Γεννήτρια υδρογόνου: οικονομική σκοπιμότητα

Γερμανική στρατηγική υδρογόνου

Η πορεία προς την ενέργεια του υδρογόνου καθορίστηκε τελικά από την Εθνική Στρατηγική για την Ανάπτυξη της Ενέργειας Υδρογόνου της Γερμανίας, που δημοσιεύτηκε στις 10 Ιουνίου 2020. Μακροπρόθεσμος στόχος της χώρας είναι η δημιουργία μιας κλιματικά ουδέτερης οικονομίας με μείωση των εκπομπών CO2₂ 95% του επιπέδου του 1990. Και το υδρογόνο, στο οποίο δεν θα μεταφερθούν μόνο οι μεταφορές, αλλά και η μεταλλουργία με την πετροχημική βιομηχανία, θα παίξει κεντρικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία.

Η Γερμανία θα διαθέσει περισσότερα από 10 δισεκατομμύρια ευρώ για την ανάπτυξη της ενέργειας υδρογόνου έως το 2023: 7 δισεκατομμύρια ευρώ για «εκτόξευση στην αγορά» (δηλαδή για τη δημιουργία συνθηκών πλαισίου και την τόνωση της εγχώριας ζήτησης), 2 δισεκατομμύρια ευρώ για τη διεθνή συνεργασία και άλλο 1 δισεκατομμύριο ευρώ για τις ανάγκες της βιομηχανίας, η οποία θα πρέπει να εισαγάγει τεχνολογίες υδρογόνου προκειμένου να γίνει ο νούμερο ένα εξαγωγέας τους στον κόσμο στο μέλλον.

Ταυτόχρονα, η γερμανική κυβέρνηση αναγνωρίζει μόνο το «πράσινο υδρογόνο» ως φιλικό προς το περιβάλλον, το οποίο παράγεται με χρήση ηλεκτρικής ενέργειας που προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές - τον ήλιο και τον άνεμο. Για να αυξήσει τους όγκους της, η Γερμανία θα χρειαστεί πρόσθετη δυναμικότητα αιολικής παραγωγής στις ακτές της Βόρειας και της Βαλτικής. Με την πάροδο του χρόνου, το "πράσινο υδρογόνο" θα πρέπει να αντικαταστήσει το "γκρι", το "μπλε" και το "τιρκουάζ", δηλαδή, που λαμβάνεται με την απελευθέρωση CO₂ στην ατμόσφαιρα από ορυκτές πηγές όπως φυσικό αέριο ή μεθάνιο.

Είναι αλήθεια ότι η στρατηγική αναγνωρίζει ότι η Γερμανία δεν θα μπορέσει να καλύψει τις ανάγκες της σε υδρογόνο από μόνη της και θα πρέπει να εισάγει είτε ηλεκτρική ενέργεια για την παραγωγή «πράσινου υδρογόνου» ή πρώτη ύλη. Και τα 2 δισεκατομμύρια ευρώ που διατίθενται για την ανάπτυξη της διεθνούς συνεργασίας θα διατεθούν κυρίως σε πιλοτικά έργα ηλιακής ενέργειας για την παραγωγή «πράσινου υδρογόνου» στη Βόρεια Αφρική και το Μαρόκο, όπου ο ήλιος λάμπει όλο το χρόνο.

Ο ρόλος των ρωσικών εταιρειών στη νέα ενεργειακή βιομηχανία

Ωστόσο, δεν είναι μόνο η Βόρεια Αφρική που είναι κατάλληλη για πιλοτικά έργα. Όπως δείχνει το έργο του τραμ υδρογόνου που ξεκίνησε στην Αγία Πετρούπολη τον Νοέμβριο του 2019, οι σύγχρονες ρωσικές πόλεις είναι τέλειες ως εκθεσιακοί χώροι για την τεχνολογία υδρογόνου.Τέτοια ζωντανά παραδείγματα καινοτομίας θα έχουν θετική επίδραση στην εικόνα όχι μόνο για τη ρωσική οικονομία, αλλά και για τη μακροπρόθεσμη συνεργασία με την Ευρωπαϊκή Ένωση.

Οι δυνατότητες αυτής της συνεργασίας αντικατοπτρίζονται εν μέρει στην ενεργειακή στρατηγική της Ρωσικής Ομοσπονδίας, που δημοσιεύεται σήμερα με τη Γερμανική Στρατηγική για το Υδρογόνο. Στο έγγραφο, το υδρογόνο χαρακτηρίζεται ως καύσιμο με υψηλές εξαγωγικές δυνατότητες. Μέχρι το 2024, οι ρωσικές εξαγωγές υδρογόνου θα πρέπει να ανέρχονται σε 0,2 εκατομμύρια τόνους και έως το 2035 να αυξηθούν σε 2 εκατομμύρια τόνους. Σύμφωνα με τα σχέδια του Υπουργείου Ενέργειας, η Ρωσία θα πρέπει να καταλάβει έως και το 16% της παγκόσμιας αγοράς υδρογόνου.

Σε ένα παράδειγμα όπου το επίπεδο ανάπτυξης και ευημερίας της χώρας εξαρτώνται άμεσα από την εξαγωγή ενεργειακών πόρων, το στοίχημα στο υδρογόνο είναι απολύτως δικαιολογημένο. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να γίνει ένας επιπλέον μοχλός ανάπτυξης στο συνολικό ισοζύγιο των εξαγωγών. Αλλά για να πραγματοποιήσουν αυτά τα φιλόδοξα σχέδια, οι ρωσικές εταιρείες πρέπει να αναπτύξουν ενέργεια υδρογόνου τώρα και να αναθεωρήσουν γρήγορα τα επιχειρηματικά τους μοντέλα, επειδή η «ενεργειακή μετάβαση», στην οποία έχουν βάλει στόχο οι Γερμανοί, θα οδηγήσει αναπόφευκτα σε μείωση της ζήτησης για πετρέλαιο προϊόντα και φυσικό αέριο στο εγγύς μέλλον.

Είναι δυνατόν να δημιουργηθεί ανεξάρτητα μια γεννήτρια υδρογόνου;

Είναι καλύτερα να μην αναλαμβάνετε κινδύνους, επειδή μια τέτοια διαδικασία συνδέεται όχι μόνο με την ανάγκη να γνωρίζουμε τις περιπλοκές της τεχνολογίας και της χημείας, αλλά απαιτεί επίσης τη σωστή συμμόρφωση με τους κανόνες ασφαλείας. Αλλά η εγκατάσταση του εξοπλισμού "κάντε μόνοι σας" είναι δυνατή. Για να γίνει αυτό, αρκεί να ακολουθήσετε τις οδηγίες και να μην επιτρέψετε ερασιτεχνικές επιδόσεις.

Η θέρμανση οποιουδήποτε σπιτιού πρέπει να παρέχει όχι μόνο άνετη διαβίωση σε ένα άτομο, αλλά και την οικολογική καθαριότητα του περιβάλλοντος. Αυτό επιτυγχάνεται λόγω του ότι μετά την καύση του υδρογόνου δεν σχηματίζονται επιβλαβείς ενώσεις.

Στις δυτικές χώρες, η θέρμανση με γεννήτριες υδρογόνου έχει αποκτήσει ευρεία αποδοχή και οικονομική δικαιολόγηση. Εάν μια παρόμοια μέθοδος ριζώσει στη Ρωσία, θα αυξήσει σημαντικά την απόδοση θέρμανσης με ελάχιστο κόστος πόρων.

Προοπτικές για το υδρογόνο ως καύσιμο για λέβητα θέρμανσης

• Το υδρογόνο είναι το πιο κοινό «καύσιμο» στο σύμπαν και το δέκατο πιο κοινό χημικό στοιχείο στη Γη. Με απλά λόγια - δεν θα έχετε προβλήματα με τα αποθέματα καυσίμου.
• Αυτό το αέριο δεν μπορεί να βλάψει ανθρώπους, ζώα ή φυτά - δεν είναι τοξικό.
• Η "εξάτμιση" ενός λέβητα υδρογόνου είναι απολύτως αβλαβής - το προϊόν καύσης αυτού του αερίου είναι συνηθισμένο νερό.
• Η θερμοκρασία καύσης του υδρογόνου φτάνει τους 6000 βαθμούς Κελσίου, γεγονός που υποδηλώνει την υψηλή θερμοχωρητικότητα αυτού του τύπου καυσίμου.
• Το υδρογόνο είναι 14 φορές ελαφρύτερο από τον αέρα, δηλαδή, σε περίπτωση διαρροής, η «εκπομπή» του καυσίμου θα εξατμιστεί από το λεβητοστάσιο μόνη της και σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα.
• Το κόστος ενός κιλού υδρογόνου είναι 2-7 δολάρια ΗΠΑ. Στην περίπτωση αυτή, η πυκνότητα του αερίου υδρογόνου είναι 0,008987 kg/m3.
• Η θερμογόνος δύναμη ενός κυβικού μέτρου υδρογόνου είναι 13.000 kJ. Η ενεργειακή ένταση του φυσικού αερίου είναι τρεις φορές υψηλότερη, αλλά το κόστος του υδρογόνου ως καύσιμο είναι δέκα φορές χαμηλότερο. Ως αποτέλεσμα, η εναλλακτική θέρμανση μιας ιδιωτικής κατοικίας με υδρογόνο δεν θα κοστίσει περισσότερο από την πρακτική της χρήσης φυσικού αερίου. Ταυτόχρονα, ο ιδιοκτήτης ενός λέβητα υδρογόνου δεν χρειάζεται να πληρώσει τις ορέξεις των ιδιοκτητών εταιρειών αερίου και να κατασκευάσει έναν ακριβό αγωγό φυσικού αερίου, καθώς και να περάσει από μια εξαιρετικά γραφειοκρατική διαδικασία για τον συντονισμό όλων των ειδών «έργων» και « άδειες».

Εν ολίγοις, ως καύσιμο, το υδρογόνο έχει τις πιο λαμπρές προοπτικές, οι οποίες έχουν ήδη εκτιμηθεί από την αεροδιαστημική βιομηχανία, η οποία χρησιμοποιεί υδρογόνο για να «ανεφοδιάσει» πυραύλους.

Σύγχρονη ανάπτυξη - λέβητας θέρμανσης υδρογόνου

Πώς λειτουργεί ένας λέβητας θέρμανσης υδρογόνου

Με τον ίδιο τρόπο όπως ένας συμβατικός λέβητας αερίου:

• Το καύσιμο παρέχεται στον καυστήρα.
• Ο φακός του καυστήρα θερμαίνει τον εναλλάκτη θερμότητας.
• Το ψυκτικό που χύνεται στον εναλλάκτη θερμότητας μεταφέρεται στις μπαταρίες.

Μόνο αντί για τον κεντρικό αγωγό αερίου ή τις δεξαμενές με υγροποιημένο καύσιμο για την παραγωγή καυσίμου, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν ειδικές εγκαταστάσεις - γεννήτριες υδρογόνου.

Επιπλέον, ο πιο κοινός τύπος οικιακής γεννήτριας είναι μια ηλεκτρολυτική εγκατάσταση που διασπά το νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο. Το κόστος των καυσίμων που παράγονται από ηλεκτρικές γεννήτριες για θέρμανση με υδρογόνο φτάνει τα 6-7 δολάρια το κιλό. Ταυτόχρονα χρειάζεται νερό και 1,2 kW ηλεκτρικής ενέργειας για την παραγωγή ενός κυβικού μέτρου εύφλεκτου αερίου.

Αλλά σε αυτή την περίπτωση, μπορείτε να εξοικονομήσετε χρήματα για την αφαίρεση προϊόντων καύσης. Εξάλλου, κατά τη διαδικασία καύσης ενός μείγματος οξυγόνου και αέρα, απελευθερώνονται μόνο υδρατμοί. Έτσι, ένας τέτοιος λέβητας δεν χρειάζεται μια «πραγματική» καμινάδα.

Πλεονεκτήματα των λεβήτων υδρογόνου

• Το υδρογόνο μπορεί να «πυροδοτήσει» κάθε λέβητα. Δηλαδή, απολύτως οποιαδήποτε - ακόμη και οι παλιές "σοβιετικές" μονάδες που αγοράστηκαν τη δεκαετία του '80 του περασμένου αιώνα. Για να γίνει αυτό, θα χρειαστείτε έναν νέο καυστήρα και μια πέτρα από γρανίτη ή πηλό στον φούρνο, που αυξάνει τη θερμική αδράνεια και εξομαλύνει την επίδραση της υπερθέρμανσης του λέβητα.
• Οι λέβητες υδρογόνου έχουν αυξημένη απόδοση θερμότητας.Ένας τυπικός λέβητας αερίου για 10-12 kW σε υδρογόνο θα "δώσει" έως και 30-40 κιλοβάτ θερμικής ισχύος.
• Για θέρμανση με υδρογόνο, σε γενικές γραμμές, χρειάζεται μόνο ένας καυστήρας. Επομένως, ακόμη και ένας λέβητας στερεού καυσίμου μπορεί να μετατραπεί «υπό υδρογόνο» εγκαθιστώντας τον καυστήρα στον κλίβανο.
• Η βάση για την απόκτηση καυσίμου - νερό - μπορεί να αφαιρεθεί από τη βρύση νερού. Αν και το ιδανικό ημικατεργασμένο προϊόν για την παραγωγή υδρογόνου είναι το απεσταγμένο νερό, το οποίο αναμιγνύεται με υδροξείδιο του νατρίου.

Μειονεκτήματα των λεβήτων υδρογόνου

• Μικρή γκάμα λεβήτων υδρογόνου και γεννητριών αερίου βιομηχανικού τύπου. Οι περισσότεροι πωλητές προσφέρουν «σπιτικά» προϊόντα με αμφίβολη πιστοποίηση.
• Υψηλή τιμή βιομηχανικών μοντέλων.
• Ο εκρηκτικός "χαρακτήρας" του καυσίμου - σε ένα μείγμα με οξυγόνο (σε αναλογία 2: 5), το υδρογόνο μετατρέπεται σε εκρηκτικό αέριο.
• Υψηλό επίπεδο θορύβου εγκαταστάσεων παραγωγής αερίου.
• Υψηλή θερμοκρασία φλόγας - έως 3200 βαθμούς Κελσίου, καθιστώντας δύσκολη τη χρήση του υδρογόνου ως καυσίμου για μια κουζίνα κουζίνας (χρειάζονται ειδικά διαχωριστικά). Ωστόσο, ο H2ydroGEM, ένας λέβητας θέρμανσης υδρογόνου που κατασκευάζεται στην Ιταλία από την giacomini, είναι εξοπλισμένος με καυστήρα με θερμοκρασία φλόγας έως και 300 βαθμούς Κελσίου.

Χαρακτηριστικά της ηλεκτρολυτικής γεννήτριας υδρογόνου

Μια γεννήτρια υδρογόνου που βασίζεται στην αρχή της ηλεκτρόλυσης παράγεται συχνότερα σε έκδοση δοχείων. Προϋπόθεση για την αγορά μιας τέτοιας συσκευής για θέρμανση είναι η παρουσία των ακόλουθων εγγράφων: άδεια από τη Rostekhnadzor, πιστοποιητικά (συμμόρφωση με το GOSTR και υγιεινή).

Η ηλεκτρολυτική γεννήτρια αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:

• μια μονάδα που περιλαμβάνει έναν μετασχηματιστή, έναν ανορθωτή, κιβώτια διακλάδωσης και συσκευές, μια μονάδα αναπλήρωσης νερού και απομετάλλωσης·
• συσκευές για χωριστή παραγωγή υδρογόνου και οξυγόνου - ηλεκτρόλυση.
• συστήματα ανάλυσης αερίων;
• συστήματα ψύξης υγρών?
• ένα σύστημα που στοχεύει στον εντοπισμό πιθανής διαρροής υδρογόνου·
• πίνακες ελέγχου και συστήματα αυτόματου ελέγχου.

Για να επιτευχθεί η πιο αποτελεσματική διαδικασία ηλεκτρικής αγωγιμότητας, χρησιμοποιούνται σταγόνες αλισίβας. Η δεξαμενή μαζί της αναπληρώνεται ανάλογα με τις ανάγκες, αλλά τις περισσότερες φορές αυτό συμβαίνει περίπου 1 φορά το χρόνο.
Οποιεσδήποτε ηλεκτρολυτικές γεννήτριες βιομηχανικού τύπου παράγονται με βάση τα ευρωπαϊκά πρότυπα περιβάλλοντος και ασφάλειας.

Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι η αγορά μιας ηλεκτρολυτικής γεννήτριας υδρογόνου είναι πολύ πιο επικερδής από την τακτική αγορά αερίου. Άρα, για την παραγωγή 1 κυβικού μέτρου αερίου από υδρογόνο και οξυγόνο, απαιτούνται μόνο περίπου 3,5 kW ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και μισό λίτρο απιονισμένου νερού.

Χαρακτηριστικά της ηλεκτρολυτικής γεννήτριας υδρογόνου

Μια γεννήτρια υδρογόνου που βασίζεται στην αρχή της ηλεκτρόλυσης παράγεται συχνότερα σε έκδοση δοχείων. Προϋπόθεση για την αγορά μιας τέτοιας συσκευής για θέρμανση είναι η παρουσία των ακόλουθων εγγράφων: άδεια από τη Rostekhnadzor, πιστοποιητικά (συμμόρφωση με το GOSTR και υγιεινή).

Η ηλεκτρολυτική γεννήτρια αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:

• μια μονάδα που περιλαμβάνει έναν μετασχηματιστή, έναν ανορθωτή, κιβώτια διακλάδωσης και συσκευές, μια μονάδα αναπλήρωσης νερού και απομετάλλωσης·
• συσκευές για χωριστή παραγωγή υδρογόνου και οξυγόνου - ηλεκτρόλυση.
• συστήματα ανάλυσης αερίων;
• συστήματα ψύξης υγρών?
• ένα σύστημα που στοχεύει στον εντοπισμό πιθανής διαρροής υδρογόνου·
• πίνακες ελέγχου και συστήματα αυτόματου ελέγχου.

Για να επιτευχθεί η πιο αποτελεσματική διαδικασία ηλεκτρικής αγωγιμότητας, χρησιμοποιούνται σταγόνες αλισίβας. Η δεξαμενή μαζί της αναπληρώνεται ανάλογα με τις ανάγκες, αλλά τις περισσότερες φορές αυτό συμβαίνει περίπου 1 φορά το χρόνο. Οποιεσδήποτε ηλεκτρολυτικές γεννήτριες βιομηχανικού τύπου παράγονται με βάση τα ευρωπαϊκά πρότυπα περιβάλλοντος και ασφάλειας.

Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι η αγορά μιας ηλεκτρολυτικής γεννήτριας υδρογόνου είναι πολύ πιο επικερδής από την τακτική αγορά αερίου. Άρα, για την παραγωγή 1 κυβικού μέτρου αερίου από υδρογόνο και οξυγόνο, απαιτούνται μόνο περίπου 3,5 kW ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και μισό λίτρο απιονισμένου νερού.

Εφαρμογή σε υπάρχοντα συστήματα

Η κατασκευή νέων συστημάτων θέρμανσης είναι μια δαπανηρή και χρονοβόρα διαδικασία. Η αγορά γεννητριών υδρογόνου για μικρά κτίρια έχει μακρά περίοδο απόσβεσης, επομένως συχνά τέτοιες συσκευές συναρμολογούνται ανεξάρτητα.

Η προσθήκη ενός υπάρχοντος κυκλώματος θέρμανσης με γεννήτρια απαιτεί επέκταση του χώρου. Είναι απαραίτητο να φροντίσετε εκ των προτέρων τη θέση εγκατάστασης της συσκευής.

Οι παλιοί λέβητες μπορούν να προσαρμοστούν για να λειτουργούν με αέριο υδρογόνο: νέοι καυστήρες τοποθετούνται στον κλίβανο. Το σύστημα συμπληρώνεται με τα απαραίτητα όργανα για τον έλεγχο των παραμέτρων και την αναζήτηση διαρροών αερίου.

Τα αναβαθμισμένα συστήματα απαιτούν επίσης τη χρήση καταλύτη. Η ανακαίνιση παλαιών συστημάτων είναι πολύ φθηνότερη από την πλήρη αντικατάσταση εξοπλισμού.

Ο εκσυγχρονισμός συνιστάται εάν η κύρια μονάδα - ο λέβητας είναι κατάλληλος για προσαρμογή για εργασία με γεννήτριες υδρογόνου.

Η κατασκευή μιας γεννήτριας υδρογόνου από μόνη της σας επιτρέπει να εξοικονομήσετε ένα αρκετά μεγάλο ποσό.

Όλες οι οικιακές συσκευές, καθώς και αυτές που αγοράζονται από τον κατασκευαστή, πρέπει να ελέγχονται από ειδικούς.Δεν επιτρέπεται η εγκατάσταση ελαττωματικών συσκευών.

Ο μύθος ότι ο λέβητας υδρογόνου είναι ο πιο οικονομικός τρόπος για να ζεστάνεις ένα σπίτι

Συχνά μπορείτε να ακούσετε ότι ένας λέβητας υδρογόνου είναι ο πιο οικονομικός τρόπος για τη θέρμανση ενός ιδιωτικού σπιτιού. Συνήθως, για να δικαιολογηθεί αυτή η διατριβή, γίνονται αναφορές στην υψηλή θερμογόνο δύναμη του υδρογόνου - περισσότερο από 3 φορές μεγαλύτερη από αυτή του φυσικού αερίου. Ένα απλό συμπέρασμα εξάγεται από αυτό - είναι πιο κερδοφόρο να θερμαίνεται ένα σπίτι με υδρογόνο παρά με αέριο.

Μερικές φορές, ως επιχείρημα για την αποτελεσματικότητα ενός λέβητα υδρογόνου, δίνεται το λεγόμενο «Καφέ αέριο» ή ένα μείγμα ατόμων υδρογόνου και οξυγόνου (HHO), το οποίο απελευθερώνει ακόμη περισσότερη θερμότητα κατά την καύση και στο οποίο «προηγμένοι λέβητες» λειτουργεί. Μετά από αυτό, οι δικαιολογίες για την αποτελεσματικότητα απλώς τελειώνουν, αφήνοντας την ευκαιρία στη φαντασία του λαϊκού να σχεδιάζει όμορφες εικόνες με το γενικό όνομα "θέρμανση σχεδόν για τίποτα". Απλώς σκεφτείτε - το υδρογόνο καίει «πιο ζεστά» και λαμβάνεται από πρακτικά δωρεάν νερό, ένα πραγματικό όφελος!

Η φαντασία τροφοδοτείται επίσης από τα νέα για έναν συνεχώς αυξανόμενο στόλο οχημάτων που κινούνται με υδρογόνο ως εναλλακτική λύση στα παραδοσιακά. Ας πούμε, εάν τα αυτοκίνητα «οδηγούν» με υδρογόνο, τότε ένας λέβητας υδρογόνου είναι πραγματικά αξιόλογο πράγμα.

Στην πραγματικότητα όμως τα πράγματα είναι λίγο πιο περίπλοκα. Εάν το καθαρό υδρογόνο ήταν ένα στοιχείο άμεσα διαθέσιμο στη φύση, όλα θα ήταν έτσι, ή σχεδόν έτσι, θα ήταν. Αλλά το γεγονός είναι ότι το καθαρό υδρογόνο δεν εμφανίζεται στη Γη - μόνο σε δεσμευμένη μορφή, για παράδειγμα, με τη μορφή νερού. Επομένως, στην πράξη, το υδρογόνο πρέπει πρώτα να ληφθεί από κάπου, επιπλέον, με τη βοήθεια χημικών αντιδράσεων που καταναλώνουν ενέργεια.

Κατασκευή DIY

Έτσι, έχοντας αποφασίσει να φτιάξετε μια σόμπα με νερό, το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να καθορίσετε τον κύριο σχεδιασμό του μελλοντικού θερμαντήρα.

Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, οποιοσδήποτε φούρνος μπορεί να μετατραπεί σε μια οικονομική επιλογή.

Τις περισσότερες φορές, ένας τέτοιος θερμαντήρας είναι ήδη διαθέσιμος και πρέπει απλώς να τροποποιηθεί. Ακολουθεί το διάγραμμα ροής εργασίας:

1. Βρείτε ένα δοχείο για νερό και φτιάξτε το.
2. Φτιάξτε ένα βαπόρι.
3. Σκέφτονται τη στερέωσή του και τον τρόπο θέρμανσης για να πάρουν ατμό.
4. Φτιάξτε έναν υπερθερμαντήρα. Αυτός είναι συνήθως ένας σωλήνας από ανοξείδωτο χάλυβα με λεπτά τοιχώματα με ομοιόμορφα πριονισμένες οπές. Είναι τυλιγμένο με πλέγμα από ανοξείδωτο χάλυβα - αυτή η συσκευή θα χρησιμεύσει ως καταστολέας θορύβου.
5. Σκεφτείτε το σχέδιο σύνδεσης και στερέωσης όλων των εξαρτημάτων. Ο υπερθερμαντήρας πρέπει να βρίσκεται στη σχάρα του κλιβάνου για να έχει καλή πρόσβαση στο οξυγόνο. Πολλοί έρχονται με πρόσθετες συσκευές για να μην βουλώνει με στάχτη και η παροχή οξυγόνου είναι σταθερή.
6. Ελέγξτε τη συσκευή για αποτελεσματικότητα και πυρασφάλεια. Η απουσία καπνού από την καμινάδα όταν η σόμπα είναι ζεστή υποδηλώνει σωστή λειτουργία. Όλα τα ελαστικά, ξύλινα και πλαστικά μέρη της συσκευής πρέπει να βρίσκονται σε πυρίμαχη απόσταση από τη φωτιά και τα θερμά μέρη της κατασκευής.

Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τη σόμπα στο νερό σε αυτό το βίντεο:

Η εγκατάσταση αυτού του σχεδίου μπορεί να εξοικονομήσει πολλά χρήματα. Επιπλέον, ως καύσιμο, το νερό στον κλίβανο μειώνει την ατμοσφαιρική ρύπανση από τα απόβλητα της καύσης. Ακόμα και ο πιο απλός τρόπος τροποποίησης της σόμπας μπορεί να οδηγήσει σε ένα υπέροχο αποτέλεσμα.

Για παράδειγμα, ορισμένοι κάτοικοι του καλοκαιριού χρησιμοποιούν φυσητήρα νερού. Δηλαδή εισάγουν ένα μεταλλικό δοχείο με νερό κάτω από την εστία.Ως αποτέλεσμα της εξάτμισης και της θέρμανσης, μια τόσο απλή μέθοδος μετατρέπει μια συνηθισμένη σόμπα σε σόμπα νερού και βελτιώνει την απόδοσή της πολλές φορές.

Κύριοι κόμβοι

1. Λέβητας. Επιλέγεται με βάση τον τύπο του κτιρίου, την περιοχή και την απαιτούμενη απόδοση της εγκατάστασης.
2. Σύστημα σωλήνων. Το πιο ορθολογικό για τη θέρμανση του σπιτιού είναι η χρήση σωλήνων με διάμετρο 1,25 ίντσες. Είναι απαραίτητο να ακολουθήσετε τον κανόνα - κάθε επόμενος κλάδος πρέπει να έχει μικρότερη διάμετρο από τον προηγούμενο. Επομένως, οι υπολογισμοί των απαιτήσεων υλικού και της απόδοσης εγκατάστασης θα πρέπει να ξεκινούν με την ελάχιστη επιτρεπόμενη διάμετρο σωλήνα.
3. Η παραγωγή αποβλήτων - υδρατμών, χωρίς ακαθαρσίες.
4. Καυστήρας. Για την καύση του υδρογόνου απαιτείται θερμοκρασία μεγαλύτερη από 3000 μοίρες.

Η εσωτερική δομή της γεννήτριας υδρογόνου

Αυτοτροφοδοτούμενη γεννήτρια

Για να αυξηθεί η απόδοση, θα πρέπει να αγοραστούν αρθρωτές μονάδες με πολλούς καυστήρες - αυτή είναι μια αύξηση στην ταχύτητα της ηλεκτρόλυσης. Ο τύπος και η ισχύς του καυστήρα επιλέγονται επίσης λαμβάνοντας υπόψη τις ανάγκες των χώρων για παροχή θερμότητας (περιοχή, υλικό τοίχου, κλιματική περιοχή κ.λπ.) και τη βέλτιστη ισχύ της γεννήτριας.

Για ένα κτίριο κατοικιών, η υψηλότερη βαθμολογία ισχύος μιας γεννήτριας υδρογόνου είναι 6 kW.

Γεννήτρια υδρογόνου για το σπίτι

Πώς λειτουργεί η συσκευή

Η ίδια η θήκη έχει ακροδέκτες για τη σύνδεση της πηγής ρεύματος και υπάρχει ένα χιτώνιο μέσω του οποίου εκκενώνεται το αέριο.

Η λειτουργία της συσκευής μπορεί να περιγραφεί ως εξής: ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται μέσω απεσταγμένου νερού μεταξύ πλακών με διαφορετικά πεδία (η μία έχει άνοδο, η άλλη έχει κάθοδο), τη χωρίζει σε οξυγόνο και υδρογόνο.

Ανάλογα με την περιοχή των πλακών, το ηλεκτρικό ρεύμα έχει τη δύναμή του, εάν η περιοχή είναι μεγάλη, τότε περνάει πολύ ρεύμα από το νερό και απελευθερώνεται περισσότερο αέριο.Το σχήμα σύνδεσης της πλάκας είναι εναλλακτικό, πρώτα συν, μετά μείον και ούτω καθεξής.

Τα ηλεκτρόδια συνιστάται να είναι κατασκευασμένα από ανοξείδωτο χάλυβα, το οποίο δεν αντιδρά με το νερό κατά την ηλεκτρόλυση. Το κύριο πράγμα είναι να βρείτε υψηλής ποιότητας ανοξείδωτο χάλυβα. Είναι καλύτερα να κάνετε την απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων μικρή, αλλά έτσι ώστε οι φυσαλίδες αερίου να μετακινούνται εύκολα μεταξύ τους. Οι συνδετήρες είναι καλύτερα κατασκευασμένοι από το κατάλληλο μέταλλο όπως τα ηλεκτρόδια.

Λαμβάνω υπ'όψιν:
λόγω του γεγονότος ότι η τεχνολογία κατασκευής συνδέεται με το αέριο, για να αποφευχθεί ο σχηματισμός σπινθήρα, είναι απαραίτητο να γίνει μια άνετη εφαρμογή όλων των εξαρτημάτων. Στην εξεταζόμενη υλοποίηση, η συσκευή περιλαμβάνει 16 πλάκες, οι οποίες βρίσκονται μεταξύ τους εντός 1 mm

Λόγω του γεγονότος ότι οι πλάκες έχουν αρκετά μεγάλη επιφάνεια και πάχος, θα είναι δυνατό να περάσουν υψηλά ρεύματα μέσω μιας τέτοιας συσκευής, αλλά το μέταλλο δεν θα θερμανθεί. Εάν μετρήσετε την χωρητικότητα των ηλεκτροδίων στον αέρα, τότε θα είναι 1nF, αυτό το κιτ χρησιμοποιεί έως και 25A σε καθαρό νερό από τη βρύση.

Για να συλλέξετε μια γεννήτρια υδρογόνου με τα χέρια σας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα δοχείο τροφίμων, καθώς το πλαστικό του είναι ανθεκτικό στη θερμότητα. Στη συνέχεια, πρέπει να χαμηλώσετε τα ηλεκτρόδια συλλογής αερίου στο δοχείο με ερμητικά μονωμένους συνδέσμους, ένα καπάκι και άλλες συνδέσεις.

Εάν χρησιμοποιείτε μεταλλικό δοχείο, τότε για να αποφύγετε βραχυκύκλωμα, τα ηλεκτρόδια συνδέονται στο πλαστικό. Και στις δύο πλευρές των χάλκινων και ορειχάλκινων εξαρτημάτων τοποθετούνται δύο σύνδεσμοι (τοποθέτηση - τοποθέτηση, συναρμολόγηση) για την εξαγωγή του αερίου. Οι σύνδεσμοι επαφής και τα εξαρτήματα πρέπει να στερεώνονται σταθερά με στεγανωτικό σιλικόνης.

Πώς να φτιάξετε θέρμανση υδρογόνου με τα χέρια σας

Κάθε πλοίαρχος που έχει την ικανότητα να δουλεύει με μέταλλο μπορεί να κάνει θέρμανση σε υδρογόνο με τα χέρια του.

Για να σχηματίσετε τη συσκευή, θα χρειαστείτε το ακόλουθο σύνολο υλικών:

• φύλλο ανοξείδωτου χάλυβα με παραμέτρους 50x50 cm.
• μπουλόνια 6x150, εξοπλισμένα με ροδέλες και παξιμάδια.
• στοιχείο φίλτρου ροής - χρήσιμο από ένα παλιό πλυντήριο ρούχων.
• ένας διαφανής κοίλος σωλήνας μήκους 10 m, για παράδειγμα, από τη στάθμη του νερού.
• ένα κανονικό πλαστικό δοχείο τροφίμων 1,5 λίτρου με ισχυρό σφραγισμένο καπάκι.
• ένα σετ εξαρτημάτων ψαροκόκαλου με διάμετρο οπής 8 mm.
• μύλος για κοπή?
• τρυπάνι;
• σφραγιστικό σιλικόνης.

Για να φτιάξετε έναν φούρνο υδρογόνου, ο χάλυβας 03X16H1 είναι κατάλληλος και αντί για νερό, μπορείτε να πάρετε ένα αλκαλικό διάλυμα, το οποίο θα δημιουργήσει ένα επιθετικό περιβάλλον για τη διέλευση ρεύματος, ενώ θα παρατείνει τη διάρκεια ζωής των φύλλων χάλυβα.

Πώς να φτιάξετε οικιακή θέρμανση με υδρογόνο μόνοι σας:

1. Τοποθετήστε τη λαμαρίνα σε ένα επίπεδο τραπέζι, κομμένο σε 16 ίσα μέρη. Λαμβάνονται ορθογώνια για τον μελλοντικό καυστήρα. Τώρα κόψτε μια γωνία από τα 16 ορθογώνια - αυτό είναι απαραίτητο για την επακόλουθη σύνδεση των εξαρτημάτων.
2. Στην πίσω πλευρά κάθε στοιχείου, ανοίξτε μια τρύπα για το μπουλόνι. Και από τα 16 φύλλα, τα 8 θα είναι άνοδοι και τα 8 θα είναι κάθοδοι. Οι άνοδοι και οι κάθοδοι χρειάζονται για τη διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος μέσα από μέρη με διαφορετική πολικότητα, κάτι που εξασφαλίζει την αποσύνθεση αλκαλίου ή αποστάγματος σε υδρογόνο και οξυγόνο.
3. Τώρα βάλτε τις πλάκες σε ένα πλαστικό δοχείο, λαμβάνοντας υπόψη την πολικότητα, εναλλάσσοντας το συν και το πλην. Ένας διαφανής σωλήνας θα χρησιμεύσει ως μονωτήρας για τις πλάκες, οι οποίες πρέπει να κοπούν σε δακτυλίους και στη συνέχεια σε λωρίδες πάχους 1 mm.

1. Οι μεταλλικές πλάκες στερεώνονται μεταξύ τους με ροδέλες με αυτόν τον τρόπο - πρώτα η ροδέλα τοποθετείται στο πόδι του μπουλονιού και μετά τοποθετείται η πλάκα. Μετά την πλάκα, πρέπει να βάλετε 3 ροδέλες στο μπουλόνι και μετά ξανά την πλάκα. Με αυτόν τον τρόπο αναρτώνται 8 πλάκες στην άνοδο και 8 πλάκες στην κάθοδο.

Τώρα πρέπει να υπολογίσετε το σημείο στάσης για το μπουλόνι στο δοχείο τροφίμων, τρυπήστε μια τρύπα σε αυτό το μέρος. Εάν τα μπουλόνια δεν περιλαμβάνονται στο δοχείο, τότε το πόδι του μπουλονιού κόβεται στο επιθυμητό μήκος. Μετά από αυτό, περάστε τα μπουλόνια στις τρύπες, βάλτε ροδέλες στα πόδια και σφίξτε τη δομή με παξιμάδια για σφίξιμο. Εξοπλίστε το καπάκι του δοχείου με μια οπή για το εξάρτημα, τοποθετήστε το στοιχείο στην οπή και, για στεγανότητα, καλύψτε την περιοχή της άρθρωσης με στεγανωτικό. Τώρα φυσήξτε το εξάρτημα. Και αν διαφεύγει αέρας από το καπάκι, τότε θα πρέπει να σφραγίσετε το καπάκι σε όλη την περίμετρο.

Η γεννήτρια δοκιμάζεται συνδέοντας οποιαδήποτε πηγή ρεύματος με πλήρωση του δοχείου με νερό. Ένας εύκαμπτος σωλήνας τοποθετείται στο εξάρτημα, το δεύτερο άκρο του οποίου είναι βυθισμένο σε ένα δοχείο. Εάν σχηματιστούν φυσαλίδες αέρα στο υγρό, τότε το κύκλωμα λειτουργεί, εάν όχι, πρέπει να ελέγξετε την τρέχουσα ισχύ τροφοδοσίας. Συμβαίνει να μην σχηματίζονται φυσαλίδες αέρα στο νερό, αλλά σίγουρα εμφανίζονται στον ηλεκτρολύτη.

Για την παροχή της απαιτούμενης ποσότητας θερμικής ενέργειας, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η παραγωγή και η παραγωγή αερίου αυξάνοντας την τάση στον ηλεκτρολύτη. Ρίξτε αλκάλια στο νερό, για παράδειγμα, υδροξείδιο του νατρίου, το οποίο βρίσκεται στο καθαριστικό σωλήνων Krot. Επανασυνδέστε το τροφοδοτικό και ελέγξτε τη χωρητικότητα του ηλεκτρολύτη.

Το τελευταίο στάδιο είναι η σύνδεση του καυστήρα με τον αγωγό του κύριου αγωγού θέρμανσης. Μπορεί να είναι ένα ζεστό δάπεδο, καλωδίωση πλίνθου. Οι αρμοί θα πρέπει να σφραγίζονται με σιλικόνη και ο εξοπλισμός μπορεί να τεθεί σε λειτουργία.

Φτιάξτε μια γεννήτρια μόνοι σας

Στο Διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε πολλές οδηγίες για το πώς να φτιάξετε μια γεννήτρια υδρογόνου. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι είναι πολύ πιθανό να συναρμολογήσετε μια τέτοια εγκατάσταση για ένα σπίτι με τα χέρια σας - ο σχεδιασμός είναι αρκετά απλός.

Φτιάξτο μόνος σου εξαρτήματα γεννήτριας υδρογόνου για θέρμανση σε ιδιωτική κατοικία

Τι θα κάνετε όμως με το υδρογόνο που προκύπτει; Για άλλη μια φορά, δώστε προσοχή στη θερμοκρασία καύσης αυτού του καυσίμου στον αέρα. Είναι 2800-3000°С

Λαμβάνοντας υπόψη ότι τα μέταλλα και άλλα στερεά υλικά κόβονται με καύση υδρογόνου, γίνεται σαφές ότι η εγκατάσταση καυστήρα σε συμβατικό λέβητα αερίου, υγρού καυσίμου ή στερεού καυσίμου με μανδύα νερού δεν θα λειτουργήσει - απλώς θα καεί.

Οι τεχνίτες στα φόρουμ συμβουλεύουν να τοποθετήσετε την εστία από μέσα με τούβλα από πυρίμαχο. Αλλά η θερμοκρασία τήξης ακόμη και των καλύτερων υλικών αυτού του τύπου δεν υπερβαίνει τους 1600 ° C, ένας τέτοιος φούρνος δεν θα διαρκέσει πολύ. Η δεύτερη επιλογή είναι να χρησιμοποιήσετε έναν ειδικό καυστήρα, ο οποίος μπορεί να μειώσει τη θερμοκρασία της φλόγας σε αποδεκτές τιμές. Έτσι, μέχρι να βρείτε έναν τέτοιο καυστήρα, δεν πρέπει να αρχίσετε να τοποθετείτε μια σπιτική γεννήτρια υδρογόνου.

Συμβουλές για τη συναρμολόγηση και τη λειτουργία της γεννήτριας

Έχοντας λύσει το πρόβλημα με τον λέβητα, επιλέξτε το κατάλληλο σχέδιο και οδηγίες για το πώς να φτιάξετε μια γεννήτρια υδρογόνου για τη θέρμανση μιας ιδιωτικής κατοικίας.

Μια σπιτική συσκευή θα είναι αποτελεσματική μόνο αν:

• επαρκής επιφάνεια ηλεκτροδίων πλάκας.
• σωστή επιλογή υλικού για την κατασκευή ηλεκτροδίων.
• Υγρό ηλεκτρόλυσης υψηλής ποιότητας.

Τι μέγεθος πρέπει να είναι η μονάδα που παράγει υδρογόνο σε επαρκείς ποσότητες για τη θέρμανση του σπιτιού, θα πρέπει να καθορίσετε "με το μάτι" (με βάση την εμπειρία κάποιου άλλου) ή συναρμολογώντας μια μικρή εγκατάσταση για αρχή. Η δεύτερη επιλογή είναι πιο πρακτική - θα σας επιτρέψει να καταλάβετε αν αξίζει να ξοδέψετε χρήματα και χρόνο για την εγκατάσταση μιας πλήρους γεννήτριας.

Τα σπάνια μέταλλα χρησιμοποιούνται ιδανικά ως ηλεκτρόδια, αλλά αυτό είναι πολύ ακριβό για μια οικιακή μονάδα. Συνιστάται η επιλογή ανοξείδωτων πλακών, κατά προτίμηση σιδηρομαγνητικών.

Σχεδιασμός γεννήτριας υδρογόνου

Υπάρχουν ορισμένες απαιτήσεις για την ποιότητα του νερού. Δεν πρέπει να περιέχει μηχανικές ακαθαρσίες και βαρέα μέταλλα. Η γεννήτρια λειτουργεί όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά σε απεσταγμένο νερό, αλλά για να μειώσετε το κόστος κατασκευής, μπορείτε να περιοριστείτε σε φίλτρα για τον καθαρισμό του νερού από περιττές ακαθαρσίες. Για να προχωρήσει πιο εντατικά η ηλεκτρική αντίδραση, προστίθεται υδροξείδιο του νατρίου στο νερό σε αναλογία 1 κουταλιά της σούπας ανά 10 λίτρα νερού.