Highly integrated valve distribution arrangement for metal hydride cooling system

Kurzfassung

Im Mittelpunkt dieses Projekts steht die Optimierung des Designs einer Klimatisierungstechnologie auf der Basis von Metallhybridreaktoren. Ein Prototyp dieses Kühlsystems ist derzeit in den Labors des DLR-FK in Stuttgart aufgebaut und weist ein solches Potential auf, dass die Entwicklung und Verbesserung seiner Komponenten gut unterstützt wird. Das Ziel dieses Projektes ist die Optimierung der Ventilanordnung, die eine wichtige Rolle für die Funktionalität des Systems spielt. Die vorgeschlagene Lösung ist ein kompakter Ventilblock, der aus selbst entworfenen 4/2- Wegeventilen besteht, die eine Wärmeträgerflüssigkeit und den Wasserstoff zu ihren jeweiligen Komponenten leiten. Dieser Block unterstützt die Funktionalität des derzeit getesteten Prototyps mit einer deutlichen Reduzierung der Größe und des Gewichts im Vergleich zu den derzeitigen Komponenten. Durch ein konstruktives Verfahren wird eine theoretische Reduzierung des Volumens um mehr als 60 % erreicht. Durch die Materialauswahl ergibt sich ebenfalls eine theoretische Gewichtsreduktion von fast 90%. Im Bereich des thermodynamischen Wirkungsgrades ergibt sich ein theoretischer Maximalverlust von 1,3W, was 0,14% der maximalen Kühlleistung bei 5KW Leistungsaufnahme der Brennstoffzelle entspricht. In Bezug auf den Platzbedarf entspricht das maximale Volumen der in diesem Projekt erzielten Lösung dem verfügbaren freien Platz im Hyundai Nexo.