Преобразователь водорода в электричество, БПЛА переходят на водородное топливо, поделится, RSS
Индекс Ланжелье 2. От типа зависят и химические реакции, которые проходят в самом элементе. Затем десульфурированное сырье смешивается с технологическим паром из котла, нагретое до прибл. При изменении нагрузки или соответственно при запуске агрегата подвод тепла может быть решающим фактором для динамичной работы электрохимического генератора в целом. Perspectives of transition to hydrogen fuel In this article, the author considers the aspects of the transition of road transport to hydrogen fuel.
Принцип работы модели практически такой же, как у автомобилей внутреннего сгорания: подъезжаем к заправке на машине на топливных элементах, заправляемся водородом за несколько минут и уезжаем. Мы не тратим несколько часов, чтобы зарядить батареи. Водородные автомобили также имеют преимущество перед электромобилями с точки зрения реального запаса хода.
Например, один из первых доступных водородных автомобилей Toyota Mirai II преодолела км по дорогам общего пользования. Производитель указывает запас хода км. Кроме того, Toyota может похвастаться тем, что Mirai II очищает воздух, поступающий через воздухозаборники.
Другой серийный водородный автомобиль Hyundai Nexo имеет запас хода на одном баке около км. Автомобиль на водородном топливе, несмотря на несомненные преимущества, имеет недостатки и ограничения. Первая огромная проблема — хранение водорода под огромным давлением таким образом, чтобы он не взорвался. Toyota во втором поколении Mirai справилась с этой проблемой и разработала конструкцию, защищающую бак даже в случае аварии.
На данный момент большой проблемой водородных автомобилей в России является отсутствие заправочных станций. В Германии, например, этот недостаток уже решен: заправиться водородом здесь можно в 92 точках. В США много водородных станций, но практически все они расположены в штате Калифорния. Главная Статьи Водородный автомобиль: что это такое и как он работает Закрыть. Подписывайтесь и получайте только полезные статьи! Водородный автомобиль: что это такое и как он работает Категории.
Водородный топливный элемент В топливном водородном элементе происходит электрохимическая реакция между водородом и кислородом. Оцените статью:. Пока нет комментариев. Написать комментарий. Заявка на подбор. Модель эксплуатируемого автомобиля. Год выпуска. VIN автомобиля. Наименование детали по возможности. Артикул по возможности. Город населенный пункт. Позже станцию ии можно будет установить в существующей диспетчерской.
Кабельная проводка для ПК между контейнером управления и диспетчерской на существующих кабельных лотках не входит в объем поставки. Содержание O2 в дымовых газах непрерывно измеряется анализатором O2, Принцип измерения: Zirkonium-Sonde — циркониевый зонд. Таким образом, во всех случаях частичной нагрузки гарантируется экономичная работа печи риформинга. Второй анализатор O2 SIL1 предусмотрен из соображений безопасности. Обычно, если содержание CO не превышает предельных в продукте H2, можно гарантировать, что все другие примеси также находятся в допустимых пределах.
Поэтому постоянно работающий анализатор CO на основе инфракрасного метода измерения предлагается в качестве опции. Анализатор с газовым детектором будет установлен внутри контейнера управления или в шкафу.
В случае, если качество вырабатываемого H2 является неудовлетворительным, продукт H2 может быть удален автоматически. Весь КИП, который влияет на рабочие параметры установки, оснащен сигнализацией. Эти аварийные сигналы указывают на отклонение от проектных условий и предупреждают оператора об изменении состояния какого-либо участка установки. Там, где это возможно, сигналы на аварийное отключение снабжены предварительной сигнализацией. Это позволяет оператору в некоторых случаях устранить неисправность до того, как отключение действительно произойдет, и предотвратить останов установки.
Концепция системы аварийной сигнализации состоит в том, чтобы дать оператору достаточное предупреждение о том, что произошло отклонение от проектных условий, чтобы он мог действовать соответствующим образом и, когда это возможно, предотвратить отключение установки. Охранная сигнализация оснащена указателями на экране ПК. Тип тревоги регистрируется в записях об аварийных сигналах. Приборы аварийного отключения система аварийного отключения Несмотря на то, что трудно определить износ оборудования из-за быстрых остановов, считается признается , что при каждом быстром отключении возникает некоторое напряжение материала.
Поэтому упор делается на «ЧП». Там, где это возможно, каждое устройство останова оснащено системой предварительной сигнализации, которая предупреждает оператора о необходимости действий, которые могут предотвратить аварийный останов установки.
Любые параметры управления, отклонение которых от нормы может привести к повреждению катализаторов или оборудования, оснащается устройством отключения, которое автоматически отключает установку до достижения опасного состояния.
Эта система аварийного останова переводит установку в безаварийное состояние. Для обеспечения правильного распределения дымовых газов в топке печи риформинга при низкой производительности процесс осуществляется с большим количеством воздуха.
Предлагаемая система КЦА состоит из 4 адсорберов и запрограммирована на автоматическое регулирование продолжительности цикла при изменении производительности установки. Для КЦА будут использоваться клапаны Samson.
Основное назначение системы управления подачей в печь риформинга - поддерживать правильное соотношение потока пара и углерода в сырье. Крайне необходимо, чтобы всегда, даже во время изменения нагрузки, в печь риформинга подавалось достаточное количество пара.
Таким образом, система управления обеспечивает:. В основе концепции системы контроля топлива лежит требование, что прежде всего необходимо сжигать продувочный газ из блока КЦА. Дополнительное тепло, необходимое для пополнения теплового баланса, поступает от топлива например, природного газа. Вкратце, весь продувочный газ из установки КЦА сжигается в печи риформинга, поток дополнительного топливного газа регулируется через каскадную систему с помощью температуры технологического газа, выходящего из печи риформинга.
При необходимости устанавливаются предохранительные клапаны. На котле дымового газа будет установлен одинарный предохранительный клапан. Спецификация и конструкция классов материалов трубопроводов соответствуют стандарту, разработанному в соответствии со стандартом DIN.
Материал трубы будет подвергнут пескоструйной очистке перед сваркой, а не после сварки. Трубопроводы, фитинги и т. Продольная деформация будет компенсироваться упругой деформацией труб таким образом, чтобы не возникла остаточная деформация или недопустимые напряжения. Соединительный трубопровод поставляется незакрепленным на прямой длине входит в объем поставки. Для защиты изоляции необходимо использовать оцинкованный лист.
Окраска и обработка поверхности Части из углеродистой стали будут: очищены от ржавчины в соответствии с DIN часть 4. Части из нержавеющей стали будут: протравлены и пассивированны; сварные швы перед травлением очищаются щеткой. Материл будет подвергнут пескоструйной очистке перед сваркой, а не после сварки. На оборудование например, реакторы, сосуды, стальные конструкции и т.
Оборудование из нержавеющей стали окрашиваться не будет. Машины, КИП, электрооборудование, и вспомогательные второстепенные компоненты будут окрашены в соответствии со стандартом производителя. Уровень звукового давления ограничен в среднем 85 дБ A на расстоянии 1 м от границы установки при нормальной работе, за исключением компрессора ов природного газа, который может иметь до 87 дБ A. Измерение необходимо проводить в свободной зоне. Приблизительная площадь для установки оборудования 45 м x 30 м плюс площадь для контейнера управления.
Контейнер управления будет установлен на расстоянии 5 м от установки производства H2. Особых фундаментных работ не требуется. Самым тяжелым оборудованием является емкость для продувочного газа при испытании на водонепроницаемость.
Модульная установка получения водорода, представляет серию высокоэффективных установок повышенной безопасности. Она предназначена для автоматической работы с основным упором на надежность и гибкость эксплуатации при минимальном надзоре и техническом обслуживании и длительный срок службы. По желанию возможна удаленное управление завода через интернет. Все оборудование установки предварительно собирается и доставляются в виде сборных единиц, что позволяет сократить время монтажа на месте и сэкономить затраты во время монтажа и ввода в эксплуатацию.
Даже во время пуска и останова компьютерная программа пуска и останова позволяет выполнять операции управления. Объём вырабатываемого водорода определяется установленной мощностью. Ряд компактных серий систем стандартизирован следующим образом:. Установка для производства водорода обычно поставляется с интегрированной секцией очистки воды для получения правильной чистоты и проводимости воды, которая необходима для электролизного стека. Система может быть спроектирована в соответствии с имеющейся мощностью.
Это включает в себя наличие переменной мощности из возобновляемых источников, таких как фотоэлектрические панели или ветровых установок. На данный момент предполагается наличие электропитания В. Пример осушительного блока TSA с адсорбцией при переменной температуре для подготовки водорода от предпочитаемого нами поставщика:. Выделение тепла происходит в результате процесса. Для поддержания оптимальной рабочей температуры и эффективности системы технологический процесс должен освобождаться от выделяемого тепла.
Для отвода тепла в окружающую атмосферу, как правило, используется сухой охладитель. Компактные установки электролиза интегрированы в большие транспортные контейнеры. Установки легко транспортируются и готовы к подключению и работе на месте.
Для контейнеров и оборудования предусмотрено утепление при необходимости и газовый мониторинг в целях безопасности.
Вентиляция снабжена контролем расхода для обеспечения работы оборудования в безопасных условиях зоны. Выходные характеристики водорода измеряются и передаются в местную систему управления.
Автоматизация, управление и защита установки будут осуществляться посредством ПЛК, установленным внутри контейнера. Все необходимые контрольно-измерительные приборы включены в объём поставки и интегрированы в локальную систему управления LCS. Сбор данных, ведение журнала и удалённый доступ включены в объём поставки для целей мониторинга и устранения неполадок.
Рычаги аварийного останова для системы - как снаружи, так и внутри контейнера - будут включены в объём поставки. Персонал компании Интех ГмбХ Intech GmbH всегда готов предоставить дополнительную техническую информацию по установкам для получения водорода.
О компании. Политика в области качества. Принципы работы компании. Возможности и преимущества компании. Наша команда. Этика и ценности компании. Наши заказчики:. Поставляемое оборудование:. Комплексные сервисные услуги.
Техническая информация. Новости компании. Ваш дистрибьютор в СНГ. Партнеры компании. Наши вакансии. О компании Интех ГмбХ. Установки получения производства водорода. Пример нашего технического решения для генератора водорода. Общее описание и способы получения водорода. Учитывая распространение водорода в виде различных соединений, его выделение должно осуществляться в ходе реакций разложения с применением соответствующих химических методов: а реакция разложения метана при создании высокой температуры; б разложение воды также при поддержании высоких температур; в разложение сероводорода в высокотемпературных условиях; г при взаимодействии металла с кислотой соляная кислота и цинк ; д из гидрида натрия; е извлечение из природного газа и пр.
Получение или выделение водорода в промышленности можно охарактеризовать с помощью ниже приведенных реакций, в виде которых может быть представлено производство водорода: 1. Способ получения из природного газа. При необходимости в промышленности можно осуществлять концентрирование водорода с помощью различных процессов: криогенного; короткоциклового; мембранного.
Получение водорода или его выделение в лабораторных условиях можно охарактеризовать с помощью ниже следующих реакций: 1 При действии кислот на металлы кислота разбавленная.
Сверхчистый газ Выработка водорода под давлением, по требованию, сверхчистого без какой-либо дополнительной очистки. Безопасное, автоматическое функционирование Полностью автоматическая работа, включающая непрерывный мониторинг всех критических параметров для безопасного функционирования без надзора оператора. Общее описание установки производства водорода в помещении.
Генераторы имеют следующие преимущества: низкий удельный расход электроэнергии - 4,2 кВт. Имеется разрешение на применение Ростехнадзора для всех установок. Основные технические характеристики Раб. Примеры предлагаемых установок для получения водорода. Диссоциаторы для получения водорода. Пример технические характеристики : Производство водорода Пример технического решения для генератора водорода. Установка по производству генерации водорода.
Условия окружающей среды Диапазон температур окр. Условия окр. Потребление водопроводной воды 1. Индекс Ланжелье 2. Свободный хлор 0. Fe общ. Взвешенные твердые частицы 0.
Al общ 0. CO 0. Марганец 0. Выходное давление 10 бар изб. Выходное давление 8 бар изб. Диапазон температуры окр. Генератор водорода. Электропитание: 3 х В перемен. Ширина мм Глубина мм Высота мм Вес кг. Установка по производству водорода.
Генерация водорода. Надежность Были приложены специальные усилия, чтобы обеспечить высочайший уровень безопасности для наших заказчиков: Протокол обеспечивает безопасное отключение в случае сбоя в системе управления ПЛК Непрерывная система обнаружения водорода в атмосфере HTA Надежная логическая схема для всех параметров контролируются более 30 параметров Бесперебойный источник питания UPS обеспечивает отключение в случае отключения питания Непрерывный мониторинг чистоты газа HTO Исходно надежная конструкция пассивная безопасность , что позволяет установке осуществлять аварийный сброс давления механически, в случае выхода из строя средств управления.
Воздух КИП Мин. KOH Количество прим. Установка Условия окруж. Описание Спецификация Ед. Кол-во Фильтр 40 ячеек шт. Кислород, который может выходить в воздух, производится вполовину от скорости водорода. Блочно-модульная пусковая установка производства водорода. Исходное сырье: природный газ Монтаж: частично на открытом воздухе, частично в помещении. Наименование Тип Среда Компрессор природного газа Плунжерный Природный газ плюс водород Устройство подачи воздуха на сгорание Радиальный вентилятор с регулируемой частотой воздух, поступающий на сгорание Вентилятор дымового газа Радиальный вентилятор с регулируемой частотой Дымовой газ Центральная воздуходувка Радиальный вентилятор Воздух Компрессор водорода плунжерный Водород.
Установки получение особо чистого водорода. Благодаря установке нескольких горелок, эксплуатационная готовность установки еще больше повышается, поскольку установка может работать в течение короткого периода при частичной нагрузке, например, в случае выхода из строя одной горелки. Низкий расход охлаждающей воды за счет оптимизированной рекуперации тепла в линии технологического газа с помощью ряда теплообменников.
Установка по производству высокоочищенного водорода и кислорода методом электролиза воды. Установленная мощность определяет объём вырабатываемого водорода, кислорода и тепла. Чистота Давление подачи воздуха КИП 6 -8 бар изб. Выход кислорода Влияние на систему Выброс в атмосферу Нет Выход тепла Влияние на систему Выброс в атмосферу Сухой охладитель Интеграция в существующий контур Теплообменник с точками врезки.
Производительность Размеры 25 кВт сравнимы с футовым контейнером. Общая номинальная производительность по водороду. Обеспечивается системой охлаждения с закрытым контуром - макс. Обеспечивается системой охлаждения с закрытым контуром Если не включено: - макс.
В одной точке 1,5 м строительной колонны генерации H 2 , далее все фланцы, клапаны и распределение в объеме продавца. В одной точке 1,5 м колонны генерации H 2 далее все фланцы, клапаны и распределение в объеме продавца.
Впускной клапан, выпускной клапан и перепускной шаровой клапан для блока предохранительного клапана. Давление на выходе из компрессора водорода, бар абс. Среднее расчетное значение. Эксплуатационные данные. Буфер природного газа на выходе. Газоотделитель технологического конденсата.
Устройство предварительного обогрева среды.
Устройство подачи воздуха на сгорание. Радиальный вентилятор с регулируемой частотой. Вентилятор дымового газа. Центральная воздуходувка. Средняя норма потребления при максимальной производительности. Скорость подачи воды для подпитки чистой водой. Качество питьевой воды ВОЗ. Требования по электропитанию. Номинальная потребляемая мощность стека. Расчётное потребление электроэнергии системой; Начало срока службы - окончание срока службы.
Условия окружающей среды и физические характеристики. Связь, данные и контроль. Расчётный уровень шума на расстоянии 1 м. Питьевая вода стандартное качество питьевой воды согласно руководствам, ВОЗ. Водоподготовка и деионизационные картриджи. Охлаждение газа посредством пластинчатого и трубчатого теплообменника. Интеграция в существующий контур. Modern cars in hydrogen are still at the design stage, or rather serial production models are not yet assembled because of the undeveloped fueling infrastructure for hydrogen fuel.
On an industrial scale, getting hydrogen by electrolysis of water is not cheap, so auto companies are not in a hurry to move on to it, expecting a cheaper and easier way to get hydrogen fuel. Байтурсынова, г. Костанай, , Республика Казахстан e-mail: shayahmetov mail. Главное неоспоримое преимущество автомобилей на водороде — это высокая экологичность, так как продуктом горения водорода является водяной пар.
Водород обладает чудесными характеристиками, его почти не применяют на автотранспорте потому, что люди привыкли использовать бензин, хотя он и дорожает с каждым днем. Также ведущие автокомпании постоянно откладывают сроки перехода на водородное топливо, мотивируя это тем, что установки для получения водорода появятся только к году.
Европейские и американские аналитики могут быть правы в этих подсчетах, но есть множество доказательств экстренного перевода на водород целого автопарка.
Применение водорода в качестве топлива началось еще в XIX веке, когда французский изобретатель Франсуа Исаака де Риваз в году разработал самый первый в мире ДВС, потребляющий водородное топливо.
Необходимую электрическую энергию он получал методом электролиза воды. Позже бельгийский изобретатель Жан Жозеф Этьен Ленуар заставил самоходный экипаж двигаться с помощью энергии водорода. Так бы водород и служил бы человечеству в качестве основного топлива, но в году в ДВС стали применять бензин, сведя на нет первые опыты с водородным топливом.
О водороде вспомнили только в блокадном Ленинграде в конце года, благодаря военному технику Б. Шелищу, который предложил использовать отработанный водородный газ от аэростатов для заправки автотранспорта. Всего лишь за неделю группа техников переоборудовала на водородное топливо грузовиков ГАЗ. После войны об этом изобретении снова забыли, перейдя опять на бензин [1].
В годах, когда произошел энергетический кризис, люди опять оценили необходимость альтернативных источников энергии.
Так, на Украинском ИПМ был переоборудован весь автомобильный парк на водородное топливо, отлично. Об успешных экспериментах снова забыли после распада Советского Союза. Главное неоспоримое преимущество автомобилей на водороде - это высокая экологичность, так как продуктом горения водорода является водяной пар. Отсутствие дорогостоящих систем топливоподачи, которые к тому же опасны и ненадежны. Работа электродвигателя на водородном топливе требует водородные преобразователи тока и мощные аккумуляторные батареи, которые весят не мало, а также обладают внушительными габаритами.
Ознакомившись с достоинствами и недостатками водородного топлива можно понять, почему до сих пор откладывается серийный выпуск водородных автомобилей. Однако из-за ухудшающейся экологии этот альтернативный источник энергии может оказаться единственным решением проблемы. От ученых необходима разработка инфраструктуры, обнаружение способа добычи водорода, составление инструкции по эксплуатации водородного топлива.
Мировые производители все же проводят испытание в этой сфере, и даже выпускают автотранспорт на водородном топливе. В ноябре года концерн «Toyota» представил на всеобщее обозрение новый автомобиль - презентабельный седан, который первым был разработан компанией как гибридное водородное авто на топливных элементах. Презентация проводилась в одном из крупнейших автосалонов Токио, где президентом компании было объявлено название оригинального изобретения, «Toyota Mirai», а также были озвучены планы концерна на ближайшее будущее [2].
В основу новой модели была взята «Toyota FCV». При этом основные системы и агрегаты качественно усовершенствовали и модернизировали, создав обособленный шедевр автомобильного производства. Оптимальный клиренс в мм, уютные пропорции четырехместного седана и передний привод довершает базовая комплектация с легкосплавными дисками R17 и уникальной гибридной установкой FCA Именно эта установка позволяет автомобилю производить действия и выполнять свои функции при помощи водородных топливных элементов - при химической реакции между кислородом и водородом, и выработанной вследствие этого электроэнергии.
Электродвигатель новой Toyota Mirai обладает максимальной мощностью в лошадиные силы или киловатт. Вырабатываемое при помощи топливных элементов электричество проходит через специальный повышающий преобразователь.
Далее происходит преобразование постоянного тока в переменный, увеличивая напряжение до вольт. О преимуществах нового автомобиля можно говорить достаточно долго.
Особенно уверенно и выигрышно они выглядят в сравнении с любыми современными транспортными средствами, оснащенными двигателями внутреннего сгорания или гибридами. Даже в сравнении с электромобилями Mirai - более успешный агрегат, учитывая хотя бы то, что электромобили заряжаются несколько часов и проехать на одной подзарядке могут гораздо меньшее расстояние.
Стоимость водородных автомобилей нового поколения по приблизительным расчетам будет колебаться в пределах тысяч долларов. Toyota Mirai поступит в «ин трейд» уже в декабре года для автомобильного рынка Японии , а в странах Европы и Соединенных Штатах продажи водородной Тойоты стартовали в году.
Еще одним не до конца решенным вопросом остается проблема заправки водородных автомобилей при их массовой продаже. В некоторых странах водородные заправочные станции уже начинают появляться, однако широкого развития пока не наблюдается. Например, по всей Европе таких заправок всего 82, в Америке - , в Китае можно насчитать 23 водородные заправочные станции. Hyundai ix35 Fuel Cell, первая в мире серийная модель, оснащенная водородными топливными элементами, станет участником программы по расширению сети водородных транспортных средств Лондона.
Hyundai Motor, будучи одним из главных игроков на рынке водородных разработок для автомобилей, участвует в проекте по расширению сети водородных транспортных средств, охватывающем не только Лондон, но и юго-восток Великобритании. Проект финансируется государством совместно с Советом по технологическому развитию. Инициатива направлена на внедрение гибридного транспорта в постоянное пользование и расширение сети заправок с альтернативным топливом для удобства водителей.
