Печка на водороде: Страница не найдена — Инженерные системы

Содержание

Страница не найдена — Инженерные системы

Дом

Содержание1 Схема отопления двухэтажного дома — 3 варианта подключения отопительной сети1.1 Какая лучше схема

Системы

Содержание1 Норма температуры батарей в квартире в 2019 году1.1 Температурные нормы системы отопления в

Системы

Содержание1 Теплоноситель для системы отопления загородного дома: критерии выбора1.1 Теплоноситель для системы отопления загородного

Системы

Содержание1 Как устранить или выгнать воздух из системы отопления1.1 Причины появления в магистралях1.2 Способы

Системы

Содержание1 Циркуляционный насос для отопления дома: как выбрать1.1 Основные типы и назначение насосов1.2 Как

Дом

Содержание1 Сравнение пеллет отопления с газом/дровами/углем и другими видами1.1 2. Дрова1.2 3. Сжиженный газ1.3

Эконом-печь на воде своими руками

Несмотря на всеобщую газификацию, ещё есть много мест, где без хорошей дровяной печки не обойтись. К тому же рост цен на газ порой ставит неразрешимые финансовые задачи перед домовладельцами. Поиск альтернативных способов обогрева и модернизация имеющихся часто решают возникающие проблемы самым неожиданным образом. Так, печь на воде может сэкономить до 50% топлива и заставляет взглянуть на классический обогрев дома по-новому.

Печка на воде поможет сократить расход топлива и существенно сэкономить

Принцип действия

Не зря говорят, что всё новое — это хорошо забытое старое. Древняя Библия вторит этой пословице: «Что было, то и будет; и что делалось, то и будет делаться, и нет ничего нового под солнцем» (Екклезиаст 1:9). Действительно, все физические и химические законы придуманы и запущены в жизнь задолго до нашего рождения, поэтому человек может только использовать их в своих целях.

Так, мало кто знает, что для усиления горения в паровозах и других аналогичных агрегатах, активно используемых в прошлых веках, вода применялась как катализатор горения. Вспомнив про эту особенность общедоступной жидкости, некоторые современные Кулибины придумали простую конструкцию для печи, где вода в качестве топлива способствует увеличению КПД теплоотдачи на десятки процентов.

Благодаря печи на воде, можно обеспечить небывалое тепло в доме

Дело в том, что при нагревании водяного пара до температуры выше 600 градусов образуется горючая смесь водорода и угарного газа. В сочетании с кислородом она замечательно горит и способствует ещё большему подъёму температуры. Вот почему сильные пожары и огонь с большой температурой невозможно потушить водой или снегом. Наоборот, такой способ содействует ещё большему разгоранию.

Это интересно: вариант котла на отработанном масле с водяным контуром.

Однако если взять под контроль эту особенность самой распространённой жидкости, то можно добиться удивительного эффекта, способствующего улучшению процесса горения.

Вот главные преимущества этого метода:

  1. Более полное сгорание топлива и меньшее количество отходов горения.
  2. Отсутствие чёрного дыма, соответственно, меньше сажи — чище дымоход.
  3. Выше температура горения, большая теплоотдача.
  4. Отличное горение сырых дров, отсутствие задымления при этом.
  5. Почти в два раза возрастает время сгорания того же количества топлива.

В этом видео подробнее о печи на воде:

Получается, что использование конструкции печи на воде намного эффективнее обычного варианта.

Конструкция устройства

Решив оборудовать своими руками эконом-печь на воде, многие сталкиваются с проблемой, где взять чертежи устройства данной конструкции. В наш век технологий получение такой информации — сущий пустяк. Более того, поняв принцип действия такой печи, многие стараются создать собственный вариант, и порой такие попытки приводят к появлению очень эффективных образцов.

Детали могут отличаться, но основные узлы такого устройства неизменны.

Если постараться, то можно легко смастерить такую печурку у себя на даче

Вот перечень этих частей:

  1. Парогенератор. Устройство, обеспечивающее поступление воды и преобразование её в пар. Принцип действия хорошо известен тем, кто знаком с самогоноварением.
  2. Пароперегреватель. Это приспособление служит для перегрева пара выше температуры 500°C.
  3. Вспомогательные узлы. Они могут быть различными в зависимости от конструкции, но соединительные шланги и трубки — это обязательные элементы любого подобного устройства.
  4. Расширительный бачок или другая ёмкость для хранения воды.
  5. Печь. Форма и материалы, из которых делают подобные печи, настолько разнообразны, что нет смысла перечислять их. По сути, любую печку, работающую на дровах, торфе или угле, можно использовать для переоборудования в паровую.

Какая бы конструкция ни была выбрана, она столь проста, что любой умелец сможет сделать своими руками печку на воде.

Изготовление своими руками

Итак, решив сделать печь, работающую на воде, первым делом определяются с основной конструкцией будущего обогревателя.

С помощью такого метода, любую печь можно преобразить в эконом-вариант

Чаще всего такой обогреватель уже имеется и его надо просто модифицировать. Вот схема последовательности работ:

  1. Находят ёмкость для воды и крепят её.
  2. Изготовляют парообразователь.
  3. Продумывают его крепление и способ нагревания, чтобы получать пар.
  4. Делают пароперегреватель. Обычно это тонкостенная трубка из нержавейки с равномерно пропиленными отверстиями. Её обматывают сеткой из нержавейки — это устройство будет служить шумогасителем.
  5. Продумывают схему соединения и крепления всех деталей. Пароперегреватель должен находиться на колоснике печи для того, чтобы к нему был хороший доступ кислорода. Многие придумывают дополнительные приспособления, чтобы он не забивался золой и доступ кислорода был постоянным.
  6. Проверяют устройство на эффективность работы и пожаробезопасность. Отсутствие дыма из трубы при разгоревшейся печи говорит о правильной работе. Все резиновые, деревянные и пластмассовые детали устройства должны находиться на пожаробезопасном расстоянии от огня и раскалённых частей конструкции.

Более подробно о печи на воде в этом видео:

Установка подобной конструкции сможет сэкономить много средств. К тому же в качестве топлива вода в печи снижает загрязнение воздуха отходами сгорания. Даже самый простой способ модификации печки может привести к замечательному результату.

Например, некоторые дачники используют водяное поддувало. То есть, вставляют под топку металлическую ёмкость с водой. В результате испарения и нагревания такой несложный способ превращает обычную печку в водяную и улучшает её работоспособность во много раз.

Печи на воде конструкция

Печка работает на воде и обогревает помещения намного лучше, чем традиционные устройства и приспособления.

Бывший горняк, а теперь пенсионер Николай Пектин изобрел невероятную печь, которая способна работать на воде. Изобретатель позволил прошлой зимой протестировать изобретение нескольким прокопьевским семьям, сообщают Вести-Кузбасс.

Сам изобретатель объяснил принцип работы своего устройства банальными законами физики:

«Стоит зольник с водой и обеспечивает интенсивность испарения воды и количество пара, которое необходимо для процесса горения. Горит газ – водород, а кислород является окислителем. Формула воды h3O. Так что никаких «Америк» я не открываю», – рассказал Николай Петин.

Петинское изобретение внешне практически ни чем не отличается от обычной печи. Но устроена она таким образом, что площадь обогрева после реконструкции стала больше в три раза. А топлива теперь требуется с точностью до наоборот.

Уголь выполняет роль свечи зажигания в двигателе внутреннего сгорания.Его необходимо просто добавить в топку. Дальше остается только следить, чтобы вода не испарялась и постоянно добавлять ее.

Печь, работающая на водяном топливе, сокращает выбросы в атмосферу угарного газа и несожженного угля, который, кстати, можно использовать вторично. Выгода экологическая и экономическая очевидна, особенно если учесть, что для изготовления чудо-печурки нужны всего лишь глина, железо размером с плиту, несколько десятков кирпичей и три дня работы.

Твёрдо убеждены, что вода гореть не может – это вроде бы противоречит всем догмам и канонам теоретической физики. Однако, реальные факты и практика говорят об обратном!

Открытие совершил медик из университета Эри Джон Канзиус (John Kanzius) – при попытке опреснения морской воды при помощи радиочастотного генератора, разработанного им для терапии новообразований. Во время эксперимента из морской воды неожиданно вырвался язык пламени! Впоследствии аналогичный настольный эксперимент поставил сотрудник университета штата Пенсильвания Рустум Рой (Rustum Roy).

Физика процесса горения соленой воды, естественно, во многом непонятна. Соль совершенно необходима: в дистилированной воде «эффект Канзиуса» ещё не наблюдался.

По словам Канзиуса и Роя, горение происходит все время, пока вода находится в радиополе (то есть пока поддерживаются благоприятные условия для распада воды), можно достичь температуры выше 1600 градусов Цельсия. Температура пламени и его окраска зависит от концентрации соли и других веществ, растворенных в воде.

Считается, что ковалентная связь между кислородом и водородом в молекуле воды очень прочна, и для того, чтобы ее разорвать, нужна немалая энергия . Классическим примером расщепления молекулы воды является электролиз, достаточно энергозатратный процесс. Канзиус, однако, подчеркивает, что в данном случае имеет место не электролиз, а совершенно иное явление. Какой именно частоты радиоволны используются в аппарате, не сообщается. Часть молекул воды в растворе находится, конечно, в диссоциированном виде, но и это не помогает понять, что лежит в основе происходящего процесса.

Исходя из представлений официальной науки , приходится допускать различные изыски: что при сгорании образуется не вода, а перекись водорода, что кислород не выделяется в виде газа (а на горение идет только кислород из воздуха), а вступает в реакцию с солью, образуя, например, хлораты ClO3-, и т.п. Все эти предположения фантастичны, а главное, все равно не объясняют, откуда берется лишняя энергия.

С точки зрения современной науки получается весьма забавный процесс. Ведь, по мнению официальных физиков, для того чтобы его запустить, необходимо разорвать связь водород-кислород, затратить энергию. Впоследствии водород вступает в реакцию с кислородом и опять же дает воду. В итоге образуется та же самая связь, при ее образовании энергия, конечно, выделяется, но она никак не может быть больше энергии, затраченной на разрыв связи.

Можно предположить, что на самом деле вода не является в аппарате Канзиуса возобновляемым топливом, то есть тратится необратимо (как дрова в костре, уголь в ТЭС, ядерное топливо в АЭС), а на выходе получается не вода, а что-то другое. Тогда закон сохранения энергии не нарушается, но легче не становится.

Еще одним вероятным источником энергии считается сама растворенная соль. Растворение хлорида натрия – эндотермический процесс, проходящий с поглощением энергии, соответственно, при обратном процессе энергия будет высвобождаться. Однако количество этой энергии ничтожно: около четырех килоджоулей на моль (примерно 50 килоджоулей на килограмм соли, что почти в тысячу раз меньше удельной теплоты сгорания бензина).

При том никто из сторонников проекта прямо и не утверждал, что энергия на выходе может превзойти энергию на входе, речь шла лишь об их соотношении.

На самом деле, с точки зрения единой теории поля, никакого необъяснимого противоречия в том, что вода горит, нет. Фактически здесь идёт речь о её распаде на элементарные эфирные составляющие с выделением большого количества тепла. То есть, под воздействием потока эфира (первичных материй) радиоизлучения вода становится неустойчивой и начинает распадаться на первичные составляющие, что и воспринимается как горение. Наличие солей позволяет упростить этот процесс – вода может распадаться и без них, но для этого потребуется более мощное радиоизлучение с иной частотой. В древности прекрасно было известно, что у всего на свете единая природа, у всех стихий – и у огня, и у воды, и у воздуха, и у земли (камня). А значит, одно может при других условиях превращаться в другое – солёная вода распадается с выделением пламени и высокой температурой, но кто сказал, что невозможен обратный процесс?

Все, кто регулярно пользуется печным отоплением хорошо знают типичные минусы этого способа.
Это:
1. Зарастание печной трубы сажей, или даже дегтем.
2. Большие потери тепла через дымоход.

3. Проблемы с использованием сырых и гнилых дров. (Без открытого поддувала не горят)
4. Густой дым из трубы.
5. большое количество не до конца прогоревшей золы.
Все эти недостатки легко устраняются, если топить печь с водой. И это не шутка.

В чем же суть предлагаемого усовершенствования? Все дело в том, что водяной пар при температурах выше 600 °С ведет себя как горючее. Точнее, при наличии углерода вода вступает с ним в реакцию и в результате образуется водяной газ – смесь водорода и угарного газа. h3O+C ↔ h3+CO. Это обратимая реакция, и чем выше температура тем она больше смещается в сторону образования водяного газа. При наличии свободного кислорода водяной газ сгорает с образованием h3О+CO2. Более того, при температурах, приближающихся к 1000 °С, вода просто разлагается на водород и кислород. Именно поэтому, тушить сильные пожары водой не рекомендуется. Пока вода нагревается и испаряется, она забирает большое количество тепла и выступает в роли «тушителя», но стоит пару нагреться выше 600 °С и получается дополнительное горючее. Т.е. вода эффективно тушит огонь только в том случае, если ее много по сравнению с источником тепла. По этой же причине почти бесполезно тушить сильный огонь снегом.

Проблемы с сырыми дровами связаны с тем, что к относительно небольшой поверхности дров необходимо подводить большое количество тепла, чтобы нагреть дерево до температуры больше 300 °С плюс испарить содержащуюся в дереве воду плюс подвести достаточное количество свободного кислорода, которого в воздухе всего 23%, а остальное инертный газ, который тоже надо нагреть.

Совсем другая картина получается если используется внешний источник перегретого пара. В этом случае, поток перегретого пара соприкасаясь с поверхностью дерева вступает в реакцию с углеродом и в виде водяного пара двигается дальше, освобождая место для для следующих порций пара. Сгорание водяного газа происходит в удалении от поверхности дерева и в значительно большем объеме, где вероятность встречи со свободным кислородом значительно выше.

Конечно, можно создать конструкцию печи с электрическим автоподжигом дров, в том числе и сырых. Но это будет относительно сложная конструкция, и в первом приближении этого не требуется. Все, что требуется в простейшем варианте, это изготовить из листа кровельного железа, или из другой жести, емкость по размеру поддувала. Коробка изготавливается без особых ухищрений, путем загибания боковых граней у простейшей развертки.

Для обеспечения герметичности стыков, их заливают обычным термоклеем (достаточно одного стержня клея, можно обойтись и без термопистолета) . Температура плавления клея 150°С и этого вполне достаточно чтобы вода не вытекала. Можно попробовать подобрать готовую емкость. Желательно, чтобы емкость получилась на 3-5 л. Тогда запаса воды будет хватать на 2-3 часа топки. В случае, если у Вас печь типа Бурельян, без поддувала, можно устанавливать емкость с водой и внутрь топки, но это не так удобно.

При таком, простейшем усовершенствовании, разжигание печки производится как обычно, с помощью небольшого количества (1-2 кг) сухих дров. Когда эти дрова разгорятся можно уже класть любые дрова. Когда вода начинает работать, дым из трубы становится не видим, видно только дрожание горячего воздуха. С этого момента поддувало можно и нужно закрывать на глухо. Дрова, при наличии воды, как правило сгорают полностью. Пламя горит спокойно, а поток испаряющейся воды достаточен для поддержания процесса горения. Если у печки обеспечивается высокая степень герметичности, то возможно, и потребуется немного приоткрыть поддувало, но у меня этого не требуется. Количество удаляемой золы уменьшается примерно в 2-3 раза. Труба после нескольких дней такой топки становится чистой.

Обустройство в доме печи с водяным контуром обладает массой преимуществ, прежде всего из-за того, что печь не только выполняет роль обогревателя, но также и снабжает горячей водой. Существует много видов водяных печей. Об их особенностях, преимуществах и способах изготовления поговорим далее.

Водяные печи длительного горения – принцип работы, преимущества и недостатки

Для изготовления данного рода печи используется котловая сталь или чугун. Они работают непосредственно под паровым напором. Водяная печь длительного горения используется как в качестве основного источника обогрева, так и в комбинации с другими нагревательными приборами.

Во внутренней части печи располагается элемент в виде теплообменника. Его изготавливают из металлических труб или листового металла. Более популярный второй вариант, так как он обладает упрощенной обработкой, и за таким теплообменником легче ухаживать.

Хороший регистр помогает достичь максимального нагрева за короткое время работы печки. Кроме того, вода должна нагреваться равномерно и таким же образом распределяться по всей системе.

Когда пар, проходит по каналу системы, он нагревает воду, тем самым передавая ей свою тепловую энергию. Существует вариант обустройства печей, которые имеют два и даже три резервуара. В таком случае, уровень КПД значительно улучшается. В первом резервуаре вода нагревается, а во втором она превращается в пар. Чтобы пар разогревался до максимального состояния, лучше если котел будет иметь собственное помещение.

Печи, имеющие водяной контур отличаются такими преимуществами:

1. Высокий уровень производительности – такая печь обеспечивает теплом даже слишком большие по площади помещения.

2. Доступная стоимость – цена на печь с водяным контуром, по сравнению с альтернативными вариантами низкая, а если соорудить такую печь самостоятельно, то ее приобретение обойдется еще дешевле.

3. Разнообразие топлива, используемого для обогрева помещения. Такая печь способна работать как на дровах и угле, так и на торфе или опилках.

4. Независимость от электросети – работа осуществляется с применением твердого топлива. Помещение и вода нагреваются без подключения к электричеству.

Среди недостатков печи с водяным контуром следует отметить:

  • низкий коэффициент полезного действия по сравнению с другими видами отопления;
  • необходимость в ручном управлении – требуется постоянно подавать в систему топливо, очищать ее от его остатков и вручную контролировать весь процесс работы.

Печи с водяным контуром для дома – обустройство

Если использовать классический вариант русской печи без водяного контура, то тепло в помещении не распределяется равномерно: более жарко вблизи печки, а прохладнее вдали от нее. Установка водяного контура отопления решает эту проблему и получается распределить тепло по всему дому.

Кроме того, на такой печи производится не только обгорев дома, но и возможен вариант использования ее в качестве варки пищи и применение горячей воды для собственных нужд.

Водяной контур позволяет печи не только нагревать помещение в процессе ее топки, но и производить данный процесс по истечению определенного времени после завершения топки. Так как стены печи еще долго остаются горячими.

Сфера использования печей с водяным контуром распространяется на обогрев частных домов в сельской местности, а также для теплоснабжения дач, коттеджей и загородных домов. Если хозяева дома останавливают выбор на данном тип отопления, то необходимость в покупке дорогостоящих котлов отпадает сама собой. Данный вариант отопления является одним из самых экономных.

При нерегулярном проживании в здании, лучше не устанавливать такую систему отопления. Так как в зимнее время существует риск замерзания воды в системе. Хотя возможен вариант установки незамерзающей жидкости, которая решит данную проблему.

Существует три основных способа, с помощью которых удастся обустроить печь с водяным контуром:

  • покупка готовой металлической печки, установка под нее системы;
  • сооружение печи из кирпича с привлечением специалистов, работающих в данной отрасли;
  • самостоятельное изготовление печи с водяным контуром.

Последние два варианта предполагают самостоятельное изготовление печного котла или теплообменника, который в обязательном порядке присутствует в водяном контуре.

Водяная печь своими руками: технология изготовления

Перед самостоятельным сооружением кирпичной печи с водяным контуром следует побеспокоиться о приготовлении теплообменника или регистра, котла или змеевика. Возможен вариант покупки одного из данных элементов. Для самостоятельного их изготовления потребуется листовое железо или металлические трубы.

Сооружение теплообменника: регистра или котла, требует особых навыков работы со сварочным инструментом. Именно данные элементы являются основными в системе отопления с водяным контуром. Так как к ним подсоединяется система, в которую поступает тепло.

Минимальная толщина стали, используемой в процессе изготовления теплообменника составляет 3 мм. Главным требованием к теплообменнику выступает обеспечение максимального нагрева теплового носителя и равномерность ее циркуляции в системе.

Более простыми в изготовлении и удобными в эксплуатации являются тепловые обменники в основе которых лежит листовая сталь. Хотя площадь их нагрева и значительно меньше, в отличии от варианта из труб, они легко чистятся от продуктов сгорания топлива.

Чертеж водяной печи – теплообменник:

Имея небольшой опыт в свариваниях вполне реально, согласно чертежам, изготовить теплообменник своими руками.

1. Данный тип теплообменника используется в печах отопительного плана.

2. Для его изготовления выбирайте сталь толщиной 0,5 см.

3. Кроме этого потребуется отрезок трубы, 5х6х4 см, прямоугольный профиль и трубы, диаметр которых составляет 4,5 см.

4. Они будут выполнять функцию подачи и отвода воды.

5. Размер теплообменника рассчитывается с учетом площади обогрева и размера самой печки.

Водяные печи для дома: технология кладки

Существует два варианта строительства кирпичной печки с водяным контуром:

  • строительство новой печки, размер которого подбирают согласно размеру уже имеющегося теплообменника;
  • установка теплообменника в заранее построенную печь, тогда следует соорудить такой тип теплообменника, который будет совместим с уже имеющейся печкой.

Учтите, что расстояние между печкой и теплообменником должно составлять минимум 4 см, так как в противном случае, вода в нем будет кипеть, что приведет к разрушению всей системы.

Если же в системе применяется циркуляционный насос, то расстояние уменьшается до 25-30 мм. Толщина стенок теплообменника должна составлять 0,3-0,5 см. Если же стенки будут меньше, то произойдет их прогорание, если же больше, то расход топлива увеличится.

Для эффективного нагрева теплообменника и, чтобы компенсировать тепловое расширение стали необходимо позаботиться о наличии зазора в один сантиметр, который будет компенсировать это расширение.

Если же теплообменник сделан из труб, то зазор должен быть более одного сантиметра. Таким образом, удастся более качественно нагреть тепловой регистр. Кроме того, облегчится уход и чистка печки.

При обустройстве плит, которые имеют отопительно-варочное назначение, следует предусмотреть функцию снятия печки для чистки теплообменника, так как в пространстве между ним и плитой накапливается зола, которая отрицательно сказывается на работоспособности всей системы.

Кирпичная кладка печи осуществляется специалистами, имеющими опыт работы в данной сфере. Осуществление данных работ человеком, не имеющим опыта, приведет к неправильной работе всей системы. Если же планируется выполнять работы без привлечения специалистов, то следует использовать специальную схему, на которой обозначена правильность всей кладки.

Кирпич соединяется между собой с помощью раствора глины и песка. Если существуют определенные неровности или резкие переходы, то следует с помощью болгарки отрезать небольшую пластину кирпича и установить ее в то место, где есть переход. Не замазывайте этот участок глиной, так как она в процессе эксплуатации все равно осыпется.

После полного высыхания печки следует процесс установки в нее теплообменника. Существует два варианта проведения данных работ.

Первый способ предполагает безразборный монтаж теплообменника. Он допускается для отопительно-варочных или кухонных плит, которые имеют плиточную поверхность. В таком случае, снимается верхняя крышка и в печку устанавливается теплообменник. В стенке топливника делают отверстие, в котором располагаются трубы, идущие к участку регистра.

Второй вариант предполагает разборку верхнего участка печки. Данный способ имеет более широкое распространение, нежели предыдущий. После монтажа регистра внешний вид печи никак не изменяется.

При проведении данной операции возможен вариант изменения количества каналов и системы. Для самостоятельного монтажа теплообменника по второму методу, следует при разборке печи зарисовать схему, на которой видно расположение кирпичей. Учтите, что в процессе разборки существует риск повреждения кирпичей, если это произошло, побеспокойтесь об их замене.

Печь с водяным отоплением фото:

Технология изготовления водяной печи на дровах

Предлагаем рассмотреть вариант оборудования чугунной печи с водяным контуром. Для изготовления водяного контура печки потребуются старые радиаторы, которые можно приобрести на строительном рынке. Перед использованием следует позаботиться об их очистке, промывке и разборке. Для чистки радиаторов предпочтение лучше отдать соляной кислоте.

После читки всех секций следует процесс их сборки. В процессе сборки замените старые картонные прокладки – асбестовыми. Конструкция собирается таким образом, чтобы расположить трубу выхода в верхней части, а входа – в нижней.

Данная конструкция располагается в дымоходе, рядом с топкой. Вода нагревается с помощью горячих газов и таким образом, отапливается не только помещение, в котором установлена печка, но и весь дом.

Перед проверкой работоспособности системы, следует обратить внимание на протечки и при наличии устранить их. Лучше отдать предпочтение радиаторам, изготовленным из чугуна. Возможен вариант изготовления водяного контура с использованием стальных труб, но тогда они должны быть достаточно толстыми.

С помощью водяного контура производится обвязка любой печки. Возможен вариант оборудования и дополнительного котла, устанавливаемого в дымоходе. Таким образом, нагрев воды производится гораздо быстрее.

Еще один вариант изготовления печи с водяным отоплением предполагает изготовление пиролизного котла, имеющего в своем составе две секции. Данная система отличается более высоким коэффициентом полезного действия, так как газы передвигаются по системе не сразу к дымоходу.

В качестве обвязки для котла используют толстостенные трубы, по которым и происходит циркуляция воды. Учтите, чтобы котел нормально функционировал, следует использовать в качестве топлива дрова, исключительно с низким содержанием влаги.

Возможен вариант обустройства системы, по которой движется не вода, а пар. Такая система способна также обогреть не только одно помещение, но и целый жилой дом.

Водяной камин имеет вид металлической топки, с уплотненными стенками от 4 до 6 мм. Теплообменник находится внутри камина. В основной системе присутствует вода, средний показатель – 40 л. Нагрев воды происходит благодаря энергии, которая появляется в результате сгорания топлива.

Система трубопровода подключается к отопительной системе, и таким образом, происходит горячее водоснабжение всего дома. Кроме того, в данной системе присутствуют датчики, отвечающие за регулировку температуры на камине.

Среди преимуществ современных печей каминов с водяным контуром следует отметить:

  • доступную стоимость, по сравнению с котлами;
  • возможность совмещать с другими типами отопительных приборов;
  • разнообразие топлива, которое подходит для использования;
  • презентабельность внешнего вида;

  • возможность монтажа в помещениях различного назначения;
  • отсутствие необходимости в электроснабжении;
  • автономность использования.

Кузбасский пенсионер изобрел чудо-печь без дыма — Российская газета

Идея топить печку водой родилась у Николая Петина неслучайно.

Николай Николаевич много лет проработал главным инженером в спецуправлении, которое занималось тушением эндогенных и экзогенных пожаров.

— Уголь никак не хотел гаснуть, даже в отсутствии кислорода, — говорит он. — И тут я понял — может гореть и вода. Из породы ее не уберешь, дренаж не сделаешь. А нагреваясь, она разлагается на водород и кислород.

Николай Петин начинал экспериментировать на кухне. Поставил на печку старенький алюминиевый чайник, загерметизировал его глиной, на носик надел резиновую трубку. Когда вода стала испаряться, направил трубку в поддувало:

— Печка заработала по-иному: изменился цвет пламени, языки стали не красными, а синими. Жара больше, а пока пар из носика вырывается, уголь сгорает медленнее. И я понял, в чем дело.

Суть ноу-хау в том, что без поддувала, через которое обычно происходит тяга, вообще можно обойтись. Вместо этого — тара с водой, а пар — топливо. Главное, не переборщить с «горючим» и следить, чтобы вся вода не испарилась. Первую экспериментальную печь геолог-пенсионер сделал для себя. Вторую, усовершенствованную, — для друга, который живет по соседству в трехэтажном доме. Раньше у него около пяти ведер угля в день уходило, а с появлением чудо-печи — в три раза меньше.

— Обычно ведь как происходит, — объяснил Петин, — уголь падает в поддувало и там тлеет, выделяя при этом угарный газ. А чтобы печь не потухла, мы вынуждены приоткрывать поддувало. В результате своими руками накидываем на себя удавку — сжигаем кислород, которым дышим. В моей же печурке недогоревшие комки угля падают в посудину с водой и гаснут. При этом уголь остается углем, и его можно потом опять использовать.

Использовать технологию Петина можно не только в домашних печах, но и в котельных. Ломать и менять что-то кардинально не требуется. Достаточно вмонтировать в уже имеющиеся котлы специальные устройства. Испарения будет достаточно, чтобы не использовать чистый воздух. Представляете, насколько уменьшатся выбросы в атмосферу угарного газа и сажи? А сколько технической воды можно сжечь, разгрузив тем самым очистные сооружения, и не загрязнять водоемы.

— Слышал, что японцы складируют снег, чтобы потом его применять как топливо. Объясняют, что в снеге якобы накапливаются придорожные масла. А может, они уже догадались, как сжигать воду? — предполагает изобретатель.

ThyssenKrupp начал использовать водород в производстве стали

Сталелитейная промышленность является одной из отраслей с самыми высокими выбросами углекислого газа. В Германии она эмитирует 56 миллионов тонн CO2 в год, что составляет примерно шесть процентов от общего объема выбросов парниковых газов в стране.

Металлургическая компания ThyssenKrupp Steel Europe начала на своём заводе в Дуйсбурге серию испытаний, направленных на сокращение выбросов CO2 при производстве стали: компания хочет заменить уголь в доменной печи водородом.

В классическом доменном процессе требуется около 300 кг кокса и 200 кг угольной пыли для производства одной тонны чугуна. Пыль вдувается в доменную печь через так называемые фурмы. В рамках испытаний ThyssenKrupp заменяет часть объёма пылеугольного топлива водородом. Компания планирует постепенно расширить использование водорода для всех 28 фурм одной из доменных печей и с 2022 года для трех остальных доменных печей данного предприятия.

В то время как использование угля порождает выбросы CO2, при применении водорода выделяется только водяной пар. По информации компании, на данном этапе выбросы СО2 могут быть снижены на 20%. Однако только в том случае, если используется электролизный водород, полученный с использованием возобновляемых источников энергии.

В соответствии со свой климатической стратегией, ThyssenKrupp планирует стать углеродно-нейтральным к 2050 году. К 2030 году выбросы от производства и прочих процессов в рамках компании, а также, связанные с использованием закупаемой энергии должны быть сокращены на 30 процентов. «Производство стали играет важную роль в достижении наших климатических целей, поскольку влияние этого подразделения на сокращение выбросов является высоким», — говорит Клаус Кейсберг, член исполнительного совета ThyssenKrupp AG. «Вот почему мы изо всех сил продвигаем переход на водородную технологию».

После переоборудования доменных печей компания планирует с середины 2020-х годов создать крупные установки прямого восстановления, которые затем будут работать на водородсодержащих газах. Произведенное там губчатое железо будет сначала расплавляться в существующих доменных печах, но в долгосрочной перспективе будет преобразоваться в сырую сталь в электродуговых печах с помощью возобновляемых источников энергии.

Проект финансируется в рамках инициативы «IN4climate.NRW», запущенной правительством Северная Рейн-Вестфалия и научно поддерживаемой научно-исследовательским Институтом стали VdEH (BFI).

Другие производители стали также работают над тем, чтобы сделать их производство более благоприятным для климата.

В 2018 году проект по применению зеленого водорода в производстве стали начали шведские металлурги и энергетики.

Немецкая Salzgitter AG уже использует водород из собственного электролизера для рафинирования стали. На пути к своим климатическим целям компания хочет перестроить производство таким образом, чтобы на промежуточном этапе параллельно с водородом мог использоваться природный газ. По словам компании, уже с одной третью водорода и двумя третями природного газа можно сэкономить два миллиона тонн углекислого газа в год по сравнению с технологией, используемой сегодня.

Топливо из воды! – самое дешевое

Изобретатели всех мастей, от домашних умельцев до консолидаций академиков, пытаются создать нечто новое. В приоритете – энергосбережение и экономия, новые котлы и новые самые дешевые виды топлива.

Идея создать топливо для дома из воды, или с примесью воды для его удешевления, не нова. Она до сих пор находится на главенствующие позициях среди домашних изобретателей.

Можно ли отапливать свой дом буквально водой?, какие получились результаты?, — далее…

В чем идея

Известно, что вода состоит из водорода и кислорода, Н2О. Сам водород (Н2) горит, выделяя энергии в 3 раза больше чем обычный природный газ. Кислород (О2)– окислитель при горении, очень активное вещество, вступает в реакции с тем же водородом, углеродом (С) образуя воду и углекислый СО2 или угарный СО газы с большим выделением тепла.

Если каким-то образом воду расщепить на составляющие, то можно получить самые нужные топливные элементы.

Возникает вопрос, — что будет, например, если водяной пар подавать в плазму, подмешивать в горящие дрова или уголь…

Удивительные эксперименты далее…

Эксперименты с вечным поленом

Вечным поленом называют небольшой металлический бак с маленькими отверстиями для выхода водяного пара. Эту емкость заполняют водой, закручивают горловину болтом, и кладут на дно печи. Емкость разогревается до большой температуры, с нее выходит водяной пар, поступая прямо на горящие угли.

В результате, по заявлениям экспериментаторов, черная сажа в дыму пропадает. Т.е. якобы частички углерода, обычно уносимые в трубу, теперь все реагируют с кислородом.
Пламя становится насыщенным с длинными языками и т.д.

Но правда замеры реального полученного тепла не проводились, замерить его в домашних условиях невозможно, но все признаки большой энергоотдачи присутствуют….

Добавляем воду в обычное топливо

По аналогии другой эксперимент от людей, которые называют себя «домашними изобретателями».

Что будет если воду добавить в солярку? Оказывается — смесь горит! Также меньше копоти, возникает некоторая бурность горения, слышен треск.

В бутылку с водой добавляем немного солярки, хорошенько перебалтываем, даем постоять минут пять, затем окунаем в верхушку смеси бумажку, поджигаем, – горит.

Другой эксперимент. Смешиваем солярку с водой в каких-то пропорциях, заливаем в дизель трактора, — заводим агрегат, трактор работает. т.е. тарахтит, стоя на месте…

И еще подобных экспериментов с добавлением воды в какое-либо топливо (горючее вещество) – в бензин, газ, масло, солярку, — можно придумать множество. И при аккуратном исполнении, вероятно получить горение…

Подобные видеоролики от «изобретателей» без труда можно найти в сети. И можно сделать вывод, что водой можно отапливать дом, например…

Что можно поставить под сомнение

В подобных экспериментах не договаривается главное – количество получаемого, тепла, выделившейся энергии и произведенной работы.

Это касается и вечного полена, и сжигания солярки с водой. А «трактор на воде» сможет ли сдвинуться с места, не то что работать месяцы и годы, — не известно.

Ведь все знают, что водой тушат, а не разжигают…. Потому, что у воды большая теплоемкость, она охлаждает горящий объект, обволакивает его, предотвращая доступ кислорода из воздуха к углероду (обычно) в топливе. Поэтому затушить костер водой из бутылки – нет проблем.

Почему нельзя топить водой

Известно следующее. Чтобы разложить воду на кислород и водород, нужно затратить энергии больше, чем выделится при их обратной реакции. Соотношение примерно такое:

  • на расщепление воды – 100% энергии;
  • при сжигании составляющих выделится только 75% энергии.

Поэтому до сих пор на воде ни что не ездит, не летает, не крутится…

Автомобиль, работающий на чистой воде, давно уже создан. Расщепление воды получается посредством электролиза – на одном электроде выделяется Н2, на другом – О2. Затем они же сжигаются в двигателе внутреннего сгорания. Но такой автомобиль оказался самым не экономичным из всех существующих…

Обман чистой воды

Все эксперименты с добавлением воды в обычное топливо (по «сжиганию воды») — чистый обман. Ни какой энергии не добавляется. Наоборот, польза уменьшается, так как большая часть энергии расходуется на испарение воды.

Вода при нагревании от обычного горения ни в какие реакции не вступает– она просто испаряется. И на этот процесс нужно отобрать львиную долю тепла, которое можно было бы использовать с пользой.

Например, при сжигании сухих дров, с влажностью не больше 20%, выделится около 3,9 кВт с одного килограмма топлива.
При сжигании влажной древесины, 50% влажности, — лишь до 2,2 кВт с килограмма.

Что происходит на самом деле

  • При горении бумажки окунутой в солярочно-водную смесь слышен треск – испарение воды. Перед этим капля солярки размешивается в бутылке воды, взбалтывается, но затем ей дают отстояться, и солярка снова собирается вверху бутылки. Солярка, масло, бензин, с водой не перемешиваются, не создают однородных смесей, они легче, и постепенно собираются на поверхности.
  • Трактор на водно-солярной смеси ничего не сделает, — энергии солярки будет маловато для работы. Хватает только потарахтеть стоя на месте. Да и двигатель быстро выйдет из строя…
  • Вечное полено сильно охлаждает печь, забирая энергию на испарение воды. Это все равно, что топить мокрыми дровами.
  • Следующий схематический рисунок горелки с подачей воды в зону сжигания природного газа — обычный обман.

Мы всегда топим с водой

Водяной пар всегда присутствует в воздухе. В жилых помещениях в среднем влажность воздуха составляет 50% , в дождливую погоду на улице влажность 90%. Так что вода и так присутствует при горении любого топлива, она находится в большом количестве непосредственно на раскаленной поверхности вещества, реагирующего с кислородом из воздуха, хотим мы этого или нет. Оказывается, что экспериментов подобных проводить не надо, вода и так всегда присутствует в пламени….

Термическая обработка водородной печи отёига с высокой мощностью

О продукте и поставщиках:
Оцените широкий спектр высококачественных, эффективных и надежных. водородной печи отёига на сайте Alibaba.com для различных коммерческих и промышленных требований к плавке. Эти эффективные продукты на объекте не только эффективны, но и чрезвычайно надежны и достаточно прочны, чтобы прослужить долгое время. Файл. водородной печи отёига - это термостойкие импровизированные модернизированные процедуры плавки для выполнения точных и качественных работ, которые также широко популярны среди торговцев золотом. Эти. водородной печи отёига предлагаются на сайте ведущими поставщиками и оптовиками по конкурентоспособным ценам и предложениям. 

Профессиональное и оптимальное качество. водородной печи отёига на сайте изготовлены из высококачественных материалов, таких как металлы, с длительным сроком службы и устойчивыми к любым видам использования. Эти продукты доступны с различными типами печей и оснащены точным контролем температуры. Файл. водородной печи отёига на этом сайте оснащены прочным корпусом, имеют водяное охлаждение, функции охлаждения распылением и автоматическую систему управления ПЛК. Купите это. водородной печи отёига здесь, чтобы максимизировать ваши результаты, и это тоже с точки зрения энергосбережения.

Alibaba.com предлагает несколько вариантов. водородной печи отёига различных размеров, форм, цветов, характеристик и типов печей, таких как дуговые печи, сушильные печи, печи отжига и многие другие. Эти прибыльные и продуктивные. водородной печи отёига идеально подходят для сталелитейных заводов и отдельных производственных компаний благодаря своей эффективности и экологичности. Эти продукты просты в установке и недороги в обслуживании. Эти. водородной печи отёига оснащены мощными термостойкими двигателями, которые обеспечивают оптимальную производительность и сокращают затраты на рабочую силу.

Просмотрите различные категории. водородной печи отёига доступны на Alibaba.com, и покупайте эти продукты в рамках своего бюджета и требований. Эти продукты имеют сертификаты ISO, CE и доступны как OEM-заказы при оптовых закупках. При покупке этих продуктов предлагается квалифицированное послепродажное обслуживание.

Водородная экономика может прийти через вашу плиту

Примерно в часе езды от того места, где это пишется, находится автомобильный завод, и, проезжая мимо его входа, вы можете заметить ненавязчивый знак и дополнительную полосу с загадочной дорожной разметкой «h3». Завод — это завод Honda в Суиндоне, он производит часть поставляемых в Европу автомобилей Civic, а дорожная полоса ведет к одной из британских или очень немногих в мире общественных водородных заправочных станций. Honda является одним из избранных производителей, которые сделали ставку на будущее экологически устойчивого автомобилестроения, основанное на технологиях водородных топливных элементов.

Автомобиль Honda Clarity FCV с водородным двигателем, который большинство из нас, вероятно, никогда не увидит. Lcaa9 [CC BY-SA 4.0]. Проблема Honda и других компаний в том, что если вы видели Honda Clarity FCV или даже любой автомобиль с водородным двигателем на дороге в любой точке мира, то вы принадлежите к относительно небольшой группе люди. Без обширной сети водородных заправочных станций, таких как в Суиндоне, мало стимулов для покупки водородного автомобиля, и, конечно же, без автомобилей на дорогах у топливных компаний мало стимулов инвестировать в инфраструктуру для производства водорода, такую ​​как Электролизные установки ITM Power, которые, кажется, управляют многими существующими установками.По сравнению с этим электромобиль гораздо безопаснее; в то время как сеть точек зарядки не конкурирует с сетью бензозаправочных станций, их достаточно для обслуживания электромобиля, а медленную зарядку можно найти в большинстве бытовых источников.

Трубопровод для несбыточной мечты?

1970-е, когда новая блестящая газовая плита решила все проблемы.

Тогда водородная экономика была чем-то вроде несбыточной мечты для экологов, обещая экологически чистую энергию, но с слишком высокими барьерами для ее вероятного принятия.Тогда было приятно, что наше внимание недавно привлекла статья Ars Technica к плану экспериментальной схемы распределения водорода, являющейся результатом объединения британских и норвежских внутренних газовых компаний. Они предлагают полный переход с метана на водород во внутренней газораспределительной сети, охватывающей значительную часть Северной Англии, при этом водород будет получаться в результате каталитического риформинга, а образующийся в результате двуокись углерода улавливаться на истощенных нефтяных и газовых месторождениях под Северным морем. .Его продают как план обезуглероживания газовой промышленности, и хотя он по-прежнему опирается на ископаемое сырье, а не на мечту защитников окружающей среды об устойчивом электролизе морской воды, он обещает минимальный выброс CO2 в атмосферу по сравнению с другими проектами, такими как HyDeploy, смешивающий водород, этого не делает.

В отчете подробно рассматривается экономика проекта, но это Hackaday . Нас больше интересуют задействованные технологии и то, что это развитие может означать для будущего.И чтобы полностью все это понять, нам сначала нужно сделать небольшой экскурс в прошлое газовой отрасли.

Чудо техники 1970-х: платформа газового месторождения Фригг в норвежской части Северного моря. Knudsens Fotosenter / DEXTRA Photo [CC BY 4.0] Когда мы думаем о бытовом газе, это почти наверняка метан, так называемый природный газ из подземных ископаемых месторождений. Мы привыкли к его голубому пламени благодаря бесчисленным рекламным роликам, показывающим нам чистые и высокотехнологичные новые котлы, уютные дома и аппетитную еду, доставляемую из сверкающих новых плит, но это не тот газ, который знали бы наши бабушки и дедушки.Их газ получали из угля, и в каждом городе должен был быть газовый завод, по сути, небольшой химический завод, производивший его на месте без доступа к каким-либо национальным или региональным сетям. Сам газ представлял собой смесь, в основном состоящую из окиси углерода и водорода, и с последовательной стадией очистки производился из угля путем поочередного нагревания его в ограниченной подаче воздуха для получения окиси углерода, а затем его струйной обработки паром высокого давления для получения водород. Казалось, старшему поколению не было конца рассказам о закопченных и темпераментных газовых приборах, а сами газовые заводы были заведомо грязными и загрязненными средами, бывшие места которых часто все еще загрязнены по сей день.

Во второй половине 20-го века с появлением обильных запасов метана, природного газа, промышленность была переведена на этот новый источник. Были установлены новые распределительные сети, и была организована масштабная операция, в рамках которой инженеры посещали каждого потребителя газа, чтобы переоборудовать их приборы с новыми форсунками или горелками, чтобы они соответствовали различным свойствам горения нового источника. Например, для большей части Великобритании этот процесс был завершен в 1960-х и 1970-х годах, и именно в части получившейся сети и приборов предлагается заменить метан водородом.

Хрупкие плиты и не очень хрупкие трубы

На первый взгляд преобразование сети из метана в водород должно напоминать упражнение пятидесятилетней давности. На самом деле должно быть даже проще, потому что газовая сеть, которую нужно было построить для перехода на метан, уже есть. Но есть проблема, и она связана с одним из необычных свойств водорода. Молекула водорода крошечная по сравнению с такими вещами и легко встраивается в кристаллическую решетку большинства металлов.В некоторых случаях это желательное свойство, например, были проведены значительные исследования возможности хранения водорода таким образом в металлическом палладии, но в контексте газовых труб или фитингов существует вероятность катастрофы.

При формировании того, что фактически представляет собой сплав металла с водородом, свойства металла радикально изменяются; это явление называется водородной хрупкостью. Местные газопроводы низкого давления в Великобритании представляют собой характерный желтый полипропилен, не подверженный охрупчиванию и достаточно прочный, чтобы его использовали в качестве брони для боевых роботов, а магистральные трубопроводы высокого давления выполнены из металла.Если металл газопровода высокого давления охрупчивается таким образом, результаты могут быть катастрофическими, а если это произойдет, например, с металлическими частями бытовых кухонных плит, предназначенных для использования на метане, это может быть причиной утечки газа. Документ пилотной схемы подробно описывает выбор углеродистой стали в качестве наиболее подходящего материала трубопровода, но на удивление мало затрагивает ту же тему для любых металлических фитингов, которые могут быть найдены на стороне пользователя.

Это предложение будет интересно прочитать всем, кто интересуется зеленой энергетикой и, в частности, водородом как источником энергии.В качестве решения по декарбонизации сети природного газа это, безусловно, смелое решение, описывающее тип проекта, который, если он будет реализован, будет цитироваться журнальными статьями и историками через столетие, а также как введение в схемы водородной энергетики для несведущих. конечно комплексно.

Возвращаясь к началу этой статьи и к тем автомобилям на водороде, будет ли это водородным двигателем? Конечно, готовый источник водорода сделал бы создание сети заправочных станций намного более легкой задачей, но хотя мы признаем, что это может быть одно из тех пророчеств, которые не выдерживают испытания временем, мы не можем этого понять. .Раннее обещание, что существующие автомобили с двигателями внутреннего сгорания легко перейдут на водород, оказалось чрезмерно оптимистичным, автомобили на топливных элементах, такие как Honda, дороги и находятся на ранней стадии разработки, а между тем распространение электромобилей, похоже, обогнало обе технологии. Как и следовало ожидать, мы хотим верить, но вероятность того, что мы отправимся в хакерские лагеря 2030-х годов на электричестве, а не на водороде, значительно выше. То, что к тому времени наши дома будут отапливаться на новом топливе, представляется вполне вероятным.

Изображение заголовка: Bexim [CC BY-SA 4.0].

Изучение потенциала бытовых водородных приборов Инженер

Внедрение бытовых водородных приборов может помочь сократить потребление энергии в Великобритании. Но насколько это осуществимо? Стивен Ливермор, инженер из Frazer-Nash Consultancy, обсуждает результаты недавнего исследования, проведенного для Департамента бизнеса, энергетики и промышленной стратегии (BEIS).

Фото: Pixabay

В настоящее время на отопление приходится примерно половина энергопотребления Великобритании и одна треть выбросов углекислого газа.Правительство заявило о своих намерениях в отношении доступной низкоуглеродной энергии в рамках Стратегии чистого роста, и для достижения этого, вероятно, потребуется почти полное обезуглероживание тепла в зданиях. Существует ряд технологий, которые потенциально могут сыграть роль в обезуглероживании тепла, включая тепловые сети, тепловые насосы, водород и биогаз, но пока неясно, какие из них будут работать лучше всего в масштабе.

ПРОЧИТАЙТЕ ПОЛНЫЙ ОТЧЕТ BEIS ЗДЕСЬ

Интерес к роли водорода в обезуглероживании тепла в Великобритании возрастает.Водород можно использовать в существующей системе природного газа либо путем смешивания с природным газом, либо путем полного преобразования газовой системы в водород. Это может значительно сократить выбросы углерода, если можно будет разработать и внедрить низкоуглеродные методы производства водорода в больших масштабах.

Схема работы бытового газового котла

Основные варианты включают паровую конверсию метана (SMR) в сочетании с улавливанием (улавливанием и долговременным хранением) углерода или электролизом воды с использованием возобновляемых источников энергии.Это исследование было направлено на то, чтобы понять, возможна ли вообще разработка бытовых газовых приборов, которые обеспечивают необходимую производительность и безопасность при использовании 100% водорода.

При заданном давлении подачи водород и природный газ обеспечивают одинаковый поток энергии при впрыске через горелку и сгорании на другой стороне. Однако водород имеет больший диапазон воспламеняемости, чем природный газ, и более высокую скорость пламени. Газовые горелки сконструированы таким образом, что скорость газа, протекающего через отверстия горелки, превышает скорость пламени, чтобы ограничить пламя снаружи отверстия.При большей скорости пламени водород более склонен к обратному свету, когда он распространяется обратно вверх по потоку, и, учитывая его больший диапазон воспламеняемости, это создает риск воспламенения любых газовых смесей за горелкой.

Схема работы бытовой газовой плиты

В бытовых плитах, работающих на природном газе, используются атмосферные горелки, работающие за счет впрыска газа, как правило, снизу в узел горелки (рис. 1). Струя газа захватывает окружающий воздух под горелкой, что обеспечивает некоторую первичную аэрацию перед тем, как газовоздушная смесь потечет через отверстия (отверстия) вокруг горелки, где она воспламеняется с внешней стороны.Первичная аэрация, создаваемая импульсом газовой струи, недостаточна для полного сгорания, и дополнительный воздух (вторичный воздух) естественным образом втягивается в пламя по мере его горения. Переход на водород потребует удаления первичного воздушного потока, а также любых пустот, где горючие газы могут скапливаться и потенциально воспламеняться. Устройствам погасания пламени, которые обнаруживают, что газ идет, но пламени нет, обычно требуется около 30 секунд для срабатывания в приборах, работающих на природном газе, — для водорода может потребоваться значительно более быстрое время срабатывания.Печи и камины немного отличаются от варочных панелей по своей геометрии, но работают аналогичным образом, поэтому потребуются аналогичные изменения.

В современных конденсационных котлах используются горелки с предварительным смешиванием для механического всасывания природного газа и его смешивания до стехиометрических пропорций перед сжиганием (рис. 2). Скрытое тепло улавливается за счет конденсации водяного пара из выхлопных газов в теплообменнике, и для этого необходимо, чтобы система горелки (и пламя) была обращена вниз, чтобы конденсат стекал вниз от горелки.Предварительно смешанное горение, вероятно, будет несовместимо с водородом, поскольку будет трудно защитить объем горючей газовой смеси за поверхностью горелки от обратного света.

Одной из возможностей является подача воздуха к газу или, возможно, даже к обоим газам одновременно непосредственно на поверхности горелки. В отличие от других приборов, в котлах используются ионизационные датчики для обнаружения плохого сгорания по наличию углеводородов в выхлопных газах. Эти углеводороды не образуются при сжигании водорода, и для бытовых котлов необходимо будет разработать альтернативные датчики, возможно, с использованием ультрафиолетовых (УФ) или инфракрасных (ИК) датчиков, которые широко используются в других отраслях.

Есть ряд других технических проблем, которые необходимо решить:

  • Водород, вероятно, будет гореть горячее, чем природный газ, и это влияет на эффективность и выбросы оксидов азота (NO x ). Известно, что № x является основным загрязнителем воздуха и, особенно для котлов, строго регулируется Директивой по энергетическим продуктам (ErP). Образование NO x зависит от ряда факторов, включая температуру пламени, размер и форму, а также время пребывания воздушного потока вокруг пламени.
  • Водород производит на 60% больше водяного пара при том же количестве энергии, что и природный газ. Это приведет к образованию большего количества конденсата в котлах и может повлиять на эффективность приготовления пищи в духовках, что может быть даже полезным.
  • Природный газ горит характерным голубым пламенем, тогда как водород горит очень бледно-голубым пламенем, едва заметным при дневном свете. Это может создать как проблемы с безопасностью, так и эстетические проблемы для плит и костров, где пламя не защищено.
  • По сравнению с природным газом водород более склонен к утечкам, хотя он значительно более плавучий, поэтому любая потенциальная утечка имеет тенденцию рассеиваться быстрее. К водороду необходимо будет добавить подходящие одоранты, и они должны быть совместимы с любым красителем пламени.

Взаимодействие с производителями бытовых газовых приборов показало, что новые приборы могут работать на 100% водороде. С самого начала проектируя с учетом водорода, производители не видят причин, по которым они не могли бы предложить такую ​​же производительность, срок службы и надежность, как современные приборы, работающие на природном газе.Возможна адаптация существующих приборов (по аналогии с подходом, использованным при переходе на городской газ в 1970-х годах), хотя вполне вероятно, что будут компромиссы в производительности, поскольку любые оставшиеся компоненты не будут оптимизированы для более высоких температур.

Разработка двухтопливных устройств, которые могут легко переключаться между типами газа, может значительно снизить нагрузку в точке переключения, хотя это, вероятно, потребует удвоения некоторых компонентов, что приведет к увеличению размеров и повышению производительности. расходы.В контексте однократного перехода на газ «водородные» приборы могут быть привлекательным компромиссом. По аналогии с телевизорами HD-ready, эти приборы могут быть разработаны с учетом водорода, но временно переоборудованы для работы на природном газе до момента перехода на другой. Если произойдет переключение, можно использовать простой или даже стандартизированный комплект для переоборудования, чтобы легко переоборудовать эти приборы.

Правительство ищет дополнительные доказательства возможности использования водорода для отопления дома.Помимо этого исследования, он поручил программе Hy4Heat разработать первое поколение бытовых водородных приборов и изучить обоснование безопасности использования водорода после счетчика в рамках подготовки к потенциальным экспериментальным испытаниям. Полный отчет Frazer-Nash о возможности использования водородных приборов доступен на веб-сайте BEIS.

Об авторе

Стивен Ливермор – дипломированный инженер-механик Frazer-Nash Consultancy. Он занимается терможидкостным анализом промышленных процессов и искусственной среды, а также широкими междисциплинарными исследовательскими проектами.Он имеет докторскую степень в области моделирования зданий с естественной вентиляцией и проявляет большой интерес к разработке технологий обезуглероживания тепла.

ПОДРОБНЕЕ: КАК ЭКОНОМИКА ВОДОРОДА МОЖЕТ ВЕРНУТЬСЯ

энергии — Могут ли приборы, работающие на природном газе, работать на водороде?

Я не совсем в этом уверен, не стесняйтесь меня поправлять.

Вероятно, это зависит от типа прибора. Попробую два, двигатель внутреннего сгорания и печку.

Двигатель внутреннего сгорания

Преимущество двигателя внутреннего сгорания в том, что он поглощает газ и кислород, изолирует их, а затем воспламеняет их.Кроме того, он использует искру, чтобы зажечь его. Водород более взрывоопасен, чем природный газ, поэтому изоляция здесь весьма полезна. А реакцию с воздухом легче вызвать искрой, а не теплом.

Модификация, необходимая для его работы, заключается в перекалибровке отверстий подачи кислорода и водорода таким образом, чтобы газовая смесь всасывалась в соотношении 1:2.

Во-вторых, должен быть более чистый способ утилизации образовавшейся воды. Двигатели внутреннего сгорания предполагают, что выхлоп представляет собой газ и твердые частицы, которые могут быть сжаты и полностью удалены и не являются липкими.Воду нельзя сжать. Это облегчает удаление, но некоторые из них могут прилипнуть к стенкам. При подаче воды, кислорода и электричества стенки баллона могут быстро покрыться ржавчиной. Поэтому должен быть способ защитить цилиндр от ржавчины. Кроме того, двигатель просто перестанет работать, если свечи зажигания закоротит вода. Должен быть способ предотвратить это тоже.

Вообще-то водородный ДВС существует, но похоже, что они туда попали, начав с нуля, а не дорабатывая обычный ДВС.

Плита

Единственная проблема, которую я здесь вижу, это то, что отверстие в обычной плите слишком большое. Кислород может попасть внутрь и в конечном итоге взорвать всю установку.

В таком случае лучше иметь одну трубу (с очень маленьким отверстием) для каждого отдельного пламени. Это, вероятно, должно быть зажжено автоматически — я не понимаю, как можно безопасно зажечь набор таких труб, не имея отдельной ручки для каждой трубы.


В настоящее время наиболее эффективным способом использования водорода в качестве топлива является топливный элемент.Таким образом, дорогой водород не тратится впустую, а используется повторно (энергия поступает из других источников)

Часто задаваемые вопросы — Американская водородная ассоциация

Часто задаваемые вопросы

Водород не опасен?

Что такое солнечный водород?

Как перевести машину на водород?

Где взять водород?

Будут ли топливные элементы в нашем будущем?

Можно ли готовить на водороде?

Увеличивают ли бортовые генераторы водорода HHO расход бензина?

Что такое искровой инжектор?

Что такое двигатель Larsen RADAX?

Что такое отрицательные выбросы?

Что такое гидраты метана?

Что такое GGE (газовый эквивалент галлона)?


Водород не опасен?

      Да.Как и с любой другой легковоспламеняющейся жидкостью, мы должны научиться относиться к водороду с уважением. Правда в том, что водород относительно безопасен. Мы работаем с опасными продуктами каждый день и не думаем об этом дважды: бензин, газовые плиты, барбекю на пропане, баллоны для сварки и акваланга, очистители канализации и электричество. Водород нетоксичен и не загрязняет окружающую среду. Когда мы сжигаем водород, единственным побочным продуктом является чистая вода. Если водород протекает, он легкий и уплывает, а не скапливается в низинах, как бензин или пропан, ожидая искры.Одна из целей AHA — стать международным авторитетом в области водородной безопасности. Нажмите «Безопасность водорода» слева, чтобы получить дополнительную информацию по этой важной теме.

Вернуться к началу

Что такое солнечный водород?

      За исключением некоторой радиоактивности Земли и лунных приливов, вся энергия исходит от Солнца. Уголь и нефть когда-то были водорослями, которые процветали на солнце 100 миллионов лет назад. Растения используют солнечный свет для преобразования воды и углекислого газа в пищу для себя и для нас.Остатки биомассы могут быть сожжены или переработаны микробами для получения метана (CH 4 ). Метан можно использовать в качестве топлива или, что еще лучше, диссоциировать на водород, а затем использовать углерод для производства ценных товаров. Солнечный свет может напрямую производить электричество с солнечными батареями, нагревать воду или плавить металлы. Косвенно солнце питает ветряные турбины, генераторы океанских волн и плотины гидроэлектростанций. Мы можем использовать солнечное электричество для получения чистого солнечного водорода путем электролиза воды. Прерывистая энергия солнца или ветра может быть удобно сохранена и транспортирована по трубопроводам природного газа, которые, возможно, уже подключены к вашему дому.

Вернуться к началу

Как перевести машину на водород?

      Хотя вы можете перевести автомобили, газонокосилки, тракторы и генераторы на экологически чистый водород, спрос на комплекты невелик из-за плохого доступа к водороду. Как правило, для водорода подходят резервуары высокого давления природного газа, трубопроводы и клапаны. Если вы не знакомы с тем, как работают двигатели, пройдите базовый автомобильный курс, потому что вам может потребоваться отрегулировать угол опережения зажигания, чтобы предотвратить обратное воспламенение.Потренируйтесь на чем-нибудь дешевом и легком, например, на одноцилиндровом картинговом двигателе Briggs & Stratton. «Руководство покупателя h3» на этом веб-сайте является основным ресурсом для частей и планов. Как только AHA получит новую штаб-квартиру, мы снова предложим популярные курсы переоборудования двигателей выходного дня.

Прочитать о некоторых реальных преобразованиях:

Водородный двигатель Шелби Кобра

Водородный коммодор

Вернуться к началу

Где взять водород?

      Большая часть используемого сегодня водорода производится из ископаемого топлива.Природный газ (метан) реагирует с паром с образованием водорода и двуокиси углерода, парникового газа. Водород неудобно и дорого покупать частным лицам, обычно в магазинах сварочных материалов. Хорошей новостью является то, что вы можете сделать свою собственную энергию дома. Водород может быть получен путем электролиза воды. Микробы могут производить метан и спирт из отходов биомассы. Как только AHA получит новую штаб-квартиру, мы снова предложим популярные занятия по производству водорода по выходным. AHA работает над тем, чтобы построить первую общественную водородную заправочную станцию ​​в Фениксе, штат Аризона.Нажмите «Водородная технология» слева для получения дополнительной информации.

Альтернативный локатор заправочных станций

Вернуться к началу

Будут ли топливные элементы в нашем будущем?

      Проще говоря, топливный элемент химически объединяет водород и кислород или воздух в электричество, тепло и воду. Мы часто слышим, что топливные элементы появятся через двадцать лет, но на самом деле топливные элементы уже в пути. В 2015 году Toyota, Honda, Benz, GM, BMW и Hyndai начнут продавать автомобили на топливных элементах.Япония, Англия, Корея и Калифорния строят водородную инфраструктуру. Водород уже доступен в Германии. Городские автобусы годами используют топливные элементы для уменьшения загрязнения окружающей среды и технического обслуживания. В закрытых помещениях, таких как склады и подземные шахты, транспортные средства с аккумуляторными батареями заменяются топливными элементами, чтобы сократить время заправки с нескольких часов до четырех минут. Критически важные службы, такие как больницы и телекоммуникационные объекты, устанавливают топливные элементы для резервного питания вместо дизельных генераторов, у которых заканчивается топливо или они вообще не запускаются, когда они находятся на глубине ниже шести футов.Сегодня вы можете купить топливный элемент мощностью 1 киловатт для питания своего мотоцикла примерно за 5000 долларов. Это слишком много, но исследования во всем мире снижают стоимость с каждым днем. Имейте в виду, что топливный элемент в два раза эффективнее бензинового двигателя. Это означает, что за ваши деньги топливный элемент и электродвигатель проедут вдвое дальше, чем бензин.

Вернуться к началу

Можно ли готовить на водороде?

      Конечно. Приготовление пищи на водородном пламени мало чем отличается от приготовления пищи на пропане или природном газе.Различия:

  • Водород горит очень бледно-голубым пламенем, которое иногда трудно увидеть. Можно добавить краситель или металлическая сетка, помещенная в пламя, начнет светиться.

  • Конструкция горелки должна исключать предварительное смешивание воздуха и водорода.

  • Если вы готовите барбекю, выделяющийся пар помогает приготовить пищу и предохраняет ее от высыхания. Попробовав один раз, вы больше никогда не вернетесь к приготовлению барбекю на углях.

См. практические советы в следующих статьях журнала Home Power:

№33 — Готовим на водороде

дом №43

Вернуться к началу

Увеличивают ли бортовые генераторы водорода HHO расход бензина?

      Какими бы ни были утверждения и запросы, в настоящее время AHA не получила надежных научных данных, свидетельствующих о влиянии бортовых генераторов HHO на пробег, выбросы или долговечность двигателя.Мы можем только посоветовать вам не покупать плохо сконструированный. AHA находится в процессе создания и покупки нескольких таких устройств, и они будут протестированы на различных транспортных средствах с помощью динамометра и анализатора выхлопных газов, а также в дороге, и мы опубликуем результаты. Мы будем признательны за любой опыт работы с бензиновыми или дизельными двигателями.

Вернуться к началу

Что такое искровой инжектор?

      Форсунки зажигания являются запатентованным изобретением президента AHA Роя Макалистера.Устройство представляет собой комбинированную свечу зажигания и непосредственный впрыск водорода для двигателей внутреннего сгорания. См. патент США № 5394852.

Вернуться к началу

Что такое двигатель Ларсена RADAX?

      Двигатель RADAX — изобретение покойного авиаконструктора и члена AHA Мелвина Ларсена. Двигатель RADAX (Radial Axial) имеет 8 противоположных поршней в четырех цилиндрах. Вращающийся синусоидальный кулачок обеспечивает 24 плавных рабочих хода за один оборот.220-фунтовый RADAX производит 300 лошадиных сил. Он был разработан с нуля для работы на водороде с прямым впрыском. См. патент США № 4834033.

Вернуться к началу

Что такое отрицательные выбросы?

      Если электромобиль заряжается от солнечной энергии, мы можем назвать его автомобилем с нулевым уровнем выбросов. Точно так же гибрид топливных элементов, работающий на солнечном водороде, не имеет выбросов. Однако, когда мы переводим двигатель внутреннего сгорания на чистый водород, большая часть загрязнителей воздуха, попадающих во впускной коллектор, химически преобразуется в нетоксичную воду и CO2, что делает выхлоп двигателя чище, чем поступающий воздух.Другими словами — минус выбросы!

Вернуться к началу

Что такое гидраты метана?

      На протяжении тысячелетий организмы в океане умирают и опускаются на дно мелководных континентальных шельфов, где они разлагаются на метан (Ch5), основной компонент природного газа. На глубине в одну милю давление и низкая температура заставляют метан соединяться с водой, образуя твердый гидрат метана, также известный как «огненный лед», потому что часть материала сгорит.Хотя количество захваченного метана, по оценкам, составляет 700 000 триллионов кубических футов, что больше энергии, чем все известные запасы угля, нефти и природного газа, пока нет способа извлечь его, не рискуя выбросом некоторого количества метана, мощного парникового газа. Энергетически голодная Япония очень активно развивает технологию добычи гидрата метана.

Вернуться к началу

Что такое GGE (газовый эквивалент галлона)?

      Мы знаем, что 114 000 БТЕ в каждом галлоне бензина позволят нашему автомобилю проехать столько миль по дороге.Мы хотели бы сравнить стоимость водорода для преодоления того же расстояния, но галлон водорода просто не равен галлону бензина. Требуется 2,2 фунта водорода, чтобы сравняться с BTU в бензине или 357 кубических футов при стандартном давлении или примерно столько, сколько вы можете сжать в сварочный цилиндр. Это количество называется газовым эквивалентом галлона (GGE). GGE этанола составляет 1,5 галлона. GGE природного газа составляет 127 кубических футов, а N.G. продается GGE. Это не конец истории.Если двигатель не оптимизирован для альтернативных видов топлива, он может проехать меньше миль, чем бензин на GGE.

Вернуться к началу

У

компаний, работающих с природным газом, есть собственные планы по переходу на низкоуглеродные технологии: NPR

Пламя природного газа с низким содержанием углерода горит на плите в испытательном центре NW Natural. Кассандра Профита / Общественное вещание Орегона скрыть заголовок

переключить заголовок Кассандра Профита / Общественное вещание Орегона

Пламя природного газа с низким содержанием углерода горит на плите в испытательном центре NW Natural.

Кассандра Профита / Общественное вещание Орегона

Даррен Арнольд зажигает горелки на газовой плите на испытательном полигоне недалеко от Портленда, штат Орегон. Он использует новую газовую смесь с низким содержанием углерода для NW Natural, газовой компании, которая обслуживает 770 000 клиентов по всему региону.

«Для горелки для варочной панели нам нужно красивое голубое пламя, маленькие пики на кончиках пламени», — говорит он. «Так что все выглядит очень хорошо.Мы также проверим духовку.»

Хотя она работает на другой топливной смеси, она по-прежнему работает как обычная газовая плита. Это ключевая часть плана его компании по снижению выбросов углерода, с конечной целью -система нейтрального газа к 2050 г.

Компании, работающие на ископаемом топливе, сталкиваются с угрозой существованию, поскольку все больше правительств и предприятий борются с изменением климата и обещают свести выбросы углерода к нулю.Президент Байден имеет план сделать это в США, и некоторые газовые компании признавая, что им нужен план выживания на будущее.

Десятки городов приняли решение ограничить или запретить использование природного газа в новых зданиях и вместо этого использовать возобновляемую электроэнергию для отопления и приготовления пищи. Но газовые компании, которые в ответ запустили дорогостоящие кампании по связям с общественностью, говорят, что это не единственный способ обезуглероживания.

Ким Хейтинг, старший вице-президент по операциям NW Natural, говорит, что трубопроводы ее компании — обширная сеть — не должны доставлять ископаемое топливо.

«Давайте использовать их по-другому», — говорит она.«Давайте думать о газовой сети так же, как мы думаем об электрической сети, и просто изменим то, что проходит по этим трубам».

Heiting говорит, что NW Natural может продолжать заправлять домашние печи, приборы и промышленные предприятия углеродно-нейтральной смесью возобновляемого газа, который будет поступать из различных источников.

Во-первых, они будут улавливать метан или биогаз, выделяемый гниющими продуктами питания, коровьим навозом, сточными водами и очистными сооружениями.Они очищали его и направляли полученный биометан или возобновляемый природный газ в трубопроводы компании.

Хайтинг говорит, что сжигание метана является способом сокращения выбросов парниковых газов, которые в настоящее время способствуют изменению климата. Метан, выделяемый молочными фермами, например, имеет гораздо больший потенциал глобального потепления, чем углекислый газ, выделяющийся при сжигании этого метана.

«Теперь эти газы можно улавливать, очищать и использовать вместо обычного природного газа, — говорит Хейтинг, — позволяя им течь по трубопроводной системе и обеспечивая климатические преимущества, очень похожие на ветровую и солнечную энергию.»

Однако запасы отработанного метана ограничены. Даже исследования газовой промышленности показали, что возобновляемых источников природного газа недостаточно, чтобы заменить весь природный газ, который мы используем сейчас. газ с газообразным водородом, который не выделяет углерода при сгорании

Думайте о системе распределения и хранения природного газа как о массивной батарее для энергии ветра и солнца.

Ким Хейтинг, NW Natural коммунальное предприятие

Хейтинг говорит, что ее компания может даже производить собственный газообразный водород.NW Natural ведет переговоры с электроэнергетической компанией в Орегоне о строительстве завода, который будет использовать возобновляемую электроэнергию для производства газообразного водорода путем отделения водорода от кислорода в воде.

«Подумайте о системе распределения и хранения природного газа как о массивной батарее для энергии ветра и солнца», — говорит Хейтинг. «Это те инструменты, которые нам понадобятся, если мы действительно собираемся добиться глубокой декарбонизации всей экономики».

Однако существует множество источников газообразного водорода, и некоторые методы его производства используют природный газ и производят выбросы углерода, которые улавливаются для создания так называемого «голубого» водорода.

Хейтинг говорит, что ее компания, скорее всего, будет использовать комбинацию водорода из различных источников, включая низкоуглеродистый «голубой» водород и безуглеродный «зеленый» водород, который производится с использованием возобновляемой энергии ветра, солнца и гидроэнергии. И она надеется, что администрация Байдена введет новые стимулы, чтобы помочь покрыть расходы.

«Этого не произойдет без политической поддержки», — говорит она.«Нам нужны льготы по налогу на добычу для возобновляемого природного газа и водорода, точно так же, как мы делаем это для ветра и солнца».

Другие газовые компании разрабатывают аналогичные планы обезуглероживания с помощью возобновляемого газа, и другие страны тоже.

«Остальной мир уже в курсе этого», — говорит Эван Рэмси, специалист по системам возобновляемой энергии из некоммерческого экологического фонда Bonneville. «В США мы немного отстали».

Рэмси помог коммунальным предприятиям и крупным компаниям, таким как Intel и Walmart, перейти на более чистую энергию, и он говорит, что производство водорода было бы отличным способом использовать большое количество избыточной энергии ветра, солнца и гидроэлектроэнергии, которую трудно хранить в виде электричества.

Это одна из целей европейского плана по инвестированию миллиардов долларов в производство возобновляемого водорода в рамках пути к нулевому выбросу углерода.

Даррен Арнольд из NW Natural тестирует газовую плиту, чтобы увидеть, насколько хорошо она работает, когда сжигает газовую смесь с низким содержанием углерода. Кассандра Профита / Общественное вещание Орегона скрыть заголовок

переключить заголовок Кассандра Профита / Общественное вещание Орегона

Даррен Арнольд из NW Natural тестирует газовую плиту, чтобы увидеть, насколько хорошо она работает при сжигании газовой смеси с низким содержанием углерода.

Кассандра Профита / Общественное вещание Орегона

Рэмси говорит, что водород может быть жизнеспособным вариантом для обезуглероживания судового и авиационного топлива, а также для энергоемких отраслей, таких как производство стали. Между тем, страны по всему миру уже запустили пилотные проекты по тестированию водородных смесей в газовых трубах, обслуживающих дома и предприятия, как и стремится сделать NW Natural.

«Водород очень хорошо подходит для одновременного решения множества проблем и действительно является связующим звеном между возобновляемыми источниками энергии и энергетическими потребностями нашего общества», — говорит Рэмси.«Это большая возможность для нефтегазовых компаний, а также для электроэнергетических компаний и разработчиков возобновляемых источников энергии».

Но Сасан Саадат, исследователь и политический аналитик экологической группы Earthjustice, говорит, что возобновляемый газ из отходов метана и водорода просто не может заменить весь природный газ, который мы используем сегодня.

Его группа проанализировала данные газовой промышленности и обнаружила, что потенциального выброса метана достаточно, чтобы покрыть 13% текущего потребления природного газа в США.

,» он говорит.«Так что это своего рода тупиковое решение».

Саадат утверждает, что большая часть отработанного метана, используемого для производства возобновляемого природного газа, не является «возобновляемой» в том же смысле, что энергия ветра и солнца.

«Во многом это происходит из-за плохого управления ресурсами и плохим управлением отходами», — говорит он. «Вы знаете, солнце должно светить и ветер должен дуть, но нам не нужно выращивать животных на промышленных фермах, которые создают эти лагуны навоза, которые производят такое количество метана».

По его мнению, это означает, что количество возобновляемого природного газа, которое является действительно устойчивым, даже меньше, чем оценки отрасли.По словам Саадата, существует предел тому, сколько водорода вы можете использовать в металлических трубах, не причинив им вреда. Исследования показывают, что трубы и приборы необходимо будет заменить, чтобы справиться с газовой смесью, содержащей более 20% водорода.

Саадат говорит, что суть в том, что нам придется использовать меньше газа, чтобы полностью избавиться от выбросов углекислого газа. Его группа подталкивает города к прямому запрету подключения к природному газу в новых зданиях и отмечает риски для здоровья, связанные со сжиганием газа в помещении, чтобы усилить аргументы в пользу перехода на электричество.

Газовые компании согласны с тем, что потребление газа должно сократиться, поскольку мир переходит к полному отказу от выбросов углекислого газа. План NW Natural включает в себя повышение энергоэффективности, а также предлагает клиентам компенсацию выбросов углерода за небольшую плату. Перейдя на возобновляемый газ, компания надеется получить место в будущем с нулевым потреблением энергии, даже если оно будет меньше.

Экологическая устойчивость возобновляемого водорода по сравнению с обычным топливом для приготовления пищи

https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.06.033Получить права и контент

Основные моменты

Первый LCA электролитического водорода для солнечной энергии, который будет использоваться в качестве топлива для приготовления пищи.

Водород уменьшит изменение климата в 14 раз по сравнению с обычными видами топлива.

Это также уменьшит истощение запасов ископаемого топлива, озонового слоя и летнего смога.

Замена древесины и древесного угля водородом улучшит здоровье и улучшит местное воздействие.

Сжиженный нефтяной газ по-прежнему превосходит водород в отношении девяти из 13 воздействий на окружающую среду.

Abstract

Водород можно использовать в качестве «более чистого» топлива для приготовления пищи, особенно в сообществах, которые полагаются на биомассу и ископаемое топливо, чтобы уменьшить местное загрязнение и связанные с ним последствия для здоровья. Тем не менее, водород должен производиться с использованием устойчивого сырья и источников энергии, чтобы гарантировать, что локальные воздействия не будут уменьшены за счет других воздействий, возникающих в других местах жизненного цикла.С этой целью в этой статье оценивается воздействие возобновляемого водорода на окружающую среду в течение жизненного цикла, производимого в электролизере с протонообменной мембраной с использованием солнечной энергии. Цель исследования — выяснить, является ли водород, производимый в этой системе и используемый в качестве топлива для приготовления пищи, экологически устойчивым по сравнению с обычными видами топлива для приготовления пищи, обычно используемыми в развивающихся странах, такими как сжиженный нефтяной газ (СНГ), древесный уголь и дрова. Результаты показывают, что водород уменьшит воздействие изменения климата на 2.5–14 раз до 0,04 кг CO 2 экв./МДж по сравнению с дровами (0,10 кг CO 2 экв./МДж) и СНГ (0,57 кг CO 2 экв./МДж). Некоторые другие воздействия также будут ниже на 6%–35 раз, включая истощение запасов ископаемого топлива, летний смог и последствия для здоровья от выбросов твердых частиц, как на местном уровне, так и на протяжении остальной части жизненного цикла. Однако некоторые другие воздействия увеличатся на 6%–6,7 раза, такие как истощение запасов металлов и пресноводная и морская экотоксичность. В основном это связано с солнечными фотоэлектрическими панелями, используемыми для выработки электроэнергии для электролизера.Что касается местного воздействия, исследование предполагает, что водород уменьшит местное загрязнение и связанное с ним воздействие на здоровье на 8–35 раз. Тем не менее, с точки зрения окружающей среды сжиженный нефтяной газ по-прежнему является лучшим вариантом, чем водород, для большинства воздействий, как в момент использования, так и на основе жизненного цикла.

Ключевые слова

Изменение климата

Развивающиеся страны

Энергетическая безопасность

Водород

Оценка жизненного цикла

Солнечная энергия

Рекомендуемые статьи

2 Thes.Опубликовано Elsevier Ltd.

Голландский водородный консорциум по разработке технологии горелок для производственных процессов

Основные моменты

DNV GL, Celsian запускает инициативу по обезуглероживанию

Первая демонстрация использования зеленого водорода в Nedmag

30 частных и государственных партнеров

Консорциум водородной промышленности был создан в Нидерландах для сокращения выбросов углерода в результате производственных процессов, сообщила 21 июля инженерно-консалтинговая компания DNV GL.

Не зарегистрирован?

Получайте ежедневные оповещения по электронной почте, заметки подписчиков и персонализируйте свой опыт.

Зарегистрируйтесь сейчас

Цель состоит в том, чтобы разработать технологию горелок, позволяющую осуществлять постепенный переход с природного газа на водород в энергоемких промышленных производственных процессах. Инициатива была запущена DNV GL и голландской стекольной компанией Celsian с участием около 30 партнеров по проекту.

«Существующая технология горелки и управления горелкой для обезуглероживания процессов промышленного производства еще не готова к выходу на рынок.Наша программа направлена ​​на выпуск новых концепций горелок в течение двух лет», — сказал Сандер Герсен из DNV GL — Oil & Gas.

На заводе Nedmag в Вендаме, Нидерланды, запланирована первая полевая демонстрация, где соль магния перерабатывается с использованием высокотемпературных процессов.

К концу 2020 года масляная печь на заводе должна работать на водороде, который поставляется с завода Gasunie Hystock мощностью 1 МВт в Зюйдвендинге, который использует солнечную энергию для производства возобновляемого водорода путем электролиза.

Предлагаемое программой решение основано на адаптивной горелке, разработанной DNV GL и производителем систем горелок Zantingh.

Горелка может работать с любой смесью природного газа и водорода, что делает ее пригодной для постепенного изменения смеси природного газа и водорода с течением времени.

В консорциум входят 30 частных и государственных партнеров, в том числе Министерство экономики и климатической политики Нидерландов, Nedmag, Stork, Schott, GasTerra, Air Liquide, Owens Corning, Tecoglas, Tata Steel, GRT Gaz, Corbion, Gasunie, Saint Gobain, Equinor, Linde, ARC France, SGD Pharma, Celsian, Nippon Electric Glass, Ardagh Glass и Vitro Architectural Glass.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.