Утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 августа 2020 г. N 586-ст
Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 58988-2020
"БЕСПИЛОТНЫЕ АВИАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ. ТЕХНОЛОГИИ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ"
Unmanned aircraft systems. Fuel cell technologies in air transport. Terms and definitions
ОКС 49.050
27.070
Дата введения - 1 апреля 2021 г.
Введен впервые
Предисловие
1 Разработан Союзом авиапроизводителей России (САП), Обществом с ограниченной ответственностью "ПТЕРО" (ООО "ПТЕРО")
2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 323 "Авиационная техника"
3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 августа 2020 г. N 586-ст
4 Введен впервые
Введение
Установленные в настоящем стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий данной области знания.
Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.
Заключенная в круглые скобки часть термина может быть опущена при использовании термина в документах по стандартизации.
Наличие квадратных скобок в терминологической статье означает, что в нее включены два (три, четыре и т.п.) термина, имеющие общие терминоэлементы.
В алфавитном указателе данные термины приведены отдельно с указанием номера статьи.
Приведенные определения можно при необходимости изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.
Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткие формы, представленные аббревиатурой, - светлым.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает основные термины и определения понятий в области электрохимических генераторов с топливными элементами и распространяется на вновь разрабатываемые, производимые и модернизируемые электрохимические генераторы, предназначенные для применения в воздушном транспорте.
Настоящий стандарт не распространяется на гальванические элементы и батареи таких элементов, электрохимические аккумуляторы и их батареи и проточные электрохимические батареи.
Настоящий стандарт предназначен для применения предприятиями, организациями и другими субъектами научной и хозяйственной деятельности независимо от форм собственности и подчинения, а также федеральными органами исполнительной власти Российской Федерации, участвующими в разработке, производстве, эксплуатации электрохимических генераторов и авиационных бортовых энергоустановок с топливными элементами в соответствии с действующим законодательством.
2 Термины и определения
Топливные элементы. Общие понятия
1 батарея топливных элементов [блок топливных элементов]; батарея ТЭ, блок ТЭ: Набор электрически соединенных между собой ТЭ.
2 мембранно-электродный блок; МЭБ: Электрохимическая система, состоящая из разделенных электролитом анода и катода.
3 топливный элемент; ТЭ: Первичный элемент, состоящий из одного МЭБ и системы распределения газов по поверхности электродов и разделения газовых пространств, в котором электрическая энергия вырабатывается за счет электрохимических реакций между активными веществами, непрерывно поступающими к электродам извне.
Составные части топливных элементов
4
анод: Электрод, на котором происходит окисление топлива.
[ГОСТ Р 56188.1-2014/IEC/TS 62282-1:2010, статья 3.2]
|
5 биполярная пластина [интерконнектор, разделительная пластина]: Силовой и коммутационный элемент из материала с преимущественной электронной проводимостью для электрической коммутации рядом расположенных ТЭ в батарее ТЭ, в функции которого могут входить крепление и пространственное разделение отдельных МЭБ, обеспечение раздельного подвода к ним реагентов и отвода отработавших газов, теплообмен.
6 катализатор: Вещество, ускоряющее или инициирующее химические реакции за счет промежуточных химических взаимодействий с участниками реакции и не расходующееся в процессе реакций.
7
катод: Электрод, на котором происходит восстановление окислителя.
[ГОСТ Р 56188.1-2014/IEC/TS 62282-1:2010, статья 3.18]
|
8 концевая пластина [торцевая пластина, прижимная пластина]: Элемент, расположенный на торце батареи ТЭ планарной конструкции в направлении протекания тока и предназначенный для обеспечения необходимого сжатия ТЭ в батарее ТЭ.
Примечание - Торцевая пластина может включать в себя штуцеры, патрубки, коллекторы и прижимные планки для подачи реагентов и охлаждающих сред в батарею ТЭ.
9 токоприемник [токосъемник]: Элемент конструкции ТЭ или батареи ТЭ, состоящий из проводящего материала и принимающий электроны от анода или проводящий электроны к катоду.
10 топливо: Первичное органическое или неорганическое вещество, которое напрямую или после дополнительного химического преобразования используется в реакции электрохимического окисления для выработки электрической энергии в ЭХГ.
11 электрод: Электрический проводник (полупроводник), который обеспечивает подвод к границе электрод/электролит или отвод от границы электрод/электролит электрического тока, вырабатываемого в результате электрохимической реакции окисления топлива и восстановления окислителя.
12 электролит: Жидкое или твердое вещество, имеющее ионную проводимость.
Примечание - Вид электролита является существенной отличительной чертой различных технологий топливных элементов, а также определяет диапазон рабочих температур топливных элементов.
Типы топливных элементов по используемому электролиту
13 твердооксидный топливный элемент; ТОТЭ: ТЭ, в котором в качестве электролита используют твердотельный анионпроводящий оксид.
14 топливный элемент с анионобменной мембраной; АМТЭ: ТЭ, в котором в качестве электролита используют полимер, обладающий анионной (преимущественно ОН-) проводимостью.
15 топливный элемент с протонообменной мембраной; ПОМТЭ [топливный элемент с полимерным электролитом; ТЭПЭ], [твердополимерный топливный элемент; ТПТЭ]: ТЭ, в котором в качестве электролита используют полимер, обладающий протонной проводимостью.
16 топливный элемент с расплавленным карбонатным электролитом; РКТЭ: ТЭ, в котором в качестве электролита используют расплавленные карбонатные соединения (соли).
17 топливный элемент с фосфорнокислотным электролитом; ФКТЭ: ТЭ, в котором в качестве электролита используют водный раствор фосфорной кислоты (Н3РО4).
18 щелочной топливный элемент; ЩТЭ: ТЭ, в котором используют электролит, проводящий гидроксид-ионы.
Типы топливных элементов по функциональному признаку
19 обратимый топливный элемент [регенеративный топливный элемент]: ТЭ, способный генерировать электрическую энергию из топлива и окислителя, а также получать топливо и окислитель в процессе электролиза.
20 топливный элемент с прямым преобразованием [прямой топливный элемент]: ТЭ, в котором топливо предварительно химически не преобразовывается, а используется напрямую.
Типы топливных элементов по конструкции
21 микротрубчатый топливный элемент: Трубчатый ТЭ с характерным поперечным размером МЭБ не более 5 мм.
22 пленарный топливный элемент: ТЭ, МЭБ которого имеет плоскую форму.
23 плоскотрубчатый топливный элемент [топливный элемент комбинированной геометрии]: ТЭ, представляющий собой не менее двух близкорасположенных в одной плоскости или сгруппированных в нескольких параллельных плоскостях ТЭ произвольного сечения, объединенных в плоскопараллельную конструкцию с общим неразъемным поддерживающим элементом, каналами для раздельного подвода реагентов к аноду и катоду, разделенных электролитом, и отвода от них отработавших газов.
24 трубчатый топливный элемент: ТЭ, МЭБ которого имеет форму прямой или изогнутой трубы с открытыми концами или одним закрытым концом, в которой топливо и окислитель могут протекать по ее внутренней или внешней поверхности.
Примечание - Форма поперечного сечения трубы может быть произвольной (круглой, эллиптической, многогранной).
Энергетические установки с топливными элементами, их составные части
Общие определения
25 модуль топливных элементов: Сборочная единица, встраиваемая в конструкцию ЭХГ или энергетической установки с ТЭ, включающая в себя одну или более батарей ТЭ; также может содержать коллекторы, токопроводы, средства контроля и управления, другие функциональные элементы и вспомогательное оборудование.
26 электрохимический генератор; ЭХГ: Единичный модуль ТЭ или связанные между собой модули ТЭ в комплексе с системами, обеспечивающими его (их) функционирование.
Типы энергоустановок по назначению
27 энергетическая установка [энергоустановка] с топливными элементами: Энергетическая установка, в которой для преобразования химической энергии топлива в электрическую используются ТЭ.
28 основная бортовая энергетическая установка [энергоустановка] с топливными элементами: Энергетическая установка с ТЭ, предназначенная для автономного электропитания электродвигателей, приводящих в движение транспортное средство (воздушное судно).
29 вспомогательная бортовая энергетическая установка [энергоустановка] с топливными элементами: Энергетическая установка с ТЭ, предназначенная для автономного электротеплоснабжения потребителя при отключенном основном источнике питания (например, энергетической установки воздушного судна) или одновременно с ним.
30 когенерационная энергетическая установка с топливными элементами: Энергетическая установка с ТЭ для совместной выработки электрической и тепловой энергии, использующая ТЭ для преобразования химической энергии топлива.
31 резервная энергетическая установка на топливных элементах: Энергетическая установка с ТЭ, предназначенная для электропитания потребителя при кратковременном отключении основного источника электропитания.
Режимы эксплуатации и характеристики ЭХГ
32 время холодного пуска: Минимальное время, необходимое для перехода ЭХГ из холодного состояния в рабочее.
33 взаимное проникновение газов [кроссовер]: Утечка топлива в среду окислителя и/или утечка окислителя и прочих газов в среду топлива в топливном элементе в любом направлении, обычно через электролит.
34 максимальная мощность: Заявленное производителем предельное значение максимальной кратковременно поддерживаемой полезной выходной мощности ЭХГ.
35 максимальное рабочее напряжение: Наибольшее значение напряжения постоянного тока, которое может возникнуть в электрической системе при любых нормальных условиях работы в соответствии с инструкцией производителя без учета переходных процессов.
36 минимальная мощность: Заявленное разработчиком минимальное длительно поддерживаемое значение полезной выходной мощности ЭХГ.
37 напряжение разомкнутой цепи [холостого хода, состояния ненагруженного или горячего резерва]: Напряжение на клеммах ЭХГ при наличии топлива и окислителя и при отключенной нагрузке, когда температура элементов соответствует температуре рабочего режима, топливо потребляется, но электроэнергия не генерируется или вырабатывается в объеме потребления собственных нужд.
38 номинальная (рабочая) мощность: Заявленное производителем значение максимальной длительно поддерживаемой полезной выходной мощности, непрерывно вырабатываемой ЭХГ в процессе работы в течение заданного срока эксплуатации ЭХГ при заданных условиях эксплуатации и технического обслуживания.
39 номинальный ток: Заявленное производителем длительно поддерживаемое значение выходного электрического тока при расчетных условиях работы ЭХГ или бортовой энергоустановки на номинальной мощности.
40 полный коэффициент полезного действия: Отношение значения величины полученной полезной энергии (электрической энергии и утилизированной тепловой энергии), вырабатываемой ЭХГ, к количеству тепла, выделяемому при сгорании использованного топлива.
Примечание - Теплоту сгорания топлива следует определять по низшей теплотворной способности топлива.
41 предельная рабочая температура: Максимальное или минимальное значение температуры, при котором ЭХГ способен вырабатывать электрическую мощность.
42 предельное [максимально допустимое] рабочее давление: Максимальное давление, определенное производителем, при котором компоненты ЭХГ или энергоустановка могут нормально работать без повреждения, в том числе без утечки и деформации.
Примечание - Максимально допустимое рабочее давление используют для регулировки предохранительных/разгрузочных устройств, которые устанавливают для защиты части или всей системы от случайного превышения давления.
43 примеси: Вещества, содержащиеся в неочищенном топливе или окислителе, которые при определенном уровне концентрации или при концентрации, превышающей этот уровень, могут вызывать отравление катализаторов в топливных элементах.
44 продувка: Процесс удаления нежелательных газовых и жидких компонентов из ЭХГ.
45 рабочая температура: Температура (или интервал температур), при которой ЭХГ способен вырабатывать заявленную производителем номинальную электрическую мощность.
46 рабочее давление: Значение давления (или диапазон допустимых давлений) топлива и окислителя, определенное производителем, в котором ЭХГ обеспечивает работоспособность без возникновения аварийных режимов или необратимой утраты функциональных свойств.
47 рабочее состояние [рабочий режим]: Состояние ЭХГ, определяющее возможность выдачи им номинальной мощности.
48 расход газа [жидкости]: Количество газа [жидкости], используемого ЭХГ в единицу времени.
49 режим холостого хода [состояние ненагруженного резерва]: Рабочее состояние ЭХГ, при котором не происходит выработки полезной электрической мощности для потребителя.
50 сброс газа [жидкости]: Контролируемый инициируемый процесс выведения газа [жидкости] из ЭХГ.
51 утечка газа [жидкости]: Любые газы [жидкости], кроме отработавших, выходящие из ЭХГ или компонентов энергоустановки и не являющиеся функциональной необходимостью обеспечения работы ЭХГ, которые необходимо рассматривать как утечку.
52 холодное состояние: Состояние ЭХГ при температуре окружающей среды без выработки им мощности.
53 частичная нагрузка: Режимы работы ЭХГ в диапазоне мощностей между номинальной и минимальной.
54 электрический коэффициент полезного действия: Отношение полезной электрической энергии, вырабатываемой ЭХГ за определенный период времени, к количеству тепла, выделяемого при сгорании использованного топлива.
55 электрическая мощность собственных нужд: Электрическая мощность, потребляемая основным и вспомогательным оборудованием ЭХГ для собственных нужд.
Вспомогательные процессы и оборудование
56 внешний риформинг: Процесс риформинга, происходящий вне ТЭ.
57 внутренний риформинг: Процесс риформинга, который происходит внутри ТЭ в области, примыкающей к аноду ТЭ (непрямой внутренний риформинг) или входящей в конструкцию анода (прямой внутренний риформинг).
58 рециркуляция реагента: Сбор реагента и его повторное введение в поток реагента, подаваемый в ЭХГ.
59 риформер [конвертер]: Устройство для осуществления риформинга.
60 риформинг [конверсия топлива]: Процесс преобразования топлива с целью получения смеси реагентов, пригодной для последующего использования в ТЭ.
61 синтез-газ: Газовая смесь, состоящая преимущественно из молекулярного водорода и монооксида углерода (угарного газа), получаемая в том числе при риформинге.
62 увлажнение: Процесс увеличения относительной влажности газообразного топлива и/или окислителя, поступающих в ТЭ.
Алфавитный указатель терминов
анод
|
4
|
АМТЭ
|
14
|
батарея топливных элементов
|
1
|
батарея ТЭ
|
1
|
блок мембранно-электродный
|
2
|
блок топливных элементов
|
1
|
блок ТЭ
|
1
|
время холодного пуска
|
32
|
генератор электрохимический
|
26
|
давление рабочее
|
46
|
давление рабочее максимально допустимое
|
42
|
давление рабочее предельное
|
42
|
интерконнектор
|
5
|
катализатор
|
6
|
катод
|
7
|
конверсия топлива
|
60
|
конвертер
|
59
|
коэффициент полезного действия полный
|
40
|
коэффициент полезного действия электрический
|
54
|
кроссовер
|
33
|
модуль топливных элементов
|
25
|
мощность максимальная
|
34
|
мощность минимальная
|
36
|
мощность номинальная
|
38
|
мощность рабочая номинальная
|
38
|
мощность собственных нужд электрическая
|
55
|
МЭБ
|
2
|
нагрузка частичная
|
53
|
напряжение рабочее максимальное
|
35
|
напряжение разомкнутой цепи
|
37
|
напряжение состояния ненагруженного или горячего резерва
|
37
|
напряжение холостого хода
|
37
|
пластина биполярная
|
5
|
пластина концевая
|
8
|
пластина прижимная
|
8
|
пластина разделительная
|
5
|
пластина торцевая
|
8
|
примеси
|
43
|
продувка
|
44
|
проникновение газов взаимное
|
33
|
расход газа
|
48
|
расход жидкости
|
48
|
режим рабочий
|
47
|
режим холостого хода
|
49
|
рециркуляция реагента
|
58
|
риформер
|
59
|
риформинг
|
60
|
риформинг внешний
|
56
|
риформинг внутренний
|
57
|
РКТЭ
|
16
|
сброс газа
|
50
|
сброс жидкости
|
50
|
состояние ненагруженного резерва
|
49
|
состояние рабочее
|
47
|
состояние холодное
|
52
|
синтез-газ
|
61
|
температура рабочая
|
45
|
температура рабочая предельная
|
41
|
ток номинальный
|
39
|
токоприемник
|
9
|
токосъемник
|
9
|
топливо
|
10
|
ТОТЭ
|
13
|
ТПТЭ
|
15
|
ТЭ
|
3
|
ТПТЭ
|
15
|
увлажнение
|
62
|
установка на топливных элементах энергетическая резервная
|
31
|
установка с топливными элементами энергетическая
|
27
|
установка с топливными элементами энергетическая бортовая вспомогательная
|
29
|
установка с топливными элементами энергетическая бортовая основная
|
28
|
установка с топливными элементами энергетическая когенерационная
|
30
|
утечка газа
|
51
|
утечка жидкости
|
51
|
ФКТЭ
|
17
|
ЩТЭ
|
18
|
электрод
|
11
|
электролит
|
12
|
элемент комбинированной геометрии топливный
|
23
|
элемент с анионобменной мембраной топливный
|
14
|
элемент с полимерным электролитом топливный
|
15
|
элемент с протонообменной мембраной топливный
|
15
|
элемент с прямым преобразованием топливный
|
20
|
элемент с расплавленным карбонатным электролитом топливный
|
16
|
элемент с фосфорнокислотным электролитом топливный
|
17
|
элемент топливный
|
3
|
элемент топливный микротрубчатый
|
21
|
элемент топливный обратимый
|
19
|
элемент топливный пленарный
|
22
|
элемент топливный плоскотрубчатый
|
23
|
элемент топливный прямой
|
20
|
элемент топливный регенеративный
|
19
|
элемент топливный твердооксидный
|
13
|
элемент топливный твердополимерный
|
15
|
элемент топливный трубчатый
|
24
|
элемент топливный щелочной
|
18
|
энергоустановка с топливными элементами
|
27
|
энергоустановка с топливными элементами бортовая вспомогательная
|
29
|
энергоустановка с топливными элементами бортовая основная
|
28
|
ЭХГ
|
26
|
Комментарии (0)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться