Buch, Deutsch, Band 576, 180 Seiten
Reihe: Energietechnik
Die vorliegende Arbeit wendet sich an Ingenieure und Wissenschaftler im Bereich der Brennstoffzellen für die Anwendung in der Hausenergieversorgung. Sie befasst sich mit der Auslegung, Simulation und Charakterisierung des Brennstoffzellen-Heizgerätes sowie des Gaserzeugungssystems. Das Gaserzeugungssystem wandelt als eine Hauptkomponente des Brennstoffzellenheizgerätes Erdgas in ein wasserstoffreiches Reformergas um. Dieses wird im Brennstoffzellen-Stack elektrochemisch umgesetzt; dabei werden Strom und Wärme erzeugt. Für den Brennstoffzellen-Stack wird dessen Auslegung und Charakterisierung im Dauertest und unter Einfluss von Schadgasen beschrieben.
Die Simulation des Gaserzeugungssystems erfolgt mit dem Programm AspenCustomModeler©. Die Möglichkeit der Ortsdiskretisierung erlaubt dabei eine detaillierte Abbildung der Realität und die Berücksichtigung der speziellen konstruktiven Gegebenheiten. Die Ergebnisse der Simulationsrechnungen werden mit den aus den experimentellen Messungen gewonnenen Messdaten verglichen. Dadurch kann das Modell angepasst und als zuverlässiges Vorhersagewerkzeug für verschiedene Betriebszustände genutzt werden.
Die Weiterentwicklung der Brennstoffzellen-Heizgeräte wird anhand dreier Anlagengenerationen beschrieben. In Simulationsrechnungen wird der Betrieb eines Brennstoffzellen-Heizgerätes für ein Einfamilienhaus modelliert. Die Berechnungen erfolgten für Sommer, Winter, Herbst und Frühjahr, um den Einfluss der Jahreszeiten zu untersuchen. Als Ergebnis werden Energiekosten- und CO2-Einsparungen berechnet.
Pawlik
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Die Simulation des Gaserzeugungssystems erfolgt mit dem Programm AspenCustomModeler©. Die Möglichkeit der Ortsdiskretisierung erlaubt dabei eine detaillierte Abbildung der Realität und die Berücksichtigung der speziellen konstruktiven Gegebenheiten. Die Ergebnisse der Simulationsrechnungen werden mit den aus den experimentellen Messungen gewonnenen Messdaten verglichen. Dadurch kann das Modell angepasst und als zuverlässiges Vorhersagewerkzeug für verschiedene Betriebszustände genutzt werden.
Die Weiterentwicklung der Brennstoffzellen-Heizgeräte wird anhand dreier Anlagengenerationen beschrieben. In Simulationsrechnungen wird der Betrieb eines Brennstoffzellen-Heizgerätes für ein Einfamilienhaus modelliert. Die Berechnungen erfolgten für Sommer, Winter, Herbst und Frühjahr, um den Einfluss der Jahreszeiten zu untersuchen. Als Ergebnis werden Energiekosten- und CO2-Einsparungen berechnet.
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