Power Core –
der effiziente Energieerzeuger

Der Solid Oxide Power Core – ein Hochtemperatur-Festoxid-Zellen-Stapel (SOC stack) – ist Sunfires Schlüsseltechnologie.

Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC) wandeln in einem kontinuierlichen Verfahren chemische Energie eines gasförmigen Brennstoffs durch eine chemische Reaktion mit Luftsauerstoff in Elektrizität und Wärme um. Im Gegensatz zu herkömmlichen Brennstoffzellen, die nur mit Wasserstoff arbeiten, können die Brennstoffzellen von Sunfire verschiedene Kohlenwasserstoffe, darunter Erdgas, Biogas, Flüssiggas (LPG) und verschiedene Flüssigbrennstoffe auf Kohlenwasserstoffbasis (Methanol, Ethanol, Diesel) umsetzen.

Der Stapel ist so konstruiert, dass er die Anforderungen an ein hocheffizientes Brennstoffzellensystem erfüllt, indem er einen sehr geringen Druckabfall (sowohl auf der Brennstoff- als auch auf der Luftseite) aufweist und durch die optimierte Gasverteilung einen sehr hohen Wirkungsgrad hat.

Der Kunde profitiert von den Erfahrungen aus mehr als zwei Millionen Betriebsstunden und einer kostenoptimierten Stapelkonstruktion, die aus elektrolytgestützten planaren Zellen besteht, wobei eine Metallblechkassette als Verbinder dient. Der Brennstoffzellenstapel von Sunfire ist aufgrund der Verwendung von leicht zu beschaffenden Werkstoffen und einfachen Standard-Fertigungsprozessen für die industrielle Großserienfertigung bestens geeignet.

TECHNISCHE SPEZIFIKATION

Verteilerprinzip:

Geschlossene Anode, offene Kathode

Elektrolyt:

Teilstabilisiertes Zirkonia

Anode:

Nickel cermet

Kathode:

Perowksit auf Lanthanbasis

Elektrischer Verbinder:

Gestanzte und lasergeschweißte ferritische Stahlplatten (beschichtet)

Betriebsgase:

Wasserstoff

Erdgas

Andere Kohlenwasserstoffe (LPG, Diesel)

Biogas a)

Abmessungen (H × B × T):

116 × 160 × 182 mm³

Masse:

< 14 kg

Nenn-Ausgangsleistung unter Referenzbedingungen:

850 W

Ausgangsleistung und Wirkungsgrad (Heizwert) bei Dampfreformat (s / c = 2) bei Referenz-Betriebsspannung:

700 W

Ausgangsleistung und Wirkungsgrad (Heizwert) bei CPOX-Reformat (λ = 0.3–0.32) bei Referenz-Betriebsspannung:

750 W

Nenn-Betriebstemperatur:

860°C

Max. Brennstoffausnutzung:

85 %

Max. Luftausnutzung:

30 %

Elektrischer Wirkungsgrad des Stapels unter Referenzbedingungen bei verschiedenen Betriebsspannungen:

42 % bei 0,7 V

45 % bei 0,75 V

48 % bei 0,8 V

Elektrischer Wirkungsgrad des Stapels unter Dampfreformierungsbedingungen bei verschiedenen Betriebsspannungen:

47 % bei 0,7 V

50 % bei 0,75 V

54 % bei 0,8 V


a)
Gase müssen frei von Verunreinigungen wie Schwefel und Chloriden sein. Kohlenwasserstoff-Brennstoffe werden normalerweise in einem Reformierungsverfahren (katalytische Teiloxidation [CPOX] oder Dampfreformierung [SR]) in Synthesegas umgewandelt. Die Ausgangsleistung und die damit verbundenen Wirkungsgrade schließen den Reformierungsprozess im Reformer mit ein und werden bei Referenz-Betriebsspannung gemessen. Höhere Spannungen und höhere Brennstoffausnutzung können zu höheren Wirkungsgraden führen, jedoch zu Lasten der Ausgangsleistung.

Die obigen Angaben betreffen die angegebenen Referenzbedingungen und dienen der besseren Vergleichbarkeit und Reproduzierbarkeit; die Bedingungen können beim Kunden jederzeit angepasst werden.

Referenz-Gaszusammensetzung 40 % Wasserstoff
60 % Stickstoff
Betriebsspannung pro Zelle 0,7 V

 

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