Presentació i objectius


COTXE HIDROGENOSOLAR 2006, CH06

MUNTATGE I CARACTERÍSTIQUES





1. INTRODUCCIÓ
 

En aquesta pàgina s'explica:

 
DESPRÈS DE LLEGIR I SEGUIR TOT EL PROCEDIMENT DESCRIT A CONTINUACIÓ ES POT DESCARREGAR EL MANUAL DE MUNTATGE I POSTA EN MARXA DEL COTXE CHS06.
 
 
 
  • Aquests equips didàctics no són joguines, i estan pensats i dissenyats per demostrar les tecnologies d'hidrogen de manera senzilla i il·lustrativa en els centres d'ensenyament i altres institucions de formació.
  • Els equips s'han d'utilitzar sota la supervisió i control de personal competent evitant, en tot moment, els risc associats a la manipulació de gasos inflamables.
  • Abans de posar en marxa el CHS06 és imprescindible la lectura i acceptació de les instruccions descrites a continuació per la correcta utilització dels equips.
  • En cas contrari, l'empresa subministradora no es responsabilitza d'un mal funcionament del material.
 
     
2. COMPONENTS DEL CHS06  
     
   
     
Identificació dels components del cotxe hidrogenosolar 2006. CHS06  
     

Aquest cotxe consta de:

  • Carrosseria-xassís amb cables i una base de conexions, amb dos ponts de coure, per poder connectar els diversos elements i fer mesures.
  • Una font d'alimentació de 5 Volts-1 Amper i sortida estabilitzada.
  • Dues plaques fotovoltaiques ETM 380 mA-2v / ETM 500 mA-1,5 V, amb un suport extraible, connectades en sèrie, mitjançant un cable pont.
  • Un electrolitzador tipus PEM de 2cm x 2cm de superfície activa i tubs per la sortida de gasos.
  • Dos dipòsits de gasos, un per hidrogen i l'altre per oxigen, amb tubs per conducció de gasos.
  • Dues piles de combustible tipus PEM de 3 cm x 3cm.
  • Un motor elèctric de règim de treball de 0,5 a 1,5 V amb la seva corresponent reducció, rodes i eixos.
 
     
  • Desembaleu el material i comproveu que hi ha tots els components.
  • Si el cotxe ja ve muntat identifiqueu tots els seus components.
 
     
2.1. Carrosseria xassís  
     
  • Carrosseria-xassís amb cables i una base de connexions per poder connectar els diversos elements i fer mesures.
 
     
  • Base de connexions, ponts de coure i interruptor.
 
     
  • A la figura següent es mostra l'esquema elècric del cotxe.
 
     
     
  • Les entrades I permeten mesurar la intensitat que ens subministren les plaques foltovoltaiques, PFV, o bé les piles associades en sèrie, PILA, amb un amperímetre.En cas que no es vulgui fer la mesura cal col·locar un pont de coure, tal com es veu a la fotografia anterior.
  • Les entrades V permeten mesurar el voltatge de les plaques foltovoltaiques, PFV, o bé les piles associades en sèrie, PILA, mitjançant un voltímetre.
     
2.2. Font d'alimentació  
     
 
  • 5 Volts-1 Amper i sortida estabilitzada.
 
     
2.3. Plaques fotovoltaiques  
     
  • Dues plaques fotovoltaiques ETM 500 mA 1,5 V, amb un suport extraible, connectades en sèrie.
 
     
     
  • Suport extraible.
 
     
  • Plaques connectades en sèrie.
 
     
2.4. Electrolitzador  
     
  • Un electrolitzador tipus PEM de 2cm x 2cm de superfície activa amb espiga inferior per l'entrada d'aigua i espiga superior per la sortida de gasos.
 
     
  • Electrolitzador connectat al dipòsits.
 
     
2.5. Dipòsits  
     

a

  • Dos dipòsits de gasos, un per hidrogen i l'altre per oxigen, amb tubs per conducció de gasos.
  • 40 cm3 de capacitat màxima cadascún, però, pel funcionament del cotxe s'usarà una capacitat de 35 cm3.
 
     

  • Dipòsits desmuntables.
 
     
  • Sortida inferior d'aigua cap a l'electrolitzador.
  • Entrada central de gas de l'electrolitzador al dipòsit.
  • Sortida superior de gas cap a la pila
 
     
2.6. Piles  
     
  • Dues piles de combustible tipus PEM de 3 cm x 3cm.
  • Espigues superiors per l'entrada de l'oxigen i de l'hidrogen.
  • Espigues inferiors per la sortida d'aigua i gasos sobrants. I per fer el purgat de les piles.
  • Bornes de sortida de tensió.
 
     

  • Piles amb la seva sortida inferior d'aigua i d'oxigen sobrant connectades a una mateixa T.
 
     
  • Tubs inferiors de purgat d'aigua i oxigen i hidrogen sobrants connectats a la T.Sense taps al final dels tubs de purgat.
  • Entrades d'hidrogen i d'oxigen connectades amb una T
 
     
  • Piles associades en sèrie mitjançant el cable pont.
  • Sortida inferior d'aigua de les dues piles connectades a una mateixa T.
  • Entrades superiors d'oxigen connectades a una mateixa T.
 
     
2.7.Conjunt electrolitzador-dipòsits-piles  
     
  • Piles connectades en sèrie mitjançant un cable pont.
  • Piles connectades a la sortida d'hidrogen i d'oxigen dels dipòsits.
  • Dipòsits connectats a l'electrolitzador.
 
     
  • Vista frontal del conjunt
 
     
2.8.Motor elèctric  
     
  • Rodes i eixos.
 
     
  • Un motor elèctric de règim de treball de 0,5 a 1,5 V amb la seva corresponent reducció, rodes i eixos.
 
   
  • Reducció i motor.
 
     
3. MUNTATGE  
     
 
     
3.1. Cèl·lules fotovoltaiques  
     
  • Desfeu les femelles i les volanderes de les plaques solars amb la clau del 7.
  • Connecteu les dues plaques en sèrie mitjançat el cable vermell curt, tal com es mostra a la figura.
 
     
  • Rosqueu amb precaució, perquè, hi ha perill de que s'escorrin els cargols.
 
     
  • Rosqueu el cable blanc llarg al terminal positiu (marcat amb un signe +) de la placa.
  • Rosqueu el cable negre llarg al terminal negatiu (marcat amb un signe -) de la placa.
 
     
  • Encaixeu les dues plaques al suport que desprès posareu damunt del cotxe.
 
     
  • Vigileu que la connexió sèrie de les dues plaques no quedi pinçada.
  • No endolleu les plaques a l'electrolitzador fins que aquest no estigui muntat.
 
     
3.2. Electrolitzador i dipòsits  
     
  • Connecteu amb els tubets curts l'electrolitzador i els dipòsits tal com es veu a la fotografia.
 
     
3.3. Piles  
     
  • Seguiu els passos descrits a continuació per connectar les dues piles en sèrie, tal com es veu a la fotografia.
 
     
  • Encareu les dues piles per la sortida de l'hidrogen.
 
     
  • Poseu un tub curtet a l'entrada superior d'oxigen de cada pila i uniu-los amb un T a través de la qual hi farem entrar l'hidrogen dels dipòsits.
  • Connecteu les dues sortides inferiors de purga d'aigua de cada pila mitjançant una T i els tubs adients.Poseu un tub llarg a la tercera sortida de la T i tapeu el final amb el tap de purga corresponent.
  • Uniu les sortides inferiors d'hidrogen de cada pila amb una T a través del qual farem el purgat de la pila.Uniu-hi el tub llarg amb el tap al final.
 
     
  • Poseu un tub mitjà a la sortida superior d'oxigen de cada pila i uniu-los amb un T a través de la qual hi farem entrar l'oxigen dels dipòsits.
  • Uniu mitjançant un tub mitjà la tercera sortida de la T i la sortida d'oxigen del dipòsit.
  • Uniu mitjançant un tub mitjà la tercera sortida de la T i la sortida d'hidrogen del dipòsit.
 
     
     
  • Connecteu, usant el cable pont, el pol negatiu (de color negre) de la pila esquerra amb el pol positiu (de color vermell) de la pila de la dreta.
 
     
3.4. Conjunt electrolitzador-dipòsits-piles  
     
  • Seguiu els passos descrits a continuació per connectar tot el conjunt electrolitzador-dipòsits-piles i col·locar-lo sobre el xassís, tal com es veu a la fotografia.
 
     
     
  • Un cop fetes les connexions fixeu el conjunt al suport metàl·lic, tot roscant els tres bisos de la seva base.
  • Col·loqueu el conjunt sobre el xassís, tal es com veu a la fotografia superior.
 
     
  • Un cop carregats de gasos els dipòsitis del conjunt electrolitzador-dipòsits-piles també es pot utilitzar de manera autònoma, fora del cotxe, per alimentar els components de la maleta_casa_garatge MCG06.
 
     
3.5. Connexions elèctriques entre els diversos elements  
     
  • Connecteu les plaques i l'electrolitzador seguint el codi de colors.
  • Connecteu, segons el codi de colors, el cables del motor que surten de la base de connexions a les piles.

 

 
     
     
  • Amb els ponts de coure (lliurats amb l'equip) feu un pont als terminals de mesura de la intensitat de les plaques fotovoltaiques, I PFV.
  • Pontegeu també el terminal de mesura de la intensitat de la pila, I PILA.
 
     
  • Col·loqueu les plaques damunt del xassís.
 
     
3.6 Rodes i eixos  
     
  • Comproveu que els rodes estan ben encaixades als eixos i els engranatges ben orientats.
 
     
.
  • Comproveu que els "estopers" estan a la seva posició i no deixen desplaçar lateralment l'eix de les rodes del davant i del darrere.
 
     
  • Assegureu-vos de que l'interruptor del davant del xassís està tancat, en posició OFF.
 
4. CARACTERÍSTIQUES PRINCIPALS DELS DIVERSOS COMPONENTS  
     
En aquest apartat es fa una descirpció tècnica dels divesors elements del cotxe CHS06  
     
Font d'alimentació
  • 5 Volts-1 Amper i sortida estabilitzada.
 
     
Plaques fotovoltaiques
  • Plaques ETM 380-2v / ETM 500-1,5 V, amb un suport extraible, connectades en sèrie, mitjançant un cable pont.
  • Les plaques ETM500-1,5V consten de tres elements en sèrie , cadascun dels quals ens subministra un voltatge de 0,5 V, en total 1,5V, i una intensitat de 500 mA.

 

  • Quina intentsitat màxima ens pot subministrar cada placa?

    La intensitat màxima que pot subministrar la placa depèn de la seva superfície.

    • S = 5cm x 3,5cm.x 3 unitats= 52,5 cm2 = 50 cm2 aprox.

      Hem arrodonit a 50cm2 per tenir en compte la pèrdua de superfície a les tres cantonades metàl·liques i als cables de recollida.

    • Aleshores I / S = 500mA/50cm2= 10mA/cm2.

      Segons això, la intensitat que ens subministra aquest placa de tres elements sèrie, en condicions estandart de radiació solar ( una mica menys que 1000W/m2), és de 10mA/cm2.

    • Aleshores la intensitat màxima depèn de la superfície útil de la placa i de les condicions d'il·luminació.
 
     
Electrolitzador
  • Electrolitzador tipus PEM de 2cm x 2cm de superfície activa i tubs per la sortida de gasos.
  • Regim de funcionament
  • Producció de gasos
    • Hidrogen: 0,639 L/h
    • Oxigen: 0,318 L/h
 
     
Dipòsits
  • Capacitat dels dipòsits: 40 cm3 de capacitat màxima, però, pel funcionament del cotxe s'usarà una capacitat de 35 cm3
 
     
Piles