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

In connessione con il costante aumento del costo delle utenze, le persone iniziano a interessarsi a fonti di calore alternative. Un modo moderno di riscaldare una casa è riscaldare con idrogeno utilizzando un generatore speciale. Gli esperti suggeriscono spesso di installare un tale sistema di riscaldamento e alcuni artigiani ti dicono persino come assemblarlo da solo.

Caratteristiche dell'idrogeno

L'idrogeno è una sostanza con proprietà uniche. Gas incolore e invisibile, non ha assolutamente massa allo stato solido e liquido. L'idrogeno è la sostanza più abbondante sul pianeta e non contiene tossine. Se lo mescoli con l'aria circostante, le proprietà della miscela risultante verranno preservate per molto tempo e si verificherà l'accensione dal contatto con il fuoco.

Scienziati e ingegneri classificano l'idrogeno come gas esplosivo a causa della sua infiammabilità. Ecco perché è immagazzinato in speciali cilindri sigillati in acciaio legato. Nonostante la maggiore esplosività, L'idrogeno è utilizzato attivamente in vari ambiti della vita umana:

L'uso dell'idrogeno al posto del gas naturale, del carbone e del petrolio è diventato sempre più popolare negli ultimi tempi. Ciò è dovuto al fatto che l'estrazione di tale combustibile è molto più economica, perché per ottenerlo sono necessarie solo acqua ed elettricità.

Il principio di funzionamento del generatore

Un generatore di idrogeno per il riscaldamento di una casa privata è un ottimo modo per risparmiare denaro, ma dovrai investire molto nell'installazione. Naturalmente, puoi acquistare un design già pronto. Il prezzo medio ha un costo di circa 50 mila rubli. Ma non è raro che i proprietari adattino semplicemente le loro vecchie apparecchiature per il trattamento del combustibile a idrogeno.

Per creare un efficiente impianto di idrogeno per riscaldare una casa con le tue mani, devi capire da quale combustibile viene creato e su quale principio funziona il dispositivo. Esistono diversi metodi per l'estrazione dell'idrogeno:

con l'aiuto della raffinazione del petrolio (cracking);
facendo passare del vapore sul coke di carbone;
estrazione da metano.

Tutte queste tecnologie sono spesso utilizzate su scala industriale e, per fornire calore a una casa, scelgono il modo più semplice ed economico: l'elettrolisi.

Idrogeno nel riscaldamento domestico

L'elettrolisi è una tecnica in cui una corrente elettrica costante viene fatta passare attraverso una soluzione acquosa satura di sale. Di conseguenza, si verifica una reazione chimica, consistente nella scissione della sostanza. Questa reazione può essere descritta più accuratamente usando l'equazione 2NaCl + 2H 2 O→2NaOH + Cl 2 + H 2 .

Il calore rilasciato durante la combustione dell'idrogeno è il cosiddetto elettrolizzatore, cioè idrogeno combustibile per il riscaldamento.

Il progetto dell'apparato NNO

Se l'attrezzatura è assemblata a mano, oltre allo scambiatore di calore, avrai bisogno di catalizzatori per ottimizzare la reazione chimica, un bruciatore per bruciare idrogeno e una tubazione.

Il bruciatore si trova nel forno ed è responsabile del riscaldamento dell'impianto. Con l'aiuto di tubi, il cui diametro consigliato è compreso tra 25 e 32 mm, la caldaia è collegata alla rete idrica. Inoltre, per lavoro, è necessario collegare la caldaia alla rete, perché questo è l'unico modo per eseguire l'elettrolisi. Naturalmente, costruire una caldaia per il riscaldamento con l'idrogeno con le proprie mani sarà molto più piacevole dal punto di vista finanziario, ma è necessario considerare che un generatore HNO fatto in casa è meno compatto di uno di fabbrica.

I generatori domestici hanno un design più semplice di quelli industriali. Ecco perché non producono idrogeno puro, ma il cosiddetto gas di Brown, una miscela di ossigeno e idrogeno. Questo è più pratico, inoltre, il gas risultante viene bruciato immediatamente. È anche meglio, perché conservarlo da qualche parte è piuttosto problematico.

Generatore di idrogeno (SENZA ENERGIA ELETTRICA) come farlo da soli

Prototipo

Prima di iniziare a convertire un sistema di riscaldamento esistente in un bollitore per l'acqua con le tue mani, dovresti creare un campione di prova. Questo modello fornirà una comprensione del funzionamento del sistema nel suo insieme e aiuterà anche a capire se vale la pena realizzare un generatore di idrogeno per il riscaldamento di un edificio residenziale da solo. Per creare un modello sperimentale della cella elettrolitica, sono necessari i seguenti componenti:

reattore: un contenitore di vetro o plastica con pareti spesse;
elettrodi metallici che verranno calati in acqua e collegati a una fonte di alimentazione;
serbatoio soluzione acquosa;
tubo di uscita del gas.

La tensione viene fornita agli elettrodi, che sono immersi nell'acqua, da una fonte regolabile. A casa, per migliorare la reazione, si aggiunge all'acqua un po' di sale.

Come risultato della reazione, l'idrogeno verrà rilasciato dal catodo e l'ossigeno dall'anodo. I gas entrano quindi nella tenuta idraulica, in cui avviene la separazione del vapore acqueo. Il gas esplosivo viene fornito dal secondo serbatoio, dove viene bruciato per formare acqua.

A casa, il design di una stufa a idrogeno può essere ricreato utilizzando materiali improvvisati. Per fare ciò, sono necessari solo due contenitori di plastica, una dozzina di viti e un contagocce medico. Non sarà difficile realizzare un progetto del genere, inoltre questo processo è descritto in dettaglio su qualsiasi sito di profilo dedicato al riscaldamento dell'idrogeno. Questo è il modello più primitivo, quindi le sue prestazioni saranno estremamente basse.

Ma il generatore presenta anche notevoli inconvenienti. Per installarlo bisognerà modificare sensibilmente l'impianto di riscaldamento esistente o smontare la stufa. Inoltre, i dispositivi di fabbrica hanno un costo molto elevato, il che fa sì che i proprietari di case creino un generatore di idrogeno con le proprie mani. Ci sono altri dettagli importanti, vale a dire:

il gas destinato al riscaldamento appartiene alla categoria degli esplosivi, è altamente infiammabile e la perdita non è determinabile;
la temperatura di combustione è molto alta, quindi tutte le apparecchiature devono essere controllate attentamente;
per migliorare le prestazioni del generatore HHO è necessaria una sostituzione annuale del catalizzatore.

Riscaldamento con idrogeno! Piccolo supporto.

Prima dell'installazione, è necessario valutare bene i pro ei contro e solo allora smontare l'attrezzatura esistente. È meglio cercare l'aiuto di specialisti, perché l'installazione di generatori di idrogeno per il riscaldamento di edifici residenziali non è un compito facile e il dispositivo deve essere realizzato con alta qualità e tecnicamente corretto.

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. Tale impianto di elettrolisi ad acqua (stufa) è diventato piuttosto 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. Lo schema dell'elettrolizzatore è molto semplice (puoi guardarlo 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 (HNO), che viene miscelato con il carburante, che contribuisce 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.

Nel Medioevo, il famoso scienziato Paracelso durante gli esperimenti notò un processo come il rilascio di bolle d'aria durante l'interazione di ferro e acido solforico. Tuttavia, non era aria, ma idrogeno. È un gas leggero, incolore e inodore. E se si mescola con l'ossigeno, il gas è esplosivo. Oggi, il riscaldamento a idrogeno fai-da-te è un fenomeno comune. Dopotutto, l'idrogeno può essere ottenuto in qualsiasi quantità, dove c'è acqua ed elettricità.

Sotto l'azione dell'elettrolisi, le molecole d'acqua sono divise in ossigeno e idrogeno. Quest'ultimo ha molte proprietà uniche. Allo stato liquido a una temperatura di -250 gradi Celsius, è il liquido più leggero e allo stato solido è la sostanza più leggera. Gli atomi di idrogeno sono i più piccoli. E quando viene miscelato con l'aria atmosferica, l'idrogeno si trasforma in una miscela che può esplodere anche dalla più piccola scintilla.

L'uso dell'idrogeno nel riscaldamento

Nell'era della tecnologia, ci sono molte opzioni per riscaldare la tua casa. Tuttavia, coloro che amano creare da soli vari dispositivi tecnici possono riscaldare la casa con l'idrogeno con le proprie mani. Questa è una fonte di calore ecologica, allo stesso tempo molto potente, grazie alla quale puoi riscaldare una stanza di grandi dimensioni.

Il riscaldamento domestico a idrogeno è stato sviluppato da un'azienda in Italia. Quando un tale impianto è in funzione, non produce emissioni nocive. Pertanto, è un riscaldamento della casa ecologico, efficiente e silenzioso.

Gli scienziati hanno sviluppato un modo per bruciare l'idrogeno per riscaldare una casa a temperature fino a 300 gradi Celsius. Grazie a ciò, è stato possibile produrre caldaie per il riscaldamento con materiali tradizionali. Le caldaie di questo tipo non richiedono un sistema speciale per la rimozione dei prodotti della combustione nell'atmosfera per il funzionamento, poiché qui non ci sono tali prodotti. In questo caso viene emesso solo vapore non dannoso per l'ambiente. E ottenere l'idrogeno è un processo conveniente. Tutto ciò per cui verrà speso sarà solo elettricità. E se tu, utilizzando un generatore di idrogeno per il riscaldamento, utilizzi anche i pannelli solari, il costo dell'elettricità può essere ridotto al minimo.

Molto spesso, una caldaia a idrogeno viene utilizzata per riscaldare i pavimenti. E tali sistemi oggi possono essere trovati con un'ampia varietà di capacità. Sono installati a mano.

Un impianto di riscaldamento domestico a idrogeno è costituito dai seguenti componenti: una caldaia e tubi con un diametro di 25-32 mm (1-1,25 pollici). Raramente vengono utilizzati tubi di altre dimensioni. I tubi possono essere montati indipendentemente, ma qui deve essere soddisfatta una condizione: dopo ogni diramazione, il diametro deve essere inferiore. E l'ordine di diminuzione del diametro è il seguente: tubo D32, tubo D25. Dopo la diramazione - tubo D20, l'ultimo - tubo D16. Se si segue questa regola, il bruciatore a idrogeno per il riscaldamento funzionerà in modo efficiente ed efficiente.

Vantaggi del riscaldamento con idrogeno

Il riscaldamento a idrogeno presenta diversi importanti vantaggi che determinano la prevalenza del sistema:

Questi sono sistemi rispettosi dell'ambiente. E qui l'unico sottoprodotto emesso nell'atmosfera durante il funzionamento è l'acqua allo stato di vapore. Questo vapore non danneggia in alcun modo l'ambiente.
L'idrogeno nell'impianto di riscaldamento funziona senza l'uso di una fiamma. Il calore viene creato come risultato di una reazione catalitica. Quando l'idrogeno si combina con l'ossigeno, si ottiene l'acqua. Questo rilascia molta energia termica. Il flusso di calore ad una temperatura di circa 40 gradi va allo scambiatore di calore. Per il riscaldamento a pavimento, questo è il regime di temperatura ideale.
Molto presto, il riscaldamento fai-da-te a idrogeno potrà sostituire i sistemi tradizionali, liberando così la società dall'estrazione di vari combustibili: petrolio, gas, carbone e legna da ardere.
L'efficienza del riscaldamento di una casa privata con idrogeno può raggiungere il 96%.

Un'altra opzione è usare il gas di Brown

Un altro metodo, attualmente piuttosto controverso, è l'uso del gas di Brown per il riscaldamento. Il gas marrone per il riscaldamento domestico è un composto chimico costituito da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. La combustione di tale gas crea quasi 4 volte più energia.

Uno speciale elettrolizzatore viene utilizzato per riscaldare la casa. Dopotutto, la base per ottenere un tale gas è il principio dell'elettrolisi dell'acqua. Affinché questa tecnologia possa essere applicata nel riscaldamento, è in corso il rifacimento di una normale caldaia. Alla sua base ci sarà un elettrolizzatore: qui viene versato un elettrolita, costituito da acqua distillata e un acceleratore di reazione. La corrente alternata con una data frequenza viene fornita a piastre o tubi metallici. Sotto la sua influenza, le molecole di ossigeno e idrogeno vengono separate, dopodiché si ottiene il riscaldamento del gas marrone.

È passato molto tempo in cui il riscaldamento di una casa di campagna privata veniva effettuato solo bruciando legna o carbone in una stufa. Le moderne unità di riscaldamento utilizzano diversi tipi di combustibile. Ma il costante aumento dei prezzi del carburante ci costringe a cercare opzioni di riscaldamento più economiche. Ma letteralmente sotto il nostro naso si trova una fonte inesauribile di energia: l'idrogeno. E in questo articolo ti diremo come l'acqua ordinaria può essere utilizzata come combustibile assemblando una caldaia per riscaldamento a idrogeno con le tue mani.

Il design e il principio di funzionamento del generatore di idrogeno

L'utilizzo dell'idrogeno come combustibile per il riscaldamento di una casa è un'idea piuttosto allettante, perché il suo potere calorifico è di 33,2 kW/m3, mentre per il gas naturale è di soli 9,3 kW/m3, ovvero più di 3 volte. Teoricamente, l'idrogeno può essere estratto dall'acqua, per poi bruciarlo in una caldaia, puoi usare un generatore di idrogeno per riscaldare una casa.

In quanto vettore energetico, nulla può essere paragonato all'idrogeno e le sue riserve sono praticamente infinite. Come accennato in precedenza, quando viene bruciato, l'idrogeno rilascia molta energia termica, molto più di qualsiasi combustibile contenente carbonio. Invece delle emissioni nocive nell'atmosfera, che vengono rilasciate quando si utilizza il gas naturale, l'idrogeno, una volta bruciato, forma acqua normale sotto forma di vapore. C'è solo un problema, questo elemento non si trova in natura nella sua forma pura, ma solo in combinazione con altre sostanze.

Uno di questi composti è l'acqua ordinaria, che è idrogeno ossidato. Per dividerlo nei suoi elementi costitutivi, molti scienziati hanno impiegato più di un anno. E non invano è stata comunque trovata una soluzione tecnica per la separazione dei suoi componenti dall'acqua. Questa è la cosiddetta reazione chimica dell'elettrolisi, a seguito della quale l'acqua si decompone in ossigeno e idrogeno, la miscela risultante è stata chiamata gas esplosivo o gas di Brown.

Di seguito puoi vedere uno schema di un generatore di idrogeno (elettrolizzatore) che funziona con elettricità:

Gli elettrolizzatori sono stati messi in produzione in serie e sono utilizzati per operazioni di saldatura a gas (saldatura). Una corrente di una certa frequenza e forza viene applicata a gruppi di piastre metalliche immerse nell'acqua. A causa della reazione di elettrolisi in corso, ossigeno e idrogeno vengono rilasciati mescolati con vapore acqueo.

Per separare i gas dal vapore, tutto viene fatto passare attraverso un separatore, dopodiché viene alimentato al bruciatore. Per prevenire un gioco e un'esplosione, una valvola è montata sull'alimentazione, che consente al carburante di passare solo in una direzione.

Un impianto di riscaldamento domestico a idrogeno comprende i seguenti componenti: una caldaia e tubi con un diametro di 25-32 mm (1-1,25 pollici). I tubi possono essere installati a casa con le proprie mani, ma è necessario soddisfare una condizione: dopo ogni ramificazione, il diametro deve diminuire.

Il diametro viene ridotto secondo il seguente principio: tubo D32, tubo D25. Dopo la ramificazione - D20 e viene montato l'ultimo tubo D16. Se questa condizione è soddisfatta, il bruciatore a idrogeno funzionerà in modo efficiente ed efficiente.

Per monitorare il livello dell'acqua e alimentare il dispositivo in modo tempestivo, il design ha uno speciale sensore che dà un comando al momento giusto e l'acqua viene iniettata nello spazio di lavoro dell'elettrolizzatore. Affinché la pressione non salga fino a un punto critico all'interno del vaso, l'unità è dotata di un interruttore di emergenza e di una valvola di sfiato. Per mantenere il generatore di idrogeno, devi solo aggiungere acqua di tanto in tanto e il gioco è fatto.

Vantaggi del riscaldamento a idrogeno

Il riscaldamento a idrogeno presenta diversi seri vantaggi che influiscono sulla prevalenza del sistema:

Sistemi rispettosi dell'ambiente. L'unico sottoprodotto che viene rilasciato nell'atmosfera durante il funzionamento è l'acqua allo stato di vapore. Che non danneggia in alcun modo l'ambiente.
L'idrogeno nel sistema di riscaldamento funziona senza l'uso del fuoco. Il calore è generato a causa della reazione catalitica. Quando l'idrogeno si combina con l'ossigeno, si forma l'acqua. Per questo motivo, c'è un grande rilascio di calore. Il flusso di calore stesso, la cui temperatura è di circa 40 ° C, va allo scambiatore di calore. Per un sistema a pavimento caldo, questo è il regime di temperatura ideale.
Ben presto, il riscaldamento a idrogeno fai-da-te sarà in grado di sostituire i sistemi tradizionali, liberando così l'umanità dall'estrazione di altri tipi di combustibili: petrolio, gas, carbone e legna da ardere.
La vita di servizio minima è di 15 anni.
L'efficienza del riscaldamento di una casa privata con idrogeno può raggiungere il 96%.

L'estrazione dell'idrogeno è un processo abbastanza conveniente. Tutto ciò di cui hai bisogno è l'elettricità. E quando si utilizza un generatore di riscaldamento, includere una batteria solare nel sistema, la spesa per l'elettricità può essere ridotta al minimo. Sulla base di ciò, possiamo concludere che questo sistema è il più ecologico ed efficiente per il riscaldamento domestico.

Come assemblare un generatore di idrogeno con le tue mani?

Spesso per riscaldare i pavimenti viene utilizzata una caldaia alimentata a idrogeno. Questi sistemi nel nostro tempo si trovano in un'ampia varietà di capacità. La potenza delle caldaie è molto diversa, va da 27W all'infinito. Puoi prendere una caldaia molto potente per riscaldare tutta la casa in una volta, oppure puoi prenderne diverse piccole. Sono installati da soli, ma come realizzare un generatore di idrogeno con le tue mani?

Prima di iniziare a costruire una cella a combustibile, devi avere a portata di mano i seguenti strumenti:

seghetto per metallo;
trapano con una serie di trapani;
set di chiavi inglesi;
cacciaviti piatti e con intaglio;
smerigliatrice angolare ("smerigliatrice") con un cerchio fisso per il taglio del metallo;
multimetro e flussometro;
righello;
marcatore.

Inoltre, se decidi di costruire tu stesso un generatore PWM, avrai bisogno di un oscilloscopio e di un contatore di frequenza per configurarlo.

Per realizzare un generatore di idrogeno per il riscaldamento di una casa privata, consideriamo un circuito elettrolizzatore assolutamente "a secco" utilizzando elettrodi realizzati con piastre in acciaio inossidabile.

Le istruzioni seguenti mostrano il processo di costruzione di un generatore di idrogeno:

Costruzione del corpo della cella a combustibile. Il ruolo delle pareti laterali del telaio è svolto da lastre di cartone rigido o plexiglass, tagliate alle dimensioni del futuro generatore. Vale la pena notare che la dimensione dell'unità dipende direttamente dalle sue prestazioni, ma il costo per ottenere NHO sarà molto più alto. Per la realizzazione di una cella a combustibile, le dimensioni da 150×150 mm a 250×250 mm sono ottimali.
I fori sono praticati in ciascuna delle piastre per i raccordi di ingresso e uscita per l'acqua. Inoltre, è necessario forare la parete laterale per l'uscita del gas e quattro fori negli angoli per collegare tra loro gli elementi del reattore.
Utilizzando una smerigliatrice, le piastre degli elettrodi vengono ritagliate da una lamiera di acciaio inossidabile 316L. Dovrebbero essere 10-20 mm più piccoli delle pareti. Inoltre, nella fabbricazione di ogni parte, è necessario lasciare un piccolo tampone di contatto in uno degli angoli. Ciò è necessario per collegare a gruppi gli elettrodi negativo e positivo prima di collegarli all'alimentazione.
Per ottenere la quantità necessaria di HHO, l'acciaio inossidabile deve essere trattato con carta vetrata fine su entrambi i lati.
In ciascuna piastra vengono praticati due fori: con un trapano il cui diametro dovrebbe essere di 6-7 mm - per l'alimentazione dell'acqua nello spazio tra gli elettrodi e con un diametro di 8-10 mm - per rimuovere il gas di Brown. I punti di perforazione vengono calcolati tenendo conto delle posizioni di installazione dei rispettivi tubi di ingresso e uscita.
Inizia a montare il generatore. Per fare ciò, nelle pareti di cartone rigido vengono installati raccordi che servono per l'approvvigionamento idrico e il gas. I punti delle loro connessioni sono accuratamente sigillati con sigillante automobilistico o idraulico.
Successivamente, una delle parti del corpo trasparenti viene installata sui perni, dopodiché vengono posati gli elettrodi. La posa degli elettrodi deve iniziare con l'O-ring. Nota: il piano degli elettrodi deve essere assolutamente piatto, altrimenti gli elementi con cariche opposte si toccheranno, causando un cortocircuito!
Le piastre in acciaio inossidabile sono separate dalle superfici laterali del reattore mediante anelli di tenuta in silicone, paronite o altri materiali. È importante che non sia più spesso di 1 mm. Parti simili sono utilizzate come distanziatori tra le piastre. In fase di posa assicurarsi che le piazzole di contatto degli elettrodi opposti siano raggruppate sui lati opposti del generatore.
Dopo aver posato l'ultima piastra, viene installato un anello di tenuta, dopo di che il generatore viene chiuso con una seconda parete in cartone rigido e la struttura stessa viene collegata mediante dadi e rondelle. Quando si esegue questo lavoro, monitorare attentamente l'uniformità del serraggio e l'assenza di distorsioni tra le piastre.
Utilizzando tubi in polietilene, il generatore è collegato a un serbatoio dell'acqua e un gorgogliatore.
Le piazzole di contatto degli elettrodi sono interconnesse con qualsiasi metodo, dopodiché i cavi di alimentazione vengono collegati ad esse.
La cella a combustibile viene alimentata da un generatore PWM, dopo di che iniziano a configurare e regolare l'apparato per la massima emissione di gas HHO.

Per ottenere il gas di Brown nella quantità necessaria, sufficiente per cucinare e riscaldare, sono installati diversi generatori di idrogeno che funzionano in parallelo.

È severamente vietato aggiornare tali apparecchiature da soli, anche se si dispone di un disegno tecnico dettagliato e professionale. Ciò può contribuire alla probabilità di fuoriuscita della miscela di idrogeno dal generatore nello spazio aperto, il che è piuttosto pericoloso.
Si consiglia di montare appositi sensori di temperatura all'interno dello scambiatore di calore, questo consentirà di monitorare il probabile superamento del livello di temperatura di riscaldamento dell'acqua.
Le valvole di intercettazione possono essere incluse nel design del bruciatore stesso, che sarà collegato direttamente al sensore di temperatura stesso. È inoltre necessario fornire un raffreddamento normalizzato della caldaia.
E infine, ciò che deve essere sottolineato è la sicurezza. Va ricordato che la miscela di idrogeno e ossigeno non viene invano chiamata esplosiva. HHO è un composto chimico pericoloso che, se maneggiato con noncuranza, può causare un'esplosione. Segui le regole di sicurezza e fai molta attenzione quando fai esperimenti con l'idrogeno.

Con una corretta manipolazione, una caldaia a idrogeno può durare non 15 anni, come di solito ci si aspetta, ma 20 o addirittura 30. Ricorda però che maggiore è la potenza della caldaia, maggiore è il consumo di energia!

Una caldaia a idrogeno è un dispositivo di riscaldamento domestico che utilizza gas idrogeno come combustibile. Poiché questo gas non si trova nella sua forma pura in natura, le caldaie a idrogeno sono dotate di un dispositivo speciale per la generazione di idrogeno dall'acqua distillata.

Una caldaia a idrogeno per il riscaldamento di una casa privata è una di quelle soluzioni che oggi attira molta attenzione. Sui "campi" di Internet, puoi trovare molte offerte che promettono enormi vantaggi ai proprietari di tali apparecchiature, ad esempio una riduzione radicale delle "bollette del riscaldamento". È davvero così, e cosa può e non può fare una moderna caldaia a idrogeno per uso domestico, leggi nella nostra recensione.

Il mito che una caldaia a idrogeno sia il modo più economico per riscaldare una casa

Si sente spesso dire che una caldaia a idrogeno è il modo più economico per riscaldare una casa privata. Solitamente, per giustificare questa tesi, si fa riferimento all'alto potere calorifico dell'idrogeno - oltre 3 volte superiore a quello del gas naturale. Se ne trae una semplice conclusione: è più redditizio riscaldare una casa con l'idrogeno che con il gas.

A volte, come argomentazione per l'efficacia di una caldaia a idrogeno, viene dato il cosiddetto "gas marrone" o una miscela di atomi di idrogeno e ossigeno (HHO), che rilascia ancora più calore durante la combustione, e su cui "caldaie avanzate" operare. Dopo questo, le giustificazioni per l'efficienza finiscono semplicemente, lasciando l'opportunità all'immaginazione del profano di disegnare bellissime immagini sotto il nome generale "riscaldamento quasi per niente". Pensa: l'idrogeno brucia "più caldo" e si ottiene da acqua praticamente gratuita, un vero vantaggio!

L'immaginazione è alimentata anche dalla notizia della sempre crescente alternativa alimentata a idrogeno a quelle tradizionali. Supponiamo che se le auto "guidano" a idrogeno, allora una caldaia a idrogeno è davvero utile.

Ma in realtà le cose sono un po' più complicate. Se l'idrogeno puro fosse un elemento prontamente disponibile in natura, tutto sarebbe così, o quasi, sarebbe. Ma il fatto è che l'idrogeno puro non si trova sulla Terra, ma solo in una forma legata, ad esempio, sotto forma di acqua. Pertanto, in pratica, l'idrogeno deve prima essere ottenuto da qualche parte, inoltre, con l'aiuto di reazioni chimiche che consumano energia.

Da dove viene l'idrogeno puro?

Nota al proprietario

"Per attirare l'attenzione sui loro prodotti, alcuni produttori di caldaie a idrogeno fanno riferimento a una sorta di "catalizzatore segreto" o all'uso del "gas di Brown" nei loro dispositivi".

Ad esempio, puoi estrarre idrogeno dal gas metano, dove ci sono ben 4 atomi di idrogeno! Solo qui, perché? Il metano stesso è un gas combustibile, perché sprecare ulteriore energia nella produzione di idrogeno puro? Dov'è l'efficienza energetica? Pertanto, molto spesso l'idrogeno viene estratto dall'acqua, che, come tutti sanno, non può bruciare, utilizzando il metodo dell'elettrolisi per questo. Nella sua forma più generale, questo metodo può essere descritto come la scissione di molecole d'acqua in idrogeno e ossigeno sotto l'azione dell'elettricità.

L'elettrolisi è nota da tempo e ampiamente utilizzata per produrre idrogeno puro. In pratica, nessuna caldaia industriale ad idrogeno, finora, comunque, può fare a meno di un impianto di elettrolisi o di un elettrolizzatore. Tutto andrebbe bene, ma questa installazione richiede elettricità. Quindi, una caldaia a idrogeno deve necessariamente consumare energia. La domanda è: quali sono questi costi energetici?

Tutti i discorsi sul "potere calorifico" dell'idrogeno ci allontanano un po' da questo problema, ma nel frattempo è il più importante. Quindi, una caldaia a idrogeno può essere redditizia nell'unico caso: l'energia termica da essa prodotta deve essere superiore all'energia consumata dalla caldaia.

Efficienza energetica di una caldaia a idrogeno

Per capire se otteniamo più energia "all'uscita" della caldaia di quella spesa, basta dare un'occhiata più da vicino alla molecola d'acqua: ha due atomi di idrogeno e un ossigeno, che sono strettamente collegati tra loro. Per interrompere questa connessione, è necessario "attaccare" molta energia, e questo è ciò che fa l'elettrolizzatore a spese dell'elettricità. Il risultato è una miscela di idrogeno e ossigeno, che hanno energia potenziale (letteralmente disciolta in essi) e che può essere rilasciata come risultato del processo di combustione e fornire calore alla casa. Per capire quanta energia si otterrà dalla combustione, vale la pena dare un'occhiata più da vicino a cosa si otterrà dalla combustione. E otterremo... la stessa acqua che dividiamo in atomi.

Infatti, dopo tutte queste manipolazioni, otterremo al massimo esattamente quanta energia è stata spesa per la separazione della molecola d'acqua originale. Da allora, abbiamo lasciato l'acqua e siamo arrivati all'acqua. Ma questo è nel caso ideale, dove non ci sono perdite inevitabili nella realtà. Quelli. anche nel caso ideale, quanta elettricità spendiamo, quanto calore otteniamo.

Il produttore indica la presenza di un catalizzatore "segreto".

Inoltre, non c'è nessun posto dove prendere molecole d'acqua aggiuntive per la scissione: quante sono state divise per la prima volta, così tante in seguito le combineremo quando bruceremo una miscela di idrogeno e ossigeno. Ancora una volta, meno perdite. Inoltre non bisogna dimenticare che la caldaia a idrogeno è alimentata da acqua distillata, la cui produzione consuma anche energia. Come si può vedere ad occhio nudo, l'efficienza di una caldaia a idrogeno non può essere elevata.

Quindi sorge una domanda logica: perché tutte queste difficoltà con la scissione, se ci sono dispositivi che convertono direttamente l'elettricità in calore e sono chiamati? Se riscaldi semplicemente l'acqua utilizzando l'energia elettrica, tutta questa energia verrà spesa per riscaldare l'acqua praticamente senza perdite: risulta essere più redditizio rispetto alla decomposizione elettrolitica e al successivo "recupero" dell'acqua bruciando una miscela di idrogeno e ossigeno con relative perdite.

Confronto di una caldaia a idrogeno con altri dispositivi di riscaldamento

Come sapete, una caldaia elettrica è considerata il dispositivo di riscaldamento più inefficiente, in altre parole il costo del calore prodotto da questo dispositivo sarà il più costoso.

Confronto del riscaldamento con una pompa di calore con altri metodi.

Tipo di riscaldamento	Efficienza energetica, %


caldaia elettrica
Caldaia ad idrogeno

Come abbiamo già scoperto, il riscaldamento dovuto a una caldaia a idrogeno ha un'efficienza inferiore anche a quella elettrica. È vero, il mondo non si ferma. È del tutto possibile che venga il giorno in cui l'uso delle moderne tecnologie consentirà di ridurre i costi di centinaia di processi domestici e il riscaldamento utilizzando una caldaia a idrogeno o suoi analoghi diventerà davvero redditizio.

Prospettive per l'uso di caldaie ad idrogeno

Perché in genere vale la pena parlare delle caldaie a idrogeno come un modo promettente per riscaldare una casa privata? Riguarda la tendenza globale verso il passaggio a tecnologie "verdi" e la crescente domanda di tali tecnologie. La caldaia a idrogeno è innegabilmente "numero uno" nell'elenco delle soluzioni più ecologiche del settore.

In primo luogo, durante il suo funzionamento non si forma anidride carbonica, il "principale flagello" delle apparecchiature che operano con combustibili idrocarburici: combustibili gassosi, liquidi e solidi.

In secondo luogo, perché Il prodotto della combustione in una caldaia a idrogeno è acqua pura; per il suo funzionamento non richiede ventilazione o dispositivi per la rimozione dei prodotti della combustione. Che, a sua volta, potrebbe richiedere energia aggiuntiva per garantire il proprio lavoro. E hanno solo bisogno di più spazio all'interno della casa. Cioè, installando una caldaia a idrogeno, puoi risparmiare sull'area del locale caldaia.

Nota al proprietario

“Oggi, o le persone molto ricche o gli ottimisti inveterati rischiano di installare una caldaia a idrogeno per riscaldare le loro case”.

In terzo luogo, il vapore acqueo rilasciato a seguito della combustione dell'idrogeno umidifica i locali della casa.

Ma soprattutto, una caldaia a idrogeno è ben combinata con generatori di elettricità alimentati da fonti di energia rinnovabile (FER) e con una spiccata periodicità del lavoro. Ad esempio, con turbine eoliche e dispositivi alimentati a biogas. In questo caso - durante le modalità di punta - i generatori di energia rinnovabile possono produrre idrogeno tramite l'elettrolisi, che sarà poi utilizzato come combustibile per la caldaia. Il collegamento diretto di questi generatori alla rete richiederà l'uso di dispositivi costosi aggiuntivi.

Uno dei video in cui vengono descritti i "vantaggi" di una caldaia a idrogeno

Con lo sviluppo della tecnologia, l'energia a basso costo da fonti rinnovabili può essere "convertita" in idrogeno, come già accade negli impianti industriali. Ma per il momento, o persone molto ricche o ottimisti inveterati rischiano di installare una caldaia a idrogeno per riscaldare le loro case.