ผลกระทบของอุณหภูมิและความชื้นของอากาศต่อสมรรถนะของเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน

Abstract

แบบจาลองเชิงตัวเลขของเซลล์เชื้อเพลิงได้ถูกพัฒนาขึ้น เพื่อทานายผลการเปลี่ยนแปลงของสมรรถนะของเซลล์เชื้อเพลิง ชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน ภายใต้สมการอนุรักษ์พลังงาน สมการอนุรักษ์มวลและสมการทางเธอร์โมไดนามิกส์ โดยได้เลือกการจาลองการทางานของเซลล์เชื้อเพลิงขนาดพื้นที่ทางาน 100 cm2 ความหนาแน่นของกระแส 0.65 A/cm2 ทาการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิการทางานของอากาศในช่วง 40๐C ถึง 80๐C และที่ความดันในการทางานในช่วง 1 ถึง 3 bars ผลที่ได้จากแบบจาลอง พบว่าแรงดันไฟฟ้าและกาลังไฟฟ้าที่ได้ออกมาจะมีแนวโน้มลดลง เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น และเมื่อ ความดันในการทางานของก๊าซมีการเปลี่ยนแปลง ก็จะส่งผลต่อสมรรถนะของเซลล์เชื้อเพลิงโดยตรง เมื่อความดันเพิ่มขึ้นสมรรถนะของเซลล์เชื้อเพลิงก็จะเพิ่มขึ้นด้วย นอกจากนั้นการเพิ่มขึ้นของ ค่าความต้านทานการไหลของอิเล็กตรอนผ่านตัวนาไฟฟ้าของชิ้นส่วนของเซลล์เชื้อเพลิง ยังส่งผลกระทบโดยตรงกับสมรรถนะของเซลล์เชื้อเพลิง โดยที่เมื่อ ค่าความต้านทานการไหลของอิเล็กตรอนผ่านตัวนาไฟฟ้าของชิ้นส่วนของเซลล์เชื้อเพลิง เพิ่มขึ้น จะทาให้สมรรถนะของเซลล์เชื้อเพลิงลดลง จากแบบจาลองที่ได้พัฒนาขึ้นมา สามารถที่จะทานายผลของการเปลี่ยนแปลงสมรรถนะของเซลล์เชื้อเพลิงได้ และสามารถบอกถึงตัวแปรที่มีผลกระทบต่อสมรรถนะของเซลล์เชื้อเพลิงได้ด้วย