Para calentar una casa casera se utilizan diferentes métodos. Se diferencian entre sí tanto por el método de transferencia de calor como por el tipo de energía utilizada. Cuando se utiliza la calefacción, se emiten varios tipos de calderas, dependiendo del tipo de combustible utilizado.
Generadores de hidrógeno para calentar una casa casera
- Combustible sólido — el combustible sólido se utiliza para la tarea de liberar calor durante la combustión.
- Electricidad — en estas calderas, el calor se obtiene mediante la conversión de electricidad.
- Gas — el calor se libera durante la combustión del gas.
Si consideramos las calderas de gas, funcionan principalmente con gas natural, pero existen modelos de gas licuado y más recientemente han empezado a utilizar hidrógeno producido a partir de agua como combustible en dispositivos especiales como generadores de hidrógeno.
Tabla
Principio de funcionamiento.
De los cursos escolares de física se sabe que el agua, cuando se expone a una corriente eléctrica, se descompone en dos componentes, hidrógeno y oxígeno. Basándose en este fenómeno se construyó el llamado generador de hidrógeno. Este dispositivo es un agregado en el que tiene lugar una reacción electroquímica para obtener hidrógeno y oxígeno a partir del agua. El proceso de electrólisis del agua se ilustra en el siguiente diagrama.
Proceso de electrólisis del agua
A la salida del generador, se forma un gas marrón en el que el hidrógeno y el oxígeno se encuentran en una forma bastante pura, pero coleados con SO, llamado así por el científico que lo recibió por primera vez. También se le llama «gas explosivo» porque es explosivo en determinadas condiciones. Además, al combatir este gas se obtiene casi cuatro veces más energía de la que se gasta en su producción.
En el diagrama siguiente se muestra una instalación de este tipo para la producción de hidrógeno.
Instalaciones industriales para la producción de hidrógeno
Ventajas e inconvenientes
Entre las ventajas de este tipo de calefacción cabe distinguir las siguientes
- Se trata de un tipo de calefacción respetuoso con el medio ambiente. Esto se debe a que cuando el hidrógeno se combina en un medio de oxígeno, se forma agua en forma de vapor y ya no libera sustancias nocivas a la atmósfera.
- El generador puede conectarse al sistema de calentamiento de agua existente en una casa casera sin necesidad de modificaciones especiales.
- La instalación funciona silenciosamente y no requiere una sala especial.
Defectos:
- La temperatura de combustión del hidrógeno es grande y puede alcanzar los 3200°C en un entorno oxigenado, lo que hace que las calderas normales fallen muy rápidamente. Con dispositivos modernos, los científicos han conseguido resultados de combustión de gas a temperaturas de 300°C, por lo que el problema puede considerarse casi resuelto.
- Al utilizar gas marrón, hay que tener mucho cuidado, ya que es explosivo. Esto viene determinado por el uso de diferentes válvulas de seguridad y automatismos en el aparato.
- Debe utilizarse agua destilada o agua con álcali para la operación.
- Gran coste del equipo. Para solucionar este problema, muchas personas intentan montar su propia instalación de hidrógeno por sí mismas.
Generadores de hidrógeno caseros
Los dispositivos caseros son, a grandes rasgos, recipientes que contienen agua en los que se disponen electrodos para convertir el agua en hidrógeno y oxígeno.
Para construir un dispositivo de este tipo con tus propias manos, necesitarás lo siguiente.
- Chapa de acero inoxidable de 0,5-0,7 mm de grosor. Acero inoxidable de marca adecuada 12x18n10t.
- Placas Severock.
- Tubería de goma para la eliminación de agua y gas.
- Caucho con 3 mm de espesor de gas hoja.
- Fuente de tensión es LATR con puente de diodos para corriente continua; debe proporcionar 5-8 amperios de corriente.
En primer lugar, se corta una placa de acero inoxidable en forma de rectángulo de 200 x 200 mm. Hay que cortar las esquinas de las placas para atornillar toda la estructura. En cada placa se taladra un agujero de 5 mm de diámetro a 3 cm de la parte inferior de la placa para que circule el agua. También se suelda un cable a cada placa para unir la fuente de alimentación.
Antes de montar la goma, se hace un anillo con un diámetro exterior de 200 mm e interior de 190 mm. También es necesario preparar dos placas de 200 x 200 mm de grosor con 2 cm de derrame, hay que taladrar agujeros en los cuatro lados bajo los tornillos de fijación M8.
El montaje comienza así. Primero se coloca la primera placa, luego los anillos de goma, ambos lados recubiertos con sellador, luego la siguiente placa y así sucesivamente hasta la última placa. A continuación, hay que apretar toda la estructura por ambos lados con la ayuda de estiletes M8 y placas de plexiglás. Se perforan orificios en las placas: uno — para el suministro de líquido, el otro para el suministro del otro, y un orificio en la parte superior para la evacuación del gas. Allí se inserta un racor. La tubería médica de poliluvinilo se viste en estos racores. Como resultado, se debe obtener un diseño, como se muestra en el diagrama siguiente.
Generador de hidrógeno de bricolaje
Para evitar que el gas entre en el generador de gas, es necesario hacer un obturador de agua e incluso mejor dos obturadores en el camino del generador al quemador.
El diseño del obturador es un recipiente lleno de agua, en el que se baja un tubo al agua desde el lado del generador y el tubo que va al quemador está más alto que el nivel del agua. En el diagrama siguiente se muestra un esquema de generador de hidrógeno con compuertas.
Esquema de generador de hidrógeno con compuertas de agua
En el electrolizador, un recipiente sellado que contiene agua con agua donde los electrodos se bajan cuando el suministro de tensión comienza a liberarse. En el tubo 1, el agua se suministra a 1 obturador. El diseño del obturador de agua está dispuesto de tal manera que, como puede verse en el diagrama, el gas sólo puede moverse en la dirección del electrolizador al quemador y no viceversa. Esto se ve obstaculizado por el agua de diferentes densidades, que debe superarse en el retorno. A continuación, el rodillo de gas se desplaza hacia los 2 obturadores. Con ello se pretende aumentar la fiabilidad del sistema. De repente, por alguna razón, el primer obturador no funciona. A continuación, el gas llega al quemador por el tubo 3. El espacio de agua es una parte muy importante del dispositivo, ya que impide que el gas se mueva en dirección contraria.
Si el gas entra en el electrolizador, puede producirse una explosión del dispositivo. Por lo tanto, ¡el aparato no puede funcionar bajo ningún concepto sin un obturador de agua!
Explotación.
Después del montaje, puede empezar a probar el aparato. Para ello, en el extremo del tubo adjuntar el quemador de la aguja médica y empezar a llenar el agua; Koh o Naoh se debe añadir al agua. En casos extremos, el agua debe ser destilada o disuelta. Para que el dispositivo funcione, basta con un 10% de la concentración de la solución alcalina. Al verter el agua, no hay subtexto. Antes de verterla, lo mejor es presurizarla con aire hasta 1 atm. Si el generador de hidrógeno puede soportar esta presión, se puede llenar con agua. Si no, hay que eliminar las fugas.
A continuación, el LATR con puente de diodos se conecta a los electrodos según el esquema. Para controlar el trabajo, se instalan en el circuito amperímetros y voltímetros. Parten de una tensión mínima y van aumentando constantemente, observando las explosiones de gas.
Antes era mejor realizar el trabajo al aire libre, fuera de la casa. Como la instalación es explosiva, todos los trabajos deben realizarse con especial cuidado.
Durante las pruebas, observe el funcionamiento del aparato. Si hay una pequeña llama en el quemador, puede haber poco gas en el generador o una fuga de gas en alguna parte. Si la solución está turbia o sucia, debe sustituirse. También es necesario asegurarse de que el aparato no se sobrecalienta y de que el agua no hierve. Para ello, ajuste el voltaje de la fuente de corriente. Y una cosa más — la placa cuando se calienta se deforma ligeramente y puede pegarse uno a uno. Para descartar esto, es necesario hacer una junta de goma. También se puede observar escupir con agua — para eliminar esto, es necesario bajar el nivel del agua.
Generador del sistema de calefacción.
Una vez realizada la prueba, se puede conectar la instalación a la caldera de gas de la casa. Para ello, es necesario rehacer ligeramente la caldera, es decir, con sus propias manos, y hacer una boquilla con un orificio de menor diámetro que el orificio de fábrica diseñado para el gas natural. En el siguiente diagrama se muestra un generador en forma recogida.
Generador de hidrógeno en forma recogida
El sistema de calefacción de una casa casera debe estar lleno de agua. La llama del quemador puede fundir la caldera en ausencia de agua.
El suministro de agua se regula entonces al dispositivo y comienza a eliminar la congestión en el sistema de calefacción de la casa. A continuación, la caldera se regula mediante el ajuste del suministro de agua y la tensión de alimentación.
Si la instalación funciona durante la temporada de calefacción, se realiza una prueba final, durante la cual se resuelven algunos problemas.
- ¿Hay suficiente gas para calentar la casa? Si no es suficiente, se puede instalar un mayor rendimiento con sus propias manos.
- Cómo funciona la caldera con hidrógeno, es decir, cuánto dura la caldera.
- Para ello puedes iniciar un diario para calcular el coste de la calefacción y la temperatura en la casa y en la calle durante el funcionamiento de la caldera. A partir de estos datos podrás concluir hasta qué punto es rentable calentar tu casa con hidrógeno.
A partir de estos datos, podrá prepararse mejor para la próxima temporada de calefacción. Durante el funcionamiento, se dará cuenta de que necesita realizar mejoras. Algunas partes del aparato necesitan ser rehechas. Quizá haya que redistribuir y modernizar la propia caldera, para que no falle de inmediato. Además, si piensa utilizar el aparato en el futuro, ¿tiene sentido comprar un destilador de agua?
Vídeo sobre generadores
Cómo hacer un generador de hidrógeno con sus propias manos sin electricidad, se puede averiguar a partir de este video.
La principal pregunta que interesa a muchos es: ¿es muy caro o barato? Esto se puede encontrar al realizar estadísticas durante la temporada de calefacción. Además, hay que descontar todos los costes: el coste del agua destilada, el coste del álcali, el coste de la electricidad, las reparaciones de la caldera y la fabricación de la instalación. En función de esto, podrá decidir si este tipo de calefacción doméstica es adecuado.
Fecha de actualización: 11-20-2023
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