Giảm chi phí vận hành hệ thống sưởi là một trong những nhiệm vụ cấp bách của thời đại chúng ta. Để làm được điều này, bạn cần sử dụng các thiết bị tiết kiệm, bộ tản nhiệt có khả năng tản nhiệt tối đa và hệ thống đường ống đáng tin cậy. Là một loại chất mang năng lượng thay thế, bạn có thể xem xét việc sưởi ấm bằng hydro tại nhà bằng tay của chính mình: sơ đồ, lắp đặt, lò hơi, máy phát điện, mà đầu đốt có chất lượng và thiết kế riêng.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống sưởi ấm bằng hydro
Cơ sở cho hoạt động của hệ thống sưởi hydro ở nhà được thực hiện bằng phương pháp giải phóng một lượng lớn năng lượng nhiệt trong quá trình tương tác của các phân tử hydro và oxy. Sản phẩm phụ duy nhất của phản ứng này là nước thường. Để ứng dụng thực tế của nguyên tắc này, các mô hình công nghiệp của nồi hơi đốt nóng hydro lần đầu tiên được phát triển.
Chúng chiếm một diện tích khá lớn và có hiệu suất tương đối thấp - lên đến 80%. Do sự phát triển của các công nghệ của công ty, các nhà sản xuất đã tiến hành một số cải tiến, kết quả là việc lắp đặt hydro để sưởi ấm một ngôi nhà.
Đối với hoạt động của nó, các điều kiện sau đây phải được đáp ứng:
- Cung cấp kết nối với nguồn chất lỏng. Thông thường, đây là một hệ thống ống nước thông thường. Mức tiêu thụ phụ thuộc vào công suất của lò hơi;
- Nguồn cấp. Để duy trì phản ứng điện phân, cần có kết nối điện;
- Thay thế định kỳ chất xúc tác. Khoảng thời gian phụ thuộc vào mô hình và công suất của lò hơi.
Không giống như lắp đặt khí nhiên liệu rắn, sưởi ấm bằng hydro bằng tay của bạn có đặc điểm là yêu cầu an toàn thấp hơn. Điều này là do thực tế là tất cả các phản ứng diễn ra bên trong cài đặt và người dùng chỉ cần kiểm soát trực quan các thông số.
Trong các hệ thống lắp đặt ngẫu hứng, có thể xảy ra rò rỉ hỗn hợp oxy-hydro. Trước khi bắt đầu chúng, cần phải kiểm tra thùng chứa để hoàn toàn kín.
Máy tạo hydro là gì
Việc sưởi ấm bằng hydro thay thế tại nhà có thể được thực hiện theo một cách khác - bằng cách tạo ra hỗn hợp hydro và oxy. Nó là một giải pháp thay thế tốt cho khí đốt tự nhiên - nhiệt độ đốt cháy trung bình có thể đạt tới 3000 độ. Điều này đòi hỏi một đầu đốt làm nóng bằng hydro đặc biệt sẽ có thể chịu được mức độ đốt nóng cao như vậy.
Sơ đồ chi tiết bao gồm các yếu tố sau:
- Một máy tạo hydro hiệu quả để làm nóng xử lý hỗn hợp bằng cách phân hủy nước thành các thành phần của nó. Chất xúc tác cũng được sử dụng để tối ưu hóa phản ứng;
- Đường ống đầu đốt từ máy phát điện. Cần thiết để tạo ra ngọn lửa mở;
- Nồi hơi. Trong trường hợp này, nó hoạt động như một bộ trao đổi nhiệt. Đầu đốt được đặt trong hộp lửa và với sự trợ giúp của nó là chất mang nhiệt trong hệ thống được làm nóng.
Để tự tay chế tạo nồi hơi đốt nóng hydro, họ thường tiến hành hiện đại hóa các thiết bị đã được lắp đặt theo sơ đồ trên. Về mặt tài chính, điều này tiết kiệm hơn nhiều so với việc mua lò hơi nhà xưởng. Tuy nhiên, diện tích sẽ được sử dụng bởi nhà máy hydro dùng để sưởi ấm ngôi nhà đang tăng lên.
Ưu và nhược điểm của hệ thống sưởi ấm bằng hydro
Đối với mỗi người tiêu dùng, đặc điểm hoạt động của thiết bị sưởi ấm có tầm quan trọng lớn. Việc lắp đặt nhà máy tự làm và nồi hơi đốt nóng hydro khác nhau về hiệu suất. Bạn có thể tìm thấy một số sơ đồ làm việc mà bạn có thể tự lắp ráp. Nhưng đồng thời, công suất tính toán của chúng sẽ khác với thực tế, và chỉ số hiệu quả thường không vượt quá 75-80%. Đó là lý do tại sao việc tổ chức đốt nóng hydro bằng tay của chính bạn được khuyến khích thực hiện với sự trợ giúp của nồi hơi đáng tin cậy hoặc máy phát điện do nhà máy sản xuất.
Hãy xem xét các phẩm chất tích cực của các thiết bị sưởi, trong đó hỗn hợp hydro-oxy hoạt động như một chất mang nhiệt:
- Dự trữ nhiên liệu hầu như không giới hạn. Để tiếp nhiên liệu cho lò hơi đốt nóng bằng hydro, cần có nước thông thường:
- Sự tiêu thụ ít điện năng. Để vận hành một tổ máy 27 kW, cần cung cấp một lượng điện tối đa là 0,3 kW / h:
- Thiếu khí carbon monoxide có hại. Trong quá trình đốt cháy hỗn hợp hiđro - oxi, chỉ có một lượng nhỏ hơi nước thoát ra.
Các chuyên gia biết rằng khi một máy phát hydro hoạt động để đốt nóng, khí tạo thành được coi là nhóm chất nổ. Nó không mùi và không màu - người ta không thể xác định được sự hiện diện và nồng độ của nó trong phòng. Nhiệt độ đánh lửa là 540 độ, dễ nổ. Đó là lý do tại sao các cài đặt tự tạo phải được kiểm tra hoạt động chính xác.
Khi mua máy phát nhiệt bằng hydro, bạn nên hỏi về sự sẵn có của lò hơi hoặc thiết bị trao đổi nhiệt được thiết kế cho nó. Nó phải được thiết kế để chịu được nhiệt độ cao đặc trưng của hỗn hợp hydro.
Yếu tố hạn chế trong việc mua máy phát điện do nhà máy sản xuất để sưởi ấm do nhà máy sản xuất là giá thành của nó. Mô hình phổ biến nhất Star 1.1 với công suất 27 kW có thể được mua với giá 50 nghìn rúp. Ngoài ra, ít nhất mỗi năm một lần, cần phải thay bộ xúc tác được thiết kế để tăng hiệu suất của lò hơi đốt nóng hydro, thậm chí được làm bằng tay.
Trong tương lai, hệ thống sưởi ấm bằng hydro sẽ cạnh tranh nghiêm trọng với hệ thống truyền thống trong tương lai gần. Điều này sẽ được tạo thuận lợi bằng cách giảm chi phí thiết bị, cũng như tăng hiệu quả của nó.
Trang thiết bị
Để tạo ra một hệ thống sưởi ấm chính thức, ngoài bộ tạo hydro, cần có các bộ phận khác. Vì thiết bị được đề cập chỉ là một nguồn nhiên liệu, nên cần phải lựa chọn các thiết bị còn lại một cách chính xác. Sơ đồ cổ điển của máy phát hydro để sưởi ấm cung cấp kết nối với hệ thống cấp nước, cũng như cung cấp không khí bắt buộc. Do đó, trong phòng nơi máy phát điện sẽ được lắp đặt, trước hết, cần phải tổ chức truy cập liên tục vào các thành phần này.
Đầu đốt hydro
Đầu tiên, bạn cần phải chọn đúng đầu đốt hydro để sưởi ấm. Tốt nhất là mua hoặc làm cho mình một mô hình bao gồm 4 đầu phun. Đối với điều này, các thành phần được thiết kế cho khí tự nhiên là phù hợp. Đường kính của vòi phun mà vòi phun sẽ đủ để duy trì quá trình đốt cháy.
Nồi hơi hydro
Cần tổ chức quá trình truyền nhiệt năng từ ngọn lửa đốt vào nước trong các đường ống. Đối với điều này, bạn có thể sử dụng bất kỳ nồi hơi nhiên liệu rắn nào. Vì hộp lửa của nó sẽ không được sử dụng cho mục đích đã định - nó có thể được lấp đầy bằng đá granit, chúng sẽ thực hiện một số chức năng cùng một lúc.
- Phân phối nhiệt đồng đều từ lò hơi đốt nóng hydro tự chế đến chất làm mát;
- Ngay cả sau khi quá trình đốt cháy hỗn hợp dừng lại, nhiệt năng tích lũy vẫn sẽ được truyền từ đá granit sang nước trong các đường ống trong một thời gian;
- Bảo vệ bộ trao đổi nhiệt của hệ thống lắp đặt hydro, được thiết kế để sưởi ấm ngôi nhà khỏi tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa. Điều này sẽ làm tăng đáng kể tuổi thọ sử dụng.
Bằng cách lắp đặt cảm biến ngọn lửa trên đầu đốt, có thể tăng độ an toàn của toàn bộ hệ thống. Trong trường hợp có sự suy giảm không mong muốn, cảm biến sẽ phát tín hiệu cho bộ tạo tín hiệu dừng dòng hỗn hợp vào đầu đốt.
Mẹo sắp xếp nhiệt độ hydro
Tất cả các phần tử gia nhiệt hydro tự lắp đặt khác không khác gì so với sơ đồ tiêu chuẩn. Yêu cầu bổ sung duy nhất đối với chúng là khả năng thực hiện các chức năng của chúng ở nhiệt độ hoạt động tăng lên. Vì theo sơ đồ của một máy phát hydro để sưởi ấm, nhiệt độ ngọn lửa tối đa có thể đạt tới 3000 độ, nên cần phải đưa ra các biện pháp để ổn định sự gia nhiệt của chất làm mát. Một trong số đó là việc nạp đá đã được mô tả ở trên vào lò của một lò hơi đốt nhiên liệu rắn. Nó cũng được khuyến nghị thực hiện hiện đại hóa lò hơi đốt nóng hydro sau đây.
- Lắp đặt cảm biến nhiệt độ bên trong bộ trao đổi nhiệt. Chúng sẽ báo hiệu khi vượt quá mức làm nóng nước;
- Thêm một van đóng ngắt tự động được kết nối với cảm biến nhiệt độ lò hơi vào thiết bị đốt hydro.
Việc tự nâng cấp máy phát nhiệt hydro bị cấm. Điều này sẽ làm tăng khả năng hỗn hợp oxy-hydro được tạo ra bị rò rỉ vào phòng.
Vì tự tay bạn làm nóng bằng hydro tại nhà, cụ thể là: mạch điện, lắp đặt, lò hơi, máy phát điện, đầu đốt và các thành phần khác có sẵn trong một số loại nhỏ - bạn chỉ nên liên hệ với các nhà sản xuất đáng tin cậy. Chúng bao gồm Star Industries, có sản phẩm được thiết kế cho cả nhà riêng và các tòa nhà công nghiệp và thương mại lớn. Bạn có thể xem mô hình của họ bằng cách xem video.
