氢加热锅炉:装置+工作原理+选型标准

具有氢优势的家庭供暖,供暖锅炉的类型,价格

氢气锅炉的优缺点

这些设备的优势在于:

  1. 完全环保。水分解产物不危害大气,对人和宠物的健康是完全安全的。
  2. 效率高,可达96%。这明显高于柴油、天然气或煤炭的效率。
  3. 通过使用替代能源节约自然资源。
  4. 低卡路里成本。对于这样的设备,水和一点电就足够了。

同时,这类设备也有弱点。

在这些缺点中,应归因于以下细微差别:

  1. 维护要求。对于 H 的最高生产程度2,每年都需要更换金属板。除了更换电极外,还必须定期添加催化剂以产生计划的能量。此过程的频率取决于功率以及特定模型的功能。
  2. 高成本 - 工厂安装将花费至少 35-40 千卢布。
  3. 如果锅炉中的额定压力升高,则有爆炸危险。
  4. 氢气瓶短缺——在售卖中很少见。
  5. 有限的选择。由于此类加热器在俄罗斯市场上并不常见,因此并非总是能够快速找到合适的型号,也无法找到称职的设备安装和维修专家。
  6. 沟通的需要。对于设备的操作,必须永久连接到电源以执行电解反应,以及连接到水源,水源的消耗取决于设备的功率。

值得一提的是,制造商非常重视新技术,努力改进氢锅炉,消除或减少劣势

加热用电极锅炉的优缺点

尽管业主的评论相互矛盾,但不可能不注意到电极安装的明显优势:

  • 铜的设计提供了连接的紧凑性和简单性。
  • 较小的整体尺寸允许这些装置用作附加或备用热发生器,根据需要独立于主热发生器打开。
  • 锅炉安装不需要项目和批准。
  • 如果冷却液泄漏,设备不会出现故障,故障排除后可立即继续工作。
  • 电极锅炉不易受到电源电压降的影响。
  • 没有有害排放物和强大的电磁场。

优点列表确实很重要,但除此之外,还应注意一些客观缺点:

  • 如果加热系统中有钢制或铸铁制成的散热器,则不建议使用电极装置。只有双金属电池和优质铝制散热器才能提供高效运行,这显着增加了加热电路的成本。
  • 对冷却液的质量和化学性能要求高。使用的液体必须为电解提供最佳条件。
  • 电极锅炉只能在封闭回路中安装,这需要额外的成本来安装密封膨胀罐、紧急泄压阀和排气孔。
  • 冷却液的最高加热温度不应超过 85℃。

在仔细分析机组的所有缺点后,我们可以得出结论,它们都与冷却液的质量和化学性质有关。

自制氢气加热锅炉

迄今为止,氢加热锅炉还没有量产,购买这种设备并不容易。如果您想购买这样的设备,那么您很可能必须单独订购或安排从开发这种锅炉的意大利供应设备。但是,由于成本高,这种方法不适合许多用户。要解决这个问题,可以考虑构造方法 自己做的锅炉.

发电机制造

为了创建氢气锅炉,您首先需要构建氢气发生器:

  1. 在第一阶段,需要从不锈钢板上切割 16 个 50x50 厘米的矩形。
  2. 切割部分的角之一需要被切断。
  3. 使用钻头,在对角线对角处钻孔。
  4. 结构的组装由板和两个螺栓进行。每个螺栓拧紧两个垫圈并将它们放在板的两侧。转动第二块板,使切割端位于螺栓上,然后将其固定在第二块螺栓上,使其位于第一块板的上方。接下来,您需要在两块板之间留下一条 1 毫米长的透明塑料条。其余的矩形以类似的方式固定。
  5. 在塑料容器中,您需要为螺栓制作插槽。
  6. 由板组装的结构必须插入容器中。
  7. 盖子上有两个孔:一个用于供应氢气的管子固定在一个孔中,另一个孔是为了在水中填充溶解的盐。
  8. 检查设备操作。

作为能量载体,氢气被认为是最清洁、最安全的元素,基于它的加热是高效和完整的。

锅炉制造

氢气锅炉的创建过程如下:

  • 您需要取一根 20x20 毫米的异型管并从中切出 8 个 30 厘米长的等份;
  • 然后取一根 40x40 毫米的型材管,剪下 3 根,一根的长度应为 20 厘米,另外两根 - 8 厘米;
  • 在长管中,需要在对边中间开两个槽,尺寸为 40x40 m。将 2 个 8 cm 的孔焊接到这些孔上;
  • 由此形成横档,在横档的两端焊接有塞子,在第四端固定有用于连接氢气混合物供给管的支管的塞子。
  • 在结构的每一端,必须打一个孔,直径1-1.5厘米,距离十字架中心7-8厘米,总共应该有4个孔;
  • 管道焊接到它们上并固定喷嘴,丙烷锅炉通常有;
  • 下一个过程将是 - 将 8 根尺寸为 20x20 厘米的异型管焊接到横梁上;
另请阅读:  燃气锅炉的压力开关:一种设备,常见故障概述及其维修

DIY氢气锅炉

然后你需要从钣金上切出 3 个正方形。在其中两个中,每个打出 4 个孔,其中一个的直径应为 2-3 厘米,另一个 - 1 厘米;将直径为 2-3 厘米的管道切成 50-60 厘米长的段,然后将它们连接到一个带有较小孔的正方形上并焊接到上面。在直径为 20 厘米的管子上打两个孔:一个在底部,另一个在顶部;然后必须将管道焊接到具有较小槽的正方形上;由此产生的设计必须倒置并放置第二个正方形。管子应入孔,同时方格与较大的管子相邻,方格与管子应焊接;焊接方形和结构本身的过程由燃烧器进行:用于供应冷却剂返回的管道必须焊接到车身上的两个孔;然后检查锅炉是否泄漏;并且,在最后阶段,有必要制作一个保护壳,将锅炉隐藏在其中。

因此,按照上述所有说明,您将成为氢气锅炉的拥有者。

目前,氢燃料锅炉虽然具有众多优点和易用性,但并未得到广泛应用。然而,它们正在迅速渗透加热设备市场,其使用前景是无限的。

3 选择标准和操作特点

在为您的家庭选择氢气锅炉时,您应确保其所有部件均由优质材料制成。

锅炉保护装置经过测试(认证)并符合所有安全要求也非常重要。此外,您需要选择适合加热特定房间的型号:

  • 功率不仅要符合房间的面积,还要符合所用供暖系统的要求;
  • 腔室的尺寸必须与加热所需的热交换器数量相对应;
  • 设备的功耗必须与建筑物中可用的电源相对应。

安装了这样的设备后,不要忘记安全预防措施,因为燃料是易爆的。基本操作规则旨在避免氧气与空气接触(这可能导致爆炸)。

基本操作规则:

  1. 1. 定期检查热交换器传感器上的温度读数。温度不应超过允许的标准。
  2. 2. 监测气压读数。当它们增加时,采取措施稳定监管压力。
  3. 3. 请勿在制造商未提供的模式下使用设备。
  4. 4. 监控供水。
  5. 5、定期更换电解槽。
  6. 6. 注意稳定的电源。

氢锅炉的主要细微差别

氢基锅炉的功率是根据被加热结构的面积来选择的。

借助这种技术,您可以解决许多与加热有关的问题。这是由于设计用于产生氢能的多个通道同时运行(最多可以有 6 个)。

氢加热锅炉:装置+工作原理+选型标准

氢气锅炉固有的模块化系统确保了通道的独立运行,而不会以任何方式影响安装效率的降低。每个单独的渠道都包含自己的催化剂。

用氢气加热的好处

氢动力锅炉的需求有很多原因:

氢加热锅炉:装置+工作原理+选型标准

  1. 氢气的取之不尽用之不竭,以及获得任何数量的氢气的能力。
  2. 与不断开采具有可燃特性的矿物(天然气、煤、石油等)相比,氢气的生产被认为在经济上更有利可图。
  3. 加热系统工作时不会排放对人类和大气有害的排放物,会排放普通的水蒸气。
  4. 不需要火焰(氢气加热基于化学反应进行)。
  5. 锅炉效率最高。
  6. 设备完全静音。
  7. 无需建造和运行烟囱。
  8. 氢气加热的安全要求低于气体装置。

氢气锅炉的缺点

尽管有许多优点,但重要的是要了解这些装置的缺点:

氢加热锅炉:装置+工作原理+选型标准

  • 需要不断补充催化剂;
  • 如果不满足严格的要求,元件的爆炸危险;
  • 氢气运输不便;
  • 俄罗斯缺乏此类设备的安装和服务维护专家;
  • 由于氢气加热市场不发达,所需备件数量不足。

氢锅炉的主要细微差别

氢基锅炉的功率是根据被加热结构的面积来选择的。

借助这种技术,您可以解决许多与加热有关的问题。这是由于设计用于产生氢能的多个通道同时运行(最多可以有 6 个)。

氢气锅炉固有的模块化系统确保了通道的独立运行,而不会以任何方式影响安装效率的降低。每个单独的渠道都包含自己的催化剂。

用氢气加热的好处

氢动力锅炉的需求有很多原因:

  1. 氢气的取之不尽用之不竭,以及获得任何数量的氢气的能力。
  2. 与不断开采具有可燃特性的矿物(天然气、煤、石油等)相比,氢气的生产被认为在经济上更有利可图。
  3. 加热系统工作时不会排放对人类和大气有害的排放物,会排放普通的水蒸气。
  4. 不需要火焰(氢气加热基于化学反应进行)。
  5. 锅炉效率最高。
  6. 设备完全静音。
  7. 无需建造和运行烟囱。
  8. 氢气加热的安全要求低于气体装置。

氢气锅炉的缺点

尽管有许多优点,但重要的是要了解这些装置的缺点:

  • 需要不断补充催化剂;
  • 如果不满足严格的要求,元件的爆炸危险;
  • 氢气运输不便;
  • 俄罗斯缺乏此类设备的安装和服务维护专家;
  • 由于氢气加热市场不发达,所需备件数量不足。
另请阅读:  用于加热私人住宅的燃木锅炉:TOP-10 型号的评级和选择单位的技巧

氢气加热锅炉的优缺点

氢加热锅炉:装置+工作原理+选型标准

由于氢气在加热设备中用作燃料,因此请考虑能量载体的优势:

  1. 可以在该国任何地区购买钢瓶中的氢气。
  2. 使用氢气的加热系统不需要人工干预来操作,因为它们代表一个封闭的循环。
  3. 可负担的燃油价格是主要优势。
  4. 释放的热能为121 MJ/kg,远高于丙烷的40 MJ/kg。

值得注意的是氢燃料的缺点:

  • 旧式锅炉运行时噪音大;
  • 如果超过标准压力,就会产生爆炸情况;
  • 单位消耗大量的水;
  • 有的地方很难买到氢气瓶;
  • 在较旧的装置中,有必要为催化反应期间释放的加热蒸汽制作单独的烟囱。

氢气锅炉的优点如下:

  1. 该装置不会将有害化合物排放到大气中。
  2. 氢气不燃烧,但与氧气相互作用时会放出热量。水是催化反应的结果。
  3. 在冷却液温度仅为 40 度时,不包括热损失。
  4. 在锅炉运行期间,会发生化学反应,该反应无需使用明火即可进行。
  5. 现代氢锅炉的特点是静音运行,它们不需要单独的烟囱,因为加热的蒸汽和水会立即提供给加热系统。因此,该装置可以安装在任何地方。

氢气装置的缺点与对所有组成元件和组件的质量要求增加有关。要维护和修理设备,您必须聘请专家。很难找到供暖设备的备件。

如何用自己的双手制作氢气锅炉?

可以在 NHO 发生器的基础上制造氢气加热锅炉 - 这是一种传统的电解槽。

要制作燃烧器,您需要:

  • 不锈钢板 2 毫米厚,​​50x50 厘米大小;
  • 一块 2 毫米厚的钢板,尺寸为 100x100 厘米;
  • 密封塑料容器 1.5 升;
  • 距水位 10 m 长的透明管;
  • 用于直径为 8 毫米的软管的配件;
  • 螺栓 6x50、螺母、垫圈;
  • 型材管 20x20 毫米;
  • 型材管 40x40 毫米;
  • 截面为 20-30 毫米的管道;
  • 插头;
  • 保加利亚语;
  • 密封胶;
  • 刀;
  • 焊接机;
  • 气体喷嘴;
  • 钻头。

要安装锅炉,需要 12 伏电源。

氢加热锅炉:装置+工作原理+选型标准

如何用自己的双手制作氢气锅炉:

  1. 用磨床从 50x50 厘米的钢板上剪下 16 个相同大小的矩形。该系统将需要一个阴极和一个阳极,它们将是板,其中 8 个是阴极,8 个是阳极。
  2. 在板上,为螺栓钻一个孔,每个板上 1 个孔。
  3. 将盘子放在容器中,以便观察到正负交替。用透明管隔离板,该管预切成厚达 2 毫米的垫圈或条。
  4. 以这种方式将板固定在螺栓和垫圈上 - 将垫圈放在螺栓上,然后是阳极板,然后是 3 个垫圈和阴极板。因此,在 3 个垫圈之后,将所有盘子串起来。之后,拧紧螺母。
  5. 现在您需要修复容器中的结构。为此,您需要在插入螺栓的容器壁上打孔。一定要在螺栓上放垫圈。
  6. 现在您需要在盖子上打 2 个孔用于配件(螺纹钢管)。螺母固定。
  7. 用密封剂密封连接点。
  8. 将压缩机连接到一根管道,将压力表连接到另一根管道。将压力抽到2个大气压,半小时检查压力表——如果压力没有变化,则密封性正常,如果有变化,请检查接头并重新密封所有接缝。
  9. 在支管上安装一个止回阀,将一个氢气瓶连接到它,并将水连接到第二个支管。将电极连接到用于固定板的螺栓上,电流将通过该螺栓。
  10. 在通过电流的过程中,水将开始沸腾并开始反应过程,这是加热系统所必需的。

要制作锅炉本身,您需要执行以下步骤:

  • 将 20x20 毫米的管子切成 8 段,每段 30 厘米;
  • 将 40x40 毫米的管子切成 3 部分 - 其中一个是 20 厘米,两个是 8 厘米;
  • 在截面为 40x40 mm 的 20 cm 管子中,从相对两侧在长度的中间打孔,用于 40x40 mm 的管子;
  • 将截面为 40x40 mm、8 cm 的管以直角插入孔中,焊接;
  • 将塞子焊接到产生的十字架的末端,并在第四侧配备带有支管的塞子,这是连接氢气管所需的;
  • 从十字架中心留出7-8厘米,在每个部分钻​​一个10-14毫米大小的孔,总共有4个孔;
  • 将喷嘴焊接到孔中;
  • 将 2 个截面为 20x20 毫米的异型管焊接到每个端部,使其与十字平面形成直角;
  • 从剩余的钢板上,切出 3 个 30x30 厘米的锅炉壁;
  • 在 2 个墙壁上钻 2 个孔,总共将在喷嘴所在的点处获得 4 个直径为 20-30 mm 的孔,并在第三张板上制作一个直径为 10 mm 的孔;
  • 现在将管道切割成直径 20-30 毫米、直径 50-60 厘米的小块,并将其焊接到较小的钢板(体壁)上;
  • 取一根直径比焊管小 10 毫米 4 厘米的管子,在管子的顶部和底部钻几个孔,以便焊接管子;
  • 将管道连接到具有较小孔和焊接的钢板上;
  • 现在必须将整个结构翻转并安装在第二块钢板上,以便管子进入预制孔;
  • 将管子焊接到板材上;
  • 现在用燃烧器将整个结构焊接到最后一块钢板上;
  • 用于将冷却剂输送到外壳中的孔的焊管;
  • 在进气管上安装温度传感器,在燃烧器上安装燃烧传感器(检测器);
  • 两个传感器都必须连接到自动控制器和视觉声音警告系统;
  • 检查外壳是否泄漏。
另请阅读:  来自制造商博世的壁挂式燃气锅炉

现在仍然需要用钢板制作所需尺寸的外部保护壳。将结构单元安装在外壳内,将它们密封连接并仔细检查密封性。您可以先将盐或碱溶解在水中来测试系统,以加快反应速度并增加氢气产量。

如果您有任何问题,请观看视频。

模型选择标准

必须考虑以下标准来选择家用氢气锅炉:

  • 加热功率必须符合加热系统和所用冷却剂的要求,同时还要考虑到供暖场所的面积;
  • 燃烧室的尺寸必须配备必要数量的热交换器,以便您组织多个加热回路;
  • 建筑物内的电网必须能承受锅炉的电力消耗;
  • 锅炉的所有结构元件必须由优质材料制成,并具有足够的安全性和耐磨性;
  • 保护单元必须经过认证并符合安全标准。

氢加热锅炉:装置+工作原理+选型标准氢气加热锅炉的例子

永恒日志的实验

永恒的原木是一个带有小孔的小金属罐,用于释放水蒸气。这个容器装满水,用螺栓拧紧颈部,然后放在炉底。容器被加热到​​高温,水蒸气从里面出来,直接流到燃烧的煤上。

氢加热锅炉:装置+工作原理+选型标准

结果,根据实验者的说法,黑色烟灰在烟雾中消失了。那些。表面上,通常从烟囱中带走的碳颗粒现在都与氧气发生反应。
火焰随着长舌头等而变得强烈。

氢加热锅炉:装置+工作原理+选型标准

但事实是,没有测量接收到的实际热量,不可能在家测量,但所有能量回升的迹象都存在......

氢气作为加热锅炉燃料的前景

  • 氢是宇宙中最常见的“燃料”,也是地球上第十大最常见的化学元素。简而言之 - 您不会遇到燃料储备问题。
  • 这种气体不会伤害人、动物或植物——它没有毒性。
  • 氢气锅炉的“废气”是绝对无害的——这种气体的燃烧产物是普通的水。
  • 氢气的燃烧温度达到6000摄氏度,说明这种燃料的热容量很高。
  • 氢气比空气轻 14 倍,也就是说,一旦发生泄漏,燃料的“排放”会在很短的时间内自行从锅炉房中蒸发掉。
  • 一公斤氢气的成本是2-7美元。在这种情况下,气态氢的密度为 0.008987 kg/m3。
  • 一立方米氢气的热值为13,000 kJ。天然气的能源强度高出三倍,但氢作为燃料的成本低十倍。因此,用氢气替代私人住宅供暖的成本不会超过使用天然气的做法。同时,氢能锅炉的拥有者无需为天然气公司的业主买单,无需修建昂贵的天然气管道,也无需通过极其官僚的程序来协调各种“项目”和“许可”。

简而言之,作为一种燃料,氢的前景最为光明,这已经得到了航天工业的赏识,该工业使用氢来为火箭“加油”。

氢加热锅炉:装置+工作原理+选型标准

现代发展——氢气加热锅炉

氢气加热锅炉是如何工作的

与传统燃气锅炉一样:

  • 燃料供给燃烧器。
  • 燃烧器火炬加热热交换器。
  • 倒入热交换器的冷却剂被输送到电池。

只有代替用于生产燃料的液化燃料的主要天然气管道或罐,才有必要使用特殊装置 - 氢气发生器。

此外,最常见的家用发电机类型是将水分解成氢气和氧气的电解厂。用氢气加热的发电机产生的燃料成本达到每公斤 6-7 美元。同时,生产一立方米的可燃气体需要水和1.2千瓦的电力。

但在这种情况下,您可以节省去除燃烧产物的费用。毕竟,在燃烧氧气和空气的混合物的过程中,只会释放出水蒸气。所以这样的锅炉不需要“真正的”烟囱。

氢气锅炉的优点

  • 氢气可以“点燃”任何锅炉。也就是说,绝对是任何-甚至是上世纪80年代购买的旧“苏联”单位。为此,您需要一个新的燃烧器和炉子中的花岗岩或耐火粘土,这会增加热惯性并平衡锅炉过热的影响。
  • 氢锅炉增加了热量输出。 10-12 kW 氢气标准燃气锅炉将“输出”高达 30-40 千瓦的热能。
  • 对于用氢气加热,总的来说,只需要一个燃烧器。因此,即使是固体燃料锅炉也可以通过在炉膛中安装燃烧器来“在氢气下”进行转换。
  • 获取燃料的基础——水——可以从水龙头中取出。虽然生产氢气的理想半成品是蒸馏水,它与氢氧化钠混合。

氢锅炉的缺点

  • 小范围的工业型氢气锅炉和气体发生器。大多数卖家提供带有可疑认证的“自制”产品。
  • 工业机型价格高。
  • 燃料的爆炸性“特性” - 在与氧气(比例为 2:5)的混合物中,氢气变成爆炸性气体。
  • 气体发生装置的高噪音水平。
  • 高火焰温度 - 高达 3200 摄氏度,使得很难将氢气用作厨房炉灶的燃料(需要特殊的分隔器)。然而,意大利giacomini制造的氢气加热锅炉H2ydroGEM配备了火焰温度高达300摄氏度的燃烧器。

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