На главную страницу портала Know-House.Ru
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ "НОУ-ХАУС.ру" На главную страницу   Карта сайта
Новости от НOУ-ХАУС.ру | Форум по строительству | Объявления | Реклама у нас | Наши координаты | Карта сайта
   
Системы отопления Теплогенерирующие системы  
Водяное, паровое или электрическое отопление | Физическое тепло | Трубы и дымоходы | Резервуары для дизельного топлива | Солнечные коллекторы | Генераторы тепла на основе топливных элементов | Тепловые насосы | Тепло-, электростанции | Системы, основанные на сгорании древесной щепы |

Генераторы тепла на основе топливных элементов



Топливные элементы - это многообещающий способ производства энергии в будущем. Особый интерес высокотемпературные топливные элементы представляют для комплека зданий. Топливные элементы преобразуют природный газ с коэффициентом полезного действия более 50% в электричество, при этом образуются высокотемпературные отработанные газы, которые могут использоваться для систем отопления. Несколько подобных устройств уже появилось на рынке, другие все еще находятся на стадии испытаний. Эти устройства представляют собой альтернативное решение проблемы объединения тепло- и электростанций. В отличие от обычных систем с механическим приводом, такие системы не выделяют оксидов азота, они работают практически бесшумно, а коэффициент полезного действия сопоставим с коэффициентами полезного действия теплоэлектроцентралей.

В основе принципа работы топливного элемента лежит беспламенное сжигание природного газа или водорода в электролите. Топливные элементы обычно различают по используемому электролиту. В некоторых случаях их также различают по рабочей температуре (высоко- и низкотемпературные топливные элементы). Для теплоэлектроцентралей могут использоваться следующие типы топливных элементов: фосфорно-кислый топливный элемент, топливный элемент с расплавленным карбонатным электролитом, твердооксидный топливный элемент. Топливные элементы с расплавленным карбонатным электролитом и твердооксидные топливные элементы являются высокотемпературными (600 oС и 800 oС, соответственно).

Несмотря на то, что фосфорно-кислые топливные элементы являются самыми технически совершенными, они имеют наименьший электрический коэффициент полезного действия (коэффициент полезного действия системы составляет 40%). Топливные элементы данного типа широко представлены на рынке. Топливные элементы с расплавленным карбонатным электролитом в настоящее время используются в некоторых экспериментальных установках, однако некоторые проблемы, связанные с утечками и коррозией требуют решения.

Твердооксидные топливные элементы в настоящее время находятся на стадии испытаний. В отличие от фосфорно-кислых топливных элементов и топливных элементов с расплавленным карбонатным электролитом, в которых жидкий электролит содержится в твердой матрице, электролитом для твердооксидного топливного элемента служит твердый керамический компонент. Элемент состоит из керамического электролита диоксида циркония (0.2 мм), обладающего ионной проводимостью, и состоящих из электропроводящей металлокерамики пористых электродов (0.3 мм),, которые соединены друг с другом (Рис.51.1).

Кислород поступающего воздуха ионизируется в катодном пространстве при температуре приблизительно 800oС, другими словами, молекулы кислорода присоединяют к себе электроны. Затем ионы кислорода диффундируют в соответствии с результирующим коэффициентом концентрации через электролит к аноду. Там ионы кислорода взаимодействуют со смесь природного газа (СН4), водорода (Н2) и оксида углерода (СО), образующего СО2 и воду с выделением тепла. Лишние электроны ионов кислорода также освобождаются и возвращаются на катод через внешнюю электрическую цепь. Напряжение постоянного тока, возникающее между двумя

электродами, не превышает 1В, поэтому для того, чтобы получить требуемое напряжение на выходе необходимо соединить последовательно большое количество топливных элементов. Для этого топливные элементы располагаются друг за другом. Оптимизация тока в модуле позволяет получить тепловую энергию, используемую для предварительного нагрева поступающего воздуха, обработки природного газа (преобразование природного газа и воды в СН4, Н2 и СО), нагревания и последующего сжигания неиспользованного природного газа (рис. 51.2). Последнее используется в концепции Hexis (разработанной компанией Sulzer Innotec, Винтертур, Швейцария). Схематическое изображение описанной установки дается на рис. 52. В настоящее время такие системы все еще остаются очень дорогостоящими, и только внедрение в производство массовых серий таких устройств позволит обеспечить благоприятное соотношение цена-качество. Тем не менее, это очень многообещающая технология для будущего.


Рис 51.1

Принципмальная схема топливного элемента Ионы кислорода, образованные при ионизации воздуха, движутся от катода через электролит к аноду и вступают в реакцию с переработанным природным газом, в результате которой выделяется электрическая и тепловая энергия.

Рис 51.2 Секция пакетированного элемента в разрезе Только после пакетирования нескольких элементов получается устройство, удовлетворяющее требуемым эксплуатационным характеристикам (кВт- диапазон)

Рис 52
Диаграмма установки с топливными элементми
1.Пакет топливных элементов
2.Камера предварительного нагрева воздуха
3.Запускающая и дополнительная горелка
4.Обработка природного газа
5.Теплообменник отработанных газов
6.Регулирующие устройства, преобразователь постоянного/переменного тока

 


Дополнительные материалы из раздела "Техническая Инфотека по строительству"
 
Подраздел: "4.1.7 Тепловые насосы"
 Фирма:
 Описание представленных материалов:
Просмотреть:
Скачать

  • VAILLANT 
  • Видео материалы «Инновации Vaillant. Системы горячего водоснабжения и обогрева частного дома»  
  •  
     
     
  • Видео материалы «Инновации Vaillant. Тепловые насосы»  
  •  
     
     
  • Инновационный каталог Vaillant (тепловые насосы, солнечные коллекторы, водонагреватели, регуляторы отопления) 
  •  
     
     
  • Тепловые насосы  
  •  
     
     
  • Видео материалы «Тепловые насосы»  
  •  
     
     
  • Сертификаты. Тепловые насосы Vaillant  
  •  
     

  • VIESSMANN
  • Чугунные традионные котлы Vitogas
  •  
     
     
  • Тепловые насосы
  •  
     
     
  • Примеры схем отопительных установок. Часть III 
  •  
     
     
  • О фирме Viessmann. Комплексная программа Efficent plus. Референции Viessmann. Проспект «Паровые котлы Viessmann» 
  •  
     

  • Вольф Энергосберегающие системы
  • Тепловые насосы
  •  
     





     

    Новости в формате rss:
    Строительство:
    экспорт новостей

    Виджет - новости строительства

    Подпишитесь на нашу рассылку!
    KNOW-HOUSE.RU строительные материалы и технологии
    Subscribe.ru





      | конструктивные системы | фундаменты | стены и фасады | перекрытия | крыши | окна | двери и ворота | лестницы | балконы и лоджии | мансарды | полы | потолки | перегородки | зимние сады | гидро- и пароизоляционные материалы | теплоизоляционные материалы | звукоизоляционные материалы | подготовка к отделке | отделочные материалы | Искусственный камень | керамическая плитка и натуральный камень | краски | стекло | огнезащитные материалы | бетоны | отопление зданий | электрическое оборудование | вентиляция и кондиционирование | канализация | лифты и эскалаторы | Маркет строительных товаров | техническая инфотека | конференции по строительству | ГОСТы и СНиПы | строительные выставки | каталог товаров и фирм | программы для проектировщиков | архитектурные конкурсы | центры повышения квалификации | книги по строительству | проекты коттеджей | предыдущая версия сайта | новости от НOУ-ХАУС.ру | Строительные калькуляторы | Проекты домов заводской готовности  
      ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ "НОУ-ХАУС.ру" На главную страницу   Карта сайта
    Copyright 2000-2010 © www.know-house.ru. All rights reserved


    Рейтинг@Mail.ru