हायड्रोजन इंधन सेल प्रणाली घटक

अणुभट्टीचे सामान्य ऑपरेशन राखण्यासाठी, हायड्रोजन इंधन सेल प्रणालीला हायड्रोजन पुरवठा प्रणाली, पाणी व्यवस्थापन प्रणाली, वायु प्रणाली आणि इतर बाह्य सहायक उपप्रणालींचे सहकार्य देखील आवश्यक आहे. संबंधित प्रणाली घटकांमध्ये हायड्रोजन परिसंचरण पंप, हायड्रोजन बाटली, ह्युमिडिफायर आणि एअर कंप्रेसर यांचा समावेश होतो. इंधन पेशी कार्यरत असताना भरपूर पाणी तयार करतात. पाण्याचे प्रमाण खूप कमी असेल तर "ड्राय फिल्म" नावाची घटना निर्माण होईल, जी प्रोटॉनचे संक्रमण रोखते. जास्त पाणी सामुग्रीमुळे "पाणलोट" होऊ शकते, जे सच्छिद्र माध्यमात वायूच्या प्रसारास अडथळा आणते, परिणामी अणुभट्टीचे आउटपुट व्होल्टेज कमी होते. कॅथोडच्या बाजूपासून एनोडमध्ये प्रवेश करणाऱ्या अशुद्धता वायूचा (N2) संचय हायड्रोजन आणि उत्प्रेरक थर यांच्यातील संपर्कात अडथळा आणतो, परिणामी स्थानिक "हायड्रोजन उपासमार" आणि रासायनिक गंज होतो. म्हणून, पीईएम हायड्रोजन इंधन पेशींच्या अणुभट्टीच्या जीवनासाठी पाण्याचे संतुलन खूप महत्वाचे आहे. गॅस शुद्धीकरण, हायड्रोजन पुनर्वापर, हायड्रोजन आर्द्रीकरण आणि इतर कार्ये साध्य करण्यासाठी अणुभट्टीमध्ये हायड्रोजन परिसंचरण उपकरणे (अभिसरण पंप, इंजेक्टर) समाविष्ट करणे हा उपाय आहे.

हायड्रोजन परिसंचरण पंप कामाच्या परिस्थितीनुसार रिअल टाइममध्ये हायड्रोजन प्रवाह नियंत्रित करू शकतो आणि हायड्रोजन वापर कार्यक्षमता सुधारू शकतो. तथापि, हायड्रोजन आणि वेडिंगचा समावेश असलेल्या वातावरणात "हायड्रोजन एम्ब्रिटलमेंट" होणे सोपे आहे. कमी तापमानात गोठवण्याच्या घटनेमुळे सिस्टम सामान्यपणे कार्य करण्यास अपयशी ठरू शकते. म्हणून, हायड्रोजन परिचालित पंपमध्ये मजबूत पाण्याचा प्रतिकार, स्थिर आउटपुट दाब आणि तेल-मुक्त कार्यप्रदर्शन असणे आवश्यक आहे, जे तयार करणे कठीण आणि उत्पादनासाठी महाग आहे. म्हणून, सिंगल इजेक्टर आणि डबल इजेक्टरच्या योजना विकसित केल्या गेल्या आहेत. उच्च/कमी भार, सिस्टम स्टार्ट-स्टॉप, सिस्टम व्हेरिएबल लोड आणि इतर कामकाजाच्या परिस्थितींमध्ये वर्कफ्लोची स्थिरता राखणे पूर्वीचे सोपे नाही, तर नंतरचे काम भिन्न कार्य परिस्थितीशी जुळवून घेऊ शकतात परंतु जटिल संरचना आणि कठीण नियंत्रण आहे [१८]. समांतर, इजेक्टर प्लस बायपास हायड्रोजन परिसंचारी पंप स्कीममध्ये काही इजेक्टर आणि हायड्रोजन परिसंचरण पंप देखील आहेत, त्यांचे वेगळे फायदे आणि तोटे देखील आहेत. 2010 मध्ये, अमेरिकन तंत्रज्ञान सल्लागार कंपनीने हायड्रोजन सायकल सिस्टीमची रचना प्रस्तावित केली, जी परत आलेल्या एक्झॉस्ट गॅसचा वापर करून इंजेक्टेड हायड्रोजनला आर्द्रता देते (एनोड ह्युमिडिफायरशिवाय), जे भविष्यातील हायड्रोजन सायकल उपकरणांच्या विकासाची दिशा दर्शवते.

हायड्रोजन फ्युएल सेल सिस्टीममधील एअर कंप्रेसर रिअॅक्टरच्या पॉवर डेन्सिटीशी जुळणारे ऑक्सिडायझर (हवा) देऊ शकतो. यात उच्च दाबाचे गुणोत्तर, लहान आवाज, कमी आवाज, मोठी शक्ती, तेल नसणे आणि कॉम्पॅक्ट रचना असे फायदे आहेत. कॉमन ऑन-बोर्ड फ्युएल सेल एअर कंप्रेसरमध्ये सेंट्रीफ्यूगल, स्क्रू, स्क्रोल इत्यादी प्रकार असतात. सध्या, स्क्रू एअर कंप्रेसर मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात, परंतु केंद्रापसारक एअर कंप्रेसरमध्ये त्यांच्या चांगल्या हवाबंदपणामुळे, कॉम्पॅक्ट संरचना, लहान कंपन आणि उच्च ऊर्जा रूपांतरण कार्यक्षमतेमुळे अधिक वापरण्याची शक्यता असते. एअर कॉम्प्रेसर, बेअरिंग, मोटार या प्रमुख घटकांमध्ये बॉटलनेक तंत्रज्ञान आहे, कमी किमतीचे, घर्षण प्रतिरोधक कोटिंग सामग्री देखील विकासाचा केंद्रबिंदू आहे. जनरल इलेक्ट्रिक, युनायटेड टेक्नॉलॉजीज, प्रेजर एनर्जी, जर्मनीचे एक्ससेल्सिस, कॅनडाचे बॅलार्ड पॉवर सिस्टम आणि जपानचे टोयोटा मोटर कॉर्पोरेशन या सर्वांकडे व्यावसायिक एअर कंप्रेसर उत्पादन लाइन आहेत.