نظام الإدارة الحرارية لخلايا وقود الهيدروجين

 نظام الإدارة الحرارية لخلية وقود الهيدروجين هو تصريف الحرارة الناتجة عن تفاعل المفاعل خارج النظام للحفاظ على عمل المفاعل في درجة الحرارة الأنسب. نموذجية الهيدروجين خلية الوقود دورة نظام الإدارة الحرارية تشمل أساسا: (1) مضخة المياه، (2) الحرارة، (3) deionizer، (4) المبرد، (5) تسخين المياه PTC، (6) وحدة التبريد و (7) خط أنابيب التبريد.

ضخ:

     مضخة المياه هي "قلب" نظام إدارة خلايا وقود الهيدروجين الحرارية. وهو يعمل من أجل نظام المبرد لتعميم المبرد. مرة واحدة في المكدس حار جدا لتخليص نفسها، فإن مضخة مياه التبريد زيادة معدل تدفق المبرد لتبريد المكدس. من أجل ضمان أن الحرارة المتولدة عن المكدس يمكن أن تتبدد بسرعة وفعالية، وينبغي أن يكون مضخة المياه نفسها أيضا عالية "الجودة". تدفق كبير، وارتفاع الرأس، والعزل وارتفاع قدرة EMC ضرورية. بالإضافة إلى ذلك، تحتاج المضخة أيضا إلى تغذية حالة التشغيل الحالية أو حالة الخطأ في الوقت الفعلي.

مبرد إنتركولر:

  وظيفة المبرد هو تبريد الهواء المضغوط من ضاغط الهواء. فهو يقلل من درجة حرارة الهواء المضغوط من خلال التبادل الحراري بين المبرد والهواء ، بحيث تكون درجة حرارة الهواء التي تدخل المفاعل ضمن نطاق معقول. يتكون الهيكل الرئيسي من جوهر، المجلس الرئيسي، غرفة المياه وغرفة الهواء. يتميز المبرد بقدرة كبيرة على التبادل الحراري ومتطلبات نظافة عالية ومعدل إطلاق أيون منخفض.

ديونيزر:

خلال تشغيل خلايا وقود الهيدروجين، فإن محتوى أيونات المبرد زيادة، والتي سوف تزيد من الموصلية والحد من عزل النظام. يستخدم Deionizer لتحسين هذه الظاهرة. يقلل مزيل التأين من الموصلية للمبرد ويحافظ على النظام عند مستوى عزل عال عن طريق امتصاص الأيونات الإيجابية والسلبية التي تطلقها الأجزاء في نظام إدارة الحرارة.

معامل درجة الحرارة الإيجابي:

عندما تكون درجة الحرارة المحيطة منخفضة، تواجه خلايا الوقود تحدي انخفاض درجة الحرارة. يتم استخدام PTC تسخين المياه لتسخين المبرد خلال بداية الباردة منخفضة الحرارة من المفاعل، وذلك لجعل المبرد تصل إلى درجة الحرارة المطلوبة في أقرب وقت ممكن وتقصير وقت البدء البارد لنظام خلايا الوقود.

الحراره:

يتم استخدام الحرارة للتحكم في دورة حجم نظام التبريد. عندما تكون درجة حرارة المبرد منخفضة ، من أجل الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة للنظام في أقرب وقت ممكن ، يتحكم منظم الحرارة في اتجاه تدفق المبرد بحيث لا يمر المبرد الخارجي والمروحة لتشكيل اتجاه تدفق دوران صغير للمبرد. عندما ترتفع درجة حرارة المبرد باستمرار وتتجاوز درجة الحرارة المناسبة التي يتطلبها النظام ، سيفتح منظم الحرارة ببطء لجعل جزء من تدفق المبرد من خلال المبرد الخارجي لتبد الحرارة ، وذلك لتقليل درجة حرارة المبرد.

هاتسينك الحرارية:

يستخدم المسخ لتبد الحرارة. فهو ينقل حرارة المبرد إلى البيئة ويقلل من درجة حرارة المبرد. يتطلب جسم المبرد تبديد حراري كبير ونظافة عالية ومعدل إطلاق أيون منخفض. مروحة المبرد يتطلب حجم الهواء كبيرة، وانخفاض الضوضاء وتنظيم السرعة خطوة، ويحتاج إلى تغذية مرة أخرى حالة التشغيل المقابلة.

خط أنابيب التبريد:

كما "الأوعية الدموية" من خلايا وقود الهيدروجين، خط أنابيب التبريد يربط أجزاء مختلفة لتشكيل دوران كامل من المبرد. مثل جميع الأجزاء، خط أنابيب التبريد يتطلب العزل والنظافة العالية.

ويساعد نظام الإدارة الحرارية الأفضل على تحسين عمر خدمة نظام خلايا وقود الهيدروجين، كما أن الاستخدام الشامل الأكثر معقولية للحرارة يؤدي إلى الحفاظ على الطاقة وخفض انبعاثات النظام. ويعتقد أنه مع تطوير صناعة خلايا وقود الهيدروجين، فإن تكنولوجيا الإدارة الحرارية المقابلة ستواجه المزيد من الفرص والتحديات، وستدخل مرحلة جديدة من التطوير.