Návrh vodíkového hospodářství pro zkušebnu spalovacích motorů
Loading...
Date
Authors
Berger, Kryštof
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá především problematikou skladování vodíku, technologií vodíkového zázemí a bezpečností vodíkového zázemí. Vzhledem k rostoucím požadavkům na testování a implementaci vodíku jakožto zeleného prvku do celkové mobility lidstva rostou i požadavky na vodíkovou infrastrukturu, jejíž nedílnou součástí jsou nejen vodíkové plnicí stanice ale i celková vodíková hospodářství včetně skladování, přepravy a jiné. Tato práce se v rešeršní části zabývá skladováním vodíku, které je i v dnešní době stále problematické, národní i nadnárodní legislativou spojenou s vodíkovým hospodářstvím nebo vodíkem jako takovým, a nakonec i samotnými typy vodíkových plnicích stanic, u kterých jsou rozebrány jejich hlavní koncepce. Experimentální část práce je zaměřena na návrh vodíkového hospodářství pro zkušebnu spalovacích motorů na VUT v Brně, které je zakomponováno do lodního ISO kontejneru, jenž je upraven tak, aby splňoval bezpečnostní a technologické požadavky, vybrána veškerá technologická zařízení tak, aby splnila očekávání, a nakonec i navrhnuta detekční čidla pro zajištění bezpečnosti. V neposlední řadě jsou nasimulovány průběh a podmínky funkce vodíkového hospodářství v programu GT-Suite
This diploma thesis primarily addresses the issues related to hydrogen, hydrogen infrastructure technologies and hydrogen safety. Due to the increasing demand for testing and implementing hydrogen as a green element in overall human mobility, the requirements of hydrogen infrastructure are also growing. The literature review section of this thesis deals with hydrogen storage, which remains problematic even nowadays, as well as the national and international legislation related to hydrogen economies or hydrogen itself, which cannot be ignored. Lastly, it examines various types of hydrogen refuelling stations and analyse their main concepts. In the experimental section, the diploma thesis focuses on designing a hydrogen economy for the combustion engine testbed at Brno University of Technology, incorporated into a shipping ISO container modified to meet safety and technological requirements. All technological devices are selected to meet expectations, and detection sensors are designed to ensure the safety. Finally, the operation and conditions of the hydrogen economy are simulated using GT -Suite program.
This diploma thesis primarily addresses the issues related to hydrogen, hydrogen infrastructure technologies and hydrogen safety. Due to the increasing demand for testing and implementing hydrogen as a green element in overall human mobility, the requirements of hydrogen infrastructure are also growing. The literature review section of this thesis deals with hydrogen storage, which remains problematic even nowadays, as well as the national and international legislation related to hydrogen economies or hydrogen itself, which cannot be ignored. Lastly, it examines various types of hydrogen refuelling stations and analyse their main concepts. In the experimental section, the diploma thesis focuses on designing a hydrogen economy for the combustion engine testbed at Brno University of Technology, incorporated into a shipping ISO container modified to meet safety and technological requirements. All technological devices are selected to meet expectations, and detection sensors are designed to ensure the safety. Finally, the operation and conditions of the hydrogen economy are simulated using GT -Suite program.
Description
Citation
BERGER, K. Návrh vodíkového hospodářství pro zkušebnu spalovacích motorů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Josef Štětina, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Lubomír Klimeš, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Radim Dundálek, Ph.D. (člen)
Ing. Rudolf Franz, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Koláček (člen)
Date of acceptance
2024-06-17
Defence
Student seznámil komisi s výsledky závěrečné práce. Následně odpovídal na otázky oponenta.
Otázky oponenta:
1) Můžete odhadnout, jakým způsobem se bude měnit teplota v prostoru kontejneru během provozu jednotlivých zařízení? Jak tyto teplotní změny ovlivní funkci jednotlivých komponent vodíkového hospodářství? Navrhněte, jak potlačit případné negativní vlivy.
Hodnocení: Zodpovězeno
2) Jaká konkrétní bezpečnostní rizika považujete za nejvýznamnější při provozu navrženého vodíkového hospodářství a jak byste navrhoval jejich další minimalizaci?
Hodnocení: Zodpovězeno
Další otázky k závěrečné práci:
3) Důležitou částí návrhu vodíkových stanic je těsnění. Jaká těsnění se používají u těchto plnicích stanic?
Hodnocení: Částečně odpovězeno
4) Jak je defnovaný pojem vodíková křehkost? Jak se tomuto jevu dá zamezit?
Hodnocení: Odpovězeno
5) Pokud by došlo k úniku vodíku, jakým způsobem by se tento problém řešil?
Hodnocení: Odpovězeno
6) Uvažoval jste využití vodíku v kapalném stavu? Jaká může být výhoda použití vodíku v kapalném stavu?
Hodnocení: Částečně odpovězeno
7) Bylo by možné Vaše řešení rozšířit o výrobu vodíku pomocí elektrolyzéru?
Hodnocení: Odpovězeno
8) Proč se o vodíku uvažuje spíše jako o mezisezónním akumulačním médiu?
Hodnocení: Odpovězeno
9) Lze konstrukci testovat pomocí jiného plynu, než vodíku?
Hodnocení: Částečně odpovězeno
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení