.jpg)
Нижегородский государственный технический университет имени Р. Е. Алексеева получил патент на водородную энергетическую установку с комплексной системой безопасности. Разработка коллектива нижегородских ученых построена на принципах многоуровневой защиты, где каждый критический параметр контролируется несколькими независимыми способами.
Энергетические установки с водородными топливными элементами обычно используются на автономных объектах, удаленных от источников энергии. Это, например, метеорологические станции, вышки сотовой связи, линейные потребители магистральных трубопроводов и т.д. В качестве источника энергии в таких установках применяют водород, который может длительное время храниться в газообразном состоянии в баллонах под высоким давлением.
Преимуществом этого вида топлива является его экологическая чистота, но оно требует особого подхода к эксплуатации. Водород при соединении с кислородом образует взрывоопасную смесь, поэтому необходимо соблюдать повышенные требования техники безопасности. Новая разработка имеет как пассивные, так и активные средства защиты, что позволяет предотвращать возникновение и развитие аварийных ситуаций, а также минимизировать их последствия.
Энергетическая установка размещается в огнезащитном металлическом шкафу, разделенном на четыре изолированных отсека стальными перегородками со встроенными противопожарными панелями. В первом отсеке размещается блок хранения водорода, второй представляет собой топливную магистраль, в третьем отсеке располагается сам топливный элемент, а четвертый содержит пульт управления.
Изобретение предлагает способ обнаружения утечек, основанный на постоянном сравнении двух независимых измерений. Первое измерение производится на основе данных от датчиков давления и температуры на входе в систему, второе выполняется с помощью регулятора расхода на выходе. Блок управления непрерывно сравнивает эти значения, и любое расхождение между ними служит сигналом возможной утечки. Независимый датчик концентрации водорода также постоянно контролирует воздух в установке.
Особое внимание разработчики уделили температурному контролю. Датчик температуры не только участвует в расчетах расхода водорода, но и обеспечивает своевременное обнаружение перегрева. При превышении температурой критического значения срабатывает многоступенчатая система защиты и активизируется автономное устройство пожаротушения.
Разработка нижегородских ученых также может быть использована в водородных автомобилях и беспилотных летательных аппаратах на водородных топливных элементах.
