대체 에너지의 원칙은 점점 더 소비자의 주목을 받고 있습니다. 많은 측면에서 전통적인 에너지 사업자에 대한 관세 인상과 서비스 시장의 주기적 중단이이를 촉진합니다.
이러한 상황에서 수소 가열 보일러는 가스 H 인 가장 유망한 유형의 재생 가능 연료 장치 중 하나로 간주됩니다2.
이러한 장치를 구입하기 전에 수소를 연료로 사용하는 장단점을 평가하기 위해 작동 원리를 숙지해야합니다. 이 문제는 우리가 연구했으며 기사에 자세히 설명되어 있습니다.
또한 보일러를 선택할 때 고려해야 할 매개 변수에 대해 설명하고 작동 팁을 제공하며 최고의 공장 수소 발생기의 개요를 준비했습니다. 직접 손으로 장치를 조립하기위한 수제 편리한 지침 팬.
연료로서 수소의 특성
위에서 언급 한 바와 같이, 이러한 장치의 연료는 수소이며 사실상 가장 가벼운 가스이며 색과 냄새가 없습니다. 장점 중 H 연소시 방출되는 많은 양의 열이라고 할 수 있습니다.2 (121 MJ / kg, 프로판 연소 중에 40 MJ / kg 만 방출 됨).
정상적인 조건에서 수소는 + 2000 ° C의 온도에서 연소되지만 촉매의 도움으로 + 300 ° C로 감소 할 수 있습니다. 이를 통해 고가의 희토류 금속이 아닌 저렴한 강철로 보일러를 만들 수 있습니다.
수소는 무독성이므로 일상 생활에서 사용하는 안전성을 보장합니다. 이 물질이 연소되면 실내 미기후를 개선하고 굴뚝이 필요하지 않은 수증기가 얻어진다.
수소를 사용할 때는 안전 규칙을 엄격히 준수해야합니다. 가스를 잘못 사용하거나 화염에 닿으면 파괴적인 폭발이 발생할 수 있습니다.
단점은 특히 공기 또는 산소와 혼합되어 폭발 가스가 형성되는 수소의 폭발성이 증가한다는 것입니다.
수소 보일러의 장단점
이러한 장치의 장점은 다음과 같습니다.
- 완벽한 환경 친 화성. 물의 분해 산물은 대기에 해를 끼치 지 않으며 사람과 애완 동물의 건강에 완전히 안전합니다.
- 높은 수준의 효율성96 %에 도달 할 수 있습니다. 이것은 디젤, 천연 가스 또는 석탄의 효율보다 상당히 높습니다.
- 천연 자원 절약 대체 에너지 원 사용.
- 저렴한 가격 칼로리를 받았습니다. 이러한 장치에는 충분한 물과 약간의 전기가 있습니다.
동시에 이러한 장치에는 약점이 있습니다.
마이너스에는 다음과 같은 뉘앙스가 포함됩니다.
- 까다로운 유지 보수. 최고 수준의 H 생산2, 매년 금속판을 교체해야합니다. 전극을 교체하는 것 외에도 계획된 양의 에너지를 생산하기 위해 정기적으로 촉매를 첨가해야합니다. 이 절차의 빈도는 전력 및 특정 모델의 기능에 따라 다릅니다.
- 고비용 -공장 설치 비용은 35-40 천 루블 이상입니다.
- 폭발 위험 보일러의 정규 압력이 증가함에 따라.
- 수소 실린더 부족 -그들은 거의 판매되지 않습니다.
- 한정된 선택. 이러한 난방 장치는 러시아 시장에서 너무 일반적이지 않기 때문에 올바른 모델을 신속하게 찾을 수있을뿐만 아니라 장비 설치 및 수리를위한 유능한 전문가를 찾는 것이 항상 가능한 것은 아닙니다.
- 커뮤니케이션의 필요성. 장치가 작동하려면 전기 분해 반응을위한 전원 공급 장치와 장치의 전원에 따라 유량이 달라지는 수원에 대한 지속적인 연결이 필요합니다.
제조업체는 새로운 기술에 큰 관심을 기울이고 수소 보일러를 개선하고 단점을 제거하거나 최소화하기 위해 노력합니다.
가열 장치의 작동 원리
활동으로 인해 H2 순수한 형태로 자연에서 발생하지는 않지만, 전기 분해에 의해 일반 물로부터 분리하는 것은 매우 간단하지만 가스 산소도 방출됩니다.
제시된 이미지에서 모든 구조적 요소 (+)를 나타내는 수소로 작동하는 가열 장비의 개략도를 볼 수 있습니다.
히터가 작동하려면 먼저 H를 얻어야합니다.2. 이것은 유사한 반응이 일어나도록 예약 된 특수 구획에서 발생합니다. 금속판이 담긴 용기에 액체를 붓습니다.
그들은 특별히 선택된 순도의 전류를 공급받으며, 그 영향으로 H가 방출됩니다.2 그리고 약2그리고 부산물-수증기.
결과 혼합물은 특수 장치 인 화학 분리기를 통과하여 수소를 분리하여 다른 불순물과 분리 할 수 있습니다. 정화 된 가스는 밸브가 장착 된 버너에 공급됩니다.
그것은 H의 움직임을 방해합니다2 다른쪽에 폭발을 방지합니다. 이 경우 다른 시스템을 통한 산소 및 수증기는 특수 용기로 떨어집니다.
또한, 기체 수소는 보호 유닛을 통과하여 연소실로 들어간다. 여기서 촉매의 존재 하에서 가스와 반응하여 열이 발생하여 열교환기를 통해 가정 난방 시스템으로 들어갑니다.
특별히 할당 된 채널을 통해 챔버에서 방출 된 수증기는 전해질 탱크로 되돌아 가서 재순환 공정을 사용합니다.
전력 조정은 특별히 장착 된 채널을 사용하여 수행되며 그 수는 6 개에 이릅니다. 이들 장치 각각에 촉매가 함유되어, 그것이 개시 될 때 열 생산 공정이 시작된다.
40 ℃의 온도로 가열 된 가스 스트림은 연소실에 위치한 열교환기로 이동하기 시작한다.
별도의 구조 덕분에 채널은 서로 독립적으로 작동 할 수 있으므로 일부만 포함 할 수 있습니다.
현대 전기 분해 장치에서 수소를 생산하는 과정은 완전히 자동화됩니다. 유일한 수동 프로세스는 시스템에 물을 채우는 것입니다.
최신 모델에는 수위 표시기 및 압력 센서와 같은 다양한 장치가 장착되어있어 자동 모드로 작동하고 예기치 않은 상황에서 긴급하게 대응할 수 있습니다.
수소 유닛의 구성 요소
수소 기반 가열 시스템의 설계는 매우 간단합니다.
보일러열교환 기의 역할을하는 것은 수소가 생성되는 주요 요소입니다.
수소 연소 보일러는 사용 가능한 요소로 조립할 수 있으며 작동을 위해서는 일반 또는 증류수 만 필요합니다 (+)
전해조- 보일러의 주요 활성 부분, 전해 반응이 발생하여 물이 H로 분해됨2 그리고 약2. 이 요소는 물로 채워진 저장소이며 최대 전류 전도성을 갖는 금속 전극이 배치됩니다.
전선은 전기가 공급되는 플레이트에 연결됩니다.
연소기 -가열 시스템에서 냉각제의 가열에 기여하는 장치. 연소실에 스파크가 공급되어 점화됩니다.
버너 밸브 -장치 상단에 위치한 특수 부품. 이 세부 사항 덕분에 H2, 상승하고 다른 방출 된 물질에 접근 할 수없는 장벽을 쉽게 극복하고 버너에 직접 들어갑니다.
공장 수소 보일러에는 제어 장치가 제공됩니다. 이 패널에는 전압 및 전류 표시기, 전력 조정기 및 기타 매개 변수 설정을위한 레버가 표시됩니다
관로 -장치에서 출발하여 집안의 모든 방에 열을 공급하는 데 사용되는 통신. 배관의 경우 직경이 25-32 mm 인 가열 파이프를 사용하십시오. 누워있을 때 기본 규칙을 준수하십시오. 각 후속 분기의 지름은 이전 분기의 지름보다 작아야합니다.
발전기 선택 기준
이러한 기술을 구매하기로 결정할 때 다음 기준에주의를 기울이는 것이 중요합니다.
힘. 현대 가전 제품의 경우이 지표의 가치는 크게 다를 수 있으므로 작은 집과 2 층짜리 건물에 가장 적합한 옵션을 선택할 수 있습니다.
현대식 발전기 모델의 평균 물 소비량은 그리 크지 않습니다. 24 시간 이내에 장치 작동을 위해 약 5.5 리터가 필요하므로 1.2-2 리터의 연료가 생성됩니다
회로 수. 수소 동력 기기에는 일반적으로 가열 회로가 설치됩니다. 일부 모델에서는 두 번째 (가열) 회로의 추가 설치도 제공됩니다.
전력 소비. 오늘날의 기술을 통해 최소한의 전기를 사용하여 우수한 열 출력을 달성 할 수 있습니다. 다양한 유형의 발전기의 에너지 소비는 1 시간 동안 1.2 ~ 3kW입니다.
수소 보일러가 지속적으로 작동하지 않고 실내의 특정 온도를 유지하기 때문에 에너지 소비가 적습니다.
제조사. 신뢰할 수있는 제조업체 (이탈리아, 미국)를 선호하는 것이 좋습니다. 의심스러운 기업이 제공하는 품질이 낮은 제품에 대해 매우 저렴한 가격에주의해야합니다.
보일러 작동 팁
장치의 기능을 향상 시키려면 첨부 된 지침을 준수하는 것이 중요합니다. 추가 세부 정보를 추가하여 장치 작동을 향상시킬 수 있습니다 (이 경우 안전 규칙을 엄격히 준수해야합니다).
버너에 설치된 화염 감지기는 시스템 안전을 향상시킵니다. 불이 꺼지면 장치는 가연성 가스가 버너로 유입되는 것을 자동으로 차단하여 실내로 들어 가지 못하게합니다.
열교환 기 내부에 특수 센서를 장착 할 수있어 물 가열 표시기의 증가를 추적하고 차단 밸브로 버너 설계를 보완 할 수 있습니다.
가열이 설정 값에 도달하자마자 보일러가 자동으로 꺼 지도록 온도 센서에 직접 연결하면 충분합니다.
표준화 된 보일러 냉각 장치를 설치하는 것도 유용합니다.
수소 장치는 집안의 유일한 난방 장비 일뿐 만 아니라 다른 난방 시스템과 결합하여 사용할 수 있습니다. 이 경우 주요 열 설비는 저온 모드에서 작동 할 수 있습니다.
작동 표준을 준수하는 경우 수소 동력 장치는 12 년 이상 서비스를 제공합니다. 이러한 장치의 보증 기간은 15 년이지만 실제로는 20-30 년 동안 효율적으로 작동 할 수 있습니다.
수소 보일러의 회로도는 다른 유형의 연료에서 작동하는 아날로그와 너무 다르지 않기 때문에 숙련 된 기술자에게는 그러한 장치의 수리가 어렵지 않습니다.
5 대 공장 수소 발생기
수소 연료 보일러 기술을 제조하고 특허를 얻은 최초의 회사는 이탈리아 회사였습니다. 지아 코 미니. 그녀는 지열 펌프, 태양 전지판 등 에너지를 생성하는 환경 적 방법에 기반한 장치를 전문으로합니다.
H2ydroGEM은 촉매 연소실이며, 각 혼에는 수소 연소 반응을 촉진시키는 물질이 있습니다. 이로 인해 공정은 상대적으로 낮은 온도에서 발생합니다.
현재 이러한 모델은 미국, 중국, 유럽 회사에서 제조하지만 다른 유형의 연료로 작동하는 보일러에 비해 범위가 너무 넓지 않습니다.
수소 시스템의 최고의 공장 모델
가장 인기있는 모델 중 하나는 다음과 같습니다.
- 메가 탱크 100 -네트워크에서 전기로 구동되는 발전기. 과열 및 단락에 대한 신뢰할 수있는 다단계 보호 시스템을 갖추고있어 안전하고 생산적인 작업을 보장합니다. 모델 비용은 구성에 따라 다릅니다.
- STAR-2000 -비싼 단위 (> 200,000 루블)는 탁월한 기술적 특성을 가지고 있습니다. 이 발전기는 최소의 에너지를 소비한다는 사실에도 불구하고 251-300 평방 미터의 면적으로 방을 가열 할 수 있습니다.
- 킹 카르 -작업 특성이 우수한 네트워크 작동 장치. 모델의 비용은 약 10 만 루블이지만 상당히 경제적이지만 에너지 소비로 상환됩니다.
- H2-2 -높은 가격의 "추가"등급의 이탈리아 장비 (약 250,000 루블). 넓은 공간에서 공기를 가열 할 수 있습니다 (300m에서)3 이상) 최소 전력 소비.
- 자유 에너지 -15 ~ 35,000 루블 범위의 저렴한 비용으로 고품질 장치 (가격은 전력 및 기타 특성에 따라 다름). 많은 프로세스를 자동화하는 제어 장치, 전압 및 압력 조절을위한 다중 레벨 센서가 장착되어 있습니다.
다른 가격대의 다른 모델도 있습니다.
보일러를 직접 만드는 법
난방 발전기는 상당히 가벼운 구조입니다. 특정 수준의 기술로 장치를 직접 조립할 수 있습니다. 동시에, 수소 혼합물의 폭발성으로 인해 그러한 작업에는 극도의 책임, 안전 절차에 대한 지식 및 그러한 장치 설치 경험이 필요합니다.
장치를 독립적으로 제조하면 기성품 인 일부 구성 요소를 구입하는 것이 더 낫기 때문에 상당한 재정 비용을 제거 할 수 없습니다. 높은 위험은 제조업체가 장기 보증을 제공하는 공장 설정에 대해 생각하게합니다.
자신의 손으로 수소 보일러를 만드는 과정은 여러 단계로 나눌 수 있습니다.
1 단계 – 도면 작성 및 준비. 우선, 모든 조건과 가능성을 충족시킬 수있는 설비를 생각하기 위해 인터넷에서 유사한 프로젝트를 찾아야합니다.
모든 지표와 필요한 전력을 정확하게 계산하고 보일러를 만드는 데 사용될 재료를 결정해야합니다. 강자성 합금이 최선의 선택으로 여겨지지만 스테인리스 스틸로 만들어진 용기가 매우 적합합니다.
수소 발생기를 가열하면 디자인이 다를 수 있지만 다음 세부 사항은 변경되지 않습니다.
- 12 볼트 전원;
- 구조물이 위치 할 저수지;
- 30A 이상의 전력을 갖는 PWM 컨트롤러;
- 스테인레스 스틸로 만들어진 직경이 다른 여러 튜브;
- 강판;
- 금속 용 쇠톱;
- 가스 버너-더 잘 완성되어 상점에서 구입했습니다.
2 단계 – 전해질 만들기. 전해조가 장착되는 판을 제조하려면 중간 두께의 강판을 사용해야합니다. 금속, 쇠톱 또는 기타 도구에 가위를 사용하여 18 개 이상의 조각으로 같은 조각으로 자릅니다 (수는 짝수 여야 함).
귀국에서는 각 요소에서 전해질에 이러한 요소를 완전히 고정시키는 데 필요한 볼트 구멍을 뚫어야합니다.
우리는이 분할 와이어가 각각 연결되어 양전하와 음전하를 전송하는 것에 따라 모든 플레이트를 양극과 음극으로 나눕니다.
직류를 사용하는 것이 교류를 사용하는 것보다 효과적입니다. PWM 유형 생성기를 소스로 사용하는 것이 가장 좋습니다.
3 단계 – 셀 어셈블리. 이 요소를 만들기위한 가장 좋은 재료는 스테인레스 스틸입니다. 견고한 직사각형 또는 정사각형 구조가 금속으로 용접 된 후 물 또는 H의 혼합물이 금속에 부어집니다.2촉매가있는 O 및 배선이 연결된 준비된 플레이트.
4 단계 – 버너 연결. 버너는 장치 상단에 장착되어 있습니다-구매 한 모델을 사용하는 것이 좋습니다.이 모델은 전문 매장에서 구입할 수 있습니다.
5 단계 – 분리기의 설치 및 연결가스 혼합물에서 수소가 방출되는 데 필요합니다.
결론적으로 파이프는 H를 따라 배치됩니다.2 버너로 올라가고 열을 제거하고 집안 전체에 분배하는 요소가 연결됩니다.
어떤 물이 더 낫습니까-보통 또는 증류
수소 보일러의 소유자가 자주 묻는 질문 중 하나는 장치 작동에 사용되는 물에 관한 것입니다.
수소 보일러 작동을위한 증류수는 매장에서 구입하거나 간단한 설치를 통해 자체 생산할 수 있습니다
전문가들에 따르면, 공장 또는 가정용 장치는 증류수로 작업 할 때 수산화 나트륨이 거의 첨가되지 않은 (10 리터의 H2O-1 큰술) 최고의 성능을 보여줍니다.
그러나 수소 보일러는 수돗물로도 성공적으로 작동 할 수 있으며, 가장 중요한 것은 중금속 염이 포함되어 있지 않다는 것입니다.
아래 비디오에는 유명한 한국 회사 인 DAEWOO가 생산 한 수소 연료로 구동되는 가스 보일러 모델의 개요가 나와 있습니다.
수소가 미래의 연료라고 불리는 이유가없는 것은 아닙니다.이 가스는 다른 공장에서 사용할 수있는 저렴한 환경 친화적 연료의 거의 무제한 자원이 될 수 있습니다.
공장에서 또는 자체적으로 제조 된 수소 연료 보일러는 자율 난방 시스템을 생성합니다. 이를 통해 주택 및 공동 서비스 비용을 대폭 절감하고 거실 및 다용도실에서 쾌적한 온도를 유지하는 문제를 해결할 수 있습니다.
수소를 연료로 사용한 경험이 있습니까? 주제에 대해 질문하거나 발명에 대해 이야기하고 싶습니까? 출판물에 의견을 말하고 토론에 참여하며 수제 제품의 사진을 남기십시오. 피드백 블록은 아래에 있습니다.