Principerna för alternativ energi får alltmer konsumenterna uppmärksamhet. I många avseenden underlättas detta av höjningen av tullarna för traditionella energibärare samt periodiska störningar på tjänstemarknaden.
Under dessa omständigheter betraktas en vätgasuppvärmningspanna som en av de mest lovande typerna av enheter som arbetar med förnybara bränslen, som är gas H2.
Innan du bestämmer dig för att köpa en sådan enhet, är det nödvändigt att bekanta dig med principen för dess drift, att utvärdera fördelar och nackdelar med att använda väte som bränsle. Dessa frågor har studerats av oss och beskrivs i artikeln.
Dessutom beskrev vi de parametrar som bör beaktas när du väljer en panna, gav driftstips och utarbetade en översikt över de bästa fabriksvätgeneratorerna. Fläktar av hemmagjorda praktiska instruktioner för montering av enheten med dina egna händer.
Egenskaper för väte som bränsle
Som nämnts ovan är bränslet för sådana enheter väte, den lättaste gasen i naturen, saknar färg och lukt. Bland dess fördelar kan man kalla en stor mängd värme som frigörs under förbränningen av H2 (121 MJ / kg, medan endast 40 MJ / kg frigörs under propanförbränning).
Under normala förhållanden bränner väte vid en temperatur på + 2000 ° C, men med hjälp av en katalysator kan det reduceras till + 300 ° C. Detta gör att du kan göra pannor av budgetstål och inte av dyra sällsynta jordartsmetaller.
Väte är giftfritt, vilket säkerställer säkerheten vid användning i vardagen. När detta ämne förbränns erhålls vattenångor som förbättrar det inomhus mikroklimatet och inte behöver skorstenar.
Vid användning av väte måste säkerhetsregler följas strikt: om gasen används felaktigt eller i kontakt med en öppen låga, kan en destruktiv explosion uppstå
Bland nackdelarna är den ökade explosionsförmågan hos väte, särskilt när det blandas med luft eller syre, vilket leder till bildning av detonerande gas.
Fördelar och nackdelar med vätkokare
Styrkorna hos sådana enheter är:
- Full miljövänlighet. Nedbrytningsprodukterna av vatten skadar inte atmosfären, de är helt säkra för hälsa hos människor och husdjur.
- Hög effektivitetsnivåvilket kan nå 96%. Detta är betydligt högre än effektiviteten för diesel, naturgas eller kol.
- Spara naturresurser genom användning av alternativa energikällor.
- Lågt pris fick kalorier. Det finns tillräckligt med vatten och lite el för sådana enheter.
Samtidigt har sådana enheter svagheter.
Bland minusen inkluderar följande nyanser:
- Krävande underhåll. För den högsta produktionsgraden av H2, är det nödvändigt att byta ut metallplattor varje år. Förutom att byta ut elektroderna måste en katalysator tillsättas regelbundet för att producera den planerade energimängden. Frekvensen för denna procedur beror på kraften och funktionerna i en viss modell.
- Hög kostnad - Fabriksinstallationen kostar inte mindre än 35-40 tusen rubel.
- Explosionsrisk med en ökning av det normaliserade trycket i pannan.
- Vätecylinderbrist - de ses ganska sällan på försäljning.
- Begränsat val. Eftersom sådana uppvärmningsanordningar inte är alltför vanliga på den ryska marknaden är det inte alltid möjligt att snabbt hitta rätt modell, liksom att hitta kompetenta specialister för installation och reparation av utrustning.
- Behovet av kommunikation. För att anordningen ska fungera är en konstant anslutning till strömförsörjningen för elektrolysreaktionen såväl som till en vattenkälla, vars flödeshastighet beror på anordningens effekt.
Det bör noteras att tillverkarna ägnar stor uppmärksamhet åt ny teknik, strävar efter att förbättra vätgaspannorna, eliminera eller minimera nackdelarna.
Principen för drift av värmeenheten
På grund av sin aktivitet, H2 i sin rena form förekommer den inte i naturen, men det är ganska enkelt att isolera det från vanligt vatten genom elektrolys, medan gasformigt syre också frigörs.
I den presenterade bilden kan du se ett schematiskt diagram över värmeutrustningen som fungerar på väte, som anger alla konstruktionselement (+)
För att värmaren ska fungera måste du först H2. Detta inträffar i ett speciellt fack reserverat för att en liknande reaktion kan inträffa. Vätska hälls i behållaren där metallplattorna är nedsänkta.
De levereras med en elektrisk ström med speciellt vald renhet, under vilken påverkan H släpps ut2 och om2och även som en biprodukt - vattenånga.
Den resulterande blandningen leds genom en speciell anordning - en kemisk separator, med vilken det är möjligt att isolera väte och separera det från andra föroreningar. Den renade gasen tillförs brännaren på vilken ventilen är monterad.
Det hindrar förflyttningen av H2 till andra sidan, vilket förhindrar en explosion. I detta fall kommer syre och vattenånga genom ett annat system att falla av i en speciell behållare.
Vidare passerar gasformigt väte genom skyddsenheten och kommer in i förbränningskammaren. Här reagerar den med gas i närvaro av en katalysator, till följd av vilken värme alstras, som kommer in i hemvärmesystemet genom en värmeväxlare.
Vattenånga som släpps ut i kammaren genom en speciellt tilldelad kanal återförs till elektrolytbehållaren, varvid återcirkulationsprocessen används.
Effektjustering utförs med specialutrustade kanaler, vars antal kan uppgå till sex. En katalysator finns i var och en av dessa enheter, så att värmeproduktionsprocessen startar när den startar.
Gasströmmen, uppvärmd till en temperatur av 40 ° C, börjar flytta till en värmeväxlare belägen i förbränningskammaren.
Tack vare de separata strukturerna kan kanalerna fungera oberoende av varandra, vilket gör att du bara kan inkludera en del av dem.
Processen för att producera väte i modern elektrolysapparat är helt automatiserad. Den enda manuella processen är att fylla systemet med vatten.
Moderna modeller är också utrustade med olika enheter, till exempel vattennivåindikatorer och trycksensorer, vilket gör att de kan arbeta i automatiskt läge och reagera snabbt i oförutsedda situationer.
Komponenter i en väteenhet
Konstruktionen av ett vätebaserat värmesystem är ganska enkelt.
Pannaspelar rollen som en värmeväxlare är det viktigaste elementet där väte produceras.
En vätgaseldad panna kan monteras från tillgängliga element, och för dess drift krävs endast vanligt eller destillerat vatten (+)
Elektrolysator - den huvudsakliga aktiva delen av pannan, där den elektrolytiska reaktionen inträffar, vilket leder till sönderdelning av vatten i H2 och om2. Elementet är en behållare fylld med vatten, i vilken metallelektroder är placerade som har maximal strömkonduktivitet.
Ledningar är anslutna till plattorna, genom vilka el matas.
Brännare - en anordning som bidrar till uppvärmningen av kylvätskan i värmesystemet. Beläget i förbränningskammaren levereras en gnista för att antända den.
Brännventil - en speciell del placerad längst upp på enheten. Tack vare denna detalj H2, stiger upp, lätt övervinner en barriär som är otillgänglig för andra frisatta ämnen och kommer direkt in i brännaren.
I fabriksvättspannor finns en styrenhet. Panelen visar spännings- och strömindikatorer, en effektregulator och spakar för inställning av andra parametrar
Rörledning - kommunikation som avgår från enheten och används för att leverera värme till alla husets rum. För rörledningar använd värmerör med en diameter på 25-32 mm i diameter. Observera den grundläggande regeln när du lägger: diametern för varje efterföljande gren ska vara mindre än den föregående.
Generatorvalskriterier
När du beslutar att köpa en sådan teknik är det viktigt att uppmärksamma följande kriterier.
Kraft. För moderna apparater kan värdet på denna indikator variera avsevärt, vilket gör att du kan välja det bästa alternativet för både ett litet hus och en två-, tre våningar.
Den genomsnittliga vattenförbrukningen i moderna modeller av generatoren är inte för stor. Inom 24 timmar, för drift av enheten, kommer cirka 5,5 liter att behövas, varför 1,2-2 liter bränsle genereras
Antal kretsar. På vätgasdrivna apparater installeras vanligtvis en värmekrets. I vissa modeller tillhandahålls en ytterligare installation av den andra (uppvärmning) kretsen.
Elförbrukning. Dagens teknik gör det möjligt att uppnå utmärkt värmeeffekt med ett minimum av el. Energiförbrukningen för olika typer av generatorer varierar från 1,2 till 3 kW på 1 timme.
Låg energiförbrukning uppnås på grund av att vätpannan inte fungerar kontinuerligt utan bara för att hålla en viss temperatur i rummet.
Tillverkare. Det är bättre att föredra pålitliga tillverkare (Italien, USA). Du bör vara försiktig med produkter av dålig kvalitet som erbjuds av tvivelaktiga företag till extremt låga priser.
Tips om pannans drift
För att förbättra enhetens funktionalitet är det viktigt att följa de bifogade instruktionerna. Du kan förbättra driften av enheten genom att lägga till ytterligare detaljer (i detta fall måste du strikt följa säkerhetsreglerna).
En flamdetektor monterad på brännaren förbättrar systemsäkerheten. När elden släcker stänger enheten automatiskt av flödet av brännbar gas in i brännaren, vilket förhindrar att den kommer in i rummet
Speciella sensorer kan monteras i den inre delen av värmeväxlaren, vilket gör det möjligt att spåra ökningen i vattenvärmningsindikatorer samt komplettera brännarkonstruktionen med avstängningsventiler.
Det räcker med att ansluta den direkt till temperatursensorn så att pannan automatiskt stängs av så snart värmen når det inställda värdet.
Det är också användbart att installera en standardiserad kylenhet.
Väteutrustning kan användas inte bara som den enda värmeutrustningen i huset, utan också i kombination med andra värmesystem. Huvudvärmeanläggningarna kan i detta fall arbeta i lågtemperaturläge.
Om man följer driftsstandarder kommer en vätendriven enhet att fungera i mer än ett dussin år. Även om garantiperioden för sådana enheter är 15 år, kan de i praktiken fungera effektivt i 20-30 år.
Reparation av sådana anordningar kommer inte att vara svårt för en erfaren hantverkare, eftersom kretsschemat för en vätpanna inte skiljer sig från analoger som arbetar med andra typer av bränsle.
Topp 5 fabriksvätgeneratorer
Det första företaget som tillverkade och patenterade en bränslepanna-teknik var ett italienska företag Giacomini. Hon är specialiserad på apparater baserade på miljömetoder för att generera energi: geotermiska pumpar, solpaneler och andra.
H2ydroGEM är en katalytisk förbränningskammare, i varje horn där det finns ett ämne som påskyndar vätgasförbränningsreaktionen. På grund av detta sker processen vid en relativt låg temperatur.
För närvarande tillverkas sådana modeller av amerikanska, kinesiska, europeiska företag, men deras sortiment är inte för stort jämfört med pannor som använder andra typer av bränsle.
De bästa fabriksmodellerna för vätesystem
Bland de mest populära modellerna noterar vi:
- MegaTank100 - generator som drivs med el från nätet. Det har ett pålitligt flernivåssystem för överhettning och kortslutning, vilket garanterar säkert och produktivt arbete. Kostnaden för modellen beror på dess konfiguration.
- STAR-2000 - en dyr enhet (> 200 000 rubel) har utmärkta tekniska egenskaper. Trots att denna generator förbrukar ett minimum av energi kan den värma ett rum med en yta på 251-300 kvadratmeter.
- Kingkar - en nätverksstyrd enhet med utmärkta funktionsegenskaper. Kostnaden för modellen är ganska hög - cirka 100 tusen rubel, men den ersätts av ekonomisk energiförbrukning.
- H2-2 - Italiensk utrustning i klassen "extra" till ett högt pris (cirka 250 000 rubel). tillåter att värma luft i stora utrymmen (från 300 m)3 och högre) med en minsta förbrukning av el.
- Fri energi - Högkvalitativa enheter till en överkomlig kostnad i intervallet 15-35 tusen rubel (priset beror på ström och andra egenskaper). Utrustad med en styrenhet som automatiserar många processer, en flernivåsensor för spänning och tryckreglering.
Det finns också andra modeller i olika priskategorier.
Hur man gör en panna själv
Värmegeneratorer har en ganska lätt konstruktion. Med en viss skicklighetsnivå kan du montera enheten själv. På grund av vätgasblandningens explosivitet kräver detta arbete extremt ansvar, kunskap om säkerhetsförfaranden och erfarenhet av installation av sådana enheter.
Med den oberoende tillverkningen av anordningen kommer det inte att vara möjligt att bli av med de betydande ekonomiska kostnaderna, eftersom det är bättre att köpa några färdiga komponenter. Hög risk får oss att tänka på fabriksinställningar för vilka tillverkare ger långsiktiga garantier.
Processen att tillverka en vätekokare med dina egna händer kan delas in i flera steg.
Steg 1 – utförande av ritning och beredning av material. Först och främst bör liknande projekt hittas på Internet för att tänka på en fixtur baserad på dem som uppfyller alla villkor och möjligheter.
Det är nödvändigt att exakt beräkna alla indikatorer, och först av allt, den erforderliga kraften, och också att bestämma vilka material som kommer att användas för tillverkning av pannan. Ferromagnetiska legeringar anses vara det bästa alternativet, men en behållare av rostfritt stål är mycket lämplig.
Även om uppvärmning av en vätegenerator kan ha olika utföranden förblir följande detaljer oförändrade:
- 12-volt strömkälla;
- behållare där strukturen kommer att vara belägen;
- PWM-styrenhet med en effekt på minst 30 A;
- flera rör med olika diametrar tillverkade av rostfritt stål;
- stålplåt;
- bågsåg för metall;
- gasbrännare - bättre färdig, köpt i butiken.
Steg 2 – tillverkning av elektrolyter. För tillverkning av plattor, som kommer att vara utrustade med en elektrolysator, måste du ta ett stålplåt av medell tjocklek. Med hjälp av sax för metall, en bågsåg eller annat verktyg skärs det i lika remsor i mängden 18 eller fler bitar (antalet måste vara jämnt).
Från returlandet är det i var och en av dem nödvändigt att borra hål för bultarna som kommer att behövas för att hålla dessa element i elektrolyten fullständigt rörlig.
Vi delar upp alla plattorna i anoder och katoder, beroende på vilken delningstrådar är anslutna till dem respektive, överför positiva och negativa laddningar.
Att använda likström är effektivare än att använda växelström. Det är bäst att använda en PWM-generator som källa.
Steg nummer 3 – cellmontering. Det bästa materialet för att tillverka detta element är rostfritt stål. En robust rektangulär eller fyrkantig konstruktion svetsas av metall, varefter vatten eller en blandning av H hälls i den2O med en katalysator, såväl som förberedda plattor med anslutna ledningar.
Steg 4 – brännaranslutning. En brännare är monterad i den övre delen av enheten - det är bättre att använda en köpad modell som du kan köpa i en specialaffär.
Steg nummer 5 – installation och anslutning av en separator, vilket är nödvändigt för utvecklingen av väte från en blandning av gaser.
Sammanfattningsvis läggs ett rör längs vilket H2 kommer att stiga till brännaren, samt element som tar bort värme och distribuerar det genom hela huset är anslutna.
Vilket vatten är bättre - vanligt eller destillerat
En av frågorna som ägare av vätpannor ofta ställer handlar om vattnet som används för att använda enheterna.
Destillerat vatten för drift av en vätgaspanna kan köpas i butiker eller ställa in dess produktion på egen hand med en enkel installation
Enligt experter visar fabriker eller hemmagjorda enheter den bästa prestandan när du arbetar med destillerat vatten, till vilket mycket lite natriumhydroxid tillsätts (för 10 liter H2O - en matsked).
Men en vätgaspanna kan också fungera framgångsrikt med kranvatten, det viktigaste är att den inte innehåller salter av tungmetaller.
I videon nedan ser du en översikt över modellen för en gaspanna som drivs med vätebränsle, producerad av det berömda koreanska företaget DAEWOO.
Väte kallas inte utan anledning framtidens bränsle: denna gas kan bli en nästan obegränsad resurs med billigt miljövänligt bränsle, som kan användas i olika anläggningar.
En vätebränslepanna, tillverkad på fabriken eller på egen hand, kommer att skapa ett autonomt värmesystem. Detta kommer att bidra till att avsevärt minska betalningarna i bostäder och samhällstjänster och löser frågan om att upprätthålla en behaglig temperatur i vardagsrum och tvättstugor.
Har du erfarenhet av att använda väte som bränsle? Vill du ställa frågor om ämnet eller berätta om din uppfinning? Kommentera publikationen, delta i diskussioner och lämna bilder på dina hemlagade produkter. Feedbackblocket finns nedan.