Yıl:2017   Sayı: 11   Alan: Makine Mühendisliği  

Halil İbrahim YAMAÇ, Ahmet KOCA
POLİMER ELEKTROLIT MEMBRANLI YAKIT HÜCRELERININ ISIL YÖNETIM YÖNTEMLERINE DAIR DERLEME
 
Amaç: Bu derleme, polimer elektrolit membranlı (PEM) yakıt hücrelerinin ısıl yönetim yöntemlerine dair mevcut çalışmaların araştırılması ve incelenmesi ile PEM yakıt hücrelerinin soğutulmasına dair yapılmış çalışmaları sınıflandırmak bunun yanı sıra ileride yapılacak çalışmalara kaynak oluşturmak amacıyla yapılmıştır. Yöntem: Çalışmada, literatürdeki mevcut araştırmalar incelenilerek, polimer elektrolit membranlı yakıt hücrelerinin ısıl yönetim teknikleri, kullanılan tekniklerin avantaj ve dezavantajları ortaya konmuştur. Bulgular: Çalışmada, Yakıt hücrelerinin ticarileşmesi ve yaygınlaşması için yakıt hücresi bileşenlerinin geliştirilmesi, performanslarının ve kullanım ömürlerinin arttırılmasının yanı sıra maliyetlerinin düşürülmesi gerektiği belirtilmiştir. Proton Elektrolit Membranlı Yakıt Hücresi (PEMYH) daha yüksek güç yoğunluğu, verimlilik, hafiflik, kompaktlık, daha düşük maliyeti, düşük işletme sıcaklığı ve daha hızlı başlatma kapasitesi nedeniyle diğer yakıt pillerine kıyasla birçok sistemde uygulanan en gelişmiş yakıt hücresi teknolojisidir. Yakıt hücresi performansının istenilen düzeyde olması için yakıt hücresinin içerisinde gerçekleşen reaksiyon uyarınca belirli bir sıcaklık aralığında çalışması gerekmektedir. Yakıt hücrelerinin ısıl yönetim teknikleri, hücre bileşenlerinin dolayısıyla yakıt hücresinin ömrü ve verimliliği üzerinde doğrudan etkilidir. Sonuç: Bu çalışmada, PEM yakıt hücresinin çeşidini belirleyen çalışma sıcaklığı ve ürettiği güç miktarının, ısıl yönetim yöntemi belirlenirken öncelikli olarak göz önünde bulundurulması gerektiği sonucuna ulaşılmıştır. Konu ile ilgili ileride yapılacak çalışmalara kaynak oluşturulmuştur.

Anahtar Kelimeler: Hidrojen Enerjisi, Polimer Elektrolit Membranlı Yakıt Hücresi, Isıl Yönetim Yöntemleri

Doi: 10.17366/uhmfd.2017.3.7

REVIEW ON THERMAL MANAGEMENT METHODS OF POLYMER ELECTROLYTE MEMBRANE FUEL CELLS
 
Aim: This review was carried out to research and investigate existing studies on thermal management methods of polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cells, to classify the studies on cooling of PEM fuel cells, as well as to generate resource for future studies. Method: In this study, thermal management methods of PEM fuel cells and the advantages and disadvantages of the methods used are explained by examining the current researches in the literature. Results: In the study, it was stated that fuel cell components should be developed, their performance and lifetime increased, as well as their costs, in order to commercialize and spread fuel cells. Proton Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) is the most advanced fuel cell technology applied in many systems compared to other fuel cells due to its higher power density, efficiency, lightness, compactness, lower cost, lower operating temperature and faster starting capacity. In order to achieve desired fuel cell performance, it is necessary to operate at a certain temperature range according to the reaction in the fuel cell. The thermal management techniques of fuel cells have a direct impact on the cell components and therefore on the life and efficiency of the fuel cell. Conclusion: In this study, the working temperature that determines the type of PEM fuel cell and the amount of power it produces have reached to the conclusion that thermal management method should be taken into consideration firstly. A resource has been created for future work related to the subject.

Keywords: Hydrogen Energy, Polymer Electrolyde Membrane Fuel Cell, Thermal Management Methods

Doi: 10.17366/uhmfd.2017.3.7

Tam Metin