Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Nowatorskie rozwiązania w technice grzewczej
Urządzenia grzewcze zasilane wodorem

Fot. Giacomini

W wodorze upatruje się szansy na paliwo przyszłości, zatem konieczne było stworzenie technologii, która pozwoliłaby go praktycznie wykorzystać. Na świecie zbudowano wiele eksperymentalnych instalacji i trwają prace nad wdrożeniem do produkcji urządzeń grzewczych i wytwarzających energię elektryczną zasilanych wodorem.

Wodór ze względu na swoje właściwości chemiczne i fizyczne może stanowić alternatywę dla paliw kopalnych. W tej chwili technologie wykorzystujące wodór są kosztowne, ale stale się je rozwija i ceny mogą w przyszłości osiągnąć poziom pozwalający inwestorom indywidualnym na zwrot nakładów inwestycyjnych. Wodór daje bowiem duże możliwości produkcji energii na własne potrzeby, a nadwyżki mogą być sprzedawane do sieci.

Instalacja eksperymentalna

Ciekawym przykładem zastosowania wodoru jest dom jednorodzinny w New Jersey (USA), dla którego 51-letni inżynier Mike Strizki zaprojektował instalację i ją wyposażył. Wprawdzie koszt instalacji wyniósł ok. 0,5 mln dol., ale środki te pochodziły z grantów. Pomimo tak wysokich nakładów twórca instalacji twierdzi, że bezcenna jest wolność od rachunków za prąd czy gaz...

Instalacja składa się z systemu solarnego połączonego z urządzeniem produkującym wodór oraz kotła zasilanego wodorem. Fotowoltaiczne panele solarne znajdują się na dachu i ścianie garażu, zapewniając 21 kW energii elektrycznej. Zasilają one niewielką baterię, której zadaniem jest niskociśnieniowa elektroliza wody. Powstający w jej wyniku wodór gromadzony jest w 10 niskociśnieniowych zbiornikach (wykorzystano zbiorniki przeznaczone do propanu). Wodór może być używany także jak gaz ziemny do zasilania kuchenki gazowej lub dzięki ogniwom paliwowym stanowić źródło prądu.

SPRAWDŹ ZAWARTOŚĆ >>
Projektowanie kotłowni wodnych
SPRAWDŹ CENĘ >>

Przeczytaj także: Nowatorskie rozwiązania w technice grzewczej. Wodór paliwem jutra >>

Twórca instalacji dzięki swojemu rozwiązaniu nie płaci rachunków i za energię sprzedaną do sieci otrzymuje od 7000 do 20 000 dol. rocznie. Przy tak dużych kosztach inwestycyjnych przychody nie rekompensują poniesionych nakładów, ale jest to instalacja eksperymentalna i jej eksploatacja wykazała, że jest bezpieczna i z technicznego punktu widzenia możliwa do wykorzystania w domach jednorodzinnych.

Instalacja fotowoltaiczna przy słonecznej pogodzie potrafi w ciągu dnia wytworzyć ok. 90 kWh prądu, z czego ok. 10 kWh jest pochłanianych przez urządzenia domowe: telewizor, komputery i sprzęt AGD. Pozostałe 80 kWh kierowane jest do baterii i elektrolizera. W wyniku procesu hydrolizy cząsteczka wody rozbijana jest na tlen i wodór, który zostaje zmagazynowany w zbiornikach na zewnątrz budynku, czekając na chłodniejsze dni.

Przeczytaj także: Mikrokogeneracja w praktyce. Opis realizacji >>

Budynek zbudowany w 1991 r. kryje w sobie znacznie więcej, niż mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Dodatkowym elementem jest pompa ciepła oraz wymiennik gruntowy, zapewniający chłodzenie latem i dogrzewanie w zimie. W lecie wodór zużywany jest w ogniwach paliwowych, a wytworzona w nich energia elektryczna zasila też pompę ciepła. Mimo że wodór jest wybuchowy, inż. Strizki jest spokojny, ponieważ pierwiastek szybko ulatnia się w powietrzu, przez co w razie nieszczelności instalacji gromadzenie się go w pomieszczeniu jest praktycznie niemożliwe.

Rozwiązanie wykorzystujące to paliwo może z powodzeniem funkcjonować w układzie zasilającym kilka sąsiednich budynków, tym samym koszty inwestycyjne przypadające na jeden dom mogą być znacznie niższe.

Gotowe urządzenie

Kolejnym przykładem technologii korzystającej z wodoru jest kocioł włoskiej firmy Giacomini. Składa się on z trzech sekcji mających za zadanie wytworzenie, magazynowanie oraz spalanie wodoru. Paliwo spalane jest w palniku katalitycznie, czyli bezpłomieniowo. Do spalania wykorzystuje się jedynie wodór zmagazynowany w zbiorniku i powietrze z pomieszczenia.

Wytworzone ciepło ogrzewa przepływającą przez wymiennik wodę instalacyjną do temperatury 35–40°C, jest to zatem źródło ciepła niskotemperaturowego. Temperatura spalania to ok. 300–350°C, dzięki czemu nie są emitowane do atmosfery związki NOx. Jedynym produktem procesu spalania jest para wodna. Wytwarzanie wodoru odbywa się na drodze elektrolizy zachodzącej dzięki dostarczonej energii elektrycznej.

Przeczytaj także: Kogeneracja z zastosowaniem bezolejowych mikroturbin >>

Kocioł na wodór jest w pełni ekologiczny, jeżeli źródłem zasilania dla elektrolizy są odnawialne źródła, takie jak ogniwa fotowoltaiczne czy wiatraki. Urządzenie wyposażone jest dodatkowo w ogniwa paliwowe, które mogą produkować energię elektryczną, gdy w budynku nie będzie zapotrzebowania na ciepło. Prezentacja prototypu urządzenia odbyła się w 2006 r., a obecnie jest ono już instalowane w pierwszych budynkach.

Kocioł Giacomini jako źródło ciepła ma już Hotel San Rocco w Orta San Giulio, innym przykładem jest ośrodek naukowo-technologiczny Environment Park w Turynie, gdzie urządzenie ogrzewa część budynku. Pozostałe instalacje, np. w fabryce w Niemczech czy w Szwajcarii, są obecnie w fazie realizacji.

Literatura

1. www.scientificamerican.com/article/hydrogen-house.
2. hydrogenhouseproject.org/the-hydrogen-house.html.
3. Materiały firmy Giacomini.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   20.05.2014

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Czy już znasz, idealne narzędzie dla projektantów sieci wod - kan » Co sprawi, że rozwiążesz problemy pomiarowe wentylacji »
aplkacja wod-kan pomiar termowizyjny
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Klimatyzacja bez przeciągów - jak to możliwe »

 klimatyzator

 



Na czym polega renowacja kanalizacji bez kucia ścian » Jakich zabezpieczeń wentylacyjnych potrzebujesz »
renowacja kanalizacji
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Poznaj zalety pomp nowej generacji » 5 powodów, dla których warto zainwestować w pompę ciepła »
pompy woda powietrze pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Polecamy sprawdzone metody na pomiar spalin w zamkniętym pomieszczeniu »

pomiar spalin

 



Jakie produkty pomogą ci w walce o czyste powietrze » Serwis pompy ciepła bez problemów - jak to zrobić »
program czyste powietrze serwis pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl