Hausheizung mit Wasserstoff

Kurzer theoretischer Teil

Wasserstoff, auch bekannt als Wasserstoff, - das erste Element des Periodensystems - ist die leichteste gasförmige Substanz mit hoher chemischer Aktivität. Während der Oxidation (d. h. Verbrennung) setzt es eine große Menge Wärme frei und bildet gewöhnliches Wasser. Lassen Sie uns die Eigenschaften des Elements charakterisieren und sie in Form von Thesen anordnen:

1. Die Verbrennung von Wasserstoff ist ein umweltfreundlicher Prozess, es werden keine Schadstoffe emittiert.
2. Aufgrund seiner chemischen Aktivität kommt Gas auf der Erde nicht in freier Form vor. Aber in der Zusammensetzung des Wassers sind seine Reserven unerschöpflich.
3. Das Element wird in der industriellen Produktion durch ein chemisches Verfahren gewonnen, beispielsweise bei der Vergasung (Pyrolyse) von Kohle. Es ist oft ein Nebenprodukt.
4. Eine andere Möglichkeit zur Herstellung von Wasserstoffgas ist die Elektrolyse von Wasser in Gegenwart von Katalysatoren - Platin und anderen teuren Legierungen.
5. Ein einfaches Gasgemisch aus Wasserstoff + Sauerstoff (Sauerstoff) explodiert beim kleinsten Funken und setzt sofort eine große Menge Energie frei.

Aus dem Vorhergehenden ergibt sich folgende Schlussfolgerung: 2 Wasserstoffatome verbinden sich leicht mit 1 Sauerstoffatom, aber sie trennen sich nur sehr widerwillig. Die chemische Oxidationsreaktion verläuft unter direkter Freisetzung von Wärmeenergie nach der Formel:

2H2 + O2 → 2H2O + Q (Energie)

Hier liegt ein wichtiger Punkt, der uns bei der weiteren Nachbesprechung nützlich sein wird: Wasserstoff reagiert spontan durch Zündung, und Wärme wird direkt freigesetzt. Um ein Wassermolekül abzutrennen, muss Energie aufgewendet werden:

2H2O → 2H2 + O2 - Q

Dies ist eine Formel für eine elektrolytische Reaktion, die den Vorgang der Wasserspaltung durch Stromzufuhr charakterisiert. Wie Sie dies in die Praxis umsetzen und mit Ihren eigenen Händen einen Wasserstoffgenerator bauen können, werden wir weiter überlegen.

Herstellungsanweisungen

Erste Stufe. Nehmen Sie zuerst ein Stahlblech und legen Sie es auf eine ebene Fläche. Aus dem Blatt mit den oben genannten Abmessungen (0,5 x 0,5 m) sollten 16 Rechtecke für den zukünftigen Wasserstoffbrenner erhalten werden, die wir mit einer Mühle ausschneiden.

Zweite Phase. Wir bohren Löcher für die Schraube auf der Rückseite der Platten. Wenn wir vorhatten, einen „trockenen“ Elektrolyseur herzustellen, haben wir Löcher von unten gebohrt, aber in diesem Fall ist dies nicht erforderlich. Tatsache ist, dass ein „trockenes“ Design viel komplizierter ist und die Nutzfläche der darin enthaltenen Platten nicht zu 100% genutzt wird. Wir werden einen „nassen“ Elektrolyseur herstellen - die Platten werden vollständig in den Elektrolyten eingetaucht und ihre gesamte Fläche nimmt an der Reaktion teil.

Wasserenergie

Die dritte Stufe Das Funktionsprinzip des beschriebenen Brenners basiert auf folgendem: Der elektrische Strom, der durch die in den Elektrolyten eingetauchten Platten fließt, bewirkt, dass sich das Wasser (es sollte Teil des Elektrolyten sein) in Sauerstoff (O ) und Wasserstoff (H). Daher müssen wir zwei Platten gleichzeitig haben - die Kathode und die Anode.

Mit zunehmender Fläche dieser Platten nimmt das Gasvolumen zu, daher verwenden wir in diesem Fall acht Stück pro Kathode bzw. Anode.

Jedes Wassermolekül besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Atom

Vierte Stufe. Als nächstes müssen wir die Platten in einem Plastikbehälter so installieren, dass sie sich abwechseln: Plus, Minus, Plus, Minus usw. Um die Platten zu isolieren, verwenden wir Teile eines transparenten Rohrs (wir haben es bis zu 10 m gekauft, also Es gibt eine Versorgung).

Wir schneiden kleine Ringe aus dem Rohr, schneiden sie und erhalten Streifen mit einer Dicke von etwa 1 mm. Dies ist der ideale Abstand, damit der Wasserstoff in der Struktur effizient erzeugt werden kann.

Fünfte Stufe. Wir befestigen die Platten mit Unterlegscheiben aneinander. Wir machen es wie folgt: Wir legen eine Unterlegscheibe auf den Bolzen, dann eine Platte, danach drei Unterlegscheiben, eine weitere Platte, wieder drei Unterlegscheiben usw. Wir hängen acht Stück an die Kathode, acht an die Anode.

Ziehen Sie dann die Muttern fest und isolieren Sie die Platten mit zuvor geschnittenen Streifen.

Sechste Stufe. Wir schauen uns genau an, wo die Bolzen im Container sitzen, wir bohren dort Löcher. Wenn die Bolzen plötzlich nicht mehr in den Container passen, schneiden wir sie auf die benötigte Länge. Dann setzen wir die Schrauben in die Löcher ein, legen Unterlegscheiben darauf und klemmen sie mit Muttern fest - für eine bessere Festigkeit.

Als nächstes bohren wir ein Loch in die Abdeckung für die Armatur, schrauben die Armatur selbst fest (vorzugsweise schmieren wir die Verbindungsstelle mit Silikondichtmittel). Wir blasen in die Armatur, um die Dichtheit der Kappe zu überprüfen. Kommt die Luft darunter noch raus, dann beschichten wir auch diese Verbindung mit einem Dichtmittel.

Siebte Stufe. Am Ende der Montage testen wir den fertigen Generator. Schließen Sie dazu eine beliebige Quelle an, füllen Sie den Behälter mit Wasser und schließen Sie den Deckel. Als nächstes setzen wir einen Schlauch auf die Armatur, die wir in einen Behälter mit Wasser absenken (um Luftblasen zu sehen). Wenn die Quelle nicht stark genug ist, befinden sie sich nicht im Tank, aber sie erscheinen definitiv im Elektrolyseur.

Als nächstes müssen wir die Intensität der Gasabgabe erhöhen, indem wir die Spannung im Elektrolyten erhöhen. Es ist erwähnenswert, dass Wasser in seiner reinen Form kein Leiter ist - der Strom fließt aufgrund der darin enthaltenen Verunreinigungen und Salze hindurch. Wir werden ein wenig Alkali in Wasser verdünnen (z. B. ist Natriumhydroxid großartig - es wird im Handel als Mole-Reinigungsmittel verkauft).

Wie viel ist ein kilo wasserstoff

Die durchschnittlichen Kosten für 1 kg Wasserstoff laut dem INEEL-Labor je nach Technologie seiner Herstellung wie folgt:

• Chemische Reaktion - 700 Rubel mit der Standardmethode zur Reduktion des Reagenzes und 320 - unter Verwendung von Kernkraft.
• Elektrolyse aus einem Industrienetz - 420 Rubel. Die Daten gelten für „proprietäre“, balancierte Elektrolyseure. Ein Handwerksprodukt hat offensichtlich niedrigere Indikatoren.
• Produktion aus Biomasse - 350 Rubel.
• Umwandlung von Kohlenwasserstoffen - 200 Rubel.
• Hochtemperaturelektrolyse in Kernkraftwerken - 130 Rubel.

Aus diesen Zahlen ist ersichtlich, dass der billigste Weg zur Wasserstofferzeugung in Kernkraftwerken ist, wo eine wichtige Ressource die hohe Temperatur ist, die ein Nebenprodukt der Hauptproduktion ist. Auch Wasserstoffenergie aus regenerativen Quellen rechnet sich aufgrund der hohen Anlagenkosten nicht. Aber was ist mit einer Wasserstoffheizung zu Hause auf Basis einer kompakten Installation? Sie müssen verstehen, dass das Energieerhaltungsgesetz nicht umgangen werden kann. Um H2 im Elektrolyseur zu isolieren, muss eine gewisse Menge an elektrischer Energie aufgewendet werden. Dafür wurden im Heizkraftwerk fossile Brennstoffe verbrannt oder im Wasserkraftwerk Energie erzeugt. Der Strom wurde dann durch Drähte übertragen. In allen Phasen des Prozesses treten unvermeidliche Verluste auf, und die am Ende erhaltene Menge an potenzieller thermischer Energie ist a priori geringer als am Anfang.

Fabrik- und Eigeninstallationen

• rentabel - die Auswahl der Materialien erfolgt nach Ihrer Wahl;
• bequem - Sie können kleinere Elemente sparen;
• einfach - keine Notwendigkeit, auf die Hilfe von Spezialisten zurückzugreifen;
• zuverlässig - Sie sind selbst für die Qualität verantwortlich, was Ihnen das Recht gibt, Materialien zu wählen, die alle Anforderungen erfüllen.

Manche Nutzer beschweren sich, dass günstigere chinesische Geräte nach der Heizperiode kaputt gehen. Darüber hinaus erfordert ihre Reparatur in den meisten Fällen große Investitionen. Während eine selbstgemachte Installation garantiert, dass die Produktivität auf höchstem Niveau ist, und eventuelle Ausfälle so einfach und schnell behoben werden, wie das System selbst zusammengebaut wurde.

Das Funktionsschema eines Wasserstoffkessels und die Vorteile dieser Heizmethode

Die Methode zum Heizen eines Hauses mit einem Wasserstoffkessel wurde vor relativ kurzer Zeit in Italien erfunden (und ein Wasserstoffautomotor übrigens bereits in den 1960er Jahren).Früher dachten Wissenschaftler auch daran, Wasserstoff als „Heim“-Brennstoff zu verwenden, aber es gab ein Problem: Aufgrund der sehr hohen Verbrennungstemperatur dieses Gases war es nicht möglich, einen Kessel aus bekannten Materialien herzustellen.

Jetzt hat sich die Situation geändert: Wasserstoffkessel werden aus den gleichen Materialien hergestellt wie alle anderen. Bewertungen über sie sind überwiegend positiv, sie können in jedem thematischen Forum gefunden werden.

Wenn jemand den Ausdruck "Braungas" hört, besteht kein Grund zur Sorge: Wir sprechen nicht von Senfgas oder einem Gemisch zur Aktivierung einer Atomladung. Dabei handelt es sich um ein Gemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff, das durch Sauerstoff-Wasserstoff-Elektrolyse aktiviert werden muss (im Gerät ist ein Elektrolyseur eingebaut). Die meisten Anlagen werden mit diesem Gas betrieben.

Der Prozess der Gewinnung von Wasserstoff durch Elektrolyse

Der Heizvorgang ist denkbar einfach: In einer speziellen Anlage (Boiler) befindet sich ein Tank mit Wasserstoff. Bei einer Temperatur von 300 ° C beginnt das Gas mit Sauerstoff zu interagieren und bildet Wasser und Dampf, die über das Rohrleitungssystem in Wohngebäuden verteilt werden.

Zu den Vorteilen dieser Art der Heizung gehören die folgenden:

• wasserstoff hat mit Ausnahme von Wasser einfach keine Verbrennungsprodukte (Kondenswasser gelangt in die Heizungsleitung - es müssen keine Schornsteine ​​​​behalten werden);
• absolute Umweltverträglichkeit;
• Wasserstoff entzündet sich nicht, gibt aber bei Wechselwirkung mit Sauerstoff eine große Menge Wärmeenergie ab (durch diese katalytische Reaktion entsteht Wasser);
• Die tatsächliche Temperatur des Kühlmittels beträgt 40 ° C (es scheint nicht viel zu sein, aber diese Heizmethode kann a priori keine Wärmeverluste aufweisen).

Wasserstoffgeneratoren für zu Hause

Wie aus dem vorangegangenen Abschnitt ersichtlich, sind die meisten technologischen Verfahren zur industriellen Herstellung von Wasserstoff mit einer zu Hause problematischen Einwirkung hoher Temperaturen verbunden. Betrachten Sie im privaten Bereich verfügbare Wasserstoffheizungsanlagen:

Wasserstoff aus Gülle

Biogasanlagen, von denen es in Westeuropa viele gibt, beginnen sich bei einheimischen Landwirten zu etablieren. Handwerkliche Biogasreaktoren, die im Internet von „verrückten Händen“ beschrieben werden, unterscheiden sich weder in der Leistung noch in der Erzeugungsstabilität. Nur ziemlich komplexe und teure Anlagen sind effektiv, vorausgesetzt, dass Rohstoffe ihnen ständig zugeführt werden. Dies ist auf einem kleinen privaten Bauernhof unrealistisch umzusetzen, aber auf einem starken Bauernhof ist es möglich. Wasserstoff ist nur ein Nebenprodukt der Biogaserzeugung und wird in der Regel nicht durch Verbrennen mit Methan abgetrennt. Aber wenn nötig, kann H2 abgetrennt werden.

Schematische Darstellung einer Biogasanlage. Damit der Prozess zur Erzeugung brennbarer Gase intensiv ist, werden die Rohstoffe fermentiert und periodisch gemischt.

Wasserstoff aus Wasser

Eine Elektrolyse-Wasserstoff-Anlage zum Heizen ist die derzeit einzige Lösung für das Eigenheim. Der Elektrolyseur ist kompakt, wartungsfreundlich und kann in einem kleinen Raum installiert werden. Ausgangsstoff für die Kraftstoffherstellung ist Leitungswasser. Es gibt eine Reihe namhafter Hersteller, die ähnliche Wasserstoffgeneratoren für Zuhause zum Heizen und Betanken von Autos anbieten. Beispielsweise produziert Honda seit 2003 die Home Energy Station, heute ist bereits die dritte Generation im Handel. HES III ist mit Solarmodulen ausgestattet und kann in einer Garage oder im Freien installiert werden.

Home Energy Station ist eine sehr teure Anlage, die bis zu 2 m2 Wasserstoff pro Stunde aus Erdgas oder Wasserelektrolyse erzeugen kann. Die Station besteht aus Reformer, Brennstoffzellen, Reinigungssystem, Kompressor und Gasspeicher. Strom kann aus dem Netz kommen oder durch Sonnenkollektoren erzeugt werden

Neben den "Marken" -Geräten, die übrigens niemand offiziell in die GUS-Staaten liefert, werden heute H2-Generatoren, die von unseren Freunden im Celestial Empire oder tadschikischen Kollegen in heimischen Werkstätten hergestellt werden, weithin beworben. Das Qualitäts- und Leistungsniveau ist unterschiedlich, von keiner bis bedingt akzeptabel. Die Verkäufer solcher Geräte verwenden im Gegensatz zu den mehr oder weniger ehrlichen Japanern, die kein Manna vom Himmel versprechen, "schmutzige" Werbetechnologien und täuschen potenzielle Käufer offen über die Eigenschaften ihrer Geräte, die zu überhöhten Preisen verkauft werden.

Halbhandwerkliche Anlage zur Herstellung von Wasserstoff

In baunahen Internetforen wird die Do-it-yourself-Wasserstoffheizung, die die eigenständige Herstellung eines Elektrolyseurs vorsieht, viel diskutiert. Dies ist möglich und nicht einmal sehr schwierig, wenn der Heimmeister die Grundlagen der Elektrotechnik kennt und seine Hände dort wachsen, wo sie sein sollten. Wie effektiv und sicher ist eine andere Frage.

Der Autor des Videos spricht ausführlich über das Design einer Brennstoffzelle zur Wasserstofferzeugung, montiert im Körper eines herkömmlichen Wasserfilters. Die Installation funktioniert wirklich.

Ein weiteres Problem ist, dass die Beschaffung von Kraftstoff nur ein Teil der Aufgabe ist. Es ist notwendig, seine Erzeugung in den erforderlichen Mengen sicherzustellen, es von Sauerstoff und Wasserdampf zu trennen, eine Reserve zu schaffen, um einen konstanten Druck bei der Versorgung des Wärmeerzeugers sicherzustellen.

Schematische Darstellung einer kompletten Anlage zur Wasserstofferzeugung. Wie Sie sehen, reicht ein „Kegel mit Elektroden“ hier nicht aus, wir brauchen Reservoirs, einen Kondensator, einen Kompressor. Wenn Sie die Kosten für alle Geräte berechnen, stellt sich heraus, dass es teuer ist.

Vor- und Nachteile der Heizung

1. Absolute Umweltfreundlichkeit - die Zersetzungsprodukte des Wassers (Wasserstoff, Sauerstoff und Wasserdampf) beeinträchtigen den Gesundheitszustand auch bei der Verbrennung nicht.
2. Der maximale Wirkungsgrad von 96 % ist viel höher als bei Kohle, Diesel oder Erdgas.
3. Die Verwendung von Wasserstoff als alternative Energiequelle kann die Reserven erschöpfbarer natürlicher Ressourcen erheblich einsparen und ihre Produktion um ein Vielfaches reduzieren.
4. Niedrige Kosten - Für die Beheizung von Wohngebäuden sind die Kosten des Systems vernachlässigbar, und die einfache Bedienung, die auf der primitiven chemischen Reaktion der Elektrolyse basiert, ermöglicht es Ihnen, das System selbst zusammenzubauen.

Lesen Sie auch: Wir sprechen über den ätherischen magnetoelektrischen Generator

Von den Mängeln können nur drei Indikatoren unterschieden werden:

1. Die Notwendigkeit, die Metallplatten jedes Jahr auszutauschen, ist notwendig, damit die Elektrolyse mit der höchstmöglichen Wasserstoffproduktion stattfinden kann.
2. Teure Ausrüstung - der Kauf einer Fabrikinstallation kostet durchschnittlich etwa 35-40 Tausend Rubel.

Ein paar gute Tipps

Lassen Sie uns als nächstes über andere Komponenten des Wasserstoffbrenners sprechen - den Filter für die Waschmaschine und das Ventil. Beides dient dem Schutz. Das Ventil verhindert, dass der gezündete Wasserstoff in die Struktur zurückdringt und das unter dem Deckel des Elektrolyseurs angesammelte Gas explodiert (selbst wenn nur wenig davon vorhanden ist). Wenn wir das Ventil nicht installieren, wird der Behälter beschädigt und das Alkali tritt aus.

Der Filter muss eine Wasserdichtung bilden, die die Rolle einer Barriere spielt, die eine Explosion verhindert. Handwerker, die mit dem Design eines selbstgebauten Wasserstoffbrenners vertraut sind, nennen diesen Verschluss „Bulbulator“. Tatsächlich erzeugt es im Wesentlichen nur Luftblasen im Wasser. Für den Brenner selbst verwenden wir denselben transparenten Schlauch. Alles, der Wasserstoffbrenner ist fertig!

Es bleibt nur noch, es an den Einlass des Systems "warmer Boden" anzuschließen, die Verbindung abzudichten und den direkten Betrieb aufzunehmen.

Anwendbare Materialien

Im Heizsystem wird in der Regel destilliertes Wasser verwendet, dem Natriumhydroxid in einem Anteil von 10 Litern Flüssigkeit pro 1 EL zugesetzt wird. l Substanz.Wenn die erforderliche Menge an Destillat nicht oder nur schwer erhältlich ist, darf auch normales Leitungswasser verwendet werden, jedoch nur, wenn es keine Schwermetalle enthält.

Als Metalle, aus denen Wasserstoffkessel hergestellt werden, darf jede Art von Edelstahl verwendet werden - ferrimagnetischer Stahl, von dem keine überschüssigen Partikel angezogen werden, ist eine hervorragende Option. Obwohl das Hauptkriterium für die Auswahl eines Materials immer noch die Korrosions- und Rostbeständigkeit sein sollte.

Für die Montage des Geräts werden üblicherweise Rohre mit einem Durchmesser von 1 oder 1,25 Zoll verwendet. Und der Brenner wird im entsprechenden Geschäft oder Online-Service gekauft.

Wenn Sie die richtigen Materialien auswählen und das Heizschema sorgfältig studieren, ist die Herstellung der Installation und ihr Anschluss an den Kessel nicht schwierig.

Vor- und Nachteile von Wasserstoff als Kraftstoff

Tatsächlich hat Wasserstoff viele Vorteile. Wie oben erwähnt, ist dies eines der häufigsten Gase auf dem Planeten (das häufigste im Universum), eine erschwingliche und umweltfreundliche Art von Kraftstoff.

Im Allgemeinen umfassen die Vorteile Folgendes:

• allgegenwärtig (normalerweise wird es in Zylinder gefüllt - wie Flüssiggas);
• das Wasserstoffheizsystem bildet tatsächlich einen geschlossenen Kreislauf, der kein menschliches Eingreifen erfordert;
• relative Billigkeit des Kraftstoffs;
• Bei der Verwendung von Wasserstoff setzt das durchschnittliche Gerät 121 MJ / kg Energie frei, und der gleiche Indikator für dasselbe beliebte Propan beträgt 40 MJ / kg.

Wasserstoffbrennstoff hat auch seine Nachteile:

• die Wahrscheinlichkeit einer Kesselexplosion, wenn der normalisierte Druck im Kessel überschritten wird;
• wenn wir von russischen Verhältnissen ausgehen, ist es nicht immer möglich, Wasserstoffflaschen in Gehweite zu finden (das ist schließlich kein Erdgas, Propan);
• Manchmal kann die während der katalytischen Reaktion freigesetzte Temperatur so hoch sein, dass ein separater Schornstein gebaut werden muss, um Dampf und Wasser abzuführen (obwohl dies bei alten Anlagen der Fall ist - bei modernen Anlagen treten Dampf und Wasser sofort in die Rohrleitung ein, da es sich um einen Kühlmittel);
• hoher Geräuschpegel;

• hoher Wasserverbrauch.

  Diagramm des Geräts der Steuereinheit des Wasserstoffkessels

Woher kommt reiner Wasserstoff?

Hinweis an den Eigentümer

„Um auf ihre Produkte aufmerksam zu machen, beziehen sich einige Hersteller von Wasserstoffkesseln auf eine Art „geheimen Katalysator“ oder auf die Verwendung von „Braungas“ in ihren Geräten. Zum Beispiel können Sie Wasserstoff aus Methangas gewinnen, wo es bis zu 4 Wasserstoffatome gibt! Nur hier, warum? Methan selbst ist ein brennbares Gas, warum also zusätzliche Energie für die Herstellung von reinem Wasserstoff verschwenden? Wo ist die Energieeffizienz? Daher wird Wasserstoff meistens aus Wasser gewonnen, das bekanntlich nicht brennen kann, indem dazu das Elektrolyseverfahren verwendet wird. In seiner allgemeinsten Form kann dieses Verfahren als die Spaltung von Wassermolekülen in Wasserstoff und Sauerstoff unter Einwirkung von Elektrizität beschrieben werden.

Zum Beispiel können Sie Wasserstoff aus Methangas gewinnen, wo es bis zu 4 Wasserstoffatome gibt! Nur hier, warum? Methan selbst ist ein brennbares Gas, warum also zusätzliche Energie für die Herstellung von reinem Wasserstoff verschwenden? Wo ist die Energieeffizienz? Daher wird Wasserstoff meistens aus Wasser gewonnen, das bekanntlich nicht brennen kann, indem dazu das Elektrolyseverfahren verwendet wird. In seiner allgemeinsten Form kann dieses Verfahren als die Spaltung von Wassermolekülen in Wasserstoff und Sauerstoff unter Einwirkung von Elektrizität beschrieben werden.

Zur Herstellung von reinem Wasserstoff ist die Elektrolyse seit langem bekannt und weit verbreitet. In der Praxis kommt jedenfalls bisher kein einziger industrieller Wasserstoffkessel ohne eine Elektrolyseanlage oder einen Elektrolyseur aus. Alles wäre in Ordnung, aber diese Installation benötigt Strom. Ein Wasserstoffkessel muss also zwangsläufig Energie verbrauchen. Die Frage ist, was sind das für Energiekosten?

Das ganze Gerede über den „Heizwert“ von Wasserstoff führt uns ein wenig von diesem Thema weg, aber mittlerweile ist es das Wichtigste. Ein Wasserstoffkessel kann also nur in dem Fall rentabel sein - die von ihm erzeugte Wärmeenergie muss höher sein als die vom Kessel verbrauchte Energie.

Ist es möglich, einen Wasserstoffgenerator unabhängig zu erstellen?

Es ist besser, kein Risiko einzugehen, da ein solcher Prozess nicht nur mit der Notwendigkeit verbunden ist, die Feinheiten von Technologie und Chemie zu kennen, sondern auch die ordnungsgemäße Einhaltung der Sicherheitsvorschriften erfordert. Die Installation von Geräten zum Selbermachen ist jedoch möglich. Dazu genügt es, den Anweisungen zu folgen und keine Amateurleistung zuzulassen.

Die Heizung eines Hauses sollte nicht nur ein angenehmes Wohnen für eine Person, sondern auch die ökologische Sauberkeit der Umwelt gewährleisten. Dies wird dadurch erreicht, dass nach der Verbrennung von Wasserstoff keine schädlichen Verbindungen gebildet werden.

In westlichen Ländern hat das Heizen mit Wasserstoffgeneratoren eine breite Akzeptanz und wirtschaftliche Berechtigung erlangt. Wenn sich ein ähnliches Verfahren in Russland durchsetzt, wird es die Heizeffizienz bei minimalen Ressourcenkosten erheblich steigern.

Merkmale des elektrolytischen Wasserstoffgenerators

Ein auf dem Prinzip der Elektrolyse basierender Wasserstoffgenerator wird meistens in einer Containerversion hergestellt. Voraussetzung für den Kauf eines solchen Heizgeräts ist das Vorhandensein folgender Dokumente: Genehmigung von Rostekhnadzor, Zertifikate (Einhaltung von GOSTR und Hygiene).

Der Elektrolytgenerator besteht aus folgenden Elementen:

• eine Einheit, die einen Transformator, einen Gleichrichter, Anschlusskästen und Geräte, eine Wassernachfüll- und Entmineralisierungseinheit umfasst;
• Geräte zur getrennten Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff - ein Elektrolyseur;
• Gasanalysesysteme;
• Flüssigkeitskühlsysteme;
• ein System zur Erkennung eines möglichen Wasserstofflecks;
• Bedienfelder und automatische Steuerungssysteme.

Um den effizientesten Prozess der elektrischen Leitfähigkeit zu erreichen, werden Laugentropfen verwendet. Der Tank damit wird nach Bedarf aufgefüllt, meistens geschieht dies jedoch etwa 1 Mal pro Jahr. Alle elektrolytischen Generatoren industrieller Art werden auf der Grundlage europäischer Umwelt- und Sicherheitsstandards hergestellt.

Es wurde experimentell bewiesen, dass der Kauf eines Wasserstoff-Elektrolysegenerators viel rentabler ist als der reguläre Kauf von Gas. So werden für die Herstellung von 1 Kubikmeter Gas aus Wasserstoff und Sauerstoff nur etwa 3,5 kW elektrische Energie sowie ein halber Liter demineralisiertes Wasser benötigt.

Perspektiven für Wasserstoff in der Heizungsindustrie

Viele Wissenschaftler bezeichnen Wasserstoff als den vielversprechendsten Kraftstoff, was nur durch folgende Fakten bestätigt wird:

Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Brennstoffelement im Universum und das zehnthäufigste aller chemischen Elemente auf unserem Planeten. Einfach gesagt, es wird definitiv keine Probleme mit Wasserstoffvorräten geben;

• Obwohl es sich um ein Gas handelt, ist es absolut harmlos und ungiftig, sodass Menschen, Tiere und sogar Pflanzen die schädlichen Auswirkungen nicht spüren.
• Bei Heizgeräten, die mit Wasserstoff betrieben werden, ist das Verbrennungsprodukt gewöhnliches Wasser, daher lohnt es sich nicht, über schädliche Abgase zu sprechen.
• Der Verbrennungsgrad von Wasserstoff beträgt 6000, was die hohe Wärmekapazität dieses chemischen Elements bestätigt;
• Nach Gewicht ist dieser Kraftstoff sogar leichter als Luft (14-mal), sodass im Falle eines Lecks der ausgewählte Kraftstoff von selbst und sehr schnell verdunstet;
• Ein Kilogramm Wasserstoff kostet heute nur noch 2-7 US-Dollar. Aber ein Kilogramm ist viel, denn die Dichte eines Stoffes beträgt nur 0,008987 kg/m3;
• Der Heizwert von 1 Kubikmeter Wasserstoff beträgt 13.000 kJ. Natürlich ist dieser Indikator etwa dreimal niedriger als der von Erdgas, aber der Preis für Wasserstoff ist zehnmal niedriger.

Daraus können wir schließen, dass das Beheizen von Häusern mit Wasserstoff nicht mehr kostet als die Verwendung herkömmlicher Gaskessel. Außerdem zahlt der Besitzer einer solchen einzigartigen Ausrüstung keine verrückten Aufschläge in die Taschen der Eigentümer von Öl- und Gasunternehmen, und es besteht keine Notwendigkeit, eine teure Gaspipeline auszustatten. Gleichzeitig erspart sich der Eigentümer langwierige und langwierige bürokratische Verfahren zur Koordination verschiedener Projekte.

Generell kann Wasserstoff tatsächlich als der aussichtsreichste Kraftstoff angesehen werden. Alle Vorteile dieses Elements wurden bereits von Mitarbeitern von Luft- und Raumfahrtunternehmen erlebt, die Wasserstoff als Raketentreibstoff verwenden.

Negative Seiten von Generatoren

Es stimmt, es gibt bestimmte Nachteile bei der Verwendung solcher Generatoren. Die Technologie zur Gewinnung von Wärme aus Wasserstoff befindet sich derzeit in der Entwicklungsphase, sodass einige Nachteile nicht vermieden werden können. Erstens ist es Unzugänglichkeit, nicht jeder Laden hat Generatoren. Dementsprechend muss im Falle einer Panne sorgfältig nach einem Ersatzteil gesucht werden.

Flaschen mit dieser Substanz sind nicht sehr bequem zu transportieren, es sollte auch beachtet werden, dass Wasserstoff bei Raumtemperatur ein leicht flüchtiges Gas ist und es schwierig ist, damit zu arbeiten. Der Kauf eines solchen alternativen Kraftstoffs in Russland ist heute nicht einfach, und nicht jeder kann den Bau der Elektrolyse mit eigenen Händen bewältigen. Auch bei der Verwendung selbst erstellter Designs muss berücksichtigt werden, dass diese unsicher sein können, da eine vollständige Kontrolle der Reaktion nicht garantiert werden kann.

Aber all diese Mängel werden nur eine Weile bestehen, bald werden Wissenschaftler einen Weg finden, Wasserstoff schnell zu gewinnen und bequem zu transportieren, und dann kann er dauerhaft zum Heizen eines Hauses verwendet werden. Die Popularität von Generatoren dieses Typs wächst ständig und sie bewegen sich von der Kategorie exotischer Geräte zu "innovativ".

Ist es rentabel, ein Haus mit Wasserstoff zu heizen?

Verkäufer von kompakten Wasserstoffgeneratoren überzeugen Käufer von der außerordentlichen Billigkeit, ein Haus mit Wasserstoff zu heizen. Angeblich ist das sogar rentabler als das Heizen mit Gas. Sie sagen, dass das Wasser, das in die Anlage gegossen wird, nichts kostet, sie schweigen über die restlichen Kosten. Solche Versprechungen haben eine magische Wirkung auf einige unserer Mitbürger, die Werbegeschenke lieben. Aber machen wir es nicht wie Pinocchio und klären wir, bevor wir uns ins Land der Narren begeben, was eine Wasserstoffheizung zu Hause tatsächlich kostet.

Der durchschnittliche Verkaufspreis von Erdgas für Haushalte zum Heizen und zur Stromerzeugung beträgt 4,76 Rubel/m3. 1 m3 enthält 0,712 kg. Dementsprechend kostet 1 kg Erdgas 6,68 Rubel. Der durchschnittliche Heizwert von Erdgas beträgt 50.000 kJ/kg. Wasserstoff ist viel höher, 140.000 kJ/kg. Das heißt, um eine Menge an Wärmeenergie zu erhalten, die derjenigen entspricht, die durch die Verbrennung von 1 kg Wasserstoff erzeugt wird, werden 2,8 kg Erdgas benötigt. Seine Kosten betragen 13,32 Rubel. Vergleichen wir nun die Kosten der thermischen Energie, die aus der Verbrennung von 1 kg Wasserstoff in einem guten Fabrikelektrolyseur und aus 2,8 kg Erdgas gewonnen wird: 420 Rubel gegenüber 13,32. Der Unterschied ist wirklich ungeheuerlich, 31,5 Mal! Selbst im Vergleich zu den teuersten der traditionellen Heizarten - elektrisch - kann Wasserstoff nicht einmal annähernd mithalten, er kostet das Vierfache! Der Strom, der für den Betrieb des Elektrolyseurs aufgewendet wird, wird am besten für den Betrieb von Heizelektrogeräten verwendet, er ist nutzloser als ein Beispiel.

Es sind diese Werbetechniken und Überzeugungsmethoden, die von den Verkäufern von Anlagen zur Beheizung von Häusern mit Wasserstoff genutzt werden, um ihre wertlose Ware zu Wucherpreisen zu verkaufen.

Was die Aussichten für Wasserstoffenergie betrifft, so sind sie es, aber der Erfolg ist mit vielversprechenden industriellen Technologien verbunden, die noch nicht erfunden wurden. Wasserstoffgeneratoren für den Haushalt und Wasserstoffautos sind zumindest für die kommenden Jahrzehnte eindeutig unrentabel.Ihre sehr begrenzte Verwendung in einigen Ländern ist nur dank ernsthafter staatlicher Subventionen im Rahmen von experimentellen Umweltprogrammen möglich.

Fazit

Bisher kann man nur darüber spekulieren, welche Technologien die Menschheit morgen nutzen wird. Die Aussichten für wasserstoffbasierte Energie werden von vielen Wissenschaftlern aufgrund des geringen Anwendungsbereichs skeptisch beurteilt. Aber man kann diese Situation auch von der anderen Seite betrachten. Wenn eine Person dazu neigt, Technologien zu entwickeln, um ihr eigenes Leben zu gestalten und mit den Kräften der Natur zu interagieren, wie kann man dann die Möglichkeit verwerfen, thermische Energie als Ergebnis der Wechselwirkung von Strom und Wasser zu gewinnen?

Es ist töricht, eine solche Gelegenheit zu verpassen. Wenn Sie keinen Weg finden, dies in der heutigen Welt anzuwenden, ist es vielleicht besser, darüber nachzudenken, was für eine Welt wir zu erschaffen versuchen? Ein Wasserstoffgenerator zum Heizen eines Privathauses und andere natürliche Technologien müssen entwickelt und eingesetzt werden.

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