Nowoczesny układ reformujący paliwa dla stacji mikro CHP opartej o ogniwa paliwowe dla zastosowań w obiektach mieszkalnych.

Środkiem dywersyfikacji źródeł energii niezbędnych do obsługi budynków mieszkalnych jak i użyteczności publicznej jest wykorzystanie metanu jako nośnika energii przekształcanej w energię elektryczną i energię cieplną. Rozwiązanie takie, może zastąpić niewielkie kotły zasilane gazem ziemnym instalowane w mieszkaniach, domach jednorodzinnych czy budynkach wolnostojących.
Reformer parowy przetwarza metan CH4 na wodór H2 oraz dwutlenek węgla CO2 przy śladowych ilościach tlenku węgla CO. Wodór zasila ogniwa paliwowe, które wytwarzają energię elektryczną. Energia cieplna wytwarzana jest zarówno w ogniwach paliwowych jak i w ostatnich stopniach reformera. Już w chwili bieżącej można stwierdzić, że koszt produkcji energii w niniejszej instalacji jest niższy, niż koszt zakupu analogicznej ilości energii elektrycznej zsumowanego z kosztem gazu ziemnego użytego do otrzymania analogicznej ilości energii cieplnej.

Instalacja pozwala na osiągnięcie mocy elektryczną  ok. 30 kWe, cieplnej ok. 50 kWT. i sprawności łącznej ponad 80%.  Istotne elementy instalacji to:
• stabilny katalizator zdolny do pracy z metanem, metanolem lub biogazem, dla sekcji 1 reformera, o okresie trwałości co. 40000 godzin;
• siatka stalowa o kształcie helikoidalnym powleczonej katalizatorem ceramicznym o trwałości co. 40000 godzin;
• nowy katalizator reakcji woda – gaz, w środowisku wypełnionym wodorem, nie wspierający tworzenia CH4 w temperaturach powyżej 250 oC;
• reformer parowy zawierającego sekcję reformującą parę w temperaturze 650 -800 oC (50%-60% H2), sekcję promującą reakcję gaz – woda w temperaturze 250 – 400 oC (zmniejszający zawartość CO do poniżej 1%) oraz sekcji selektywnie utleniającej pozostały CO w temperaturze 90 – 200 o C zmniejszając jego poziom do poniżej 15 ppm.
• Integracja reformera z baterią 4 ogniw paliwowych PEM o łącznej mocy ok. 30 kWe oraz 50 kWt

Instalacja pilotowa jest badana w budynku hotelowym w Gdyni. W badaniach prototypu uzyskano wyniki lepsze od zakładanych, tj:

• Sprawność elektryczna    > 32,8%
• Moc elektryczna     – 32 kVA
• Moc cieplna    - 46,2 KW
• Wydatek wody ogrzewanej:  - 4000 l/h
• Temperatura wody wylotowej  - 70oC
• Sprawność cieplna obiegu :  - 50,5%
• Sprawność łączna:   > 83,3%

• Legal notice:
  

  Copyright (c) Pielaszek Research, all rights reserved.
  The above materials, including auxiliary resources, are subject to Publisher's copyright and the Author(s) intellectual rights. Without limiting Author(s) rights under respective Copyright Transfer Agreement, no part of the above documents may be reproduced without the express written permission of Pielaszek Research, the Publisher. Express permission from the Author(s) is required to use the above materials for academic purposes, such as lectures or scientific presentations.
  In every case, proper references including Author(s) name(s) and URL of this webpage: https://science24.com/paper/23233 must be provided.