Wärmemanagement und seine Rolle bei „Netto-Null“-Emissionen
Im Zuge der heutigen ökologischen Fortschrittsbemühungen verpflichten sich viele Unternehmen auf der ganzen Welt zu einem künftigen Ziel von „Netto-Null“-Emissionen. Dies stellt Ingenieure vor die enorme Aufgabe, Lösungen zu entwickeln, welche diese Initiative unterstützen sollen. Brennstoffzellen sind ein beliebtes Beispiel für die „Netto-Null“-Technologie zur Stromerzeugung. Diese vielversprechende Technologie ermöglicht eine saubere und effiziente Energieerzeugung für eine Vielzahl von Anwendungen. Das Wärmemanagement von Brennstoffzellen stellt Ingenieure vor große Herausforderungen.
Bedeutung des Wärmemanagements einer Brennstoffzelle
Das Wärmemanagement einer Brennstoffzelle bezieht sich auf den Fluss in und aus dem Ventil, der die Temperatur der Zelle steuert. Das Wärmemanagement wirkt sich direkt auf die Gesamtleistung und Effizienz einer Brennstoffzelle aus. Wenn die Temperatur zu hoch wird, kann sich die Zelle mit der Zeit verschlechtern. Wenn es zu kalt ist, kann es sein, dass die Zelle nicht mit maximaler Kapazität arbeitet. Eine ordnungsgemäß regulierte Wasserstoff-Brennstoffzelle erzeugt maximale Energie zu geringeren Kosten als eine unregulierte Zelle. Jeder Prozess, der Wasserstoff bewegt oder speichert, erfordert ein Ventil, um den Fluss in und aus der Zelle zu regulieren und so die Temperatur zu kontrollieren.
Um die Lebensdauer Ihrer Wasserstoff-Brennstoffzelle(n) zu verlängern, müssen Sie eine optimale Umgebung für den effizienten Betrieb der Technologie aufrechterhalten. Dies wird unter anderem durch ein konsequentes und zuverlässiges Thermomanagement erreicht.
Exotherme Reaktionen innerhalb einer Brennstoffzelle
Viele Faktoren können die Temperatur einer Brennstoffzelle beeinflussen. Die größte Gefahr für das thermische Gleichgewicht ist die exotherme Reaktion, die innerhalb der Brennstoffzelle selbst stattfindet. Der Hauptbestandteil einer Wasserstoff-Brennstoffzelle ist die Membran-Elektroden-Einheit (MEA). Die MEA ist für die Umwandlung der chemischen Energie des Wasserstoffbrennstoffs in elektrische Energie verantwortlich. Beim MEA-Prozess entsteht als Nebenprodukt Wärme. Diese Wärme muss gezielt abgegeben werden, um optimale Betriebstemperaturen sicherzustellen. Der MEA-Prozess muss in einem engen Temperaturbereich durchgeführt werden, weshalb ein Temperaturregelventil erforderlich ist. Beispielsweise muss bei vielen in Autos verwendeten Brennstoffzellen die Wärme über einen Temperaturunterschied von 40 °C abgeführt werden. Dies führt dazu, dass im Vergleich zu einem herkömmlichen Verbrennungsmotor große Kühler und ein großer Lufteinlass erforderlich sind.
Wie unterstützt AMOT das Wärmemanagement in einer Brennstoffzelle?
Eine Wasserstoff-Brennstoffzelle nutzt die chemische Energie von Wasserstoff zur Erzeugung elektrischer Energie. Wasserstoffkraftstoff kann mit verschiedenen Methoden hergestellt werden. Klicken Sie hier, um mehr über die verschiedenen Arten von Wasserstoff zu erfahren. Unabhängig von der verwendeten Erzeugungsmethode oder der Farbe des Wasserstoffs verfügt AMOT über eine Ventillösung für das Wärmemanagement, um Leistung und Sicherheit zu optimieren.
Die umfangreichen Forschungs- und Entwicklungsinitiativen von AMOT erleichtern die Möglichkeit einer individuellen Anpassung an Ihre Anwendung. Durch die Nutzung der Vorteile eines präzisen Temperaturmanagements kann Ihre Brennstoffzelle mit Spitzenproduktion arbeiten, wodurch überschüssige Betriebskosten gesenkt und die Größe und der Umfang anderer Elemente im Kühlkreislauf reduziert werden. Neben finanziellen Anreizen kann eine ordnungsgemäße Temperaturkontrolle die Lebensdauer Ihrer Brennstoffzelle verlängern und eine sicherere Arbeitsumgebung für Mitarbeiter schaffen.
