Vergleich

Wieso ist die SPIRFLAME® Mehrfachzellen-Elektrolysetechnik der Einzellertechnik überlegen?

Die Elektrolyse gehorcht dem altbekannten Faraday'schen Gesetz. Es gilt gleichgültig was für Elektrodenmaterial oder Elektrolytflüssigkeit verwendet wird:

Um 100 Liter einer 2:1 Mischung von Wasserstoff und Sauerstoff zu erzeugen muss ein Gleichstrom zu 165 Ampère während einer Stunde durch die Elektrolysezelle fliessen. Dabei werden exakt 54,6 Gramm Wasser zerlegt.

Die bei 165 A Gleichstrom über der Zelle entstehende Zellenspannung ist neben dem Elektrodenmaterial vor allem vom Zellenwiderstand (Zellfläche und Elektrodenabstand) abhängig. Eine hohe Temperatur des Elektrolyten verstärkt exponentiell die Elektrodenkorrosion. Die zwischen den Elektroden hochsteigenden Gasblasen erhöhen den elektrischen Widerstand ebenfalls! Konstrukteure einzelliger Elektrolysezellen versuchten den grossen Nachteil der notwendigen, technisch unangenehm hohen, Gleichströme (165A je 100 Liter Gas je Stunde) zu reduzieren, um vernünftig einsetzbare Generatoren zu bauen. Dem Einzeller setzen sich aber von der Physik her klare Grenzen.

Wenn der benötigte Gleichstrom um die Hälfte oder um einen Faktor Zehn reduziert werden könnte, so bedeutete dies eine Reduktion der thermischen Stromverluste um einen Faktor 4 oder gar 100! Die als Erwärmung anfallende Stromverluste wachsen im Quadrat mit dem Strom!

Die patentierte, mehrzellige Zellenkonstruktion von Spirig reduziert den Strombedarf um das 10 - 50 fache,
je nach der Zahl der im Zellblock eingesetzten Zellen. Dies hört sich sehr logisch an. Die technische Realisation bedurfte jedoch wesentlicher Innovationen.

Die patentierte Mehrfachzelle von Spirig ist eine elegante Art um mit einem minmalen Aufwand an Dichtungen und Gasdurchführungen zwischen den einzelnen Zellen, den seriemässig von Zelle zu Zelle fliessenden Strom mit minialsten Streuverlusten für die Gaserzeugung in allen Zellen einzusetzen und trotzdem alle Zellen gastechnisch parallel zu schalten.

  Mehrzellige Spirflame® Einzellige Elektrolysegeräte
Energieverbrauch Niedrig Hoch; der Einzeller benötigt im Vergleich zum Spirflame® für die gleiche Gasmenge etwa 3-mal mehr Enegie.
Anzahl Elektrolyseplatten 11, 22, 55 oder über 100 Zellen abhängig von der Leistungsklasse. Jede Einzelzelle liefert etwa 10 Liter Gas je Stunde. 1 "Kochtopf"-Zelle
Electrolysestrom 15 Amp DC maximal 165 Amp DC um 100 Liter Gas je Stunde herzustellen.
Electrolyse-Spannung 1,8 bis 2,2 V DC je Zellmodul. Totale Zellbockspannung ist die Summe der Zellenzahl multipliziert mit der Zellmodulspannung. Topfzelle benötigt etwa 3 bis 7 V DC um die hohen Gleichströme durch das Elektrolysebad zu "quetschen".
Wärmeverluste Niedrig, da niedriger Elektrolysestrom von max. 15 ampere dc current Hoch; entsprechend dem notwendigen sehr hohen Elektrolysestrom. Ein 10x höherer Strom bedeutet eine 100-fache höhere elektrische Verlustleistung. Die Stromverluste steigen mit dem Strom quadratisch an.
Wirkungsgrad Gut, niedrige Verluste Schlecht, da hohe Stromwärmeverluste
Gaserzeugung Bis zu 500 Liter je Stunde, je nach Zellmodul. 70 Liter je Stunde Dauerleistung ist ein Grenzwert, darüber sind Sonderkühlmassnahmen notwendig.
Dauerbetrieb Industrieller, 100% -Dauerbetrieb unter Volllast ist garantiert. Bei Dauerbetrieb und ohne Sonderkühlung beginnt die Elektrolytflüssigkeit bereits nach 30 Minunten zu kochen. Aerosol; also ein nebelartiger Austrag von korrosiven Laugentröpfchen und hoher Feuchtigkeit mit dem Gas.
Elektrolyt-Betriebstemperatur Beibt innerhalb der unter DIN 32508 festgelegten Maximalschwelle von +45°C +45°C werden bereits ohne Sonderkühlmassnahmen in etwa 15 Min. erreicht und überschritten
Gasqualität Sauberes Gas mit nur minimalen Verunreinigungen. Gas mit korrosiven Elektrolytflüssigkeitsnebeln kontaminiert.
Flammrückschlagsicherheit Sauberes Gas beeinflusst die Sicherheitssensoren nicht. Die Zuverlässigkeit der Rückschlagfilter wird beeinflusst
Überdrucksicherung Mehrere druckmässig gestaffelte elektrische und elektronische Überdrucksicherheitsschwellen. Unter "worst-case" Bedingung wird standardmässig nach CE-Regeln die Energiezufuhr zum System gänzlich und dauernd unterbrochen. Eine manuelle Rückstellung ist notwendig. Überdruckschalter vorhanden
Weitere Sicherheitsvorkehrungen Das Gehäuse ist unten als Sicherheitsbodenwanne ausgebildet. Im Falle eines Lecks wird die Flüssigkeit aufgefangen. Sicherheitsbodenwanne nicht bekannt.
Werkstoffe Funktions- und sicherheitstechnisch wichtige Teile in hochqualitativem, rostfreiem Stahl gefertigt. Rostfreier Stahl wird für den Topf benützt.