Circuito di raffreddamento a membrana a scambio protonico (PEM)

Una cella a combustibile a membrana a scambio protonico (PEM) genera elettricità attraverso la reazione elettrochimica di idrogeno e ossigeno. L'idrogeno all'anodo si scinde in protoni ed elettroni. I protoni si muovono attraverso la membrana polimerica elettrolitica verso il catodo, mentre gli elettroni creano una corrente elettrica attraverso un circuito esterno. Al catodo, protoni, elettroni e ossigeno si combinano per produrre acqua come sottoprodotto.

Le celle a combustibile PEM sono comunemente utilizzate nei trasporti (ad esempio, nei veicoli a celle a combustibile), nella generazione di energia stazionaria e nell'alimentazione portatile. La loro adozione è aumentata a causa della spinta verso soluzioni energetiche più pulite, in particolare nei settori marino ed energetico. Svolgiamo un ruolo cruciale nel fornire l'infrastruttura necessaria per queste applicazioni. Per maggiori informazioni sui nostri sforzi per la decarbonizzazione di questi settori e sul nostro portfolio di soluzioni aggiuntive, visita la nostra pagina dedicata all'industria navale e all'industria energetica.

L'integrazione di sistemi di tubazioni polimeriche svolge un ruolo fondamentale nel funzionamento delle celle a combustibile PEM, facilitando il trasporto di gas e liquidi all'interno del sistema. Questi sistemi offrono una serie di vantaggi rispetto alle tubazioni metalliche tradizionali, tra cui la resistenza alla corrosione, la riduzione della lisciviazione degli ioni e il peso ridotto.

Inoltre, mantenendo la purezza dei reagenti e riducendo al minimo la contaminazione, i sistemi di tubazioni polimeriche migliorano efficacemente l'efficienza complessiva e la longevità delle celle a combustibile PEM. Inoltre, la loro durata contribuisce in modo significativo alla sostenibilità dei sistemi di celle a combustibile.

Le celle a combustibile PEM funzionano in genere a una pressione prossima a quella ambiente, fino a circa 6 atm. Pressioni più elevate possono aumentare la densità di potenza, ma possono incidere sull'efficienza del sistema a causa della potenza supplementare necessaria per la compressione dell'aria.

• Importanza del raffreddamento: il raffreddamento efficace è fondamentale per mantenere le prestazioni e la vita utile delle celle a combustibile PEM. Le reazioni elettrochimiche generano calore che deve essere gestito per evitare il surriscaldamento. Temperature eccessive possono deteriorare la membrana e altri componenti critici, riducendo efficienza e durata.
• Componenti che richiedono il raffreddamento: i componenti principali del raffreddamento includono il gruppo elettrodo membrana (MEA), le piastre bipolari e gli strati di diffusione del gas, che sono sensibili alle variazioni di temperatura.
• Fluidi di raffreddamento: i fluidi di raffreddamento più comuni sono l'acqua e le miscele di glicole e acqua. Questi fluidi circolano nel sistema per assorbire e dissipare il calore, mantenendo le temperature entro l'intervallo desiderato.

I sistemi di tubazioni in materiale polimerico sono essenziali per la gestione del calore nelle celle a combustibile PEM, offrendo vantaggi come resistenza alla corrosione, isolamento termico, flessibilità e compatibilità con vari liquidi di raffreddamento. Questi vantaggi migliorano le prestazioni e la sostenibilità delle celle a combustibile PEM in diverse condizioni operative.

I sistemi di tubazioni in polipropilene (PP) sono ampiamente utilizzati nei circuiti di raffreddamento grazie alle proprietà superiori del materiale, che offre diversi vantaggi:

• Resistenza alla corrosione: il PP mostra una resistenza eccellente a un'ampia gamma di sostanze chimiche e materiali comunemente presenti nei sistemi di raffreddamento, come acqua, soluzioni di glicole e acidi deboli. Questa resistenza previene la corrosione e prolunga significativamente la vita utile del sistema di tubazioni.
• Leggero e facile da installare: i componenti delle tubazioni in PP sono molto più leggeri di quelli tradizionali in metallo, il che semplifica la movimentazione e l'installazione. Ciò comporta una riduzione dei costi di manodopera e dei tempi di installazione, migliorando l'efficienza complessiva del progetto.
• Perfetto isolamento termico: le proprietà di isolamento termico intrinseche del PP aiutano a ridurre al minimo la perdita o l'aumento di calore all'interno del circuito di raffreddamento, migliorando così l'efficienza e le prestazioni complessive del sistema.
• Soluzione economicamente vantaggiosa: rispetto a molti altri materiali per tubazioni, il PP è più economico, rendendolo un'opzione economicamente valida per una varietà di applicazioni di raffreddamento senza compromettere prestazioni o durabilità.

Queste caratteristiche fanno del nostro sistema saldato in polipropilene PROGEF una scelta ideale per circuiti di raffreddamento, fornendo una soluzione affidabile, efficiente ed economica per varie applicazioni industriali e commerciali.

Scopri di più sul nostro sistema saldato in polipropilene PROGEF.

Per determinare l'area di lavoro dei sistemi saldati in polipropilene (PP), (PROGEF) è essenziale fare riferimento al diagramma di pressione e temperatura (pT). Questo diagramma è uno strumento fondamentale per ingegneri e progettisti di sistemi in quanto fornisce informazioni dettagliate sui limiti di esercizio del materiale in diverse condizioni di pressione e temperatura.

Il diagramma pT del nostro PROGEF indica la pressione operativa massima consentita per il materiale a diverse temperature. Consultando questo diagramma, gli utenti possono assicurarsi che il progetto del loro sistema rimanga entro limiti operativi sicuri, prevenendo così potenziali guasti al materiale e garantendo affidabilità ed efficienza a lungo termine.

Per accedere al diagramma pT dei sistemi, visita la nostra pagina degli strumenti online: Diagramma pressione/temperatura