Generatore di idrogeno per il riscaldamento domestico. Utilizzando un generatore di idrogeno per riscaldare una casa privata

In precedenza, le case di campagna potevano essere riscaldate in un solo modo: scioglievano la stufa con legna o carbone. Oggi per riscaldare una casa privata vengono utilizzati diversi combustibili: diesel, olio combustibile, gas naturale, elettricità. Tuttavia, con l'aumento dei prezzi del carburante, molti proprietari di case sono alla ricerca di un modo più economico per riscaldare. Uno di questi è l'acqua normale, che viene utilizzata da un generatore di idrogeno per formare un combustibile come l'idrogeno. L'idrogeno è una fonte inesauribile di energia. Può essere utilizzato non solo per il riscaldamento degli ambienti, ma anche per l'auto.

Generatore di idrogeno: dispositivo e suo principio di funzionamento

È molto vantaggioso utilizzare l'idrogeno per il riscaldamento degli edifici residenziali, poiché ha un alto potere calorifico e non emette sostanze nocive. Tuttavia, è impossibile estrarre l'idrogeno nella sua forma pura, il suo grande contenuto si trova nei fiumi, nei mari e negli oceani. Il corpo umano è composto anche per il 63% da idrogeno.

L'idrogeno puro può essere ottenuto da molti composti chimici diversi, come l'idrogeno e l'ossigeno. Il modo più famoso per produrre idrogeno è l'elettrolisi dell'acqua.

Per ottenere idrogeno puro, l'acqua deve essere divisa in due atomi di idrogeno (HH) e un atomo di ossigeno (O). Questo è il principio di funzionamento di un generatore d'acqua: la produzione di idrogeno per elettrolisi. Il gas che viene rilasciato prende il nome dal grande fisico Brown e ha la formula HHO. Tale gas non forma sostanze nocive durante la combustione ed è un prodotto ecologico. Tuttavia, la miscela di idrogeno e ossigeno alla fine forma un gas combustibile, che è esplosivo. Pertanto, utilizzando un elettrolizzatore a casa, è necessario osservare ulteriori misure di sicurezza.

Il motore ad acqua ha un tale dispositivo:

Generatore di tipo idrogeno, dove avviene l'elettrolisi;
Bruciatore, è installato nel focolare stesso;
La caldaia funge da scambiatore di calore.

La produzione di un gas come il marrone consuma quattro volte meno energia di quella rilasciata quando viene bruciato. Allo stesso tempo, l'elettricità viene consumata in modo molto economico e il carburante di cui ha bisogno è l'acqua normale.

Generatore di idrogeno: vantaggi e svantaggi

Oggi, l'elettrolizzatore è un dispositivo familiare come, ad esempio, una taglierina al plasma o un generatore di acetilene. Un tale impianto di elettrolisi ad acqua (stufa) è diventato molto popolare, viene utilizzato per riscaldare case private ed è anche installato su una moto o un'auto per risparmiare carburante.

Il generatore di idrogeno è un combustibile ecologico, l'unico rifiuto che produce è l'acqua. Viene rilasciato allo stato gassoso ed è noto come vapore acqueo. E lui, a sua volta, non ha alcun impatto negativo sull'ambiente.

Un tale dispositivo ha altri vantaggi positivi, ma anche svantaggi. Lo svantaggio più importante è la sua esplosività. Tuttavia, osservando tutte le precauzioni e le regole di sicurezza, puoi evitare conseguenze negative.

Il reattore a idrogeno ha i suoi vantaggi:

Funziona sull'acqua;
Risparmia elettricità;
È ecologico;
Alta efficienza;
Facilità di manutenzione.

Un tale dispositivo HHO può essere acquistato già pronto in un negozio specializzato, ovviamente non costerà per niente economico. Tuttavia, puoi farlo da solo dalle parti disponibili, risparmiando una discreta quantità. Tuttavia, ha bisogno di protezione dall'acqua e di una casa separata per la conservazione.

Generatore di idrogeno fatto in casa: istruzioni passo passo

La produzione di un generatore di idrogeno può essere eseguita a casa, ma ciò richiederà disegni e istruzioni dettagliate per l'intero processo. Il circuito dell'elettrolizzatore è molto semplice (può essere visualizzato su Internet), quindi non è praticamente necessario alcun materiale specifico.

Per creare un generatore di idrogeno fatto in casa, abbiamo bisogno di alcuni strumenti e materiali: un contenitore di plastica o un contenitore in polietilene con coperchio, un tubo trasparente lungo 1 m, con un diametro di 8 mm, bulloni, dadi, sigillante siliconico, una lamiera di acciaio inossidabile , 3 raccordi, una valvola di ritegno, un filtro, un seghetto in metallo, chiavi inglesi e un coltello.

Dopo aver raccolto tutto questo, puoi iniziare a produrlo. L'assemblaggio viene eseguito secondo i disegni, che possono essere trovati su Internet o ordinati da uno specialista.

Istruzioni per la produzione:

Ritaglia 16 piatti identici da un foglio di acciaio inossidabile.
Pratica un foro in uno degli angoli. L'angolo dovrebbe essere lo stesso per tutti e 16.
Assicurati di tagliare l'angolo opposto.
Installiamo le piastre alternativamente sui bulloni preparati, isolandoli con rondelle e tubi in polietilene. Non devono mettersi in contatto tra loro.
Stringiamo l'intera struttura con i dadi, otteniamo una batteria.
Ripariamo questo disegno in un contenitore di plastica, ingrassiamo i fori con sigillante.
Pratichiamo dei fori nel coperchio, li elaboriamo con il silicone allo stesso modo, quindi inseriamo il raccordo.

L'idrolizzatore di ossigeno fatto in casa è pronto. Ora deve solo essere controllato per le prestazioni. Per fare ciò, riempire il contenitore d'acqua fino ai bulloni di montaggio e chiuderlo con un coperchio. Mettiamo un tubo di polietilene su uno dei tre raccordi e abbassiamo i suoi secondi cavalli in un contenitore separato, anche lui riempito d'acqua. L'elettricità deve essere collegata ai bulloni, se compaiono bolle sulla superficie, il generatore funziona ed emette idrogeno. Dopo tale connessione e verifica, dreniamo l'acqua, quindi versiamo l'elettrolita alcalino finito nel contenitore per ottenere più gas rilasciato.

Elettrolizzatore per auto: tipi di catalizzatori

Un generatore di idrogeno, quando installato, è in grado di ridurre il consumo di carburante di auto o camion, motocicli, oltre a ridurre l'emissione di sostanze nocive nell'atmosfera. Oggi, un tale generatore per un'auto sta guadagnando popolarità. Il processo di elettrolisi in un'auto si verifica a causa dell'uso di un catalizzatore speciale. Il risultato finale è l'idrogeno ossiidrogeno (HHO), che si miscela con il carburante, contribuendo alla sua completa combustione.

Grazie a questa installazione, puoi risparmiare carburante del 50%. E inoltre, installando questo design nella tua auto, non solo ridurrai le emissioni tossiche, ma anche: aumenterai la vita operativa del motore, ridurrai la temperatura del motore stesso e allo stesso tempo aumenterai la potenza dell'intero propulsore .

Tutti i processi che si verificano in un generatore di idrogeno avvengono automaticamente secondo un programma speciale. Questo programma è cucito nel computer, che controlla l'intera macchina. La macchina semplicemente non funzionerà senza di essa.

Esistono diversi tipi di catalizzatori:

Cilindrico;
Con piatti aperti o vengono anche detti secchi;
con celle separate.

Puoi realizzare tu stesso un generatore di idrogeno, ma gli esperti sconsigliano di farlo, poiché questo dispositivo ha un design molto complesso e non è ancora sicuro. Se decidi ancora di farlo da solo, una batteria che si è guasta è più adatta a questo scopo.

Molti proprietari di auto sono alla ricerca di modi per risparmiare carburante. Un generatore di idrogeno per un'auto risolverà radicalmente questo problema. Le recensioni di coloro che hanno installato questo dispositivo per se stessi, ci consentono di parlare di una significativa riduzione dei costi nell'operazione di trasporto. Quindi l'argomento è piuttosto interessante. Di seguito parleremo di come realizzare un generatore di idrogeno da soli.

GHIACCIO su combustibile a idrogeno

Da diversi decenni si cerca di adattare i motori a combustione interna per il funzionamento completo o ibrido con carburante a idrogeno. In Gran Bretagna, già nel 1841, fu brevettato un motore funzionante a miscela aria-idrogeno. La società Zeppelin all'inizio del XX secolo utilizzava motori a combustione interna alimentati a idrogeno come sistema di propulsione per i suoi famosi dirigibili.

Lo sviluppo dell'energia a idrogeno è stato anche facilitato dalla crisi energetica globale scoppiata negli anni '70 del secolo scorso. Tuttavia, con la sua fine, i generatori di idrogeno furono presto dimenticati. E questo nonostante molti vantaggi rispetto al carburante convenzionale:

infiammabilità ideale della miscela di carburante a base di aria e idrogeno, che consente di avviare facilmente il motore a qualsiasi temperatura ambiente;
un grande rilascio di calore durante la combustione del gas;
assoluta sicurezza ambientale - i gas di scarico si trasformano in acqua;
Tasso di combustione 4 volte superiore rispetto alla miscela di benzina;
la capacità della miscela di funzionare senza detonazione con un rapporto di compressione elevato.

Il principale motivo tecnico, che costituisce una barriera insormontabile all'uso dell'idrogeno come carburante per le automobili, era l'impossibilità di inserire una quantità sufficiente di gas su un veicolo. La dimensione del serbatoio del carburante per l'idrogeno sarà paragonabile ai parametri dell'auto stessa. L'elevata esplosività del gas deve escludere la possibilità della minima perdita. In forma liquida, è necessaria un'installazione criogenica. Anche questo metodo non è molto fattibile su un'auto.

Gas marrone

Oggi i generatori di idrogeno stanno guadagnando popolarità tra gli automobilisti. Tuttavia, questo non è esattamente ciò che è stato discusso sopra. Attraverso l'elettrolisi, l'acqua viene convertita nel cosiddetto gas di Brown, che viene aggiunto alla miscela di carburante. Il problema principale che questo gas risolve è la completa combustione del carburante. Ciò serve come un aumento della potenza e una diminuzione del consumo di carburante di una percentuale decente. Alcuni meccanici hanno ottenuto risparmi fino al 40%.

L'area della superficie degli elettrodi è decisiva per la produzione quantitativa di gas. Sotto l'azione di una corrente elettrica, una molecola d'acqua inizia a decomporsi in due atomi di idrogeno e uno di ossigeno. Una tale miscela di gas durante la combustione rilascia quasi 4 volte più energia rispetto alla combustione dell'idrogeno molecolare. Pertanto, l'uso di questo gas nei motori a combustione interna porta a una combustione più efficiente della miscela di carburante, riduce la quantità di emissioni nocive nell'atmosfera, aumenta la potenza e riduce la quantità di carburante consumato.

Schema universale del generatore di idrogeno

Per coloro che non hanno la capacità di progettare, un generatore di idrogeno per un'auto può essere acquistato da artigiani che mettono in moto il montaggio e l'installazione di tali sistemi. Oggi ci sono molte proposte del genere. Il costo dell'unità e dell'installazione è di circa 40 mila rubli.

Ma puoi assemblare un sistema del genere da solo: non c'è nulla di complicato in esso. Consiste di diversi elementi semplici collegati in un tutto:

Impianti per l'elettrolisi dell'acqua.
Serbatoio di stoccaggio.
Trappola di umidità da gas.
Centralina elettronica (modulatore di corrente).

Di seguito è riportato uno schema con il quale puoi facilmente assemblare un generatore di idrogeno con le tue mani. I disegni per l'impianto principale che produce il gas di Brown sono abbastanza semplici e diretti.

Lo schema non rappresenta alcuna complessità ingegneristica, chiunque sappia lavorare con uno strumento può ripeterlo. Per i veicoli con sistema di iniezione del carburante è inoltre necessario installare un controller che regoli il livello di alimentazione del gas alla miscela di carburante e sia collegato al computer di bordo del veicolo.

Reattore

La quantità di gas di Brown ottenuta dipende dall'area degli elettrodi e dal loro materiale. Se le piastre di rame o di ferro vengono prese come elettrodi, il reattore non sarà in grado di funzionare a lungo a causa della rapida distruzione delle piastre.

L'uso di lastre di titanio sembra ideale. Tuttavia, il loro utilizzo aumenta più volte il costo di assemblaggio dell'unità. L'uso di piastre in acciaio inossidabile altolegato è considerato ottimale. Questo metallo è disponibile, non sarà difficile acquisirlo. Puoi anche usare il tuo serbatoio esaurito dalla lavatrice. La difficoltà sarà solo tagliare i piatti della dimensione desiderata.

Tipi di installazione

Ad oggi un generatore di idrogeno per auto può essere dotato di tre elettrolizzatori diversi per tipologia, natura del lavoro e prestazioni:

Il primo tipo di costruzione è abbastanza sufficiente per molti motori a carburatore. Non è necessario installare un complesso circuito elettronico del regolatore di produttività del gas e l'assemblaggio di un tale elettrolizzatore non è difficile.

Per i veicoli più potenti è preferibile l'assemblaggio del secondo tipo di reattore. E per i motori diesel e i veicoli pesanti viene utilizzato un terzo tipo di reattore.

Prestazioni richieste

Per risparmiare davvero carburante, un generatore di idrogeno per un'auto deve produrre gas ogni minuto alla velocità di 1 litro per 1000 cilindrata. Sulla base di questi requisiti, viene selezionato il numero di piastre per il reattore.

Per aumentare la superficie degli elettrodi, è necessario lavorare la superficie con carta vetrata in direzione perpendicolare. Questo trattamento è estremamente importante: aumenterà l'area di lavoro ed eviterà di "attaccare" le bolle di gas alla superficie.

Quest'ultimo porta all'isolamento dell'elettrodo dal liquido e impedisce la normale elettrolisi. Non dimenticare che per il normale funzionamento dell'elettrolizzatore, l'acqua deve essere alcalina. La normale soda può fungere da catalizzatore.

regolatore attuale

Il generatore di idrogeno sull'auto durante il lavoro ne aumenta la produttività. Ciò è dovuto al rilascio di calore durante la reazione di elettrolisi. Il fluido di lavoro del reattore viene riscaldato e il processo procede molto più intensamente. Un regolatore di corrente viene utilizzato per controllare il corso della reazione.

Se non lo si abbassa, l'acqua potrebbe semplicemente bollire e il reattore smetterà di produrre il gas di Brown. Uno speciale controller che regola il funzionamento del reattore permette di modificare le prestazioni con l'aumentare della velocità.

I modelli a carburatore sono dotati di un controller con un interruttore convenzionale per due modalità operative: "Route" e "City".

Sicurezza dell'installazione

Molti artigiani mettono i piatti in contenitori di plastica. Non lesinare su questo. Hai bisogno di un serbatoio in acciaio inossidabile. Se non è disponibile, è possibile utilizzare un design a piastra aperta. In quest'ultimo caso, è necessario utilizzare un isolante di corrente e acqua di alta qualità per un funzionamento affidabile del reattore.

È noto che la temperatura di combustione dell'idrogeno è 2800. Questo è il gas più esplosivo in natura. Il gas di Brown non è altro che una miscela "esplosiva" di idrogeno. Pertanto, i generatori di idrogeno nel trasporto su strada richiedono un assemblaggio di alta qualità di tutti i componenti del sistema e la presenza di sensori per monitorare il processo.

Il sensore di temperatura del fluido di lavoro, della pressione e dell'amperometro non sarà superfluo nella progettazione dell'installazione. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla tenuta dell'acqua all'uscita del reattore. È di vitale importanza. Se la miscela si accende, una tale valvola impedirà alla fiamma di diffondersi nel reattore.

Un generatore di idrogeno per il riscaldamento di locali residenziali e industriali, funzionante secondo gli stessi principi, è parecchie volte più efficiente del reattore. In tali installazioni, l'assenza di un sigillo d'acqua è un pericolo mortale. Si consiglia inoltre di dotare i generatori di idrogeno delle automobili di tale valvola di ritegno per garantire un funzionamento sicuro e affidabile del sistema.

Fino a quando il carburante convenzionale non sarà indispensabile

Esistono diversi modelli sperimentali nel mondo che funzionano interamente con il gas di Brown. Tuttavia, le soluzioni tecniche non hanno ancora raggiunto la loro perfezione. Tali sistemi non sono disponibili per i normali abitanti del pianeta. Pertanto, mentre gli automobilisti devono accontentarsi di sviluppi "artigianali" che consentano di ridurre i costi del carburante.

Un po' di fiducia e ingenuità

Alcuni uomini d'affari intraprendenti offrono in vendita un generatore di idrogeno per auto. Parlano del trattamento laser della superficie degli elettrodi o delle uniche leghe segrete da cui sono realizzati, speciali catalizzatori per acqua sviluppati nei laboratori scientifici di tutto il mondo.

Tutto dipende dalla capacità del pensiero di tali imprenditori di far volare la fantasia scientifica. Credulità può renderti a tue spese (a volte nemmeno piccoli) il proprietario di un impianto le cui piastre di contatto crolleranno dopo due mesi di funzionamento.

Se hai già deciso di risparmiare denaro in questo modo, è meglio assemblare l'installazione da solo. Almeno non ci sarà nessuno da incolpare più tardi.

Idrogenio (H2), "generazione di acqua" - l'elemento più comune dell'universo. Secondo gli scienziati, rappresenta quasi il 90% di tutti gli atomi nell'universo. L'idrogeno, che fornisce energia al nostro Sole nel corso di una reazione di fusione termonucleare, può fungere da ottimo combustibile sulla Terra. Questo è l'unico combustibile assolutamente innocuo ed ecologico: quando il gas viene bruciato, entra in una reazione chimica con l'ossigeno e l'acqua distillata è il prodotto della combustione. L'idrogeno è un combustibile ideale a tutti gli effetti, perfetto anche per il riscaldamento domestico. Inoltre, una caldaia per riscaldamento a gas convenzionale può essere convertita in una caldaia per riscaldamento a idrogeno apportando solo lievi modifiche al suo design. Un problema: nonostante la prevalenza dell'idrogeno (noi stessi ne siamo la metà), non si trova quasi mai nella sua forma pura sul nostro pianeta. Questo gas non è disponibile sul mercato aperto, ma dove si può averne abbastanza? Internet ci dà una risposta chiara e precisa: acquistare o montare un generatore di idrogeno per il riscaldamento domestico.

Tecnologie di produzione di idrogeno puro

Esistono molte tecnologie per la produzione di idrogeno. Citiamo solo quelli che trovano applicazione pratica fuori dalle mura dei laboratori:

Reazione chimica dell'acqua con i metalli. Il carburante è acqua, il reagente è una lega di alluminio-gallio. Bastano 150 kg di celle a combustibile per percorrere 500 km in una "macchina a idrogeno", quindi il metallo deve essere rimosso e inviato al recupero, che richiede l'esposizione alle alte temperature.
Conversione del gas naturale, gassificazione del carbone, pirolisi del legno. Riscaldando oltre 1000 ºС, è possibile ottenere idrogeno puro dagli idrocarburi per il riscaldamento domestico.
Elettrolisi dell'acqua. L'elettrolisi ad alta temperatura è più efficiente.
Produzione di idrogeno da biomassa. La materia prima può essere letame, fieno, erba, alghe e altri rifiuti agricoli. Il biogas può contenere dal 2 al 12% di idrogeno.
L'idrogeno "spazzatura" si ottiene dai rifiuti domestici, sottoponendoli a decomposizione termica.

Generatori di idrogeno domestici

Come si può vedere dalla sezione precedente, la maggior parte dei processi tecnologici per la produzione industriale di idrogeno sono associati all'esposizione alle alte temperature, che è problematica in casa. Considera gli impianti di riscaldamento a idrogeno disponibili nel settore privato:

Idrogeno da letame

Gli impianti di biogas, di cui ce ne sono molti nell'Europa occidentale, stanno cominciando ad apparire tra gli agricoltori domestici. I reattori a biogas artigianali, descritti su Internet da "mani pazze", non differiscono né per le prestazioni né per la stabilità della generazione. Solo installazioni piuttosto complesse e costose sono efficaci, a condizione che le materie prime vengano loro fornite costantemente. Questo non è realistico da implementare in una piccola fattoria privata, ma è possibile in una fattoria forte. L'idrogeno è solo un sottoprodotto della produzione di biogas e di solito non viene separato mediante combustione con metano. Ma se necessario, H2 può essere separato.

Diagramma schematico di un impianto di biogas. Affinché il processo di generazione di gas combustibili sia intensivo, le materie prime vengono fermentate e periodicamente miscelate.

Idrogeno dall'acqua

Un impianto di elettrolisi a idrogeno per il riscaldamento domestico è l'unica soluzione attualmente disponibile per un'abitazione privata. L'elettrolizzatore è compatto, di facile manutenzione, può essere installato in una piccola stanza. La materia prima per la produzione di carburante è l'acqua del rubinetto. Esistono numerosi produttori noti che offrono generatori di idrogeno domestici simili per il riscaldamento domestico e il rifornimento delle auto. Ad esempio, dal 2003 Honda produce la Home Energy Station, oggi è già in vendita la terza generazione. HES III è dotato di pannelli solari e può essere installato in garage o all'aperto.

Home Energy Station è un impianto molto costoso in grado di produrre fino a 2 m2 di idrogeno all'ora da gas naturale o elettrolisi dell'acqua. L'impianto è costituito da un reformer, celle a combustibile, sistema di purificazione, compressore e serbatoio di stoccaggio del gas. L'elettricità può provenire dalla rete o essere generata da pannelli solari

Oltre alle apparecchiature "di marca", che, tra l'altro, nessuno fornisce ufficialmente ai paesi della CSI, oggi i generatori di H2 prodotti dai nostri amici nell'Impero Celeste o dai colleghi tagiki nei garage domestici sono ampiamente pubblicizzati. Il livello di qualità e le prestazioni sono diversi, da nessuno a condizionatamente accettabile. I venditori di tali apparecchiature, a differenza dei giapponesi più o meno onesti, che non promettono la manna dal cielo, utilizzano tecnologie pubblicitarie "sporche", ingannando francamente i potenziali acquirenti sulle caratteristiche delle loro apparecchiature, che vengono vendute a prezzi gonfiati.

Impianto semi-artigianale per la produzione di idrogeno

Il riscaldamento a idrogeno fai-da-te, che prevede la produzione indipendente di un elettrolizzatore, è ampiamente discusso nei forum Internet quasi in costruzione. Questo è possibile e nemmeno molto difficile se il padrone di casa conosce le basi dell'ingegneria elettrica e le sue mani crescono da dove dovrebbero essere. Quanto efficace e sicuro è una domanda separata.

Un altro problema è che ottenere carburante è solo una parte del compito. È necessario assicurarne la generazione nei volumi richiesti, separarlo dall'ossigeno e dal vapore acqueo, creare una riserva, garantire una pressione costante quando viene fornito al generatore di calore.

Quanto costa un chilogrammo di idrogeno

Il costo medio di 1 kg di idrogeno, a seconda della tecnologia di produzione, secondo il laboratorio INEEL, è il seguente:

Reazione chimica - 700 rubli con il metodo standard di riduzione del reagente e 320 - con l'uso dell'energia nucleare.
Elettrolisi da una rete industriale - 420 rubli. I dati sono validi per elettrolizzatori "proprietari" bilanciati. Un prodotto artigianale ha ovviamente indicatori più bassi.
Produzione da biomassa - 350 rubli.
Conversione di idrocarburi - 200 rubli.
Elettrolisi ad alta temperatura nelle centrali nucleari - 130 rubli.

Queste cifre mostrano che il modo più economico per produrre idrogeno è nelle centrali nucleari, dove una risorsa importante è l'alta temperatura, che è un sottoprodotto della produzione principale. Anche l'energia a idrogeno da fonti rinnovabili non si ripaga da sola a causa dell'alto costo delle apparecchiature. E che dire del riscaldamento domestico a idrogeno basato su un'installazione compatta? Devi capire che la legge di conservazione dell'energia non può essere aggirata. Per isolare l'H2 nell'elettrolizzatore, dovrà essere spesa una certa quantità di energia elettrica. Per ottenerlo si bruciavano combustibili fossili nella centrale termica o si generava energia dalla centrale idroelettrica. L'elettricità è stata quindi trasferita tramite fili. In tutte le fasi del processo si verificano inevitabili perdite e la quantità di energia termica potenziale ricevuta alla fine sarà a priori inferiore rispetto all'inizio.

È redditizio riscaldare una casa con l'idrogeno

I venditori di generatori di idrogeno compatti convincono gli acquirenti della straordinaria convenienza di riscaldare una casa con l'idrogeno. Presumibilmente, è ancora più redditizio del riscaldamento a gas. Dicono che l'acqua che viene versata nell'impianto non costa nulla, tacciono sul resto dei costi. Tali promesse hanno un effetto magico su alcuni dei nostri concittadini che amano gli omaggi. Ma non facciamo come Pinocchio e, prima di addentrarci nel Paese dei Matti, scopriamo quanto costa effettivamente riscaldare l'idrogeno in casa.

Il prezzo medio di vendita del gas naturale per la popolazione per il fabbisogno di riscaldamento e per la produzione di elettricità è di 4,76 rubli/m3. 1 m3 contiene 0,712 kg. Di conseguenza, 1 kg di gas naturale costa 6,68 rubli. Il potere calorifico medio del gas naturale è di 50.000 kJ/kg. L'idrogeno è molto più alto, 140.000 kJ/kg. Ovvero, per ottenere una quantità di energia termica pari a quella generata dalla combustione di 1 kg di idrogeno, saranno necessari 2,8 kg di gas naturale. Il suo costo è di 13,32 rubli. Ora confrontiamo il costo dell'energia termica ottenuta dalla combustione di 1 kg di idrogeno ottenuto in un buon elettrolizzatore di fabbrica e di 2,8 kg di gas naturale: 420 rubli contro 13,32. La differenza è davvero mostruosa, 31,5 volte! Anche rispetto al più costoso dei tradizionali tipi di riscaldamento - elettrico, l'idrogeno non può nemmeno competere vicino, costa 4 volte di più! L'elettricità che verrà spesa per il funzionamento dell'elettrolizzatore è utilizzata al meglio per il funzionamento degli apparecchi elettrici di riscaldamento, sarà più inutile di un esempio.

Per quanto riguarda le prospettive per l'energia a idrogeno, lo sono, ma il successo è associato a tecnologie industriali promettenti che non sono state ancora inventate. I generatori di idrogeno domestici e le auto a idrogeno sono chiaramente non redditizi almeno per i prossimi decenni. Il loro utilizzo molto limitato in alcuni paesi è possibile solo grazie a seri sussidi governativi nell'ambito di programmi ambientali sperimentali.

Memento mori - qualche parola sulla sicurezza

L'idrogeno è un gas esplosivo infiammabile. Allo stesso tempo, è inodore, è impossibile determinarne la perdita senza attrezzature speciali. La manipolazione di un tipo di carburante così pericoloso richiede misure di sicurezza speciali. È necessario controllare periodicamente la tenuta di tubazioni, serbatoi di stoccaggio, funzionalità delle valvole. Il generatore H2 non è un dispositivo così semplice come potrebbe sembrare da brevi video. Questa è una potenziale bomba che potrebbe far saltare in aria la tua casa. Anche convertire una caldaia per riscaldamento a gas in una caldaia per riscaldamento a idrogeno con le proprie mani è pericoloso.

Una caldaia per riscaldamento a idrogeno fatta in casa, in qualche modo convertita da una vecchia a legna e un generatore di idrogeno per il riscaldamento di una casa, montata sul ginocchio e pericolante. Gli autori del video parlano della straordinaria efficienza dell'installazione, senza nominare alcun numero e proponendosi di ordinarne uno simile a un prezzo ragionevole.

Sfatare i miti sull'efficienza delle caldaie a idrogeno

Se i calcoli economici non ti hanno convinto e decidi comunque di sperimentare in perdita il tema del riscaldamento dell'idrogeno, ti consigliamo vivamente di non dedicarti ad attività amatoriali, ma di invitare specialisti con esperienza in questo campo di attività. A proposito, ce ne sono pochissimi nel nostro paese.

Diverse fonti di energia possono essere utilizzate per generare calore in una casa. Ci sono opzioni abbastanza insolite tra loro, ad esempio il carburante a idrogeno. Attualmente, il riscaldamento a idrogeno è utilizzato raramente dai consumatori domestici a causa di alcune difficoltà nell'ottenere le materie prime.

Tuttavia, questo metodo è ancora considerato il più ecologico e fornisce il riscaldamento di grandi stanze. E il costo di tale riscaldamento sarà, sebbene elevato rispetto all'uso del gas come vettore energetico, ma notevolmente inferiore rispetto al funzionamento di caldaie a combustibile solido e elettriche.

Caratteristiche del riscaldamento a idrogeno

Per la prima volta, il riscaldamento di una casa a idrogeno è stato sviluppato da inventori italiani. Il dispositivo da loro creato praticamente non creava rumore e non emetteva sostanze nocive nell'atmosfera. Allo stesso tempo, la temperatura all'interno delle caldaie era bassa e l'attrezzatura poteva essere realizzata non in ghisa o acciaio resistente al calore, ma in metallo ordinario e persino in plastica.

La versione "classica" del riscaldamento a idrogeno a bassa temperatura è il rilascio di calore nel processo di formazione dell'acqua da idrogeno e ossigeno. Sebbene esista una tecnica che prevede il processo inverso: la scissione delle molecole d'acqua per creare combustibile a idrogeno che brucia nelle caldaie.

Le caldaie alimentate a idrogeno non necessitano di un sistema speciale per lo sfogo dei prodotti della combustione nell'atmosfera. Dopotutto, durante il processo viene rilasciato solo vapore, che è innocuo per l'ambiente. E l'ottenimento di materie prime non è praticamente un problema particolare, a differenza di vettori energetici come gas, gasolio e pellet.

Il costo dell'utilizzo del riscaldamento a idrogeno andrà solo all'elettricità per il generatore.

Vantaggi e svantaggi

La distribuzione del sistema di riscaldamento a idrogeno è facilitata da una serie di vantaggi di questo metodo:

Pulizia ambientale delle emissioni.
Lavorare senza l'uso del fuoco (solo per sistemi convenzionali a bassa temperatura). Poiché il calore non si ottiene per combustione, ma come risultato di una reazione chimica. La combinazione di idrogeno e ossigeno porta alla produzione di acqua e l'energia rilasciata in questo caso va allo scambiatore di calore. La temperatura del liquido di raffreddamento non supera i 40 gradi, che è una modalità quasi ideale per un sistema a "pavimento caldo".
L'uso del carburante a idrogeno salva il proprietario di una casa privata.

L'unico modo più redditizio in termini di funzionamento è il riscaldamento a gas, tutt'altro che sempre disponibile per le abitazioni suburbane.

Inoltre, l'uso dell'idrogeno riduce il costo degli idrocarburi come petrolio e gas, che sono risorse non rinnovabili.

Certo, la metodologia ha i suoi difetti. In primo luogo, l'idrogeno è piuttosto esplosivo e, per questo motivo, una sostanza difficile da trasportare, sebbene questo problema esista solo per la variante a bassa temperatura.

In secondo luogo, ci sono pochi specialisti nel nostro paese in grado di installare correttamente tali caldaie e certificare le bombole di idrogeno.

Principio e dispositivo

Il lavoro di riscaldamento sull'idrogeno si basa sul rilascio di una quantità significativa di energia termica ottenuta come risultato dell'interazione di molecole di ossigeno e idrogeno. Il processo è caratterizzato da grandi dimensioni della capacità richiesta per la sua portata e da un'elevata efficienza (>80%). Per il corretto funzionamento dell'apparecchiatura è necessario:

collegamento a una fonte di liquido, il cui ruolo è più spesso svolto da un sistema a idrogeno;
la presenza di energia, senza la quale è impossibile mantenere l'elettrolisi;
sostituzione periodica del catalizzatore, la frequenza dipende dalle prestazioni e dal design della caldaia;
rispetto dei requisiti di sicurezza) anche se sono molto inferiori rispetto al riscaldamento a gas a causa del verificarsi di tutte le reazioni all'interno della caldaia e l'utente deve solo controllare visivamente il processo).

Tuttavia, dato che è improbabile che sia possibile creare apparecchiature come un'installazione a idrogeno a bassa temperatura per riscaldare una casa con le proprie mani, viene spesso utilizzato un metodo alternativo: ottenere idrogeno e utilizzarlo come vettore energetico. Questa opzione sarà più conveniente e fornirà una temperatura del liquido di raffreddamento più elevata nell'impianto di riscaldamento (la stessa del gas).

Assemblaggio del sistema

I sistemi di riscaldamento a idrogeno includono generatori di idrogeno, bruciatori e caldaie. Il primo è necessario per la decomposizione del liquido nei suoi componenti (con o senza catalizzatori per velocizzare il processo). Il bruciatore crea una fiamma libera e la caldaia funge da scambiatore di calore. Tutto questo può essere acquistato nei negozi appropriati, ma lo stesso sistema creato da te stesso, di regola, funziona in modo più efficiente.

Il generatore di idrogeno può essere assemblato in diversi modi. Per la sua fabbricazione, avrai bisogno di diversi tubi d'acciaio, un serbatoio per l'ubicazione della struttura, un generatore di impulsi con una capacità di 30 A e oltre o un'altra fonte di alimentazione. Inoltre, durante il montaggio, non si può fare a meno dei piatti per l'acqua distillata.

L'approvvigionamento del liquido da cui verrà rilasciato idrogeno avviene all'interno di una struttura sigillata, dove sono presenti piastre di acciaio inossidabile (più ce ne sono, più idrogeno viene prodotto, anche se si spende anche energia elettrica aggiuntiva) adiacenti l'una all'altra.

Nel serbatoio, sotto l'influenza della corrente, avviene il processo di scissione delle molecole d'acqua in ossigeno e idrogeno, dopodiché quest'ultimo viene immesso nella caldaia, dove è installato il bruciatore. Se la corrente viene fornita non dalla rete, ma dal generatore PWM, l'efficienza del sistema aumenta.

Materiali applicabili

Nell'impianto di riscaldamento, di norma, viene utilizzata acqua distillata, a cui viene aggiunto idrossido di sodio in una proporzione di 10 litri di liquido per 1 cucchiaio. sostanza. In assenza o difficoltà di ottenere la quantità richiesta di distillato, è consentito utilizzare anche la normale acqua del rubinetto, ma solo se non contiene metalli pesanti.

Poiché i metalli da cui sono realizzate le caldaie a idrogeno, è consentito utilizzare qualsiasi tipo di acciaio inossidabile: l'acciaio ferrimagnetico, a cui non vengono attratte le particelle in eccesso, sarà un'opzione eccellente. Sebbene il criterio principale per la scelta di un materiale dovrebbe essere comunque la resistenza alla corrosione e alla ruggine.

Per il montaggio del dispositivo vengono solitamente utilizzati tubi con un diametro di 1 o 1,25 pollici. E il bruciatore viene acquistato nell'apposito negozio o servizio online.

Se scegli i materiali giusti e studi attentamente lo schema di riscaldamento, la fabbricazione dell'impianto e il suo collegamento alla caldaia non sono difficili.

Adeguatezza della metodologia

Il motivo per installare un sistema di riscaldamento a idrogeno in una casa privata potrebbe essere la mancanza di gas naturale al suo interno e la presenza di elettricità. Allo stesso tempo, i costi per fornire calore all'edificio sono inferiori rispetto all'uso di riscaldatori elettrici.

Inoltre, non sono necessarie tubazioni per la rimozione dei prodotti della combustione. Si scopre che l'impianto a idrogeno può essere utilizzato nelle case di campagna come apparecchiatura di riscaldamento indipendente o aggiuntiva.

È difficile trovare una persona del genere che non cerchi di ridurre i costi di gestione dei moderni sistemi di riscaldamento. A tale scopo, sono ampiamente utilizzati vari tipi di dispositivi economici con elevate velocità di trasferimento del calore, nonché sistemi di tubazioni affidabili. Come categoria alternativa di vettore energetico, molti considerano il riscaldamento a idrogeno efficiente a casa con le proprie mani. Sempre più consumatori stanno valutando l'installazione di un generatore di idrogeno per riscaldare una casa privata.

Cos'è un generatore di idrogeno?

È un'alternativa ideale al riscaldamento con gas naturale convenzionale, poiché la temperatura media può raggiungere i 3000 gradi. Ciò richiede l'installazione di uno speciale bruciatore per riscaldamento alimentato a idrogeno in grado di resistere senza problemi a temperature così elevate.

Un generatore di idrogeno standard è composto da determinati elementi. Innanzitutto, è il generatore a idrogeno più efficiente. Elabora la miscela decomponendo l'acqua ordinaria in determinati componenti. I catalizzatori sono spesso usati per ottimizzare questo processo. C'è anche una tubazione del bruciatore che conduce dal generatore: sono necessari per creare un fuoco aperto. È importante avere una caldaia, che nella progettazione svolge il ruolo di un dispositivo di scambio termico. Il bruciatore si trova nel forno e attraverso di esso viene riscaldato il refrigerante principale nel sistema.

Quando installare un generatore di idrogeno?

Per ogni consumatore, le prestazioni speciali e le proprietà di un moderno dispositivo di riscaldamento sono di grande importanza. Le impostazioni di fabbrica, così come tutti i tipi di caldaie per riscaldamento a idrogeno fai-da-te, differiscono l'una dall'altra in termini di efficienza.

Esistono molti altri schemi affidabili che ti aiutano a assemblare e installare efficacemente le apparecchiature con le tue mani. Affinché la potenza totale calcolata non differisca molto da quella effettiva, in modo che l'indicatore di efficienza non venga ridotto, l'organizzazione del riscaldamento a idrogeno di alta qualità dovrebbe essere effettuata tramite l'uso di caldaie affidabili e generatori rigorosamente fabbricati in fabbrica .

Vale la pena installare un generatore se vengono raggiunti gli obiettivi associati a risparmi significativi. I moderni dispositivi di riscaldamento di questo tipo sono in grado di fornire i seguenti vantaggi:

I professionisti sanno bene che durante il funzionamento di un generatore di idrogeno destinato al riscaldamento, il gas ottenuto nelle apparecchiature di tale piano può essere classificato come esplosivo. Si distingue per la completa assenza di odore e colore sgradevoli. Il gas è completamente innocuo, la sua presenza non può essere determinata nemmeno da dispositivi speciali.

Importante! Il gas tende ad accendersi a una temperatura di 540 gradi, che lo caratterizza come esplosivo. È per questo motivo che tutte queste installazioni devono essere attentamente controllate per il grado di correttezza del lavoro svolto.

Se il generatore viene acquistato già pronto, vale la pena chiedere della presenza di una caldaia o di uno speciale dispositivo di scambio di calore. Deve essere necessariamente calcolato per l'influenza di condizioni di alta temperatura.

Il gran numero di vantaggi inerenti alle caldaie e ai generatori di riscaldamento a idrogeno aumenterà la concorrenza per tutti i sistemi di riscaldamento tradizionali. Molti proprietari di case private sono attratti dal basso costo delle attrezzature e dalle alte prestazioni.

Generatore di idrogeno - istruzioni per l'installazione passo passo

La base principale per il funzionamento del moderno riscaldamento a idrogeno è il metodo per rilasciare una quantità sufficientemente grande di energia termica di alta qualità. Ciò si ottiene attraverso l'interazione di molecole di ossigeno e idrogeno. Per l'uso più pratico del dispositivo, sono state originariamente sviluppate versioni industriali speciali di caldaie per riscaldamento affidabili e di alta qualità. Quando si installa un generatore di idrogeno, è obbligatorio soddisfare le seguenti condizioni:

Sicurezza collegamento alla fonte di fluido principale. Spesso questa è una comunicazione idraulica standard. Il consumo di acqua in questo caso dipende direttamente dalla potenza totale del dispositivo.
È importante garantire alimentazione di qualità. Per supportare un'efficiente reazione di elettrolisi, sarà necessario collegare il dispositivo a una rete elettrica standard.
Condotto di volta in volta sostituzione del catalizzatore installato. Il tempo di utilizzo di ciascuno dipende direttamente dal modello utilizzato, oltre che dalla potenza della caldaia.

Il riscaldamento del bruciatore è in grado di raggiungere i 3000 gradi, quindi vale la pena fare attenzione che vengano utilizzati materiali in grado di sopportare tali carichi. La sequenza di azioni per l'organizzazione delle apparecchiature è la seguente:

È necessario fissare un raccordo speciale al coperchio del contenitore preso come base, che rimuoverà quindi il gas: una miscela di ossigeno e idrogeno;
Il raccordo unisce lo scambiatore di calore e una torcia;
Sarà necessario creare un deposito di riserva per il gas finito, poiché la caldaia non è in grado di funzionare allo stesso modo. Inoltre, ciò garantirà una sicurezza ottimale durante il funzionamento.

Nonostante un numero abbastanza elevato di opzioni per lo sviluppo domestico e le installazioni di generatori di idrogeno, trovare un campione utile è piuttosto difficile. Indipendentemente dal tipo e dalla categoria di tale installazione, il funzionamento di un tale scambiatore di calore richiede il mantenimento costante del livello richiesto di condizioni di temperatura, nonché della pressione nel sistema. Se segui tutte le istruzioni e i suggerimenti presentati alla tua attenzione, puoi installare apparecchiature che saranno caratterizzate da elevati tassi di stabilità. Ciò ti consentirà di utilizzarli in modalità costante, fornendo calore alla casa.