Chladicí systém vodíkových palivových článků

Systém tepelného managementu vodíkového palivového článku má odvádět teplo generované reakcí reaktoru ze systému, aby reaktor pracoval při nejvhodnější teplotě. Typický cyklus systému tepelného řízení vodíkových palivových článků zahrnuje hlavně: ① vodní čerpadlo, ② termostat, ③ deionizér, ④ mezichladič, ⑤ ohřev vody PTC, ⑥ chladicí modul a ⑦ chladicí potrubí.

Čerpadlo:

     Vodní čerpadlo je „srdcem“ systému tepelného managementu vodíkových palivových článků. Funguje tak, že chladicí kapalina systému cirkuluje chladicí kapalinu. Jakmile je komín příliš horký, aby se sám vyprostil, čerpadlo chladicí vody zvýší průtok chladicí kapaliny, aby se komín ochladil. Aby bylo zajištěno rychlé a účinné odvádění tepla generovaného komínem, mělo by mít vysokou „kvalitu“ i samotné vodní čerpadlo. Velký průtok, vysoká dopravní výška, izolace a vyšší EMC kapacita jsou zásadní. Kromě toho musí čerpadlo také poskytovat zpětnou vazbu o aktuálním provozním stavu nebo poruchovém stavu v reálném čase.

Mezichladič:

  Funkcí mezichladiče je ochlazovat stlačený vzduch ze vzduchového kompresoru. Snižuje teplotu stlačeného vzduchu výměnou tepla mezi chladivem a vzduchem, takže teplota vzduchu vstupujícího do reaktoru je v rozumném rozmezí. Hlavní struktura se skládá z jádra, hlavní desky, vodní komory a vzduchové komory. Intercooler se vyznačuje velkou kapacitou výměny tepla, vysokými požadavky na čistotu a nízkou rychlostí uvolňování iontů.

Deionizér:

Během provozu vodíkového palivového článku se zvýší obsah iontů v chladicí kapalině, což zvýší její vodivost a sníží izolaci systému. Ke zlepšení tohoto jevu se používá deionizér. Deionizér snižuje vodivost chladicí kapaliny a udržuje systém na vysoké izolační úrovni tím, že absorbuje kladné a záporné ionty uvolňované součástmi v systému řízení tepla.

Kladný teplotní koeficient:

Když je okolní teplota nízká, palivové články čelí výzvě nízké teploty. Ohřev vody PTC slouží k ohřevu chladiva při nízkoteplotním studeném startu reaktoru tak, aby chladivo dosáhlo co nejdříve požadované teploty a zkrátil čas studeného startu systému palivových článků.

Termostat:

Termostat se používá k řízení cyklu velikosti chladicího systému. Když je teplota chladicí kapaliny nízká, aby bylo co nejdříve dosaženo požadované teploty systému, termostat řídí směr proudění chladicí kapaliny tak, aby chladicí kapalina neprocházela vnějším chladičem a ventilátorem a nevytvářela malý cirkulační proud směru chladicí kapaliny. Když teplota chladicí kapaliny neustále stoupá a překračuje příslušnou teplotu požadovanou systémem, termostat se pomalu otevře, aby část chladicí kapaliny proudila přes vnější chladič pro odvod tepla, aby se snížila teplota chladicí kapaliny.

Tepelné chladiče:

Chladič slouží k odvodu tepla. Přenáší teplo chladicí kapaliny do okolí a snižuje teplotu chladicí kapaliny. Těleso chladiče vyžaduje velký odvod tepla, vysokou čistotu a nízkou rychlost uvolňování iontů. Ventilátor chladiče vyžaduje velký objem vzduchu, nízkou hlučnost a plynulou regulaci otáček a potřebuje zpětně reagovat na odpovídající provozní stav.

Chladící potrubí:

Chladicí potrubí jako „krevní nádoba“ vodíkového palivového článku spojuje různé části a vytváří tak kompletní cirkulaci chladicí kapaliny. Stejně jako všechny díly i chladicí potrubí vyžaduje izolaci a vysokou čistotu.