代替エネルギーの原則はますます消費者の注目を集めています。これは、多くの点で、従来のエネルギーキャリアの関税の引き上げ、およびサービス市場の定期的な混乱によって促進されます。
これらの状況では、水素加熱ボイラーは、ガスHである再生可能燃料デバイスの最も有望なタイプの1つと見なされます2.
そのようなユニットを購入することを決定する前に、燃料として水素を使用することの利点と欠点を評価するために、その動作の原理をよく理解する必要があります。これらの問題は私たちによって調査されており、記事で詳しく説明されています。
さらに、ボイラーを選択する際に考慮すべきパラメーターの概要を示し、操作のヒントを提供し、最高の工場用水素発生器の概要を準備しました。自分の手でユニットを組み立てるための手作りの便利な指示のファン。
燃料としての水素の性質
上述したように、そのようなユニットの燃料は水素であり、自然界で最も軽いガスであり、色や臭いがありません。その利点の中で、Hの燃焼中に放出される大量の熱と呼ぶことができます2 (121 MJ / kg、プロパン燃焼中に放出されるのは40 MJ / kgのみ)。
通常の条件下では、水素は+ 2000°Cの温度で燃焼しますが、触媒の助けを借りて+ 300°Cに下げることができます。これにより、高価な希土類金属ではなく、低価格の鋼からボイラーを作ることができます。
水素は無毒であり、日常生活での使用の安全性を保証します。この物質が燃焼すると、室内の微気候を改善し、煙突を必要としない水蒸気が得られます。
水素を使用するときは、安全規則を厳守する必要があります。ガスを誤って使用したり、裸火に触れたりすると、破壊的な爆発が発生する可能性があります
不利な点の中には、水素の爆発性の増加、特にそれが空気または酸素と混合された場合に爆発性ガスの形成につながることがあります。
水素ボイラーの長所と短所
このようなデバイスの長所は次のとおりです。
- 完全な環境への配慮。水の分解生成物は大気に害を及ぼさず、人やペットの健康にとって完全に安全です。
- 高レベルの効率96%に達することができます。これは、ディーゼル、天然ガスまたは石炭の効率よりも大幅に高いです。
- 天然資源の節約 代替エネルギー源の使用を通じて。
- 低価格 カロリーを受け取りました。そのような装置のために十分な水といくらかの電気があります。
同時に、そのようなデバイスには弱点があります。
マイナスには、次のニュアンスが含まれます。
- 厳しいメンテナンス。 Hの最高の生産のために2、毎年金属板を交換する必要があります。電極を交換することに加えて、計画された量のエネルギーを生成するために、触媒を定期的に追加する必要があります。この手順の頻度は、特定のモデルの機能だけでなく、出力にも依存します。
- 高コスト -工場での取り付けには、35〜40千ルーブル以上の費用がかかります。
- 爆発の危険 ボイラー内の正規化された圧力の増加に伴い。
- 水素ボンベ欠乏症 -彼らが販売されることはほとんどありません。
- 限られた選択肢。このような加熱装置はロシア市場ではあまり一般的ではないため、適切なモデルをすばやく見つけたり、機器の設置や修理を行う有能な専門家を見つけることが常に可能とは限りません。
- コミュニケーションの必要性。デバイスが機能するためには、電気分解反応用の電源と、その流量がデバイスのパワーに依存する水源への常時接続が必要です。
メーカーは新しい技術に大きな注意を払い、水素ボイラーの改善に努め、不利な点を排除または最小化することに注意する必要があります。
加熱ユニットの動作原理
その活動により、H2 純粋な形態では自然界では発生しませんが、電気分解によって通常の水から分離するのは非常に簡単ですが、気体の酸素も放出されます。
提示された画像では、水素で動作する加熱装置の概略図を見ることができ、すべての構造要素を示しています(+)
ヒーターが機能するには、まずHを取得する必要があります2。これは、同様の反応が発生するために予約された特別なコンパートメントで発生します。金属板を浸した容器に液体を流し込みます。
それらは特別に選択された純度の電流が供給され、その影響下でHが放出されます2 とについて2、そして副産物として-水蒸気。
得られた混合物は、特別な装置-ケミカルセパレーターを通過します。これにより、水素を分離し、他の不純物から分離することができます。バルブが取り付けられたバーナーに精製ガスが供給されます。
Hの動きを妨げます2 反対側に、爆発を防ぎます。この場合、別のシステムからの酸素と水蒸気は、特別な容器に落ちます。
さらに、ガス状水素は保護ユニットを通過して燃焼室に入る。ここで彼は触媒の存在下でガスと反応し、その結果熱が発生し、熱交換器を通って住宅の暖房システムに入ります。
特別に割り当てられたチャネルを介してチャンバー内に放出された水蒸気は、電解液タンクに戻されるため、再循環プロセスを使用します。
パワー調整は、6つに達することができる特別に装備されたチャネルを使用して実行されます。これらの各デバイスの内部には触媒が含まれているため、触媒が始動すると、熱生成プロセスが開始されます。
40°Cの温度に加熱されたガスストリームは、燃焼室にある熱交換器に移動し始めます。
個別の構造のおかげで、チャネルは互いに独立して動作できるため、チャネルの一部のみを含めることができます。
最新の電解装置で水素を生成するプロセスは完全に自動化されています。唯一の手動プロセスは、システムを水で満たすことです。
現代のモデルには、水位インジケーターや圧力センサーなどのさまざまなデバイスも装備されており、自動モードで作業し、予期しない状況で緊急に対応することができます。
水素ユニットのコンポーネント
水素ベースの暖房システムの設計は非常に簡単です。
ボイラー熱交換器の役割を果たすことは、水素が生成される主要な要素です。
水素燃焼ボイラーは利用可能な要素から組み立てることができ、その操作には通常または蒸留水のみが必要です(+)
電解槽- 電解反応が起こるボイラーの主要な活性部分で、水のHへの分解につながります2 とについて2。エレメントは、水で満たされたリザーバーであり、最大電流伝導率を持つ金属電極が配置されています。
ワイヤーがプレートに接続され、プレートを通して電気が供給されます。
バーナー -暖房システムの冷却液の加熱に寄与する装置。燃焼室内に火花が供給され、点火します。
バーナーバルブ -デバイスの上部にある特別なパーツ。この詳細のおかげでH2上昇し、他の放出された物質にアクセスできない障壁を簡単に克服し、バーナーに直接入ります。
工場の水素ボイラーには、制御ユニットが装備されています。パネルには、電圧および電流インジケーター、電源レギュレーター、および他のパラメーターを設定するためのレバーが表示されます
パイプライン -ユニットから離れ、家のすべての部屋に熱を供給するために使用される通信。配管には、直径25〜32 mmの加熱パイプを使用してください。敷設するときは、基本的な規則に従ってください。後続の各分岐の直径は、前の分岐よりも小さくする必要があります。
ジェネレーター選択基準
そのような技術を購入することを決定するとき、次の基準に注意を払うことが重要です。
力。最新の電化製品の場合、このインジケーターの値は大きく異なる可能性があるため、小さな家と2階建て、3階建ての建物の両方に最適なオプションを選択できます。
発電機の最新モデルの平均水消費量は、それほど大きくありません。 24時間以内にデバイスを操作するには、約5.5リットルが必要です。これにより、1.2〜2リットルの燃料が生成されます。
回路数。水素駆動の電気製品には、通常、暖房回路が設置されています。一部のモデルでは、2番目の(加熱)回路の追加インストールも提供されます。
消費電力。今日の技術は、最小限の電力で優れた熱出力を達成することを可能にします。さまざまなタイプの発電機のエネルギー消費量は、1時間で1.2〜3 kWです。
水素ボイラーは連続的に作動せず、室内の特定の温度を維持するためだけに作動するため、低消費電力が実現されます。
メーカー。信頼できるメーカー(イタリア、米国)を優先することをお勧めします。疑わしい企業から非常に低価格で提供されている質の悪い製品には注意する必要があります。
ボイラー操作のヒント
ユニットの機能を向上させるには、添付の指示に従うことが重要です。詳細を追加することにより、デバイスの動作を改善できます(この場合、安全規則に厳密に従う必要があります)。
バーナーに取り付けられた火炎検出器は、システムの安全性を高めます。消火すると、装置はバーナーへの可燃性ガスの流れを自動的に遮断し、それにより部屋に入るのを防ぎます
特別なセンサーを熱交換器の内部に取り付けることができます。これにより、給湯インジケーターの増加を追跡したり、バーナーの設計に遮断弁を追加したりすることができます。
温度センサーに直接接続するだけで十分で、暖房が設定値に達するとすぐにボイラーが自動的にオフになります。
標準化されたボイラー冷却装置を設置することも有用です。
水素装置は、家の中で唯一の暖房機器としてだけでなく、他の暖房システムと組み合わせて使用することもできます。この場合の主な熱プラントは、低温モードで運転できます。
運転基準を順守した場合、水素を動力源とするユニットは、十数年以上使用できます。このようなデバイスの保証期間は15年ですが、実際には20〜30年間は効率的に機能します。
水素ボイラーの回路図は、他の種類の燃料で動作するアナログとあまり変わらないので、熟練した職人にとって、そのような装置の修理は難しくありません。
トップ5工場水素発生器
水素燃料ボイラー技術を製造して特許を取得した最初の会社はイタリアの会社でした ジャコミニ。彼女は、地熱ポンプ、ソーラーパネルなど、エネルギーを生成する環境手法に基づいたデバイスを専門としています。
H2ydroGEMは触媒燃焼室で、各ホーンには水素燃焼反応を加速する物質があります。このため、プロセスは比較的低温で行われます。
現在、このようなモデルはアメリカ、中国、ヨーロッパの企業によって製造されていますが、他の種類の燃料で作動するボイラーと比較して、その範囲はそれほど広くありません。
水素システムの最高の工場モデル
最も人気のあるモデルの中で、次のことに注意してください。
- メガタンク100 -ネットワークからの電気で動く発電機。安全で生産的な作業を保証する、過熱および短絡に対する保護の信頼できるマルチレベルシステムを備えています。モデルのコストは、その構成によって異なります。
- STAR-2000 -高価なユニット(> 200,000ルーブル)は優れた技術的特徴を持っています。この発電機は最小のエネルギーを消費するという事実にもかかわらず、それは251〜300平方メートルの面積を持つ部屋を加熱することができます。
- キングカー -優れた動作特性を持つネットワーク操作デバイス。モデルのコストは非常に高く、約10万ルーブルですが、経済的なエネルギー消費によって払い戻されます。
- H2-2 -「追加」クラスのイタリア製機器が高額(約250,000ルーブル)。広大な空間(300 mから3 以上)最小の電力消費で。
- 無料エネルギー -15〜35千ルーブルの範囲の手頃な価格で高品質のデバイス(価格は電力およびその他の特性によって異なります)。多くのプロセスを自動化する制御ユニット、電圧および圧力調整用のマルチレベルセンサーを装備。
異なる価格カテゴリの他のモデルもあります。
自分でボイラーを作る方法
暖房発電機はかなり軽い構造をしています。ある程度のスキルがあれば、デバイスを自分で組み立てることができます。同時に、水素混合物の爆発性により、そのような作業には、極度の責任、安全手順の知識、およびそのような装置の設置経験が必要です。
デバイスの独立した製造では、一部のコンポーネントを既製で購入する方が良いため、かなりの財務コストを取り除くことはできません。リスクが高いと、メーカーが長期保証を提供する工場設定について考えるようになります。
自分の手で水素ボイラーを作るプロセスは、いくつかの段階に分けることができます。
ステップ1 – 図面の作成と材料の準備。まず第一に、すべての条件と可能性を満たすそれらに基づく器具を考えるために、同様のプロジェクトがインターネット上で見つけられるべきです。
すべての指標を正確に計算し、まず必要な電力を計算し、ボイラーを作るために使用する材料を決定する必要があります。強磁性合金が最良の選択肢と考えられていますが、ステンレス鋼製の容器が非常に適しています。
水素発生器を加熱することは異なる設計を持つかもしれませんが、以下の詳細は変更されません。
- 12ボルト電源;
- 構造が配置される貯水池;
- 少なくとも30 Aの電力のPWMコントローラ。
- ステンレス鋼で作られた直径の異なるいくつかの管;
- 鋼板;
- 金属の弓のこ;
- ガスバーナー-完成度が高く、店頭で購入。
ステップ2 – 電解液を作る。電解槽を備えたプレートを製造するには、中程度の厚さの鋼板を使用する必要があります。金属用はさみ、弓のこなどの道具を使って、18本以上の均等な長さに切ります(数は偶数でなければなりません)。
帰国国から、それらのそれぞれにおいて、電解質中でこれらの要素を完全に動かないように保持するために必要なボルト用の穴を開ける必要があります。
すべてのプレートをアノードとカソードに分割します。この分割に応じて、ワイヤーがそれぞれプレートに接続され、正と負の電荷を伝達します。
DCを使用する方がACを使用するよりも効率的です。ソースとしてPWMタイプのジェネレータを使用するのが最適です。
ステップ番号3 – セルアセンブリ。この要素を作成するための最良の材料はステンレス鋼です。頑丈な長方形または正方形の構造が金属から溶接され、その後水またはHの混合物がそこに注がれます2触媒付きのO、および配線が接続された準備済みのプレート。
ステップ4 – バーナー接続。装置の上部にバーナーが取り付けられています-専門店で購入できる購入モデルを使用することをお勧めします。
ステップ番号5 – セパレーターの取り付けと接続これは、混合ガスから水素を発生させるために必要です。
結論として、パイプがそれに沿って置かれますH2 バーナーに上昇し、熱を取り除き、家全体に熱を分配する要素が接続されます。
どの水が良いですか-通常または蒸留
水素ボイラーの所有者がよく尋ねる質問の1つは、デバイスの操作に使用される水についてです。
水素ボイラーの運転のための蒸留水は、店舗で購入するか、簡単な設備を使用して自分で生産を設定することができます
専門家によると、工場または自家製のデバイスは、水酸化ナトリウムがほとんど添加されていない蒸留水で作業するときに最高のパフォーマンスを示します(10リットルのH2Oの場合-大さじ1)。
ただし、水素ボイラーは水道水でも正常に機能します。主なものは、重金属の塩が含まれていないことです。
下のビデオでは、韓国の有名企業DAEWOOが製造した、水素燃料を動力源とするガスボイラーのモデルの概要を示します。
水素は、将来の燃料と呼ばれる理由がないわけではありません。このガスは、環境にやさしい安価な燃料のほぼ無制限の資源となり、さまざまなプラントで使用できます。
工場または自社で製造した水素燃料ボイラーは、自律暖房システムを作成します。これにより、住宅や共同サービスの支払いが大幅に削減され、リビングルームやユーティリティルームの快適な温度を維持するという問題が解決されます。
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