Protonutbytesmembran (PEM) kylkrets

Avancerade polymer lösningar för effektiv värmehantering för PEM bränsleceller.

Användningsområde

Cool Power: Polymerlösningar för optimal PEM bränslecellprestanda

I protonutbytesmembrans bränsleceller är hantering av värme som genereras från väte- och syrareaktioner avgörande för att förhindra överhettning, eftersom dessa celler vanligtvis fungerar vid omkring 80º C. Effektiva kylstrategier, såsom luft- eller vätskekylning med vatten eller glykol-vattenblandningar, är avgörande för att bibehålla optimala driftstemperaturer.

Polymer-rörsystem som polypropen rörlösningen PROGEF spelar en central roll i denna process. De erbjuder följande fördelar:

  • Effektiv värmeavledning: Det Polypropen (PP) svetsade systemet hanterar luft- och vätskekylning och avlägsnar effektivt överskottsvärme för att hålla bränslecellen vid sin idealiska temperatur.
  • Hållbarhet och kompatibilitet: PP är lämpligt för bränslecellens kylbehov på grund av sin hållfasthet och kompatibilitet med olika termiska förhållanden.
  • Flexibla kylalternativ: Vårt polypropen (PP) svetsade system kan hantera olika kylmedier för att effektivt reglera och avleda värme, vilket säkerställer att bränslecellens prestanda förblir stabil.

Frågor & Svar

Hur fungerar en Protonutbytesmembran (PEM) bränslecell och vad är dess primära tillämpningar?

En Protonutbytesmembran (PEM) bränslecell genererar elektricitet genom den elektro-kemiska reaktionen av väte och syre. Väte vid anodsplatsen delas upp i protoner och elektroner. Protonerna rör sig genom den polymera elektrolytmembranet till katodsplatsen, medan elektronerna skapar en elektrisk ström genom en extern krets. Vid katodsplatsen kombineras protoner, elektroner och syre för att producera vatten som en biprodukt.

PEM bränsleceller används ofta inom transport (t.ex. bränslecellfordon), stationär kraftgenerering och bärbar kraft. Deras acceptans har ökat på grund av trycket för renare energilösningar, särskilt inom marina och energisektorer.

GF Piping Systems spelar en avgörande roll för att leverera den nödvändiga infrastrukturen för dessa applikationer. För mer information om GF Piping Systems insatser för att avkarbonisera dessa sektorer och vårt sortiment, se vår marina industri sida eller vår energibranschsida.

Vad är rollen för polymer rörsystem i PEM bränsleceller, och hur stödjer de systemets prestanda och hållbarhet?

Att installera polymerrörssystem spelar en central roll i driften av PEM bränsleceller genom att underlätta transporten av gaser och vätskor inom systemet. Dessa system erbjuder en rad fördelar jämfört med traditionella metallrör, inklusive motståndskraft mot korrosion, minskad joning och lättare vikt.

Dessutom, genom att upprätthålla renheten av reaktanterna och minimera förorening, förbättrar polymerrörssystem effektiviteten och hållbarheten hos PEM bränsleceller. Dessutom bidrar deras hållbarhet i hög grad till hållbarheten hos bränslecellssystem.

Vilka tryck anses generellt vara de mest optimala driftstrycken för Protonutbytesmembran (PEM) bränsleceller, och hur viktiga kan kylningen vara för deras effektivitet?

PEM bränsleceller fungerar vanligtvis från nära omgivningstryck upp till ca 6 atm. Högre tryck kan öka energitätheten men kan påverka systemets effektivitet på grund av den extra kraft som behövs för luftkomprimering.

  • Kylningens betydelse: Effektiv kylning är avgörande för att upprätthålla prestanda och livslängd hos PEM bränsleceller. De elektro-kemiska reaktionerna genererar värme som måste hanteras för att undvika överhettning. Överskottsvärme kan försämra membranet och andra kritiska komponenter, vilket minskar effektiviteten och livslängden.
  • Komponenter som kräver kylning: Nyckelkomponenter för kylning inkluderar membran-elektrod-montering (MEA), bipolära plattor och gasdiffusionslager, som är känsliga för temperaturvariationer.
  • Kylmedia: Vanliga kylmedia inkluderar vatten och glykol-vattenblandningar. Dessa vätskor cirkulerar genom systemet för att absorbera och avleda värme, vilket håller temperaturen inom önskad intervall.

Polymerrörssystem är avgörande för värmehantering i PEM bränsleceller, vilket har fördelar som korrosionsbeständighet, termisk isolering, flexibilitet och kompatibilitet med olika kylmedia. Dessa fördelar förbättrar prestanda och hållbarhet hos PEM bränsleceller under olika driftsförhållanden.

Varför är polypropen systemet PROGEF ett möjligt val för kylslingor?

PROGEF  används ofta i kylslingor på grund av överlägsna materialegenskaper, som ger flera tydliga fördelar:

  • Korrosionsbeständighet: PP har utmärkt motstånd mot en rad av kemikalier och ämnen som vanligtvis finns i kylsystem, som vatten, glykollösningar och milda syror. Detta motstånd förhindrar korrosion och förlänger avsevärt livslängden för rörsystemet.
  • Lätt vikt och enkel installation: PP-rördelar är mycket lättare än traditionella metalldelar, vilket förenklar hantering och installation. Detta leder till minskade arbetskostnader och kortare installationstider, vilket ökar det övergripande projektets effektivitet.
  • Överlägsen termisk isolering: De termiska isoleringsegenskaperna hos PP bidrar till att minimera värmeförlust eller värmeökning inom kylslingan, vilket förbättrar systemets övergripande effektivitet och prestanda.
  • Kostnadseffektiv lösning: Jämfört med många andra rörmaterial är PP mer kostnadseffektivt, vilket gör det till ett ekonomiskt alternativ för en rad olika kylapplikationer utan att kompromissa med prestanda eller hållbarhet.

Dessa egenskaper gör vårt polypropensystem PROGEF till ett bra val för kylslingor, som erbjuder en pålitlig, effektiv och ekonomisk lösning för olika industriella och kommersiella applikationer.

Ta reda på mer om PROGEF

Var kan man hitta tryck- och temperatur (pT) diagrammet för PROGEF för att bestämma arbetsområdet?

För att bestämma arbetsområdet för polypropen (PP) svetsade system (PROGEF) är det viktigt att referera till tryck- och temperatur (pT) diagrammet. Detta diagram är ett verktyg för ingenjörer och systemdesigners, eftersom det ger detaljerad information om driftsgränserna för materialet under olika tryck- och temperaturförhållanden.

pT-diagrammet för PROGEF visar det maximala tillåtna driftstrycken för materialet vid olika temperaturer. Genom att studera detta diagram kan användare säkerställa att deras systemdesign håller säkra driftgränser, vilket förhindrar potentiella materialfel och säkerställer långsiktig pålitlighet och effektivitet.

För att få tillgång till systemets pT-diagram, besök vår onlineverktygssida: Tryck/Temperaturdiagram

Vill du veta mer?

Klicka här för att boka en tid med en av våra experter och diskutera dina projektkrav eller några ytterligare frågor du kan ha.

Georg Fischer AB, Stockholm

Liljeholmsstranden 5

11743 Stockholm

Sverige

GF logo on the headquarters building