Yakıt Hücreleri Neden Filtrasyona İhtiyaç Duyar? Yakıt hücreleri için hava filtreleri.

Fuel Cell'ler için Katot Hava Filtreleri – Bilgi ve Seçim Yöntemleri

Fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltmaya yönelik küresel çevresel çabalar ve girişimler, alternatif, uygulanabilir enerji çözümleri için fırsatları teşvik etmektedir. Filtrelenmiş ortam havasındaki oksijeni ve elektrik üretmek için depolanan hidrojeni kullanan hidrojen fuel cell teknolojisi, kayda değer bir pazar payı elde etti.

 

Proton Değişim Membranı (PEM) Hidrojen Fuel Cell'ler, tek yan ürün ısı ve su olduğu için güç için çekici bir araçtır. Bu nedenle, bu fuel cell teknolojisi sıfır karbon emisyonuna sahiptir ve güç üretmek için çok çevre dostu ve sürdürülebilir bir seçenek sunar.

Sistem verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için değerli bir arayış içinde, her bileşen analiz ve optimizasyon gerektirir. PEM fuel cell'ler üç ana bileşenden oluşur: anot, katot ve elektrolit. Atmosferik hava veya "katot havası", fuel cell'in katot tarafından akar ve hidrojen, yakıt hücresinin anot tarafından akar. Ortaya çıkan elektrokimyasal reaksiyon, güç için kullanılabilen ve kullanılabilen bir elektrik akımı üretir. Katot için hava saflığını en üst düzeye çıkarmak, bir PEM fuel cell'i optimize etmek için çok önemlidir..

Fuel Cell'ler için uygulamalar genel olarak mobil ve mobil olmayan olarak sınıflandırılabilir. Mobil uygulamalar çoğunlukla ulaşım otobüsleri ve kamyonlar gibi daha büyük araçlardan oluşur. Mobil olmayan veya statik uygulamalar, çoğunlukla ticari veya endüstriyel siteler için küçük ve büyük ölçekli enerji üretiminden oluşur. Üretilen güç hemen kullanılabilir veya ileride kullanılmak üzere bir bataryaya saklanabilir. Solberg, dünya çapında hem mobil hem de statik uygulamalar için filtreleme çözümleri sunar.

 

Fuel Cell'ler neden koruma ve filtrelemeye ihtiyaç duyar?

 

Büyük ölçekli üretimden önce, çoğu fuel cell nispeten temiz ve ideal hava koşullarına sahip laboratuvarlarda geliştirilir. Bununla birlikte, gerçek dünya uygulamaları, özellikle mobil dağıtımlar, sıklıkla temiz hava dağıtımı ve güvenilir performans ile ilgili benzersiz zorluklar sunan zorlu çevresel çalışma koşullarına maruz kalır.

Pazar segmentine ve coğrafi konuma bağlı olarak uygulanan birçok filtreleme standardı, normu ve testi vardır. Partikül ve adsorptif filtreleme gereksinimleri, fuel cell üreticisinin tercihine bağlı olarak küresel olarak değişir. Fuel Cell üreticileri tipik olarak partikül boyutu paylarını ve havadaki bileşenlerin belirli maksimum konsantrasyonlarını belirtir. Bu pazar için kabul edilen normlar arasında ISO11155-1 ve ISO11155-2 (daha önce DIN 71460) bulunur. ISO11155-1, partikül boyutu testini ifade eder ve ISO11155-2, bileşen adsorpsiyon performansını ölçmeyi ele alır.

Bir filtreleme sisteminin uygun şekilde boyutlandırılması , uygun geçirgen ortam veya ortamın seçilmesiyle başlar. Şekil 1, geçirgen ortam filtrasyonunun temel kavramını göstermektedir.

Şekil 1

Filtrasyon şirketleri, çeşitli filtrasyon hedeflerine ulaşmak için farklı malzemeler kullanır. Partikül filtrasyonu, çeşitli dokunmamış ortamlar ve konfigürasyonlar kullanılarak elde edilir.

 

Tablo 1

 

Hangi havadaki bileşenler bir fuel cell'e zarar verebilir?

 

Havadaki bileşenlerin adsorpsiyonu, bazı fuel cell üreticileri arasında bir önceliktir. Bu, karbon adsorpsiyon teknolojisi kullanılarak gerçekleştirilir. Terminoloji, farklı endüstriler arasında ve dünya çapında farklılık gösterir, ancak en yaygın atıfta bulunulan terim "aktif karbon" teknolojisidir. Genel olarak, aktif karbon filtrasyon ortamları ile entegre edilmiştir (yukarıda Tablo 1'de listelenmiştir). İstenmeyen bileşenlerin adsorpsiyonunu sağlamak için granül formda tek başına da kullanılabilir (aşağıda tablo 2'de gösterilmiştir).

 

Tablo 2

 

Aktif karbon filtrasyonu, daha önce bahsedilen ISO normlarına veya diğer 'yerel' standartlara uygun olarak adsorpsiyon derecelerini doğrulamak için yaygın olarak 3. taraflarca test edilir.

 

Fuel Cell'lere temiz hava sağlanması

Çoğu fuel cell, atmosferik havayı çekmek ve katoda iletmek için bir üfleyici kullanır (bkz. Şekil 2). Endüstriyel hava taşıma ekipmanı için birçok standart Emme ve hat içi hava filtresi tasarımı fuel cell filtrasyonu için yeterlidir. Pileli filtreler endüstri standardıdır, çünkü kompakt tasarım mevcut yüzey alanını en üst düzeye çıkarır ve bu da optimum performansa ve uzun eleman ömrüne katkıda bulunur. Tipik bir eleman konfigürasyonu, dıştan içe hava akışı ile silindiriktir.

 

Şekil 2

 

 

Bir filtrenin yüzey alanını ve boyutunu seçerken tüm sistemin optimizasyonunu dikkate almak önemlidir. Performans açısından bakıldığında, bir filtre elemanı, zaman içinde hava akışını kademeli olarak kısıtlayan ve adsorbanın etkinliğini azaltan partikül ile yüklenecektir. Filtre elemanı boyunca artan basınç farkı, sonunda hava dağıtımını azaltacak ve katodu gerekli oksijen seviyelerinden mahrum bırakacaktır. Beklenen toz yükünü hesaba katmak için yeterli yüzey alanı sağlamak (çalışma ortamına bağlı olarak ve üfleyicinin akış eğrisi gereksinimlerini karşılamaya bağlı olarak), fuel cell'e verimli bir şekilde güç üretmek için gereken temiz havayı sağlamak için kritik öneme sahiptir. Ortam türü seçildikten sonra, akış hızı gereksinimi, gerekli yüzey alanına bağlı olarak ihtiyaç duyulan filtre elemanının boyutunu belirleyecektir.

Tasarım sürecindeki son aşama, filtre(ler)i tutan bir muhafaza seçmektir. Filtre muhafazası, fuel cell üreticisinin ayak iziyle çalışacak ve uygun bağlantı boyutunu ve türünü sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Solberg, muhafaza ve filtre elemanlarını fuel cell pazarı için eksiksiz bir çözüm olarak üretir ve gerekli partikül ve adsorpsiyon filtrasyonunu elde etmek için çeşitli tescilli kıvrımlı ortam kombinasyonları kullanır.

 

Fuel Cell Hava Filtresinin Bakımı

Bu sistemlerdeki filtreleme, filtre elemanlarının rutin olarak izlenmesini ve bakımının yapılmasını gerektirir. Fuel Cell'in performansının diferansiyel basınç izlemesi önerilir. Diferansiyel basınç ve varsa adsorpsiyon kapasitesi, filtre elemanı servis aralıklarını belirleyecektir. Ek olarak, nem sensörlerinin bir filtrenin zaman içinde kalan adsorpsiyon kapasitesini gözlemlemenin kabul edilebilir bir yolu olduğu kanıtlanmıştır.

 

Sonuç

Fuel Cell üreticileri, yüksek verimli ve uzun ömürlü yakıt hücresi sistemleri geliştirmeye çalışırken, doğru endüstriyel hava taşıma ekipmanını ve gerekli filtrelemeyi belirlemek, filtreleme uzmanlarıyla işbirliği ihtiyacını artırır. Fuel Cell mühendisleri, daha küçük mikronlu partiküller için yüksek verimlilik oranlarını ve yakıt hücresine temiz ve kirletici içermeyen hava sağlamak için adsorpsiyonlu filtreleme teknolojilerini tercih eder. Sonuç olarak, filtrasyon sağlayıcıları yüksek verimli, kompakt ve ekonomik tasarımlar geliştirmeli ve tedarik etmelidir.

Solberg, fuel cell geliştirme projeleri için kanıtlanmış ve yenilikçi filtreleme ürünleri tedarik etme konusunda uzmanlığa sahiptir. Standart, yapılandırılmış ve özel çözümlerimizle pazar ihtiyaçlarına cevap vermek için iyi bir konumdayız.