DE102011120810A1

DE102011120810A1 - battery room

Info

Publication number: DE102011120810A1
Application number: DE102011120810A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Beck; Lars Fallant
Original assignee: Adensis GmbH
Current assignee: Belectric GmbH
Priority date: 2011-12-10
Filing date: 2011-12-10
Publication date: 2013-06-13
Also published as: WO2013083281A2; WO2013083281A3

Abstract

Es wird ein Betriebsraum (1) für eine Batteriebank (3) vorgeschlagen, die eine Vielzahl von Bleisäure haltigen Batterien (5) umfasst. Der Betriebsraum (1) ist frei von Mitteln, die einen Austausch mit Außenluft ermöglichen. Im Betriebsraum (1) oder an ihm ist eine Einrichtung (9) zur Entfernung von Wasserstoff (13) aus der Umgebungsluft der Batterien (5) angeordnet. Vorteil des Batterieraums ist es, dass keine Zwangslüftung erfolgen muss, um den von den Batterien generierten Wasserstoff ins Freie weg zu lüften. Eine solche Zwangslüftung ist im Sommer und im Winter mit hohen Energiekosten verbunden, da die Batterien konstant auf eine mittlere Temperatur gehalten werden sollen.An operating room (1) for a battery bank (3) is proposed which comprises a multiplicity of lead-acid-containing batteries (5). The operating room (1) is free of funds that allow an exchange with outside air. In the operating room (1) or on it a device (9) for removing hydrogen (13) from the ambient air of the batteries (5) is arranged. The advantage of the battery compartment is that there is no need for forced ventilation in order to ventilate the hydrogen generated by the batteries to the outside. Such forced ventilation is associated with high energy costs in summer and winter, as the batteries are to be kept constant at an average temperature.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Betriebsraum für eine Batteriebank, die eine Vielzahl von Bleisäure haltigen Batterien umfasst. Derartige Batterieräume sind sattsam bekannt und dienen in der Regel als Notstromversorgung für relevante Einrichtungen wie Kernkraftwerke oder Hochspannungsschaltanlagen etc. bei denen entweder selbst der Ausfall eines Notstromdieselgenerators zu berücksichtigen ist oder bei denen ein sofortiger Stand-by Einsatz möglich sein muss.The invention relates to an operating room for a battery bank comprising a plurality of lead-acid containing batteries. Such battery rooms are well known and usually serve as an emergency power supply for relevant facilities such as nuclear power plants or high-voltage switchgear etc. where either even the failure of an emergency diesel generator is to be considered or where an immediate stand-by use must be possible.

Die Batteriebänke bestehen aus einer Vielzahl von Bleisäure Batterien, die, sofern die Leistungsdichte nicht von entscheidender Bedeutung ist, immer noch die günstigste Art der Speicherung von elektrischer Energie darstellen. Der Lade- und Entladezyklus von Bleisäurebatterien bringt die Bildung von Wasserstoff mit sich, der ab einem Gehalt zwischen 4% und 77% in Verbindung mit dem Sauerstoff der Luft geeignet ist, eine Knallgasexplosion zu erzeugen. Dazu bedarf es lediglich eines kleinen äußeren Einflusses, wie z. B. eine statische Entladung unter Funkenbildung.The battery banks are made up of a variety of lead-acid batteries, which, unless power density is critical, still represent the cheapest way to store electrical energy. The charge and discharge cycle of lead-acid batteries involves the formation of hydrogen which, from 4% to 77% in combination with the oxygen in the air, is capable of producing a detonating gas explosion. This requires only a small external influence, such. B. a static discharge with sparking.

Es ist daher Stand der Technik, Betriebsräume der genannten Art permanent zu durchlüften, um eine Ansammlung von Wasserstoff über den kritischen Grenzwert hinaus zu verhindern. Diese Permanentbelüftung bringt allerdings einen erheblichen Nachteil mit sich, der darin begründet ist, dass Bleibatterien eine bevorzugte Temperatur von ca. 25°C aufweisen sollten. Dies erfordert nämlich eine Heizung des Betriebsraums im Winter und eine entsprechende Kühlung im Sommer. Die Batterien dürfen nicht zu warm gelagert sein, um eine Zersetzung des Elektrolyten zu vermeiden, und nicht zu kalt, um einem mit Kälte einhergehenden Kapazitätsverlust zu begegnen. Bei einem permanenten Luftaustausch wird viel Energie verschwendet, da die aufgeheizte Außenluft im Sommer herab zu kühlen ist und die kalte Außenluft im Winter zu erwärmen ist. Neben der zur Temperierung aufzuwendenden Energie fallen noch aufwändige Filtermaßnahmen durch den Einbau und die Wartung von Filtern an, um die in der Umgebungsluft enthaltenen Verunreinigungen von dem Betriebsraum fernzuhalten.It is therefore state of the art to ventilate operating rooms of the type mentioned permanently in order to prevent accumulation of hydrogen beyond the critical limit. However, this permanent ventilation brings a considerable disadvantage, which is due to the fact that lead batteries should have a preferred temperature of about 25 ° C. This requires namely a heating of the operating room in winter and a corresponding cooling in summer. The batteries must not be stored too hot to avoid decomposition of the electrolyte and not too cold to deal with a capacity loss associated with cold. In a permanent exchange of air much energy is wasted, since the heated outside air is cool down in the summer and the cold outside air is to be heated in winter. In addition to the energy to be expended for temperature control to elaborate filtering measures by the installation and maintenance of filters to keep away the contaminants contained in the ambient air from the operating room.

Die Erfindung geht aus von der Überlegung, dass bei einer breit eingeführten Speicherung von alternativ erzeugter Energie der Bedarf an Batteriebänken um ein Vielfaches zunehmen wird, und es aufgrund des Skaleneffektes lohnend ist, eine im Moment womöglich aufwändig erscheinende Alternative zum Wasserstoff heraus lüften anzubieten.The invention is based on the consideration that with a widely introduced storage of alternatively generated energy, the need for battery banks will increase many times over, and it is worthwhile due to the economies of scale to offer a currently seemingly consuming alternative to hydrogen airing out.

Entsprechend liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Betriebskosten einer Batteriebank durch Reduzierung des Eigenenergieverbrauchs der Batteriebank zu senken.Accordingly, the present invention has for its object to reduce the operating costs of a battery bank by reducing the own energy consumption of the battery bank.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in oder an dem Betriebsraum eine Einrichtung zur Entfernung von Wasserstoff aus der Umgebungsluft der Batterien angeordnet ist. Bevorzugt ist der Betriebsraum dabei frei von einem, einen kontinuierlichen Zwangsaustausch mit der Außenluft ermöglichenden Mittel. Unter dem Begriff „Austausch mit Außenluft ermöglichenden Mitteln” werden alle zur Zeit gängigen, gezielten Methoden der Lüftung angesehen, unabhängig davon, ob sie von einem Wärmetauscher, von Heiz- oder Kühlgeräte, von steuerbaren Lamellengitter etc. Gebrauch machen. Es ist also weniger an einen mit hohem technischem Aufwand hermetisch abgeschlossenen Betriebsraum gedacht.This object is achieved in that a device for removing hydrogen from the ambient air of the batteries is arranged in or on the operating room. Preferably, the operating room is free from one, a continuous forced exchange with the outside air enabling means. The term "exchange with outside air permitting means" all current, targeted methods of ventilation are considered, regardless of whether they use of a heat exchanger, heating or cooling appliances, controllable louvred grids, etc. use. It is therefore less thought of a hermetically sealed operating room with high technical complexity.

Einrichtungen zur Entfernung von Wasserstoff aus der Umgebungsluft sind an sich bekannt, wobei im Wesentlichen drei verschiedene Vorgehensweisen möglich sind, die alle für vorliegendes Anliegen anwendbar sind. Zum einen ist dies eine Einrichtung, die auf Basis einer katalytischen Reaktion arbeitet und zum anderen eine Einrichtung, die auf Basis des Ad- oder Absorptionseffektes arbeitet.Means for removing hydrogen from the ambient air are known per se, wherein substantially three different approaches are possible, all of which are applicable to the present concern. On the one hand, this is a device that works on the basis of a catalytic reaction and, on the other hand, a device that works on the basis of the adsorption or absorption effect.

Bei der zweitgenannten Art umfasst die Einrichtung beispielsweise eine Vielzahl von Membranen, die von der Umgebungsluft im Betriebsraum umströmt werden. Die Wasserstoffmoleküle lagern sich an den Wänden der Membranen an. Anstelle von Membranen können auch hochporöse Schwammkörper eingesetzt werden, die eine große, interne Oberfläche aufweisen.In the second-mentioned type, the device comprises, for example, a plurality of membranes, which are flowed around by the ambient air in the operating room. The hydrogen molecules attach to the walls of the membranes. Instead of membranes also highly porous sponge body can be used, which have a large, internal surface.

Als Beispiel für die zweitgenannte Art sei auch eine Flüssigkeitssäule genannt, die mit einer Wasserstoff absorbierenden Flüssigkeit gefüllt ist. Im unteren Bereich der Säule wird die Umgebungsluft eingebracht, die durch die Flüssigkeit perlt und dabei ihre Wasserstoffmoleküle an die Flüssigkeit abgibt.As an example of the second-mentioned type may also be mentioned a liquid column which is filled with a hydrogen-absorbing liquid. In the lower part of the column, the ambient air is introduced, which bubbles through the liquid and releases its hydrogen molecules to the liquid.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einrichtung mobil ist oder zumindest ein mobiles Speichermittel für den Wasserstoff umfasst. Dann kann bei gesättigten Speichermitteln leicht der gefüllte Speicher gegen einen leeren Speicher ausgetauscht werden. Die gespeicherten oder gebundenen Wasserstoffmoleküle können zur weiteren Verwendung wieder aus dem gefüllten Speicher entfernt werden oder sie werden in die Luft freigesetzt.It is particularly advantageous if the device is mobile or at least comprises a mobile storage means for the hydrogen. Then, with saturated storage means, it is easy to replace the filled storage with an empty storage. The stored or bound hydrogen molecules may be removed from the filled reservoir for further use or released into the air.

Der Betriebsraum sollte noch mit einer Temperiervorrichtung in Wirkverbindung stehen, die teilweise außerhalb des Betriebsraums liegt. So kann z. B. eine Wärmepumpe mit zwei Wärmetauschern vorgesehen sein, von denen der erste Wärmetauscher im Betriebsraum angeordnet ist und der zweite Wärmetauscher außerhalb des Betriebsraums. Die Wärmepumpe sollte in ihrer Arbeitsrichtung umkehrbar sein, das heißt, dass beide Wärmetauscher wahlweise sowohl von dem gekühlten Wärmetransportmedium als auch von dem erwärmten Wärmetransportmedium durchflossen werden können, je nach Betriebsrichtung der Wärmepumpe, die in Abhängigkeit der Jahreszeit und den aktuellen Erfordernissen im Batterieraum gewählt wird. In diesem Zusammenhang ist auch die Erweiterung der Temperiervorrichtung um einen Speicher für die Speicherung von Wärme oder Kälte sinnvoll.The operating room should still be in operative connection with a temperature control device, which is partly outside the operating room. So z. B. a heat pump may be provided with two heat exchangers, of which the first heat exchanger is arranged in the operating room and the second Heat exchanger outside the operating room. The heat pump should be reversible in its working direction, that is, both heat exchangers can optionally be traversed by both the cooled heat transfer medium and the heated heat transfer medium, depending on the operating direction of the heat pump, which is selected depending on the season and the current requirements in the battery compartment , In this context, the extension of the temperature control to a memory for the storage of heat or cold makes sense.

Befindet sich die Batteriebank z. B. im Sommer in einem Zyklusbetrieb, der mit einer hohen Wärmeerzeugung und ergo benötigter Energieabfuhr mittels Kühlung verbunden ist, so kann auf die in der Nacht in dem Speicher zwischengespeicherte Kälte zurückgegriffen werden, um den Verbrauch der Wärmepumpe zu minimieren. Das Speichern der Kälte kann so weit gehen, dass im Falle von Wasser als Speichermittel Eis erzeugt wird. Auch in anderen Fällen wie z. B., wenn die Batteriebank im Winter im Stand-by Modus gehalten werden soll, kann der Speicher genutzt werden, um tagsüber vom Wärmetauscher erzeugte Wärme zwischen zu speichern und nachts zur Erwärmung des Betriebsraums zu nutzen.Is the battery bank z. B. in the summer in a cycle operation, which is connected to a high heat generation and ergo required energy dissipation by means of cooling, so can be used on the cached at night in the memory cold, to minimize the consumption of the heat pump. The storage of the cold can go so far that in the case of water as a storage medium ice is generated. In other cases such. For example, if the battery bank is to be kept in standby mode in winter, the storage can be used to store heat generated by the heat exchanger during the day and to use it to heat the operating room at night.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Es zeigen:Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description of an embodiment with reference to FIGS. Show it:

1 einen erfindungsgemäßen Betriebsraum; 1 an operating room according to the invention;

2 einen erfindungsgemäßen Betriebsraum mit Temperiervorrichtung; 2 an operating space according to the invention with tempering device;

3 eine Vorrichtung zur katalytischen Reaktion mit Wasserstoff; 3 a device for the catalytic reaction with hydrogen;

4 eine Vorrichtung zur Adsorption von Wasserstoff; 4 a device for adsorbing hydrogen;

5 eine Vorrichtung zur Absorption von Wasserstoff. 5 a device for the absorption of hydrogen.

In der 1 ist mit 1 ein Betriebsraum bezeichnet, in welchem eine Vielzahl von Batteriebänken 3 in jeweils einer Reihe angeordnet sind. Jede Batteriebank 3 umfasst eine Vielzahl von Bleibatterien 5, die untereinander in Serie zu Strängen verschaltet sind und wobei mehrere Stränge gegebenenfalls parallel geschaltet sind, je nach den Bedürfnissen des Nutzers des Batterieraums 1. Eine Tür 7 führt in den Betriebsraum hinein, ansonsten braucht dieser keinen weiteren Zugang nach außen aufzuweisen. Die Tür 7 ist eine normale Industrietür, ggf. gemäß den geltenden Feuervorschriften ausgeführt. Besondere Dichtmaßnahmen zur Erzielung eines hermetisch abgeschlossenen Betriebsraums sind nicht erforderlich.In the 1 is with 1 denotes a service room in which a plurality of battery banks 3 are arranged in each case in a row. Every battery bank 3 includes a variety of lead acid batteries 5 which are connected to each other in series to strings and wherein several strands are optionally connected in parallel, depending on the needs of the user of the battery compartment 1 , A door 7 leads into the operating room, otherwise this does not need to show any further access to the outside. The door 7 is a normal industrial door, if necessary in accordance with the applicable fire regulations. Special sealing measures to achieve a hermetically sealed operating room are not required.

An einer geeigneten Stelle im Betriebsraum 1 ist eine Einrichtung 9 zur Entfernung von Wasserstoff aus der Umgebungsluft der Batterien angeordnet. Prinzipiell ist jede stelle für die Aufstellung der Einrichtung geeignet, die den nötigen Platz bereitstellt, ohne die Konstruktion der Batteriebänke 3 zu behindern. Besonders geeignet sind Stellen, an denen bereits eine hohe natürliche Fluktuation der Innenraumluft gegeben ist. Reicht diese nicht aus, so kann ein Ventilator 11 vorgesehen sein, der einen permanenten Luftstrom durch die Einrichtung 9 gewährleistet.At a suitable location in the operating room 1 is a facility 9 arranged to remove hydrogen from the ambient air of the batteries. In principle, each station is suitable for the installation of the device that provides the necessary space, without the construction of the battery banks 3 to hinder. Particularly suitable are places where there is already a high natural fluctuation of indoor air. If this is not enough, then a fan can be used 11 be provided, a permanent air flow through the device 9 guaranteed.

In der 1 sind Wasserstoffmoleküle durch kleine Hohlkreise 13 symbolisiert, die im Betrieb der Bleisäurebatterien aufsteigen und in die Umgebungs- oder Innenluft abgegeben werden. Die Einrichtung 9 neutralisiert diese Wasserstoffmoleküle, so dass deren Gehalt in der Umgebungsluft kleiner ist als der für die Bildung von Knallgas erforderliche Wert.In the 1 are hydrogen molecules through small hollow circles 13 symbolized, which ascend in the operation of lead-acid batteries and are discharged into the ambient or internal air. The device 9 neutralizes these hydrogen molecules, so that their content in the ambient air is less than the value required for the formation of oxyhydrogen gas.

In der 1 ist noch ein Klimagerät 15 gezeigt, welches für die Einhaltung einer konstanten Temperatur, z. B. 25°C sorgt. Dies geschieht ohne jeglichen Luftaustausch mit außerhalb des Betriebsraums 1 befindlicher Luft.In the 1 is still an air conditioner 15 shown, which for maintaining a constant temperature, for. B. 25 ° C ensures. This happens without any air exchange with outside the operating room 1 located air.

In der 2 sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen wie in der 1. Die Einrichtung 9 zum Entfernen des Wasserstoffs 13 ist diesmal an der Decke des Betriebsraums 1 angebracht, wo die leichten Wasserstoffatome und -moleküle sich anhäufen. Die Beschreibung trifft bis zum Klimagerät 15 weiterhin zu. In dem Ausführungsbeispiel der 2 ist als Bestandteil des Klimageräts 15 innerhalb des Betriebsraums 1 ein erster Wärmetauscher 27 vorgesehen. Der Wärmetauscher 27 ist innerhalb des Betriebsraums, z. B. an dessen Innenwand, angebracht. Er umfasst z. B. mäander- oder spiralförmig angeordnete erste Rohrleitungen 29, die von einem Wärmetransportmedium 31 durchströmt werden. Über die Oberflächen der ersten Rohrleitungen 29 wird Wärme oder Kälte in den Betriebsraum 1 abgegeben, je nachdem welche Temperatur das Wärmetransportmedium 31 im Vergleich zur Temperatur im Betriebsraum 1 aufweist.In the 2 are the same parts with the same reference numerals as in the 1 , The device 9 for removing the hydrogen 13 This time on the ceiling of the operating room 1 where the light hydrogen atoms and molecules accumulate. The description applies to the air conditioner 15 continue to. In the embodiment of 2 is as part of the air conditioner 15 within the operating room 1 a first heat exchanger 27 intended. The heat exchanger 27 is within the operating room, z. B. on the inner wall, attached. It includes z. B. meandering or helically arranged first pipes 29 that of a heat transport medium 31 be flowed through. Over the surfaces of the first pipes 29 will heat or cold in the operating room 1 depending on the temperature of the heat transport medium 31 compared to the temperature in the operating room 1 having.

Die Rohrleitungen 29 des ersten Wärmetauschers 27 führen zu einer Wärmepumpe 33, die bevorzugt außerhalb des Betriebsraums 1 angebracht ist, um nicht zusätzlich zu der von der Batteriebank 3 generierten Wärme eine weitere Wärmequelle in den Betriebsraum 1 einzubringen. An die Wärmepumpe 33 ist ein zweiter Wärmetauscher 35 angeschlossen, der das Wärmetransportmedium 31 zu den zweiten Rohrleitungen 37 führt, die die Wärme oder Kälte an die oder aus der Umgebungsluft abgeben bzw. aufnehmen. Die Wärmepumpe 33 ist bi-direktional betreibbar, d. h. sie kann das herunter gekühlte Wärmetransportmedium 31 entweder zum ersten Wärmetauscher 27 oder wahlweise zum zweiten Wärmetauscher 35 leiten.The pipelines 29 of the first heat exchanger 27 lead to a heat pump 33 who prefers outside the operating room 1 is attached in addition to that of the battery bank 3 generated heat another heat source in the operating room 1 contribute. To the heat pump 33 is a second heat exchanger 35 connected, the heat transport medium 31 to the second pipes 37 that leads to the heat or cold deliver or absorb the or from the ambient air. The heat pump 33 is bi-directional operable, ie it can the cooled down heat transfer medium 31 either to the first heat exchanger 27 or optionally to the second heat exchanger 35 conduct.

Die 2 zeigt noch ein Paar erste und ein Paar zweite Stichleitungen 39 bzw. 41, die von den ersten Rohrleitungen 27 beziehungsweise von den zweiten Rohrleitungen 37 abzweigen und zu einem Wärmespeicher in Form eines Tanks 43 führen. Der Tank 43 kann dabei in das Erdreich eingelassen sein, das dann als thermische Isolation dient. In dem Tank 43 kann direkt ein Teil des Wärmetransportmediums 31 enthalten sein, oder es sind im Tank 43 ein oder mehrere weitere Wärmetauscher (nicht gezeigt) vorgesehen, die einen Temperaturausgleich zwischen der Flüssigkeit im Tankinneren und dem Wärmetransportmedium 31 anstreben. Über zugeordnete, steuerbare Ventile 44 und 45 kann der Strömungsfluss durch die Stichleitungen 39, 41 eingestellt werden.The 2 shows a pair of first and a pair of second stubs 39 respectively. 41 coming from the first piping 27 or from the second pipes 37 branch off and to a heat storage in the form of a tank 43 to lead. The Tank 43 can be embedded in the soil, which then serves as thermal insulation. In the tank 43 can directly part of the heat transport medium 31 be contained or it is in the tank 43 one or more further heat exchangers (not shown) are provided, the temperature compensation between the liquid in the tank interior and the heat transport medium 31 aspire. Via assigned, controllable valves 44 and 45 can flow through the stubs 39 . 41 be set.

Die Temperatur im Betriebsraum 1 wird von einer Steuer- und Regeleinrichtung 47 eingestellt. Dazu ist im Betriebsraum 1 ein erster Temperaturfühler 49, in der Außenumgebung der Wärmepumpe 33 ein zweiter Temperaturfühler 51 und im Tank 43 ein dritter Temperaturfühler 53 angeordnet, deren Messwerte über entsprechende Leitungen der Steuer- und Regeleinrichtung 47 zugeführt werden. Dort werden die Temperaturwerte verarbeitet und über eine Signalleitung 55, die zu der Wärmepumpe 33 führt, werden Steuersignale zu deren Betrieb abgegeben.The temperature in the operating room 1 is controlled by a control device 47 set. This is in the operating room 1 a first temperature sensor 49 , in the external environment of the heat pump 33 a second temperature sensor 51 and in the tank 43 a third temperature sensor 53 arranged, the measured values via corresponding lines of the control and regulating device 47 be supplied. There, the temperature values are processed and via a signal line 55 leading to the heat pump 33 leads, control signals are issued to their operation.

3 zeigt ein Katalysatorgehäuse 57, welches mit einer dichten Kugelpackung aus Ruthenium-beschichteten Titankugeln 59 gefüllt ist. Das Gehäuse 57 wird mit Luft 61 durchströmt, welche auf der Ansaugseite 63 angesaugt und auf der Abgabeseite 65 so ausgeblasen wird, dass es gleichmäßig im Raum verteilt wird und kein Kurzschluss entsteht. Die durchgeleitete Luft 61 umströmt die Ruthenium beschichteten Titankugeln 59, so dass der in der Luft enthaltene Wasserstoff an ihrer Oberfläche eine Erniedrigung der Reaktionsbarriere mit Sauerstoff erfährt. Diese katalytische Wirkung der Oberflächenbeschichtung führt zur Oxidation des Wasserstoff schon bei Raumtemperatur, so dass jeglicher, in der durchströmten Luft vorhandene Wasserstoff zu Wasser abreagiert und als Luftfeuchte in der Luft absorbiert wird, bzw. ausfällt. Entsprechend den jeweiligen katalytischen Wirkungen kann die Oberflächenbeschichtung der Titankugeln 59 auch aus anderen Elementen wie z. B. Platin bestehen. Durch den geringen Anteil an Wasserstoff in der Luft ist die Wärme, welche durch die exotherme Reaktion entsteht sehr gering. Gezeigter Katalysator ist ständig in Betrieb, so dass die als explosiv geltende Konzentration von 4% Wasserstoff in der Luft nicht erreicht wird. 3 shows a catalyst housing 57 , which with a dense ball packing of ruthenium-coated titanium balls 59 is filled. The housing 57 gets air 61 flows through, which on the suction side 63 sucked in and on the delivery side 65 is blown out so that it is evenly distributed in the room and no short circuit occurs. The transmitted air 61 flows around the ruthenium-coated titanium balls 59 so that the hydrogen contained in the air on its surface undergoes a lowering of the reaction barrier with oxygen. This catalytic effect of the surface coating leads to the oxidation of the hydrogen even at room temperature, so that any existing in the air flow through hydrogen is reacted to water and absorbed as air moisture in the air, or fails. Depending on the respective catalytic effects, the surface coating of the titanium spheres 59 also from other elements such. As platinum exist. Due to the small amount of hydrogen in the air, the heat generated by the exothermic reaction is very low. The catalyst shown is constantly in operation, so that the explosive concentration of 4% hydrogen in the air is not reached.

Die 4 zeigt eine zweite Einrichtung 17 zum Entzug von Wasserstoffmolekülen aus der Umgebungsluft, die auf der Basis des Adsorptionseffektes arbeitet. Das heißt, die Einrichtung 17 umfasst einen Festkörper mit möglichst hoher Oberfläche, an welche die Wasserstoffmoleküle 13 andocken können. Im gezeigten Beispiel ist der Festkörper eine Ansammlung von vielen parallel zueinander angeordneten Membranen 19, an die die Umgebungsluft vorbeistreicht oder durch die die Umgebungsluft geführt wird. Die Wasserstoffmoleküle 13 werden aus der Umgebungsluft herausgelöst und bleiben an den Membranen 19 haften.The 4 shows a second device 17 for the removal of hydrogen molecules from the ambient air, which works on the basis of the adsorption effect. That is, the device 17 comprises a solid with the highest possible surface, to which the hydrogen molecules 13 can dock. In the example shown, the solid body is an accumulation of many membranes arranged parallel to one another 19 to which the ambient air passes or through which the ambient air is passed. The hydrogen molecules 13 are removed from the ambient air and remain on the membranes 19 be liable.

Als weitere Alternative kommt eine Einrichtung 17 in Frage, wie sie in der 5 gezeigt ist. Diese Einrichtung beruht auf den Absorptionseffekt, d. h., dass die Wasserstoffmoleküle 13 in einer Flüssigkeit 23 zu einer chemischen Reaktion veranlasst werden und in die Flüssigkeit 23 überführt werden. Dies geschieht beispielsweise mit Hilfe eines senkrecht angeordneten Kolbens oder einer senkrecht stehenden Säule 21, die mit einer Flüssigkeit 23 gefüllt ist. Bei einer vorzugebenden Temperatur und einem vorgegebenen Druck findet dann die Reaktion statt, die die Wasserstoffmoleküle aus der Umgebungsluft heraustrennt. Dies geschieht indem die Umgebungsluft in den unteren Bereich der Säule 21 eingebracht wird, durch die Flüssigkeit in der Säule 21 hindurch nach oben sprudelt und dort wieder nach Passieren eines Druckventils 25 der Umgebung zugeführt wird. Diese Zirkulation wird aufrecht erhalten, bis die Flüssigkeit 23 gesättigt ist und keine weiteren Wasserstoffmoleküle 13 mehr aufnehmen kann. Auch hier ist mit dem Ventilator 11 symbolisch angedeutet, dass ein Luft führender Kreislauf aufrecht erhalten wird.As another alternative comes a device 17 in question, as they are in the 5 is shown. This device is based on the absorption effect, ie that the hydrogen molecules 13 in a liquid 23 be induced to a chemical reaction and into the liquid 23 be transferred. This is done for example by means of a vertically arranged piston or a vertical column 21 that with a liquid 23 is filled. At a temperature to be preset and a predetermined pressure, the reaction then takes place, which separates the hydrogen molecules from the ambient air. This is done by placing the ambient air in the lower area of the column 21 is introduced by the liquid in the column 21 bubbled up and there again after passing a pressure valve 25 the environment is supplied. This circulation is maintained until the liquid 23 is saturated and no further hydrogen molecules 13 can absorb more. Again, with the fan 11 symbolically indicated that an air-leading cycle is maintained.

Die Einrichtung 9 ist vorzugsweise mobil, so dass sie als Ganzes aus dem Betriebsraum entfernt und durch eine mit frischem Ab- oder Adsorbermaterial oder Katalysatormaterial ersetzt werden kann. Es ist auch möglich, die Einrichtung 9 so auszulegen, dass der Speicher für die Wasserstoffmoleküle 13, d. h. im Falle der Adsorbertechnologie die Membranen 19 und im Falle der Absorbertechnologie die Flüssigkeit 23, zusammen mit ihrem Gefäß oder Gehäuse getrennt von der übrigen Einrichtung transportierbar sind. So braucht lediglich der Speicher ausgetauscht zu werden, wenn er keine effektive Bindung der Wasserstoffmoleküle 13 mehr erreicht.The device 9 is preferably mobile, so that it can be removed as a whole from the operating room and replaced with a fresh waste or adsorber or catalyst material. It is also possible to set up the facility 9 to interpret that memory for the hydrogen molecules 13 ie in the case of adsorber technology the membranes 19 and in the case of absorber technology, the liquid 23 , are transported together with their vessel or housing separately from the rest of the device. So only the memory needs to be replaced if it does not have effective binding of the hydrogen molecules 13 achieved more.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Betriebsraumoperating room
33: Batteriebankbattery bank
55: Batteriebattery
77: Türdoor
99: Einrichtung zum Entfernen von WasserstoffmolekülenDevice for removing hydrogen molecules
1111: Ventilatorfan
1313: WasserstoffmolekülHydrogen molecule
1515: Klimagerätair conditioning
1717: Adsorptionseinrichtungadsorption
1919: Membranmembrane
2121: Säulepillar
2323: Flüssigkeitliquid
2525: Druckventilpressure valve
2727: erster Wärmetauscherfirst heat exchanger
2929: erste Rohrleitungenfirst pipelines
3131: WärmetransportmediumHeat transport medium
3333: Wärmepumpeheat pump
3535: zweiter Wärmetauschersecond heat exchanger
3737: zweite Rohrleitungensecond pipes
3939: erste Stichleitungfirst stub line
4141: zweite Stichleitungsecond stub line
4343: Tanktank
44, 4544, 45: VentilValve
4747: Steuer- und RegeleinheitControl unit
49, 51, 5349, 51, 53: Temperatursensortemperature sensor
5555: Signalleitungsignal line
5757: Katalysatorgehäusecatalytic converter housing
5959: Titankugelntitanium balls
6161: Luftair
6363: Ansaugseitesuction
6565: Abgabeseitedischarge side

Claims

Operating room ( 1 ) for a battery bank ( 3 ), which contain a large number of lead-acid-containing batteries ( 5 ), characterized in that in or at the operating room a device ( 9 ) for the removal of hydrogen ( 13 ) from the ambient air of the batteries ( 5 ) is arranged.

Operating room according to claim 1, characterized in that the battery bank is automatically filled with H ₂ O supply means with water, which replaces the amount of water consumed in the generation of oxygen and hydrogen.

Operating room according to claim 1 or 2, characterized in that the device based on a catalytic reaction, in particular with ruthenium-coated surfaces works.

Device according to claim 3, characterized in that the air of the battery compartment is continuously conveyed by means of a ventilation system through a catalyst chamber, which is filled with a porous or air-permeable Aufschlaggut, which in turn has a catalytically active coating, so that in the passed air flow contained hydrogen is reacted with the help of atmospheric oxygen to water.

Operating room according to claim 1 or 2, characterized in that the device ( 9 ) works on the basis of the adsorption effect.

Operating room according to claim 1 or 2, characterized in that the device operates on the basis of the absorption effect.

Operating room according to one of claims 1 to 6, characterized in that the device ( 9 ) is mobile or at least a mobile storage means ( 19 . 21 ) for the hydrogen ( 13 ).

Operating room according to one of claims 1 to 7, characterized in that an air conditioning device ( 15 ) is provided, which keeps the room temperature in a predeterminable temperature range.

Operating room according to one of claims 1 to 8, characterized in that a temperature control device is provided which comprises a heat pump with a heat exchanger.

Operating room according to claim 9, characterized in that the temperature control device is connected to a memory for the storage of heat or cold.