Una caldera de hidrógeno es una forma moderna de calentar una casa.

Características únicas de las calderas de hidrógeno.

Las calderas de este tipo tienen poca demanda en Rusia debido a la falta de conocimiento de las grandes masas de consumidores sobre ellas. En los países occidentales, esta forma alternativa de calefacción ya es bastante común debido a su probada compatibilidad con el medio ambiente, así como a importantes ahorros en las facturas de servicios públicos.

"Generando agua" - así suena la traducción del término "hidrógeno" del latín. Este elemento se considera la sustancia más común en el mundo, la mitad es el sol, se usa ampliamente en la industria y también tiene muchas propiedades únicas que se usaron en el desarrollo de una caldera de calentamiento de hidrógeno. La principal propiedad única de un elemento es su inagotabilidad en las entrañas y en el mundo circundante.

El proceso de producción de hidrógeno es sencillo y directo. Requiere la disponibilidad obligatoria de luz y agua. La corriente eléctrica promueve la división de las moléculas de agua en oxígeno e hidrógeno, que luego pueden usarse para calentar habitaciones.

El hidrógeno como portador de energía se considera el elemento más seguro y limpio, y el calentamiento basado en él es completo y eficiente.

Las calderas de este tipo se pueden integrar armoniosamente con sus propias manos en un sistema de calefacción existente sin perjuicio de ello.

Modelos populares de unidades de hidrógeno para el sistema de calefacción.

Generador chino Kingkar3000

La producción de "gas de Brown" es una mezcla de oxígeno e hidrógeno en una proporción de 2 a 1. Además, el usuario puede ajustar la temperatura del soplete en el rango de 800 a 3200 grados Celsius cambiando el porcentaje de los componentes en la mezcla de combustible.

Características de instalación:

• Consumo de agua - 1,6 litros por hora.
• Generación de combustible - 3 m3 / hora.
• Consumo de energía - hasta 9 kW.
• El costo - 8000 USD.

Generadores de mezcla combustible para calentar con hidrógeno

STAR 1000 y STAR 2000

Demostrar las siguientes características:

• Consumo de agua - de 0,7 a 1,1 litros por hora o 5,5 litros por día.
• Generación de combustible - de 1,2 a 2,0 m3 / hora.
• Período estimado de operación - al menos 15 años.
• Consumo de energía - de 1,2 a 3 kW.
• Área calentada - hasta 250 metros cuadrados.
• Precio - hasta 230.000 rublos.

Caldera de hidrógeno STAR-1.1

Emparejado con un generador STAR 2000:

• Energía térmica - 27 kW
• Consumo de energía - 300 W / h.
• Numero de contornos - una calefacción + una agua caliente, instalada de pago.
• El costo - 63-73 mil rublos.

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Los principales matices de las calderas de hidrógeno.

La potencia de las calderas a base de hidrógeno se selecciona según el área de la estructura que debe calentarse.

Con este tipo de tecnología, puede resolver muchos problemas asociados con la calefacción. Esto se debe al funcionamiento simultáneo de varios canales diseñados para generar energía de hidrógeno (puede haber un máximo de 6).

El sistema modular inherente a las calderas de hidrógeno asegura el funcionamiento independiente de los canales, sin afectar en modo alguno una disminución de la eficiencia de la instalación. Cada canal individual contiene su propio catalizador.

Ventajas de calentar con hidrógeno

Una caldera de hidrógeno tiene demanda por muchas razones:

1. La inagotabilidad del hidrógeno, así como la capacidad de recibirlo en cualquier cantidad.
2. La producción de hidrógeno se considera más rentable económicamente que la extracción constante de minerales con propiedades combustibles (gas, carbón, petróleo, etc.).
3. El sistema de calefacción funciona sin escape nocivo para las personas y la atmósfera, emitiendo vapor de agua ordinario.
4. No es necesaria una llama (el calentamiento con hidrógeno funciona sobre la base de reacciones químicas).
5. La caldera tiene la mayor eficiencia posible.
6. El dispositivo funciona completamente en silencio.
7. No es necesaria la construcción y el funcionamiento de la chimenea.
8. Los requisitos de seguridad para la calefacción con hidrógeno son más bajos que para las instalaciones de gas.

Desventajas de las calderas de hidrógeno.

A pesar de las muchas ventajas, es importante conocer las desventajas de tales unidades:

• la necesidad de una reposición constante del catalizador;
• peligro de explosión de un elemento si no se cumplen requisitos estrictos;
• transporte inconveniente de hidrógeno;
• falta de especialistas en la instalación y mantenimiento de dichos equipos en Rusia;
• número insuficiente de repuestos necesarios debido al mercado subdesarrollado de la calefacción por hidrógeno.

Pros y contras de la calefacción

1. Respeto absoluto al medio ambiente: los productos de descomposición del agua (hidrógeno, oxígeno y vapor) no afectan la salud ni siquiera durante la combustión.
2. El nivel máximo de eficiencia, que alcanza el 96%, es muy superior al del mismo carbón, diesel o gas natural.
3. El uso del hidrógeno como fuente alternativa de recursos energéticos permite ahorrar significativamente las reservas de recursos naturales agotables, reduciendo varias veces su producción.
4. Bajo costo: para calentar edificios residenciales, el costo del sistema es insignificante y la facilidad de operación, basada en la reacción química primitiva de la electrólisis, le permite ensamblar el sistema usted mismo.

Construcción independiente

Debido al hecho de que actualmente no existe la producción en masa de tales unidades, su compra no es un proceso fácil. Lo más probable es que tenga que realizar un pedido individual o negociar el suministro de equipos desde Italia, donde dichos dispositivos se desarrollaron y pusieron en funcionamiento por primera vez.

Pero tal solución al problema no es asequible para todos los consumidores. En este caso, vale la pena considerar la posibilidad de construir una caldera con sus propias manos.

¿Cómo funciona una caldera de calefacción de hidrógeno casera?

El sistema de calefacción de hidrógeno consta de un generador, un quemador y una caldera.

Por el momento, ninguna fuente puede dar instrucciones precisas y garantizadas para la construcción de una caldera de hidrógeno. Pero de acuerdo con las habilidades y la experiencia de los químicos y técnicos en ejercicio, dicha unidad debe constar de los siguientes componentes:

1. Intercambiador de calor.
2. Electrolizador.
3. La cámara de combustión.
4. Bloque de seguridad de reflujo (2 etapas).
5. Un recipiente con electrolito e hidrógeno producido. Debe estar hecho de acero aleado o acero inoxidable y estar equipado con una válvula que pueda usarse para aliviar la presión en el sistema.

El principio de la caldera.

El hidrógeno comienza a producirse después de que la solución electrolítica ingresa a la celda. Bajo la influencia de un catalizador con O2, el elemento se divide en calor y agua. El calor resultante, que tiene una temperatura de unos 40 grados, va al sistema de calefacción, pasando por un intercambiador de calor. Muy a menudo, esta temperatura es suficiente para calentar completamente la casa con pisos cálidos.

El agua liberada como resultado de la reacción química ingresa al tanque (con el electrolito), y luego una cierta parte de la solución sufre una combustión espontánea debido al proceso de recirculación.

Principio de funcionamiento

Bajo la influencia de una carga eléctrica, el agua se descompone en hidrógeno y oxígeno. Luego, con la interacción de las moléculas de hidrógeno y oxígeno, se produce una reacción, como resultado de lo cual se forma el llamado gas de Brown y se produce el proceso de liberación de calor.El calor, a su vez, calentará el agua y garantizará una temperatura ambiente normal.

Elementos de un sistema de calefacción que utiliza hidrógeno.

La estructura de las calderas de hidrógeno:

1. Un electrolizador es un generador de hidrógeno especial para la calefacción doméstica que proporciona una reacción entre el oxígeno y el hidrógeno.
2. Un quemador calefactor con el que se crea una llama.
3. Una caldera que actúa como intercambiador de calor.

Proceso de electrólisis para producir hidrógeno.

Para el buen funcionamiento de una planta de hidrógeno, es importante observar lo siguiente:

1. La posibilidad de ingesta de agua, la mayoría de las veces es agua de un sistema de suministro de agua.
2. Los parámetros de consumo de fluido dependen directamente de la potencia del dispositivo.
3. Proporcionar acceso a la electricidad necesaria para llevar a cabo la reacción de electrólisis.
4. Cambie el catalizador de acuerdo con una cierta frecuencia, que depende de la modificación y la potencia de la caldera.

Es importante señalar que una caldera de hidrógeno construida industrialmente se caracteriza por un alto nivel de seguridad. En funcionamiento, esta unidad es más segura que las calderas de gas y combustible sólido.

Instalación de una caldera de hidrógeno.

Para montar la estructura, debe comprar los siguientes componentes:

• Fuente de alimentación de 12 voltios;
• Regulador PWM de 30 amperios;
• tubos de diferentes diámetros de acero inoxidable;
• capacidad.

El agua en condiciones idealmente selladas se introduce en el recipiente con la dialéctica. Hay placas de acero inoxidable, cuyo pilar está asegurado por un aislante. Las placas reciben un voltaje de 12 voltios. El resultado será la descomposición del agua en gases.

El uso de un regulador PWM permite convertir la corriente continua en corriente alterna o pulsada, lo que aumenta la eficiencia general del sistema.

Materiales aplicables

En el sistema de calefacción, por regla general, se usa agua destilada, a la que se agrega hidróxido de sodio en una proporción de 10 litros de líquido por 1 cucharada. l sustancia. En ausencia o dificultad para obtener la cantidad requerida de destilado, se permite usar agua corriente del grifo, pero solo si no hay metales pesados ​​en su composición.

Como los metales con los que se fabrican las calderas de hidrógeno, está permitido utilizar cualquier tipo de acero inoxidable; el acero ferrimagnético, al que no se atraen partículas innecesarias, sería una excelente opción. Aunque el criterio principal para elegir un material debe seguir siendo la resistencia a la corrosión y al óxido.

Para el montaje del aparato, normalmente se utilizan tubos con un diámetro de 1 o 1,25 pulgadas. Y el quemador se compra en la tienda correspondiente o en el servicio en línea.

Si elige los materiales adecuados y estudia cuidadosamente el esquema de calefacción, la fabricación de la instalación y su conexión a la caldera no es difícil.

¿Está justificado el autoensamblaje de una caldera de hidrógeno?

La viabilidad de ensamblar una unidad de hidrógeno con sus propias manos plantea muchas preguntas que aún no se han investigado lo suficiente, por lo tanto, antes de tomar esa decisión, debe sopesar cuidadosamente los pros y los contras, y también tener en cuenta los puntos importantes.

Después de haber construido una unidad a partir de los elementos anteriores y haberla complementado con componentes mecánicos y automáticos estándar, puede obtener un prototipo de una unidad de hidrógeno. Para que funcione completamente, se deben realizar muchas pruebas y ensayos.

Perspectivas del hidrógeno en la industria de la calefacción

Muchos científicos llaman al hidrógeno el combustible más prometedor, y esto solo se confirma con los siguientes hechos:

El hidrógeno es el elemento combustible más abundante en el Universo y el décimo elemento químico más abundante en nuestro planeta. En pocas palabras, definitivamente no habrá ningún problema con las reservas de hidrógeno;

• A pesar de que se trata de un gas, es absolutamente inofensivo y no tóxico, por lo que las personas, los animales e incluso las plantas no sentirán los efectos nocivos;
• En los equipos de calefacción que funcionan con hidrógeno, el agua corriente es el producto de combustión, por lo que no es necesario hablar de emisiones nocivas;
• El grado de combustión del hidrógeno es 6000, lo que confirma la alta capacidad calorífica de este elemento químico;
• En peso, este combustible es incluso más liviano que el aire (14 veces), por lo tanto, en caso de una fuga, la elección del combustible se evaporará por sí sola y muy rápidamente;
• Un kilogramo de hidrógeno hoy cuesta solo entre 2 y 7 dólares estadounidenses. Pero un kilogramo es mucho, porque la densidad de una sustancia es sólo 0,008987 kg / m3;
• El poder calorífico de 1 cubo de hidrógeno es 13.000 kJ. Por supuesto, esta cifra es aproximadamente tres veces menor que la del gas natural, pero el precio del hidrógeno es diez veces menor.

De esto podemos concluir que calentar casas con hidrógeno no costará más que usar calderas de gas convencionales. Además, el propietario de un equipo tan único no pagará resúmenes frenéticos en los bolsillos de los propietarios de compañías de petróleo y gas, no es necesario equipar un costoso gasoducto. Al mismo tiempo, el propietario también se evitará pasar por tediosos y largos trámites burocráticos para coordinar varios proyectos.

En general, el hidrógeno puede considerarse el combustible más prometedor. Todos los beneficios de este elemento ya los han experimentado los trabajadores aeroespaciales que utilizan hidrógeno como combustible para cohetes.

¿Es rentable calentar una casa con hidrógeno?

Los vendedores de generadores de hidrógeno compactos convencen a los compradores de la extraordinaria economía de la calefacción doméstica con hidrógeno. Supuestamente, es incluso más rentable que calentar con gas. Dicen que el agua que se vierte en la instalación no cuesta nada, el resto de gastos son silenciosos. Tales promesas tienen un efecto mágico en algunos de nuestros conciudadanos que aman los regalos. Pero no seamos como Pinocho y, antes de poner un pie en la Tierra de los Locos, averigüemos cuánto cuesta realmente la calefacción de hidrógeno en casa.

El precio medio de venta del gas natural para la población para calefacción y generación de electricidad es de 4,76 rublos / m3. 1 m3 contiene 0,712 kg. En consecuencia, 1 kg de gas natural cuesta 6,68 rublos. El valor calorífico medio del gas natural es de 50.000 kJ / kg. Para el hidrógeno, es mucho más alto, 140.000 kJ / kg. Es decir, para obtener una cantidad de energía térmica igual a la generada por la combustión de 1 kg de hidrógeno se requerirán 2,8 kg de gas natural. Su costo es de 13,32 rublos. Ahora comparemos los indicadores del costo de la energía térmica obtenida de la combustión de 1 kg de hidrógeno obtenido en un buen electrolizador de fábrica y de 2,8 kg de gas natural: 420 rublos contra 13,32. ¡La diferencia es verdaderamente monstruosa, 31,5 veces! Incluso en comparación con el más caro de los tipos tradicionales de calefacción: eléctrico, el hidrógeno ni siquiera puede competir, ¡cuesta 4 veces más! Es mejor usar la electricidad que se gastará en el funcionamiento del electrolizador para el funcionamiento de los aparatos eléctricos de calefacción, habrá más sentido que un ejemplo.

Tales tecnologías publicitarias y métodos de persuasión son utilizados por los vendedores de instalaciones para calentar casas con hidrógeno para vender sus bienes inútiles a precios exorbitantes.

En cuanto a las perspectivas de la energía del hidrógeno, existen, pero el éxito está asociado con tecnologías industriales prometedoras que aún no se han inventado. Los generadores de hidrógeno domésticos y los coches de hidrógeno son inequívocamente rentables durante al menos las próximas décadas. Su uso muy limitado en algunos países sólo es posible gracias a importantes subsidios gubernamentales en el marco de programas ambientales experimentales.

Agregar agua al combustible regular

El agua como combustible para su automóvil se puede utilizar en combustible diesel convencional. Ésta es otra hipótesis que propusieron los inventores "domésticos".Resultó que cuando se agrega una pequeña cantidad de combustible diesel a una botella de agua, la mezcla resultante se quema. Además, se libera menos hollín y el proceso de combustión se vuelve más violento.

Además, en el proceso de quemar un trozo de papel que se sumerge en la mezcla resultante, aparece una grieta, pero solo indica la evaporación del líquido. Además, la agitación no disuelve el combustible diesel en agua. Una mezcla homogénea no funcionará aquí. Con el tiempo, el combustible diesel, como el aceite o la gasolina, se acumula en la superficie.

Un experimento similar se llevó a cabo con un tractor, que se llenó con combustible diesel y agua, mezclados en ciertas proporciones. La unidad se puso en marcha y empezó a retumbar, deteniéndose. Pero solo para esto es suficiente la energía de dicho combustible. Y existe un alto riesgo de que el motor falle.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

En el video a continuación, verá una descripción general de un modelo de una caldera de gas alimentada con hidrógeno producida por la famosa compañía coreana DAEWOO.

No en vano se llama al hidrógeno el combustible del futuro: este gas puede convertirse en un recurso casi ilimitado de combustible barato y respetuoso con el medio ambiente que se puede utilizar en diversas instalaciones.

Una caldera de combustible de hidrógeno, fabricada en fábrica o de forma independiente, creará un sistema de calefacción autónomo. Esto ayudará a reducir significativamente los pagos en vivienda y servicios comunitarios, y resolverá el problema de mantener una temperatura agradable en las salas de estar y los cuartos de servicio.

¿Tiene alguna experiencia con el uso de hidrógeno como combustible? ¿Quiere hacer preguntas sobre un tema o hablar sobre su invento? Por favor comente la publicación, participe en discusiones y deje fotos de sus productos caseros. El bloque de retroalimentación se encuentra debajo.

Las propiedades del hidrógeno como combustible

Como se mencionó anteriormente, el combustible para tales unidades es hidrógeno, el gas más ligero de la naturaleza, incoloro e inodoro. Entre sus ventajas está la gran cantidad de calor que se libera durante la combustión de H2 (121 MJ / kg, mientras que la combustión de propano libera solo 40 MJ / kg).

En condiciones normales, el hidrógeno se quema a una temperatura de + 2000 ° C, pero con la ayuda de un catalizador se puede reducir a + 300 ° C. Esto permite que las calderas se fabriquen con acero de bajo costo en lugar de costosos metales de tierras raras.

El hidrógeno no es tóxico, lo que lo hace seguro para su uso en la vida diaria. Cuando se quema esta sustancia se obtiene vapor de agua, que mejora el microclima del local y no necesita chimeneas.

Cuando se usa hidrógeno, se deben observar estrictamente las reglas de seguridad: si el gas se usa incorrectamente o en contacto con un fuego abierto, puede ocurrir una explosión destructiva

Las desventajas incluyen el aumento de la explosividad del hidrógeno, especialmente cuando se mezcla con aire u oxígeno, lo que conduce a la formación de un gas oxihidrógeno.