BİLDİRİLER

BİLDİRİ DETAY

Oğuzhan BALTA, İlhami HORUZ
PEM YAKIT PİLİNİN MODELLENMESİ, DOĞRULANMASI VE FARKLI OPERASYONEL KOŞULLARDA PERFORMANSININ İNCELENMESİ
 
Dünyada enerji ihtiyacındaki artış, fosil yakıtların çevreye olan zararları ve rezervlerin kısıtlı olması, yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilgiyi ve ihtiyacı her geçen gün artırmaktadır. Hidrojen enerjisi mevcut yenilenebilir enerji kaynakları arasında önemli bir potansiyel oluşturmaktadır. Özellikle PEM yakıt pilleri, boyutları, düşük ağırlıkları, yüksek enerji çevrim verimleri, yüksek enerji yoğunluğuna sahip olmaları ve nispeten düşük sıcaklıklarda çalışma gibi avantajları sayesinde otomotiv, insansız hava araçları gibi birçok platformda kullanılmakta ve geliştirme faaliyetleri devam etmektedir. PEM yakıt pilleri; yığın sıcaklığı, reaksiyon basıncı, membran nem yönetimi, ısı yönetimi, anot / katot gaz stokiyometrik oranı gibi birçok faktörden etkilendiği için, doğru bir modelin kurulması, farklı platform ve sistem mimarilerine entegrasyonu için büyük önem arz etmektedir. Ek olarak, yakıt pili modelinin; elektrokimya, akışkanlar mekaniği, termodinamik denklemleri gibi birçok parametre içermesi, analiz modelinin kurulumunu zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada, modelleme programı olarak Simcenter Amesim sayısal analiz programı kullanılmıştır. 5 kW gücündeki bir yakıt pili, analiz programı vasıtasıyla modellenip, polarizasyon eğrisi çıkarılmıştır. Daha sonra deneysel sonuçlarla, analiz sonucu olarak elde edilen polarizasyon eğrisi kıyaslanarak modelin validasyonu yapılmıştır. Yakıt pillerinin polarizasyon eğrileri farklı operasyonel koşullarda (sıcaklık, hidrojen/hava giriş basıncı, nem yönetimi vb.) değişkenlik gösterdiği için, farklı sıcaklık ve akışkan giriş basınçlarında polarizasyon eğrisindeki değişim incelenmiştir. Böylelikle, farklı sistem mimarilerine entegre edilebilecek ve farklı çalışma koşullarında kullanılabilecek bir model elde edilmiştir. ORCID NO: 0009-0001-6751-0836

Anahtar Kelimeler: Yakıt Pili, Modelleme, Doğrulama, Polarizasyon Eğrisi



 


Keywords: