Heliocentris Energiesysteme GmbH

1. Heliocentris Energiesysteme GmbH 20. September 2011 Davide Gran „Brennstoffschauversuche für das weiterführende Physikpraktikum“ Instructor Training System

2. Geschäftsfelder Ausbildung Energiespeicherlösungen • Angebot • Ausbildungsprodukte für: • Naturwissenschaftlichen Unterricht • Technische Ausbildung • Anwender • Schulen • Berufsschulen • Universitäten/Hochschulen • Angebot • Maßlösungen und schlüsselfertige Systeme : • Speicherung Erneuerbarer Energien • Stromversorgung • Backup & UPS • Gesteuerte Energie • Anwender • Systemintegratoren • Original Equipment Manufacturers (OEMs) • Endkunden

3. Instructor Training System H2- Speichermodul Brennstoffzellen-Modul DC/DC-Wandler-Modul Elektronische Last-Modul Ampelmodul Software

4. Komponenten • Brennstoffzellen-Modul • 50 W Brennstoffzellenstack • Brennstoffzellensteuerung • Wasserstoff-Durchflussmesser • und Luftversorgung • 5 LCD-Displays zur Visualisierung der wesentlichen • Systemparameter (Strom, Spannung, • Temperatur, Brennstoff- und Luftzufuhr) • DC/DC-Wandler-Modul • Wandelt die ungeregelte Ausgangsspannung • der Brennstoffzelle in eine 12 V Gleichspannung • Ermöglicht den Aufbau einer autonomen Stromversorgung • LCD Displays für Nutzleistung und Eigenverbrauch des Brennstoffzellensystems

5. Komponenten • Elektronische Last-Modul • Gestattet das manuelle oder computergestützte Einstellen • konstanter Stromvorgabewerte für die Brennstoffzelle • zur Aufnahme von Kennlinien • H2- Speichermodul • Metallhydridspeicher als Modul • ZweistufigerDruckminderer • Wasserstoffversorgung der Brennstoffzelle für einen ganzen Praktikumstag • WiederbefüllungdurchDruckgasflaschenoderWasserstoffgenerator • Ampelmodul • Realer Beispielverbraucher • Auf 12 V Basis • Angeschlossen am Ausgang des DC/DC-Wandlers

6. Software • Visualisierung von Messinstrumenten, ideal für Vorführungen vor Gruppen • Datenlogger: Zeitliche Aufnahme und Visualisierung der Messwerte • Computergestützte Durchführung von Experimenten • Vollautomatisierte Experimente für Präsentationen oder Vorlesungen ControlPanel Real Time Data Monitoring

7. Lehrmaterial • Anleitung • AusführlichesExperimentierhandbuch • Lehrbuch „Fuel Cell Systems Explained“ • Experimentesindaufgeteilt in: • Grundlagenexperimente : • Kennlinie und Leistungskurve • Abhängigkeit der Leistung von Temperatur und Luftzufuhr • Wasserstoff-Strom-Kennlinie • Wirkungsgrad des Brennstoffzellenstacks • AnwendungsbezogeneExperimente: • Systemwirkungsgrad eines Brennstoffzellensystems • Netzunabhängige Stromversorgung und Reichweite einer Brennstoffzelle • Anwendungsbeispiel Brennstoffzellenfahrzeug: • Kraftstoffverbrauch und Lastprofil

8. Instructor Training System: Lernziele • Einflussgrößen auf die Kennlinien • Einfluss der Luftversorgung auf die Leistungskurve • Faraday‘sGesetz, Ohmsches Gesetz, usw. • Einfluss des Innenwiderstands auf die Kennlinie • Einfluss der Temperatur/Luftversorgung auf die Kennlinie

9. Alles was siewissenmüssen! • Brennstoffzelle • 0,9 – 0,5 V • H2-Verbrauch sinkt linear mit Strom • η= 50%

10. Instructor Training System : Spannungs-Strom-Kennlinie

11. Instructor Training System: Leistungs-Strom-Kennlinie

12. Instructor Training System: ManuelleExperimente Beispiel: Spannungs-Strom-Kennlinie für 2 Lüftereinstellungen

13. Instructor Training System: ManuelleExperimente Beispiel: Leistungskurve-Kennlinie für 2 Lüftereinstellungen

14. Instructor Training System: Manuelle Experimente Fließbild Beispiel: Leistungskurve-Kennlinie für 2 Lüftereinstellungen

15. 45°C 25°C EffectofTemperature Instructor Training System: AutomatischeExperimente Beispiel: Einfluss der Temperatur auf die Kennlinie einer Brennstoffzelle

16. Danke für Ihre Aufmerksamkeit