Obniżenie kosztów eksploatacji systemów grzewczych to jedno z pilnych zadań naszych czasów. Aby to zrobić, musisz użyć ekonomicznych urządzeń, grzejników o maksymalnym rozpraszaniu ciepła i niezawodnego systemu rur. Jako alternatywny rodzaj nośnika energii możesz rozważyć ogrzewanie wodorowe w domu własnymi rękami: schemat, instalację, kocioł, generator, dla którego palnik ma swoją specyficzną jakość i konstrukcję.
Zasada działania systemu ogrzewania wodorowego
Podstawą funkcjonowania ogrzewania wodorowego w domu była metoda uwalniania dużej ilości energii cieplnej podczas oddziaływania cząsteczek wodoru i tlenu. Jedynym produktem ubocznym tej reakcji jest czysta woda. W celu praktycznego zastosowania tej zasady najpierw opracowano modele przemysłowe kotłów grzewczych wodorowych.
Zajmowały dość dużą powierzchnię i miały stosunkowo niską wydajność - do 80%. W wyniku rozwoju technologii firmy, producenci wprowadzili szereg usprawnień, w wyniku których powstała instalacja wodorowa do ogrzewania domu.
Do jego działania muszą być spełnione następujące warunki:
- Zapewnij połączenie ze źródłem cieczy. Najczęściej jest to konwencjonalny system hydrauliczny. Zużycie zależy od mocy kotła;
- Zasilacz. Aby utrzymać reakcję elektrolizy, wymagane jest połączenie elektryczne;
- Okresowa wymiana katalizatora. Okres zależy od modelu i mocy kotła.
W przeciwieństwie do instalacji gazowych na paliwo stałe, ogrzewanie wodorowe własnymi rękami charakteryzuje się niższymi wymogami bezpieczeństwa. Wynika to z faktu, że wszystkie reakcje zachodzą wewnątrz instalacji, a użytkownik potrzebuje jedynie wizualnej kontroli nad parametrami.
W instalacjach improwizowanych możliwy jest wyciek mieszanki tlenowo-wodorowej. Przed ich uruchomieniem należy sprawdzić, czy pojemnik jest całkowicie szczelny.
Co to jest generator wodoru
Alternatywne ogrzewanie wodorowe w domu można wykonać w inny sposób – poprzez generowanie mieszaniny wodoru i tlenu. To dobra alternatywa dla gazu ziemnego – średnia temperatura spalania może sięgać 3000 stopni. Wymaga to specjalnego palnika wodorowego, który będzie w stanie wytrzymać tak wysoki stopień nagrzewania.
Szczegółowy schemat składa się z następujących elementów:
- Wydajny generator wodoru do ogrzewania, który przetwarza mieszaninę, rozkładając wodę na jej składniki. Katalizatory są również wykorzystywane do optymalizacji reakcji;
- Rurociąg palnika z generatora. Potrzebny do tworzenia otwartego ognia;
- Bojler. W tym przypadku działa jako wymiennik ciepła. Palnik znajduje się w palenisku i za jego pomocą ogrzewa się nośnik ciepła w systemie.
Aby samodzielnie wykonać kotły wodorowe, najczęściej dokonują modernizacji już zainstalowanych urządzeń zgodnie z powyższym schematem. Pod względem finansowym jest to znacznie bardziej ekonomiczne niż zakup kotła fabrycznego. Powiększa się jednak powierzchnia, jaką zajmie elektrownia wodorowa przeznaczona do ogrzewania domu.
Plusy i minusy wodorowych systemów grzewczych
Dla każdego konsumenta duże znaczenie mają właściwości operacyjne urządzenia grzewczego. Instalacje fabryczne zrób to sam i kotły grzewcze na wodór różnią się wydajnością. Możesz znaleźć kilka schematów działania, które możesz samodzielnie złożyć. Ale jednocześnie ich obliczona moc będzie się różnić od rzeczywistej, a wskaźnik wydajności często nie przekracza 75-80%. Dlatego zaleca się organizację ogrzewania wodorowego własnymi rękami za pomocą niezawodnych kotłów lub generatorów fabrycznych.
Rozważ pozytywne cechy urządzeń grzewczych, w których mieszanina wodoru i tlenu działa jako nośnik ciepła:
- Praktycznie nieograniczone rezerwy paliwa. Do zatankowania kotła wodorowego potrzebna jest zwykła woda:
- Niskie zużycie energii. Do pracy jednostki o mocy 27 kW konieczne jest zapewnienie maksymalnej ilości energii elektrycznej 0,3 kW/h:
- Brak szkodliwych gazów tlenku węgla. Podczas spalania mieszanki wodorowo-tlenowej uwalniana jest tylko niewielka ilość pary wodnej.
Eksperci wiedzą, że gdy generator wodoru pracuje w celu ogrzewania, powstały gaz zaliczany jest do grupy materiałów wybuchowych. Jest bezwonny i bezbarwny - człowiek nie jest w stanie określić jego obecności i stężenia w pomieszczeniu. Temperatura zapłonu wynosi 540 stopni, co sprawia, że jest wybuchowy. Dlatego własnoręcznie wykonane instalacje muszą być sprawdzane pod kątem prawidłowego działania.
Przy zakupie generatora ogrzewania wodorowego zaleca się zapytać o dostępność przeznaczonego do tego kotła lub wymiennika ciepła. Musi być tak zaprojektowany, aby wytrzymać podwyższone temperatury typowe dla mieszaniny wodorowej.
Czynnikiem ograniczającym zakup fabrycznego generatora do ogrzewania fabrycznego jest jego koszt. Najpopularniejszy model Star 1.1 o mocy 27 kW można kupić za 50 tysięcy rubli. Ponadto, przynajmniej raz w roku, konieczna jest wymiana jednostki katalitycznej zaprojektowanej w celu zwiększenia wydajności kotła wodorowego, nawet wykonanego ręcznie.
W przyszłości system ogrzewania wodorowego będzie poważnie konkurował z tradycyjnym w niedalekiej przyszłości. Będzie to ułatwione dzięki obniżeniu kosztów sprzętu, a także zwiększeniu jego wydajności.
Ekwipunek
Aby stworzyć pełnowartościowy system grzewczy, oprócz generatora wodoru potrzebne są inne komponenty. Ponieważ dane urządzenie jest jedynie źródłem paliwa, konieczne jest prawidłowe dobranie reszty wyposażenia. Klasyczny schemat generatora wodoru do ogrzewania zapewnia podłączenie do sieci wodociągowej, a także obowiązkowe dostarczanie powietrza. Dlatego w pomieszczeniu, w którym zostanie zainstalowany generator, należy przede wszystkim zorganizować stały dostęp do tych komponentów.
Palnik wodorowy
Najpierw musisz wybrać odpowiedni palnik wodorowy do ogrzewania. Najlepiej kupić lub zrobić sobie model zawierający 4 dysze. W tym celu odpowiednie są komponenty przeznaczone do gazu ziemnego. Średnica dyszy, której dysze będą wystarczające do podtrzymania procesu spalania.
Kocioł wodorowy
Konieczne jest zorganizowanie procesu przekazywania energii cieplnej z płomienia palnika do wody w rurach. W tym celu możesz użyć dowolnego kotła na paliwo stałe. Ponieważ jego palenisko nie będzie używane zgodnie z przeznaczeniem - może być wypełnione kamieniami granitowymi, będą one pełnić kilka funkcji jednocześnie.
- Równomierna dystrybucja ciepła z kotła wodorowego DIY do chłodziwa;
- Nawet po zakończeniu spalania mieszanki, nagromadzona energia cieplna będzie jeszcze przez jakiś czas przenoszona z granitu do wody w rurach;
- Zabezpieczenie wymiennika ciepła instalacji wodorowej, przeznaczonej do ogrzewania domu przed bezpośrednim działaniem płomienia. To znacznie wydłuży żywotność.
Instalując czujnik płomienia na palniku, można zwiększyć bezpieczeństwo całego systemu. W przypadku nieoczekiwanego tłumienia czujnik zasygnalizuje generatorowi zatrzymanie przepływu mieszanki do palnika.
Wskazówki dotyczące aranżacji ogrzewania wodorowego
Wszystkie inne samodzielnie instalowane wodorowe elementy grzejne nie różnią się od standardowego schematu. Jedynym dodatkowym wymogiem dla nich jest możliwość wykonywania swoich funkcji w podwyższonej temperaturze pracy. Ponieważ zgodnie ze schematem generatora wodoru do ogrzewania maksymalna temperatura płomienia może osiągnąć 3000 stopni, konieczne jest zapewnienie środków stabilizujących ogrzewanie chłodziwa. Jednym z nich jest opisane powyżej ładowanie kamieni do paleniska kotła na paliwo stałe. Zaleca się również wykonanie kolejnej modernizacji kotła wodorowego.
- Zainstaluj czujniki temperatury wewnątrz wymiennika ciepła. Będą sygnalizować przekroczenie poziomu podgrzewania wody;
- Dodać automatyczny zawór odcinający podłączony do czujnika temperatury kotła do urządzenia palnika wodorowego.
Zabrania się samodzielnej modernizacji generatora ogrzewania wodorowego. Zwiększy to prawdopodobieństwo przedostania się wytworzonej mieszanki tlenowo-wodorowej do pomieszczenia.
Ponieważ ogrzewanie wodorowe w domu własnymi rękami, a mianowicie: obwód, instalacja, kocioł, generator, palnik i inne elementy są dostępne w małym asortymencie - zaleca się kontakt tylko z zaufanymi producentami. Należą do nich firma Star Industries, której produkty przeznaczone są zarówno do domów prywatnych, jak i dużych obiektów przemysłowych i komercyjnych. Możesz zobaczyć ich model, oglądając wideo.
