Réduire le coût d'exploitation des systèmes de chauffage est l'une des tâches urgentes de notre époque. Pour ce faire, vous devez utiliser des appareils économiques, des radiateurs avec une dissipation thermique maximale et un système de tuyauterie fiable. En tant que type de vecteur énergétique alternatif, vous pouvez envisager de chauffer votre maison à l'hydrogène de vos propres mains: un schéma, une installation, une chaudière, un générateur, pour lesquels le brûleur a sa qualité et sa conception spécifiques.
Le principe de fonctionnement d'un système de chauffage à l'hydrogène
La base du fonctionnement du chauffage à l'hydrogène à la maison a été prise par la méthode de libération d'une grande quantité d'énergie thermique lors de l'interaction des molécules d'hydrogène et d'oxygène. Le seul sous-produit de cette réaction est l'eau ordinaire. Pour l'application pratique de ce principe, des modèles industriels de chaudières à hydrogène ont d'abord été développés.
Ils occupaient une surface assez grande et avaient une efficacité relativement faible - jusqu'à 80%. À la suite du développement des technologies de l'entreprise, les fabricants ont effectué un certain nombre d'améliorations, dont le résultat a été une installation d'hydrogène pour chauffer une maison.
Pour son fonctionnement, les conditions suivantes doivent être remplies :
- Fournir une connexion à une source de liquide. Le plus souvent, il s'agit d'un système de plomberie conventionnel. La consommation dépend de la puissance de la chaudière ;
- Source de courant. Pour maintenir la réaction d'électrolyse, une connexion électrique est nécessaire ;
- Remplacement périodique du catalyseur. La période dépend du modèle et de la puissance de la chaudière.
Contrairement aux installations de gaz à combustible solide, le chauffage à l'hydrogène de vos propres mains se caractérise par des exigences de sécurité moindres. Cela est dû au fait que toutes les réactions ont lieu à l'intérieur de l'installation et que l'utilisateur n'a besoin que d'un contrôle visuel des paramètres.
Dans les installations improvisées, des fuites d'un mélange oxygène-hydrogène sont possibles. Avant de les démarrer, il est nécessaire de vérifier l'étanchéité complète du conteneur.
Qu'est-ce qu'un générateur d'hydrogène
Le chauffage alternatif à l'hydrogène à la maison peut être fait d'une autre manière - en générant un mélange d'hydrogène et d'oxygène. C'est une bonne alternative au gaz naturel - la température moyenne de combustion peut atteindre 3000 degrés. Cela nécessite un brûleur de chauffage à hydrogène spécial qui sera capable de résister à un degré de chauffage aussi élevé.
Le schéma détaillé comprend les éléments suivants :
- Un générateur d'hydrogène efficace pour le chauffage qui traite le mélange en décomposant l'eau en ses constituants. Des catalyseurs sont également utilisés pour optimiser la réaction ;
- Tuyauterie du brûleur du générateur. Nécessaire pour créer des flammes nues ;
- Chaudière. Dans ce cas, il agit comme un échangeur de chaleur. Le brûleur est situé dans la chambre de combustion et avec son aide, le caloporteur du système est chauffé.
Afin de fabriquer des chaudières à hydrogène de leurs propres mains, ils procèdent le plus souvent à la modernisation d'équipements déjà installés selon le schéma ci-dessus. En termes financiers, c'est beaucoup plus économique que d'acheter une chaudière d'usine. Cependant, la surface qui sera occupée par l'usine à hydrogène destinée au chauffage de la maison augmente.
Avantages et inconvénients des systèmes de chauffage à l'hydrogène
Pour chaque consommateur, les caractéristiques de fonctionnement de l'appareil de chauffage sont d'une grande importance. Les installations d'usine à faire soi-même et les chaudières à hydrogène diffèrent par leur efficacité. Vous pouvez trouver plusieurs schémas de travail que vous pouvez assembler vous-même. Mais en même temps, leur puissance calculée sera différente de la puissance réelle et l'indicateur d'efficacité ne dépasse souvent pas 75 à 80%. C'est pourquoi il est recommandé d'organiser le chauffage à l'hydrogène de vos propres mains à l'aide de chaudières fiables ou de générateurs fabriqués en usine.
Considérez les qualités positives des appareils de chauffage, dans lesquels un mélange hydrogène-oxygène agit comme caloporteur:
- Réserves de carburant pratiquement illimitées. Pour faire le plein d'une chaudière à hydrogène, il faut de l'eau ordinaire :
- Faible consommation d'énergie. Pour le fonctionnement d'une unité de 27 kW, il est nécessaire de prévoir un volume maximum d'électricité de 0,3 kW/h :
- Absence de gaz de monoxyde de carbone nocifs. Lors de la combustion du mélange hydrogène-oxygène, seule une faible quantité de vapeur d'eau est libérée.
Les experts savent que lorsqu'un générateur d'hydrogène fonctionne pour le chauffage, le gaz résultant est renvoyé au groupe des explosifs. Il est inodore et incolore - il est impossible pour une personne de déterminer sa présence et sa concentration dans une pièce. La température d'inflammation est de 540 degrés, ce qui le rend explosif. C'est pourquoi le bon fonctionnement des installations fabriquées par nos soins doit être vérifié.
Lors de l'achat d'un générateur de chaleur à hydrogène, il est recommandé de se renseigner sur la disponibilité d'une chaudière ou d'un échangeur de chaleur conçu pour cela. Il doit être conçu pour résister aux températures élevées typiques d'un mélange d'hydrogène.
Le facteur limitant dans l'achat d'un générateur fabriqué en usine pour le chauffage fabriqué en usine est son coût. Le modèle le plus populaire Star 1.1 d'une capacité de 27 kW peut être acheté pour 50 000 roubles. Aussi, au moins une fois par an, il est nécessaire de remplacer l'unité catalytique destinée à augmenter le rendement d'une chaudière de chauffage à hydrogène, même réalisée à la main.
À l'avenir, le système de chauffage à l'hydrogène concurrencera sérieusement le système traditionnel dans un avenir proche. Ceci sera facilité par une réduction du coût de l'équipement, ainsi qu'une augmentation de son efficacité.
Équipement
Pour créer un système de chauffage à part entière, en plus d'un générateur d'hydrogène, d'autres composants sont nécessaires. L'appareil en question n'étant qu'une source de carburant, il est nécessaire de bien sélectionner le reste de l'équipement. Le schéma classique d'un générateur d'hydrogène pour le chauffage prévoit le raccordement au système d'alimentation en eau, ainsi que la fourniture obligatoire d'air. Par conséquent, dans la pièce où le générateur sera installé, il est tout d'abord nécessaire d'organiser un accès constant à ces composants.
Brûleur à hydrogène
Vous devez d'abord choisir le bon brûleur à hydrogène pour le chauffage. Il est préférable d'acheter ou de fabriquer vous-même un modèle comprenant 4 buses. Pour cela, des composants conçus pour le gaz naturel conviennent. Le diamètre de la buse dont les buses seront suffisantes pour maintenir le processus de combustion.
Chaudière à hydrogène
Il est nécessaire d'organiser le processus de transfert d'énergie thermique de la flamme du brûleur à l'eau dans les tuyaux. Pour cela, vous pouvez utiliser n'importe quelle chaudière à combustible solide. Étant donné que sa chambre de combustion ne sera pas utilisée aux fins prévues - elle peut être remplie de pierres de granit, elles rempliront plusieurs fonctions à la fois.
- Distribution uniforme de la chaleur d'une chaudière à hydrogène de bricolage à un liquide de refroidissement ;
- Même après l'arrêt de la combustion du mélange, l'énergie thermique accumulée sera encore transférée du granit à l'eau dans les tuyaux pendant un certain temps ;
- Protection de l'échangeur de chaleur d'une installation à hydrogène, destinée à chauffer la maison d'une exposition directe aux flammes. Cela augmentera considérablement la durée de vie.
En installant un capteur de flamme sur le brûleur, la sécurité de l'ensemble du système peut être augmentée. En cas d'atténuation inattendue, le capteur enverra un signal au générateur pour arrêter l'écoulement du mélange dans le brûleur.
Conseils pour organiser le chauffage à l'hydrogène
Tous les autres éléments chauffants à hydrogène auto-installés ne sont pas différents du schéma standard. La seule exigence supplémentaire pour eux est la capacité d'exercer leurs fonctions à une température de fonctionnement accrue. Étant donné que, selon le schéma d'un générateur d'hydrogène pour le chauffage, la température maximale de la flamme peut atteindre 3000 degrés, il est nécessaire de prévoir des mesures pour stabiliser le chauffage du liquide de refroidissement. L'un d'eux est le chargement de pierres décrit ci-dessus dans le four d'une chaudière à combustible solide. Il est également recommandé de procéder à la modernisation suivante de la chaudière de chauffage à hydrogène.
- Installez des capteurs de température à l'intérieur de l'échangeur de chaleur. Ils signaleront lorsque le niveau de chauffage de l'eau est dépassé ;
- Ajouter une vanne d'arrêt automatique connectée à la sonde de température de la chaudière au dispositif de brûleur à hydrogène.
L'auto-amélioration du générateur de chauffage à hydrogène est interdite. Cela augmentera la probabilité que le mélange oxygène-hydrogène généré fuie dans la pièce.
Étant donné que le chauffage à l'hydrogène à la maison de vos propres mains, à savoir: le circuit, l'installation, la chaudière, le générateur, le brûleur et d'autres composants sont disponibles dans un petit assortiment - il est recommandé de ne contacter que des fabricants de confiance. Il s'agit notamment de Star Industries, dont les produits sont conçus à la fois pour les maisons privées et les grands bâtiments industriels et commerciaux. Vous pouvez voir leur modèle en regardant la vidéo.
