Geri Dön

Farklı özelliklerdeki proton değişim zarlı yakıt hücresi tasarımı ve ölçümleri

Design and measurement of proton exchange membrane fuel cell having different properties

  1. Tez No: 299307
  2. Yazar: MURAT KELLEGÖZ
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İSMAİL ÖZKAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Enerji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Energy, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 151

Özet

Bu çalışmada, farklı besleme türlerine sahip proton değişim zarlı yakıt hücrelerinin imalatı için kullanılan bileşenlerinin üretimi, bunların üretiminde karşılaşılabilecek zorlukları, bileşenlerinin bir araya getirilerek monte edilmeleri, ölçümler sonucu performanslarının belirlenmesi ve üretim maliyetleri konu edilmiş ve incelenmiştir. Turbo Pascal 7.0 programlama diliyle yazılmış olan bir yazılım yardımıyla proton değişim zarlı yakıt hücresinden elde edilen sinyaller incelenmiştir. Sinyallerin analog olması nedeniyle bilgisayarın paralel port girişine verilmeden önce dijital sinyallere dönüştürülmüştür. Bu dönüşüm için 0808ADC entegresi kullanılmıştır. Bilgisayara aktarılan dijital sinyaller yazılım desteği ile işlenerek farklı çalışma şartlarına göre voltaj-zaman grafikleri elde edilmiştir. İmalatları gerçekleştirilen proton değişim zarlı yakıt hücrelerinin hidrojen/hava veya hidrojen/oksijen ile beslenmeleri sonrasında elde edilen ölçüm sonuçları değerlendirilerek çalışma şartlarına bağlı voltaj-akım, güç-akım, voltaj-zaman değişimleri gözlenmiştir. Elde edilen ölçümler ?Turbo Pascal 7.0? programlama dilin yazılmış yazılımın dışında ?Microcal Origin 6.0? grafik çizim programıda kullanılarak grafik çizimleri elde edilmiştir. Proton değişim zarlı yakıt hücresine bağlı yük direncinin değiştirilmesi sonucu ölçülen akım ve voltaj değerleri ohm yasasına uyduğu gözlenirken, yük direncinin alt ve üst sınır değerler dışına çıkartılması durumunda ise ölçülen akım ve voltaj değerleri ohm yasasına uymamaktadır. Yük direncindeki alt ve üst sınır değerler, hidrojen/hava beslemeli proton değişim zarlı yakıt hücresi için 0.7? ? 5? bulunurken, hidrojen/oksijen beslemeli proton değişim zarlı yakıt hücresinde 0.6? ? 10? bulunmuştur. Ölçümlerin, proton değişim zarlı yakıt hücrelerine bağlı yük direncine, hücreyi besleyen hidrojen gazının konsantrasyonuna, oksitleyici olarak kullanılan hava veya oksijen gazının konsantrasyonuna sıkı sıkıya bağlı olduğu anlaşılmıştır. Proton değişim zarlı yakıt hücresinden elde edilen verilerle çizilen voltaj-güç grafiğinde hidrojen/oksijen beslemeli yakıt hücresinden elde edilebilen azami güç 0.135W iken hidrojen/hava beslemeli yakıt hücresinden elde edilen azami güç 0.175W olduğu görülmüştür. Üretilen proton değişim zarlı yakıt hücresinden elde edilen ölçümlerden bu tür yakıt hücresinin verimini %31 bulunmuştur. Proton değişim zarlı yakıt hücresinin üretilebilmesi için gerekli demirbaş malzemelerin maliyeti 4441.46YTL olmuştur. 1W'lık yakıt hücresi yığınının üretilmesi için gerekli sarf malzemelerin maliyeti ise 1929.60YTL dir.

Özet (Çeviri)

In this work, the production of components used in the fabrication of proton exchange membrane fuel cells with different biasing types, the difficulties that could be appear, the integration of components, determining the performances by measurements and fabrication costs are taken into account and investigated. Since the signals obtained from proton exchange membrane fuel cell, by using Turbo Pascal 7.0 computer program, are analog, these are converted to digital signals before being given from computers parallel port. 0808ADC integration is used for this conversion. Current-voltage plots have been obtained at different working conditions by software support and analyzing the digital signals transported to the computer. After the examination of measurement results obtained from the biasing of proton exchange membrane fuel cells by hydrogen/air and hydrogen/oxygen, voltage-current, power-current and voltage-time variations related to working conditions were determined. The results are also plotted using ?Microcal Origin 6.0? besides ?Turbo Pascal 7.0?. As a result of the changing of the load resistance connected to the proton exchange membrane fuel cell it was seen that the current and voltage values are consistent with ohm?s law. However, at deviation from lower and upper limit values of load resistance, the above consistency fails. The limit values are 0,.7-5? for hydrogen/air biased proton exchange membrane fuel cell and 0.6-10? for hydrogen/oxygen biased proton exchange membrane fuel cell. It was determined that the results are strictly depend on the load resistance, the concentration of the hydrogen gas that biases the cell, the concentration of the air or oxygen gas used as oxidant. The maximum power obtained from the hydrogen/oxygen biased proton exchange membrane fuel cells voltage-power plot is 0.135W were the maximum power obtained from the hydrogen/air biased proton exchange membrane fuel cells voltage-power plot is 0.175W. After all investigations the efficiency of such a fuel cell is found to be 31%. The cost for the production of proton exchange membrane fuel cell is 4441.46YTL. The cost of the materials used for the production of 1W of fuel cell is 1929.60YTL.

Benzer Tezler

  1. BODIPY bileşiklerinde farklı yan grupların pH sensör özelliklerine etkileri

    The effect of various substituents on the pH sensor properties of BODIPY compounds

    CÖMERT ÖZKUL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİME GÜL YAĞLIOĞLU

  2. 2-hidroksietil metakrilat monomerinin akrilik tekstil liflerine aşılanması ve aşılama ile modifiye edilmiş lif özelliklerindeki değişimlerin incelenmesi

    Grafting of 2-hydroxyethyl methacrylate to the acrylic fibers and investigation of the changes in the properties of fiber modified by grafting

    MERVE BARUT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    KimyaAnkara Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MERAL KARAKIŞLA

  3. Yakıt pillerinde kullanım amaçlı asit fonksiyonlu polimer/bor nitrür kompozit membranların sentezi ve karakterizasyonu

    Synthesis and characterization of boron nitride based anhydrous proton conductive polymer membranes

    MEHMET ŞİRİN TUTGUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    KimyaFatih Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYHAN BOZKURT

  4. Baryum titanat esaslı seramiklerin nemli ortamdaki elektriksel özelliklerine boşluk oluşturan bazı katkıların etkisi

    The effects of pore-forming agents on electrical behaviour of barium titanate based ceramics under humid environment

    BURCU ERTUĞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. A. OKAN ADDEMİR

  5. Effect of pre-concentration technique on the extraction of volatile compounds in beef and changes in quality parameters under dynamic storage conditions

    Çiğ etten uçucu bileşenlerin ekstraksiyonunda ön konsantrasyon tekniğinin etkisi ve dinamik muhafaza şartları altında kalite parametrelerinin değişimi

    AYLİN MET ÖZYURT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NEŞE ŞAHİN YEŞİLÇUBUK