Uma caldeira de hidrogênio é uma maneira moderna de aquecer uma casa

Características exclusivas das caldeiras de hidrogênio

Caldeiras deste tipo têm pouca procura na Rússia devido à falta de conhecimento das grandes massas de consumidores sobre elas. Nos países ocidentais, esta forma alternativa de aquecimento já é bastante comum devido ao seu comprovado respeito ao meio ambiente, bem como economias significativas nas contas de serviços públicos.

"Gerando água" - é assim que soa a tradução do termo "hidrogênio" do latim. Este elemento é considerado a substância mais comum no mundo, metade dele é o sol, é amplamente utilizado na indústria e também possui muitas propriedades exclusivas que foram utilizadas no desenvolvimento de uma caldeira de aquecimento a hidrogênio. A principal propriedade única de um elemento é sua inesgotabilidade nas entranhas e no mundo circundante.

O processo de produção de hidrogênio é simples e direto. Requer a disponibilidade obrigatória de eletricidade e água. A corrente elétrica promove a divisão das moléculas de água em oxigênio e hidrogênio, que mais tarde podem ser usados ​​para aquecer salas.

O hidrogênio como transportador de energia é considerado o elemento mais seguro e limpo, e o aquecimento baseado nele é completo e eficiente.

Caldeiras deste tipo podem ser integradas harmoniosamente com suas próprias mãos em um sistema de aquecimento existente, sem prejuízo disso.

Modelos populares de unidades de hidrogênio para o sistema de aquecimento

Gerador chinês Kingkar3000

A produção do "gás de Brown" é uma mistura de oxigênio e hidrogênio na proporção de 2 para 1. Além disso, o usuário pode ajustar a temperatura da tocha na faixa de 800 a 3200 graus Celsius, alterando a porcentagem dos componentes na mistura de combustível.

Características de instalação:

• Consumo de água - 1,6 litros por hora.
• Geração de combustível - 3 m3 / hora.
• Consumo de energia - até 9 kW.
• O custo - 8.000 USD.

Geradores de mistura combustível para aquecimento com hidrogênio

STAR 1000 e STAR 2000

Demonstre as seguintes características:

• Consumo de água - de 0,7 a 1,1 litros por hora ou 5,5 litros por dia.
• Geração de combustível - de 1,2 a 2,0 m3 / hora.
• Período estimado de operação - pelo menos 15 anos.
• Consumo de energia - de 1,2 a 3 kW.
• Área aquecida - até 250 metros quadrados.
• Preço - até 230.000 rublos.

Caldeira de hidrogênio STAR-1.1

Emparelhado com um gerador STAR 2000:

• Poder Térmico - 27 kW
• Consumo de energia - 300 W / h.
• Número de contornos - um aquecimento + uma água quente, instalado mediante pagamento.
• O custo - 63-73 mil rublos.

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As principais nuances das caldeiras de hidrogênio

A potência das caldeiras à base de hidrogênio é selecionada dependendo da área da estrutura que precisa ser aquecida.

Com esse tipo de tecnologia, você pode resolver muitos problemas associados ao aquecimento. Isso se deve à operação simultânea de vários canais projetados para gerar energia de hidrogênio (pode haver no máximo 6).

O sistema modular, inerente às caldeiras de hidrogênio, garante o funcionamento independente dos canais, sem afetar de forma alguma a diminuição da eficiência da instalação. Cada canal individual contém seu próprio catalisador.

Vantagens do aquecimento com hidrogênio

Uma caldeira movida a hidrogênio é necessária por vários motivos:

1. A inesgotabilidade do hidrogênio, bem como a capacidade de recebê-lo em qualquer quantidade.
2. A produção de hidrogênio é considerada economicamente mais rentável do que a extração constante de minerais com propriedades combustíveis (gás, carvão, petróleo, etc.).
3. O sistema de aquecimento funciona sem exaustão prejudicial às pessoas e à atmosfera, emitindo vapor d'água comum.
4. Não há necessidade de chama (o aquecimento do hidrogênio funciona com base em reações químicas).
5. A caldeira tem a maior eficiência possível.
6. O dispositivo funciona de forma totalmente silenciosa.
7. Não há necessidade de construção e funcionamento da chaminé.
8. Os requisitos de segurança para aquecimento de hidrogênio são mais baixos do que para instalações a gás.

Desvantagens das caldeiras de hidrogênio

Apesar das muitas vantagens, é importante saber sobre as desvantagens de tais unidades:

• a necessidade de reposição constante do catalisador;
• perigo de explosão de um elemento se os requisitos estritos não forem atendidos;
• transporte inconveniente de hidrogênio;
• falta de especialistas na instalação e manutenção de tais equipamentos na Rússia;
• número insuficiente de peças sobressalentes necessárias devido ao mercado pouco desenvolvido para aquecimento de hidrogênio.

Prós e contras do aquecimento

1. Absoluto respeito ao meio ambiente - os produtos de decomposição da água (hidrogênio, oxigênio e vapor) não afetam a saúde mesmo durante a combustão.
2. O nível de eficiência máxima, chegando a 96%, é muito superior ao mesmo carvão, diesel ou gás natural.
3. A utilização do hidrogênio como fonte alternativa de recursos energéticos permite economizar significativamente as reservas de recursos naturais esgotáveis, reduzindo várias vezes sua produção.
4. Baixo custo - para aquecimento de edifícios residenciais, o custo do sistema é insignificante, e a facilidade de operação, baseada em uma reação química primitiva de eletrólise, permite que você mesmo monte o sistema.

Construção independente

Devido ao fato de que a produção em massa dessas unidades está atualmente ausente, sua compra não é um processo fácil. Muito provavelmente, você terá que fazer um pedido individual ou negociar o fornecimento de equipamentos da Itália, onde esses dispositivos foram desenvolvidos e colocados em operação pela primeira vez.

Mas essa solução para o problema não é acessível para todos os consumidores. Neste caso, vale a pena considerar a possibilidade de construir uma caldeira com as próprias mãos.

Como funciona uma caldeira de aquecimento a hidrogênio feita em casa?

O sistema de aquecimento a hidrogênio consiste em um gerador, um queimador e uma caldeira.

No momento, nenhuma fonte pode dar um sucesso preciso e garantido das instruções para a construção de uma caldeira de hidrogênio. Mas de acordo com as habilidades e experiência dos químicos e técnicos praticantes, tal unidade deve consistir nos seguintes componentes:

1. Trocador de calor.
2. Eletrolisador.
3. A câmara de combustão.
4. Bloco de segurança contra refluxo (2 estágios).
5. Um recipiente com eletrólito e hidrogênio produzido. Deve ser feito de liga de aço ou aço inoxidável e equipado com uma válvula que pode ser usada para aliviar a pressão no sistema.

O princípio da caldeira

O hidrogênio começa a ser produzido depois que a solução eletrolítica entra na célula. Sob a influência de um catalisador com O2, o elemento é dividido em calor e água. O calor resultante, que tem uma temperatura de cerca de 40 graus, vai para o sistema de aquecimento, passando por um trocador de calor. Muitas vezes, essa temperatura é suficiente para aquecer totalmente a casa com piso aquecido.

A água liberada como resultado da reação química entra no tanque (com o eletrólito), e então uma parte da solução sofre combustão espontânea devido ao processo de recirculação.

Princípio da Operação

Sob a influência de uma carga elétrica, a água se decompõe em hidrogênio e oxigênio. Então, com a interação das moléculas de hidrogênio e oxigênio, ocorre uma reação, em que se forma o chamado gás de Brown e ocorre o processo de liberação de calor.O calor, por sua vez, aquece a água e garante uma temperatura ambiente normal.

Elementos de um sistema de aquecimento usando hidrogênio

A estrutura das caldeiras de hidrogênio:

1. Um eletrolisador é um gerador de hidrogênio especial para aquecimento doméstico que fornece uma reação entre o oxigênio e o hidrogênio.
2. Um queimador de aquecimento com o qual uma chama é criada.
3. Uma caldeira que atua como um trocador de calor.

Processo de eletrólise para produção de hidrogênio

Para a operação bem-sucedida de uma planta de hidrogênio, é importante observar o seguinte:

1. A possibilidade de captação de água, na maioria das vezes é água de um sistema de abastecimento de água.
2. Os parâmetros de consumo de fluido dependem diretamente da potência do dispositivo.
3. Fornece acesso à eletricidade necessária para realizar a reação de eletrólise.
4. Troque o catalisador de acordo com uma certa frequência, que depende da modificação e da potência da caldeira.

É importante notar que uma caldeira de hidrogênio construída industrialmente é caracterizada por um alto nível de segurança. Em operação, esta unidade é mais segura do que as caldeiras a gás e combustível sólido.

Instalação de caldeira de hidrogênio

Para montar a estrutura, você deve adquirir os seguintes componentes:

• Fonte de alimentação de 12 volts;
• Regulador PWM de 30 Amp;
• tubos de diversos diâmetros em aço inoxidável;
• capacidade.

Água em condições idealmente seladas é alimentada no recipiente com a dialética. Existem placas de aço inoxidável, cujo encosto é assegurado por um isolador. As placas recebem uma voltagem de 12 volts. O resultado será a decomposição da água em gases.

O uso de um regulador PWM permite a conversão de corrente contínua em pulsada ou alternada, o que aumenta a eficiência geral do sistema.

Materiais aplicáveis

No sistema de aquecimento, via de regra, é utilizada água destilada, à qual é adicionado hidróxido de sódio na proporção de 10 litros de líquido por 1 colher de sopa. l substância. Na ausência ou dificuldade de obtenção da quantidade necessária de destilado, é permitido o uso de água corrente da torneira, mas somente se não houver metais pesados ​​em sua composição.

Como os metais com que são feitas as caldeiras de hidrogênio, é admissível o uso de qualquer tipo de aço inoxidável - aço ferrimagnético, para o qual não são atraídas partículas desnecessárias, seria uma excelente opção. Embora o principal critério para a escolha de um material ainda deva ser a resistência à corrosão e à ferrugem.

Para a montagem do aparelho, normalmente é usada tubulação com um diâmetro de 1 ou 1,25 polegadas. E o queimador é adquirido na loja apropriada ou serviço online.

Se escolher os materiais adequados e estudar cuidadosamente o esquema de aquecimento, o fabrico da instalação e a sua ligação à caldeira não são difíceis.

A automontagem de uma caldeira de hidrogênio é justificada?

A viabilidade de montar uma unidade de hidrogênio com as próprias mãos levanta uma série de questões que ainda não foram suficientemente investigadas, portanto, antes de tomar tal decisão, você deve pesar cuidadosamente os prós e os contras, e também levar em consideração pontos importantes.

Tendo construído uma unidade com os elementos acima e complementado com componentes automáticos e mecânicos padrão, você pode obter um protótipo de uma unidade de hidrogênio. Para que funcione totalmente, muitos testes e ensaios devem ser realizados.

Perspectivas do hidrogênio na indústria de aquecimento

Muitos cientistas consideram o hidrogênio o combustível mais promissor, e isso só é confirmado pelos seguintes fatos:

O hidrogênio é o elemento combustível mais abundante no Universo e o décimo elemento químico mais abundante em nosso planeta. Para simplificar, definitivamente não haverá problemas com as reservas de hidrogênio;

• Apesar de ser um gás, é absolutamente inofensivo e não tóxico, portanto as pessoas, os animais e até as plantas não sentirão os efeitos nocivos;
• Em equipamentos de aquecimento que funcionam com hidrogênio, a água comum é o produto da combustão, portanto, não há necessidade de falar sobre exaustão prejudicial;
• O grau de combustão do hidrogênio é de 6000, o que confirma a alta capacidade calorífica deste elemento químico;
• Em peso, esse combustível é ainda mais leve que o ar (14 vezes), portanto, em caso de vazamento, a escolha do combustível se evaporará por conta própria e muito rapidamente;
• Um quilo de hidrogênio hoje custa apenas 2-7 dólares americanos. Mas um quilograma é muito, porque a densidade de uma substância é de apenas 0,008987 kg / m3;
• O poder calorífico de 1 cubo de hidrogênio é 13.000 kJ. Claro, esse valor é cerca de três vezes menor do que o do gás natural, mas o preço do hidrogênio é dez vezes menor.

A partir disso, podemos concluir que o aquecimento de casas com hidrogênio não custará mais do que usar caldeiras a gás convencionais. Além disso, o proprietário de um equipamento tão único não vai pagar pacotes frenéticos no bolso dos proprietários de empresas de petróleo e gás, não há necessidade de equipar um gasoduto caro. Ao mesmo tempo, o proprietário também evitará passar por procedimentos burocráticos tediosos e demorados para coordenar vários projetos.

Em geral, o hidrogênio pode ser considerado o combustível mais promissor. Todos os benefícios desse elemento já foram experimentados por trabalhadores aeroespaciais que usam hidrogênio como combustível de foguete.

É lucrativo aquecer uma casa com hidrogênio

Os vendedores de geradores compactos de hidrogênio convencem os compradores do preço extraordinário do aquecimento doméstico com hidrogênio. Supostamente, é ainda mais lucrativo do que o aquecimento a gás. Dizem que a água despejada na instalação não custa nada, o resto dos custos são silenciosos. Essas promessas têm um efeito mágico em alguns de nossos concidadãos que adoram brindes. Mas não sejamos como Pinóquio e, antes de colocar os pés na Terra dos Tolos, vamos descobrir quanto custa o aquecimento de hidrogênio em casa.

O preço médio de venda do gás natural para a população, para aquecimento e geração de eletricidade, é de 4,76 rublos / m3. 1 m3 contém 0,712 kg. Conseqüentemente, 1 kg de gás natural custa 6,68 rublos. O valor calorífico médio do gás natural é de 50.000 kJ / kg. Para o hidrogênio, é muito mais alto, 140.000 kJ / kg. Ou seja, para se obter uma quantidade de energia térmica igual à gerada pela combustão de 1 kg de hidrogênio, serão necessários 2,8 kg de gás natural. Seu custo é de 13,32 rublos. Agora vamos comparar os indicadores do custo da energia térmica obtidos da combustão de 1 kg de hidrogênio obtido em um bom eletrolisador de fábrica e de 2,8 kg de gás natural: 420 rublos contra 13,32. A diferença é verdadeiramente monstruosa, 31,5 vezes! Mesmo em comparação com o mais caro dos tipos tradicionais de aquecimento - elétrico, o hidrogênio não chega nem perto de competir, custa 4 vezes mais! É melhor usar a eletricidade que será gasta no funcionamento do eletrolisador para o funcionamento de aparelhos elétricos de aquecimento, haverá mais sentido do que um exemplo.

Essas tecnologias de publicidade e métodos de persuasão são usados ​​por vendedores de instalações para aquecimento de casas com hidrogênio, a fim de vender seus bens inúteis a preços exorbitantes.

Quanto às perspectivas para a energia do hidrogênio, elas existem, mas o sucesso está associado a tecnologias industriais promissoras que ainda não foram inventadas. Geradores domésticos de hidrogênio e carros a hidrogênio são inequivocamente não lucrativos pelo menos nas próximas décadas. Seu uso muito limitado em alguns países só é possível graças a sérios subsídios governamentais no âmbito de programas ambientais experimentais.

Adicionar água ao combustível normal

A água como combustível para o seu carro pode ser usada no combustível diesel convencional. Esta é outra hipótese apresentada por inventores "caseiros".Descobriu-se que, quando uma pequena quantidade de óleo diesel era adicionada a uma garrafa de água, a mistura resultante queimava. Além disso, menos fuligem é liberada e o processo de combustão se torna mais violento.

Além disso, no processo de queima de um pedaço de papel que foi mergulhado na mistura resultante, aparece uma rachadura, mas indica apenas a evaporação do líquido. Além disso, a agitação não dissolve o combustível diesel na água. Uma mistura homogênea não funcionará aqui. Com o tempo, o óleo diesel, como óleo ou gasolina, se acumula na superfície.

Experiência semelhante foi realizada com um trator abastecido com óleo diesel e água, misturados em certas proporções. A unidade ligou e começou a roncar, parando. Mas só para isso a energia desse combustível é suficiente. E existe um grande risco de o motor falhar.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

No vídeo abaixo, você terá uma visão geral de um modelo de uma caldeira a gás movida a hidrogênio produzida pela famosa empresa coreana DAEWOO.

Não é sem razão que o hidrogênio é chamado de combustível do futuro: esse gás pode se tornar um recurso quase ilimitado de combustível barato e ecologicamente correto que pode ser usado em várias instalações.

Uma caldeira a hidrogênio, fabricada na fábrica ou de forma independente, criará um sistema de aquecimento autônomo. Isso ajudará a reduzir significativamente os pagamentos em serviços habitacionais e comunitários e resolverá a questão de manter uma temperatura confortável nas salas de estar e despensas.

Você tem alguma experiência no uso de hidrogênio como combustível? Quer fazer perguntas sobre um assunto ou falar sobre sua invenção? Comente a publicação, participe de discussões e deixe fotos de seus produtos caseiros. O bloco de feedback está localizado abaixo.

As propriedades do hidrogênio como combustível

Como mencionado acima, o combustível para essas unidades é o hidrogênio, o gás mais leve da natureza, incolor e inodoro. Entre suas vantagens está a grande quantidade de calor que é liberada durante a combustão do H2 (121 MJ / kg, enquanto a combustão do propano libera apenas 40 MJ / kg).

Em condições normais, o hidrogênio queima a uma temperatura de + 2.000 ° C, mas com a ajuda de um catalisador pode ser reduzido para + 300 ° C. Isso permite que as caldeiras sejam feitas de aço de baixo custo em vez de caros metais de terras raras.

O hidrogênio é atóxico, o que garante a segurança de seu uso no dia a dia. Quando esta substância é queimada, obtém-se o vapor de água, o que melhora o microclima nas instalações e não necessita de chaminés.

Ao usar hidrogênio, as regras de segurança devem ser estritamente observadas: se o gás for usado incorretamente ou em contato com um fogo aberto, uma explosão destrutiva pode ocorrer

As desvantagens incluem o aumento da explosividade do hidrogênio, especialmente quando é misturado com ar ou oxigênio, o que leva à formação de um gás oxi-hidrogênio.