Hidrogenul Storage - - diverse metode, inclusiv o baterie hidrură
Cea mai mare dificultate este stocarea hidrogenului într-un vehicul. Deoarece hidrogenul este foarte ușoară, greutatea și mărimea cilindrilor metalici existente și metodele de depozitare în ele inacceptabile. Tabel. de mai jos pentru comparație sunt diferite moduri de stocare a hidrogenului. hidrogen lichefiat ocupă un volum mic, dar capacitatea de izolare cu ea este foarte greoaie și costisitoare. In plus, tratamentul cu hidrogen lichid este nesigur și necesită personal specializat. În ciuda progreselor semnificative în stocarea și livrarea hidrogenului lichid, utilizarea sa în autoturismele reprezintă încă o problemă nerezolvată. De asemenea, cantități inacceptabile de pierderi de hidrogen, ca urmare a evaporării tancurilor criogenice.
Metode de stocare a hidrogenului
Starea de fază și o metodă de stocare a hidrogenului
Capacitatea cu hidrogen
Lichidul din Dewar
Legat în hidrură de FeTi + NiMg
Legat în hidrură de FeTi
Presiune gaz 14 MPa
hidrură
Pentru stocarea hidrogenului într-un vehicul este cel mai avantajos să se utilizeze hidruri metalice. Anumite aliaje metalice au o caracteristică la anumite presiuni și saturate cu hidrogen pentru a forma compuși chimici cu ea - hidruri. În procesul de legare a hidrogenului cu metalul generează căldură care trebuie îndepărtată. Pentru a inversa procesul de hidrură de evoluție a hidrogenului ca apa trebuie încălzite pentru a genera abur.
Aceste proprietăți hidruri atunci când sunt utilizate într-o mașină au avantaje în comparație cu alte metode de stocare a hidrogenului. Atunci când conduceți un rezervor de vehicul cu sistem de răcire cu lichid încălzit hidruri sau gazele de evacuare ale motorului. Această căldură se acumulează în hidrurile, dintre care temperatura crește și crește presiunea hidrogenului. Cu toate acestea, atunci când o anumită valoare a presiunii în vas, iar temperatura scade din nou egalizat cu temperatura mediului ambiant. Fig. 1 prezintă diagrame izoterme de „metale - hidrogen“ pentru compușii féti și NiMg. In container FeTi cu o hidrură la o temperatură de - 20 ° C, se stabilește suprapresiune de 0,1 MPa, ceea ce este suficient pentru a furniza hidrogen la dispozitivul de amestecare. Pentru a spori și mai mult presiunea de evoluție a hidrogenului și hidrură necesară pentru încălzirea lichidului de răcire a motorului. O pornire la rece a motorului fără încălzire hidruri astfel posibilă - 20 ° C.
Fig. Condiția 1 NiMg și FeTi echilibru la diferite temperaturi.
Atunci când evoluția hidrogenului folosiți în continuare căldura sistemului de răcire, radiatorul prin sistemul de răcire se va administra cantitatea minimă de căldură și, prin urmare, poate avea o dimensiune mai mică și un ventilator. Prin urmare, sistemul de răcire, în acest caz, poate fi descărcat doar o fracțiune din căldura neutilizată, iar cealaltă parte poate fi acumulat în hidrură pentru a extrage hidrogen.
Căldura acumulată în hidrură, trebuie îndepărtată când vehiculul se încarcă. Poate fi folosit, de exemplu, pentru servicii de apă și încălzire garaj încălzire t. D. Această cale poate fi considerată ca o îmbunătățire a eficienței termice a motorului într-un sens mai larg. Despre echilibru cu motor termic cu baterie hidrură se poate observa din Fig. 2, în cazul în care partea stângă arată un echilibru termic al unui motor convențional și dreapta - motorul alimentat de hidrogen din acumulatorul hidrură. Din cantitatea totală de alimentare a combustibilului la partea Qe motor termic Q utilizat la putere efectivă, Qv - pe unitatea ventilatorului, un Qz este pierdut și evacuate gazele de eșapament și sistem de răcire. În motorul de hidrogen cu o baterie de hidrură din cantitatea totală de căldură Q la puterea efectivă consumată Qe căldură. Qa de căldură este utilizată pentru încălzirea hidrură, căldură Qz pierdut.
Fig. 2 baterii de căldură motoare echilibru hidrură sau fără ea.
Astfel hidrură este o dublă acțiune. Atunci când încărcați o hidrură cu hidrogen, căldura îndepărtată din ea când este „încărcat“ căldura eliminată din acesta hidrogen. În consecință, în aceeași formă și dimensiunea bateriei servește două funcții. În anumite combinații ale diferitelor hidrurile pot fi realizate fără sistemul de răcire al radiatorului motorului cu ventilatorul.
hidrură de FeTi constă dintr-un fier relativ greu și titan, și, prin urmare, masa acumulată în hidrogen în acesta este de doar 2% din aprovizionare proprie a bateriei, care este un raport foarte nefavorabil. Cea mai bună corelare hidrură caracteristică NiMg, inclusiv magneziu ultraușoare; În prezent, există hidruri mai potrivite sunt intensive.
Relativ ușor hidrură de NiMg începe să producă o cantitate acceptabilă de hidrogen în timp ce încălzirea până la aproape 350 ° C, numai gazele de eșapament pot fi încălzite la o temperatură de hidrură. Dacă pornirea la rece a motorului astfel condițiile de temperatură în vehicul și, prin urmare, nu există nici o altă sursă de hidrură să fie încălzită. În acest caz, combinația acceptabilă a două hidruri în special FeTi hidruri asigură pornirea la rece și hidrură de NiMg - alimentare cu hidrogen atunci când vehiculul se deplasează, datorită încălzirea hidruri gazelor de evacuare rezervor ale motorului, așa cum se arată în Fig. 3.
Fig. 3 Utilizarea combinată a hidruri FeTi și NiMg.
Combinația acestor două hidruri permite, în plus încălzirea sau răcirea interiorului vehiculului atunci când motorul este oprit. Dacă interconectează două rezervor hidrură, hidrogenul se va deplasa în afara containerului cu un FeTi hidrură, unde o presiune mai mare într-un rezervor NiMg hidrură cu presiune mai mică. Un rezervor cu o presiune mai mare va elibera hidrogen, și, prin urmare, se răcește, în timp ce un recipient de presiune mai mică va fi umplut cu hidrogen, și, prin urmare, încălzit. Dacă aerul aer condiționat furnizat o cabină de vehicul, hidrură suflă rezervoarele de aer cald, este posibil să se asigure temperatura dorită în habitaclu, când motorul oprit. Un rezervor de clătire NiMg, cu toate acestea, va fi asociat cu unele pierderi de hidrogen.
Toate aceste proprietăți ale hidruri trebuie luate în considerare atunci când se compară motoarele de hidrogen cu alte unități alternative.
hidrid cu FeTi, prezentat schematic în Fig. 3, este un cilindru de oțel umplut cu granule de un compus metalic. Pentru un transfer de căldură mai bun în centrul bateriei, de asemenea, este o conductă prin care lichidul de răcire. Atunci când cantitatea crește de umplere (cu care trebuie să fie luate în considerare la proiectarea) încărcarea bateriei, iar materialul de umplutură este transformată într-o pulbere. durabilitatea sa nu este limitată.
a se vedea, de asemenea,
Reducerea greutății mașinii
Greutatea a vehiculului exercită o influență semnificativă asupra eficienței sale de operare, precum rezistența la rulare, proprietățile dinamice și Gradeabilitate.
Impozitul pe electrice în România
- # 8634; Matskerle Yu Modern masina economic / Per. cu Cehia. V. B. Ivanova; Ed. AR Benediktova. - M. Inginerie Mecanica, 1987. - 320 p. il .// Pp. 299-301 (o carte este în bibliotecă a site-ului). - Aprox. icarbio.ru