Znižovanie nákladov na prevádzku vykurovacích systémov je jednou z naliehavých úloh našej doby. Aby ste to dosiahli, musíte použiť ekonomické spotrebiče, radiátory s maximálnym odvodom tepla a spoľahlivý potrubný systém. Ako alternatívny typ nosiča energie môžete zvážiť vodíkové vykurovanie doma vlastnými rukami: schéma, inštalácia, kotol, generátor, pre ktoré má horák svoju špecifickú kvalitu a dizajn.
Princíp činnosti vodíkového vykurovacieho systému
Základ pre fungovanie ohrevu vodíka doma vzala metóda uvoľňovania veľkého množstva tepelnej energie pri interakcii molekúl vodíka a kyslíka. Jediným vedľajším účinkom tejto reakcie je čistá voda. Pre praktické uplatnenie tohto princípu boli najskôr vyvinuté priemyselné modely vodíkových vykurovacích kotlov.
Zaberali pomerne veľkú plochu a mali relatívne nízku účinnosť - až 80%. V dôsledku vývoja technológií spoločnosti vykonali výrobcovia niekoľko vylepšení, ktorých výsledkom bola vodíková inštalácia na vykurovanie domu.
Pre svoju činnosť musia byť splnené nasledujúce podmienky:
- Zaistite pripojenie k zdroju kvapaliny. Najčastejšie ide o konvenčný vodovodný systém. Spotreba závisí od výkonu kotla;
- Zdroj. Na udržanie reakcie elektrolýzy je potrebné elektrické pripojenie;
- Periodická výmena katalyzátora. Doba závisí od modelu a výkonu kotla.
Na rozdiel od inštalácií na tuhé palivá sa vodíkové vykurovanie vlastnými rukami vyznačuje nižšími bezpečnostnými požiadavkami. Je to tak kvôli skutočnosti, že všetky reakcie prebiehajú vo vnútri inštalácie a používateľovi stačí iba vizuálna kontrola nad parametrami.
V improvizovaných zariadeniach je možný únik zmesi kyslík-vodík. Pred ich spustením je potrebné skontrolovať úplnú tesnosť nádoby.
Čo je to generátor vodíka
Alternatívny ohrev vodíka doma je možné vykonať aj inak - vytvorením zmesi vodíka a kyslíka. Je to dobrá alternatíva k zemnému plynu - priemerná teplota spaľovania môže dosiahnuť 3000 stupňov. To si vyžaduje špeciálny vodíkový ohrievač, ktorý bude schopný vydržať taký vysoký stupeň ohrevu.
Podrobný diagram sa skladá z nasledujúcich prvkov:
- Efektívny generátor vodíka na vykurovanie, ktorý spracováva zmes rozkladom vody na jej zložky. Katalyzátory sa tiež používajú na optimalizáciu reakcie;
- Potrubie horáka z generátora. Potrebné na vytvorenie otvoreného ohňa;
- Kotol. V tomto prípade funguje ako výmenník tepla. Horák je umiestnený v kúrenisku a pomocou neho sa ohrieva nosič tepla v systéme.
Na výrobu vodíkových vykurovacích kotlov vlastnými rukami sa najčastejšie vykonáva modernizácia už nainštalovaného zariadenia podľa vyššie uvedenej schémy. Z finančného hľadiska je to oveľa ekonomickejšie ako nákup továrenského kotla. Plocha, ktorú zaberie vodíková elektráreň určená na vykurovanie domu, sa však zväčšuje.
Výhody a nevýhody vodíkových vykurovacích systémov
Pre každého spotrebiteľa majú prevádzkové vlastnosti vykurovacieho zariadenia veľký význam. Účinnosť sa líši od vlastnej inštalácie v továrni a od vodíkových vykurovacích kotlov. Môžete nájsť niekoľko pracovných schém, ktoré si môžete zostaviť sami. Ale zároveň sa ich vypočítaný výkon bude líšiť od skutočného a indikátor účinnosti často nepresahuje 75-80%. Preto sa organizácia vodíkového vykurovania vlastnými rukami odporúča vykonávať pomocou spoľahlivých kotlov alebo továrenských generátorov.
Zvážte pozitívne vlastnosti vykurovacích zariadení, v ktorých zmes vodíka a kyslíka funguje ako nosič tepla:
- Prakticky neobmedzené zásoby paliva. Na doplnenie paliva do vodíkového vykurovacieho kotla je potrebná obyčajná voda:
- Nízka spotreba energie. Pre prevádzku 27 kW jednotky je potrebné zabezpečiť maximálny objem elektriny 0,3 kW / h:
- Nedostatok škodlivých plynov oxidu uhoľnatého. Počas spaľovania zmesi vodík-kyslík sa uvoľňuje iba malé množstvo vodnej pary.
Odborníci vedia, že keď vodíkový generátor pracuje na vykurovanie, výsledný plyn sa označuje ako skupina výbušnín. Je bez zápachu a bezfarebný - je nemožné, aby človek určil jeho prítomnosť a koncentráciu v miestnosti. Teplota vznietenia je 540 stupňov, vďaka čomu je výbušný. Preto je potrebné skontrolovať správne fungovanie svojpomocne vyrobených inštalácií.
Pri nákupe vodíkového vykurovacieho generátora sa odporúča informovať sa o dostupnosti kotla alebo výmenníka tepla na to určeného. Musí byť navrhnutý tak, aby odolal zvýšeným teplotám typickým pre zmes vodíka.
Limitujúcim faktorom pri kúpe továrenského generátora na vykurovanie vyrobené v továrni sú jeho náklady. Najobľúbenejší model Star 1.1 s kapacitou 27 kW je možné zakúpiť za 50 tisíc rubľov. Aspoň raz ročne je tiež potrebné vymeniť katalyzátorovú jednotku určenú na zvýšenie účinnosti vodíkového vykurovacieho kotla, a to aj ručne vyrobenú.
V budúcnosti bude vodíkový vykurovací systém v blízkej budúcnosti vážne konkurovať tradičnému. Toto uľahčí zníženie nákladov na zariadenie, ako aj zvýšenie jeho účinnosti.
Vybavenie
Na vytvorenie plnohodnotného vykurovacieho systému sú okrem generátora vodíka potrebné aj ďalšie komponenty. Pretože príslušné zariadenie je iba zdrojom paliva, je potrebné správne zvoliť zvyšok zariadenia. Klasická schéma generátora vodíka na vykurovanie umožňuje pripojenie k vodovodnému systému, ako aj povinné zabezpečenie vzduchu. Preto je v miestnosti, kde bude inštalovaný generátor, v prvom rade potrebné zabezpečiť neustály prístup k týmto komponentom.
Vodíkový horák
Najprv musíte zvoliť správny vodíkový horák na kúrenie. Najlepšie je kúpiť alebo vyrobiť si model, ktorý obsahuje 4 dýzy. K tomu sú vhodné komponenty určené na zemný plyn. Priemer dýzy, ktorej dýzy budú dostatočné na udržanie spaľovacieho procesu.
Vodíkový kotol
Je potrebné zorganizovať proces prenosu tepelnej energie z plameňa horáka na vodu v potrubiach. K tomu môžete použiť akýkoľvek kotol na tuhé palivo. Pretože jej kúrenisko sa nebude používať na určený účel - môže byť naplnené žulovými kameňmi, budú plniť niekoľko funkcií naraz.
- Rovnomerné rozloženie tepla z vodného vykurovacieho kotla na vodík na chladivo;
- Aj keď sa spaľovanie zmesi zastaví, akumulovaná tepelná energia sa na istý čas z žuly prenesie do vody;
- Ochrana výmenníka tepla vodíkového zariadenia určená na vykurovanie domu pred priamym vystavením plameňu. To výrazne zvýši životnosť.
Inštaláciou snímača plameňa na horák sa môže zvýšiť bezpečnosť celého systému. V prípade neočakávaného útlmu snímač pošle signál do generátora na zastavenie toku zmesi do horáka.
Tipy na usporiadanie ohrevu vodíka
Všetky ostatné samostatne nainštalované vodíkové vykurovacie články sa nelíšia od štandardnej schémy. Jedinou ďalšou požiadavkou pre nich je schopnosť vykonávať svoje funkcie pri zvýšenej prevádzkovej teplote. Pretože podľa schémy generátora vodíka na vykurovanie môže maximálna teplota plameňa dosiahnuť 3000 stupňov, je potrebné prijať opatrenia na stabilizáciu ohrevu chladiacej kvapaliny. Jedným z nich je vyššie popísané nakladanie kameňov do pece kotla na tuhé palivo. Odporúča sa tiež vykonať nasledujúcu modernizáciu vodíkového vykurovacieho kotla.
- Namontujte snímače teploty do výmenníka tepla. Budú signalizovať prekročenie úrovne ohrevu vody;
- K zariadeniu na vodíkový horák pridajte automatický uzatvárací ventil pripojený k snímaču teploty kotla.
Samovylepšovanie vodíkového vykurovacieho generátora je zakázané. To zvýši pravdepodobnosť úniku generovanej zmesi kyslíka a vodíka do miestnosti.
Pretože vodíkové vykurovanie doma vlastnými rukami, a to: okruh, inštalácia, kotol, generátor, horák a ďalšie komponenty sú k dispozícii v malom sortimente - odporúča sa kontaktovať iba dôveryhodných výrobcov. Patrí sem spoločnosť Star Industries, ktorej výrobky sú určené pre súkromné domy aj pre veľké priemyselné a obchodné budovy. Ich model si môžete pozrieť sledovaním videa.
