AFR038 Mobiler Lehrstand für Brennstoffzellentechnologie – Didaktische Ausrüstung – Berufsbildungsausrüstung – Ausrüstung für erneuerbare Energien
1 Gerätebeschreibung
1.1 Übersicht
Dieser Lehrstand besteht aus einem Aluminiumprofilrahmen und setzt sich im Wesentlichen aus einem Wasserstoffgenerator, einem Druckminderer, einem Magnetventil, einem Gasdurchflussmesser, einer Brennstoffzelle mit Gleichstromwandler und mehreren Verbrauchern zusammen.
Der Betrieb des Lehrstands umfasst im Wesentlichen zwei Prozesse: die Gaszufuhr und die Stromversorgung der Brennstoffzelle.
Im Lehrstand erzeugt ein Wasserstoffgenerator Wasserstoff. Dieser durchläuft nacheinander ein Druckminderer, ein Magnetventil und einen Gasdurchflussmesser und gelangt so in die Brennstoffzelle mit Gleichstromwandler. Die Brennstoffzelle ist an eine Seite angeschlossen, um den benötigten Sauerstoff (O₂) zuzuführen. Der Katalysator fördert die Redoxreaktion zwischen dem Brennstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂), wandelt chemische Energie in elektrische Energie um und versorgt die Verbraucher mit Strom.
Das Druckminderungsventil dient dazu, den Druck der Luftquelle zu reduzieren und auf einen festen Wert zu stabilisieren, sodass das Regelventil eine stabile Luftversorgung für die Regelung erhält. Magnetventile können zur Steuerung und Regelung von Fluidmedien (Wasserstoff) eingesetzt werden. Ein Gasdurchflussmesser kann zur Berechnung des einströmenden Wasserstoffvolumens verwendet werden. Durch Anschluss der Brennstoffzelle an die Last und Messung mit einem Multimeter unter verschiedenen Betriebsbedingungen lassen sich die Spannungsänderungen vor und nach dem Betrieb beobachten und somit die Änderungen der Brennstoffzellenleistung bestimmen.
Mit dieser Ausrüstung lassen sich daher folgende praktische Übungsprojekte durchführen:
Teil 1: Wasserstoffproduktion (mit einem Wasserstoffgenerator oder eigener Wasserstoffflasche);
Teil 2: Einführung in Brennstoffzellen;
Teil 3: Gasversorgung der Brennstoffzelle;
Teil 4: Stromversorgung der Brennstoffzelle;
Teil 5: Softwarenutzung. Durch diese praktischen Übungen erwerben die Studierenden entsprechende Kenntnisse und Fertigkeiten und eignen sich für die Vermittlung von Fachkenntnissen und praktischen Fähigkeiten.
1.2 Merkmale
(1) Die Trainingsplattform verfügt über eine schlichte und elegante Aluminiumprofil-Rahmenkonstruktion. Dank der Universalrollen an der Unterseite lässt sie sich flexibel bewegen.
(2) Die Kombination aus Software und Hardware ermöglicht die Durchführung von Schulungen zu verschiedenen Themen.
(3) Die Trainingsplattform ist mit einem umfassenden Sicherheitssystem ausgestattet.
2 Technische Parameter
Stromversorgung: Einphasig, Drehstrom, 220 V, 50 Hz
Abmessungen: 1340 mm × 760 mm × 2200 mm
Gewicht: < 154 kg
Umgebungstemperatur: -10 °C bis +40 °C
Relative Luftfeuchtigkeit: < 85 % (25 °C)
3 Komponentenliste und detaillierte Beschreibung
3.1 Hauptkomponenten
Nr. Bezeichnung
1 Aluminiumprofilrahmen
2 Wasserstoffgenerator
3 Wasserstoffflasche
4 Druckminderungsventil
5 Barometer
6 Brennstoffzelle mit DC/DC-Wandler
7 Lastmodul (Normallast)
8 Lastmodul (elektronische Last)
9 Computer
10 Universalrad
11 Elektromagnetventil
3.2 Ausstattungsliste
Nr. Bezeichnung Menge
1 Wasserstoffgenerator 1
2 Wasserstoffflasche 1
3 Becherglas 1
4 Kaliumhydroxid-Feststoffpartikel (Flasche)
5 Druckminderungsventil 1
6 Elektromagnetventil 1
7 Barometer 1
8 Lastmodul (Normallast) 1
9 Lastmodul (Elektronische Last) 1
10 Brennstoffzelle mit DC-Wandler 1
11 Computer 1
12 Universalrad 4
13 Mobiler Aluminium-Prüfstand 1
3.3 Zubehör
Nr. Bezeichnung Menge
1 Sicherheitsstecker mit Steckdose 3
2 Mehrfachsteckdose 1
3 4-mm-Sicherheitsanschlusskabel (rot) 5
4 4-mm-Sicherheitsanschlusskabel (schwarz) 5
5 Multimeter 2
6 J-TAG-Kabel 1
7 Wasserstoffanschlussschlauch 1
8 Mobile Festplatte 1
4 Praktische Übungsprojekte
Erster Teil des Wasserstoffproduktionsprozesses (Wasserstoffgenerator verwenden oder eigene Wasserstoffflasche mitbringen)
Teil 2 Einführung in Brennstoffzellen
Teil 3: Gasversorgungsprozess der Brennstoffzelle
Teil 4 Stromversorgungsprozess der Brennstoffzelle
(1) DC-DVD-Wandler (zur Erzeugung einer stabilen Gleichspannung)
(2) Anschluss der normalen Last
(3) Anschluss der elektronischen Last
Teil 5: Softwarenutzung
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untersuchung.
