W układzie silnika zasilanego ogniwami paliwowymi, oprócz podstawowego elementu układu elektrycznego, niezwykle ważna jest także rola elementów pomocniczych, takich jak nawilżacz, sprężarka powietrza, pompa obiegowa wodoru, eżektor, dejonizator i pompa wodna.
Podczas pracy silnika z ogniwami paliwowymi zawartość wody w membranie do wymiany protonów (PEM) odgrywa ważną rolę w działaniu i trwałości stosu elektrycznego: jeśli zawartość wody w membranie do wymiany protonów jest zbyt niska, proton nie może zostać efektywnie prowadzone, wydajność stosu elektrycznego spada, a długotrwała praca może nawet doprowadzić do uszkodzenia membrany wymiany protonów, a w efekcie silnik na ogniwa paliwowe nie będzie mógł normalnie pracować; jeśli zawartość wody w membranie wymiany protonów jest zbyt wysoka, doprowadzi to do zalania, a silnik z ogniwami paliwowymi również nie będzie mógł normalnie pracować.
Jeśli zawartość wody w membranie wymiany plazmy jest zbyt wysoka, doprowadzi to do zalania, a silnik ogniwa paliwowego nie będzie działał normalnie. Dlatego technologia kontroli nawilżania wlotowego ma ogromne znaczenie dla utrzymania właściwej zawartości wody w membranie wymiany protonów i poprawy wydajności silnika z ogniwami paliwowymi. Nawilżanie gazu reakcyjnego wprowadzanego do silnika na ogniwa paliwowe przez nawilżacz (Zdjęcie 1) w celu utrzymania optymalnej zawartości wody w membranie wymiany protonów to skuteczny sposób na poprawę wydajności silnika na ogniwa paliwowe.
Nawilżacze muszą charakteryzować się niewielkimi oporami przepływu, wysoką wydajnością nawilżania, prostą produkcją i innymi zaletami, ale powinny także zapewniać dobry transport cząsteczek wody i zapobiegać przedostawaniu się innych składników do powietrza. Jednakże nawilżacze są często narażone na działanie cząsteczek wody lub uderzenia wody, co wymaga, aby nawilżacze pracujące w niskich temperaturach miały również lepszą odporność na uderzenia. Ogólne PA, MXD6 i materiały nylonowe mogą spełniać wymagania dotyczące działania wysokiej temperatury tylko wtedy, gdy w niskiej temperaturze zmniejszy się odporność na uderzenia.
W ostatnich latach kompozyt LFT PPS zyskał uwagę jako potencjalny materiał do nawilżaczy silników zasilanych ogniwami paliwowymi ze względu na swoje unikalne właściwości.
Co to jest lFT PPS?
Kompozyt LFT PPS to wysokowydajny termoplastyczny materiał kompozytowy składający się z długich włókien szklanych/węglowych osadzonych w matrycy z żywicy siarczku polifenylenu (PPS). LFT PPS charakteryzuje się doskonałą stabilnością wymiarową, co oznacza, że nie odkształca się ani nie kurczy pod wpływem wysokiej i niskiej temperatury oraz ciśnienia.
LFT PPS może poprawić wydajność i wydajność silnika z ogniwami paliwowymi, zapewniając wysoki stopień kontroli wilgotności. Wysoka stabilność wymiarowa kompozytu LFT PPS pozwala na precyzyjną kontrolę poziomu wilgotności, która ma kluczowe znaczenie dla optymalnego funkcjonowania silnika zasilanego ogniwami paliwowymi. Po drugie, może zwiększyć trwałość i żywotność nawilżacza, zapobiegając korozji i zużyciu w miarę upływu czasu. Skutkuje to niższym całkowitym kosztem posiadania układu silnika z ogniwami paliwowymi.
Korzyści z kompozytów LFT Long Fibre PPS
------
LFT PPS, wysoka stabilność wymiarowa wzmocnienia z długich włókien, rozmieszczenie dłuższych włókien w elementach nawilżacza ma tę samą spójność kierunkową, co może absorbować ciśnienie/naprężenia z zewnątrz, w połączeniu ze stabilnością PPS w stosunku do środowiska, co może znacznie poprawić wydajność części z tworzyw sztucznych w wysokich/niskich temperaturach, np. udarność.
Oprócz zalet technicznych, kompozyt LFT PPS jest również materiałem zrównoważonym i przyjaznym dla środowiska. Proces produkcyjny generuje mniej odpadów i zużywa mniej energii niż tradycyjne metody obróbki metali. Co więcej, po zakończeniu okresu użytkowania można go poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać, co zmniejsza wpływ układu silnika na ogniwa paliwowe na środowisko.
Zastosowanie kompozytu LFT PPS w nawilżaczach silników zasilanych ogniwami paliwowymi ma kilka zalet w porównaniu z tradycyjnymi materiałami. Poprawia wydajność i trwałość nawilżacza, jednocześnie zmniejszając całkowity koszt posiadania układu silnika z ogniwami paliwowymi. Ponadto kompozyt LFT PPS jest materiałem zrównoważonym i przyjaznym dla środowiska, co czyni go atrakcyjną opcją do przyszłych zastosowań w technologii ogniw paliwowych.
