Circuit de refroidissement à membrane échangeuse de protons (PEM)

Une pile à hydrogène à membrane échangeuse de protons (PEM) génère de l'électricité par la réaction électrochimique de l'hydrogène et de l'oxygène. L'hydrogène au niveau de l'anode se scinde en protons et en électrons. Les protons se déplacent à travers la membrane électrolytique polymère jusqu'à la cathode, tandis que les électrons créent un courant électrique à travers un circuit externe. À la cathode, protons, électrons et oxygène se combinent pour produire de l'eau comme sous-produit.

Les piles à hydrogène PEM sont couramment utilisées dans le transport (par exemple, véhicules à hydrogène), la production d'énergie stationnaire et l'énergie portable. Leur adoption a augmenté en raison de la recherche de solutions énergétiques plus propres, en particulier dans les secteurs maritime et énergétique. GF Piping Systems joue un rôle crucial dans la fourniture de l'infrastructure nécessaire à ces applications. Pour plus d'informations sur les efforts de GF pour décarboniser ces secteurs, et notre portefeuille de solutions supplémentaires, veuillez visiter notre page dédiée à l'industrie maritime ou notre page dédiée à l'industrie de l'énergie.

L'incorporation des systèmes de tubes en polymère joue un rôle critique dans le fonctionnement des piles à hydrogène PEM en facilitant le transport des gaz et des liquides au sein du système. Ces systèmes offrent une gamme d'avantages par rapport aux tubes métalliques traditionnels, notamment la résistance à la corrosion, la réduction du lessivage d'ions et un poids plus léger.

De plus, en préservant la pureté des réactifs et en minimisant la contamination, les systèmes de tubes en polymère améliorent efficacement l'efficacité et la longévité des piles à hydrogène PEM. En outre, leur durabilité contribue de manière significative à la durabilité des systèmes de piles à hydrogène.

Les piles à hydrogène PEM fonctionnent généralement près de la pression ambiante jusqu'à environ 6 atm. Des pressions plus élevées peuvent augmenter la densité énergétique mais peuvent affecter l'efficacité du système en raison de l'énergie supplémentaire nécessaire pour la compression de l'air.

• Importance du refroidissement : Un refroidissement efficace est crucial pour maintenir la performance et la durée de vie des piles à hydrogène PEM. Les réactions électrochimiques génèrent de la chaleur qui doit être gérée pour éviter la surchauffe. Des températures excessives peuvent dégrader la membrane et d'autres composants critiques, réduisant ainsi l'efficacité et la durée de vie.
• Composants nécessitant un refroidissement : Les composants clés nécessitant un refroidissement comprennent l'assemblage de membrane électrode (MEA), les plaques bipolaires et les couches de diffusion des gaz, qui sont sensibles aux variations de température.
• Médias de refroidissement : Les milieux de refroidissement courants incluent l'eau et les mélanges eau-glycol. Ces fluides circulent dans le système pour absorber et dissiper la chaleur, maintenant les températures dans la plage souhaitée.

Les systèmes de tubes en polymère sont essentiels pour la gestion thermique dans les piles à hydrogène PEM, offrant des avantages tels que la résistance à la corrosion, l'isolation thermique, la flexibilité et la compatibilité avec divers milieux de refroidissement. Ces avantages améliorent la performance et la durabilité des piles à hydrogène PEM dans différentes conditions de fonctionnement.

Les systèmes de tubes en polypropylène (PP) sont largement utilisés dans les boucles de refroidissement en raison de leurs propriétés matérielles supérieures, offrant plusieurs avantages distincts :

• Résistance à la corrosion : Le PP montre une excellente résistance à une large gamme de produits chimiques et de substances couramment présentes dans les systèmes de refroidissement, tels que l'eau, les solutions de glycol et les acides faibles. Cette résistance prévient la corrosion et prolonge considérablement la durée de vie du système de tubes.
• Léger et installation facile : Les composants de tubes en PP sont beaucoup plus légers que ceux en métal traditionnel, ce qui simplifie la manutention et l'installation. Cela entraîne une réduction des coûts de main-d'œuvre et des temps d'installation plus courts, améliorant ainsi l'efficacité globale du projet.
• Isolation thermique supérieure : Les propriétés d'isolation thermique inhérentes du PP aident à minimiser les pertes ou gains de chaleur au sein de la boucle de refroidissement, améliorant ainsi l'efficacité et la performance globale du système.
• Solution rentable : Comparé à de nombreux autres matériaux de tube, le PP est plus économique, en faisant une option économiquement viable pour une variété d'applications de refroidissement sans compromettre la performance ou la durabilité.

Ces attributs font de notre système soudé en polypropylène PROGEF un choix idéal pour les boucles de refroidissement, offrant une solution fiable, efficace et économique pour diverses applications industrielles et commerciales.

En savoir plus sur notre système soudé en polypropylène PROGEF.

Pour déterminer la zone de travail des systèmes soudés en polypropylène (PP), (PROGEF) il est essentiel de consulter le diagramme de pression et de température (pT). Ce diagramme est un outil critique pour les ingénieurs et les concepteurs de systèmes, car il fournit des informations détaillées sur les limites de fonctionnement du matériau sous différentes conditions de pression et de température.

Le diagramme pT pour notre marque PROGEF décrit la pression de fonctionnement maximale autorisée pour le matériau à différentes températures. En consultant ce diagramme, les utilisateurs peuvent s'assurer que la conception de leur système reste dans des limites opérationnelles sûres, évitant ainsi les pannes potentielles du matériau et garantissant une fiabilité et une efficacité à long terme.

Pour accéder au diagramme pT des systèmes, veuillez visiter notre page d'outils en ligne : Diagrammes Pression/Température