Farklı özelliklerdeki proton değişim zarlı yakıt hücresi tasarımı ve ölçümleri
Design and measurement of proton exchange membrane fuel cell having different properties
- Tez No: 299307
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. İSMAİL ÖZKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Energy, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2019
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİME GÜL YAĞLIOĞLU
- 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
- 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
- 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
2008
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. OKAN ADDEMİR
- 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
2018
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEŞE ŞAHİN YEŞİLÇUBUK