Hidrojen yakıtlı proton dönüşüm zarlı yakıt pili ve modellenmesi

Abstract

Gerek kaynakların sınırlı oluşu ve gerekse de çevresel etmenler yenienerji kaynaklarını ve bu çerçevede hidrojeni gündeme taşımıştır. Yakıt piliise elektrokimyasal bir dönüşüm süreci ile enerji sağlayan yeni bir üreteçtir.Yakıt pilinin hidrojen yakıtı ile sağladığı yüksek verimlilik ve zararlıemisyonlara yol açmaması, hidrojen yakıtlı yakıt pillerini bir adım daha öneçıkarmaktadır. Bu nedenle yapılan çalışmada, doğrudan hidrojenin yakıtolarak kullanıldığı Proton dönüşüm zarlı (PEM) yakıt pili için modeloluşturulmuş ve diğer yakıt pilleri de açıklanmıştır.Bu tez çalışmasında, seçilen bazı temel parametrelerin Protondönüşüm zarlı (PEM) yakıt piline etkilerinin; oluşturulan teorik model üzerindebelirlenerek ve sonuçlar dikkate alınarak modelin optimum çalışma aralığınınibelirlenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla oluşturulan modelde yapılanhesaplamalar grafik ortamda incelenerek, sonuçlar değerlendirilmiştir.Modelde başta gaz basınçları, yakıt pili çalışma sıcaklığı ve bağılnemin modele olan etkileri belirlenerek, sonuçlar irdelenmiştir.Anahtar Kelimeler : Yakıt Pili, PEM Yakıt Pili, PEM Yakıt Pili Modelleme,PEM Yakıt Pili Performansı.ii

Environmental factors and limits of energy sources have causedrequirement of new energy sources such as hydrogen. Fuel cell is a newenergy converter which produces energy by electrochemical process. Highefficient capacity and no green gas effect makes hydrogen first choice. Forthat reason, in this work, a model was designed for Proton ExchangeMembrane (PEM) fuel cell and explained the other fuel cell types.In this thesis, effects of some parameters on the Proton ExchangeMembrane fuel cell and it?s optimum operation range were determined onthe theoretical model. And results were plotted in graphical form andevaluated.iiiEffects of hydrogen and air gases pressure, and operationtemperature, and relative humidity were studied and results wereresearched on the model.Key Words: Fuel Cell, PEM Fuel Cell, Modeling of PEM Fuel Cell,Performance of PEM Fuel Cell.iv