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Aktualisiert am 6 Juni 2024

Thermisches Verhalten von Festkörper-Wasserstoffgasspeichern

Bei der Speicherung von Wasserstoffgas in Metallhydriden ist das thermische Verhalten des Systems von großer Bedeutung. Dies liegt an den grundlegenden physikalischen Eigenschaften der Verbindungen:

  • Der Druck im System hängt maßgeblich von der Temperatur ab. Die Beziehung zwischen diesen Variablen ist nichtlinear. Im Gleichgewicht kann der Druck als Exponentialfunktion der Temperatur charakterisiert werden.
  • Wenn Wasserstoff von einem DASH-Speicher absorbiert wird, wird Wärme freigesetzt. Es handelt sich also um einen exothermen Prozess.
  • Umgekehrt ist die Entfernung von Wasserstoff ein endothermer Prozess. Daher ist Wärme erforderlich, um
    Wasserstoff aus einem Speicher zu desorbieren.

Die Modellierung des Drucks oder der Temperatur eines Speichersystems erfordert die Berücksichtigung der Materialeigenschaften im Gleichgewicht sowie der Auswirkungen des dynamischen Verhaltens.

Das Bild unten zeigt, wie ein Speicher abkühlt und Eis auf seiner Oberfläche bildet, wenn Wasserstoffgas schnell aus ihm entfernt wird:

Wasserstoffgas wird aus einem Festkörper-Wasserstoffspeicher abgelassen, der das System kühlt.

Das technische Verhalten leitet sich aus den oben genannten physikalischen Eigenschaften ab:

  • Jedes DASH-Speichermodul zeichnet sich durch eine thermische Begrenzung der Lade- und Entladeraten aus. Diese Einschränkungen hängen sowohl von den Speichermaterialien als auch vom Systemdesign ab.
  • Das Systemverhalten des Speichers ist dynamisch. Es kommt also auf den Ladezustand an, die
    Umweltbedingungen, die Umgebungsparameter und frühere Zustände.
  • Wird Wasserstoff über einen längeren Zeitraum entzogen, muss dem System (Umgebungs-)Wärme zugeführt werden, um
    Lassen Sie die Extraktion laufen. Mit dem richtigen Design kann dies völlig passiv erfolgen.
  • Bei längerer Wasserstoffversorgung muss Wärme aus dem System abgeführt werden, um
    Aufladen des Systems. Auch hier ermöglicht das richtige Design ein vollständig passives Setup.
  • Die Entladung im Falle einer Leckage ist selbsthemmend. Diese Eigenschaft ist wichtig für die sehr hohe
    Sicherheitsniveau der Systeme.

Unsere Experten stehen Ihnen zur Verfügung, wenn Sie weitere Fragen zur Integration von DASH haben
Wasserstoffspeichermodule in Ihrem System (Steuerung und Messung, thermisch usw.). Die Eigenschaften von standardisierten Produkten wie den Speichern der M-Serie oder der C-Serie sind genau definiert und charakterisiert. Neben diesen Standards sind wir auch in der Lage, die Technologie speziell an Ihre Anforderungen anzupassen.

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