EBOOKI WYDAWCY
Wydawca:
Format:
epub, mobi, ibuk
Pierwsze na polskim rynku studium poświęcone nowoczesnej i bardzo perspektywicznej technologii wykorzystania wodoru w XXI w.
Energetyka wodorowa obejmuje nowoczesną i pojemną gałąź technologii energetycznych, na którą składają się sposoby wytwarzania wodoru, jego magazynowania, transportu i konwersji do różnych postaci energii.
Książka znajdzie swoich Czytelników wśród słuchaczy studiów I, II i III stopnia oraz studiów podyplomowych na kierunkach związanych z ENERGETYKĄ, TRANSPORTEM, ELEKTROTECHNIKĄ czy INŻYNIERIĄ ŚRODOWISKA. Zainteresuje również inżynierów energetyków czy specjalistów OZE.
Rok wydania | 2020 |
---|---|
Liczba stron | 380 |
Kategoria | Elektrotechnika i energetyka |
Wydawca | Wydawnictwo Naukowe PWN |
ISBN-13 | 978-83-01-21107-3 |
Numer wydania | 1 |
Język publikacji | polski |
Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
EBOOKI WYDAWCY
POLECAMY
Ciekawe propozycje
Spis treści
Przedmowa | 9 |
Podziękowania | 10 |
Wykaz używanych skrótów | 11 |
Rozdział 1 | 13 |
Wprowadzenie 13 | |
1.1. Ogólna charakterystyka scenariuszy zwiększenia roli wodoru w gospodarce | 13 |
1.2. Produkcja i wykorzystanie wodoru. Główne zadania i możliwości rozwoju | 17 |
1.3. Zakres opracowania | 23 |
Bibliografia do rozdziału pierwszego | 28 |
Rozdział 2 29 | |
Podstawy termodynamiczne 29 | |
2.1. Funkcje stanu | 29 |
2.2. Prawo zachowania energii. Pierwsza zasada termodynamiki | 30 |
2.3. Druga zasada termodynamiki. Generacja entropii | 35 |
2.4. Połączenie pierwszej i drugiej zasady termodynamiki | 38 |
2.5. Praca maksymalna | 39 |
2.6. Metoda entropowa analizy technologii energetycznych | 41 |
2.7. Potencjał chemiczny | 48 |
2.8. Układy z reakcjami chemicznymi | 52 |
2.9. Warunki równowagi | 53 |
2.10. Uogólnione równanie fundamentalne | 54 |
2.11. Reakcja standardowa | 55 |
2.12. Reakcja tworzenia | 57 |
2.13. Bilansowanie procesów spalania | 58 |
2.14. Reakcje jonowe | 63 |
Bibliografia do rozdziału drugiego | 65 |
Rozdział 3 | 67 |
Wodór. Podstawowe właściwości | 67 |
3.1. Izotopy i molekuły wodoru | 67 |
3.2. Równanie stanu | 69 |
3.3. Temperatura adiabatycznego spalania | 73 |
3.4. Efekt Joule’a-Thomsona (J-T) | 74 |
Bibliografia do rozdziału trzeciego | 74 |
Rozdział 4 75 | |
Wytwarzanie wodoru z paliw węglowodorowych 75 | |
4.1. Technologie produkcji wodoru z paliw gazowych i ciekłych | 76 |
4.1.1. Reforming parowy gazu ziemnego | 78 |
4.1.2. Reforming parowy alkanów C2-C4 [4.1] | 84 |
4.1.3. Reforming parowy ciekłych węglowodorów [4.1] | 85 |
4.1.4. Częściowe utlenianie węglowodorów | 89 |
4.1.5. Reforming autotermiczny metanu | 90 |
4.1.6. Piroliza metanu | 90 |
4.2. Technologie produkcji wodoru z węgla | 91 |
4.2.1. Zgazowanie węgla | 92 |
4.2.2. Piroliza węgla | 115 |
4.2.3. Opcje technologiczne instalacji wytwarzania wodoru na drodze zgazowania i pirolizy węgla | 125 |
4.2.4. Obciążenie emisją CO2 procesów produkcji wodoru z węgla | 125 |
4.2.5. Koszty produkcji wodoru z węgla | 132 |
4.3.1. Technologie zgazowania biomasy | 137 |
4.3.2. Produkcja wodoru | 141 |
4.3.3. Koszty produkcji wodoru z biomasy | 155 |
Bibliografia do rozdziału czwartego | 157 |
Rozdział 5 | 163 |
Metody rozkładu wody na wodór i tlen | 163 |
5.1. Wprowadzenie | 163 |
5.2. Istota działania podstawowego modułu elektrolizera | 165 |
5.3. Napięcie standardowe procesu | 169 |
5.4. Ogólna charakterystyka napięcia w rzeczywistym module elektrolizera | 176 |
5.4.1. Nadnapięcie aktywacyjne. Równanie Butlera-Volmera | 177 |
5.4.2. Straty koncentracji | 179 |
5.4.3. Straty omowe | 180 |
5.5. Bilans substancji w elektrolizerze (polimerowym) | 182 |
5.6. Bilans energii | 193 |
5.7. Sprawność procesu elektrolizy | 198 |
5.8. Elektrolizery alkaliczne | 199 |
5.9. Elektrolizery fosforowe (z elektrolitem H3PO4) | 203 |
5.10. Elektrolizery tlenkowe | 204 |
5.10.1. Modele dyfuzji | 204 |
5.10.2. Charakterystyka napięciowo-prądowa | 211 |
5.10.3. Bilans energii i entropii | 216 |
5.11. Koelektroliza | 224 |
5.11.1. Charakterystyka napięciowo-prądowa | 224 |
5.11.2. Bilans energii | 230 |
5.11.3. Sprawność koelektrolizy | 233 |
5.12. Generatory wodoru | 233 |
Bibliografia do rozdziału piątego | 241 |
Rozdział 6 245 | |
Wybrane zagadnienia transportu i magazynowania wodoru 245 | |
6.1. Transport rurociągowy | 245 |
6.2. Magazynowanie | 247 |
6.3. Termodynamiczne aspekty ładowania i wyładowania magazynów (zasobników) wodoru | 255 |
6.4. Bezpieczeństwo | 263 |
Bibliografia do rozdziału szóstego | 264 |
Rozdział 7 267 | |
Energetyczne wykorzystanie wodoru | 267 |
7.1. Ogólna charakterystyka struktur technologicznych | 267 |
7.2. Ogniwa paliwowe i ich charakterystyki | 272 |
7.2.1. Ogólna charakterystyka ogniw paliwowych | 272 |
7.2.2. Istota działania ogniwa paliwowego | 274 |
7.2.3. Bilans energii dla ogniwa | 276 |
7.2.4. Siła elektromotoryczna ogniwa | 278 |
7.2.5. Ogólna charakterystyka strat potencjału w rzeczywistym ogniwie | 283 |
7.2.6. Ogólna charakterystyka technologiczna stosowanych ogniw (instalacji) paliwowych | 292 |
7.3. Instalacje energetyczne z ogniwami paliwowymi | 309 |
7.3.1. Skojarzona produkcja elektryczności i ciepła | 310 |
7.3.2. Integracja ogniwa paliwowego z turbiną gazową | 318 |
7.4. Charakterystyki modułów pracujących w instalacjach wytwarzania i wykorzystania wodoru zintegrowanych z OZE | 325 |
7.4.1. Analityczny opis promieniowania słonecznego | 325 |
7.4.2. Charakterystyki ogniw fotowoltaicznych | 336 |
7.4.3. Turbiny wiatrowe | 350 |
7.4.4. Model baterii | 353 |
7.4.5. Model zbiornika wodoru | 355 |
7.4.6. Model sprężarki | 356 |
7.5. Integracja układów elektrolitycznego wytwarzania wodoru z układami energii napędowej różnej postaci | 357 |
7.5.1. Bezpośrednie połączenie paneli ogniw fotowoltaicznych i elektrolizerów | 357 |
7.5.2. Układy zawierające wiele modułów | 359 |
7.6. Spalanie wodoru w turbinach gazowych | 360 |
7.6.1. Wprowadzenie | 360 |
7.6.2. Analiza prostej wodorowej instalacji turbiny gazowej | 361 |
7.6.3. Obiegi złożone | 364 |
Bibliografia do rozdziału siódmego | 365 |
Rozdział 8 | 373 |
Wybrane zagadnienia transportu | 373 |