Kocioł na wodór - Japończycy ogrzewają takie domy już od 10 lat

Właściwości wody jako paliwa

Prawie każdy zna formułę wody - H2O. Zawiera dwa atomy wodoru (H2) i jeden tlen (O2). Są połączone wiązaniem kowalencyjnym. Tutaj warto przypomnieć istotę każdego paliwa. Są to substancje zdolne do utleniania pod działaniem środka utleniającego, którym jest tlen.

Cząsteczka tlenu (O2) może pełnić funkcję tlenku w wodzie. W tym przypadku wodór (H2) staje się paliwem. Podczas spalania uwalnia 3 razy więcej energii niż przy stosowaniu zwykłego gazu ziemnego i 2 razy więcej niż przy spalaniu benzyny. To właśnie te właściwości stały się podstawą pomysłu wykorzystania wody zamiast paliwa.

Zrób to sam

Decydując się więc na wykonanie pieca na wodę, pierwszą rzeczą do zrobienia jest określenie podstawowego projektu przyszłego grzejnika.

Dzięki tej metodzie każdy piekarnik można przekształcić w opcję ekonomiczną.

Najczęściej taka grzałka jest już dostępna i wystarczy ją zmodyfikować. Oto schemat blokowy:

1. Znajdź pojemnik na wodę i napraw go.
2. Powstaje generator pary.
3. Zastanawiają się nad jego mocowaniem i metodą ogrzewania, aby uzyskać parę.
4. Zrób przegrzewacz. Zwykle jest to cienkościenna rura ze stali nierdzewnej z równomiernie wyciętymi otworami. Jest owinięty siatką ze stali nierdzewnej - urządzenie to posłuży jako tłumik hałasu.
5. Zastanów się nad połączeniem i schematem mocowania wszystkich części. Przegrzewacz musi być umieszczony na ruszcie pieca, aby mieć do niego dobry dostęp tlenu. Wiele osób wymyśla dodatkowe urządzenia, aby nie zapychały się popiołem, a dopływ tlenu był stały.
6. Sprawdź urządzenie pod kątem wydajności i bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Brak dymu z komina podczas palenia się pieca wskazuje na jego prawidłowe działanie. Wszystkie gumowe, drewniane i plastikowe części urządzenia należy przechowywać w ognioodpornej odległości od ognia i gorących części konstrukcji.

Więcej szczegółów na temat pieca na wodzie w tym filmie:

Zainstalowanie takiego projektu może zaoszczędzić sporo pieniędzy. Ponadto, jako paliwo, woda w piecu ogranicza zanieczyszczenie powietrza odpadami paleniskowymi. Nawet najprostszy sposób modyfikacji pieca może przynieść niezwykłe rezultaty.

Na przykład niektórzy mieszkańcy lata używają dmuchawy wodnej. Oznacza to, że pod paleniskiem wkłada się metalowy pojemnik z wodą. Tak prosty sposób w wyniku parowania i podgrzewania zamienia zwykły piec na wodny i wielokrotnie poprawia jego działanie.

Czy istnieje wieczny dziennik

W rzeczywistości nie jest to kłoda, ale zwykły metalowy zbiornik (rura), spawany z obu stron. Powyżej, na całej długości, wykonane są w nim otwory umożliwiające ucieczkę pary. Sama rura ma również otwór, który można zamknąć zaworem po napełnieniu całej objętości wodą.

Możesz używać zimna, ale ciepło nagrzewa się szybciej. Jak działa urządzenie:

1. Zbiornik jest umieszczony na samym dnie pieca. Po lewej, po prawej i od góry zakrywają go zwykłymi kłodami. Piec jest stopiony.
2. Po podgrzaniu do wysokiej temperatury para wodna zaczyna ulatniać się z rury.
3. Przechodzi do spalania węgli, mieszania się z powietrzem. Specyficzna pojemność cieplna takiej mieszaniny jest 2 razy większa niż w przypadku zwykłego powietrza. Para wodna ma pojemność cieplną 2,14 kJ / kg K, a powietrze ma pojemność cieplną 1 kJ / kg K.

Wyniki takiego eksperymentu, zgodnie z wypowiedziami tych, którzy go przeprowadzili:

• Czarna sadza opuszcza dym. Wynika to z reakcji cząstek węgla z tlenem.
• Płomień staje się bardziej intensywny, z długimi językami.
• Drewno opałowe pali się dłużej: 1 godzinę 40 minut.w porównaniu do 1 godziny 10 minut. podczas palenia bez wiecznego dziennika. Czas wydłuża się o 40%.

Instalacje fabryczne i domowe

Pod względem znaczenia wytwarzane własnoręcznie generatory wodoru niewiele różnią się od swoich odpowiedników, które były produkowane w zakładzie. Ich zasada działania jest identyczna, jedyną różnicą jest dobór materiału, a także innych komponentów. Wielu użytkowników i zwolenników ogrzewania wodorowego zgadza się, że stworzenie systemu własnymi rękami to:

• opłacalny - wybór materiałów jest dokonywany według własnego wyboru;
• wygodne - możesz zaoszczędzić na drobnych elementach;
• proste - nie trzeba uciekać się do pomocy specjalistów;
• niezawodność - to Ty odpowiadasz za jakość, która daje Ci prawo do wyboru takich materiałów, które zaspokoją wszystkie Twoje potrzeby.

Niektórzy użytkownicy narzekają, że chińskie jednostki, które są bardziej przystępne cenowo, psują się po sezonie grzewczym. Ponadto ich naprawa w większości przypadków wymaga dużych inwestycji. Jednocześnie własnoręcznie wykonana instalacja gwarantuje, że jej produktywność będzie na najwyższym poziomie, a wszelkie awarie zostaną wyeliminowane równie łatwo i szybko, jak sam system został zmontowany.

Producenci wodoru w fabrykach instalacji grzewczych

Do najpopularniejszych modeli instalacji fabrycznych generatorów wodoru należą:

1. MegaTank100 - elektryczny generator wodoru zasilany z sieci. Posiada kilka poziomów zabezpieczeń przed zwarciem i przegrzaniem, co sprawia, że ​​jego praca jest bardziej produktywna i mniej niebezpieczna. Jego koszt to 55000 rubli, w zależności od konfiguracji.
2. STAR-2000 - jest w stanie ogrzać powierzchnię około 250-300 metrów kwadratowych, ma ekonomiczne zużycie energii, ale ma wysoką cenę - 230 000 rubli.
3. Kingkar - ma wysoką wydajność, działa z sieci, ale jej koszt przekracza 100000 rubli.
4. H2-2 To włoski producent dostarczający dobry generator wodoru, który może ogrzewać z 300 metrów kwadratowych powierzchni, jednocześnie minimalizując zużycie energii. Jego cena to około 250 000 rubli.
5. Darmowa energia - posiada wielopoziomowy czujnik regulacji ciśnienia i napięcia, ale większość procesów jest w pełni zautomatyzowana. Koszty od 15 000 do 35 000 rubli, w zależności od przewidywanej powierzchni ogrzewanej i pojemności.

Kotły wodorowe mają jedną charakterystyczną cechę - rodzaj zasilania. Wśród najpopularniejszych elektrycznych są również gazowe. Urządzenie samego kotła, a także jego koszt, różni się od rodzaju zasilania. Najbardziej ekonomiczne są kotły przystosowane do procesu elektrolizy z wykorzystaniem energii elektrycznej, ale niosą ze sobą podwyższony poziom zagrożenia.

Dlaczego woda nadal nie jest podgrzewana?

Wiązania międzycząsteczkowe wody powstają i pękają znacznie łatwiej niż wiązania wewnątrzcząsteczkowe. Dlatego zdecydowali się wykorzystać je w procesach wymiany ciepła. Chemicy odkryli eksperymentalnie, że energia wiązań międzycząsteczkowych wody mieści się w zakresie od 0,26 do 0,5 eV (elektronowolt).

Problem w tym, że aby uzyskać paliwo z wody, trzeba je rozłożyć na składniki. Krótko mówiąc, należy go rozłożyć na tlen i wodór, następnie wodór jest spalany i ponownie otrzymuje się wodę. Rozszczepianie uzyskuje się poprzez przepuszczenie prądu elektrycznego przez ciecz.

Podczas gotowania woda nie rozpada się na oddzielne cząsteczki, a jedynie paruje. Ogrzewanie w wyniku normalnego spalania nie powoduje żadnej innej reakcji w cieczy. Ponadto proces ten wymaga dużej ilości energii, którą można by wykorzystać z korzyścią. Na przykład:

• spalenie 1 kg suchego drewna o wilgotności nie większej niż 20% daje około 3,9 kW;
• jeśli wilgotność drewna wzrośnie do 50%, z 1 kg zostanie uwolnione tylko 2,2 kW.

Rozkład wody w celu uzyskania rzeczywistego spalania wymaga znacznego nakładu energii.Potrzebuje znacznie więcej, niż zostanie uwolnione, gdy odzyskane pierwiastki zostaną ponownie wykorzystane jako paliwo. Można podać przybliżony stosunek:

• 100% energii - do rozłupywania;
• 75% energii pochodzi ze spalania odzyskanych składników.

To właśnie fakt, że podczas odwrotnej reakcji uwolnionego wodoru i tlenu uwalniane jest mniej energii, jest powodem, dla którego woda jako paliwo do samochodów i nie tylko nadal nie jest wykorzystywana. Ekonomicznie ta metoda okazała się nieopłacalna. Bardziej realistyczne jest wytwarzanie paliwa ze śmieci. Może być ciekły, gazowy i stały.

Czy istnieje pojazd "wodny"

W 2008 roku w Japonii „wodny” samochód został zaprezentowany przez firmę Genepax na wystawie w Osace. Jako paliwo można użyć szklanki wody z kranu lub rzeki, a nawet zwykłej sody.

Urządzenie podzieliło ciecz na cząsteczki wodoru i tlenu, które zaczęły się palić i dawały samochodowi energię do jazdy. Na dzień dzisiejszy wiadomo, że Genepax zbankrutował i rok później został zamknięty.

Czy można samodzielnie stworzyć generator wodoru

Lepiej nie ryzykować, bo taki proces wiąże się nie tylko z koniecznością poznania zawiłości technologii i chemii, ale także wymaga odpowiedniego przestrzegania zasad bezpieczeństwa. Ale możliwa jest samodzielna instalacja sprzętu. Aby to zrobić, wystarczy postępować zgodnie z instrukcjami i zapobiegać amatorskim występom.

Ogrzewanie każdego domu powinno zapewniać nie tylko komfort życia człowieka, ale także ekologiczną czystość otoczenia. Osiąga się to dzięki temu, że po spaleniu wodoru nie powstają żadne szkodliwe związki.

W krajach zachodnich ogrzewanie za pomocą generatorów wodoru zyskało powszechną akceptację i uzasadnienie ekonomiczne. Jeśli ta metoda zakorzeni się w Rosji, znacznie zwiększy wydajność ogrzewania przy minimalnych kosztach zasobów.

Dolewanie wody do zwykłego paliwa

Wodę jako paliwo do samochodu można stosować w konwencjonalnym oleju napędowym. To kolejna hipoteza wysunięta przez wynalazców „domowych”. Okazało się, że gdy do butelki wody dodano niewielką ilość oleju napędowego, powstała mieszanka pali się. Ponadto uwalnia się mniej sadzy, a proces spalania staje się bardziej gwałtowny.

Również podczas spalania kawałka papieru zanurzonego w powstałej mieszaninie pojawia się pęknięcie, które wskazuje tylko na odparowanie cieczy. Ponadto potrząsanie nie rozpuszcza oleju napędowego w wodzie. Jednorodna mieszanka nie będzie tutaj działać. Z biegiem czasu olej napędowy, podobnie jak olej lub benzyna, zbiera się na powierzchni.

Podobny eksperyment przeprowadzono z traktorem napełnionym olejem napędowym i wodą zmieszanymi w określonych proporcjach. Jednostka uruchomiła się i zaczęła dudnić, stojąc w bezruchu. Ale tylko do tego wystarczy energia takiego paliwa. Istnieje duże ryzyko, że silnik ulegnie awarii.

Mit, że kocioł na wodór to najbardziej ekonomiczny sposób na ogrzanie domu

Często można usłyszeć, że kocioł wodorowy jest najbardziej ekonomiczną metodą ogrzewania prywatnego domu. Zwykle dla uzasadnienia tej tezy odwołuje się do wysokiego ciepła spalania wodoru - ponad 3-krotnie wyższego niż gazu ziemnego. Wyciąga się z tego prosty wniosek - bardziej opłaca się ogrzewać dom wodorem niż gazem.

Czasami, jako argument za sprawnością kotła wodorowego, stosuje się tzw. „Gaz Browna” lub mieszaninę atomów wodoru i tlenu (HHO), który podczas spalania uwalnia jeszcze więcej ciepła i na którym pracują „zaawansowane kotły”. Po tym uzasadnienia efektywności po prostu się kończą, pozostawiając wyobraźni laika na rysowaniu pięknych obrazków pod ogólnym tytułem „ogrzewanie za prawie nic”. Pomyśl tylko - wodór spala się „cieplej” i jest pozyskiwany z praktycznie darmowej wody, co jest ogromną korzyścią!

Wyobraźnię podsycają też wieści o stale powiększającej się flocie samochodów napędzanych paliwem wodorowym, jako alternatywy dla tradycyjnych. Powiedzmy, że jeśli samochody są zasilane wodorem, kocioł na wodór jest naprawdę opłacalny.

Ale w rzeczywistości sprawy są trochę bardziej skomplikowane. Gdyby czysty wodór był pierwiastkiem łatwo dostępnym w przyrodzie, wszystko byłoby tak lub prawie tak by było. Ale faktem jest, że na Ziemi nie ma czystego wodoru - tylko w postaci związanej, na przykład w postaci wody. Dlatego w praktyce wodór należy najpierw pozyskać skądś, ponadto za pomocą energochłonnych reakcji chemicznych.

Wskazówki dotyczące obsługi kotła

Aby poprawić funkcjonalność urządzenia, ważne jest przestrzeganie załączonych instrukcji. Istnieje możliwość usprawnienia działania urządzenia poprzez dodanie dodatkowych szczegółów (w tym przypadku należy bezwzględnie przestrzegać zasad bezpieczeństwa).

Czujnik płomienia zamontowany na palniku zwiększa bezpieczeństwo systemu. Po ugaszeniu ognia urządzenie automatycznie odcina dopływ palnego gazu do palnika, zapobiegając w ten sposób przedostaniu się go do pomieszczenia

W wewnętrznej części wymiennika można zamontować specjalne czujniki monitorujące wzrost wskaźników nagrzewania wody, a także uzupełnić konstrukcję palnika o zawory odcinające.

Wystarczy podłączyć go bezpośrednio do czujnika temperatury, aby kocioł wyłączył się automatycznie, gdy tylko ogrzewanie osiągnie ustawioną wartość.

Przydatne jest również zainstalowanie znormalizowanego urządzenia do chłodzenia kotła.

Urządzenia wodorowe można stosować nie tylko jako jedyne urządzenia grzewcze w domu, ale także łączyć je z innymi systemami grzewczymi. W takim przypadku główne ciepłownie mogą pracować w trybie niskotemperaturowym.

Przy zachowaniu norm eksploatacyjnych blok wodorowy będzie służył przez kilkanaście lat. Chociaż okres gwarancji na takie urządzenia wynosi 15 lat, w praktyce mogą one wydajnie pracować przez 20-30 lat.

Naprawa takich urządzeń nie będzie trudna dla doświadczonego rzemieślnika, ponieważ schemat kotła wodorowego nie różni się zbytnio od analogów pracujących na innych rodzajach paliwa.

Skąd pochodzi czysty wodór?

Uwaga dla właściciela

„Aby zwrócić uwagę na swoje produkty, niektórzy producenci kotłów wodorowych odwołują się do„ tajnego katalizatora ”lub do zastosowania„ gazu Browna ”w swoich urządzeniach”.

Na przykład możesz wydobyć wodór z metanu, w którym są już 4 atomy wodoru! Ale dlaczego? Sam metan jest gazem palnym, po co marnować dodatkową energię na wytwarzanie czystego wodoru? Gdzie tutaj jest efektywność energetyczna? Dlatego najczęściej wodór pozyskuje się z wody, której, jak wiadomo, nie można spalić metodą elektrolizy. W swojej najogólniejszej postaci metodę tę można opisać jako rozszczepianie cząsteczek wody na wodór i tlen pod wpływem energii elektrycznej.

Elektroliza jest od dawna znana i szeroko stosowana do produkcji czystego wodoru. W praktyce żaden przemysłowy kocioł wodorowy w żadnym wypadku nie może obejść się bez instalacji elektrolizy lub elektrolizera. Wszystko w porządku, ale ta instalacja wymaga prądu. Tak więc kocioł wodorowy musi koniecznie zużywać energię. Pytanie brzmi, jakie są te koszty energii?

Wszystkie rozmowy o „cieple spalania” wodoru trochę odciągają nas od tej kwestii, ale tymczasem to ona jest najważniejsza. Tak więc kocioł wodorowy może być korzystny tylko w jednym przypadku - wytwarzana przez niego energia cieplna musi być wyższa niż ta zużywana do pracy kotła.