Электрохимический генератор на водородно-кислородных топливных элементах с матричным щелочным электролитом

Электрохимический генератор тока предназначен для прямого преобразования химической энергии топлива в электрическую. Процесс преобразования осуществляется на электродах топливных элементов.

Топливные элементы образуют батареи топливных элементов — (БТЭ).

Заданные условия работы ТЭ в составе ЭХГ поддерживают:

  • • система подачи водорода;
  • • система подачи кислорода;
  • • система удаления из полостей ЭХГ инертных примесей;
  • • система удаления продукта реакции — воды из БТЭ;
  • • система отделения воды от водорода и вывода ее;
  • • системы термостабилизации БТЭ и влагоотделителя;
  • • система автоматической диагностики ЭХГ (обеспечения пожа-ровзрывобезопасности).

ЭХГ состоит из собственно энергоблока и блока автоматики, обеспечивающего его функционирование в автоматическом режиме.

Технические характеристики

электрохимического генератора тока «Фотон»

Напряжение, В................................................................34...29

Мощность, кВт:

номинальная .......................................................................10

пиковая ...............................................................................25

Ресурс, ч ............................................................................. 2000

Эффективность (КПД), %

При номинальных нагрузках..........................................65...70

Удельный расход реагентов, г/А-ч......................................11,4

Масса, кг:

энергоблока.......................................................................145

блока автоматики................................................................15

Габариты, мм:

энергоблока........................................................ 920x700x360

блока автоматики............................................... 275x350x372

Вольт-амперная характеристика ЭХГ

УІ, А

и,

В

Мощность, КВт

0

36,8

36,7

0

0

50

32,8

32,6

1,64

1,63

100

32,6

32,4

3,26

3,24

150

32,2

31,8

4,83

4,77

200

31,8

31,3

6,37

6,26

310

31,3

30,4

9,70

9,43

500

30,4

29,1

15,19

14,53

Условия работы ТЭ (поддерживаются автоматически)

Температура, °С...................................................................100

Давление газов, МПа............................................................0,4

Концентрация КОН, % ..................................................38...40

Характеристики ТЭ в составе ЭХГ

Удельная масса, г/см ..........................................................0,48

Напряжение, В

без нагрузки ........................................................1,150...1,160

при нагрузке 0,2 А/см.........................................0,970...0,980

при нагрузке 1 А/см............................................0,782...0,798

Изменение напряжения, В,

при изменении объема электролита 30 %

отн. при нагрузке 0,2 А/см................................................0,010

Гарантийные обязательства поставщика:

  • • гарантийный ресурс — 1200 ч (с доведением до 5000 ч);
  • • гарантийный срок сохраняемости генератора — 10 лет с момента изготовления;
  • • гарантийный срок эксплуатации (в расконсервированном состоянии) — 5 лет с момента изготовления.

Фактические показатели надежности:

• средняя наработка на отказ — 2000 ч.

Этапы развития ЭХГ «Фотон»:

  • • разработан в 1988 г.;
  • • суммарный ресурс ЭХГ в ходе отработки и эксплуатации — 80 000 ч.

Перспективы:

  • • возможна модернизация ЭХГ с увеличением напряжения до 160 В;
  • • изменение номинальной мощности до величины, требующейся заказчику.

Основные достоинства:

  • • высокая эффективность преобразования химической энергии топлива в электрическую;
  • • идеальная экологическая чистота: продукт реакции (вода) чище, чем родниковая;
  • • бесшумность, отсутствие вредных выбросов;
  • • нечувствительность к пространственному расположению. Сохраняет работоспособность при больших перегрузках (до — линейные нагрузки, до 10(^ — ударные);
  • • эксплуатация полностью автоматизирована;
  • • пожаровзрывобезопасность, бесшумность.

Главные области применения

Генератор может быть рекомендован для:

  • • космических энергоустановок;
  • • энергоустановок подводных аппаратов различных классов;
  • • опытных работ с электромобилями, самолетами, использующими водородное топливо;
  • • робототехнических комплексов, автономно работающих в особо опасных условиях.
 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >