Водородът съхранение - - различни методи, включително батерия хидрид
Най-голямата трудност е съхранение на водород в превозно средство. Тъй водород е много лек, теглото и размерите на съществуващи метални цилиндри, и методи за съхранение в тях неприемливи. Таблица. долу за сравнение са различни начини за съхранение на водород. Втечнен водород заема малък обем, но капацитета на изолация с това е много тромаво и скъпо. В допълнение, лечението с течен водород е безопасна и изисква квалифициран персонал. Въпреки значителния напредък при съхранение и доставка на течен водород, неговото използване в леки автомобили все още представлява неразрешен проблем. Също неприемливи количества загуби водородни в резултат на изпаряване на криогенни резервоари.
Методи за съхраняване на водород
Състоянието на фаза и метод за съхранение на водород
Капацитет с водород
Течността в Dewar
Обвързани в хидрид FeTi + NiMg
Обвързани в хидрид FeTi
Газ под налягане 14 МРа
хидрид батерия
За съхранение водород в превозното средство е най-изгодно да се използва метални хидриди. Някои метални сплави имат функция на някои натиск и наситен с водород до образуване на химични съединения с нея - хидриди. В процеса на водородно свързване с метала генерира топлина, която трябва да се отстрани. За да се промени процеса на отделянето на водород хидрид като вода се загрява до генериране на пара.
Тези хидриди свойства, когато се използват в кола имат предимства в сравнение с други методи за съхранение на водород. При движение резервоар превозно средство с охладителна система хидриди загрятата течност или отработените газове на двигателя. Тази топлина се натрупва в хидриди, температурата на която се издига и увеличава налягането на водород. Въпреки това, когато определена стойност на налягането в съда и температурата пада отново изравни с температурата на околната среда. Фиг. 1 показва диаграми на изотермични "метал - водород" за FeTi и NiMg съединения. В FeTi контейнер с хидрид при температура от - 20 ° С се определя свръхналягане от 0,1 МРа, което е достатъчно да предостави водород към смесителното устройство. За по-нататъшно повишаване на налягането на отделянето на водород и хидрид необходимо да се нагрява охлаждане на двигателя течност. Студен старт на двигателя без нагряване хидриди така възможни до - 20 ° С
Фиг. Състояние 1 NiMg и FeTi равновесие при различни температури.
Когато отделянето на водород допълнително използва топлината на охлаждащата система, радиатора през охладителната система ще бъде дадено минимално количество топлина и поради това може да има по-малък размер и вентилатор. Следователно, системата за охлаждане в този случай може да се освобождава само част от неизползваната топлина, а от друга страна може да се натрупва в хидрид за извличане на водород.
Heat, натрупани в хидрид, трябва да бъдат премахнати, когато превозното средство се зарежда. Може да се използва, например за отопление услуга вода и отопление гараж т. Г. Този път може да се разглежда като подобрение на температурната ефективност на двигателя в по-широк смисъл. За топлинната мотор баланс с хидрид на батерията може да се види от фиг. 2, където отляво показва топлинен баланс на конвенционален двигател, а дясната - мотор захранва от водород от хидрид акумулатора. От общото количество на подаване на гориво към двигателя топлина Q Qe част, използвана в ефективна мощност, Qv - на устройството вентилатор, QZ се губи и разрежда отработените газове и охлаждащата система. В водород двигателя с хидрид батерия от общото количество топлина Q за ефективното енергия, консумирана топлина Qe. Qa топлина се използва за нагряване на хидрид, топлина QZ загуби.
Фиг. 2 топлинния баланс двигатели хидрид батерия или без него.
Така хидрид батерия е двойно действащ. Когато зареждането на хидрид с водород, топлината се отстранява от нея, когато е "зареден" топлина отстранява водород. Следователно, в една и съща форма и размер на батерията има две функции. В някои комбинации от различни хидриди може да се постигне без охлаждаща система на радиатора двигател с вентилатор.
FeTi хидрид се състои от относително тежки желязо и титан, и поради това масата се натрупва в водорода в него е само 2% от собственото си захранване на батерията, което е много неблагоприятно съотношение. Най-добрата корелация характеристика хидрид NiMg, включително свръхлеки магнезий; В момента има повече подходящи хидриди са интензивни.
Сравнително лесно хидрид NiMg започва да се получи приемливо количество на водород при нагряване до почти 350 ° С отработените газове може да се нагрява само до температура хидрид. Ако студено стартиране на двигателя такива температурни условия в превозното средство и следователно няма друг източник на хидрид, за да се нагрява. В този случай, приемлива комбинация от две хидриди в частност FeTi хидрид осигурява студен старт и хидрид NiMg - доставка водород, когато превозното средство се движи, благодарение на нагряване на хидридни резервоар отработилите газове на двигателя, както е показано на фиг. 3.
Фиг. 3 Комбинирано използване на хидриди FeTi и NiMg.
Комбинацията от тези два хидриди позволява освен това да се нагрява или охлажда вътрешността на превозното средство, когато двигателят е изключен. Ако свързване две хидрид резервоар, водородът ще се премести от контейнера с хидрид FeTi, където по-високо налягане в хидрид NiMg резервоар с ниско налягане. Един резервоар с високо налягане ще освободи водород, и по този начин се охлажда, докато контейнер с по-ниско налягане ще се пълни с водород, и по този начин се загрява. Ако въздухът за климатик подава към кабината на превозното средство, хидрид духа топъл въздух резервоари, е възможно да се осигури желаната температура в кабината, когато двигателят спря. А изплакване резервоар NiMg, обаче, ще бъде свързано с известна загуба на водород.
Всички тези свойства на хидриди трябва да се вземат предвид при сравняване водородни двигатели с други алтернативни устройства.
Хидрид батерия с FeTi, показан схематично на фиг. 3, е стоманена бутилка, напълнена с гранули от метален съединение. За по-добър пренос на топлина в центъра на батерията също е тръбопровод, през който охлаждащата течност. Когато пълнежния материал количество увеличава пълнител (с които трябва да се вземат предвид при проектирането) зареждане на батерията, и се превръща в прах. Нейната издръжливост не е ограничено.
виж също
Намаляването на теглото на автомобила
тегло на превозното средство оказва значително влияние върху оперативната си ефективност, както и на съпротивление при търкаляне, динамични характеристики и gradeability.
Данък върху електрически в България
- # 8634; Matskerle Ю Modern икономичен автомобил / Per. с Чешката. В. В. Иванова; Ед. AR Benediktova. - М. машиностроене, 1987 - 320 стр. ил .// Pp. 299-301 (книга е в библиотеката на сайта). - Прибл. icarbio.ru