PEM yakıt pili soğuk çalıştırma prosesinin karakterizasyonu

PEM yakıt pili çalışma koşullarında meydana gelen su partikülleri, sıfırın altındaki sıcaklıklarda donmakta ve başlatma hatasına neden olmaktadır. Bu tez çalışmasında, PEM yakıt pilinin soğuk çalıştırma prosesi karakterize edilerek, hızlı, etkili ve az enerji tüketen soğutucu ısıtma tekniğine dayalı bir başlatma yöntemi geliştirilmiştir. Kurulan düzenekteki bileşenlerin soğuk çalıştırma performansına etkisi, aynı enerji tüketim seviyelerinde -10 ile -30 ℃ aralığında yapılan soğuk başlatma testleri ile araştırılmıştır. Testlerde, yakıt hücresi ile harici ısıtma sistemi aynı anda çalıştırılmış ve hücreden akım çekilmiştir. Stak sıcaklığı beş farklı simetrik noktadan takip edilmiş olup, sıcaklık-voltaj-akım profilleri çizdirilmiştir. -10 ℃'deki ön testlerde çalışma sıvısı olarak etanol, çift taraflı ısıtma tipi ve tam güç pompa çalışması en hızlı ısıtmayı sağlayan parametreler olarak belirlenmiştir. Bu sıcaklıkta, aynı enerji tüketim seviyesinde ısıtıcı ve pompa çalışma sürelerinin etkisi karşılaştırılmış ve belirgin bir fark ortaya konulmamıştır. Ancak daha zorlu çalışma sıcaklıklarında (-15 ile -30 ℃ aralığında) uzun pompa çalışmasının, başarılı soğuk çalıştırma prosesi için elzem olduğu ve daha homojen bir sıcaklık profili sağladığı anlaşılmıştır. Harici ısıtma düzeneği sayesinde PEM yakıt pili her koşulda başarılı bir şekilde çalıştırılmış olup, -10, -20 ve 30 ℃'deki testlerde hücre sıcaklığı sırasıyla 20, 40 ve 53 saniye içinde sıfırın üstüne çıkarılmıştır. Anahtar Kelimeler: PEM yakıt pili, soğuk çalıştırma, yardımlı, başlatma tekniği, deneysel