Thermodynamik der Wasserstoffspeicherung
Research output: Thesis › Diploma Thesis
Standard
2006.
Research output: Thesis › Diploma Thesis
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Vancouver
Author
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TY - THES
T1 - Thermodynamik der Wasserstoffspeicherung
AU - Kindermann, Harald
N1 - gesperrt bis null
PY - 2006
Y1 - 2006
N2 - Wasserstoff weist als Energieträger gegenüber fossilen Brennstoffen Vorteile hinsichtlich seiner Verfügbarkeit und Umweltverträglichkeit auf, allerdings sind bis zu seiner industriellen Nutzung noch eine Reihe technischer und wirtschaftlicher Fragen zu klären, insbesondere hinsichtlich effizienter Herstellung und Speicherung. Wasserstoff kann hoch komprimiert als Gas bei bis zu 700 bar gespeichert werden, tiefkalt verflüssigt bei -253 °C oder in gebundener Form. Bei der Flüssigwasserstoffspeicherung stehen Fragen des Druckaufbaus, des Druckabbaus (Boil Off) und der Befüllung im Mittelpunkt. Es werden Rechenmodelle für Flüssigtanksysteme im thermodynamischen Gleichgewicht präsentiert sowie die damit durchgeführten Simulationen des Druckaufbaus. Die Simulationsergebnisse werden mit Messergebnissen von Kryobehältern am HyCentA verglichen, wobei die Qualität der Messungen Verbesserungspotenzial birgt. Auch das für die Wasserstoffverluste ausschlaggebende Kaltfahren der Verbindungsleitungen und Behälter wird simuliert und mit Messungen verglichen. Die vorgestellten Rechenmodelle sind insgesamt in der Lage, eine entsprechende Parameteroptimierung hinsichtlich Drucks, Temperatur und Füllstand bei Druckaufbau, Boil Off und Kaltfahren zu unterstützen. Die Komplexität der Anlagen und die Rückgasverluste müssen allerdings minimiert werden, um die Tankanlagen längerfristig konkurrenzfähig zu gestalten.
AB - Wasserstoff weist als Energieträger gegenüber fossilen Brennstoffen Vorteile hinsichtlich seiner Verfügbarkeit und Umweltverträglichkeit auf, allerdings sind bis zu seiner industriellen Nutzung noch eine Reihe technischer und wirtschaftlicher Fragen zu klären, insbesondere hinsichtlich effizienter Herstellung und Speicherung. Wasserstoff kann hoch komprimiert als Gas bei bis zu 700 bar gespeichert werden, tiefkalt verflüssigt bei -253 °C oder in gebundener Form. Bei der Flüssigwasserstoffspeicherung stehen Fragen des Druckaufbaus, des Druckabbaus (Boil Off) und der Befüllung im Mittelpunkt. Es werden Rechenmodelle für Flüssigtanksysteme im thermodynamischen Gleichgewicht präsentiert sowie die damit durchgeführten Simulationen des Druckaufbaus. Die Simulationsergebnisse werden mit Messergebnissen von Kryobehältern am HyCentA verglichen, wobei die Qualität der Messungen Verbesserungspotenzial birgt. Auch das für die Wasserstoffverluste ausschlaggebende Kaltfahren der Verbindungsleitungen und Behälter wird simuliert und mit Messungen verglichen. Die vorgestellten Rechenmodelle sind insgesamt in der Lage, eine entsprechende Parameteroptimierung hinsichtlich Drucks, Temperatur und Füllstand bei Druckaufbau, Boil Off und Kaltfahren zu unterstützen. Die Komplexität der Anlagen und die Rückgasverluste müssen allerdings minimiert werden, um die Tankanlagen längerfristig konkurrenzfähig zu gestalten.
KW - Compressed Gaseous Hydrogen Liquid Hydrogen Thermodynamic Model Self Pressurization Boil-Off Tank Filling Chilling
KW - komprimierter gasförmiger Wasserstoff flüssiger Wasserstoff thermodynamisches Modell Druckaufbau Boil-off Tankbefüllung Kaltfahren
M3 - Diplomarbeit
ER -
