昌平viessmann壁掛爐維修(viessmann壁掛爐)

前沿拓展：

現(xiàn)代住宅主要依賴電和天然氣供應(yīng)能量來(lái)滿足我們?nèi)粘Ｉ畹男枨蟆Ｉ掀跉淦鏆淙ぃ覀優(yōu)榇蠹医榻B了氫氣作為能量載體彌補(bǔ)太陽(yáng)能間歇性，實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)建筑全年不間斷供能的范例。在其相應(yīng)的能量系統(tǒng)中，氫氣作為能量載體保存富余太陽(yáng)能，并在太陽(yáng)能不足的時(shí)候通過(guò)氫燃料電池技術(shù)為房屋提供電能。那么，除了清潔發(fā)電外，氫氣又能否替代天然氣在我們生活中扮演的角色呢？可能的話，氫氣將如何作為一種燃料取代天然氣呢？本期氫奇氫趣，我們將帶大家探尋答案。

替代天然氣？

天然氣是我們家居生活中最常用到的燃料，它滿足了我們?nèi)粘Ｉ畹暮芏嘈枨螅缛∨崴⑴腼兊取Ｌ烊粴獾闹饕煞质羌淄椋旧硎且环N溫室效應(yīng)顯著的氣體。同時(shí)，天然氣燃燒產(chǎn)生大量的二氧化碳，也導(dǎo)致了顯著的碳排放。在全球碳中和的目標(biāo)下，實(shí)現(xiàn)氫氣對(duì)天然氣的替代對(duì)碳減排具有重要的意義。

天然氣與氫氣

氫氣，作為一種燃料，具有燃燒熱值高以及清潔無(wú)碳排放等優(yōu)點(diǎn)。然而，與天然氣相比，氫氣具有明顯更高的火焰速度、更大的可燃范圍并且可能在更高的溫度下燃燒。這些特性都對(duì)其相應(yīng)燃?xì)庋b置的設(shè)計(jì)提出了重大的工程挑戰(zhàn)。另一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題則是火焰故障裝置（FFD），該裝置用于檢測(cè)火焰的存在，并在火焰熄滅后關(guān)閉氣體供應(yīng)。此外，由于氫氣的燃燒特性不同，諸如管道、熱交換器和氣體閥門等部件將需要重新開發(fā)。然而，從天然氣到氫氣轉(zhuǎn)變過(guò)程中的諸多問(wèn)題無(wú)法阻擋科技的步伐以及全球各國(guó)脫碳的決心。在世界各地，人們都在進(jìn)行著從混氫天然氣輸氫到相應(yīng)燃?xì)庋b置設(shè)計(jì)等多個(gè)環(huán)節(jié)的嘗試并開啟了多種示范項(xiàng)目。從用戶端來(lái)看，在氫能的未來(lái)，我們?cè)谌粘Ｉ钪袑⑷绾闻c氫氣相處，氫氣將扮演怎樣的角色呢？

英國(guó)——開放氫能住宅

位于英國(guó) Gateshead, Low Thornley的這座氫能住宅似乎給出了一些答案，它由兩座半獨(dú)立式住宅組成，是由天然氣分銷商Cadent和Northern Gas Networks（NGN）以及政府的商業(yè)、能源和工業(yè)策略部（BEIS）合作建造的，旨在為公眾提供未來(lái)零排放住宅的體驗(yàn)。該住宅已于2021年7月15日對(duì)外開放。

位于英國(guó) Gateshead, Low Thornley的氫能住宅

氫能住宅將首次讓公眾真實(shí)體驗(yàn)以氫氣為燃料的未來(lái)，使他們能夠與一系列100%以氫氣為燃料的家用設(shè)施（燃?xì)獗趻鞝t、灶具、火爐等）互動(dòng)。在開放期間，該氫能住宅將輪流陳列來(lái)自不同生產(chǎn)商的家用設(shè)施，并尋求用戶的體驗(yàn)反饋。接下來(lái)，我們就帶大家來(lái)看幾種氫能家用產(chǎn)品。

氫能燃?xì)獗趻鞝t

如其所言，氫氣燃?xì)獗趻鞝t是一種燃燒氫氣的鍋爐。它的工作方式與天然氣鍋爐非常相似，通過(guò)燃燒氣體，進(jìn)而產(chǎn)生可用于加熱水的熱煙氣。熱水可以供家庭直接使用或泵送至暖氣裝置為家庭供暖。由于氫氣是一種比甲烷更稀薄的氣體，鍋爐的某些部分包括火焰檢測(cè)器和燃燒器等可能略有不同，但它們的工作方式大致相同。

氫能燃?xì)獗趻鞝t內(nèi)部構(gòu)造示例

在英國(guó)的這座氫能住宅中，運(yùn)行著來(lái)自Baxi Heating 和 Worcester Bosch的氫能燃?xì)獗趻鞝t。它們采用了與目前市場(chǎng)上傳統(tǒng)燃?xì)獗趻鞝t相同的外殼設(shè)計(jì)，這意味著它們與傳統(tǒng)燃?xì)獗趻鞝t擁有相同的尺寸和形狀，并使用相同的控制器。開啟開關(guān)時(shí)，氫能燃?xì)獗趻鞝t以熟悉的聲音啟動(dòng)，并在幾分鐘內(nèi)使暖氣裝置開始制熱，提供我們習(xí)以為常的傳統(tǒng)天然氣壁掛爐所能提供的即時(shí)熱量。而在用戶終端，我們并不需要做出什么改變。

Worcester Bosch與Baxi Heating 氫能燃?xì)獗趻鞝t

當(dāng)然，除以上提到的兩家公司外，也有多個(gè)制造商，包括Vaillant、Ideal Heating以及Viessmann等，也在致力于研發(fā)氫能燃?xì)獗趻鞝t。

Vaillant氫能燃?xì)獗趻鞝t

氫能爐具

氫能住宅里也展示了一套來(lái)自Belling and Stoves的爐具，包括爐灶和烤箱。同樣地，該套爐具與我們目前日常用的天然氣爐具看起來(lái)并無(wú)不同。

Belling and Stoves氫能爐具

而在工作過(guò)程中，這套爐具與傳統(tǒng)天然氣爐具的不同之處在于：

1）火焰顏色：我們習(xí)慣于天然氣的藍(lán)色火焰，而橙色或黃色的火焰是一個(gè)不好的信號(hào)，表明燃燒效率低，碳排放高。然而，未來(lái)健康安全的氫氣火焰將是明朗的黃色/橙色。

2）火焰?zhèn)让鏈囟龋?/span>天然氣火焰四周都很熱，而氫氣火焰的側(cè)面明顯較為涼爽。這是由于氫氣比天然氣上升得更快，輻射熱更小，因此氫氣火焰向周圍散發(fā)的熱量更少，更多的熱量能傳至廚具內(nèi)。

氫能爐具用于燒水

氫能爐具用于炒菜

此外，爐具還配備了安全功能，如當(dāng)燃燒器意外打開時(shí)，灶臺(tái)上會(huì)有LED指示燈顯示。氫氣是天然無(wú)味的，但與天然氣一樣，如果供應(yīng)給公眾家庭，會(huì)在其中加入一種氣味，以便用戶發(fā)現(xiàn)泄漏。當(dāng)然，目前也有家用的氫氣探測(cè)器正在開發(fā)過(guò)程中，相信在未來(lái)能夠提供更安全的保障。

其實(shí)，在此前，瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（EMPA）就開發(fā)了一個(gè)氫能爐灶，與上述氫能住宅中爐具不同的是，該爐灶的外觀更像一個(gè)電磁爐。

EMPA氫能爐灶

該爐灶利用氫氣催化燃燒所產(chǎn)生的熱量工作。催化氫氣燃燒是一種涉及異質(zhì)催化劑的全氧化反應(yīng)，它非常適用于需要避免火焰的應(yīng)用場(chǎng)景。在EMPA的氫能爐灶中，高度多孔的SiC板上涂有鉑金作為氫氣催化燃燒催化劑。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以從多孔SiC板的底部提供氫氣，從頂部提供空氣。燃料和氧化劑只在多孔的燃燒區(qū)混合以防止不受控制的燃燒的發(fā)生。

EMPA氫能爐灶構(gòu)造原理示意圖

氫能壁爐

在這座氫能住宅中，還安裝了一個(gè)來(lái)自Gazco的氫能壁爐。除了點(diǎn)火時(shí)&34;吱吱啪啪&34;的聲音外，氫能壁爐的外觀和體驗(yàn)與天然氣壁爐并無(wú)不同。這個(gè)原型壁爐用溫暖的橙色光芒照亮了房間，并且能夠迅速釋放大量的熱量，溫暖它所在的房間。

Gazco氫能壁爐

同時(shí)，為了保證氫氣使用的安全性，該氫能住宅還安裝了Fastsense公司生產(chǎn)的氫氣傳感器。它的工作原理類似于一氧化碳報(bào)警器，用于檢測(cè)氫氣泄漏。但與一氧化碳報(bào)警器不同的是，氫氣傳感器必須安裝在天花板上，因?yàn)闅錃鈽O輕，會(huì)飄至室內(nèi)空間的最上方。

整體體驗(yàn)

這座氫能住宅的參觀者表示：“氫能住宅內(nèi)的體驗(yàn)與任何其他現(xiàn)代住宅十分相似。氫能設(shè)施的外觀和操作與我們目前擁有的天然氣設(shè)備并無(wú)不同。” 這也說(shuō)明，隨著技術(shù)的進(jìn)步，家用燃料從天然氣到氫氣的轉(zhuǎn)換雖翻天覆地，但作為用戶端的我們并不需要做出太多行為或習(xí)慣上的改變。

住宅內(nèi)部構(gòu)造

住宅內(nèi)部構(gòu)造

住宅內(nèi)部構(gòu)造

結(jié)語(yǔ)

本期氫奇氫趣，我們介紹了在英國(guó)這座對(duì)外開放的氫能住宅中，供公眾體驗(yàn)的幾款氫能家用產(chǎn)品及一些相關(guān)的產(chǎn)品。事實(shí)上，除了本期提到的公司及其相應(yīng)的產(chǎn)品外，世界各國(guó)還有很多公司致力于各行各業(yè)的脫碳化，我們將在未來(lái)的氫奇氫趣板塊陸續(xù)為大家介紹。

本文參考信息及圖片來(lái)源：

https://cadentgas.com/newsmedia/news/july2021/firsthydrogenhomesopentothepublic

https://www.viessmann.co.uk/heatingadvice/howdohydrogenboilerswork

https://www.which.co.uk/news/2021/11/hydrogenboilersandotherapplianceswhataretheyliketouse/

https://www.youtube.com/watch?v=FW2eg7Tf7I

https://www.youtube.com/watch?v=eO3lzIxCbQA

https://www.vaillantgroup.com/storiesen/greenlightforhydrogen/

拓展知識(shí)：