|
|
Koncepční studie miniaturizace palivového článku pro podvodní sondu
Röder, Dominik ; Touš, Michal (oponent) ; Miklas, Václav (vedoucí práce)
Hranická propast je, s předpokládanou hloubkou 1 km, nejhlubší propastí světa. Jejího dna se však ještě nepodařilo dosáhnou žádným z dostupných konvenčních prostředků. Kabelové nebo bateriové napájení malých podvodních sond však mají svá omezení. Pomoct ve splnění tohoto cíle by pak mohla pomoct integrace vodíkových palivových článků do průzkumné podvodní sondy Argo, aktuálně vyvíjené studentským týmem strojLAB na VUT v Brně. Palivové články jsou aktuálně hojně diskutovaným a perspektivním zdrojem napájení, především kvůli celosvětové snaze o snížení emisí CO2. Tato bakalářská práce se zabývá detailním srovnáním palivových článků s důrazem na možné použití v malé podvodní sondě. Taktéž byla popsána možná řešení pro skladování vodíku a kyslíku v těchto sondách. Byla provedena koncepční studie integrace vhodného palivového článku do sondy Argo, zahrnující výběr palivového článku, popis jeho komponent a výpočet množství reaktantů, potřebných pro splnění cílů mise. Byl proveden výběr skladování reaktantů a navrženy vhodné velikosti zásobníků, přičemž největší důraz byl kladen na za-chování co nejmenších rozměrů podvodní sondy. Dále byl proveden návrh vhodného uspořádání klíčových systému palivového článku v sondě tak, aby nebyla ohrožena rovnováha během mise. Tato práce přispívá k rozvoji nových technologií v oblasti podvodního průzkumu a nabízí perspektivy pro budoucí aplikace vodíkových článků.
|
|
| |
|
|
Palivové články
Ralbovský, Peter ; Škvařil, Jan (oponent) ; Chroboczek, Libor (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá technologii palivových článků, jejich principem a rozdělením. Také je zde uveden postup pro získání vodíku ze zemního plynu jako paliva. Dále jsou zde uvedeny výhody a nevýhody palivových článků. V závěru práce jsou uvedeny aplikace palivových článků a jejich využití v kogeneraci a trigeneraci.
|
|
|
Palivový článek s metalhydridovým úložištěm vodíku
Bruzl, David ; Libich, Jiří (oponent) ; Novák, Vítězslav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou vodíkových palivových článků a skladováním vodíku. Je zde popsána historie vývoje palivových článků, princip jejich funkce a jejich jednotlivé typy se zaměřením na nízkoteplotní palivové články, speciálně pak článek typu PEMFC. Dále jsou popsány metody skladování vodíku se zaměřením na metalhydridové úložiště. V práci je popsáno navržení a sestavení systému s palivovým článkem H-200, jsou změřeny jeho základní charakteristiky a diskutovány odlišnosti vůči charakteristikám od výrobce. Součástí je dále popis chování metalhydridového úložiště HS-760 při vybíjení. Toto chování je měřeno programem, který byl vytvořen v prostředí Labview. Práce obsahuje popis tohoto programu. Program a jím měřená data jsou v elektronických přílohách. Jedna kapitola práce se také věnuje provozním režimům celého systému.
|
|
|
Parciální řešení hybridního systému s nízkoteplotními palivovými články a obnovitelnými zdroji
Ptáček, Michal ; Mišák, Stanislav (oponent) ; Tlustý,, Josef (oponent) ; Matoušek, Antonín (vedoucí práce)
Práce se zabývá principy funkce nízkoteplotního palivového článku s polymerním elektrolytem (PEMFC), fotovoltaického zdroje (FVE) a větrného zdroje energie (VTE) a řeší jejich podrobná matematická vyjádření. V rámci práce jsou jednotlivé zdroje simulovány a jejich modely jsou podrobeny důkladné analýze. Samotnému simulování předchází seznámení se s významnými historickými milníky ve vývoji palivových článků. Dále je provedena základní klasifikace palivových článků a jsou uvedeny charakteristické vlastnosti článků používaných v energetice. V práci jsou také uvedeny informace o projektech, které řeší implementaci PEMFC jako primárního nebo doplňkového zdroje energie. Ve spojitosti s nastíněnou možností uplatnění nízkoteplotních palivových článků, jako vodíkové technologie v blízké budoucnosti, jsou pro komplexnost představeny i základní metody výroby vodíku a možnosti jeho skladování. Práce je výhradně zaměřena na zdokonalení matematických modelů PEMFC, které v rámci hybridního systému kooperují s obnovitelnými zdroji energie (OZE). Součástí práce je proto krátké review jednotlivých provozovaných nebo modelovaných konceptů hybridních systémů v energetice, na kterých jsou specifikovány hlavní nedostatky modelů PEMFC nebo systému jako celku. Specifikace nedostatků vede k vytvoření nového zdokonaleného dynamického modelu palivového článku, který umožňuje analýzu vývoje elektrických a neelektrických veličin v rámci scénáře s dlouhodobou zátěží. Dále jsou zde představeny výsledky tepelných experimentů a dynamického chování palivového článku, které byly získány pomocí modelu rozšířeného ještě o reformér a DC/DC konvertor. V práci je dále vytvořen model fotovoltaického modulu, který je založen na parametrizaci výhradně ze štítkových hodnot a který je podroben základním experimentům s využitím reálně změřených hydrometeorologických dat. V případě, že hybridní systém využívá OZE, je dobré znát vývoj atmosférických podmínek v místě instalace těchto zdrojů. Konkrétně pro FVE je možné využít veřejně dostupných databází obsahující informace o hodnotách dopadajícího slunečního záření pro zvolenou lokalitu. Veřejné databáze často slouží pro prvotní návrh a výrobní možnosti FVE. V reakci na to je v práci provedeno zhodnocení relevance těchto databází, a to na základě konfrontace s dlouhodobě reálně měřenými daty, jež jsou využita pro zmíněné experimenty fotovoltaického modulu. Částečně je zde také řešena problematika větrného zdroje energie. V této souvislosti je zde popsán a simulován pouze zjednodušený model VTE. V navazující práci pak lze vytvořené modely subsystémů všeobecně implementovat jako parciální vstupy hybridního systémů. Práce byla zpracována v Centru výzkumu a využití obnovitelných zdrojů energie (CVVOZE) za finanční podpory Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy České republiky v rámci projektu č. LO1210 - Energie v podmínkách udržitelného rozvoje (EN-PUR) a v rámci projektu specifického výzkumu č. FEKT-S-14-2520 - Nové technologie pro udržitelnou elektroenergetiku a dále za finanční podpory Technologické agentury České republiky v rámci projektu č. TA03020523 - Dynamický model distribuční sítě.
|
|
|
Hybridní pohon automobilů
Sommer, Matěj ; Kloss, Ondřej (oponent) ; Kaplan, Zdeněk (vedoucí práce)
V této práci je zpracován ucelený přehled možných principů hybridního pohonu a jsou zdůrazněny přednosti a nedostatky jednotlivých koncepcí, přičemž zvláštní pozornosti je věnováno vozidlům s palivovými články a elektromotorem. Součástí práce je prezentace vlastního názoru na tuto problematiku a odhad dalšího možného vývoje hybridních pohonů a jejich podíl na celkovém trhu s osobními automobily.
|
|
|
Palivový článek s metalhydridovým úložištěm vodíku
Bruzl, David ; Libich, Jiří (oponent) ; Novák, Vítězslav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou vodíkových palivových článků a skladováním vodíku. Je zde popsána historie vývoje palivových článků, princip jejich funkce a jejich jednotlivé typy se zaměřením na nízkoteplotní palivové články, speciálně pak článek typu PEMFC. Dále jsou popsány metody skladování vodíku se zaměřením na metalhydridové úložiště. V práci je popsáno navržení a sestavení systému s palivovým článkem H-200, jsou změřeny jeho základní charakteristiky a diskutovány odlišnosti vůči charakteristikám od výrobce. Součástí je dále popis chování metalhydridového úložiště HS-760 při vybíjení. Toto chování je měřeno programem, který byl vytvořen v prostředí Labview. Práce obsahuje popis tohoto programu. Program a jím měřená data jsou v elektronických přílohách. Jedna kapitola práce se také věnuje provozním režimům celého systému.
|
|
|
Hybridní pohon automobilů
Sommer, Matěj ; Kloss, Ondřej (oponent) ; Kaplan, Zdeněk (vedoucí práce)
V této práci je zpracován ucelený přehled možných principů hybridního pohonu a jsou zdůrazněny přednosti a nedostatky jednotlivých koncepcí, přičemž zvláštní pozornosti je věnováno vozidlům s palivovými články a elektromotorem. Součástí práce je prezentace vlastního názoru na tuto problematiku a odhad dalšího možného vývoje hybridních pohonů a jejich podíl na celkovém trhu s osobními automobily.
|
|
|
Nové nanostrukturní katalyzátory pro palivové články I: bipolární články nového typu
Švenda, Petr ; Matolín, Vladimír (vedoucí práce) ; Khalakhan, Ivan (oponent)
V poslední době se v souvislosti s energetickou krizí čím dál více mluví o alternativních zdrojích energie. Jednou z možných cest jsou palivové články založené na získávání energie pomocí oxidace vodíku. Význačné místo zaujímají články s polymerní membránou tzv. PEMFC, které se díky své nízké provozní teplotě hodí pro mobilní aplikace. Jednou z největších překážek pro komerční využití PEMFC představuje množství platiny nutné pro jejich výrobu. Je proto potřeba hledat způsoby jak snížit jejich cenu snížením množství platiny a přitom zachovat stejnou účinnost. Jeden ze způsobů je místo čisté platiny použít ke katalýze slitiny platiny s jiným kovem. Tato práce se zabývá slitinou Pt-Co tvořenou pomocí magnetronového naprašování, která vykazuje žádoucí vlastnosti. Přidání kobaltu snížuje potenciálovou bariéru, kterou je nutno překonat, aby probíhala katalytická reakce a dá se tak dosáhnout vyššího specifického výkonu palivového článku. Cílem práce je blíže prozkoumat vlastnosti Pt-Co v porovnání s čistou Pt.
|
|
|
Studium nových katalytických materiálů pro palivové články s polymerní membránou
Homola, Petr ; Matolín, Vladimír (vedoucí práce) ; Jiříček, Petr (oponent)
Název práce: Studium nových katalytických materiálů pro palivové články s po- lymerní membránou Autor: Petr Homola Katedra: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí diplomové práce: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. Abstrakt: Předložená diplomová práce se zabývá studiem tenkých vrstev na bázi platiny a oxidů ceru za účelem jejich použití v palivových článcích s polymer- ní membránou (PEMFC). Metodou magnetronového naprašování byla připrave- na sada vzorků s odlišným množstvím platiny. Vzorky byly zkoumány metodou rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a výsledky byly konfrontovány s parametry naprašování. Bylo zjištěno, že chemický stav platiny je závislý na jejím množství v tenkých vrstvách. Čím méně platiny bylo v tenké vrstvě obsaženo, tím méně byl zastoupen stav Pt0 a zastoupení stavů Pt2+ a Pt4+ rostlo. Dále byla pomocí XPS zkoumána teplotní stabilita připravených vrstev v intervalu teplot od pokojové do 250 ◦ C. Metodou infračervené absorpční spektroskopie (IRAS) byla měřena adsorpce oxidu uhelnatého. Byla pozorována rostoucí míra adsorpce na vzorku pravděpodobně související s redukcí platiny za rostoucí teploty. Měření dalších vzorků byla znehodnocena silnou kontaminací karbonyly niklu. Klíčová slova: PEMFC, oxid ceru, magnetronové naprašování, XPS, adsorpce CO
|
host ::
RSS.