Yüksek basınçlı PEM (Proton geçirgen membran) elektrolizör geliştirilmesi ve çalışma parametrelerinin performansa etkisi
Küçük Resim Yok
Tarih
2011
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Niğde Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Tez kapsamında çevreci, yüksek verimli, yenilenebilir enerji sistemleriyle kolay entegre edilebilen, yüksek saflık ve yüksek basınçta hidrojen üretebilen ayrıca bir kompresöre ihtiyaç duymadan yüksek basınçta depolanmasına olanak sağlayan yüksek basınçlı PEM elektrolizör geliştirilmiştir. Yüksek basınçlı elektrolizör hücresinin dizayn ve imalatı yapılmış ve önce atmosferik koşullarda test edilmiştir. Hücre yüksek basınçta test edilerek sızdırmazlık ve membranın basınç farkından dolayı deforme problemleri çözülmüştür. Kontak sorununu gidermek amacıyla anot ve katot mesh grubunun eş kalınlık optimizasyonu yapılmıştır. Ayrıca elektrolizörün uzun ömürlü ve korozyona karşı dirençli olması amacıyla metalik parçalar manyetik sıçratma metodu ile platin (Pt ) kaplanmıştır. Çalışma parametrelerinin (su debisi, sıcaklık, basınç) performansa etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Sıcaklık artışının performansı artırdığı, artan basıncın ise performansı düşürdüğü deneysel olarak ortaya konmuştur. 90 oC sıcaklık ve 600 ml/dk su debisinde %85,9 verime ulaşılmıştır.
A highly efficient, environmentally friendly, easly integrable to renewable energy resources, electrolyser which produce high purity hydrogen at high pressures is developed. The high pressure electrolyser cell designed and manufactured and initially tested at atmospheric conditions. The electrolyser cell is then tested at high pressures, leakage and deformation problems of the membrane due to pressure difference between anode and cathode are solved. To enhance the electrical contact between cell and current distributions, the thickness of current distributor and flow field mesh groups at anode and cathode side are optimized. To protect metalic parts from corrosion and enhance the life of the cell. Titanium metallic parts are coated with platinum using sputtering method. The effects of operating conditions (temperature, pressure, water mass flow rate) on the performance of the cell investigated. The experimental results showed that performance improves at high temperature and decreages with pressure. A 85,9 % efficiency is reached at 90 oC and 600 ml/dk flow rate.
A highly efficient, environmentally friendly, easly integrable to renewable energy resources, electrolyser which produce high purity hydrogen at high pressures is developed. The high pressure electrolyser cell designed and manufactured and initially tested at atmospheric conditions. The electrolyser cell is then tested at high pressures, leakage and deformation problems of the membrane due to pressure difference between anode and cathode are solved. To enhance the electrical contact between cell and current distributions, the thickness of current distributor and flow field mesh groups at anode and cathode side are optimized. To protect metalic parts from corrosion and enhance the life of the cell. Titanium metallic parts are coated with platinum using sputtering method. The effects of operating conditions (temperature, pressure, water mass flow rate) on the performance of the cell investigated. The experimental results showed that performance improves at high temperature and decreages with pressure. A 85,9 % efficiency is reached at 90 oC and 600 ml/dk flow rate.
Açıklama
Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Anahtar Kelimeler
Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering, Mühendislik Bilimleri
