Yakıt pilleri ve bir PEM yakıt pili sisteminin dinamik benzetimi

Geçtigimiz yüzyılda, enerji tüketimindeki hızlı artıs ve enerji kaynaklarının sınırlılıgı, günümüzde birçok sorun ve endiseye neden olmustur. Bunun yanında küresel ısınma gibi çevresel etkilerin ciddi bir sekilde artması önemli tedbir ve planlamalar gerektirmektedir. Yenilenebilir enerji kaynakları bu tedbir, endise ve sorunlara çözüm olarak ortaya çıkmıstır. Hidrojen enerjisi yenilenebilir enerji kaynaklarının en önemlilerinden biridir. Hidrojenin yakıt olarak kullanıldıgı yakıt pilleri de bu enerjinin en önemli kullanım alanlarındandır. Yakıt pili sistemlerinin gelistirilebilmesi için yakıt pillerinin çalısma prensibinin bilinmesi gerekmektedir. Son yıllarda yakıt pili teknolojilerine olan ilgi gittikçe artmaktadır. Özellikle polimer elektrolit membranlı (proton degisim membran, PEM) yakıt pillerinde büyük gelismeler kaydedilmistir. PEM yakıt pilleri; düsük çalısma sıcaklıkları, yüksek güç yogunlukları ve yüksek enerji dönüsüm verimlerinden dolayı otomobiller ve sabit uygulamalar için potansiyel bir güç kaynagı olarak oldukça dikkat çekmektedir. Matematiksel modeller ve benzetimler yakıt pilleri, yıgınları, yakıt pili güç sistemlerinin tasarım ve optimizasyonu için gerekli olan araçlar olarak görülmektedir. Son zamanlarda sayısal modellemeler ve bilgisayar benzetimleri, daha iyi PEM yakıt pili sistemlerinin gelistirilmesi ve analiz edilmesi için kullanılmaktadır. Bu çalısmada yakıt pilinin çalısma prensibi ve yakıt pili türleri arasındaki farklılıklar incelenmistir. Ayrıca, bir polimer elektrolit membran yakıt pili sistemi modellenmis, benzetimi yapılmıs ve sonuçlar sunulmustur. PEM yakıt pili sisteminin benzetimi ve modellenmesi için Matlab- Simulink yazılımı kullanılmıstır. Yakıt pili sistem modeli; reaktant akıs dinamikleri, yakıt pili modeli ve güç düzenleme biriminden meydana gelmistir. Aynı zamanda bir PEM yakıt pilinin karakteristigi ve verimi deneyler yardımıyla elde edilmistir. Benzetim sonuçları ve deneysel sonuçlar bu çalısmada sunulmustur. Bu çalısmada sunulan dinamik benzetim modeli ile sebekeye baglı ya da sebekeden bagımsız çalısan PEM yakıt pili generatör sistemleri uygulamaları gerçeklestirilebilir. Anahtar Kelimeler: Yakıt pili, PEM yakıt pili, Dinamik benzetim.