Prinsip-prinsip energi alternatif semakin mendapatkan perhatian konsumen. Dalam banyak hal ini difasilitasi oleh kenaikan tarif untuk pembawa energi tradisional, serta gangguan berkala di pasar jasa.
Dalam keadaan ini, boiler pemanas hidrogen dianggap sebagai salah satu jenis perangkat bahan bakar terbarukan yang paling menjanjikan, yaitu gas H2.
Sebelum memutuskan untuk membeli unit seperti itu, perlu untuk membiasakan diri dengan prinsip operasinya, untuk mengevaluasi kelebihan dan kekurangan menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar. Masalah-masalah ini telah dipelajari oleh kami dan dirinci dalam artikel.
Selain itu, kami menjabarkan parameter yang harus dipertimbangkan ketika memilih boiler, memberikan tip pengoperasian dan menyiapkan tinjauan umum generator hidrogen pabrik terbaik. Penggemar instruksi praktis buatan sendiri untuk merakit unit dengan tangan Anda sendiri.
Sifat hidrogen sebagai bahan bakar
Seperti disebutkan di atas, bahan bakar untuk unit tersebut adalah hidrogen, gas paling ringan di alam, kurang warna dan bau. Di antara kelebihannya bisa disebut sejumlah besar panas yang dilepaskan selama pembakaran H2 (121 MJ / kg, sementara hanya 40 MJ / kg dilepaskan selama pembakaran propana).
Dalam kondisi normal, hidrogen terbakar pada suhu + 2000 ° C, tetapi dengan bantuan katalis dapat dikurangi hingga + 300 ° C. Ini memungkinkan Anda membuat boiler dari baja anggaran, dan bukan dari logam tanah langka yang mahal.
Hidrogen tidak beracun, yang menjamin keamanan penggunaannya dalam kehidupan sehari-hari. Ketika zat ini dibakar, uap air diperoleh yang memperbaiki iklim mikro dalam ruangan dan tidak membutuhkan cerobong asap.
Saat menggunakan hidrogen, aturan keamanan harus diperhatikan dengan ketat: jika gas digunakan secara tidak benar atau bersentuhan dengan api terbuka, ledakan destruktif dapat terjadi
Di antara kelemahannya adalah meningkatnya ledakan hidrogen, terutama ketika dicampur dengan udara atau oksigen, yang mengarah pada pembentukan gas detonasi.
Keuntungan dan kerugian dari boiler hidrogen
Kekuatan dari perangkat tersebut adalah:
- Keramahan lingkungan penuh. Produk penguraian air tidak membahayakan atmosfer, mereka sepenuhnya aman untuk kesehatan manusia dan hewan peliharaan.
- Tingkat efisiensi tinggiyang bisa mencapai 96%. Ini secara signifikan lebih tinggi daripada efisiensi diesel, gas alam atau batubara.
- Menghemat sumber daya alam melalui penggunaan sumber energi alternatif.
- Harga rendah menerima kalori. Ada cukup air dan beberapa listrik untuk perangkat semacam itu.
Pada saat yang sama, perangkat tersebut memiliki kelemahan.
Di antara minusnya termasuk nuansa berikut:
- Menuntut pemeliharaan. Untuk tingkat produksi tertinggi H2, perlu mengganti pelat logam setiap tahun. Selain mengganti elektroda, katalis harus ditambahkan secara teratur untuk menghasilkan jumlah energi yang direncanakan. Frekuensi prosedur ini tergantung pada daya, serta pada fitur-fitur model tertentu.
- Harga tinggi - Instalasi pabrik akan menelan biaya tidak kurang dari 35-40 ribu rubel.
- Bahaya ledakan dengan peningkatan tekanan normal di boiler.
- Kekurangan silinder hidrogen - mereka sangat jarang terlihat memberikan promosi.
- Pilihan terbatas. Karena perangkat pemanas seperti itu tidak terlalu umum di pasar Rusia, tidak selalu memungkinkan untuk dengan cepat menemukan model yang cocok, serta mencari spesialis yang kompeten untuk pemasangan dan perbaikan peralatan.
- Kebutuhan akan komunikasi. Agar perangkat berfungsi, diperlukan koneksi konstan ke catu daya untuk reaksi elektrolisis, serta sumber air, laju aliran yang bergantung pada daya perangkat, diperlukan.
Perlu dicatat bahwa produsen menaruh perhatian besar pada teknologi baru, berusaha untuk meningkatkan boiler hidrogen, menghilangkan atau meminimalkan kerugian.
Prinsip pengoperasian unit pemanas
Karena aktivitasnya, H2 dalam bentuk murni itu tidak terjadi di alam, namun, cukup mudah untuk mengisolasinya dari air biasa dengan elektrolisis, sementara oksigen gas juga dilepaskan.
Pada gambar yang disajikan, Anda dapat melihat diagram skematik dari peralatan pemanas yang beroperasi pada hidrogen, yang menunjukkan semua elemen struktural (+)
Agar pemanas berfungsi, pertama Anda harus mendapatkan H2. Ini terjadi di kompartemen khusus yang disediakan untuk reaksi serupa terjadi. Cairan dituangkan ke dalam wadah di mana pelat logam direndam.
Mereka dilengkapi dengan arus listrik dengan kemurnian yang dipilih khusus, di bawah pengaruh yang H dilepaskan2 dan tentang2, dan juga sebagai produk sampingan - uap air.
Campuran yang dihasilkan dilewatkan melalui alat khusus - pemisah kimia, yang memungkinkan untuk mengisolasi hidrogen, memisahkannya dari kotoran lain. Gas murni disuplai ke burner tempat katup dipasang.
Ini menghambat pergerakan H2 ke sisi lain, yang mencegah ledakan. Dalam hal ini, oksigen dan uap air melalui sistem lain akan jatuh ke wadah khusus.
Selanjutnya, gas hidrogen melewati unit pelindung dan memasuki ruang bakar. Di sini ia bereaksi dengan gas di hadapan katalis, sebagai akibatnya panas dihasilkan, yang memasuki sistem pemanas rumah melalui penukar panas.
Uap air yang dilepaskan di dalam ruangan melalui saluran yang dialokasikan secara khusus dikembalikan ke tangki elektrolit, sehingga menggunakan proses resirkulasi.
Penyesuaian daya dilakukan menggunakan saluran yang dilengkapi secara khusus, yang jumlahnya dapat mencapai enam. Katalis terkandung di dalam masing-masing perangkat ini, sehingga ketika itu dimulai, proses produksi panas dimulai.
Aliran gas, dipanaskan hingga suhu 40 ° C, mulai bergerak ke penukar panas yang terletak di ruang pembakaran.
Berkat struktur yang terpisah, saluran dapat bertindak secara independen satu sama lain, yang memungkinkan Anda untuk hanya memasukkan sebagian saja.
Proses menghasilkan hidrogen dalam peralatan elektrolisis modern sepenuhnya otomatis. Satu-satunya proses manual adalah mengisi sistem dengan air.
Model modern juga dilengkapi dengan berbagai perangkat, misalnya, indikator ketinggian air dan sensor tekanan, yang memungkinkan mereka bekerja dalam mode otomatis dan merespons segera dalam situasi yang tidak terduga.
Komponen unit hidrogen
Desain sistem pemanas berbasis hidrogen cukup sederhana.
Ketelmemainkan peran penukar panas adalah elemen utama di mana hidrogen diproduksi.
Boiler berbahan bakar hidrogen dapat dirakit dari elemen yang tersedia, dan untuk operasinya hanya diperlukan air biasa atau suling (+)
Electrolyzer - bagian aktif utama boiler, di mana reaksi elektrolitik terjadi, mengarah pada penguraian air menjadi H2 dan tentang2. Unsur ini adalah reservoir yang diisi dengan air, di mana elektroda logam ditempatkan yang memiliki konduktivitas arus maksimum.
Kabel dihubungkan ke pelat, melalui mana listrik disuplai.
Pembakar - perangkat yang berkontribusi terhadap pemanasan cairan pendingin dalam sistem pemanas. Terletak di ruang bakar, percikan disuplai untuk menyalakannya.
Katup pembakar - bagian khusus yang terletak di bagian atas perangkat. Berkat detail ini H2, naik, dengan mudah mengatasi penghalang yang tidak dapat diakses oleh zat lain yang dilepaskan, dan masuk langsung ke pembakar.
Dalam boiler hidrogen pabrik, unit kontrol disediakan. Panel menampilkan indikator tegangan dan arus, pengatur daya dan tuas untuk mengatur parameter lainnya
Saluran pipa - komunikasi yang berangkat dari unit dan digunakan untuk memasok panas ke semua kamar rumah. Untuk perpipaan gunakan pipa pemanas dengan diameter 25-32 mm. Saat meletakkan, perhatikan aturan mendasar: diameter setiap cabang berikutnya harus kurang dari yang sebelumnya.
Kriteria Pemilihan Generator
Ketika memutuskan untuk membeli teknik semacam itu, penting untuk memperhatikan kriteria berikut.
Kekuasaan. Untuk peralatan modern, nilai indikator ini dapat sangat bervariasi, yang memungkinkan Anda memilih opsi terbaik untuk rumah kecil dan bangunan dua lantai, tiga lantai.
Konsumsi air rata-rata dalam model generator modern tidak terlalu besar. Dalam 24 jam, untuk pengoperasian perangkat, dibutuhkan sekitar 5,5 liter, yang menghasilkan 1,2-2 liter bahan bakar
Jumlah sirkuit. Pada peralatan bertenaga hidrogen, sirkuit pemanas biasanya dipasang. Dalam beberapa model, instalasi tambahan dari sirkuit kedua (pemanasan) juga disediakan.
Penggunaan listrik. Teknologi saat ini memungkinkan untuk mencapai keluaran panas yang sangat baik menggunakan listrik minimum. Konsumsi energi berbagai jenis generator bervariasi dari 1,2 hingga 3 kW dalam 1 jam.
Konsumsi daya yang rendah dicapai karena fakta bahwa boiler hidrogen tidak bekerja terus menerus, tetapi hanya untuk mempertahankan suhu tertentu di dalam ruangan.
Pabrikan. Lebih baik memilih produsen yang tepercaya (Italia, AS). Anda harus waspada terhadap produk berkualitas rendah yang ditawarkan oleh perusahaan yang meragukan dengan harga yang sangat rendah.
Kiat pengoperasian boiler
Untuk meningkatkan fungsionalitas unit, penting untuk mematuhi instruksi yang terlampir. Anda dapat meningkatkan pengoperasian perangkat dengan menambahkan detail tambahan (dalam hal ini, Anda harus benar-benar mengikuti aturan keselamatan).
Detektor api yang dipasang pada burner meningkatkan keamanan sistem. Ketika api padam, perangkat secara otomatis mematikan aliran gas yang mudah terbakar ke dalam kompor, sehingga mencegahnya memasuki ruangan.
Dimungkinkan untuk memasang sensor khusus di bagian internal penukar panas, yang memungkinkan melacak peningkatan indikator pemanas air, serta melengkapi desain burner dengan katup penutup.
Cukup menghubungkannya langsung ke sensor suhu sehingga boiler akan mati secara otomatis segera setelah pemanasan mencapai nilai yang ditentukan.
Ini juga berguna untuk memasang perangkat pendingin boiler standar.
Perangkat hidrogen dapat digunakan tidak hanya sebagai satu-satunya peralatan pemanas di rumah, tetapi juga dikombinasikan dengan sistem pemanas lainnya. Pembangkit panas utama dalam hal ini dapat beroperasi dalam mode suhu rendah.
Jika mematuhi standar operasi, unit bertenaga hidrogen akan berfungsi selama lebih dari selusin tahun. Meskipun masa garansi untuk perangkat tersebut adalah 15 tahun, dalam praktiknya mereka dapat bekerja secara efisien selama 20-30 tahun.
Perbaikan perangkat semacam itu tidak akan sulit bagi pengrajin yang berpengalaman, karena diagram rangkaian boiler hidrogen tidak terlalu berbeda dengan analog yang beroperasi pada jenis bahan bakar lainnya.
5 Generator Hidrogen Pabrik Teratas
Perusahaan pertama yang memproduksi dan mematenkan teknologi boiler bahan bakar hidrogen adalah perusahaan Italia Giacomini. Dia berspesialisasi dalam perangkat berdasarkan metode lingkungan menghasilkan energi: pompa panas bumi, panel surya dan lainnya.
H2ydroGEM adalah ruang pembakaran katalitik, di setiap tanduk yang ada zat yang mempercepat reaksi pembakaran hidrogen. Karena ini, proses terjadi pada suhu yang relatif rendah.
Saat ini, model tersebut dibuat oleh perusahaan-perusahaan Amerika, Cina, Eropa, tetapi jangkauannya tidak terlalu luas dibandingkan dengan boiler yang beroperasi pada jenis bahan bakar lainnya.
Model pabrik terbaik dari sistem hidrogen
Di antara model yang paling populer, kami perhatikan:
- MegaTank100 - generator didukung oleh listrik dari jaringan. Ia memiliki sistem perlindungan multi-level yang andal terhadap panas berlebih dan korsleting, yang menjamin pekerjaan yang aman dan produktif. Biaya model tergantung pada konfigurasinya.
- STAR-2000 - unit mahal (> 200.000 rubel) memiliki karakteristik teknis yang sangat baik. Terlepas dari kenyataan bahwa generator ini mengkonsumsi energi minimum, ia mampu memanaskan ruangan dengan luas 251-300 meter persegi.
- Kingkar - perangkat yang dioperasikan jaringan yang memiliki properti kerja yang sangat baik. Biaya model cukup tinggi - sekitar 100 ribu rubel, tetapi diganti dengan konsumsi energi yang ekonomis.
- H2-2 - Peralatan Italia dari kelas "ekstra" dengan harga tinggi (sekitar 250.000 rubel). memungkinkan untuk memanaskan udara di ruang yang luas (dari 300 m3 dan di atas) dengan konsumsi listrik minimum.
- Energi bebas - perangkat berkualitas tinggi dengan biaya yang terjangkau di kisaran 15-35 ribu rubel (harga tergantung pada daya dan karakteristik lainnya). Dilengkapi dengan unit kontrol yang mengotomatisasi banyak proses, sensor multi-level untuk pengaturan tegangan dan tekanan.
Ada juga model lain dalam kategori harga berbeda.
Cara membuat boiler sendiri
Generator pemanas memiliki konstruksi yang cukup ringan. Dengan tingkat keterampilan tertentu, Anda dapat memasang perangkat sendiri. Pada saat yang sama, karena meledaknya campuran hidrogen, pekerjaan semacam itu membutuhkan tanggung jawab ekstrem, pengetahuan tentang prosedur keselamatan, dan pengalaman dalam memasang perangkat tersebut.
Dengan pembuatan perangkat yang independen, tidak mungkin menyingkirkan biaya finansial yang besar, karena lebih baik membeli beberapa komponen yang sudah jadi. Risiko tinggi membuat kita berpikir tentang pengaturan pabrik tempat produsen memberikan jaminan jangka panjang.
Proses pembuatan boiler hidrogen dengan tangan Anda sendiri dapat dibagi menjadi beberapa tahap.
Langkah 1 – pelaksanaan gambar dan persiapan bahan. Pertama-tama, proyek serupa harus ditemukan di Internet untuk memikirkan fixture berdasarkan pada mereka yang akan memenuhi semua kondisi dan kemungkinan.
Penting untuk menghitung secara akurat semua indikator, dan pertama-tama, daya yang diperlukan, dan juga untuk memutuskan bahan-bahan yang akan digunakan untuk pembuatan boiler. Paduan feromagnetik dianggap sebagai pilihan terbaik, tetapi wadah yang terbuat dari stainless steel cukup cocok.
Meskipun memanaskan generator hidrogen mungkin memiliki desain yang berbeda, detail berikut tetap tidak berubah:
- Sumber daya 12 volt;
- reservoir tempat struktur akan berlokasi;
- Pengontrol PWM dengan kekuatan minimal 30 A;
- beberapa tabung dengan diameter berbeda yang terbuat dari stainless steel;
- lembaran baja;
- gergaji besi untuk logam;
- pembakar gas - lebih baik selesai, dibeli di toko.
Langkah 2 – membuat elektrolit. Untuk pembuatan pelat, yang akan dilengkapi dengan electrolyzer, Anda perlu mengambil selembar baja dengan ketebalan sedang. Menggunakan gunting untuk logam, gergaji besi atau alat lain, itu dipotong menjadi strip yang sama dalam jumlah 18 atau lebih banyak potongan (jumlahnya harus genap).
Dari negara yang kembali, masing-masing dari mereka perlu mengebor lubang untuk baut yang diperlukan untuk menahan elemen-elemen ini dalam elektrolit yang sama sekali tidak bergerak.
Kami membagi semua pelat menjadi anoda dan katoda, tergantung pada kabel divisi yang terhubung, masing-masing, mentransmisikan muatan positif dan negatif.
Penggunaan arus searah lebih efektif daripada penggunaan arus bolak-balik. Cara terbaik adalah menggunakan generator jenis PWM sebagai sumbernya.
Langkah nomor 3 – perakitan sel. Bahan terbaik untuk membuat elemen ini adalah stainless steel. Konstruksi persegi panjang atau persegi yang kuat dilas dari logam, setelah itu air atau campuran H dituangkan ke dalamnya2O dengan katalis, serta pelat yang disiapkan dengan kabel yang terhubung.
Langkah 4 – koneksi burner. Burner dipasang di bagian atas perangkat - lebih baik menggunakan model yang dibeli, yang dapat Anda beli di toko khusus.
Langkah nomor 5 – instalasi dan koneksi pemisah, yang diperlukan untuk alokasi gas hidrogen dari campuran.
Kesimpulannya, sebuah pipa diletakkan di mana H2 akan naik ke kompor, serta elemen yang menghilangkan panas dan mendistribusikannya ke seluruh rumah yang terhubung.
Air mana yang lebih baik - biasa atau suling
Salah satu pertanyaan yang sering diajukan oleh pemilik boiler hidrogen adalah tentang air yang digunakan untuk mengoperasikan perangkat.
Air suling untuk pengoperasian boiler hidrogen dapat dibeli di toko atau mengatur produksinya sendiri menggunakan instalasi sederhana
Menurut para ahli, pabrik atau perangkat buatan menunjukkan kinerja terbaik ketika bekerja pada air suling, yang ditambahkan sangat sedikit natrium hidroksida (untuk 10 liter H2O - satu sendok makan).
Namun, boiler hidrogen juga dapat berfungsi dengan baik dengan air leding, hal utama adalah bahwa itu tidak mengandung garam logam berat.
Dalam video di bawah ini Anda akan melihat gambaran umum model boiler gas yang ditenagai bahan bakar hidrogen, yang diproduksi oleh perusahaan Korea terkenal DAEWOO.
Hidrogen bukan tanpa alasan disebut bahan bakar masa depan: gas ini dapat menjadi sumber daya yang hampir tak terbatas dari bahan bakar ramah lingkungan yang murah, yang dapat digunakan di berbagai pabrik.
Boiler berbahan bakar hidrogen, diproduksi di pabrik atau sendiri, akan menciptakan sistem pemanas yang otonom. Ini akan membantu mengurangi secara signifikan pembayaran dalam layanan perumahan dan komunal, dan akan memecahkan masalah mempertahankan suhu yang nyaman di ruang keluarga dan ruang utilitas.
Memiliki pengalaman menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar? Ingin bertanya tentang topik ini atau memberi tahu tentang penemuan Anda? Silakan komentari publikasi, berpartisipasi dalam diskusi dan tinggalkan foto-foto produk buatan Anda. Blok umpan balik terletak di bawah.