Systém řízení teploty vodíkových palivových článků
Systém řízení teploty vodíkových palivových článků má vypouštět teplo generované reakcí reaktoru ze systému, aby reaktor pracoval při nejvhodnější teplotě. Typický cyklus systému řízení teploty vodíkových palivových článků zahrnuje především: (1) vodní čerpadlo, (2) termostat, (3) deionizátor, (4) mezichladič, (5) PTC ohřevu vody, (6) chladicí modul a (7) chladicí potrubí.
Čerpadlo:
Vodní čerpadlo je "srdcem" systému řízení teploty vodíkových palivových článků. Funguje to tak, že chladicí kapalina systému cirkuluje chladicí kapalinu. Jakmile je stoh příliš horký na to, aby se sám vyprostil, čerpadlo chladicí vody zvýší průtok chladicí kapaliny pro ochlazení stohu. Aby bylo zajištěno, že teplo generované stohem může být rychle a účinně odváděno, mělo by mít také vysoké "kvality" samotné vodní čerpadlo. Velký průtok, vysoká hlava, izolace a vyšší kapacita EMC jsou nezbytné. Kromě toho musí čerpadlo také v reálném čase vrátit aktuální provozní stav nebo poruchový stav.
Intercooler:
Funkcí mezichladiče je chlazení stlačeného vzduchu ze vzduchového kompresoru. Snižuje teplotu stlačeného vzduchu výměnou tepla mezi chladicí kapalinou a vzduchem, takže teplota vzduchu vstupujícího do reaktoru je v rozumném rozmezí. Hlavní konstrukce se skládá z jádra, hlavní desky, vodní komory a vzduchové komory. Mezichladič se vyznačuje velkou kapacitou výměny tepla, vysokými požadavky na čistotu a nízkou rychlostí uvolňování iontů.
Deionizátor:
Během provozu vodíkového palivového článku se zvýší obsah iontů v chladicí kapalině, což zvýší jeho vodivost a sníží izolaci systému. Deionizátor se používá ke zlepšení tohoto jevu. Deionizátor snižuje vodivost chladicí kapaliny a udržuje systém na vysoké úrovni izolace tím, že absorbuje kladné a záporné ionty uvolňované částmi v systému řízení tepla.
Kladný teplotní koeficient:
Když je okolní teplota nízká, palivové články čelí výzvě nízké teploty. Ohřev vody PTC se používá k ohřevu chladicí kapaliny při nízkoteplotním studeném startu reaktoru tak, aby chladicí kapalina dosáhla požadované teploty co nejdříve a zkrátila dobu studeného startu systému palivových článků.
Termostat:
Termostat se používá k řízení velikostního cyklu chladicího systému. Když je teplota chladicí kapaliny nízká, termostat, aby bylo co nejdříve dosaženo požadované teploty systému, řídí směr průtoku chladicí kapaliny tak, aby chladicí kapalina neprocházela vnějším chladičem a ventilátorem a vytvářela malý směr cirkulujícího průtoku chladicí kapaliny. Když teplota chladicí kapaliny stoupá nepřetržitě a překročí příslušnou teplotu požadovanou systémem, termostat se pomalu otevře, aby část chladicí kapaliny protékala vnějším radiátorem pro odvod tepla, aby se snížila teplota chladicí kapaliny.
Tepelné chladiče:
Chladič se používá k odvádění tepla. Přenáší teplo chladicí kapaliny do životního prostředí a snižuje teplotu chladicí kapaliny. Tělo radiátoru vyžaduje velký odvod tepla, vysokou čistotu a nízkou rychlost uvolňování iontů. Ventilátor radiátoru vyžaduje velký objem vzduchu, nízkou hlučnost a plynulou regulaci otáček a musí vrátit odpovídající provozní stav.
Chladicí potrubí:
Jako "krevní céva" vodíkového palivového článku spojuje chladicí potrubí různé části a vytváří kompletní cirkulaci chladicí kapaliny. Stejně jako všechny části vyžaduje chladicí potrubí izolaci a vysokou čistotu.
Lepší systém řízení teploty pomáhá zlepšit životnost systému vodíkových palivových článků a rozumnější komplexní využití tepla přispívá k úspoře energie a snížení emisí systému. Předpokládá se, že s rozvojem průmyslu vodíkových palivových článků bude odpovídající technologie řízení teploty čelit více příležitostem a výzvám a vstoupí do nové fáze vývoje.
