Brennstoffzellensystem AFR060 – Didaktische Ausrüstung – Berufsbildungsausrüstung – Ausrüstung für erneuerbare Energien
Beschreibung: Brennstoffzellen sind Energiewandler, die im Gegensatz zu Wärmekraftmaschinen chemische Energie direkt in elektrische Energie umwandeln. Wärme entsteht dabei als Nebenprodukt.
Die Hauptkomponente des AFR060 ist eine Polymermembran-Brennstoffzelle, die im Kraft-Wärme-Kopplungsbetrieb arbeitet. Das System wird anodenseitig mit hochreinem Wasserstoff aus einem Druckbehälter und kathodenseitig mit Sauerstoff aus der Umgebungsluft versorgt. Die Brennstoffzelle wird entweder strom- oder spannungsgeregelt über eine integrierte elektronische Last betrieben. Der Sollwert der elektronischen Last ermöglicht eine präzise Einstellung aller Betriebspunkte und eine sehr genaue Aufzeichnung der Kennlinien. Die technisch nutzbare Wärmeenergie wird über einen Kühlkreislauf an die Umgebung abgegeben und kann über die integrierte Messtechnik erfasst werden. Das während des Betriebs entstehende Wasser wird in einem Wasserabscheider aufgefangen. Im Dead-End-Betrieb der Brennstoffzelle wird das entstehende Wasser über ein konfigurierbares Spülventil für Wasserstoff abgeleitet. Das System wird über einen PC gesteuert.
Die für den Betrieb von Pumpe, Lüfter und Steuerung benötigte Hilfsenergie wird aus dem Stromnetz bezogen. Die Feuchtigkeit im Brennstoffzellenstapel kann über das Spülventil reguliert werden, sodass keine externe Befeuchtung erforderlich ist. Alle relevanten Messwerte werden erfasst, um die Energiebilanz der Brennstoffzelle zu ermitteln. Die Messwerte werden direkt per USB an einen PC übertragen. Die Datenerfassungssoftware ist im Lieferumfang enthalten.

Spezifikation: Untersuchung eines wassergekühlten Polymermembran-Brennstoffzellensystems in einem Blockheizkraftwerk. Wasserstoffzufuhr über einen Standard-Druckbehälter. Hochdruck-Reduzierventil für Wasserstoff. Sauerstoffzufuhr direkt aus der Umgebungsluft. Präzise Einstellung aller Betriebspunkte über elektronische Last. Betrieb ohne externe Befeuchtung. Sensoren für Durchflussrate, Druck, Temperatur, Spannung und Stromstärke. Vollständiger Betrieb und Auswertung über eine PC-Software mit Steuerungsfunktionen und Datenerfassung via USB unter Windows 8.1 und 10. Technische Daten: Nennleistung: 250 W. Thermische Leistung: ca. 400…500 W abhängig von den Umgebungsbedingungen. Erforderliche Umgebungstemperatur: 5…35 °C. Erforderlicher Eingangsdruck: 2…200 bar. Messbereiche: Durchfluss: 0…0,5 l/min (Kühlwasser), 0…20 l/min (Wasserstoff), 0…100 l/min (Luft). Druck: 0…500 mbar (Wasserstoff). Temperatur: 0…50 °C (Umgebung), 0…70 °C (Kamin). Luftfeuchtigkeit: 0…100 % (Umgebung). Spannung: 0…40 V (Kamin). Stromstärke: 0,1…20 A (Kamin). 230 V, 50 Hz, 1-phasig; 230 V, 60 Hz, 1-phasig; 120 V, 60 Hz, 1-phasig. UL/CSA optional.