Systémy vytápění vodíkem a jejich budoucí vyhlídky by mohly být udržitelným a ekonomickým řešením. Pojďme zjistit, co to je.
Co je ohřev vodíku?
Vodík je nejrozšířenějším prvkem v přírodě, přítomným ve všech organických kombinacích a také v zemním plynu , ve skutečnosti složeném z vodíku a uhlíku. Vodíkový topný systém dodává do domu teplo a elektřinu pomocí systému článků poháněných vodíkovým palivem.
Dnes existují vodíkové palivové mikrogenerátory velikosti velkého kufru.
Je-li vodíkový topný systém umístěn v bezprostřední blízkosti kotle, vzniká také teplá voda pro sanitární účely . Palivové články ve skutečnosti vydávají dostatek tepla k ohřevu vody pro celý dům.
Jak to funguje
Palivové články běží na vodík. Používají kyslík ke společnému spalování , přičemž ho odebírají ze vzduchu, a vodík, který však není v přírodě k dispozici v čistém stavu, ale je extrahován reformováním ze zemního plynu, prostřednictvím specifického zařízení.
Jedním z vedlejších produktů tohoto spalování je oxid uhelnatý, velmi jedovatý a nechvalně známý pro tragické nehody, které způsobil. Systém je však schopen extrahovat nový kyslík, který se kombinuje s oxidem uhelnatým za vzniku oxidu uhličitého , což není při vdechování nebezpečné.
Palivové články zaručují o třetinu nižší emise skleníkových plynů než stávající topné systémy. Vše, aniž by byl tak nebezpečný jako kamna na dřevo nebo plynový ohřívač vody. Jejich hlavní nevýhodou však jsou stále velmi vysoké výrobní náklady .
Ale pojďme se lépe podívat, kde jsme dnes.
Výhody ohřevu vodíku
Ve srovnání s tradičním zařízením má zařízení, které používá jako palivo vodík, několik výhod.
- Vysoká účinnost při výrobě elektřiny
- Instalace tak jednoduchá jako u kompaktního kondenzačního kotle
- Malá velikost
- Nízké emise CO2: až o 50% méně než tradiční systémy pro výrobu elektřiny a tepla
- Nyní bezpečná a vyspělá technologie, která se v Japonsku používá již roky
Dnešní stav techniky
Ohřev vodíku je stále vyvíjející se realitou. Jen málo společností nabízí systémy, které si mohou koupit i jednotlivci, a ještě zbývá mnoho práce. Často jsme stále ve fázi prototypu a mnoho výzkumných skupin pracuje na kombinaci vodíku s jinými obnovitelnými zdroji energie.
Jedna myšlenka, která se vyvíjí, je vodík kombinovaný s fotovoltaickými systémy . Během dne se vyrábí elektřina, která pohání elektrolyzér, který ze své strany produkuje vodík. Během noci a pomocí palivového článku se vodík mění na elektřinu a teplo .
Vodík proto ukládá sluneční energii pro období, kdy není slunce.
Messina CNR také pracoval na projektu pro kotle vodíku. Jedná se o upravený palivový článek, který poskytuje teplo a přímo ohřívá vodu systému.
ZAMĚŘENÍ: Podlahové vytápění , výhody a nevýhody
Příklady vodíkových topných systémů
Prvním příkladem je Sidera-30, návrh italské společnosti - Ici Caldaie na několik desetiletí, specialista na tepelné generátory pro průmyslové i civilní použití - pro vytápění domů ještě ve fázi prototypu. Zde je kogenerační zařízení (elektřina a horká voda), schopné pracovat nejen s metanem, ale také s vodíkem s účinností 80%, koordinováno prostřednictvím inteligentních distribučních řídících jednotek, aby na každý byt působily odlišně. .
Prototyp již funguje uvnitř výzkumné laboratoře a některých velkých budov. Základní technická myšlenka je celkem celkem jednoduchá. Čtyři palivové články tvoří primární motor závodu chemickou přeměnou vodíku na elektřinu . V procesu ohřevu se buňky zahřívají „jako kamna“, zatímco speciální chladicí systém teplo odvádí. Elektřina a teplo společně. Všechno ostatní v Sidera je navrženo kolem tohoto jádra. Methanový plyn jde do reformátoru, který jej přeměňuje na vodík , a články jsou prostřednictvím tepelného výměníku spojeny s kotlem pro výrobu horké vody.
Existují však ekonomické a technické limity, které je třeba překonat . Na vnitřní membrány pro vodíkové elektrolýzu, k dnešnímu dni, stále mají průměrnou životnost pouhé dva roky . A v elektrodách je platina stále nezbytná, což je velmi drahý a vzácný kov, který je pod útokem světového průmyslu.
Vodíkový kotel Viessman
Tento výrobce nabízí modul vodíkových palivových článků, Vitovalor 300-P, pro domácí použití vhodný pro instalaci do nových budov. V praxi se jedná o miniaturní elektrárnu. Ve skutečnosti spojuje výrobu elektrické energie s tepelnou.
Modul se skládá ze dvou jednotek, z nichž jedna obsahuje mikrogenerátor palivových článků a druhý plynový kondenzační kotel pro řízení špiček zatížení, doprovázený kotlem pro výrobu sanitární vody.
Tyto dvě jednotky jsou kompaktní a malé, rozkládají se na ploše 0,65 m2.
Vitovalor 300-P má tepelný výkon (20 kW) dostatečný k pokrytí všech energetických potřeb díky použití pouze palivových článků, ale plynový kondenzační kotel může intervenovat, aby doplnil výrobu. Současně se dodává elektřina: až 15 kWh za den.
Mikro-CHP využívá Panasonic modul palivového článku, který má zkušenosti s tisíce takových zařízení v Japonsku.
Giacominiho řešení
Na firemní frontě byl KlimaHouse představen poprvé, první vodíkový kotel určený pro jednotlivce. Toto je kotel H2ydrogem od společnosti Piedmontese Giacomini.
I když se ceny stále zdají být příliš vysoké pro všeobecné použití, i když existuje důvěra v jejich postupné snižování.
H2ydrogem od GiacominiStručně řečeno, energie z vody nemusí být v budoucnu chimérou, i když pro většinu z nich náklady zůstávají prozatím nepřípustné.
Vytápění vodíkem: nové hranice
Věřili byste tomu, kdybychom vám řekli, že ve Spojených státech jsou výrobci přenosných vodíkových generátorů elektřiny? Přesně takhle jsou věci. V posledních měsících došlo v zámoří mnoho diskusí o iHOD Energypod , je přenosný generátor elektrické energie vodíku.
Je to malá přenosná koule, která používá malé kapsle, které produkují energii okamžitě. Ale jak to funguje? Tobolky obsahují dva inertní prášky. Když se do směsi přidá voda, vytvoří se vodík, který se přivádí do reaktoru za účelem výroby elektřiny.
Vybaven standardními zásuvkami, má také 3 USB porty, díky kterým je možné dobíjet různá digitální zařízení.
Všimněte si extrémně malé velikosti tohoto zařízeníTento systém se původně narodil jako záložní energetický systém, který se používá v extrémních situacích (např. Když elektrická síť nedosáhne) nebo v nouzových situacích. Ale ve skutečnosti to lze vždy použít. Může se pochlubit výstupním výkonem 95 W a je zřejmé, že pokud dnes ještě není dostatečně výkonný, aby mohl být použit pro vytápění, výrobci pracují na výkonnějších verzích produktů, které lze připojit k kotli.
Nejen to: pro výrobce je to jiskrově bezpečný systém, protože prášky jsou inertní.
Tento produkt bude brzy v prodeji v USA za 899 $ a každá kapsle s směsí stojí 20 $. Američtí spotřebitelé proto budou muset své výpočty pohodlí provádět dobře.
Budoucí prospekty
Vytápění vodíkem ještě není v podstatě realitou, ale mohlo by to revoluci v spotřebě energie v domácnostech .
Kdo už nebude platit účty a fixovat kondominiové výdaje, ale každý by kupoval kilowatty a kcal na základě skutečné spotřeby nebo rozhodnutí učiněných předem.
Pokud vás zajímá tento článek na téma vytápění vodíkem a chcete se dozvědět více o systémech vytápění obnovitelnou energií , přečtěte si také tyto články:
- Geotermální topný systém
- Dálkové vytápění : jak to funguje a kolik to stojí
- Domácí vítr nebo malý vítr : jaké jsou nabídky na trhu?
- Co je to Solární krb a jak to funguje
- Izolujte dům před chladem : všechny triky a praktické rady
- Jak ušetřit na vytápění
- Ohřívač vody tepelného čerpadla