Het verlagen van de bedrijfskosten van verwarmingssystemen is een van de dringende taken van onze tijd. Om dit te doen, moet u zuinige apparaten, radiatoren met maximale warmteafvoer en een betrouwbaar leidingsysteem gebruiken. Als alternatieve vorm van energiedrager kun je denken aan waterstofverwarming in huis met je eigen handen: een schema, installatie, ketel, generator, waarbij de brander een eigen specifieke kwaliteit en vormgeving heeft.
Het werkingsprincipe van een waterstofverwarmingssysteem
De basis voor het functioneren van waterstofverwarming thuis werd genomen door de methode om een grote hoeveelheid thermische energie vrij te geven tijdens de interactie van waterstof- en zuurstofmoleculen. Het enige bijproduct van deze reactie is gewoon water. Voor de praktische toepassing van dit principe werden eerst industriële modellen van waterstofverwarmingsketels ontwikkeld.
Ze bezetten een vrij groot gebied en hadden een relatief laag rendement - tot 80%. Als resultaat van de ontwikkeling van de technologieën van het bedrijf voerden de fabrikanten een aantal verbeteringen door, met als resultaat een waterstofinstallatie voor het verwarmen van een huis.
Voor de werking ervan moet aan de volgende voorwaarden worden voldaan:
- Zorg voor een aansluiting op een vloeistofbron. Meestal is dit een conventioneel sanitair systeem. Het verbruik is afhankelijk van het vermogen van de ketel;
- Stroomvoorziening. Om de elektrolysereactie in stand te houden, is een elektrische aansluiting vereist;
- Periodieke vervanging van de katalysator. De periode is afhankelijk van het model en het vermogen van de ketel.
In tegenstelling tot installaties met vaste brandstofgas, wordt waterstofverwarming met uw eigen handen gekenmerkt door lagere veiligheidseisen. Dit komt doordat alle reacties binnen de installatie plaatsvinden en de gebruiker alleen een visuele controle over de parameters nodig heeft.
In geïmproviseerde installaties is lekkage van een zuurstof-waterstofmengsel mogelijk. Voordat u ze start, moet u de container controleren op volledige dichtheid.
Wat is een waterstofgenerator?
Alternatieve waterstofverwarming in huis kan op een andere manier - door een mengsel van waterstof en zuurstof te genereren. Het is een goed alternatief voor aardgas - de gemiddelde verbrandingstemperatuur kan oplopen tot 3000 graden. Hiervoor is een speciale waterstofbrander nodig die bestand is tegen zo'n hoge mate van verhitting.
Het gedetailleerde schema bestaat uit de volgende elementen:
- Een efficiënte waterstofgenerator voor verwarming die het mengsel verwerkt door water af te breken tot zijn bestanddelen. Katalysatoren worden ook gebruikt om de reactie te optimaliseren;
- Branderleidingen van generator. Nodig om open vuur te creëren;
- Boiler. In dit geval fungeert het als een warmtewisselaar. De brander bevindt zich in de vuurhaard en met zijn hulp wordt de warmtedrager in het systeem verwarmd.
Om waterstofverwarmingsketels met hun eigen handen te maken, doen ze meestal de modernisering van reeds geïnstalleerde apparatuur volgens het bovenstaande schema. Financieel is dit veel zuiniger dan het kopen van een fabrieksketel. De oppervlakte van de waterstofinstallatie voor de verwarming van de woning neemt echter toe.
Voor- en nadelen van waterstofverwarmingssystemen
Voor elke consument zijn de operationele kenmerken van het verwarmingsapparaat van groot belang. Doe-het-zelf fabrieksinstallaties en waterstofketels verschillen in rendement. U kunt verschillende werkschema's vinden die u zelf kunt samenstellen. Maar tegelijkertijd zal hun berekende vermogen verschillen van het werkelijke, en de efficiëntie-indicator is vaak niet groter dan 75-80%. Daarom wordt aanbevolen om waterstofverwarming met uw eigen handen te organiseren met behulp van betrouwbare ketels of in de fabriek gemaakte generatoren.
Overweeg de positieve eigenschappen van verwarmingsapparaten, waarin een waterstof-zuurstofmengsel als warmtedrager fungeert:
- Vrijwel onbeperkte brandstofreserves. Voor het tanken van een waterstofketel is gewoon water nodig:
- Laag energieverbruik. Voor de werking van een 27 kW-eenheid is het noodzakelijk om een maximaal elektriciteitsvolume van 0,3 kW / h te leveren:
- Gebrek aan schadelijke koolmonoxidegassen. Bij de verbranding van het waterstof-zuurstofmengsel komt slechts een kleine hoeveelheid waterdamp vrij.
Deskundigen weten dat wanneer een waterstofgenerator in bedrijf is voor verwarming, het resulterende gas wordt verwezen naar de groep explosieven. Het is geur- en kleurloos - het is onmogelijk voor een persoon om zijn aanwezigheid en concentratie in een kamer te bepalen. De ontstekingstemperatuur is 540 graden, wat hem explosief maakt. Daarom moeten zelfgemaakte installaties worden gecontroleerd op goede werking.
Bij aanschaf van een waterstofwarmtegenerator is het aan te raden om te informeren naar de beschikbaarheid van een hiervoor ontworpen boiler of warmtewisselaar. Het moet ontworpen zijn om bestand te zijn tegen de hoge temperaturen die typisch zijn voor een waterstofmengsel.
De beperkende factor bij de aanschaf van een in de fabriek gemaakte generator voor in de fabriek gemaakte verwarming zijn de kosten. Het meest populaire model Star 1.1 met een vermogen van 27 kW kan worden gekocht voor 50 duizend roebel. Ook moet minstens één keer per jaar de katalysatoreenheid worden vervangen die is ontworpen om de efficiëntie van een waterstofverwarmingsketel te verhogen, zelfs met de hand gemaakt.
In de toekomst zal het waterstofverwarmingssysteem in de nabije toekomst serieus gaan concurreren met het traditionele. Dit zal worden vergemakkelijkt door een verlaging van de kosten van apparatuur en een verhoging van de efficiëntie.
Uitrusting
Om een volwaardig verwarmingssysteem te creëren zijn naast een waterstofgenerator nog andere componenten nodig. Aangezien het apparaat in kwestie slechts een brandstofbron is, is het noodzakelijk om de rest van de apparatuur correct te selecteren. Het klassieke schema van een waterstofgenerator voor verwarming zorgt voor aansluiting op het watertoevoersysteem, evenals voor de verplichte toevoer van lucht. Daarom is het in de ruimte waar de generator zal worden geïnstalleerd, allereerst noodzakelijk om constante toegang tot deze componenten te organiseren.
waterstof brander
Eerst moet je de juiste waterstofbrander kiezen voor verwarming. Het is het beste om een model met 4 sproeiers te kopen of zelf te maken. Hiervoor zijn voor aardgas ontworpen componenten geschikt. De diameter van het mondstuk waarvan de mondstukken voldoende zijn om het verbrandingsproces in stand te houden.
Waterstof ketel
Het is noodzakelijk om het proces van overdracht van warmte-energie van de brandervlam naar het water in de leidingen te organiseren. Hiervoor kunt u elke ketel op vaste brandstof gebruiken. Omdat de vuurhaard niet zal worden gebruikt voor het beoogde doel - hij kan worden gevuld met granieten stenen, zullen ze verschillende functies tegelijk vervullen.
- Uniforme verdeling van warmte van een doe-het-zelf waterstofketel naar een koelvloeistof;
- Zelfs nadat de verbranding van het mengsel is gestopt, zal de geaccumuleerde thermische energie nog enige tijd worden overgedragen van het graniet naar het water in de leidingen;
- Bescherming van de warmtewisselaar van een waterstofinstallatie, ontworpen om het huis te verwarmen tegen directe blootstelling aan vlammen. Dit zal de levensduur aanzienlijk verlengen.
Door een vlamsensor op de brander te installeren kan de veiligheid van het gehele systeem worden vergroot. In het geval van een onverwachte demping, zal de sensor de generator het signaal geven om de stroom van het mengsel in de brander te stoppen.
Tips voor het regelen van waterstofverwarming
Alle andere zelfgeïnstalleerde waterstofverwarmingselementen verschillen niet van het standaardschema. De enige aanvullende vereiste voor hen is het vermogen om hun functies uit te voeren bij een verhoogde bedrijfstemperatuur. Omdat volgens het schema van een waterstofgenerator voor verwarming de maximale vlamtemperatuur 3000 graden kan bereiken, is het noodzakelijk maatregelen te nemen om de verwarming van het koelmiddel te stabiliseren. Een daarvan is het hierboven beschreven laden van stenen in de oven van een ketel voor vaste brandstoffen. Het wordt ook aanbevolen om de volgende modernisering van de waterstofketel uit te voeren.
- Installeer temperatuursensoren in de warmtewisselaar. Ze geven aan wanneer het waterverwarmingsniveau wordt overschreden;
- Voeg een automatische afsluiter aangesloten op de keteltemperatuursensor toe aan het waterstofbranderapparaat.
Zelf-upgrading van de waterstofverwarmingsgenerator is verboden. Dit vergroot de kans dat het gegenereerde zuurstof-waterstofmengsel in de kamer lekt.
Omdat waterstof thuis met uw eigen handen wordt verwarmd, namelijk: circuit, installatie, ketel, generator, brander en andere componenten zijn verkrijgbaar in een klein assortiment - het wordt aanbevolen om alleen contact op te nemen met vertrouwde fabrikanten. Deze omvatten Star Industries, wiens producten zijn ontworpen voor zowel particuliere woningen als grote industriële en commerciële gebouwen. Je kunt hun model zien door de video te bekijken.
