Top Banner
ENERJİ ENSTİTÜSÜ Yakıt Pili ve Kontrol Sistemi Dr. Emin OKUMUŞ 26 Şubat 2017
69

Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Sep 24, 2019

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

ENERJİ ENSTİTÜSÜ

Yakıt Pili ve Kontrol

Sistemi

Dr. Emin OKUMUŞ

26 Şubat 2017

Page 2: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Sunum Planı

• Yakıt Pilleri ve türleri

• PEM Yakıt Pilleri

• Ticari Ürünler

• PEM Yakıt pilinin kontrolü

• Hidrojenin özellikleri ve depolanması

• Ticari Yakıt Pilli Araçlar

• Ekipmanlar

Page 3: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Yakıt hücresinin prensipleri ilk olarak Christian Friedrich Schönbein tarafından 1838 de bulunmuş ve "Philosophical Magazine" in Ocak 1839 baskısında yayınlanmıştır.

Bu çalışmadan esinlenen William Robert Grove 1843 de, suyun elektrolizinin ters reaksiyonu sonucunda sabit akım ve gücün üretildiğini fark etti ve ilk yakıt hücresini geliştirmiştir.

1955 de, General Electric şirketinde çalışan bir kimyacı olan W. Thomas Grubb, sülfonlanmış iyon-değişim membranı polisitireni elektrolit olarak kullanarak yakıt pili tasarımını değiştirmiştir. GE den Leonard Niedrach, hidrojenin oksidasyonu ve oksijenin redüksiyonu için Pt katalizörü membran üzerine kaplama metodunu geliştirmiş ve tarihe 'Grubb-Niedrach yakıt pili olarak geçmiştir.

1958 yılında GE bu teknolojiyi NASA ile birlikte daha da geliştirdi ve Gemini uzay projesinde ilk ticari yakıt pilini kullanılmıştır.

YAKIT PİLLERİNİN GELİŞİMİ

http://www.fuelcelltoday.com/media/1711108/fuel_cell_electric_vehicles_-_the_road_ahead_v3.pdf

Page 4: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

1959 da Francis Thomas Bacon 5 kW lık

durağan bir yakıt hücresi geliştirmiştir. Aynı

yıl, Harry Ihrig liderliğindeki araştırmacılar

15 kW lık bir yakıt pili yapmışlardır. Bu

sistemde elektrolit olarak potasyum

hidroksit, reaksiyona giren maddeler

olarak ise sıkıştırılmış hidrojen ve oksijen

kullanmıştır.

1959'un sonlarına doğru Bacon ve

arkadaşları bir kaynak makinasını

çalıştırabilen 5 kW lık bir yakıt pili

yapmışlardır.

1960'larda Bacon'ın patentleri ABD'nin

uzay araştırmaları programında elektrik ve

içme suyu sağlamada kullanılmıştır.

1970’li yıllarda, Dupont firması tarafından

yakıt pili için yüksek verimli nafyon

membranı elektrolit olarak üretilmiştir.

YAKIT PİLLERİNİN GELİŞİMİ

http://www.fuelcelltoday.com/media/1711108/fuel_cell_electric_vehicles_-_the_road_ahead_v3.pdf

Page 5: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

İlk Yakıt Pilli Araçlar

http://www.fuelcelltoday.com/media/1711108/fuel_cell_electric_vehicles_-_the_road_ahead_v3.pdf

Page 6: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

http://www.fuelcelltoday.com/media/1711108/fuel_cell_electric_vehicles_-_the_road_ahead_v3.pdf

Page 7: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

http://www.fuelcelltoday.com/media/1711108/fuel_cell_electric_vehicles_-_the_road_ahead_v3.pdf

Page 8: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

8

Yakıt pilleri yakıttaki kimyasal enerjiyi herhangi bir enerji dönüşüm

prosesi gerekmeksizin elektrik enerjisine yüksek verimle dönüştüren

cihazlardır.

Yakıt Pili

Temizdir

Sessizdir

Yüksek verimlidir

Modüler yapıdadır

Çok değişik kapasitelerde

olabilir (Güç Üretimi – MW,

Taşınabilir Cihazlar – kW)

Page 9: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

YAKIT PİLİ TÜRLERİ

Yakıt pilinin işletim sıcaklığın göre

Düşük sıcaklık : 25-100 oC

Orta sıcaklık : 100-500 oC

Yüksek sıcaklık : 500-1000 oC

Kullanılan elektrolite göre

Alkali yakıt pili (AYP),

Fosforik asit yakıt pili (FAYP),

Polimer elektrolit membranlı yakıt pili (PEMYP)

Doğrudan metanol yakıt pili (DMYP)

Sodyum borhidrürlü yakıt pili (SBHYP)

Erimiş karbonatlı yakıt pili (EKYP),

Katı oksit yakıt pili (KOYP)

Page 10: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Yakıt ve elektrolitler

http://kisi.deu.edu.tr/aytac.goren/ELK2015/h07_YakitHucreleri.pdf

Page 11: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Yakıt Pilleri

http://cevre.beun.edu.tr/dersnotu/yakitpilleri/cev346-yakit-pilleri.pdf

Page 12: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Güç (W) = Akım (A) x Gerilim (V)

Page 13: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Yakıt Pili - Kullanım Alanı

1 kW = 1,34 HP 74,6 Kw = 100 HP

Page 14: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

PEM Yakıt pili yığını ve bileşenleri

http://cevre.beun.edu.tr/dersnotu/yakitpilleri/cev346-yakit-pilleri.pdf

Page 15: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

PEM Yakıt Pili Yığını ve Bi-polar plaka detayı

http://cevre.beun.edu.tr/dersnotu/yakitpilleri/cev346-yakit-pilleri.pdf

Page 16: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Yakıt Pili Maliyeti

Page 17: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Polarizasyon Eğrisi

http://www.ssm.gov.tr/anasayfa/hizli/duyurular/etkinlikler/konferanslar/Documents/BorCalistayi/I.Oturum/Sodyum%20Borhidr%C3%BCrle%20%C3%87al%C4%B1%C5%9Fan%20Ta%C5%9F%C4%B1nabilir%20Yak%C4%B1t%20Pili%20Geli%C5%9Ftirilmesi%20ve%20Sav.Sanayinde%20Kullan%C4%B1labilirli%C4%9Fi,%20Pr.pdf

Page 18: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

YAKIT PİLİ UYGULAMALARI

http://kisi.deu.edu.tr/aytac.goren/ELK2015/h07_YakitHucreleri.pdf

Page 19: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

YAKIT PİLİ – ÜRÜNLER

Küçük sabit güç uygulamaları için bazı ürünler ve fiyatları

Üretici/Ürün Uygulama Boy

ut,

kW

Satış fiyatı,

$

APC/InfraStruX-

FCXR10-30

Bilgisayar

sistemleri için

yedekleme

30 25 000

IdaTech/ElectraGen 3 ve

ElectraGen 5

Telekomünikasyon 3-5 -

RellOn/T-1000 ve T-2000 Yedekleme gücü 1-2 4 500-

9 000

Plug Power/GenSys 5C

ve GenSys 4C

Evsel ve küçük

ticari uygulamalar

için grid paralel

CHP

2.5-

5

55 000

Page 20: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Telekom Uygulamaları

Page 21: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Otomobil Uygulamaları

Page 22: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Otomotiv Güç ve menzil

Page 23: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Otomotiv uygulaması

Page 24: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

http://www.fuelcelltoday.com/media/1711108/fuel_cell_electric_vehicles_-_the_road_ahead_v3.pdf

Page 25: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Yakıt Pilinde TEMEL GELİŞTİRME ALANLARI

Hücre performansını artırma

(etkin elektrot, elektrolit, CO toleransı,vb)

Sistem basitleştirme

Maliyeti düşürme

Boyut azaltılması

Ağırlık azaltılması

Isı ve su yönetimi (Hava – Su soğutmalı)

Ömür ve güvenilirlik

Isı geri kazanımının iyileştirilmesi

Yakıt depolama, koşullandırma ve dağıtım geliştirilmesi

Malzemelerin geri dönüşümü

Page 26: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Bazı ticari yakıt pilleri

MES-DEA 250 W, 2,4 kg Horizon 200-220 W, 0,6 kg

Page 27: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

MES-DEA 1 kW, 24-36 V, 40 hücre

Page 28: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

MES-DEA 1 kW

Page 29: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Nexa 1,2 kW

Page 30: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Nexa 1,2 kW

Page 31: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Nexa 1,2 kW Elektrik bağlantısı

(+) (-)

Page 32: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Nexa 1,2 kW Polarizasyon Eğrisi

Page 33: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Nexa 1,2 kW özellikler

Page 34: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Nexa 1,2 kW özellikler

Page 35: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Nexa 1,2 kW Kontrol parametreleri

Page 36: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

H2 tüketimi

Page 37: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Horizon 1 kW (H-1000XP)

Page 38: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

H-1000XP Elektrik Bağlantısı

Page 39: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

H-1000XP Polarizasyon Eğrisi

Page 40: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

H-1000XP Hidrojen tüketimi (l/dak)

Page 41: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

H-1000XP Hava tüketimi (l/dak)

Page 42: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Yakıt Pili Kontrolü (Nexa 1,2 kW)

Page 43: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Hidrojen

43

Renksiz, kokusuz, tatsız bir gazdır. Hafif olduğu için yüksek yayılma hızına sahiptir. Havadan 15 kat daha hafiftir.

Page 44: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Yakıt karşılaştırması

Yakıt Spesifik

Enerji

(W.sa/kg)

Güç

Yoğunluğu

(W.sa/L)

H2 700 bar 39 406 1 250

H2 sıvı 39 405 2 359

Doğal gaz 14 889 10

LNG 14 889 6 167

Dizel 12 667 10 722

LPG 13 778 7 028

Benzin 12 889 9 500

Etanol 8 333 6 667

Metanol 5 472 4 333

Ni-MH Batarya 80 140-300

Li-ion Batarya 100-243 250-731

NaBH4 9 285 -

Toyoto Mirai 2016 2 000 3 100

Honda 2016 - 3 100

Page 45: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

10 W.saat Elektrik Enerjisi için hacimsel olarak :

45

Page 46: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

46

Amaçlar

Araç uygulamaları için Borhidrürden hidrojen üretecek 3kWe gücünde Polimer Elektrolit Membran (PEM) tipi yakıt pili teknolojisine dayalı sistemi geliştirmektir. Projede Bordan hidrojen üretmek için küçük ölçekli hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün üretimi, güç şartlandırma ve kontrol sistemleri ile yakıt pili ve hidrojen üretim sisteminin araç içine entegrasyonu gerçekleştirilecektir.

Sonuçlar (Çıktılar, Kazanımlar)

Borhidrürden hidrojen üretim sistemi (50 L/dak)

3 kW PEM yakı pili

İlk yerli araç

Sodyum Borhidrürlü Yakıt Pilli Araç 2009-2011

Destekleyen : Ulusal Bor Enstitüsü-BOREN

BORMOBİL

Page 47: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Hidrojenin Depolanması

Kompozit tanklarda gaz olarak (150-700 Bar) Sıvılaştırılmış olarak (-253 C) Cam mikro kürelerde Karbon nano tüplerde Metal hidrürlerde (güvenlik ve H2 depolama

kapasitesinden dolayı taşıt ve mobil uygulamalarda tercih edilmektedir.)

NaBH4 ve yer altı mağaralarda

Page 48: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Sıvı H2 depolama, -253 C

Page 49: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Metal Hidrit tüpler

Hidrojenin

yoğun bir

şekilde

güvenli ve

kolay

depolanması

nı sağlar.

Page 50: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Metal Hidrit tanklarda

Page 51: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

H2 depolama materyalleri

Page 52: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Basınçlı H2 Tankları

Page 53: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

H2 Composite Tank 700 Bar

Page 54: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Toyota H2 tankı – mermi testi

https://www.youtube.com/watch?v=jVeagFmmwA0

Page 55: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Araçların karşılaştırılması

Geleneksel Hibrit Hidrojen Batarya

Referans araç Volkswagen

Golf VI

Toyota

Prius III

Honda FCX

Clarity

Nissan

Leaf

Yakıt ağırlığı (kg) 40.8 33.3 4.1 171a

Depolama kapasitesi (kWh) 500 409 137 24

Spesifik enerji (Wh birincil/kg

yakıt)

12,264 12,264 33,320 140a

Depolama sistem ağırlığı (kg) 48 40 93 300b

Spesifik enerji (Wh birincil/kg

depolama)

10,408 10,261 1,469 80

Net güç (kW) 90 100 100 80

Güç sistemi ve yardımcı ağırlık

(kg)

233 253 222 100

Spesifik enerji (Wh birincil/kg

toplam ekipman)

1,782 1,398 315 60

Ortalama dönüşüm verimi, % 21 35 60 92

Etkin depolama kapasitesi (kWh

kullanılabilir)

105.0 143.1 82.0 22.1

Spesifik enerji (Wh

kullanılabilir/kg toplam ekipman)

374 489 260 55

a Sadece lamine lityum-iyon hücreler.

b Batarya yönetim ve soğutma sistemleriyle birlikte

Page 56: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Yakıt Pilli Araçların karşılaştırılması

56

Page 57: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

57

Toyota Mirai

Honda Clarity

Toyota - Honda

Page 58: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

H2 Basınç Regülatörü

Page 59: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Alev Geri Tepme Valfi (Flame trap)

Page 60: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

H2 gaz dedektörü - sensörü

Page 61: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Alt (LEL) ve Üst (UEL) Patlama Sınırları

Tüm yanıcı gazlarda alt (LEL) ve üst (UEL) patlama

limitleri önemlidir. Bu sınırlar arasındaki

konsantrasyon patlayıcı atmosferdir.

Page 62: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Bağlantı Elemanları

Page 63: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Page 64: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Pnömatik bağlantı elemanları

Hava ile çalışan sistemlerde bağlantı elemanı olarak kullanılır.

Page 65: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Selenoid vana

Vanalar

Page 66: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Basınç ölçerler

Page 67: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

Hortumlar - Termokuple

Page 68: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

H2 Akış ölçer

(L) (W.sa)

Takım Geçerli Tur H2 tüketimi Enerji Yıl

A 10 395 - 2014

B 10 246 -

C 9 293 -

D 7 178 -

K 10 63 - 2015

L 10 79 -

M 10 98 -

N 10 176 -

O 10 86 -

P 9 277 -

X 11 80 171 2016

Y 8 11 399

Z 5 11 251

Page 69: Yakıt Pili ve Kontrol - challenge.tubitak.gov.trchallenge.tubitak.gov.tr/assets/yakit-pili-ve-kontrol-sistemi.pdf · hidrojen üretim sistemi, yakıt pili bileşenlerinin ve modülünün

TEŞEKKÜRLER

TÜBİTAK MAM

PK. 21, 41470 GEBZE-KOCAELİ

Tel: +90-262-677 20 00 ; Faks: +90-262-641 23 09

www.mam.gov.tr