Bc. Jiří Kazárik Katedra měřící a řídící techniky Prototypová laboratoř Laboratořpalivových článků Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB - TUO

Osnova Projekt HydrogenIX Laboratoř palivových článků, 4,8 kwp s PEM FC Program Napájeni Sluncem, Motivační program technické tvořivosti

Projekt HydrogenIX Projekt je zaměřen na realizaci vozidla poháněného elektromotorem a napájeného vodíkovým generátorem s palivovými články. Na VŠB-TU Ostrava byl v roce 2005 sestaven první prototyp poháněný elektromotorem napájeným palivovými články pro soutěž Eco Marathon fy Shell. Cíle projektu Aktivizovat zájem studentů a doktorandů a obecně vysokoškolské mládeže a široké veřejnosti o problematiku obnovitelných a netradičních zdrojů energií. Aktivizovat zájem široké veřejnosti o dění na vysokých školách a studium technických oborů vysokých škol.

Rozšířit spolupráci vysoké školy s externími komerčními subjekty v oblastech obnovitelných, alternativních a netradičních zdrojů energií a jejich aplikací. Participací v soutěži umožnit pro studenty zajímavou formou porovnat úroveň znalostí a dovedností, porovnat aktivity, projekční, konstrukční a organizační schopnosti jednotlivých účastníků projektu. Výsledky řešení: Vůz se v soutěži umístil na 29 místě z celkem 227 startujících vozidel výkonem 946 km/l. Soutěž proběhla ve Francii, Nogaro ve dnech 19.5. 22.5.2005.

Blokové schéma prototypu HydrogenIX

Soustava pro měření charakteristiky PEM palivového článku vozidla HydrogenIX

Energetická účinnost PEM palivového článku. 0,8 Relationship between electrical efficiency and current of the FYD-200 fuel cell 4 Electrical efficiency of the fuel cell η, (-) 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 Fuel Gas (Hydrogen) Consumption Q, (SLPM) 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Fuel cell current I, (A) 0 Electrical efficiency of FYD-200W fuel cell Fuel gas (hydrogen) consumption Graf ukazuje vztah mezi elektrickou účinností, spotřebou palivového plynu a výstupním proudem PEM palivového článku FYD-200 (200 W / 24 V) vyráběného Beijing Fuyuan Century Fuel Cell Power Limited Corporation. Článek byl využit v pohonu vozidla HydrogenIX v roce 2005.

Soutěžní vůz HydrogenIX (2005)

Soutěžní tým VŠB-TUO (2005)

Soutěžní vůz HydrogenIX 2 návrh a stavba (2006)

HydrogenIX 2

Soutěžní tým HydrogenIX (2006)

Tým získal Cenu SIEMENS za výzkum za rok 2006.

Datum Médium Čtenost/Sle dovanost Název příspěvku Velikost 1. 10.5.2006 MF Dnes 1 161 600 Výzkumníci dokončují auto na vodíkový pohon 1/2 2. 18.5.2006 Reflex 203 580 255 TÝMŮ O TITUL MISTRA V ÚSPOŘE ENERGIE 1/4 3. 18.5.2006 www.reflex.cz 117 000 255 TÝMŮ O TITUL MISTRA V ÚSPOŘE ENERGIE 1/4 4. 25.5.2006 www.novinky.cz 1 796 000 Závod Shell Eco-marathon odhalil úsporné unikáty 1/4 5. 29.5.2006 Svět motorů 211 080 Ani kapka nazmar! 1/1, 1/2 6. 30.5.2006 Metropolitní expres 150 000 Praha-Lisabon za litr paliva 1/1 7. 5.6.2006 Svět motorů 211 080 Úspora v extrému 1/8 8. 11.6.2006 Autotip 157 830 Malý panák na sto 1/4 9. 13.6.2006 www.autorevue.cz 64 000 Prejsť na liter benzínu takmer 3000 km? Prečo nie 1/4 10. 16.6.2006 Autohit 97 400 Zápas s emisemi 1/1 + 1/2 11. 19.8.2006 Plzeňský deník 96 460 Shell Eco-Maraton 1/8 12. 29.8.2006 TV Nova - Televizní noviny 2 500 000 Shell Eco-Maraton: Vozítko na vodíkový pohon 2m,49s 13. 30.8.2006 TV Nova - Snídaně s Novou 170 000 Shell Eco-Maraton: Vozítko na vodíkový pohon 50s 14. 29.9.2006 ČRO1-Ozvěny dne 754 000 Představení vozítka poháněného vodíkem 1m, 07s 15. 31.8.2006 Impuls 962 000 Alternativní pohony motorových vozidel 6m 16. 31.8.2006 ČRO1 - Motožurnál 754 000 Nahradí benzín Hydrogen? 13m, 15s 17. 4.9.2006 Auto 7 19 140 Kolik kilometrů ujede na jeden litr? 1/1 + 1/1 18. 8.9.2006 Právo 530 110 Nejúspornějšíčeský automobil 1/3 19. 13.9.2006 Lidové noviny 303 520 Na litr benzinu ujede více než 1000 km 1/30 20. 13.9.2006 Technik 21 140 Nejúspornějšíčeský vůz: vodíkový HydrogenIX 2 1/2 21. 21.9.2006 Metro 167 630 Alternativní paliva aneb pohled do budoucnosti 2/3 22. 23.9.2006 Česká televize - Auto Moto Revue 200 000 Technika 3 m 52 s 23. 26.9.2006 ABC 186 870 Šetrný vůz 1/1, 1/1

Hydrogenix CITY, příprava projektu 2004.

Studentský projekt Giro di Morava, jízda Ostrava-Brno na motokole s pomocným motorem-elektromotorem s generátorem elektrické energie s palivovým článkem.

Plány Účast v ESM2007 s HydrogenIX 3 ve třídě prototype. Příprava stavebnice vozidla třídy prototype pro soutěž Eco- Marathon 2008 (Senica Senica) pro ČR a SR. Spolupráce s TU Košice, VUT Brno, Remerx, Complet, Mountfield, Shell. Realizace stavebnice s reverzibilním palivovým článkem pro střední školy v rámci Napájeni Sluncem (Vodíkový jezdec). Příprava realizace projektů se spoluřešiteli Linde Gas, BCMCHZ, SIEMENS. Příprava realizace vozidla pro příměstský provoz s vodíkovým generátorem s PEM palivovým článkem, příprava účasti v ESM2008 v kategorii urban concept. Příprava realizace HydrogenIX 4 pro rok 2008 ve spolupráci s Complet, Remerx, VUT Brno.

Laboratoř palivových článků VŠB-TU Ostrava. LPČ založena v roce 2004, areál VŠB-TUO Krásnopolská. V současnosti dokončena II. etapa přestavby. Vybavena 4 jednotkami PEM FC Ballard, typu Power Nexa Module, každý s výkonem 1,2 kwp s možností dodávky elektrické energie do veřejné sítě. HydrogenIX studie pro Českou energetickou agenturu a realizovaný projekt soutěžního prototypu vozidla pro Eco Marathon fy Shell. Program Napájeni Sluncem program transferu informací pro střední školy. Rozšíření technologií (konstrukce s reverzibilním PEM FC Vodíkový jezdec ).

Cíle Napájeni Sluncem Aktivizovat povědomí mladé generace o obnovitelných, alternativních a netradičních zdrojích energií. Prohloubit komunikaci učitel-žák. Přiblížit studium technických oborů vysokých škol. Prohloubit komunikaci mezi středními a vysokými školami.

Základní informace Jedná se o stavebnici nazvanou Vodíkový jezdec, která je obdobou stavebnice Slunečního poskakovače. Tyto dvě stavebnice se liší zdrojem elektrické energie. Zatím co Sluneční poskakovač využívá solární články, vodíkový jezdec palivový článek.

Blokové schéma stavebnice

Palivový článek Podle palivové článku od firmy Heliocentris se měl poskládat palivový článek, který je finančně únosný a je možné jej rozdávat školám. Tento palivový článek měl splňovat parametry vzoru. Jedná se o reverzibilní palivový článek typu PEM o jmenovitém výkonu cca 0,2 W. Reverzibilní tento palivový článek si reakční plyny vytváří sám pomocí elektrolýzy vody. PEM (Proton Exchange Membrane) ke své funkci využívá iontoměničovou membránu s protonovou vodivostí.

Palivový článek Palivový článek se skládá z : Iontoměničová membrána Nafion 117. Tkaninové čela GDE GDL, elektrody a katalyzátory (platina). Poniklované koncové desky. Těsnění. Mechanické části s jímači reakčních plynů.

Palivový článek

Měnič Jelikož výstupní napětí z palivového článku je pro elektroniku malé je zde použit zvyšující měnič. Daný použitý měnič má dvě části: pomocný napájecí zdroj, hlavní měnič.

Pomocný napájecí zdroj Schéma pomocného napájecího zdroje

Hlavní měnič Schéma hlavního měniče

Měnič

Konstrukce Konstrukce byla převzata z osvědčené konstrunkce Solárního poskakovače, která se skládá: 2 kolečeka bez drážky a 1 kolečko s drážkou, 3 ocelové povrchově poměděné dráty, os pro kolečka ocelové dráty, ložisek skleněné korálky.

Konstrukce

Motivační program technické tvořivosti, celorepubliková soutěž středoškolské mládeže a široké technické veřejnosti. Fotbal robotů junior. Sledovač čáry. MPT 2

Internetové odkazy: http://solarnisystemy.vsb.cz http://napajenisluncem.vsb.cz http://hydrogenix hydrogenix.vsb vsb.cz

Děkuji za pozornost.