پروژه کارشناسی پیل سوختی

صفحه 1:


صفحه 2:
داذ انشجو: استاد راهنما: ‎Sacer‏ م ‎ 

صفحه 3:


صفحه 4:
> پیل سوختی مبدل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی است. > اين مبدل از طريق عكس عمل الكتروليز آب به اين امر دست مى يابد. در سلول های سوختى هيدروزنى هيدروزن و اكسيزن با هم واكنش مى دهد و محصول اين واكنش آب. كرماء الکتریسیته و مقداری ناخالصی است. به همین علت آلودگی های زیست محیط و صوتی را شامل نمی شود. 

صفحه 5:
> هر سلول سوختی دو الکترود دارد: آند و کاند. هیدروژن از میدان جریان به آند و اکسیژن به کاتد هدایت می شوند و بین این دو یک لایه الکترولیت وجود دارد. در قطب آند با استفاده از کانلیزوری که قرار داده شده است. هیدروژن را بونیزه و تبدیل یه الکترون و پروتون می کنیم نا اين يون 11+ از الکترولیت عبور کرده و به اکسیژن در کاند برسد. از طریق یک نسیم, آند را به کاند متصل می کنیم و الكترون ها را اجبارا از مسير دلخواه منتقل مى كنيم. 

صفحه 6:
پیل سوختی الکترولیت پلیمر: > یاغشاء مبادله کننده پروتون گونه ای از پیل سوختی است. برای کاربردهای حمل و نقل ارتفا یافته اند. ویژگی منحصر به فرد آن‌ها پوسته پلیمری ویژه رسانایی پروتون و محدودهی پایین تر دماه حدود ۵۰ تا ۱۰۰ درجه سانتی گراد و فشار است. بازدهی این سلول ها ۵۰ تا ۶۰ است. این پیل به دو نوع دمای بالا ۳۳1۳6 ]31 و دمای پایین ‎LT 0‏ تشم می شود. 

صفحه 7:
۲ پیل سوختی قلیایی : این سلول ها جزو کارآمدترین سلول ها با تونایی رسیدن به بازده ۷۰ هستند. مصرف این سلول ها اکسیژن و هیدروژن خالس است . سلول ۸۵۳0 از یک الکترولیت قلیایی مانند پتاسیم هیدروکسید در آب استفاده می کند. در واقع دو الکترود توسط ماده های متخلخل که با یک محلول قلیایی مایع نظیر پتاسیم هیدروکسید ]503 اشباع شده است. | هم جدا شده اند. از 

صفحه 8:
> معایب آن مسمویت است. محلول قلیایی مایع. دی اکسید کربن 62602 را حل می کند: سلول سوختی طی فرایند تبدیل 16011 به پتاسیم کربنات 120003 مسموم شود. »> این مسمومیت باعث انسداد غیرقایل بازگشت حفره های کاتد توسط 16201603 و نیز کاهش رسانش یونی الکترولیت می شود. 

صفحه 9:
۳ پیل سوختی اسید فسفریک : > الکترولیت سلول های سوختی. فسفریک اسید مایع است. در ساختار کربید سیلیکون نگه داری مى شود. الکترودها از برگه کاربن تشکیل شده اندکه با کاتالیزور پلاتینی پراکنده پوشانده می‌شوند . این سلول ها در دمای با حدود ۱۸۰ درجه سانتیگراد کار می کنند ودگر بتوان این گرما را رای تولید همزمان مهار کرد بازده تا ۸۰/ 

صفحه 10:
۴ پیل سوختی کربنات مذاب : 4 دمای عملکردشان ۶۰۰ درجه ی سانتی گراد به بالاست. سلول های سوختی کربنات مذاب در حال حاضر برای گاز طبیعی, بیوگاز و نیروگاه های مبتنی بر ذغال سنگ بیلی کاربردهای الکتریکی, صنعتی و نظامی در حال تولید هستند. سلول ها از نمک کربنات مذاب معلق در ماتریس سرامیکی متخلخل به عنوان الکترولیت استفاده می کنند. 

صفحه 11:
۵) پیل سوختی اکسید جامد: > جنس مقاوم الکترولیت. امکان عملیات الکتروشیمیایی دماهای بالا را فراهم می کند. مستقیماناز اکسید کردن سوخت برق تولید.می کند. این پیل ذر بازه ۸۰۰ ۱:۰۰ درجه ی سانتی گراد کار می کند . به خاطر دمای بالا نیازی به کانالیزور فلزی نیست. معایبی دارد مثل زمان بالای راه اندازی و احتیاج به ساختاری برای جلوگیری از اتلاف Ls 

صفحه 12:
۶ پیل سوختی میکروبی : > قادر به تخمیر زیست توده محلول می باشد. يس با ‎gol) MFC‏ با استفاده از یک موجود زنده پردازش بیولوژیکی یک زیست توده نامحلول و یک الکتروژن را برای تولید برق هیدرولیز کنیم. این سلول ها به دو دسته گره بندی شده اند: با واسطه و بدون واسطه . از هر ماده آلی مانند فاضلاب برای تغذیه سلول سوختی استفاده کرد. 

صفحه 13:
۷) پیل سوختی اسید فرمیک : بخش یک زیر گروه از ۳121۷۳6 ت های آن راحتی و کنترل بیشتر و امن مستقیما به سلول فرمیک اسید وارد می شود. از است. زیرا به دمای کم و تر بودن نسبت به هیدروژ فشار بالا نیاز ندارد. ولی این ماده بسیار آتش گیر است که از جمله معایب آن : ‏پیل سوختی هوا- روی‎ (A 4 آند آن یک الکترود از جنس روی است که در هیدروکسید پتاسیم قرار دارد. بستر هر ذره روی همواره توسط پتاسیم هیدروکسید شسته می شود و محصول واکنش روی که زینکات نام دارد را از بین می برد. در نتیجه باعث کاهش رسوب می شود 

صفحه 14:
ويليام رایرت گروو برای تلاش هایش در انگلیس به عنوان پدر پیل سوختی شناخته می شود. گروو سوخت پیشتری با سلول هایی با سوخت اتیلن و مونوکسید کرین تولید کر .او دریافت اگر الکترون ها را به صورت سری متصل کند می تواند افت ولتاژ بیشتر ایجاد کند. آنچه او باترى ب نامید را می توان نمونه اولیه پیل سوختی داد 

صفحه 15:
روند معکوس فرآیند پیل سوختی. تجزیه آب هیدروژن و اکسیژن با استفاده از برق سال ها قبل کشف شده بود و بیشتر مربوط به سال ۱۸۰۰ و توسط دانشمند بریتانیایی سر آنتونی کارلایل و ویلیام نیکلسون است .درسال ۱۸۸۹ لودویگ موند و دستیارش کارل لانگر با یک باترى با استفاده از الکترودهای پلاتینی نیکل خالص تولید کند که به فرایند موند معروف 

صفحه 16:
اکسید نیکل با گاز سنتز در دمای ۲۰۰ درجه سانتی گراد واکنش داده و نیکل را همراه با ناخالصی‌هایی از جمله آهن و کبالت می دهد. 

صفحه 17:
* کمپرسور و رطوبت ساز برای تنظیم فشار و رطوبت گازها و غشا 

صفحه 18:
مبدلی است که جریان 126 یک منبع را از یک سطح ولتاژ به سطح ولتاژی دیگر 3 می کند و ولتاژ خروجی می تواند از ولتاژ ورودی بیشتر یا کمتر باشد. ورودی مبدل 62 یک ولتاژ تنظیم نشده 1262 است. مبدل, ولتاژ تنظیم شده را در خروجی تولید می کند که اندازه آن با ولتاژ اولیه تفاوت دارد. 

صفحه 19:
توان ورودی برای میدل بوست از هر گونه منابع 067 مناسب. مانند باتری پائل های خورشیدی, یکسو کننده ها و ژنراتور ‎ath DC‏ در اینجا از سلول سوختی به عنوان منیع تولید ولتاژ ثابت استفاده شده است.کارآیی مدل در فرآیندهایی است که یک ولتاژ 062] را به سطحی دیگ از وا 00 تغییر می‌دهد و باعث رگولاته کردن و تنظیم شدن منبع :26] می شود. 

صفحه 20:
اين مدل مانند مبدل بوست یک مبدل 1260-1061 می‌باشد با اين تفاوت كه هم شامل عملکرد کاهشی باک و هم شامل عملکرد افزایشی بوست است. در این مبدل سوئیچ به صورت متناوب سلف را بین ولتاژ ورودی و ولتاژ خروجی قرار می‌دهد . اين مدل يلاريته ى ولتاژ را معکوس می کند و می تواند اندازه ی آن را افزایش یا کاهش دهد.. 

صفحه 21:
اینورتر توان 1061 را از باتری ها به یک منبع 1261 دیگر میگیرد و آن را به توان ‎AC‏ ‏تبدیل می کند . 

صفحه 22:
یکی از کربردها وقتی است که شبکه اصلی در دسترس نباشد. در این حالت از منبع تغذیه بدون وقفه استفاده می‌شود که اینورتر و باتری بخش های مهم آن هستند. هم چنین از اینورتر قدرت در خطوط انتقال 3۷1262 استفاده می شود . توان خروجی پنل خورشیدی و سلول های سوختی 1260 است. در اين مواقع از یک اینورتربرای تبدیل توان 100 به توان :۸6 استفاده می‌شود . 

صفحه 23:
خروجی ینوثر یک سیگنالموج مربعی است ولین سیگنال برای پر استفاده نمی شود. روش مدولاسیون پهنای پالس (۳۷۷1۷) برای کنترل ولتاژ خروجی ۸۸6 به کار می رود. این روش کنترلی با کنترل مدت زمان ‎ON‏ 5 0 کلیدها انجام می‌شود . در روش ۳۷۷1۷۲ دو سیگنال استفاده می شود: یکی سیگنال مرجع و دیگری سیگنال حامل مثلثی. پالس گیت سوئیج ها با مقايسه اين دو سیکنال تولید می شود. 

صفحه 24:
پیل های سوختی. تجهیزات الکتروشیمیایی هستند که انرژی شیمیایی سوخت ورودی را به طور مستقیم به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. المان اساسی هر پیل سوختیء یک واحد پیل سوختی لست . هر واحد شامل یک کاتد (الكترود مثبت): یک آند (الکترود منفی) و یک الکترولیت است. نوع پیل سوختی و دمای کاری بر مبنای نوع التروليت أن مشخص می‌شود. 

صفحه 25:
از آنجاکه ثابت زمانی پاسخ این پیل نسبتا زیاد است در حالات گذرا نمی توان به کمک کنترلرهای موجود در آن ولتاژ خروجی را تثبیت نمود. از عکس العمل کنترلی پیل صرف نظر می گردد. در به کارگیری پیل به منبع تغذیه ریزشبکه ها به منظور طراحی کنترلر جهت پایدارسازی ریزشبکه. به جای به کارگیری مدل دینامیکی الکتروشیمیایی از مشخصه دینامیکی ولتاژ جریان پیل استفاده می گردد. 

صفحه 26:
ييل سوختی مکانیسمی دوست دار محیط زیست. برای تولید الکتریسیته است . ولتاژ خروجی واحد پیل سوختی در تغییرات بار تفیبر می کند. یک مبدل 120-196 جهت ت ولتاژ لینک 1261 استفاده می شود. ولتاژ خروجی پیل سوختی یک ولتاژ جریان مستقیم (/106) بوده که برای اتصال به شبکه از اینورتر استفاده می شود. اينورتر ولتاؤ 6 را به یک ولتاژ جريان متناوب (400) تبديل مى كند. 

صفحه 27:
Basu, S. (2007). Fuel cell science and technology (pp. 188-215).(1 -Anamaya Publishers, New Delhi, India Hydrogen to System(2 https://www.h2svs.fr/en/technolo fuel-cell-systems, FuelCellsWorks.https://fuelcellsworks.com/knowledge/(3 /technologies/pemfc Franks, Ashley (2011). Mud(4 Power https://theconversation.com/mud-power-how-bacteria-can- turn-waste-into-electricity-3677 

صفحه 28:
Thanks!