Elektromobilität und Brennstoffzellen

Kühler für Elektromobilität und Brennstoffzellen

Die PEM-Brennstoffzelle stellt eine innovative Ergänzung zur Batterie dar und löst bei einer hohen Energiedichte das Reichweitenproblem. Denn die Brennstoffzelle lässt sich stets im optimalen Lastbereich betreiben Brennstoffzellen stehen dabei nicht im Wettbewerb zur Batterie denn es geht nicht um ein Entweder- oder, sondern um das sinnvolle Zusammenbringen beider Ansätze in einem Gesamtsystem.

Wärmemanagement ist erforderlich

Der Brennstoffzellenstapel besitzt bei der Energieumwandlung unter Volllast einen ausgezeichneten elektrischen Wirkungsgrad von ca. 50%. Dies bedeutet jedoch auch, dass die restlichen 50% in thermischer Leistung anfallen, welche geeignet abgeführt werden muss. Die PEM-Brennstoffzelle arbeitet im Bereich der Niedertemperatur (ca. 70°C), woraus eine sehr geringe Temperaturdifferenz zur Umgebung resultiert. Dies erschwert das Abführen der Abwärme. Zudem muss sichergestellt sein, dass die Temperaturdifferenz möglichst gering ist, um den Brennstoffzellenstapel im optimalen Betriebspunkt zu halten.
Um der Brennstoffzelle genügend Luft zuführen zu können, wird saubere Luft im Kompressor verdichtet. Dies führt zu einer Temperaturerhöhung. Im nachgelagerten Ladeluftkühler wird die Luft deshalb auf ein für die Brennstoffzelle optimales Temperaturniveau gekühlt.

Anforderungen

Bei Brennstoffzellen sind damit hohe Anforderungen an die Kühlsysteme zu gewährleisten. Durch den Kontakt der Kühlmedien mit unterschiedlichen Komponenten, wie der Bipolarplatte im Stack, den Schläuchen, aber auch Pumpen und Ventilen können Ionen die elektrische Leitfähigkeit erhöhen, wodurch die Leistung reduziert und die Lebensdauer verringert wird. Hierzu sind am Markt bereits Ionenaustauschfilter als Systemkomponente verfügbar.

Auf der Antriebsseite haben Elektromotoren einen hohen Wirkungsgrad von über 90 Prozent. Ein hoher Teil der zugeführten elektrischen Energie wird also in mechanische Leistung umgesetzt. Die übrigen etwa 10 Prozent der elektrischen Leistung fallen als Verlust in Form von Wärme an. Bei großen Systemen muss somit ebenfalls Wärme abgeführt werden.

Kombikühler für mobile Arbeitsmaschinen

Kombikühler für mobile ArbeitsmaschinenAn der Brenntsoffzelle müssen zum Beispiel die Stackkühlung und auch die Ladeluftkühlung gewährleistet werden. Unsere Kombikühler sind kundenspezifische Kühlsysteme die insbesondere den knappen Bauraum effizient nutzen. Kombikühler sind als Kombination von Kühlwasser/Ladeluft/Hydrauliköl Kühlung möglich.

Je nach Konzept der Arbeitsmaschinen sind die Kühler als zum Beispiel als Vorbaukühler umsetzbar. Aufgrund der unterschiedlichen Anforderungen der Umgebungsbedingungen kann eine geeignete Kühllamelle den Wartungsaufwand der Maschine maßgeblich beeinflussen. Emmegi versteht sich als kompetenter Systemberater in Sachen Thermomanagement.

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Plattenwärmeübetrager für Brennstoffzellen

Plattenwärmeübertrager Wenn Wasser zum Kühlen der Prozessflüssigkeiten verwendet werden kann, sind die PB-Wärmetauscher mit gelöteten Platten die optimale Kühllösung für verschiedene industrielle Anwendungen. Die Plattenwärmeübetrager sind für einen Betriebsdruck bis 23 bar ausgegelegt. Die maximale Betriebstemperatur beträgt 230 °C und die Durchflussraten von 10 l/min bis max. 400 l/min.
Die Austauschleistung beträgt 0,05 kW/°C bis 6 kW/°C. Mithilfe dieses Katalogs können Sie das beste Produkt für Ihre Bedürfnisse finden.

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