Für Brennstoffzellensysteme, die im Fahrzeug auch als Hilfsenergieaggregate (APUs) eingesetzt werden können, hat Behr Hochleistungs-Wärmeübertrager mit Mikrokanälen entwickelt. Die standardisierten Mikrokanäle der Behr- Mikrowärmeübertrager sind 5 mm breit, in der Höhe variabel und an unterschiedliche Erfordernisse anpassbar. Aufgebaut sind die Wärmeübertrager aus strukturierten Blechen. Die Strukturierung erfolgt im Prototypstatus durch Ätzen, Laser- oder Wasserstrahlschneiden, bei großen Stückzahlen durch mehrstufiges Umformen. Kreuzstrom-Wärmeübertrager können sehr einfach aufgebaut werden. Es sind auch Parallelströmer oder Bauformen mit Zuführungen für mehr als zwei Fluide möglich sowie eine Kombination von mehreren Wärmeübertragern in einem Bauteil. Das Bauprinzip der Mikrowärmeübertrager ist gut geeignet, um eine oder beide Fluidseiten katalytisch zu beschichten. Diese zusätzliche Funktion ermöglicht ein breites Anwendungsspektrum vor allem auch deshalb, weil andere Bauformen hier versagen. Bei einer nennenswerten Katalysatoraktivität und der damit verbundenen Wärme-Flächenbelastung steigen bei Rippensystemen die Temperaturen bereits nach kurzer Strömungslänge auf hohe Werte an. Es sind deshalb vielfach Hochtemperaturwerkstoffe notwendig. Hohe Kosten und schwierige Verarbeitung sind die Folge. Für den Einsatz von selektiven Katalysatoren mit den ihnen typischen engen Einsatztemperaturen sind Rippensysteme wenig geeignet, da das vorgegebene Temperaturfenster nicht eingehalten werden kann. Unter den selben Bedingungen kann der Mikrowärmeübertrager mit seinen Primärwärmeübertragerflächen eine nahezu homogene Temperaturverteilung auf niedrigem Niveau gewährleisten. Gleichzeitig wird eine sehr hohe Wärmeübertragungsleistung realisiert. Deshalb ist das System des Mikrowärmeübertragers gut dazu geeignet, kompakte Bauteile mit einer katalytischen Beschichtung herzustellen, bei denen die Fluid- und Wandtemperaturen nahezu isotherm gehalten werden können.
Mikrowärmeübertrager für Brennstoffzellensysteme
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 108 , 5 ; 382-389
2006
8 Seiten, 12 Bilder, 1 Tabelle, 2 Quellen
Article (Journal)
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