Polttokennojen generaattori

Polttokennot ovat lupaava, kestävä, luotettava ja ympäristöystävällinen sähköenergian lähde. Polttokenno (tai sitä kutsutaan myös sähkökemialliseksi generaattoriksi) on laite, joka muuntaa polttoaineen kemiallisen energian sähköenergiaksi sähkökemiallisen reaktion aikana. Ihannetapauksessa on välttämätöntä, että vety on välttämätön, jotta polttoainekenno toimii polttoaineena. Tällaisen polttoaineen tuotanto ja varastointi on kuitenkin melko kallista. Siksi "kannettavat" polttokennojen generaattorit toimivat vetyä sisältävällä polttoaineella. Tällaisena polttoaineena voidaan käyttää tavanomaisia ​​hiilivetyjä: metaania, butaania, propaania, metanolia, bensiiniä.

Kun käytetään vetyä polttoaineena, kemiallisen reaktion tuotteet ovat halutun sähkön lisäksi lämpö ja vesi. Tässä tapauksessa tällainen generaattori on täysin vaaraton ympäristölle. Kun polttoaineena käytetään hiilivetyjä (esimerkiksi propaania), myös hiilen ja typen oksidit vapautuvat ympäristöön. Niiden arvo on kuitenkin huomattavasti alhaisempi kuin normaalin palamisen aikana.

Laite ja toimintaperiaate

Polttokennojen generaattori koostuu:

  • polttoaineen prosessori
  • sähköntuotanto-osiot
  • jännitemuuntaja

Polttoaineen prosessori muuntaa hiilivetypolttoaineen vedyksi, joka on välttämätön sähkökemiallisen reaktion (uudistus) kannalta. Laitteen pääelementti on uudistaja. Esimerkiksi uudistusaineeseen tuleva maakaasu reagoi vesihöyryn kanssa erittäin korkeissa lämpötiloissa (noin 900 ° C) ja korkeassa paineessa katalyytin (nikkelin) läsnä ollessa. Muuntamiseen tarvittava höyry muodostuu kondensaatista polttokennon toiminnan vuoksi. Samalla käytetään lämpöä, joka myös vapautuu työnsä tuloksena.

Energiantuotanto-osa on generaattorin pääosa. Se koostuu erilaisista polttokennoista, joiden elektrodit sisältävät platinakatalyytin. Näiden solujen avulla saadaan vakio sähkövirta.

Jännitteenmuunnin Polttokennojen tuottama tasavirta on epävakaa, sillä on matala jännite ja suuri virrankulutus. Jännitemuuntajaa käytetään muuntamaan se standardien mukaiseksi vaihtovirraksi ja suojaamaan sähköpiiriä erilaisilta häiriöiltä.

Tällaisessa generaattorissa noin 40% hiilivetypolttoaineen energiasta voidaan muuntaa sähköenergiaksi. Lisäksi 40% polttoaineen energiasta muunnetaan lämpöenergiaksi. Sitä voidaan käyttää huoneen lämmittämiseen ja samaa vettä vesihuollossa. Siksi tällaisen generaattorin kokonaistehokkuus voi nousta 80%: iin.

Polttokenno- generaattorin etu on:

  • voi olla sähkön ja lämmönlähteen lähde;
  • korkea hyötysuhde 50%. Ja jos käytät työn tuloksena saatua lämpöä, kaikki 80%;
  • tärinän ja melun puute;
  • vähimmäismäärä epäpuhtauksia;
  • luotettavuus (ei liikkuvia osia)
  • helppokäyttöisyys

Haitat ja ominaisuudet:

  • suhteellisen korkeat kustannukset;
  • vetyä käytetään tehokkaimmin polttoaineena;

Asuntovaunujen lisävarusteiden valmistajat kiinnostuivat muodikkaista ja moderneista teknologioista ja julkaisivat useita kehitystään.

Truma VeGa

Saksalainen Truma, joka on erikoistunut kaasu- ja sähkökäyttöisiin asuntovaunuihin, kehitti yhdessä IMM: n Microtechnique-instituutin kanssa Truma VeGa -polttokennotehon. Ajatuksena oli tehdä kohtuuhintainen generaattori uudelle, yhä suositummammalle polttokennoteknologialle massan kuluttajalle. Järjestelmä sai hopean F-CELL-palkinnon vuonna 2007 ja palkinnon Bavarian Energy -näyttelyssä vuonna 2008. Yleinen julkinen teknologiatuote esiteltiin näyttelyssä Caravan Salon vuonna 2012 Düsseldorfissa. Samana vuonna alkoi sen massatuotanto ja myynti.

Vega tuottaa vetyä ja muuntaa sen sähköksi, ja se käyttää nestekaasua (propaani / butaani). Laitteen suurin suorituskyky on 250 W / h tai 6 kW / vrk. Siten VeGa mahdollistaa samanaikaisesti lukuisten energiankuluttajien käytön liikkuvassa kodissa. Standardista, täynnä propaania, 11 kg. VeGa pystyy puristamaan jopa 28 kW sähköä. Siten, riippuen sähkönkulutuksesta, voit elää itsenäisesti jopa useita viikkoja.

Järjestelmä toimii täysin automaattisesti. Heti kun akun jännite "alenee" normaalin alapuolella, Vega käynnistyy ja lataa akun virralla jopa 20 A. Oikea latausvirta voidaan sovittaa erilaisiin paristoihin (happo, alkali, helium). Kun optimaalinen jännite on saavutettu akun liittimissä, VaGa palaa valmiustilaan. VeGa-polttokenno- generaattoria voidaan myös pakottaa käynnistymään. Värillisellä kosketusnäytöllä näkyvät kaikki tarvittavat toimintaparametrit: latausvirta, akun jännite ja käyttövälit.

Tämän järjestelmän etuna muihin vaihtoehtoisiin energialähteisiin (aurinkopaneelit ja tuulivoimalat) on käytettävien raaka-aineiden (propaani / butaani) saatavuus ja suhteellinen halpaus, vakavuus milloin tahansa vuorokauden aikana laajalla lämpötila-alueella.

Ja nyt noin surullinen. Truma Vegan markkina-arvo Moveran luettelossa oli 7 000 euroa. Liian korkea hinta uusille teknologioille, jopa eurooppalaiselle asuntovaunulle. Myynti oli hyvin hidasta. Truma VeGa katosi hakemistojen sivuilta vuonna 2015. Tänään Truma yrittää olla muistamatta tätä järjestelmää.

EFOY

EFOY on onnistunut kehittämään ja myymään polttoainekennoja. Tärkein ero Truma Vegasta on, että raaka-aineiden (polttoaine) laatu EFOY-generaattorit käyttävät metanolia (metyylialkoholi CH2OH). Valmistaja myy metanolia 5 ja 10 litran säiliöissä. (Movera-katalogin hinta on 30 ja 45 euroa). 5 litraa metanolia riittää tuottamaan 5,5 kW sähköä.

Matkailuautoihin ja asuntovaunuihin EFOY tuottaa 3 tyyppistä generaattoria:

  • Mukavuus 80. Suurin teho - 40 wattia. Kapasiteetti - 80 Ah päivässä. Latausvirta - 3,3 A. Kustannukset (Movera) - 2600 euroa
  • Mukavuus 140. Suurin teho - 72 wattia. Kapasiteetti - 140 Ah päivässä. Latausvirta - 6 A. Kustannukset (Movera) - 4000 euroa
  • Comfort 210. Suurin teho - 105 wattia. Kapasiteetti - 210 Ah päivässä. Latausvirta - 8,8 A. Hinta (Movera) - 5600 euroa

Samoin kuin VeGa, EFOY: llä on automaattinen lataustoiminto akussa ja se aktivoidaan vain tarvittaessa.

Ihmisarvoa. Generaattori on hiljainen ja ympäristöystävällinen. Se tuottaa vain lämpöä, vesihöyryä ja hyvin vähän hiilidioksidia. Se toimii päivästä riippumatta lämpötila-alueella - 10 ° C - +40 ° C.

EFOY valmistaa myös Pro-sarjan generaattoreita teolliseen mittakaavaan.

Haittoja. ei ole vielä ratkaissut polttokennojen hinnoittelua. Polttokennojen solujen katalysaattorina käytetään kalliita materiaaleja - platinaa, joka luonnollisesti vaikuttaa hintaan.

On huomattava, että metanolipolttoainekennot ovat EFOY: n lisäksi mukana useissa yrityksissä. Toshiba esittelee pienikokoisia metanolipolttoainekennoja teho-ohjaimiin, puhelimiin ja kannettaviin tietokoneisiin. Etanolipolttoainekennot ovat selvästi todennäköisimmin korvaavia tavanomaisia ​​paristoja.

Katso video: PEM Fuel Cell: How it works (Joulukuu 2019).

Loading...

Jätä Kommentti