Propriétés de l'eau comme carburant
Presque tout le monde connaît la formule de l'eau - H2O. Il contient deux atomes d'hydrogène (H2) et un oxygène (O2). Ils sont interconnectés par une liaison covalente. Ici, il convient de rappeler l'essence de tout carburant. Ce sont des substances susceptibles de s'oxyder sous l'action d'un oxydant, qui est l'oxygène.
Une molécule d'oxygène (O2) peut remplir la fonction d'un oxyde dans l'eau. Dans ce cas, l'hydrogène (H2) devient une sorte de carburant. Lorsqu'il brûle, il libère 3 fois plus d'énergie que lors de l'utilisation du gaz naturel ordinaire, et 2 fois plus que lors de la combustion d'essence. Ce sont ces propriétés qui ont formé la base de l'idée d'utiliser de l'eau au lieu du carburant.
Fabrication de bricolage
Ainsi, en décidant de fabriquer un poêle fonctionnant à l'eau, la première chose à faire est de déterminer la conception de base du futur appareil de chauffage.
En utilisant cette méthode, n'importe quel four peut être converti en une option économique.
Le plus souvent, un tel appareil de chauffage est déjà disponible et il suffit de le modifier. Voici un organigramme:
- Trouvez un récipient pour l'eau et réparez-le.
- Un générateur de vapeur est fabriqué.
- Ils réfléchissent à sa méthode de fixation et de chauffage pour obtenir de la vapeur.
- Faites un surchauffeur. Il s'agit généralement d'un tube en acier inoxydable à paroi mince avec des trous coupés uniformément. Il est enveloppé d'un treillis en acier inoxydable - cet appareil servira d'amortisseur de bruit.
- Réfléchissez au schéma de connexion et de fixation de toutes les pièces. Le surchauffeur doit être situé sur la grille du four afin d'avoir un bon accès à l'oxygène. De nombreuses personnes proposent des appareils supplémentaires pour ne pas les obstruer par les cendres et l'apport d'oxygène est constant.
- Vérifiez l'efficacité et la sécurité incendie de l'appareil. L'absence de fumée de la cheminée lorsque le poêle est en feu indique un fonctionnement correct. Toutes les pièces en caoutchouc, en bois et en plastique de l'appareil doivent être maintenues à une distance ignifuge du feu et des parties chaudes de la structure.
Plus de détails sur le poêle à eau dans cette vidéo:
L'installation d'une telle conception peut permettre d'économiser beaucoup d'argent. De plus, en tant que combustible, l'eau du poêle réduit la pollution de l'air due aux déchets de combustion. Même la manière la plus simple de modifier le poêle peut conduire à des résultats remarquables.
Par exemple, certains résidents d'été utilisent un souffleur d'eau. Autrement dit, un récipient en métal contenant de l'eau est inséré sous la chambre de combustion. En raison de l'évaporation et du chauffage, une méthode aussi simple transforme un poêle ordinaire en un poêle à eau et améliore ses performances plusieurs fois.
Y a-t-il un journal éternel
En réalité, ce n'est pas une bûche, mais un réservoir métallique ordinaire (tuyau), soudé des deux côtés. Au-dessus, sur toute la longueur, des trous sont percés pour permettre à la vapeur de s'échapper. Le tuyau lui-même a également un trou qui peut être fermé avec une valve une fois que tout le volume est rempli d'eau.
Vous pouvez utiliser le froid, mais le chauffage à chaud sera plus rapide. Comment fonctionne l'appareil:
- Le réservoir est placé tout en bas du poêle. À gauche, à droite et d'en haut, ils le recouvrent de bûches ordinaires. Le poêle est fondu.
- Lorsqu'elle est chauffée à une température élevée, la vapeur d'eau commence à s'échapper du tuyau.
- Il va aux charbons ardents, se mélangeant à l'air. La capacité thermique spécifique d'un tel mélange est 2 fois supérieure à celle de l'air ordinaire. La vapeur d'eau a une capacité thermique de 2,14 kJ / kg K et l'air a une capacité thermique de 1 kJ / kg K.
Les résultats d'une telle expérience, selon les déclarations de ceux qui l'ont menée:
- La suie noire laisse la fumée. Cela est dû à la réaction des particules de carbone avec l'oxygène.
- La flamme devient plus intense, avec de longues langues.
- Le bois de chauffage brûle plus longtemps: 1 heure 40 minutes.contre 1 heure 10 minutes. lors de la gravure sans bûche éternelle. Le temps augmente de 40%.
Usines et installations artisanales
En termes de signification, les générateurs de chauffage à l'hydrogène créés de leurs propres mains ne sont pas très différents de leurs homologues produits à l'usine. Leur principe de fonctionnement est identique, la seule différence est le choix du matériau, ainsi que d'autres composants. De nombreux utilisateurs et partisans du chauffage à l'hydrogène conviennent que créer un système de vos propres mains est:
- rentable - la sélection des matériaux est faite à votre choix;
- pratique - vous pouvez économiser sur des éléments mineurs;
- simple - pas besoin de recourir à l'aide de spécialistes;
- fiable - vous êtes vous-même responsable de la qualité, ce qui vous donne le droit de choisir des matériaux qui satisferaient tous vos besoins.
Certains utilisateurs se plaignent que les unités chinoises, dont le prix est plus abordable, tombent en panne après la saison de chauffage. De plus, leur réparation nécessite dans la plupart des cas de gros investissements. Dans le même temps, une installation faite maison garantit que sa productivité sera au plus haut niveau, et toute panne sera éliminée aussi facilement et rapidement que le système lui-même a été assemblé.
Fabricants de systèmes de chauffage d'usine d'hydrogène
Les modèles les plus populaires d'installations d'usine de générateurs d'hydrogène sont les suivants:
- MegaTank100 - un générateur d'hydrogène électrique alimenté par le réseau. Il dispose de plusieurs niveaux de systèmes de protection contre les courts-circuits et la surchauffe, ce qui le rend plus productif et moins dangereux. Son coût est de 55 000 roubles, selon la configuration.
- STAR-2000 - est capable de chauffer une superficie d'environ 250 à 300 mètres carrés, a une consommation d'énergie économique, mais son prix est élevé - 230000 roubles.
- Kingkar - a des performances élevées, fonctionne à partir du réseau, mais son coût dépasse 100 000 roubles.
- H2-2 Est un fabricant italien fournissant un bon générateur d'hydrogène capable de chauffer à partir de 300 mètres carrés de surface au sol, tout en minimisant la consommation d'énergie. Son prix est d'environ 250 000 roubles.
- Énergie gratuite - dispose d'un capteur de régulation de pression et de tension à plusieurs niveaux, mais la plupart des processus sont entièrement automatisés. Coûte de 15 000 roubles à 35 000 roubles, en fonction de la surface chauffée et de la capacité prévues.
Les chaudières à hydrogène ont une caractéristique distinctive - le type d'alimentation électrique. Parmi les électriques les plus populaires, il y en a aussi au gaz. L'appareil de la chaudière elle-même, ainsi que son coût, diffèrent du type d'alimentation électrique. Les chaudières adaptées au processus d'électrolyse utilisant l'électricité sont les plus économiques, mais elles présentent un niveau de danger accru.
Pourquoi ne sont-ils toujours pas noyés dans l'eau?
Les liaisons intermoléculaires de l'eau apparaissent et se rompent beaucoup plus facilement que les liaisons intramoléculaires. Par conséquent, ils ont décidé de les utiliser dans les processus de transfert de chaleur. Les chimistes ont découvert expérimentalement que l'énergie des liaisons intermoléculaires de l'eau est comprise entre 0,26 et 0,5 eV (électron-volt).
Le problème est que pour obtenir du carburant à partir de l'eau, il faut le décomposer en ses constituants. En termes simples, il doit être décomposé en oxygène et hydrogène, puis l'hydrogène est brûlé et l'eau est à nouveau obtenue. La division est obtenue en faisant passer un courant électrique à travers le liquide.
Lors de l'ébullition, l'eau ne se brise pas en molécules séparées, mais s'évapore seulement. Le chauffage par combustion ordinaire ne provoque aucune autre réaction dans le liquide. De plus, ce processus nécessite beaucoup d'énergie qui pourrait être utilisée avec avantage. Par exemple:
- brûler 1 kg de bois sec avec une teneur en humidité ne dépassant pas 20% donne environ 3,9 kW;
- si le taux d'humidité du bois s'élève à 50%, alors seulement 2,2 kW sont libérés à partir de 1 kg.
La décomposition de l'eau pour obtenir une combustion réelle nécessite une dépense d'énergie importante.Il a besoin de beaucoup plus qu'il ne sera libéré lors de la réutilisation des éléments récupérés comme combustible. Un rapport approximatif peut être donné:
- 100% d'énergie - pour le fractionnement;
- 75% de l'énergie provient de la combustion des composants récupérés.
C'est précisément le fait que moins d'énergie est libérée lors de la réaction inverse de l'hydrogène et de l'oxygène libérés, et c'est la raison pour laquelle l'eau comme carburant pour les voitures et pas seulement n'est toujours pas utilisée. Sur le plan économique, cette méthode n'était pas rentable. Il est plus réaliste de fabriquer du carburant à partir de déchets. Il peut être liquide, gazeux et solide.
Y a-t-il un véhicule "à eau"
En 2008, au Japon, la voiture «à eau» a été présentée par Genepax lors d'une exposition à Osaka. Comme carburant, on peut utiliser un verre d'eau du robinet ou de la rivière, et même du soda ordinaire.
L'appareil a divisé le liquide en molécules d'hydrogène et d'oxygène, qui ont commencé à brûler et à donner à la voiture de l'énergie pour conduire. À ce jour, on sait que Genepax a fait faillite et a fermé un an plus tard.
Est-il possible de créer indépendamment un générateur d'hydrogène
Il vaut mieux ne pas prendre de risques, car un tel processus est associé non seulement à la nécessité de connaître les subtilités de la technologie et de la chimie, mais nécessite également le respect des règles de sécurité. Mais l'installation de matériel par vous-même est possible. Pour ce faire, il suffit de suivre les instructions et de ne pas autoriser les performances amateurs.
Le chauffage de toute maison doit fournir non seulement une vie confortable pour une personne, mais également une propreté écologique de l'environnement. Ceci est réalisé en raison du fait qu'aucun composé nocif ne se forme après la combustion de l'hydrogène.
Dans les pays occidentaux, le chauffage avec des générateurs d'hydrogène a été largement accepté et justifié sur le plan économique. Si cette méthode prend racine en Russie, elle augmentera considérablement l'efficacité du chauffage avec des coûts de ressources minimes.
Ajouter de l'eau au carburant ordinaire
L'eau comme carburant pour votre voiture peut être utilisée dans le carburant diesel conventionnel. C'est une autre hypothèse avancée par les inventeurs «à la maison». Il s'est avéré que lorsqu'une petite quantité de carburant diesel était ajoutée à une bouteille d'eau, le mélange résultant brûlait. De plus, moins de suie est libérée et le processus de combustion devient plus violent.
De plus, lors du processus de combustion d'un morceau de papier plongé dans le mélange résultant, une fissure apparaît, mais elle indique seulement l'évaporation du liquide. De plus, l'agitation ne dissout pas le carburant diesel dans l'eau. Un mélange homogène ne fonctionnera pas ici. Au fil du temps, le carburant diesel, comme le pétrole ou l'essence, s'accumule à la surface.
Une expérience similaire a été réalisée avec un tracteur rempli de carburant diesel et d'eau, mélangés dans certaines proportions. L'unité a démarré et a commencé à gronder, immobile. Mais ce n'est que pour cela que l'énergie d'un tel carburant est suffisante. Et il y a un risque élevé que le moteur tombe en panne.
Le mythe selon lequel une chaudière à hydrogène est le moyen le plus économique de chauffer votre maison
On entend souvent dire qu'une chaudière à hydrogène est la méthode de chauffage la plus économique pour une maison privée. Habituellement, pour étayer cette thèse, des références sont utilisées à la chaleur élevée de combustion de l'hydrogène - plus de 3 fois supérieure à celle du gaz naturel. Une conclusion simple en est tirée: il est plus rentable de chauffer une maison à l'hydrogène qu'au gaz.
Parfois, comme argument pour l'efficacité d'une chaudière à hydrogène, le soi-disant «gaz de Brown» ou un mélange d'atomes d'hydrogène et d'oxygène (HHO), qui dégage encore plus de chaleur lors de la combustion, et sur lequel fonctionnent des «chaudières avancées». Après cela, les justifications de l'efficacité s'arrêtent tout simplement, laissant l'imagination du profane pour dessiner de belles images sous le titre général «chauffer pour presque rien». Il suffit de penser - l'hydrogène brûle «plus chaud» et est obtenu à partir d'eau pratiquement gratuite, un avantage absolu!
L'imagination est également alimentée par les nouvelles concernant la flotte toujours croissante de voitures fonctionnant à l'hydrogène, comme alternative au traditionnel. Disons que si les voitures fonctionnent à l'hydrogène, une chaudière à hydrogène en vaut vraiment la peine.
Mais en réalité, tout est un peu plus compliqué. Si l'hydrogène pur était un élément facilement disponible dans la nature, tout le serait, ou presque. Mais le fait est que l'hydrogène pur ne se trouve pas sur Terre - seulement sous une forme liée, par exemple, sous forme d'eau. Par conséquent, dans la pratique, l'hydrogène doit d'abord être obtenu de quelque part, en outre, à l'aide de réactions chimiques consommatrices d'énergie.
Conseils d'utilisation de la chaudière
Pour améliorer la fonctionnalité de l'unité, il est important de respecter les instructions ci-jointes. Il est possible d'améliorer le fonctionnement de l'appareil en ajoutant des pièces supplémentaires (dans ce cas, vous devez suivre strictement les règles de sécurité).
Un capteur de flamme installé sur le brûleur augmente la sécurité du système. Lorsque le feu est éteint, l'appareil coupe automatiquement le flux de gaz combustible dans le brûleur, l'empêchant ainsi de pénétrer dans la pièce
Il est possible de monter des capteurs spéciaux dans la partie intérieure de l'échangeur de chaleur pour surveiller l'augmentation des indicateurs de chauffage de l'eau, et également pour compléter la conception du brûleur avec des vannes d'arrêt.
Il suffit de le connecter directement au capteur de température pour que la chaudière s'éteigne automatiquement dès que le chauffage atteint la valeur de consigne.
Il est également utile d'installer un dispositif de refroidissement de chaudière standardisé.
Les appareils à hydrogène peuvent être utilisés non seulement comme seul équipement de chauffage de la maison, mais également être combinés avec d'autres systèmes de chauffage. Dans ce cas, les principales installations de chauffage peuvent fonctionner en mode basse température.
Si les normes d'exploitation sont respectées, l'unité fonctionnant à l'hydrogène fonctionnera pendant plus d'une douzaine d'années. Bien que la période de garantie de ces appareils soit de 15 ans, dans la pratique, ils peuvent fonctionner efficacement pendant 20 à 30 ans.
La réparation de tels appareils ne sera pas difficile pour un artisan expérimenté, car le schéma de principe d'une chaudière à hydrogène n'est pas trop différent des analogues travaillant sur d'autres types de combustibles.
D'où vient l'hydrogène pur?
Note au propriétaire
"Pour attirer l'attention sur leurs produits, certains fabricants de chaudières à hydrogène font référence à un" catalyseur secret "ou à l'utilisation du" gaz de Brown "dans leurs appareils."
Par exemple, vous pouvez extraire l'hydrogène du méthane gazeux, où il y a déjà 4 atomes d'hydrogène! Mais pourquoi? Le méthane lui-même est un gaz combustible, pourquoi gaspiller de l'énergie supplémentaire pour générer de l'hydrogène pur? Où est l'efficacité énergétique ici? Par conséquent, l'hydrogène est le plus souvent extrait de l'eau, qui, comme tout le monde le sait, ne peut pas brûler, en utilisant la méthode d'électrolyse pour cela. Dans sa forme la plus générale, cette méthode peut être décrite comme la division des molécules d'eau en hydrogène et oxygène sous l'action de l'électricité.
L'électrolyse est connue depuis longtemps et largement utilisée pour produire de l'hydrogène pur. En pratique, pas une seule chaudière industrielle à hydrogène ne peut en aucun cas se passer d'une installation d'électrolyse ou d'un électrolyseur. Tout va bien, mais cette installation nécessite de l'électricité. Ainsi, une chaudière à hydrogène doit nécessairement consommer de l'énergie. La question est de savoir quels sont ces coûts énergétiques?
Tout parler de "chaleur de combustion" de l'hydrogène nous éloigne un peu de cette question, mais en attendant, c'est le plus important. Ainsi, une chaudière à hydrogène peut être bénéfique dans le seul cas - l'énergie thermique qu'elle produit doit être supérieure à celle consommée pour le fonctionnement de la chaudière.
