Neskatoties uz arvien pieaugošajām komunālo pakalpojumu izmaksām, arvien vairāk pilsoņu pievērš uzmanību alternatīvajai enerģijai. To veicina pakalpojumu piegādes traucējumi, kas arvien biežāk notiek sakaru līniju pasliktināšanās dēļ. Ūdeņraža sildīšana ir viens no tradicionālās gāzes, elektrības un cietā kurināmā analogiem. Šī ir viena no perspektīvākajām jomām, ļaujot jums nebūt atkarīgam no komunālajiem pakalpojumiem. Tirgus pakāpeniski piesātina ar rūpnīcā izgatavotām ierīcēm, bet, ja jums ir prasmes rīkoties ar mājsaimniecības darbarīkiem, varat patstāvīgi projektēt un montēt ūdeņraža ģeneratoru apkurei.
Ūdeņraža katla darbības princips
Ūdeņraža sildīšanas katls darbojas pēc principa, ka siltummainī tiek sildīts šķidrums ar degšanas degvielu kamerā. Enerģijas avots ir tīrs H2. Gāzei ir augsta siltuma pārnese, kas ir 3 reizes augstāka nekā propānam. Vienīgās grūtības to iegūt ir elementa augstā aktivitāte, kā dēļ tas saistās ar citām vielām. Nepieciešama atdalīšana, kurai nepieciešama elektrība.
Ūdeņraža sildīšanas sistēmas vispārējā shēma ir šāda:
- Gāzes ražošana. Kā izejvielu izmanto destilētu ūdeni. To ielej tvertnē, kur tiek ievietoti elektrodi. Strāvas ietekmē ūdens molekulas sadalās skābeklī un ūdeņradī.
H2 izolācija. Maisījumu izvada caur ķīmisku separatoru, kas izdala ūdeņradi un virza to uz degli, kur tas tiek aizdedzināts un sadedzināts. Vārsts cauruļvadā neļauj gāzei plūst pretējā virzienā. Degšanas līmeni regulē, atverot vai bloķējot īpašus kanālus, caur kuriem tiek piegādāts ūdeņradis.- Deglim tiek piegādāts katalizators, kas samazina liesmas temperatūru no 2000 grādiem līdz drošai 600 grādiem, kas kameras ražošanā ļauj izmantot lētus metālus. Veidots tvaika sadedzināšanas laikā caur spoli caur tvertni nonāk tvertnē ar ūdeni, kur tas kondensējas un papildina patērēto šķidrumu.
- Elektrolīzes laikā izdalītais skābeklis tiek novadīts atsevišķā kamerā, kur tas tiek sajaukts ar gaisu un caur vārstu nonāk telpā.
Ja gaismas atteices gadījumā ir elektriskais ģenerators, sistēmu var uzskatīt par autonomu, jo dabā esošās ūdens rezerves ir neierobežotas.
Priekšrocības un trūkumi
Tāpat kā jebkurai apkures iekārtai, arī ūdeņraža katlam ir savi plusi un mīnusi.
Ierīču priekšrocības:
- toksisko izmešu trūkums degvielas sadegšanas laikā;
- gandrīz bezmaksas degviela - tīram ūdenim ir simboliska vērtība;
- augsta efektivitāte, sasniedzot 0,96;
- minerālu taupīšana, izmantojot atjaunojamos enerģijas avotus;
- zemas izmaksas - apkure ar ūdeņradi mājās patērē nelielu daudzumu elektrības, ko var iegūt no saules paneļiem, akumulatora vai ģeneratora, ja nav rūpnieciskā tīkla.
Ir mājas apkure ar ūdeņradi un tā trūkumi:
- augstas aprīkojuma izmaksas;
- nepieciešamība regulāri apkalpot un nomainīt palīgmateriālus (elektrodi, sakari);
- atkarība no nepārtrauktas katalizatora papildināšanas;
- tieša savienojuma ierīču ūdeņraža balonu deficīts;
- neliels katlu klāsts sadales tīklā;
- grūtības atrast kvalificētus speciālistus iekārtu uzstādīšanai un uzturēšanai.
Šīs nozares tehnoloģijas strauji attīstās. Sildīšana ar ūdeņradi kļūst modernāka, ekonomiskāka un drošāka. Māju ir iespējams sildīt ar tīru ūdeņradi, jo tas ir daudz ekonomiskāks nekā propāns.
Ūdeņraža iekārtu komplekts
Ūdeņraža ģenerators privātmājas sildīšanai ir vienkārša un pārdomāta ierīce.
Iekārtu veido šādas daļas un mehānismi:
- Katls. Tas ir izgatavots no karstumizturīga tērauda. Kalpo, lai novietotu detaļas un aizsargātu tās no ārējas ietekmes.
- Elektrolizators. Tas ir noslēgts plastmasas rezervuārs ar elektrodiem. Kalpo ūdens sadalīšanai ūdeņraža un skābekļa molekulās.
- Degļa vārsts. Sakārtots tādā veidā, ka caur to iziet tikai H2 tīrā veidā. Izdalītais tvaiks un skābeklis nonāk citā, stingrākā vārstā.
- Deglis. Produkts atrodas sadegšanas kamerā, tas tiek aizdedzināts automātiski vai manuālā režīmā. Kalpo, lai nodrošinātu gāzes plūsmai optimālu konfigurāciju.
- Cauruļvads. Cauruļvadi no caurulēm, kas piegādā dzesēšanas šķidrumu uz radiatoriem un uzglabāšanas tvertni. Mūsdienās tiek izmantotas pastiprinātas plastmasas caurules ar diametru 25 mm un 32 mm.
Mūsdienu aprīkojums ir aprīkots ar vadības bloku, lai konfigurētu tā darbības parametrus.
Ūdeņraža katla izvēles kritēriji
Izvēloties ierīci mājas apsildīšanai ar ūdeņradi, jums jāvadās pēc šādiem kritērijiem:
- spēks;
- izmēri;
- svars;
- patērētā ūdens daudzums;
- ķēžu skaits;
- patērētā elektrība;
- degviela (no baloniem vai ūdens elektrolīzes ceļā).
Ieteicams iegādāties produktus, kas aprīkoti ar drošības blokiem, kas samazina sabrukšanas un eksplozijas risku.
Darbības padomi
Ņemot vērā, ka ūdeņradis ir ārkārtīgi sprādzienbīstams, apkures katla darbībai nepieciešami pastiprināti drošības pasākumi.
Darbinot apkures iekārtas, jāievēro šādi ieteikumi:
- Nelietojiet katlu tuvumā atklātu uguni;
- uzstādiet katlu prom no apkures ierīcēm;
- pareizi iestatiet jaudu, lai novērstu ierīces pārkaršanu;
- nekavējoties notīriet ūdens tvertni un nomainiet elektrodus.
Ieteicams aprīkot aprīkojumu ar liesmas sensoriem, ūdens temperatūru un parasto dzesēšanas ierīci. Tas padarīs katlu pilnīgi drošu.
DIY ūdeņraža katla dizains
Darba sākums ir zīmējuma sastādīšana, uz kura pamata tiek veikts materiālu aprēķins un instrumentu nepieciešamība.
DIY ūdeņraža katls ir izgatavots šādā secībā:
- Apvalka ar pieturvietām izveidošana sildītāja daļu uzstādīšanai.
- Elektrolizatora ražošana. Uzstādīšana un savienojums ar elektrodu vadiem.
- Degļa uzstādīšana. Labāk ir izmantot rūpnīcā izgatavotu daļu.
- Katalizatora tvertnes nostiprināšana.
- Sakaru ierīkošana, vārstu uzstādīšana gāzu maisījuma atdalīšanai.
Pirms tā pievienošanas cauruļvadam ir labāk veikt katla izmēģinājuma braucienu, lai atstātu iespēju novērst trūkumus.
Ražotāji
Mūsdienās šādu ražotāju produkti ir vispopulārākie patērētāju vidū:
- H2ydroGEM;
- MegaTank100;
- STAR-2000;
- H2-2;
- Bezmaksas enerģija
Ražošanas izmaksas svārstās no 20 līdz 100 tūkstošiem rubļu, atkarībā no jaudas un citām īpašībām. Pēc kvalitātes sertifikāta pārbaudes preces vajadzētu iegādāties tikai specializētās tirdzniecības vietās.
