisimman vähän sähköä. Erityyppisten generaattoreiden energiankulutus vaihtelee 1,2 - 3 kW / 1 tunti.

Alhainen energiankulutus saavutetaan, koska vetykattila ei toimi jatkuvasti, vaan vain ylläpitääkseen tiettyä lämpötilaa huoneessa.

Virtalähde. Kaikentyyppiset vetygeneraattorit voidaan jakaa kahteen suureen luokkaan: toinen toimii kaasulla ja toinen sähköllä.

Valmistaja. On parempi suosia todistettuja valmistajia (Italia, USA). Sinun tulee olla varovainen heikkolaatuisten tuotteiden suhteen, joita epäilyttävät yritykset tarjoavat erittäin alhaisilla hinnoilla.

Vinkkejä kattilan käyttöön

Laitteen toimivuuden parantamiseksi on tärkeää noudattaa mukana tulevia ohjeita. Voit parantaa laitteen toimintaa lisäämällä lisäosia (sinun on noudatettava tiukasti turvallisuussääntöjä).

Polttimeen asennettu liekkianturi lisää järjestelmän turvallisuutta.Kun tuli sammuu, laite katkaisee automaattisesti syttyvän kaasun virtauksen polttimeen, mikä estää sitä pääsemästä huoneeseen

Voit asentaa lämmönvaihtimen sisäpuolelle erityisiä antureita valvomaan veden lämmitysnopeuksien nousua sekä täydentämään polttimen rakennetta sulkuventtiileillä.

Liitä se vain suoraan lämpösensoriniin, että kattila sammuu automaattisesti heti, kun lämmitys saavuttaa asetusarvon.

On myös hyödyllistä asentaa laite normalisoitua kattilan jäähdytystä varten.

Vetylaitteita voidaan käyttää paitsi talon ainoana lämmityslaitteena, myös yhdessä muiden lämmitysjärjestelmien kanssa. Tässä tapauksessa päälämmitysyksiköt voivat toimia matalan lämpötilan tilassa.

Jos toimintanormeja noudatetaan, vetykäyttöinen yksikkö palvelee vuosikymmeniä. Vaikka tällaisten laitteiden takuuaika on 15 vuotta, ne voivat käytännössä toimia tehokkaasti 20-30 vuotta.

Tällaisten laitteiden korjaaminen ei ole vaikeaa kokeneelle teknikolle, koska vetykattilan perusrakenne ei eroa liikaa muuntyyppisillä polttoaineilla toimivista analogeista.

Tehtaan 5 parasta vetygeneraattoria

Ensimmäinen yritys, joka valmisti ja patentoi vetypolttoainekattilan valmistustekniikan, oli italialainen yritys Giacomini. Se on erikoistunut ympäristöystävällisiin energiantuotantomenetelmiin perustuviin laitteisiin: maalämpöpumput, aurinkopaneelit ja muut.

H2ydroGEM on katalyyttinen polttokammio, jonka jokainen sarvi sisältää vedyn palamisreaktiota nopeuttavaa ainetta.Tästä johtuen prosessi tapahtuu suhteellisen alhaisessa lämpötilassa

Tällä hetkellä samanlaisia ​​malleja valmistavat amerikkalaiset, kiinalaiset ja eurooppalaiset yritykset, mutta niiden valikoima ei ole kovin laaja verrattuna muuntyyppisillä polttoaineilla toimiviin kattiloihin.

Vetyjärjestelmien parhaat tehdasmallit

Suosituimmista malleista huomaamme:

1. MegaTank 100 – generaattori, joka käyttää verkosta tulevaa sähköä. Siinä on luotettava monitasoinen suojajärjestelmä ylikuumenemista ja oikosulkuja vastaan, mikä takaa turvallisen ja tuottavan toiminnan. Mallin hinta riippuu sen kokoonpanosta.
2. TÄHTI-2000 – kalliilla yksiköllä (>200 000 ruplaa) on erinomaiset tekniset ominaisuudet. Huolimatta siitä, että tämä generaattori kuluttaa vähän energiaa, se pystyy lämmittämään 251-300 neliömetrin huoneen.
3. Kingkar – verkkovirralla toimiva laite, jolla on erinomaiset suorituskykyominaisuudet. Mallin hinta on melko korkea - noin 100 tuhatta ruplaa, mutta sen kompensoi taloudellinen energiankulutus.
4. H2-2 – Italialaiset "extra"-luokan laitteet korkealla hinnalla (noin 250 000 ruplaa). mahdollistaa ilman lämmittämisen suurissa tiloissa (alkaen 300 m³ ja yli) mahdollisimman pienellä sähkönkulutuksella.
5. Ilmaista energiaa – laadukkaat laitteet edulliseen hintaan välillä 15-35 tuhatta ruplaa (hinta riippuu tehosta ja muista ominaisuuksista). Varustettu monia prosesseja automatisoivalla ohjausyksiköllä, monitasoisella jännitteen ja paineen säätöanturilla.

Tarjolla on myös muita malleja eri hintaluokissa.

Kuinka tehdä kattila itse

Lämmitysgeneraattoreilla on melko kevyt rakenne. Tietyllä taitotasolla voit koota laite itse. Samaan aikaan vetyseoksen räjähtävyyden vuoksi tällainen työ vaatii äärimmäistä vastuullisuutta, tietoa turvatoimista ja kokemusta tällaisten laitteiden asentamisesta.

Jos valmistat laitteen itse, et voi päästä eroon merkittävistä taloudellisista kustannuksista, koska on parempi ostaa osa komponenteista valmiina. Suuri riski saa miettimään tehdasasennuksia, joille valmistajat myöntävät pitkän takuun

Vetykattilan valmistusprosessi omilla käsillä voidaan jakaa useisiin vaiheisiin.

Vaihe 1 — piirustuksen toteutus ja materiaalien valmistelu. Ensinnäkin, sinun pitäisi löytää samanlaisia ​​​​projekteja Internetistä, jotta voit ajatella niiden avulla laitetta, joka täyttäisi kaikki ehdot ja mahdollisuudet.

On tarpeen laskea tarkasti kaikki indikaattorit ja ennen kaikkea tarvittava teho ja päättää myös materiaaleista, joita käytetään kattilan valmistukseen. Ferromagneettisia seoksia pidetään parhaana vaihtoehtona, mutta ruostumattomasta teräksestä valmistettu säiliö on varsin sopiva.

Vaikka lämmitysvetygeneraattoreilla voi olla erilaisia ​​rakennelmia, seuraavat yksityiskohdat pysyvät ennallaan:

• 12 voltin virtalähde;
• säiliö, johon rakenne sijoitetaan;
• PWM-ohjain, jonka teho on vähintään 30 A;
• useita eri halkaisijaltaan olevia putkia ruostumattomasta teräksestä;
• teräslevy;
• rautasaha metallia varten;
• kaasunpolttaja - paremmin valmistettu, ostettu kaupasta.

Vaihe 2 — elektrolyyttien luominen. Levyjen valmistamiseksi, joilla elektrolysaattori varustetaan, sinun on otettava keskipaksu teräslevy.Metallisaksilla, rautasahalla tai muulla työkalulla se leikataan yhtä suuriksi 18 tai useamman kappaleen nauhoiksi (luvun on oltava parillinen).

Toisaalta jokaisessa niistä on tarpeen porata reiät pulteille, joita tarvitaan pitämään nämä elementit täysin liikkumattomina elektrolyytissä.

Jaamme kaikki levyt anodeihin ja katodeihin; tästä jaosta riippuen johdot on kytketty niihin, jotka lähettävät vastaavasti positiivisia ja negatiivisia varauksia.

Tasavirran käyttö on tehokkaampaa kuin vaihtovirran käyttö. Sen lähteenä on parasta käyttää PWM-tyyppistä generaattoria.

Vaihe #3 — elektrolysaattorin kokoonpano. Paras materiaali tämän elementin valmistukseen on ruostumaton teräs. Luotettava suorakaiteen tai neliön muotoinen rakenne hitsataan metallista, jonka jälkeen siihen kaadetaan vettä tai H:n seosta₂O katalyytin kanssa ja valmistetut levyt kytketyillä johdotuksilla asetetaan myös.

Vaihe #4 — polttimen liitäntä. Poltin on asennettu laitteen yläosaan - on parempi käyttää ostettua mallia, joka voidaan ostaa erikoisliikkeestä.

Vaihe #5 — erottimen asennus ja liitäntä, joka on tarpeen vetykaasujen erottamiseksi seoksesta.

Lopuksi laitetaan putki, jonka läpi H₂ nousee polttimeen, ja myös elementtejä, jotka poistavat lämpöä ja jakavat sen koko taloon, on kytketty.

Kumpi vesi on parempi - tavallinen vai tislattu?

Yksi vetykattiloiden omistajien usein esittämistä kysymyksistä koskee laitteiden käyttämiseen käytettyä vettä.

Vetykattilan toimintaan tislattua vettä voi ostaa kaupoista tai voit perustaa sen tuotannon itse yksinkertaisella asennuksella

Asiantuntijoiden mukaan tehdas- tai kotitekoiset laitteet osoittavat parhaan suorituskyvyn työskenneltäessä tislatulla vedellä, johon on lisätty hyvin vähän natriumhydroksidia (yksi ruokalusikallinen 10 litraa H2O:ta kohti).

Vetykattila voi kuitenkin toimia menestyksekkäästi myös vesijohtovedellä, pääasia, että se ei sisällä raskasmetallisuoloja.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Alla olevassa videossa näet yleiskatsauksen vetypolttoaineella toimivan kaasukattilan mallista, jonka on valmistanut kuuluisa korealainen DAEWOO.

Vetyä ei turhaan kutsuta tulevaisuuden polttoaineeksi: tästä kaasusta voi tulla lähes rajaton halvan, ympäristöystävällisen polttoaineen resurssi, jota voidaan käyttää erilaisissa asennuksissa.

Vetypolttoainekattila, joka on valmistettu tehtaalla tai itsenäisesti, antaa sinun luoda autonomisen lämmitysjärjestelmän. Tämä auttaa vähentämään merkittävästi maksuja asunto- ja kunnallispalveluissa ja ratkaisee ongelman mukavan lämpötilan ylläpitämisestä olohuoneissa ja kodinhoitohuoneissa.

Onko kokemuksia vedyn käytöstä polttoaineena? Haluatko esittää kysymyksiä aiheesta tai puhua keksinnöstäsi? Kommentoi julkaisua, osallistu keskusteluihin ja jätä kuvia kotitekoisista tuotteistasi. Palautelohko sijaitsee alla.