نظام تبريد خلايا الوقود الهيدروجينية

نظام الإدارة الحرارية لخلية وقود الهيدروجين هو تصريف الحرارة الناتجة عن تفاعل المفاعل خارج النظام للحفاظ على عمل المفاعل عند درجة الحرارة الأنسب. تتضمن دورة نظام الإدارة الحرارية لخلية وقود الهيدروجين النموذجية بشكل أساسي: ① مضخة مياه ، ② منظم حرارة ، ③ مزيل للتأين ، ④ مبرد داخلي ، ⑤ تسخين المياه PTC ، ⑥ وحدة تبريد و ⑦ خط أنابيب تبريد.

مضخة:

     تعتبر مضخة الماء "قلب" نظام الإدارة الحرارية لخلية وقود الهيدروجين. يعمل مع مبرد النظام على تدوير سائل التبريد. بمجرد أن يصبح المكدس ساخنًا جدًا بحيث يتعذر عليه تخليص نفسه ، ستزيد مضخة مياه التبريد من معدل تدفق سائل التبريد لتبريد المكدس. من أجل ضمان تبديد الحرارة المتولدة من المكدس بسرعة وفعالية ، يجب أن تتمتع مضخة المياه نفسها "بجودة" عالية. يعد التدفق الكبير والرأس العالي والعزل والقدرة العالية على التوافق الكهرومغناطيسي ضرورية. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج المضخة أيضًا إلى تغذية حالة التشغيل الحالية أو حالة الخطأ في الوقت الفعلي.

المبرد:

  وظيفة المبرد البيني هي تبريد الهواء المضغوط من ضاغط الهواء. يقلل من درجة حرارة الهواء المضغوط من خلال التبادل الحراري بين المبرد والهواء ، بحيث تكون درجة حرارة الهواء الداخل للمفاعل ضمن نطاق معقول. يتكون الهيكل الرئيسي من النواة واللوحة الرئيسية وغرفة الماء وغرفة الهواء. يتميز المبرد البيني بقدرة التبادل الحراري الكبيرة ومتطلبات النظافة العالية ومعدل إطلاق الأيونات المنخفض.

مزيل التأين:

أثناء تشغيل خلية وقود الهيدروجين ، سيزداد المحتوى الأيوني لسائل التبريد ، مما سيزيد من الموصلية ويقلل من عزل النظام. يستخدم مزيل التأين لتحسين هذه الظاهرة. يقلل مزيل الأيونات من موصلية سائل التبريد ويحافظ على النظام عند مستوى عزل عالٍ عن طريق امتصاص الأيونات الموجبة والسالبة الصادرة عن الأجزاء في نظام إدارة الحرارة.

معامل درجة الحرارة الإيجابية:

عندما تكون درجة الحرارة المحيطة منخفضة ، تواجه خلايا الوقود تحدي درجات الحرارة المنخفضة. يتم استخدام تسخين الماء PTC لتسخين المبرد أثناء بدء التشغيل البارد بدرجة حرارة منخفضة للمفاعل ، وذلك لجعل المبرد يصل إلى درجة الحرارة المطلوبة في أسرع وقت ممكن وتقصير وقت البدء البارد لنظام خلايا الوقود.

منظم الحراره :

يستخدم منظم الحرارة للتحكم في دورة حجم نظام التبريد. عندما تكون درجة حرارة سائل التبريد منخفضة ، من أجل الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة للنظام في أسرع وقت ممكن ، يتحكم منظم الحرارة في اتجاه تدفق سائل التبريد بحيث لا يمر سائل التبريد عبر المبرد الخارجي والمروحة لتكوين تدفق دائري صغير اتجاه المبرد. عندما ترتفع درجة حرارة سائل التبريد بشكل مستمر وتتجاوز درجة الحرارة المناسبة التي يتطلبها النظام ، فإن منظم الحرارة سيفتح ببطء لعمل جزء من تدفق المبرد عبر المبرد الخارجي لتبديد الحرارة ، وذلك لتقليل درجة حرارة المبرد.

خافضات حرارة:

يستخدم المبرد لتبديد الحرارة. ينقل حرارة المبرد إلى البيئة ويقلل من درجة حرارة المبرد. يتطلب جسم المبرد تبديدًا كبيرًا للحرارة ونظافة عالية ومعدل إطلاق أيون منخفض. تتطلب مروحة المبرد حجم هواء كبير ، وضوضاء منخفضة ، وتنظيم سرعة غير متدرج ، وتحتاج إلى تغذية حالة التشغيل المقابلة.

خط أنابيب التبريد:

بصفته "الوعاء الدموي" لخلية وقود الهيدروجين ، يربط خط أنابيب التبريد أجزاء مختلفة لتشكيل دوران كامل لسائل التبريد. مثل جميع الأجزاء ، يتطلب خط أنابيب التبريد عزلًا ونظافة عالية.