Схема водородной газовой горелки от баллончика: Принцип устройства и область применения газовой горелки

alexxlab | 25.03.2023 | 0 | Разное

Принцип устройства и область применения газовой горелки

Газовая горелка для пайки является приспособлением малой мощности, которое можно использовать, спаивая цветные металлы и сплавы. С помощью такого устройства можно осуществлять разогрев легкоплавких припоев наряду с металлическими элементами. Для работы газовой горелки применяется бензиновая смесь либо обычный бензин.

Схема сварки горелкой.

Горелки на газу могут иметь специальное назначение и универсальный тип. Поскольку данное приспособление позволяет смешивать кислород с горючим газом, то основная цель его применения связана с получением за счет работы горелки стабильного пламени необходимой мощности, температура которого способна достигать до 1280 °C.

Поскольку металл может иметь агрегатное состояние двух типов, твердое и жидкое, в первом состоянии осуществить скрепление между собой двух элементов нельзя. Металл обязательно должен быть раскален до жидкого состояния. В результате соединения расплавленных металлических элементов должна произойти диффузия, то есть сварка.

Горелка газовая пропановая для пайки и ее устройство

Дизайн ручной газовой горелки постоянно совершенствуется, становясь более эргономичным и современным, отличаясь легкостью в применении и удобством. Элементы, которые входят в конструкцию инструмента, позволяют обеспечить безопасность осуществления пайки. Горелка требует одновременного применения горючих материалов, паяльных наборов, микропаяльников.

Рисунок 1. Схема устройства газовой пропановой горелки.

При помощи горелки пропановой возможно осуществление опрессовки соединительных муфт и оплавления битумных рулонных материалов в процессе проведения гидроизоляции, кровельных работ, процедур, связанных с обжигом деревянных поверхностей. Наличие достоинств данного устройства заключается в низкой стоимости пропана, готовности к работе, быстром разогреве деталей до требуемой температуры.

Для соединения горелки и баллона применяется гибкий резиновый шланг, для покрытия которого используется предохранительная оболочка из металла.

Регулировать подачу газа позволяет кран, который помещен между шлангом и баллоном. Шланг, оснащенный краником, имеется в продаже в магазинах, как и специальные баллончики.

Элементы, входящие в газовую горелку, отмечены цифрами на рис. 1: 1 – сопло; 2 – пробка; 3 – капсуль; 4 – трубка; 5 – ручка; 6 – шланг; 7 – вентиль; 8 – баллон.

Очень удобно применять маленькие баллоны, которые вмещают около 0,9 л пропана-бутана, находящегося в сжиженном состоянии. Такого баллона хватит на 4-5 часов при непрерывном горении приспособления. Если баллон имеет емкость, равную 5,5 л, то он рассчитан на 72 часа непрерывного горения. Необходимо учитывать, что устройства, оснащенные маленькими баллонами, легче и удобнее. Их можно заправить на любой станции газозаправки в любом городе или крупном селе.

Вернуться к оглавлению

Как сделать горелку самостоятельно

Устройство горелки для аргоновой сварки.

Для самодельной газовой горелки характерно наличие следующих составных частей: сопла, пробки, ручки, трубки и капсюля, вывинчивающегося из покупного шланга. При самостоятельном изготовлении сопла и пробки их вытачивают при помощи токарного станка из таких материалов, как сталь или латунь. Изготавливая сопло, производят нарезку внутренней резьбы с одной стороны. Сделав отступ от резьбы, просверливают отверстие, через которое будет осуществляться подача воздуха. На самой пробке тоже должна быть нарезана резьба, только внешняя, с помощью которой пробка и сопло соединяются вместе.

Следующий шаг заключается в просверливании двух сквозных отверстий и нарезке резьбы. Ее следует нарезать под стандартный капсюль для одного отверстия, а другое отверстие делают под резьбу по трубке, которая ввинчивается в пробку и сгибается под определенным углом к своей оси. На другой конец трубки плотно насаживают ручку из дерева или эбонита, которая имеет просверленное заранее отверстие вдоль оси. Для крепления нижнего конца трубки используется гайка с шайбой. В шланг, который присоединен к газовому баллону, ввинчивается трубка свободным концом.

Вернуться к оглавлению

Принцип действия газовой горелки

В зависимости от вида газовой горелки процесс паяния может быть ручным или автоматическим. Приспособление предполагает смешивание воздуха (кислорода) с горючим газом в требуемых пропорциях, для чего устанавливается необходимое давление. У каждой конкретной конструкции газового аппарата рассчитан свой уровень давления. Основной компонент – горючий газ, позволяющий создать химическую реакцию горения с высоким уровнем температуры пламени устройства. Он имеет разный химический состав. Газ находится в баллонах, куда закачивается под давлением. Подача горючего газа в виде предельных углеводородов, осуществляемая под давлением, производится в область сопла газовой горелки. Там и происходит процесс смешения газа и воздуха.

Электрическая схема водородной горелки.

Если газовая горелка используется для резки металла, могут применяться пары бензина, а также водород. В основном такое приспособление используется тогда, когда требуется провести специальные ювелирные работы, требующие применения паяльника на газу. Для изготовления паяльников используются медные сплавы. Сами горелки оснащаются ручными или автоматическими регуляторами.

Когда кромки деталей, применяемых в процессе сварки, взаимно расплавляются, с помощью паяльников на газу создается температура, способная расплавить припой, а не материал детали, который только нагреется при сварке. Данный метод позволяет соединить две детали, изготовленные из разных металлов, спаять тонкие поверхности и др.

Газовые горелки обладают многочисленными преимуществами, которые заключаются в выделении пламени с особой устойчивостью. К примеру, мини-устройства позволяют осуществлять пайку в условиях ветреной погоды, поэтому работать с таким приспособлением очень удобно на открытой местности. К тому же можно осуществлять кровельные работы, разогревая кровельные материалы. Кровельные пропановые горелки являются высокоэффективными, позволяющими осуществлять изоляцию кровли. Применение пропана является экономичным.

Основным требованием техники безопасности при работе с такими устройствами является полное отсутствие технических масел на их поверхности и руках сварщика, что сразу приводит к взрыву. Единственным недостатком приспособления является требование оборудовать специальное рабочее место. Вместе с тем требуются специальные навыки при работе с горелкой, иначе велик риск получения травмы.

Таблица технических характеристик газовой горелки.

Зажигая горелку, горящую спичку подносят к соплу, а краны слегка прикрываются при этом. Когда газ загорелся, подача газа должна быть увеличена. Пламя должно быть ровное и компактное. Работая с горелкой, осуществляют соблюдение мер предосторожности. Вблизи места работ не должно находиться огнеопасных веществ. Если рабочим местом является стол, то он должен быть обит листовым металлом. Если появился слабоватый запах газа, это значит, что произошла его утечка. Нужно приостановить работы для устранения причин утечки газа.

Приступая к проведению работ с горелкой, производят ее ручную проверку на предмет исправности. Одновременно проверяется герметичность каждого разъемного соединения мини-устройства, соединений рукавов и др.

Окончив проверку инструмента на герметичность, приступают к процессу установки рабочего давления газа с учетом конкретно поставленной задачи.

Для зажигания горючей смеси вентиль следует открыть вполоборота, произвести регулировку интенсивности пламени с помощью вентиля либо редуктора горелки. Именно так подготавливается мини-горелка для проведения качественных работ с металлом.

Вернуться к оглавлению

Где применяются ручные горелки на газу

Горелка, работающая на газу, обладает значимыми преимуществами перед паяльником электрическим, поэтому ее применяют с целью долговременной эксплуатации в достаточно сложных условиях. Использование газовой горелки паяльника представляется идеальным вариантом, который позволяет осуществлять монтажные и ремонтные работы в таких местах, где нет коммуникаций. Приспособления работают по принципу действия, который является аналогичным работе газовоздушной горелки. В данном устройстве при этом осуществляется принудительная подача жидкого газа.

Небольшой вес и размер такой газовой горелки при достаточно мощных характеристиках обеспечивают ей значительные преимущества.

Схема бутановой горелки.

Различают горелки на газу для бытовых, кровельных, лабораторных работ. Областью применения данного инструмента является строительство, туризм, радиотехника и др. Любители активного отдыха пользуются туристическими газовыми горелками, позволяющими довольно быстро осуществить приготовление пищи или подогреть воду в походе, где нет цивилизации.

С помощью пропановой горелки, имеющей мягкий припой, можно осуществлять обжиг, накалку, размораживание и плавление деталей.

Пропановые горелки, имеющие большое сопло, позволяют осуществлять монтаж и укладку кровли, битума, асфальта, а также производить другие дорожно-строительные работы. Устройство можно использовать для усадочных, изоляционных, нагревательных и сушильных процессов в полевых условиях.

Бутановые горелки используются при ремонте электрических бытовых приборов, авто, подходят для разогрева пищи. Их наборы являются незаменимыми при проведении работ, требующих высокой точности, например моделировании, ремонте теле- и радиотехники, расплавке и выжиге, ювелирных разработках. По этой причине наборы могут включать различные насадки. Бесперебойная эксплуатация микропаяльника на бутане может достигать 30-50 минут.

Заправка микропаяльника осуществляется с использованием газа для зажигалок.

Ручная газовая горелка для пайки оснащена удобным автоматическим зажиганием, которое делает работу с ней безопасной. Интенсивность пламени регулируется благодаря легкому управлению. По причине незначительного нагрева основных металлов плавление деталей отсутствует. Конструкция горелки в целом является достаточно простой и надежной, обеспечивающей универсальную работу.

Вернуться к оглавлению

Как устроена портативная газовая горелка для ювелирных работ

Схема составляющих газового баллона.

Не всегда бывает удобным осуществлять сварку с помощью горелки, поэтому пользуются ювелирными горелками, в набор компонентов которых включается:

1. Газовый баллон.
2. Проводящий канал.
3. Нагнетатель.
4. Выравниватель.

Газовый баллон является емкостью для сжиженного газа. Применение именно определенного вида топлива особого значения не представляет. Нагнетатель относится к главным деталям, отвечающим за качество газовой горелки. Данный элемент может иметь вид мехов или тип компрессора. За счет второго варианта обеспечивается больший уровень мощности агрегата.

Для соединения проводящего канала и выравнивателя используются трубки из металла для подачи газа. Диаметр потока огня регулируется выравнивателем. При наименьшем отверстии спайка будет точнее.

Вместе с тем небольшой диаметр выравнивателей не позволяет прогревать детали, имеющие средний и больший вес.

Ручные модели являются недорогими. С помощью ручных газовых горелок, имеющих небольшой вес, можно обрабатывать миниатюрные детали. Ручное приспособление будет иметь при этом достаточную мощность для осуществления пайки деталей среднего размера на основе серебряного припоя. Уровень средней температуры прогревания составит при этом 500-6000°C.

Второй вид горелок является стационарным, обладающим наибольшей функциональностью. Они используются не только для пайки, но и сварки без ограничений по весу и размеру заготовок.

Выбор ювелирных горелок лучше всего осуществлять, ориентируясь на конкретные рекомендации, поскольку производитель может указывать технические характеристики, которые не соответствуют действительности.

Часто задаваемые вопросы

Q: У вас так много горелок. Как мне выбрать из них то, что нужно?
A: Прежде всего определитесь с типом топлива, которое вы будете использовать – бензин или газ. Далее – установите, какие типы работ вы будете выполнять, и какая для них требуется мощность пламени. Окончательный критерий выбора – удобство работы: то, какая из наших горелок лучше всего “ляжет” вам в руку.

Q: Что лучше – газ или бензин?
A: Однозначного ответа на этот вопрос не существует. Для каждого конкретного случая выбор делается исходя из доступности того или иного вида топлива (хорошего качества), допустимости размещения вспомогательного оборудования (газового баллона либо генератора бензовоздушной смеси) в мастерской согласно локальным нормативам пожарной безопасности, а также – личных предпочтений мастера к тому или иному виду пламени.

Q: Чем отличаются бензиновые и газовые горелки в работе?
A: По нескольким критериям. Первый – состав продуктов горения: при практически одинаковой удельной теплоте сгорания массовое соотношение углерод/водород для бензина составляет 0,855 к 0,145, для газа – 0,825 к 0,175. Доля водорода у газа больше, поэтому температура его сгорания – меньше (из-за того, что на нагрев такого продукта горения как вода требуется в два раза больше энергии чем на углекислоту), но именно из-за большего содержания перегретого водяного пара в шлейфе газового пламени его теплоёмкость оказывается также большей, чем у бензина, поэтому газовой горелкой нагрев металла (до одной и той же температуры, что и бензиновой горелкой соответствующей мощности) получается быстрее. Второй – удобство регулировки параметров пламени: у бензиновых горелок на рукояти расположена ручка соотношения вспомогательного пламени и “иглы”, у газовых данное соотношение не регулируется, зато на рукояти расположен регулятор мощности пламени, доступный для владельцев бензиновых горелок только непосредственно на генераторе бензовоздушной смеси. Третий критерий – запах: бензин, в отличие от газа, не сгорает полностью, что предъявляет дополнительные требования к вентиляции рабочего помещения. Четвёртый – локальные противопожарные нормативы, согласно которым использование того или иного топлива может оказаться под запретом.

Q: Для меня более выгодным и предпочтительным является использование газовой горелки, но в условиях моей мастерской размещение газового баллона недопустимо. Есть ли способ обойти это ограничение?
A: Вы можете использовать газовые картриджи ёмкостью до 1 литра, поскольку они не считаются газобаллонным оборудованием, и на них не распространяются данные ограничения. Для пайки небольших изделий советуем приобрести горелку ГП-4, подключаемую к картриджам CP 250 (MSF-1a) либо EN 417 type 1 (опционально или через переходник), для плавки и более масштабной пайки – горелку ГП-3 с опцией подключения к картриджам CGA 600.

Q: Я являюсь владельцем польского/иранского пятилитрового газового баллона – могу ли я подключить вашу газовую горелку к нему?
A: На вентиле вашего баллона – стандартная резьба G3/8 LH, что соответствует типу подключения G33 (согласно EN 15202). Пожалуйста, укажите данный тип при заказе горелки.

Q: Можно ли подключить вашу газовую горелку к турецкому баллону Nurgaz?
A: Данный баллон имеет нестандартный газовый разъём, поэтому непосредственное подключение исключено, однако вы можете использовать переходник на разъём Shell – тот самый, который применяется для заправки данных баллонов.

Q: У меня – советский пятилитровый баллон с быстроразъёмным соединением, как мне подключить к нему вашу горелку?
A: Либо через специальный клапан М-2 (производства компании “Джет”) с выходом на стандартное резьбовое присоединение, либо посредством замены вентиля баллона с быстроразъемного на обычный резьбовой.

Q: Работают ли ваши газовые горелки на MAPP газе?
A: В зависимости от того, что подразумевается под данной аббревиатурой: если это – Methylacetylene-Propadiene-Propane, то работа горелок серии ГП на нём ничем не отличается от работы на пропан-бутановом топливе кроме более высокой температуры пламени. Но в случае суррогатов настоящего MAPP-газа – например, с надписью “MAPP®” на упаковке, обозначающей лишь зарегистрированную торговую марку, но вовсе не состав газовой смеси в картридже – мы не можем гарантировать стабильное и ровное горение пламени. Пожалуйста, читайте состав газа при его покупке!

Q: Требуется ли редуктор при подключении горелок ГП к пропановому баллону?
A: Подключение горелок серии ГП через редуктор не является обязательным за исключением случаев, когда это обусловлено действующими нормативами. Так на территории Украины согласно НПАОП 0.00-1.43-85 (НАОП 1.4.10-1.03-85) при газопламенной обработке металлов отбор газа из баллона без редуктора запрещался – до отмены данных правил распоряжением КМУ №1022-р от 18. 12.2017 г.

Q: Если редуктор не требуется, то зачем он вообще может быть нужен?
A: Редуктор – это устройство, понижающее давление газа ниже равновесного, т.е. – до таких значений, при которых пропан, бутан и другие компоненты газовой смеси не могут существовать в жидком виде. То есть его установка может предотвратить попадание жидкого газа в шланг даже при опрокидывании баллона. Также применение редуктора обеспечивает стабильность давления газа, поступающего на вход горелки, вне зависимости от изменений его температуры в баллоне. Кроме того некоторые современные редукторы оснащаются предохранительным клапаном, перекрывающим подачу газа при очень резком возрастании расхода, т.е. в случаях обрыва шланга или других повреждений горелки, возможных вследствие непредвиденных физических воздействий. Таким образом, использование редуктора может быть целесообразно для тех, кто очень сильно заботится о безопасности рабочих мест, стараясь исключить даже самые маловероятные проблемы и опасные случаи на производстве. Для таких клиентов у нас есть опция оснащения горелок разъёмом для подключения к выходу редуктора с резьбой M16X1.5LH (к модели БПО-5) либо G3/8″X19 TPI LH (к импортным моделям).

Q: Чем отличаются ваши газовые горелки помимо формы ручки?
A: Присоединением для насадок. У горелок ГП-1 и ГП-3 это – резьба М8, у ГП-2 и ГП-4 – М6. По этой причине наборы насадок для моделей с чётными и нечётными номерами не обладают взаимозаменяемостью. При выборе горелки советуем определиться с тем, пламя каких насадок является более предпочтительным в вашей работе.

Q: Вы выпускаете клон горелки ORCA m75?
A: Нет, все наши горелки являются воплощением наших собственных разработок. Мы не используем чужие решения, тем более патентованные – такие как щелевые рассеиватели вспомогательного пламени и жиклёрно-вентильные узлы оригинальной конструкции, являющиеся отличительными особенностями горелок ORCA,.

Q: То есть ваши газовые горелки имеют упрощённую конструкцию по сравнению с изделиями фирмы ORCA?
A: Данное сравнение не совсем корректно: как будто горелки одной фирмы являются исключительно оригинальными, а другой – их подобиями, что не соответствует действительности. Конструкция наших горелок прошла сложный эволюционный путь, который (если кому интересно) можно проследить по истории нашего общения с клиентами и коллегами на форумах. Модели, обладающие внешним сходством с ORCA m75, появились только в самом конце этого пути и представляют собой версии не данной горелки, а наших предыдущих моделей. Все упрощения, когда-либо внесённые в конструкции наших горелок, служат для увеличения их надёжности. Так, хотя наш вентильный узел является почти стандартным и не может обеспечить настолько широкий диапазон регулировок пламени, какой имеет место для отдельно взятых насадках фирмы ORCA, его в силу конструктивной простоты исполнения практически невозможно сломать. Увы, именно из-за поломок горелок фирмы-конкурента к нам и стали обращаться клиенты с просьбами о разработке моделей, имеющих подобный форм-фактор, но при этом – конструктивно идентичных нашим предыдущим моделям. Вы можете по достоинству оценить унаследованные в них таким образом наши собственные оригинальные технические решения – например, отрыв пламени, исключающий перегрев как насадок, так и горелки в целом, или недавнюю разработку, не имеющую существующих в продаже аналогов производства конкурентов – насадку для плавки.

Q: Тем не менее, шланги ваших горелок ГП – точно такие же, как и у горелок ORCA?
A: Да, это так (за исключением горелок ГП-1 и ГП-4). Поворотный узел, используемый для подключения наших газовых горелок к баллону через шланг, является стандартным и вследствие этого – полностью совместимым также и с ORCA m75. Вы можете купить данный шланг в качестве запасного на случай повреждения или износа как для наших газовых горелок, так и для указанной модели фирмы ORCA.

Toyota разрабатывает первую в мире водородную горелку общего назначения для промышленного использования | Корпоративный | Global Newsroom

08 ноября 2018 г.

Пресс-релиз Среда Инновации Экологические технологии

Город Тойота, Япония, 8 ноября 2018 г. — Toyota Motor Corporation (Toyota) разработала первую в мире водородную горелку общего назначения ¹ для промышленного использования в сотрудничестве с Chugai Ro Co., Ltd. Горелка будет используется с сегодняшнего дня на ковочной линии на заводе Toyota в Хонша.

В обычных водородных горелках водород быстро реагирует с кислородом, что приводит к высокой температуре пламени и опасным для окружающей среды выбросам NOx. Из-за этого практическое использование водородных горелок оказалось затруднительным. Недавно разработанные горелки включают в себя две новые конструкции, которые позволяют водороду сгорать медленнее. Новые горелки также имеют нулевые выбросы CO2 и значительно сниженные выбросы NOx ² , что обеспечивает выдающиеся экологические показатели.

1. Предотвращение полного смешения водорода и кислорода

Если водород и кислород находятся в полностью смешанном состоянии при воспламенении, смесь бурно горит с высокой температурой пламени. В недавно разработанной горелке водород и кислород текут бок о бок и воспламеняются без полного смешивания, что приводит к более медленному сгоранию и более низкой температуре пламени.

2. Снижение концентрации кислорода внутри печи

Если в момент воспламенения топливная смесь содержит высокую концентрацию кислорода, горение будет бурным с высокой температурой пламени. Чтобы предотвратить это, в трубах, подающих водород к горелке, открываются небольшие отверстия, что позволяет предварительно сжечь небольшие объемы водорода и кислорода. Следовательно, концентрация кислорода снижается до оптимального уровня 19 процентов для основного горения, что приводит к более низкой температуре пламени.

Для достижения целей, поставленных в программе Plant Zero Emissions Challenge, которая является частью программы Toyota Environmental Challenge 2050, Toyota внедряет инновационные технологии и повседневную деятельность по кайдзен (непрерывное совершенствование). Toyota также стремится использовать на своих заводах энергию, полученную из возобновляемых источников, включая водородную энергию.

Объявленные сегодня новые технологии позволят заменить 1000 крупных горелок, работающих на природном газе, на водородные на наших заводах по всей Японии. Традиционная технология несет ответственность за значительные объемы выбросов CO2; Для реализации своей задачи по сокращению выбросов CO2 на заводе Toyota планирует постепенно устанавливать водородные горелки на других своих заводах, и другие компании Toyota Group также рассматривают возможность их установки.

Двигаясь вперед, Toyota стремится создать общество, работающее на водороде, и уменьшить свой промышленный углеродный след, поощряя использование промышленного водорода и способствуя увеличению спроса на водород.

^*1 По данным Toyota Motor Corporation на 8 ноября 2018 г.

02 августа 2021 г.

Toyota представляет новый Land Cruiser

21 марта 2018 г.

Эволюция от 1-го до 8-го поколения

05 ноября 2019 г.

Toyota запускает новую модель Raize в Японии

13 февраля 2023 г.

TMC объявляет об изменениях в исполнительной структуре, старших специалистах/руководителях высшего звена

26 января 2023 г.

TMC объявляет об изменениях в исполнительной структуре

Центр обработки данных по альтернативным видам топлива: основы водорода

Водород (H ₂ ) представляет собой альтернативное топливо, которое можно производить из различных внутренних ресурсов. Хотя рынок водорода в качестве транспортного топлива находится в зачаточном состоянии, правительство и промышленность работают над экологически чистым, экономичным и безопасным производством и распространением водорода для широкого использования в электромобилях на топливных элементах (FCEV). Легкие FCEV теперь доступны в ограниченных количествах для потребительского рынка в локализованных регионах внутри страны и по всему миру. Рынок также развивается для автобусов, погрузочно-разгрузочного оборудования (например, вилочных погрузчиков), наземного вспомогательного оборудования, грузовиков средней и большой грузоподъемности, морских судов и стационарных приложений. Дополнительные сведения см. в разделе о свойствах топлива и в Центре ресурсов по анализу водорода.

В окружающей среде много водорода. Он хранится в воде (H ₂ O), углеводородах (таких как метан, CH ₄ ) и других органических веществах. Одной из проблем использования водорода в качестве топлива является его эффективное извлечение из этих соединений.

В настоящее время паровой риформинг — сочетание высокотемпературного пара с природным газом для извлечения водорода — составляет большую часть водорода, производимого в Соединенных Штатах. Водород также можно получить из воды путем электролиза. Это более энергоемко, но может быть сделано с использованием возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра или солнца, и избегая вредных выбросов, связанных с другими видами производства энергии.

Почти весь водород, ежегодно производимый в Соединенных Штатах, используется для очистки нефти, обработки металлов, производства удобрений и переработки пищевых продуктов.

Хотя производство водорода может привести к выбросам, влияющим на качество воздуха, в зависимости от источника, FCEV, работающий на водороде, выбрасывает в выхлоп только водяной пар и теплый воздух и считается транспортным средством с нулевым уровнем выбросов. Основные исследования и разработки направлены на то, чтобы сделать эти автомобили и их инфраструктуру практичными для широкого использования. Это привело к выпуску серийных автомобилей малой грузоподъемности для розничных потребителей, а также к первоначальному внедрению автобусов и грузовиков средней и большой грузоподъемности в Калифорнии и доступности автопарка в северо-восточных штатах.

Узнайте больше о водороде и топливных элементах в офисе технологий водорода и топливных элементов.

Водород считается альтернативным топливом в соответствии с Законом об энергетической политике 1992 года. Интерес к водороду как к альтернативному транспортному топливу связан с его способностью питать топливные элементы в автомобилях с нулевым уровнем выбросов, его потенциалом для внутреннего производства и высокой скоростью работы топливных элементов. время наполнения и высокая эффективность. На самом деле топливный элемент в паре с электродвигателем в два-три раза эффективнее двигателя внутреннего сгорания, работающего на бензине. Водород также может служить топливом для двигателей внутреннего сгорания. Однако, в отличие от FCEV, они производят выбросы выхлопных газов и менее эффективны. Узнайте больше о топливных элементах.

Энергия 2,2 фунта (1 кг) газообразного водорода примерно такая же, как энергия 1 галлона (6,2 фунта, 2,8 кг) бензина. Поскольку водород имеет низкую объемную плотность энергии, он хранится на борту транспортного средства в виде сжатого газа, чтобы обеспечить запас хода обычных транспортных средств. В большинстве современных приложений используются резервуары высокого давления, способные хранить водород при давлении 5000 или 10000 фунтов на квадратный дюйм (psi). Например, FCEV, производимые производителями автомобилей и доступные в дилерских центрах, имеют баки на 10 000 фунтов на квадратный дюйм. Розничные заправочные колонки, которые в основном расположены на автозаправочных станциях, могут заполнить эти баки примерно за 5 минут. В электрических автобусах на топливных элементах в настоящее время используются баки на 5000 фунтов на квадратный дюйм, которые заполняются за 10–15 минут. Другие способы хранения водорода находятся в стадии разработки, включая химическое связывание водорода с таким материалом, как гидрид металла или низкотемпературные сорбирующие материалы. Узнайте больше о хранении водорода.

Данные с розничных заправочных станций, собранные и проанализированные Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии, показывают, что среднее время, затрачиваемое на заправку FCEV, составляет менее 4 минут.

Калифорния лидирует в стране по строительству водородных заправочных станций для автомобилей FCEV. По состоянию на середину 2021 года для публики были открыты 47 розничных водородных станций в Калифорнии, а также одна на Гавайях, а еще 55 находились на различных стадиях строительства или планирования в Калифорнии. Эти станции обслуживают более 8000 FCEV. Калифорния продолжает выделять средства на строительство водородной инфраструктуры в рамках своей Программы чистого транспорта. Калифорнийская энергетическая комиссия уполномочена выделять до 20 миллионов долларов в год до 2023 года и инвестирует в первые 100 общественных станций для поддержки и поощрения этих автомобилей с нулевым уровнем выбросов. Кроме того, в северо-восточных штатах запланировано открытие 14 АЗС, причем некоторые из них уже обслуживают клиентов автопарка.

Производители транспортных средств предлагают FCEV только тем потребителям, которые живут в регионах, где есть водородные станции. Неторговые станции в Калифорнии и по всей стране также продолжают обслуживать парки FCEV, включая автобусы. Многие распределительные центры используют водород в качестве топлива для погрузочно-разгрузочных машин в своей обычной работе. Кроме того, было сделано несколько объявлений о производстве транспортных средств большой грузоподъемности, таких как магистральные грузовики, для которых потребуются заправочные станции гораздо большей емкости, чем существующие станции малой грузоподъемности.