avatar_DragonTM

Виды и классификация топливных элементов.

Автор DragonTM, 20 Дек. 2017 в 20:08

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

DragonTM

Поскольку топливные элементы вещь малоизвестная в широких кругах, то здесь будет FAQ и возможно основные достижения и реальное положение дел на текущий момент.
Основное преимущество топливных элементов, это прямое получение электричества из химической энергии, минуя процесс горения, как в традиционных способах получения электричества.
1. Основные типы топливных элементов и их особенности
Спойлер
- Щелочные. Электролит - водные растворы щелочей. Работают на водороде при температуре 100-250 градусов Цельсия.
- Фосфорно-кислотные. Электролит - полимерные материалы пропитанные ортофосфорной кислотой. Работают на водороде при температуре 150-250 градусов Цельсия.
- Высокотемпературные на расплаве карбонатов. Работают на водороде, углеводородах и СО при температуре 500-700 градусов Цельсия.
- Твердооксидные. Электролит керамический, обычно циркониевый допированный иттрием. Работают на водороде, метане и другой органике при температуре 700-1000 градусов Цельсия все это превращается в синтез-газ.
- Низкотемпературный с полимерной мембраной. Электролит - протонообменные мембраны. Работают на водороде и метаноле при температуре до 100 градусов Цельсия (обычно 80).

Два последних типа, на сегодняшний день являются наиболее перспективными. Высокотемпературные обладают высоким КПД, но громоздкие. А низкотемпературные имеют КПД пониже, но обладают высокой удельной емкостью и мощностью превышающей современные литиевые аккумуляторы.
2. Словарь сокращений (в скобочках на английском)
Спойлер
ТЭ (FC) - Топливный Элемент (Fuel Cell)
ТОТЭ (SOFC) - ТвердоОксидный Топливный Элемент (Solid Oxide Fuel Cell)
(PEMFC) - это низкотемпературные водородные ТЭ с полимерной мембраной, встречал вариант твердополимерные (расшифровки две, или Proton Exchange или Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)
Мои байки - https://electrotransport.ru/index.php?topic=35001.0
Новый проект электромотоцикла - https://electrotransport.ru/index.php?topic=51461.0

DragonTM

Здесь можно подписаться и скачать последнюю версию бесплатного обзора по рынку топливных элементов в мире на английском языке.
http://www.fuelcellindustryreview.com/
А я попробую оставлять здесь самые интересные моменты на русском.
Мои байки - https://electrotransport.ru/index.php?topic=35001.0
Новый проект электромотоцикла - https://electrotransport.ru/index.php?topic=51461.0

LeoDron

Цитата: DragonTM от 20 Дек. 2017 в 20:08Высокотемпературные обладают высоким КПД, но громоздкие. А низкотемпературные имеют КПД пониже
Здесь  можно поспорить, потому что мне кажется, что высокотемпературные должны иметь ниже КПД, потому что требуют дополнительной энергии для нагрева до высокой температуры. Именно это и должно делать низкотемпературные топливные элементы более перспективными?
«Конёк Горбунoк»-Колёса: 16"; Single speed: 48/12T; 2MК (YOUE,250W,8Т); Kонтролёры: 2xКТ 14A; Батарея:36В/27Ач; Вес: ~150 кг; Макс. ск. : 28 км/ч
Симулятор: https://www.ebikes.ca/tools/simulator.html?bopen=true&motor_b=MG01_STD&motor=MG01_STD&batt=B3614_PF&batt_b=B3614_PF&autothrot=false&cont=cust_14_50_0.1_V&cont_b=cust_14_50_0.1_V&mass=150&mass_b=150&hp=0&hp_b=0&throt=100&grade=&grade_b=0&k_b=1&throt_b=100&whee&wheel_b=16i&wheel=16i&add=true&blue=Lbs

DragonTM

[user]LeoDron[/user], на сколько знаю, нет, т.е. все написано правильно. Есть много вопросов к тому как считать КПД. И считают его зачатую не для одной ячейки, а для целого комплекса. Та энергия которая можно сказать тратится на нагрев высокотемпературного ТЭ может возвращаться в виде электрической через турбины или использоваться в качестве тепловой, если это ТЭЦ. В низкотемпературных когеннерация исключается из-за отсутствия необходимых для этого температур.
Мои байки - https://electrotransport.ru/index.php?topic=35001.0
Новый проект электромотоцикла - https://electrotransport.ru/index.php?topic=51461.0

LeoDron

 Спасибо. Кажется понял о чем вы. Похоже, что мало что за тридцать пять лет, когда я заканчивал химфак поменялось. Мечта человечества, запустить электроны, которые участвуют в химической реакции по проводам, а не воздух греть. Мне кажется, правильно КПД считать, как отношение полученного электричества к энергии химической реакции. Буду разбираться.
«Конёк Горбунoк»-Колёса: 16"; Single speed: 48/12T; 2MК (YOUE,250W,8Т); Kонтролёры: 2xКТ 14A; Батарея:36В/27Ач; Вес: ~150 кг; Макс. ск. : 28 км/ч
Симулятор: https://www.ebikes.ca/tools/simulator.html?bopen=true&motor_b=MG01_STD&motor=MG01_STD&batt=B3614_PF&batt_b=B3614_PF&autothrot=false&cont=cust_14_50_0.1_V&cont_b=cust_14_50_0.1_V&mass=150&mass_b=150&hp=0&hp_b=0&throt=100&grade=&grade_b=0&k_b=1&throt_b=100&whee&wheel_b=16i&wheel=16i&add=true&blue=Lbs

eddddddy

ТЭ вроде изнашиваются так же  как и АКБшки, когда я интересовался ими они не были экономически целесообразными, щас не знаю

DragonTM

[user]eddddddy[/user], они и сейчас экономически не целесообразны. Цена просто космос, но по удельной емкости круче аккумов. Рекорды полета беспилотников на них ставят.
А еще они очень экологически-целесообразны.
Мои байки - https://electrotransport.ru/index.php?topic=35001.0
Новый проект электромотоцикла - https://electrotransport.ru/index.php?topic=51461.0

eddddddy

Цитата: DragonTM от 21 Дек. 2017 в 15:04Здесь можно подписаться и скачать последнюю версию бесплатного обзора по рынку топливных элементов в мире на английском языке.
http://www.fuelcellindustryreview.com/
можно его на форум? не хочется подписываться, описываться...

eddddddy

Цитата: DragonTM от 20 Дек. 2017 в 20:08Основные типы топливных элементов
а спиртовой к чему относится? http://oldoctober.com/ru/fuel_cells/



вот в вики

в продаже почему-то нет, хотя это по-моему был бы самый доступный портативный генератор.

DragonTM

Цитата: eddddddy от 15 Май 2018 в 02:55а спиртовой к чему относится?
Обычно к
Цитата: DragonTM от 20 Дек. 2017 в 20:08Низкотемпературный с полимерной мембраной. Электролит - протонообменные мембраны. Работают на водороде и метаноле при температуре до 100 градусов Цельсия (обычно 80).
Видео позже посмотрю, уточню.
Мои байки - https://electrotransport.ru/index.php?topic=35001.0
Новый проект электромотоцикла - https://electrotransport.ru/index.php?topic=51461.0

eddddddy

там в вики что и а видео — спирт подаётся непосредственно на мембрану.

DragonTM

[user]eddddddy[/user], все таки видео скорее всего не в тему. Во-первых, очень мало информации что за металлы. Во вторых, ЭДС топливного элемента на спирту теоретически возможный порядка 1,2 вольт (на видео 1,86). Т.е. спирт тут явно не является топливом.
Мои байки - https://electrotransport.ru/index.php?topic=35001.0
Новый проект электромотоцикла - https://electrotransport.ru/index.php?topic=51461.0