Ridurre i costi di esercizio degli impianti di riscaldamento è uno dei compiti urgenti del nostro tempo. Per fare ciò, è necessario utilizzare apparecchi economici, radiatori con la massima dissipazione del calore e un sistema di tubazioni affidabile. Come tipo alternativo di vettore energetico, puoi considerare il riscaldamento a idrogeno a casa con le tue mani: uno schema, un'installazione, una caldaia, un generatore, per i quali il bruciatore ha una qualità e un design specifici.
Il principio di funzionamento di un sistema di riscaldamento a idrogeno
La base per il funzionamento del riscaldamento a idrogeno a casa è stata presa dal metodo di rilascio di una grande quantità di energia termica durante l'interazione di molecole di idrogeno e ossigeno. L'unico effetto collaterale di questa reazione è l'acqua naturale. Per l'applicazione pratica di questo principio, sono stati inizialmente sviluppati modelli industriali di caldaie per riscaldamento a idrogeno.
Occupavano un'area abbastanza ampia e avevano un'efficienza relativamente bassa, fino all'80%. Come risultato dello sviluppo delle tecnologie dell'azienda, i produttori hanno apportato una serie di miglioramenti, il cui risultato è stato un'installazione a idrogeno per il riscaldamento di una casa.
Per il suo funzionamento devono essere soddisfatte le seguenti condizioni:
- Fornire una connessione a una fonte di liquido. Molto spesso, questo è un sistema idraulico convenzionale. Il consumo dipende dalla potenza della caldaia;
- Alimentazione elettrica. Per mantenere la reazione di elettrolisi è necessaria una connessione elettrica;
- Sostituzione periodica del catalizzatore. Il periodo dipende dal modello e dalla potenza della caldaia.
A differenza degli impianti a gas a combustibile solido, il riscaldamento a idrogeno con le proprie mani è caratterizzato da requisiti di sicurezza inferiori. Ciò è dovuto al fatto che tutte le reazioni avvengono all'interno dell'impianto e l'utente necessita solo di un controllo visivo dei parametri.
Nelle installazioni improvvisate, è possibile la fuoriuscita di una miscela di ossigeno e idrogeno. Prima di avviarli, è necessario controllare la completa tenuta del contenitore.
Cos'è un generatore di idrogeno
Il riscaldamento alternativo dell'idrogeno in casa può essere effettuato in un altro modo, generando una miscela di idrogeno e ossigeno. È una buona alternativa al gas naturale: la temperatura media di combustione può raggiungere i 3000 gradi. Ciò richiede uno speciale bruciatore di riscaldamento a idrogeno che sarà in grado di sopportare un grado di riscaldamento così elevato.
Lo schema dettagliato è costituito dai seguenti elementi:
- Un efficiente generatore di idrogeno per il riscaldamento che elabora la miscela scomponendo l'acqua nei suoi costituenti. I catalizzatori vengono utilizzati anche per ottimizzare la reazione;
- Tubazioni del bruciatore dal generatore. Necessario per creare fiamme libere;
- Caldaia. In questo caso, funge da scambiatore di calore. Il bruciatore si trova nel focolare e con il suo aiuto viene riscaldato il vettore di calore nel sistema.
Per realizzare caldaie per il riscaldamento a idrogeno con le proprie mani, molto spesso eseguono la modernizzazione delle apparecchiature già installate secondo lo schema sopra. In termini finanziari, questo è molto più economico rispetto all'acquisto di una caldaia di fabbrica. Tuttavia, è in aumento l'area che sarà occupata dalla centrale a idrogeno destinata al riscaldamento della casa.
Pro e contro dei sistemi di riscaldamento a idrogeno
Per ogni consumatore, le caratteristiche operative del dispositivo di riscaldamento sono di grande importanza. Le installazioni di fabbrica fai-da-te e le caldaie per il riscaldamento a idrogeno differiscono in termini di efficienza. Puoi trovare diversi schemi di lavoro che puoi assemblare da solo. Ma allo stesso tempo, la loro potenza calcolata sarà diversa da quella effettiva e l'indicatore di efficienza spesso non supera il 75-80%. Ecco perché si consiglia di organizzare il riscaldamento dell'idrogeno con le proprie mani con l'aiuto di caldaie affidabili o generatori fabbricati in fabbrica.
Considera le qualità positive dei dispositivi di riscaldamento, in cui una miscela di idrogeno e ossigeno funge da vettore di calore:
- Riserve di carburante praticamente illimitate. Per rifornire una caldaia per il riscaldamento a idrogeno, è necessaria acqua normale:
- Basso consumo energetico. Per il funzionamento di un'unità da 27 kW, è necessario fornire un volume massimo di energia elettrica di 0,3 kW / h:
- Mancanza di gas nocivi di monossido di carbonio. Durante la combustione della miscela idrogeno-ossigeno viene rilasciata solo una piccola quantità di vapore acqueo.
Gli esperti sanno che quando un generatore di idrogeno funziona per il riscaldamento, il gas risultante viene riferito al gruppo di esplosivi. È inodore e incolore: è impossibile per una persona determinarne la presenza e la concentrazione in una stanza. La temperatura di accensione è di 540 gradi, il che lo rende esplosivo. Ecco perché le installazioni fatte da sé devono essere controllate per il corretto funzionamento.
Quando si acquista un generatore di riscaldamento a idrogeno, si consiglia di informarsi sulla disponibilità di una caldaia o di uno scambiatore di calore progettati per esso. Deve essere progettato per resistere alle elevate temperature tipiche di una miscela di idrogeno.
Il fattore limitante nell'acquisto di un generatore fabbricato in fabbrica per il riscaldamento fabbricato in fabbrica è il suo costo. Il modello più popolare Star 1.1 con una capacità di 27 kW può essere acquistato per 50 mila rubli. Inoltre, almeno una volta all'anno, è necessario sostituire l'unità catalitica progettata per aumentare l'efficienza di una caldaia per riscaldamento a idrogeno, anche realizzata a mano.
In futuro, il sistema di riscaldamento a idrogeno competerà seriamente con quello tradizionale nel prossimo futuro. Ciò sarà facilitato da una riduzione del costo delle attrezzature e da un aumento della sua efficienza.
Attrezzatura
Per creare un sistema di riscaldamento a tutti gli effetti, oltre a un generatore di idrogeno, sono necessari altri componenti. Poiché il dispositivo in questione è solo una fonte di carburante, è necessario selezionare correttamente il resto dell'attrezzatura. Lo schema classico di un generatore di idrogeno per il riscaldamento prevede il collegamento al sistema di approvvigionamento idrico, nonché la fornitura obbligatoria di aria. Pertanto, nella stanza in cui verrà installato il generatore, prima di tutto è necessario organizzare un accesso costante a questi componenti.
Bruciatore a idrogeno
Per prima cosa devi scegliere il giusto bruciatore a idrogeno per il riscaldamento. È meglio acquistare o realizzare un modello che includa 4 ugelli. Per questo, sono adatti i componenti progettati per il gas naturale. Il diametro dell'ugello di cui ugelli sarà sufficiente per mantenere il processo di combustione.
Caldaia ad idrogeno
È necessario organizzare il processo di trasferimento dell'energia termica dalla fiamma del bruciatore all'acqua nei tubi. Per questo, puoi usare qualsiasi caldaia a combustibile solido. Poiché il suo focolare non verrà utilizzato per lo scopo previsto: può essere riempito con pietre di granito, eseguiranno diverse funzioni contemporaneamente.
- Distribuzione uniforme del calore da una caldaia per riscaldamento a idrogeno fai-da-te a un refrigerante;
- Anche dopo l'arresto della combustione della miscela, l'energia termica accumulata verrà ancora trasferita dal granito all'acqua nelle tubazioni per qualche tempo;
- Protezione dello scambiatore di calore di un impianto a idrogeno, progettato per riscaldare la casa dall'esposizione diretta alla fiamma. Ciò aumenterà significativamente la durata.
Installando un sensore di fiamma sul bruciatore, è possibile aumentare la sicurezza dell'intero sistema. In caso di attenuazione imprevista, il sensore segnalerà al generatore di interrompere il flusso della miscela nel bruciatore.
Suggerimenti per organizzare il riscaldamento a idrogeno
Tutti gli altri elementi riscaldanti a idrogeno autoinstallati non sono diversi dallo schema standard. L'unico requisito aggiuntivo per loro è la capacità di svolgere le loro funzioni a una temperatura operativa maggiore. Poiché secondo lo schema di un generatore di idrogeno per il riscaldamento, la temperatura massima della fiamma può raggiungere i 3000 gradi, è necessario prevedere misure per stabilizzare il riscaldamento del liquido di raffreddamento. Uno di questi è il caricamento di pietre sopra descritto nella fornace di una caldaia a combustibile solido. Si consiglia inoltre di eseguire il seguente ammodernamento della caldaia per il riscaldamento a idrogeno.
- Installare i sensori di temperatura all'interno dello scambiatore di calore. Segnalano il superamento del livello di riscaldamento dell'acqua;
- Aggiungere una valvola di intercettazione automatica collegata al sensore di temperatura della caldaia al dispositivo bruciatore a idrogeno.
È vietato l'auto-aggiornamento del generatore di riscaldamento a idrogeno. Ciò aumenterà la probabilità che la miscela ossigeno-idrogeno generata fuoriesca nella stanza.
Poiché il riscaldamento dell'idrogeno a casa con le tue mani, vale a dire: circuito, installazione, caldaia, generatore, bruciatore e altri componenti sono disponibili in un piccolo assortimento, si consiglia di contattare solo produttori di fiducia. Questi includono Star Industries, i cui prodotti sono progettati sia per abitazioni private che per grandi edifici industriali e commerciali. Puoi vedere il loro modello guardando il video.
