Vodíkové vykurovacie systémy a ich budúce vyhliadky by mohli byť udržateľným a hospodárnym riešením. Poďme zistiť, čo to je.
Čo je zahrievanie vodíkom?
Vodík je najrozšírenejším prvkom v prírode, ktorý je prítomný vo všetkých organických kombináciách a tiež v zemnom plyne , ktorý sa v skutočnosti skladá z vodíka a uhlíka. Vodíkový vykurovací systém dodáva do domu teplo a elektrinu pomocou systému článkov poháňaných vodíkovým palivom.
V súčasnosti existujú mikrogenerátory na vodíkové palivové články veľkosti veľkého kufra.
Pokiaľ je atóm vodíka vykurovací systém umiestnený v bezprostrednej blízkosti kotla, teplá voda pre sanitárne použitie je tiež produkovaný . Palivové články v skutočnosti vydávajú dostatok tepla na ohrev vody pre celý dom.
Ako to funguje
Palivové články sú poháňané vodíkom. Na spoluspaľovanie používajú kyslík a vodík, ktorý však nie je v prírode dostupný v čistom stave, ale je získavaný reformovaním zo zemného plynu, prostredníctvom špecifického zariadenia.
Jedným z vedľajších produktov tohto spaľovania je oxid uhoľnatý, ktorý je veľmi jedovatý a neslávny pre tragické nehody, ktoré spôsobil. Systém je však schopný opäť extrahovať kyslík, ktorý sa kombinuje s oxidom uhoľnatým za vzniku oxidu uhličitého , čo nie je pri vdýchnutí nebezpečné.
Palivové články zaručujú o tretinu nižšie emisie skleníkových plynov ako súčasné vykurovacie systémy. Všetko bez nebezpečenstva ako kachle na drevo alebo plynový ohrievač vody. Ich hlavnou nevýhodou sú však stále veľmi vysoké výrobné náklady .
Pozrime sa však lepšie, kde sme dnes.
Výhody ohrevu vodíka
V porovnaní s tradičnou prevádzkou má zariadenie, ktoré používa ako palivo vodík, niekoľko výhod.
- Vysoká účinnosť pri výrobe elektriny
- Inštalácia je taká jednoduchá ako inštalácia kompaktného kondenzačného kotla
- Malá veľkosť
- Nízke emisie CO2: až o 50% menej ako tradičné systémy na výrobu elektriny a tepla
- Teraz bezpečná a vyspelá technológia, ktorá sa v Japonsku používa už roky
Súčasný stav techniky
Ohrev vodíka je stále vyvíjajúcou sa realitou. Len málo spoločností ponúka systémy, ktoré si môžu kúpiť aj jednotlivci, a ešte zostáva veľa práce. Často je stále vo fáze prototypu a mnohé výskumné skupiny pracujú na kombinovaní vodíka s inými obnoviteľnými zdrojmi energie.
Jednou myšlienkou, ktorá sa vyvíja, je vodík kombinovaný s fotovoltaickými systémami . Počas dňa sa vyrába elektrina, ktorá poháňa elektrolyzér, ktorý zo svojej strany vyrába vodík. Počas noci a pomocou palivového článku sa vodík mení na elektrinu a teplo .
Vodík preto ukladá solárnu energiu na obdobia, keď nie je slnko.
Messina CNR tiež pracoval na projekte pre kotly vodíka. Je to upravený palivový článok, ktorý poskytuje teplo a priamo ohrieva vodu systému.
ZAMERANIE: Podlahové vykurovanie , výhody a nevýhody
Príklady vodíkových vykurovacích systémov
Prvým príkladom je Sidera-30, návrh talianskej spoločnosti - Ici Caldaie na niekoľko desaťročí, špecialista na tepelné generátory na priemyselné aj civilné použitie - na vykurovanie domov ešte vo fáze prototypu. Tu je kogeneračná elektráreň (elektrina a horúca voda), schopná pracovať nielen s metánom, ale aj s vodíkom s účinnosťou 80%, koordinovaná prostredníctvom inteligentných distribučných riadiacich jednotiek, aby konali inak v každom byte. ,
Prototyp už funguje vo výskumnom laboratóriu a niektorých veľkých budovách. Základná technická myšlienka je celkovo celkom jednoduchá. Chemické premeny vodíka na elektrinu tvoria štyri palivové články . Počas procesu zahrievania sa bunky zahrievajú „ako kachle“, zatiaľ čo špeciálny chladiaci systém teplo odvádza. Elektrina a teplo spolu. Všetko ostatné v Sidere je navrhnuté okolo tohto jadra. Plynný metán prechádza do reformátora, ktorý ho prevádza na vodík , a články sú cez výmenník tepla spojené s kotlom na výrobu teplej vody.
Existujú však hospodárske a technické obmedzenia, ktoré treba prekonať . Na vnútornej membrány pre vodíkové elektrolýzu, k dnešnému dňu, stále majú priemernú životnosť len dva roky . A v elektródach je platina stále nevyhnutná, veľmi drahý a vzácny kov, ktorý je pod útokom svetového priemyslu.
Vodíkový kotol spoločnosti Viessman
Tento výrobca ponúka modul na vodíkové palivové články, Vitovalor 300-P, na použitie v domácnosti vhodný na inštaláciu do nových budov. V praxi ide o miniatúrnu elektráreň. V skutočnosti spája výrobu elektrickej energie s tepelnou.
Modul pozostáva z dvoch blokov, z ktorých jedna obsahuje mikrogenerátor s palivovými článkami a druhý plynový kondenzačný kotol na riadenie špičiek zaťaženia, sprevádzaný kotlom na výrobu sanitárnej vody.
Tieto dve jednotky sú kompaktné a malé, zaberajú plochu 0,65 m2.
Vitovalor 300-P má tepelný výkon (20 kW) dostatočný na pokrytie všetkých energetických potrieb vďaka použitiu iba palivových článkov, ale plynový kondenzačný kotol môže intervenovať, aby doplnil výrobu. Súčasne sa dodáva elektrina: až 15 kWh za deň.
Mikro-CHP využíva Panasonic modul palivového článku, ktorý má skúsenosti s tisíce takýchto zariadení v Japonsku.
Giacominiho riešenie
Z podnikového hľadiska bol KlimaHouse prvýkrát predstavený ako prvý vodíkový kotol určený pre jednotlivcov. Toto je kotol H2ydrogem od spoločnosti Piedmontese Giacomini.
Aj keď sa ceny na všeobecné použitie zdajú príliš vysoké, aj keď existuje dôvera v ich postupné znižovanie.
H2ydrogem od GiacominiStručne povedané, energia z vody nemusí byť v budúcnosti chimérou, aj keď zatiaľ náklady zostávajú pre väčšinu neprístupné.
Vykurovanie vodíkom: nové hranice
Verili by ste tomu, keby sme vám povedali, že v Spojených štátoch amerických existujú tí, ktorí vykonávajú výrobu prenosných generátorov vodíka? Takto presne to vyzerá. V posledných mesiacoch došlo v zámorí mnoho diskusií o príhody Energypod , je prenosný generátor elektrickej energie vodíka.
Je to malá prenosná sféra, ktorá využíva malé kapsuly, ktoré okamžite produkujú energiu. Ako to však funguje? Kapsuly obsahujú dva inertné prášky. Keď sa do zmesi pridá voda, vytvorí sa vodík, ktorý sa privádza do reaktora na výrobu elektriny.
Vybavený štandardnými zásuvkami, má tiež 3 USB porty, vďaka ktorým je možné nabíjať rôzne digitálne zariadenia.
Všimnite si extrémne malú veľkosť tohto zariadeniaTento systém sa pôvodne narodil ako záložný energetický systém, ktorý sa má používať v extrémnych situáciách (napr. Keď elektrická sieť nedosiahne) alebo v prípade núdze. V skutočnosti sa však dá vždy použiť. Môže sa pochváliť výstupným výkonom 95 W a je zrejmé, že ak dnes nie je ešte dostatočne výkonný na to, aby sa dal použiť na vykurovanie, výrobcovia pracujú na výkonnejších verziách výrobkov, ktoré je možné pripojiť k bojleru.
Nielen to: pre výrobcov je to skutočne bezpečný systém, pretože prášky sú inertné.
Tento produkt bude čoskoro uvedený na trh v USA za 899 dolárov a každá kapsula so zmesou stojí 20 dolárov. Americkí spotrebitelia budú preto musieť robiť svoje výpočty pohodlia dobre.
Vyhliadky do budúcnosti
Kúrenie vodíkom zatiaľ nie je v skutočnosti realitou, ale mohlo by to prevrátiť spôsob spotreby energie v domácnostiach .
Kto by už neplatil účty a fixné výdavky na kondomínium, ale každý by kupoval kilowatty a kilokalórie na základe skutočnej spotreby alebo na základe vopred prijatých rozhodnutí.
Ak vás zaujíma tento článok na tému ohrev vodíka a chcete sa dozvedieť viac o vykurovacích systémoch obnoviteľnej energie , prečítajte si aj tieto články:
- Geotermálny vykurovací systém
- Diaľkové vykurovanie : ako to funguje a koľko to stojí
- Tuzemský alebo malý vietor : aké sú ponuky na trhu?
- Čo je to solárny krb a ako to funguje
- Izolujte dom od chladu : všetky triky a praktické rady
- Ako ušetriť na kúrení
- Ohrievač vody na tepelné čerpadlo