TECHNOLOGIE DE L`HYDROGÈNE
publicité
TECHNOLOGIE DE L'HYDROGÈNE Catalogue 2006 gmbh Nature power consult GmbH Dipl.-Ing. Ulrich Narup; Jörg Dahlke Lutherstraße 29 D-39112 Magdeburg Allemagne Tél.: 0049-391 400 456 45 Fax: 0049-391 400 456 46 Site internet: www.nature-power-consult.de E-mail: [email protected] gmbh Histoire et domaines demploi Lidée dutiliser lhydrogène comme source énergétique nest pas nouvelle. Jules Verne, un grand visionnaire, écrivait en 1874 dans lîle mystérieuse. «Je pense quun jour lhydrogène et loxygène seront des sources inépuisables qui fourniront chaleur et lumière et mieux que le charbon .Leau est le charbon de lavenir» Mais cest surtout la conquête spatiale qui remettra à lordre du jour cette découverte. En effet au tout début la technologie de propulsion des fusées lhydrogène et loxygène sont utilisés comme comburants. Ces deux gaz sont employés pour la fourniture de lélectricité de la capsule spatiale. Lhydrogène est un accumulateur dénergie idéal. En effet lélectroénergie excédentaire est utilisée sous forme de courant continu sur un électrolyseur à deux poles pour produire de lhydrogène et de loxygène dans les relations 2:1 Ainsi pour la production dun mètre cube d'hydrogène nécessite au moins 3,54 kwh de l'électricité. Aussi bien lélectrolyseur que la pile à combustible ont de bons rendements, environ les 50% de l'énergie utlisée peuvent être récupérées. Entre les deux composants se trouve un stockeur de gaz qui est une bouteille de 200 bars disponible un peu partout dans le monde entier. Pour les piles à combustible stationnaires on nutilise pas d'oxygène pur, mais celui de l'air ambiant. -2- gmbh Lindustrie automobile développe en ce moment des véhicules électriques fonctionnant à base daccumulateur d hydrogéne et de piles à combustibles spéciales. Ainsi les véhicules émettent de la vapeur deau comme gaz déchappement et ne polluent pas lenvironnement. Comme lhydrogène est produit, comprimé et transporté à partir dautres sources dénergie renouvelable, la chaine de production reste alors écologique. Nos modéles de démonstration permettent de comprendre clairement les principes de fonctionnement par des expériences pratiques. Sur les pages suivantes, nous présentons quatre types de piles à combustibles parmi les plus importants et leurs champs d'application. Les Principales Filières De Piles À Combustible -3- gmbh Automobile à piles à combustibles avec production dH2 à partir de lénergie solaire Voiture hydrogène NPC Article no: 30001 Modèle fonctionnel dauto à piles à hydrogéne combustibles, équipé de piles à combustible réversibles et dun module solaire permettant deffectuer une distillation de leau et dobtenir de l hydrogéne propre et stockable. Au cours de cette opération on obtient de loxygéne. Ces deux gaz sont stockés séparément dans des cylindres transparents. Lhydrogène peut être produit par un système secours fonctionnant avec une prise transformateur (CA/CC) électrique. La prise transformateur, le module solaire et la documentation en français font partis de la livraison. De leau distillée fait aussi partie de la livraison. Expériences: Détermination de la quantité de gaz produite en fonction du rayonnement solaire et de linclinaison du panneau solaire (voir appareil de mesure du rayonnement solaire NPC Solaire) Détermination du rendement maximum de la pile à combustible lors de la réaction chimique et en fonction de la durée de fonctionnement choisie Détermination de la durée de fonctionnement en fonction du rendement moteur et du volume de gaz mesuré Détermination de la production maximale de gaz en fonction de la quantité deau utilisée en charge -4- gmbh Détermination du couple moteur sur une pente en fonction du poids propre de 375 g Détermination du temps de charge du réservoir avec le panneau solaire ou la prise transformateur électrique Observation de la répartition des bulles de gaz sur la cathode et lanode de lélectrolyseur Caractéristiques techniques: Puissance en électrolyse: 1 W Puissance en fonctionnement pile à combustible: 500 mW Volumes des réservoirs de gaz: 15 cm³ H2; 15 cm³ O2 Prise-transformateur: 230V; 50 Hz, Intensitité sortie: 1,2 A Panneau solaire: 2,0V / 260 mA Dimensions - L x l x h: 75 mm x 90 mm x 200 mm Poids: 375 g Temps de charge avec prise-transformateur: 2 minutes Temps de charge avec panneau solaire et rayons solaires: env. 9 minutes Temps de fonctionnement: 8 minutes La prise transformateur, le module solaire et la documentation en français font partis de la livraison. De leau distillée fait aussi partie de la livraison. Article no: 30001 -5- Automobile à piles à combustibles avec Production dH2 à partir de lénergie solaire Bolide à hydrogène NPC Article no: 30002 Automobile à piles à combustibles puissante, rapide et dun design innovatif analogue à la voiture hydrogène NPC. La prise transformateur, le panneau solaire et la documentation en francais font partis de la livraison. De leau distillée fait aussi partie de la livraison. Expériences: Détermination de la quantité de gaz produite en fonction du rayonnement solaire et de linclinaison du panneau solaire (voir appareil de mseure du rayonnement solaire NPC Solaire) Détermination du rendement maximum de la pile à combustible lors de la réaction chimique et en fonction de la durée de fonctionnement choisie Détermination de la durée de fonctionnement en fonction du rendement moteur et du volume de gaz mesuré -6- gmbh Détermination de la production maximale de gaz en fonction de la quantité deau utilisée en charge Détermination du couple moteur sur une pente en fonction du poids propre de 572 g Détermination du temps de charge du réservoir avec le panneau solaire ou la prise transformateur électrique Observation de la répartition des bulles de gaz sur la cathode et lanode de lélectrolyseur Caractéristiques techniques: Puissance en électrolyse: 2 W Puissance en fonctionnement pile à combustible: 1 W Volumes des réservoirs de gaz: 16 cm³ H2; 8 cm³ O2 Prise-transformateur: 230 V; 50 Hz, Intensitité sortie: 1,2 A Panneau solaire: 4,0V / 350 mA Dimensions L x l x h: 82 mm x 112 mm x 212 mm Poids: 572 g Temps de charge avec prise-transformateur: 1 minute Temps de charge avec panneau solaire et rayons solaires: env. 3 minutes Temps de fonctionnement: 4 minutesTemps de fonctionnement: 4 minutes La prise transformateur, le module solaire et la documentation en français font partis de la livraison. De leau distillée fait aussi partie de la livraison. Article no: 30002 -7- Pile à combustible en pièces détachées Kit NPC FC PEM Article no: 30003 Piles à combustibles de type PEMFC (piles à membranes échangeuses de protons) conçues spécialement pour lenseignement. La pile peut fonctionner en mode Hydrogène/Oxygéne ou Hydrogène/Air ambiant. La livraison inclut loutillage de montage. Expériences: Connaissances des différents composants dune pile à combustible Détermination de la puissance électrique pendant lapprovisionnement en lhydrogène / Oxygène ou Hydrogène/Air ambiant Caractéristiques techniques: Puissance: 600 mW (Oxygène) 200 mW (air) Dimensions L x l x h: 98 mm x 80 mm x 78 mm Poids: 258 g -8- Pile à combustible hydrogène Système NPC RFC PEM Article no: 30004 Piles à combustible solaires réversibles complétes de type PEMFC ( pile à membranes échangeuses de protons réversibles) avec réservoirs de stockage en verre. Monté sur une plaque de base pour la production, stockage et utilisation dhydrogène et doxygène. Inversement linstallation permet de recombiner les deux gaz pour la production de courant continu et de vapeur deau. Moteur électrique, panneau solaire et manuel dutilisation font partis de la livraison. Expériences: Détermination de la quantité de gaz produite en fonction du rayonnement solaire et de linclinaison du panneau solaire (voir appareil de mesure du rayonnement solaire NPC Solaire) Détermination du travail maximum (watt heure) de la pile à combustible lors de la réaction chimique et en fonction de la quantité de gaz stockée. En fonction des heures de marche du moteur électrique on pourra déterminer la puissance électrique Détermination de la durée de fonctionnement théorique du moteur électrique pour un rendement moteur donné et un volume de gaz mesuré Détermination la production maximale de gaz en fonction de la quantité deau utilisée. en charge Détermination du temps de charge du réservoir -9- avec le panneau solaire gmbh Caractéristiques techniques: Puissance de lélectrolyseur: 1 W Puissance des piles à combustible: 500 mW Volumes des réservoirs de gaz: 20 cm³ H2; 20 cm³ O2 Prise-transformateur: 230 V; 50 Hz, Intensitité sortie: 1,2 A Panneau solaire: 2,0V / 260 mA Dimensions L x l x h: 126 mm x 92 mm x 70 mm Poids: 230 g Système de Piles à combustible hydrogène Set NPC pour jeunes Article no: 30005 Valise expérimentale comprenant un panneau solaire, un électrolyseur PEM, réservoirs dhydrogène et doxygène, une pile à combustible PEM H2/O2 et un ventilateur monté sur plaque de base, avec une série de résistances en décade, 2 multimètres, trois câbles de branchement rouges et trois noirs, un chronomètre et 20 ml deau distillée. Le manuel pédagogique fait parti de la livraison. Caractéristiques techniques: Expériences: Puissance de lélectrolyseur: 1W Puissance des piles à combustible: 500 mW Volumes des réservoirs de gaz: 20 cm³ H2; 20 cm³ O2 Charge électrique: 10 mW Câble: 50 cm Panneau solaire: 2,0V / 350 m Dimensions L x l x h: 140 mm x 450 mm x 380 mm Poids: 2,8 kg En plus des expériences réalisées avec les systèmes NPC RFC PEM: Détermination de la tension électrique minimale pour le fonctionnement de lélectrolyseur. Détermination du rendement lélectrolyseur et de la pile à combustible - 10 - Set de piles à combustibles professionnel NPC FC professionel box Article no: 30006 Système expérimental de piles à combustibles, spécialement développé pour la production rapide de gaz à partir de lénergie solaire, composé de trois piles à combustible PEM, dun électrolyseur PEM, dun panneau solaire, dune prise transformateur, dun transformateur CC/CC, de deux multimètres, dun grand réservoir à hydrogène, de deux Sets de liaison, dun câble de liaison rouge et noir, dun poster innovation piles à combustibles et dautres accessoires comme une bouteille deau distillée, un chronomètre, un tuyau en silicone, un tube en verre plexiglas, trois lunettes de protection, un feuillet miroir, une bande collante, température au toucher, un équerre, Thermomètre, une lampe à incadescence. Expériences: En plus des expériences réalisées avec les systémes NPC RFC PEM: Détermination de la tension électrique minimale pour le fonctionnement de lélectrolyseur Détermination du rendement lélectrolyseur et de la pile à combustible Mesure du diagramme au niveau de lélectrolyseur et de la pile à combustibles Détermination du rendement du panneau solaire en fonction de la température de celle-ci. - 11 - gmbh Caractéristiques techniques: Puissance de lélectrolyseur: 15 W Puissance de la pile à combustible: 3 x 1 W = 3 W Panneau solaire: 4,0 V / 3,3 A Volume du réservoir de gaz: 80 cm³ Prise transformateur: 3,0 A Dimensions L x l x h: 180 mm x 470 mm x 365 mm Article no: 30006 Poids: 7,0 kg Ecran pour piles à combustible NPC FC moniteur Caractéristiques techniques: Article no: 30007 Données électriques: U = 0 - 10 VCC I = 0 - 5A Pmax = 5 W Douilles: 2 et 4 mm Car te conver tisseur externe pour lenregistrement de diagrammes, développée par Nature Power Consult sous forme de modèle didactique sur les piles à combustible. La carte convertisseur est reliée au PC par un câble USB. Le logiciel founi permet de tracer les caractéristiques de la tension par rapport à lintensité, de la puissance par rapport à la tension, de la puissance par rapport à lintensité et de la puissance par rapport au temps. Câble USB: 180 cm A/B L x l x h: 40 mm x 160 mm x 100 mm Poids: 235 g La mesure des données peut être effectuée manuellement ou automatiquement par rapport à lintensité, à la tension ou au MPP. Les données peuvent être relevées et saisies sur fichier EXCEL. Configuration minimale: PC avec Windows Win98, ME, 2000, NT ou XP, 100 MO de mémoire libre, à partir de Pentium 1, min. 100 MHz, Prise USB, il est recommandé aussi de disposer de MS-Excel (pour les représentations graphiques et les évaluations). Liste de livraison: Carte convertisseur, Câble USB, Logiciel, Lot de câbles. - 12 - gmbh - 13 - gmbh Pile à combustible Ballard complète destinée à la recherche Modèle: NPC FC PEM science Article no: 30008 Un ordinateur avec écran et un système d'exploitation Microsoft Windows XP peuvent être livrés au client pour la mise en service du modèle NPC. L'installation offre la possibilité dune surveillance à distance des caractéristiques de régime les plus importantes, si un modem correspondant est branché. L'installation complète est montée sur un rack mobile de 19 pouces, clair et compacte . Piles à combustible exigeante et efficace de 1200W de puissance nominale électrique pour recherche et développement. En ce qui concerne cette pile à combustible, il s'agit dune série innovatrice mondiale. Elle est destinée à lapprovisionnement de petite centrale électrique. Elle est alimentée en hydrogène et en air. Les caractéristiques de charge électriques peuvent être visualisées et analysées de l'aide du logiciel fourni. Le courant continu produit par les batteries 24 volts est transformé en courant alternatif utile (230 V ; 50 Hz). Caractéristiques techniques: Puissance de la pile à combustible: - Régime permanent: 1200 W - Charge de pointe: 2000 W Convertisseur 24 V CC/CC Batterie: 24 V; 16 Ah Onduleur: 1,8 kW (carré oder Sinus) Logiciel-Nexamon Ordinateur au complet avec alimentation électrique Poids env. 120 kg Le volume de livraison dépend du souhait des clients. Des documents de formation et de mise enservice y sont compris. Dimensions: 175 cm x 63 cm x 63 cm - 14 - gmbh Recommendations particulières dans la recherche sur les piles à combustibles et des électrolyseurs: En cas de besoin de grosses machines pour des travaux de recherche (mémoire de fin détude ou travaux de recherches fondamentales) Nature Power Consult est en mesure de mettre à votre disposition des installations qui vous satisferont. Les documents, logiciels, et autres documents pédagogiques sont disponibles en langue française ou anglaise. Pièces de rechange pour les machines ci-dessus: Pour toutes les machines ci-dessus, des pièces de rechanges originales sont disponibles et peuvent à tous moment être mis à la disposition de lutilisateur. Les pièces de rechange ne font pas parties de la liste de livraison. Il nexiste pas de quantité minimal de commande. Livraison et garantie Un mode demploi et un manuel dentretien font partis de la livraison de chaque modèle. Il est recommandé de suivre scrupuleusement les instructions. Les modèles sont garantis pour une période dune année. Cette garantie nest plus assurée en cas de modification volontaire du modèle par lutilisateur ou dutilisation de pièces usagées non recommandées ou de tentative de réparation non autorisée. Pour éviter des désagréments en cas de dommage par transport, nous vous recommendons de nous laisser faire assurer le transport convenablement. Pour dautres détails, veillez consulter nos conditions générales commerciales. Aucune responsabilité ne peut être invoquée en cas derreur dimpression. Sous réserve de modifications. gmbh Nature power consult GmbH Dipl.-Ing. Ulrich Narup; Jörg Dahlke Lutherstraße 29 D-39112 Magdeburg Allemagne Tél.: 0049-391 400 456 45 Fax: 0049-391 400 456 46 Site internet: www.nature-power-consult.de E-mail: [email protected]
