Reduzir o custo de operação de sistemas de aquecimento é uma das tarefas urgentes de nosso tempo. Para isso, você precisa usar aparelhos econômicos, radiadores com dissipação máxima de calor e um sistema de tubulação confiável. Como um tipo alternativo de transportador de energia, você pode considerar o aquecimento do hidrogênio em casa com suas próprias mãos: um circuito, instalação, caldeira, gerador, queimador para o qual têm qualidade e design específicos.
O princípio de operação do sistema de aquecimento a hidrogênio
A base para o funcionamento do aquecimento do hidrogênio em casa foi adotada pelo método de alocação de uma grande quantidade de energia térmica na interação das moléculas de hidrogênio e oxigênio. O único fator secundário dessa reação é a água pura. Para a aplicação prática desse princípio, foram desenvolvidos modelos industriais de caldeiras de aquecimento a hidrogênio.
Eles ocupavam uma área bastante grande e tinham uma eficiência relativamente baixa - até 80%. Como resultado do desenvolvimento das tecnologias da empresa, os fabricantes fizeram várias melhorias, cujo resultado foi uma instalação de hidrogênio para aquecer uma casa.
Para sua operação, as seguintes condições devem ser atendidas:
- Conecte-se a uma fonte de fluido. Na maioria das vezes, este é um sistema de encanamento normal. O consumo depende da capacidade da caldeira;
- Fonte de energia. Para manter a reação de eletrólise, é necessário conectar-se à rede elétrica;
- Substituição periódica do catalisador. O período depende do modelo e da potência da caldeira.
Ao contrário das usinas de gás combustível sólido, o aquecimento por hidrogênio do tipo faça você mesmo é caracterizado por requisitos de segurança mais baixos. Isso se deve ao fato de que todas as reações ocorrem dentro da instalação e somente o controle visual dos parâmetros é necessário ao usuário.
Em instalações improvisadas, é possível o vazamento da mistura oxigênio-hidrogênio. Antes de iniciá-los, é necessário verificar a capacidade de aperto completo.
O que é um gerador de hidrogênio
O aquecimento alternativo do hidrogênio em casa pode ser feito de outra maneira - gerando uma mistura de hidrogênio e oxigênio. É uma boa alternativa ao gás natural - a temperatura média de combustão pode chegar a 3000 graus. Isso requer um queimador de hidrogênio especial para aquecimento, capaz de suportar um alto grau de aquecimento.
Um diagrama detalhado consiste nos seguintes elementos:
- Gerador de hidrogênio eficiente para aquecimento, processando a mistura decompondo a água em componentes. Catalisadores também são usados para otimizar a reação;
- Tubulação do queimador do gerador. Necessário para criar uma chama aberta;
- Caldeira. Nesse caso, ele atua como um dispositivo de troca de calor. O queimador está localizado no forno e, com a sua ajuda, o meio de aquecimento é aquecido no sistema.
Para fabricar caldeiras de aquecimento a hidrogênio com as próprias mãos, elas geralmente fazem a modernização de equipamentos já instalados, de acordo com o esquema acima. Em termos financeiros, isso é muito mais econômico do que comprar uma caldeira de fábrica. No entanto, a área que será ocupada pela usina de hidrogênio designada para aquecer a casa está aumentando.
Aspectos positivos e desvantagens dos sistemas de aquecimento a hidrogênio
Para cada consumidor, as características operacionais do dispositivo de aquecimento são de grande importância.As instalações da fábrica de bricolage e as caldeiras de aquecimento a hidrogênio diferem em eficiência. Você pode encontrar vários esquemas de trabalho que podem ser montados. Mas, ao mesmo tempo, sua capacidade calculada será diferente da capacidade real, e o indicador de eficiência geralmente não excede 75-80%. É por isso que a organização do aquecimento do hidrogênio com as próprias mãos é recomendada com a ajuda de caldeiras confiáveis ou geradores fabricados em fábrica.
Considere as qualidades positivas dos aparelhos de aquecimento, nos quais a mistura hidrogênio-oxigênio atua como refrigerante:
- Suprimentos de combustível quase ilimitados. Para reabastecer uma caldeira de aquecimento a hidrogênio, é necessária água comum:
- Baixo consumo de energia. Para a operação de uma usina com potência de 27 kW, é necessário fornecer um volume máximo de eletricidade de 0,3 kW / h:
- Sem monóxido de carbono prejudicial. Durante a combustão da mistura hidrogênio-oxigênio, apenas uma pequena quantidade de vapor de água é liberada.
Os especialistas sabem que, quando um gerador de hidrogênio é usado para aquecimento, o gás resultante é classificado como explosivo. Não tem cheiro e cor - é impossível para uma pessoa determinar sua presença e concentração na sala. A temperatura de ignição é de 540 graus, o que a classifica como explosiva. É por isso que as instalações caseiras devem ser verificadas quanto à operação correta.
Ao adquirir um gerador de aquecimento a hidrogênio, é recomendável perguntar sobre a disponibilidade de uma caldeira ou trocador de calor projetada para ele. Ele deve ser projetado para suportar as altas temperaturas características da mistura de hidrogênio.
O fator limitante na aquisição de um gerador de fábrica para aquecimento de fábrica é o seu custo. O modelo Star 1.1 mais popular, com capacidade de 27 kW, pode ser adquirido por 50 mil rublos. Além disso, pelo menos uma vez por ano, é necessário substituir a unidade catalisadora, projetada para aumentar a eficiência de uma caldeira de aquecimento a hidrogênio, fabricada por você mesmo.
No futuro, o sistema de aquecimento a hidrogênio no futuro próximo competirá seriamente com o tradicional. Isso será facilitado por uma diminuição no custo do equipamento, bem como um aumento na sua eficiência.
Equipamento
Além de um gerador de hidrogênio, outros componentes são necessários para criar um sistema de aquecimento completo. Como o dispositivo em questão é apenas uma fonte de combustível, é necessário escolher o restante do equipamento corretamente. O esquema clássico de um gerador de hidrogênio para aquecimento prevê a conexão a um sistema de abastecimento de água, bem como o fornecimento obrigatório de ar. Portanto, na sala onde o gerador será instalado, primeiro é necessário organizar o acesso constante a esses componentes.
Queimador de hidrogênio
Primeiro você precisa escolher o queimador de hidrogênio certo para o aquecimento. É melhor comprar ou fazer o modelo você mesmo, que inclui 4 bicos. Para isso, os componentes projetados para gás natural são adequados. O diâmetro dos bocais será suficiente para manter o processo de combustão.
Caldeira a hidrogênio
É necessário organizar o processo de transferência de energia térmica da chama do queimador para a água nos tubos. Para isso, você pode usar qualquer caldeira de combustível sólido. Uma vez que não será utilizado para o fim a que se destina, pode ser preenchido com pedras de granito, elas desempenharão várias funções ao mesmo tempo.
- Distribuição uniforme de calor de uma caldeira de aquecimento movida a hidrogênio feita por si mesmo para um transportador de calor;
- Mesmo depois que a mistura parar de queimar, a energia térmica acumulada será transferida do granito para a água nos canos por algum tempo;
- Proteção do trocador de calor de uma instalação de hidrogênio, projetada para aquecer uma casa da exposição direta a chamas. Isso aumentará significativamente a vida útil.
Ao instalar um sensor de chama no queimador, você pode aumentar a segurança de todo o sistema. No caso de atenuação imprevista, o sensor sinalizará ao gerador para interromper o fluxo da mistura no queimador.
Dicas de aquecimento de hidrogênio
Todos os outros elementos de aquecimento a hidrogênio instalados por si mesmo não diferem do esquema padrão. O único requisito adicional para eles é a capacidade de desempenhar suas funções em condições de temperatura elevada. Como, de acordo com o esquema de um gerador de hidrogênio para aquecimento, a temperatura máxima da chama pode atingir 3000 graus, é necessário fornecer medidas para estabilizar o aquecimento do líquido de refrigeração. Um deles é o carregamento de pedras acima descrito no forno de uma caldeira de combustível sólido. Também é recomendável fazer a seguinte modernização da caldeira de aquecimento a hidrogênio.
- Instale sensores de temperatura dentro do trocador de calor. Eles sinalizarão o excesso do nível de aquecimento da água;
- No dispositivo do queimador de hidrogênio, adicione válvulas de corte automáticas conectadas ao sensor de temperatura na caldeira.
É proibida a auto-modificação de um gerador de aquecimento a hidrogênio. Isso aumentará a probabilidade de vazamento da mistura oxigênio-hidrogênio gerada na sala.
Como o hidrogênio aquece a casa com suas próprias mãos, a saber: circuito, instalação, caldeira, gerador, queimador e outros componentes estão disponíveis em uma pequena variedade - é recomendável entrar em contato apenas com fabricantes confiáveis. Eles incluem a Star Industries, cujos produtos são projetados para residências particulares e grandes edifícios industriais e comerciais. Você pode ver o modelo deles assistindo ao vídeo.
