Σύστημα ψύξης κυψελών καυσίμου υδρογόνου

Το σύστημα θερμικής διαχείρισης της κυψέλης καυσίμου υδρογόνου είναι να εκκενώσει τη θερμότητα που παράγεται από την αντίδραση του αντιδραστήρα έξω από το σύστημα για να διατηρεί τον αντιδραστήρα να λειτουργεί στην πιο κατάλληλη θερμοκρασία. Ένας τυπικός κύκλος συστήματος θερμικής διαχείρισης κυψελών καυσίμου υδρογόνου περιλαμβάνει κυρίως: ① αντλία νερού, ② θερμοστάτη, ③ απιονιστή, ④ ενδιάμεσο ψύκτη, ⑤ PTC θέρμανσης νερού, ⑥ μονάδα ψύξης και ⑦ αγωγό ψύξης.

Αντλία:

     Η αντλία νερού είναι η «καρδιά» του συστήματος θερμικής διαχείρισης κυψελών καυσίμου υδρογόνου. Λειτουργεί ώστε το ψυκτικό του συστήματος να κυκλοφορεί το ψυκτικό. Μόλις η στοίβα είναι πολύ ζεστή για να απομακρυνθεί, η αντλία νερού ψύξης θα αυξήσει τον ρυθμό ροής του ψυκτικού για να κρυώσει τη στοίβα. Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι η θερμότητα που παράγεται από τη στοίβα μπορεί να διαχέεται γρήγορα και αποτελεσματικά, η ίδια η αντλία νερού θα πρέπει επίσης να έχει υψηλή "ποιότητα". Η μεγάλη ροή, η υψηλή κεφαλή, η μόνωση και η μεγαλύτερη χωρητικότητα EMC είναι απαραίτητα. Επιπλέον, η αντλία χρειάζεται επίσης να ανατροφοδοτεί την τρέχουσα κατάσταση λειτουργίας ή την κατάσταση σφάλματος σε πραγματικό χρόνο.

Intercooler:

  Η λειτουργία του intercooler είναι να ψύχει τον πεπιεσμένο αέρα από τον αεροσυμπιεστή. Μειώνει τη θερμοκρασία του πεπιεσμένου αέρα μέσω της ανταλλαγής θερμότητας μεταξύ ψυκτικού και αέρα, έτσι ώστε η θερμοκρασία του αέρα που εισέρχεται στον αντιδραστήρα να βρίσκεται σε εύλογο εύρος. Η κύρια δομή αποτελείται από πυρήνα, κύρια σανίδα, θάλαμο νερού και θάλαμο αέρα. Το Intercooler χαρακτηρίζεται από μεγάλη ικανότητα ανταλλαγής θερμότητας, υψηλές απαιτήσεις καθαριότητας και χαμηλό ρυθμό απελευθέρωσης ιόντων.

Απιονιστής:

Κατά τη λειτουργία της κυψέλης καυσίμου υδρογόνου, η περιεκτικότητα σε ιόντα του ψυκτικού υγρού θα αυξηθεί, γεγονός που θα αυξήσει την αγωγιμότητά του και θα μειώσει τη μόνωση του συστήματος. Ο απιονιστής χρησιμοποιείται για τη βελτίωση αυτού του φαινομένου. Ο απιονιστής μειώνει την αγωγιμότητα του ψυκτικού και διατηρεί το σύστημα σε υψηλό επίπεδο μόνωσης απορροφώντας τα θετικά και αρνητικά ιόντα που απελευθερώνονται από τα μέρη του συστήματος διαχείρισης θερμότητας.

Θετικός συντελεστής θερμοκρασίας:

Όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι χαμηλή, οι κυψέλες καυσίμου αντιμετωπίζουν την πρόκληση της χαμηλής θερμοκρασίας. Το PTC θέρμανσης νερού χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του ψυκτικού υγρού κατά την ψυχρή εκκίνηση του αντιδραστήρα σε χαμηλή θερμοκρασία, έτσι ώστε το ψυκτικό υγρό να φτάσει την απαιτούμενη θερμοκρασία το συντομότερο δυνατό και να συντομεύσει τον χρόνο ψυχρής εκκίνησης του συστήματος κυψελών καυσίμου.

Θερμοστάτης:

Ο θερμοστάτης χρησιμοποιείται για τον έλεγχο του κύκλου μεγέθους του συστήματος ψύξης. Όταν η θερμοκρασία του ψυκτικού υγρού είναι χαμηλή, για να επιτευχθεί η απαιτούμενη θερμοκρασία του συστήματος το συντομότερο δυνατό, ο θερμοστάτης ελέγχει την κατεύθυνση ροής του ψυκτικού υγρού έτσι ώστε το ψυκτικό υγρό να μην διέρχεται από το εξωτερικό ψυγείο και τον ανεμιστήρα για να σχηματίσει μια μικρή ροή κυκλοφορίας κατεύθυνση του ψυκτικού. Όταν η θερμοκρασία του ψυκτικού αυξάνεται συνεχώς και υπερβαίνει την κατάλληλη θερμοκρασία που απαιτείται από το σύστημα, ο θερμοστάτης θα ανοίξει αργά για να κάνει μέρος του ψυκτικού να ρέει μέσω του εξωτερικού ψυγείου για απαγωγή θερμότητας, έτσι ώστε να μειωθεί η θερμοκρασία του ψυκτικού.

Θερμικές ψύκτρες:

Η ψύκτρα χρησιμοποιείται για τη διάχυση της θερμότητας. Μεταφέρει τη θερμότητα του ψυκτικού στο περιβάλλον και μειώνει τη θερμοκρασία του ψυκτικού. Το σώμα του ψυγείου απαιτεί μεγάλη απαγωγή θερμότητας, υψηλή καθαριότητα και χαμηλό ρυθμό απελευθέρωσης ιόντων. Ο ανεμιστήρας του ψυγείου απαιτεί μεγάλο όγκο αέρα, χαμηλό θόρυβο και σταθερή ρύθμιση ταχύτητας και πρέπει να ανατροφοδοτήσει την αντίστοιχη κατάσταση λειτουργίας.

Σωλήνας ψύξης:

Ως το «αγγείο αίματος» της κυψέλης καυσίμου υδρογόνου, ο αγωγός ψύξης συνδέει διάφορα μέρη για να σχηματίσει μια πλήρη κυκλοφορία ψυκτικού. Όπως όλα τα μέρη, ο αγωγός ψύξης απαιτεί μόνωση και υψηλή καθαριότητα.