Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Diskuse ke článku: Topíme a svítíme palivovým článkem, část 2. – vodík a metanol

Autor článku: Mgr. Jiří Zilvar, redakce
Plné znění článku: Topíme a svítíme palivovým článkem, část 2. – vodík a metanol
Anotace článku: Palivové články umožňují společně s fotovoltaikou celoroční ostrovní provoz domu bez elektrocentrály nebo obřích baterií a s minimálními emisemi.

přidat ke článku nový příspěvek

Příspěvky v této diskusi vyjadřují názory čtenářů. Redakce portálu TZB-info nemůže ovlivnit jejich obsah, ale vyhrazuje si právo je odstraňovat.
Chronologický seznam příspěvků
TZVladimír Křen21.07.2019 06:46
Re: Vodíkové baterieJiří Zilvar19.07.2019 11:45
Re: objemová hustota energieJiří Zilvar19.07.2019 10:34
Vodíkové baterieJaromír Veber19.07.2019 09:53
objemová hustota energieTomáš tom19.07.2019 07:47
InforaceVladimír Křen18.07.2019 05:57

Příspěvky
Předmět: TZ
Autor: Vladimír Křen
Datum: 21.07.2019 06:46 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 100035
reakce na ...
Ještě prosím o drobnost: TZ domu, oblast ve
které dům stojí.

Předmět: Vodíkové baterie
Autor: Jaromír Veber
Datum: 19.07.2019 09:53 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 126430
reakce na ...
Díky za článek, moc zajímavé čtení.

Zaujalo mne toto:
"Odpověď je v kapacitě vodíkového (sezónního) úložiště, která čítá stovky kilowatthodin. Taková kapacita v bateriích by byla mnohem náročnější nejen cenově, ale i prostorově. Vodík má energetickou hustotu zhruba 33,3 kWh/kg, největší ze všech paliv a zhruba stokrát vyšší než nejlepší dnes dostupné baterie."

Ono totiž je tam napsáno, že ta nádrž na vodík má 2m3. Je sice hezké, že vodík má výbornou hustotu na kg, ale bez zkapalnění je kapacita na m3 trochu jinde.. a myslím že je na tom hůře než Li-ion, dost možná i hůře jak olovo, záleží na kolik bar ho zvládne zařízení stlačit... Tzn. nízkou prostorovou náročností bych se asi u vodíku tolik nechlubil. Za normálního tlaku má 0,09kg/m3 tedy i při jeho výborné energetické hustotě na kg jsme na 3kwh/m3. Vzhledem k tomu, že obyčejný kompresor není tak drahá věc a tahle hustota by asi nestačila budou tam muset mít kompresor. Tím se mohou dostat až k 13 bar dále už by se blížili kritickému tlaku a zkapalnění není tak triviální jak pouhá komprese.
Při 13bar by se mohli přiblížit až 30kg/m3 tedy teoreticky 900kwh/m3 problém ale je, že plyny se při kompresi zahřívají a vodík při zahřátí nad 580 samovzniti a bude z toho jak říká klasik "ví-bůh" a záleží tak dost na jeho čistotě o které bych měl určitou pochybnost. Také je na 13 bar potřeba docela dobrý kompresor a pevná nádrž protože pokud praskne nádrž bude ví-bůh opět pravděpodobný, a pokud se kompresor nevhodným způsobem porouchá, opět tu můžeme mít ví-bůh.

Reálné tedy toto řešení bude pracovat s nižším tlakem kolem 7bar, a tím, že se vodík generuje pomalu, neměl by být takový problém teplo z komprese odvést. Při nižším tlaku klesají rizika a náklady, ale prostor to žere slušně.

Předmět: Re: Vodíkové baterie
Autor: Jiří Zilvar
Datum: 19.07.2019 11:45 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 120411
reakce na ...
Dobrý den, jak jsem psal níže, vodík je stlačován do klasických tlakových lahví. Pravda, nevím, pod jakým tlakem to dělá Picea, ale už při standardním tlaku těchto lahví 35 MPa (350 bar) se při objemu dvou metrů krychlových dostanete nad 1000 kWh. Blíže zde: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/compressed-hydrogen

Předmět: objemová hustota energie
Autor: Tomáš tom
Datum: 19.07.2019 07:47 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 103641
reakce na ...
"Vodík má energetickou hustotu zhruba 33,3 kWh/kg, největší ze všech paliv a zhruba stokrát vyšší než nejlepší dnes dostupné baterie. Vodíková nádrž tak zabere jen málo prostoru oproti baterii."
Pášete o energetické hustotě vodíku na kg hmotnosti, ale porovnáváte to s baterií prostorově. V tom případě by ta energetická hustota měla být také na jednotku objemu, a tam už vodík tak výhodný není, pouze 2,98 kWh/m3. Metanol má 900 Wh/l = 9kWh/m3. Takže pro metanol je potřeba zhruba 3 menší nádrž než pro vodík který by navíc musel být v kapalném stavu. Vodík je nejlehčí prvek, takže to na hmotnost vyhrává, ale za to na objem je to bída.
Pro stacionární použití nějakého akumulátoru energie je jeho váha nepodstatná, důležitější je objem.
Ty články EFOY jsou reverzibilní? Dokáží z přebytků energie vyrábět metanol? Nemá význam přebytky energie zadarmo "likvidovat" v distribuční síti nebo nevyužít a potom nakupovat metanol.

Předmět: Re: objemová hustota energie
Autor: Jiří Zilvar
Datum: 19.07.2019 10:34 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 120411
reakce na ...
Dobrý den,

máte pravdu, v článku to není uvedeno, ale vodík se samozřejmě uchovává stlačený, doplním to tam. Energetická hustota potom záleží na míře stlačení, která se pohybuje od 17 do 70 MPa. Úložiště má podobu souboru tlakových lahví ve stylu https://images.app.goo.gl/TZDW4dXfzZ541jX96 Při 35 MPa, což je běžný tlak pro velkou tlakovou lahev, je to 23 kg vodíku na m3, to je okolo 750 kWh na m3 (zdroj: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/compressed-hydrogen ). Takže by jim měly stačit dva soubory těchto lahví, aby se dostali na uváděnou kapacitu (1000 kWh el, tzn. po zohlednění účinnosti palivového článku, která se pohybuje kolem 70 %). Ty zaberou objem tak 4 m3, což je pořád zlomek proti kontejneru lithiových baterií, které byste potřeboval na stejnou kapacitu.

Nemluvě o ceně. U vodíkového hospodářství je velmi drahý elektrolyzér a palivový článek. Samotná nádrž vedle toho (a vedle baterií) stojí pakatel. Pak tolik nezáleží na tom, jestli ji využijete na 100 nebo na 30 %.

Co se týče EFOYe, ten používá metanol, to znamená, že může fungovat pouze jednosměrně. "Obousměrný" palivový článek můžete mít pouze u vodíku, kde se z něj "obrácením" stane elektrolyzér, který štěpí vodu na vodík a kyslík. Abyste vyrobil metanol, resp. obecně uhlíková paliva, potřebujete výrazně složitější proces, než elektrolýzu, blíže zde: https://energetika.tzb-info.cz/18606-cez-podporuje-energeticke-projekty-budoucnosti-jen-jsou-zatim-mimo-cr

EDIT: překoukl jsem se, v článku to je :-) "Elektrolyzér vyrábí z vody a elektřiny vodík, který je následně stlačený uskladněn v externí nádrži sloužící jako sezónní úložiště."

Předmět: Inforace
Autor: Vladimír Křen
Datum: 18.07.2019 05:57 odpovědět upozornit redakci

uživatel: 100035
reakce na ...
Jaká je tepelná ztráta domu kde je instalace provedena? Na jaký tlak se vodík tlakuje v zásobníku?

přidat ke článku nový příspěvek

Přihlášení/odhlášení odběru příspěvků e-mailem:
váš e-mail:
Toto je nemoderovaná diskuse čtenářů portálu TZB-info. Redakce nenese zodpovědnost za obsah příspěvků a vyhrazuje si právo příspěvky odstraňovat.