Optimalizace provozních parametrů anodového okruhu svazku palivových článků

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22310%2F20%3A43920717" target="_blank" >RIV/60461373:22310/20:43920717 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/60461373:22310/20:43920719

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Optimalizace provozních parametrů anodového okruhu svazku palivových článků

Popis výsledku v původním jazyce

Palivové články jsou jednou z důležitých součástí moderní energetiky postavené na vodíkové ekonomice. Jedním z mnoha druhů palivových článků jsou také nízkoteplotní PEM palivové články využívající protonově vodivou membránu. V PEM palivových článcích dochází na anodě ke katalytické reakci, při které z vodíku vznikají protony a elektrony. Elektrony prochází elektrickým obvodem, kde konají elektrickou práci. Protony procházejí selektivní membránou k anodě, kde reagují s přiváděným kyslíkem za vzniku vody. Zásobování svazků palivových článků reaktanty je komplexní problém, který ovlivňuje jejich výkon, účinnost a životnost. Režimů přivádění vodíku existuje několik. Průtočný režim je konstrukčně nejjednodušší, ale při provozu v tomto režimu dochází k velkým ztrátám vodíku. Těm lze zabránit provozem v tzv. dead-end režimu, kdy je výstup ze svazku uzavřen a tlak plynu je v anodových prostorech udržován pomocí zpětného ventilu. Nevýhodou tohoto režimu je hromadění inertních plynů v koncových článcích svazku, což způsobuje pokles napětí na těchto článcích. Tento jev můžeme eliminovat využitím odfuků nebo recirkulace vodíku. Tato práce se zabývá optimalizací provozních parametrů a režimu přivádění vodíku s cílem rovnoměrného rozložení napětí na svazku. Byl zkoumán vliv délky odfuků a časový rozestup mezi nimi a poměr recirkulovaného vodíku na výkon svazku a istribuci napětí na jednotlivých článcích.

Název v anglickém jazyce

Optimization of anodic chamber oparation conditions of fuel cell stack

Popis výsledku anglicky

Fuel cells are one of the important components of modern energy based on the hydrogen economy. One of the many types of fuel cells are also low temperature PEM fuel cells using a proton conducting membrane. In PEM fuel cells, a catalytic reaction occurs at the anode, in which protons and electrons are formed from hydrogen. Electrons pass through an electrical circuit where they perform electrical work. Protons pass through a selective membrane to the anode, where they react with the oxygen supply to form water. The supply of reactant fuel cell bundles is a complex problem that affects their performance, efficiency and service life. There are several hydrogen supply modes. The flow mode is the simplest in construction, but there is a large loss of hydrogen when operating in this mode. These can be prevented by operation in the so-called dead-end mode, when the outlet of the beam is closed and the gas pressure is maintained in the anode spaces by means of a return valve. The disadvantage of this mode is the accumulation of inert gases in the end cells of the beam, which causes a decrease in voltage on these cells. This phenomenon can be eliminated by using exhausts or hydrogen recirculation. This work deals with the optimization of operating parameters and hydrogen supply mode in order to evenly distribute the voltage on the beam. The influence of the length of the exhausts and the time interval between them and the ratio of recirculated hydrogen on the beam power and voltage distribution on the individual cells were investigated.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

10405 - Electrochemistry (dry cells, batteries, fuel cells, corrosion metals, electrolysis)

Projekt

—

Návaznosti

O - Projekt operacniho programu

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů