بررسی تجربی عملکرد یک سیستم توان یکپارچه استک پیل سوختی پلیمری انتها بسته هیدروژن-اکسیژن با سطح فعال بزرگ و سیستم رطوبت زن داخلی

پیل های سوختی پلیمری با آند و کاتد انتها بسته می توانند با سیستمی نسبتا ساده درصد مصرف سوخت های اکسیژن و هیدروژن را افزایش دهند. با این وجود تجمع آب در بخش انتهایی کانال های آند و کاتد موجب قحطی سوخت موضعی و در نتیجه کاهش عملکرد پیل سوختی می شود. در این مقاله برای اولین بار یک طرح جدید برای استک پیل سوختی ارایه شده است که بدون استفاده از دستگاه های گردش مجدد هیدروژن و اکسیژن مثل پمپ هیدروژن و اجکتور که نیازمند صرف توان اضافی هستند می تواند درصد مصرف سوخت بالایی برای گازهای واکنشگر ایجاد کند. ایده اصلی طرح ارایه شده تقسیم استک به دو مرحله مجزا است به این ترتیب که گاز خروجی از مرحله اول بعد از ورود به جداساز به مرحله بعدی وارد می شود. گازهای واکنشگر قبل از ورود به سل ها از یک رطوبت زن که به صورت یکپارچه با استک می باشد عبور کرده و رطوبت مورد نیاز برای عملکرد مناسب را کسب می کنند. در طرح ارایه شده اگرچه پیل سوختی در حالت انتها بسته کار می کند اما با توجه به مرحله ای بودن استک، بیشتر سل ها در حالت استوکیومتری بزرگتر از 1 کار می کنند و با این طراحی نیاز به پرچ کمتری برای دفع آب تجمع یافته است. به عبارتی دیگر با این طراحی، طرح انتها بسته کارایی معادل با طرح انتها باز دارد. تمامی تست های عملکردی در یک سیستم قدرت یکپارچه با استک پیل سوختی انجام شده است.

کلیدواژه ها:

پیل سوختی پلیمری ، عملکرد انتها بسته ، زمان تخلیه ، طراحی استک