Namai > žinios > DUK

Vandenilio kuro elementų sistemos komponentai

2023-02-16


Norint palaikyti normalų reaktoriaus veikimą, vandenilio kuro elementų sistemai taip pat reikalingas vandenilio tiekimo sistemos, vandentvarkos, oro sistemos ir kitų išorinių pagalbinių posistemių bendradarbiavimas. Atitinkami sistemos komponentai yra vandenilio cirkuliacinis siurblys, vandenilio butelis, drėkintuvas ir oro kompresorius. Kuro elementai, kai jie veikia, gamina daug vandens. Per mažas vandens kiekis sukels reiškinį, vadinamą „sausa plėvele“, kuri neleidžia perduoti protonų. Per didelis vandens kiekis gali sukelti „užmirkimą“, kuris trukdo dujų difuzijai poringoje terpėje, todėl reaktoriaus išėjimo įtampa yra žema. Priemaišų dujų (N2) kaupimasis, prasiskverbiantis iš katodo pusės į anodą, trukdo kontaktui tarp vandenilio ir katalizatoriaus sluoksnio, todėl vietinis „vandenilio badas“ ir cheminė korozija. Todėl vandens balansas turi didelę reikšmę PEM vandenilio kuro elementų reaktoriaus tarnavimo laikui. Sprendimas – į reaktorių įvesti vandenilio cirkuliacijos įrangą (cirkuliacinį siurblį, purkštuką), kad būtų galima atlikti dujų prapūtimą, pakartotinį vandenilio panaudojimą, vandenilio drėkinimą ir kitas funkcijas.


Vandenilio cirkuliacinis siurblys gali valdyti vandenilio srautą realiu laiku pagal darbo sąlygas ir pagerinti vandenilio panaudojimo efektyvumą. Tačiau „vandenilio trapumas“ lengvai atsiranda aplinkoje, kurioje yra vandenilis ir bangavimas. Dėl užšalimo esant žemai temperatūrai sistema gali normaliai neveikti. Todėl vandenilio cirkuliacinis siurblys turi turėti stiprų atsparumą vandeniui, stabilų išėjimo slėgį ir be alyvos, kurį sunku paruošti ir brangu gaminti. Todėl buvo sukurtos vieno ir dvigubo ežektoriaus schemos. Pirmajam nėra lengva išlaikyti darbo eigos stabilumą esant didelei/mažai apkrovai, sistemos paleidimui-sustabdymui, kintamos sistemos apkrovai ir kitoms darbo sąlygoms, o antroji gali prisitaikyti prie skirtingų darbo sąlygų, tačiau turi sudėtingą struktūrą ir sudėtingą valdymą [18]. Taip pat lygiagrečiai yra keletas ežektorių ir vandenilio cirkuliacinio siurblio, ežektorių ir vandenilio cirkuliacinio siurblio apėjimo schema, taip pat turi aiškių privalumų ir trūkumų. 2010 m. amerikiečių technologijų konsultacijų bendrovė pasiūlė vandenilio ciklo sistemos projektą, pagal kurį grąžinamos išmetamosios dujos drėkinamas įpurškiamas vandenilis (be anodo drėkintuvo), o tai atspindi būsimos vandenilio ciklo įrangos plėtros kryptį.


Vandenilio kuro elementų sistemoje esantis oro kompresorius gali tiekti oksidatorių (orą), kuris atitinka reaktoriaus galios tankį. Jis turi aukšto slėgio santykio, mažo tūrio, mažo triukšmo, didelės galios, be alyvos ir kompaktiškos struktūros privalumus. Įprastas kuro elementų oro kompresorius turi išcentrinį, sraigtinį, sraigtinį ir pan. Šiuo metu sraigtiniai oro kompresoriai yra plačiai naudojami, tačiau išcentriniai oro kompresoriai turi daugiau pritaikymo perspektyvų dėl gero sandarumo, kompaktiškos konstrukcijos, mažos vibracijos ir didelio energijos konversijos efektyvumo. Pagrindiniai oro kompresoriaus komponentai, guolis, variklis yra kliūties technologija, o mažos kainos, atsparios trinčiai dangos medžiaga taip pat yra kūrimo dėmesio centre. „General Electric“, „United Technologies“, „Prager Energy“, „Xcellsis“ iš Vokietijos, „Ballard Power Systems“ iš Kanados ir „Toyota Motor Corporation“ iš Japonijos turi komercinių oro kompresorių produktų linijas.


We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept