KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2022 / Cilt: 37 - Sayı: 4

Rezonans dönüştürücülü hidrojen üretim sisteminin gerçekleştirilmesi

Salih NACAR
Selim ÖNCÜ
Sayfa
2163–2176
Yayın Tarihi
2022-02-28
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Elektrolizör enerji, Faraday ve hücre veriminin sıra ile %80,05, %74,47 ve %59,61 olduğu gözlemlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada darbe genişlik modülasyonlu (PWM) anahtarlamanın yüksek anahtarlama frekanslarında çalışmaya getirmiş olduğu sınırlandırmaları azaltabilmek için rezonans dönüştürücü beslemeli alkali elektrolizör ile hidrojen üretim sistemi gerçekleştirilmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:SRC’nin rezonans frekansı üstü çalışma durumu için durum-düzlem yöntemi ile kararlı-durum karakteristiği elde edilmiştir. 400 W’lik dönüştürücünün tasarımı gerçekleştirilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Elektrolizör enerji, Faraday ve hücre veriminin sıra ile %80,05, %74,47 ve %59,61 olduğu gözlemlenmiştir.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Rezonans dönüştürücü · Hidrojen · Elektroliz

Özet

Bu çalışmada darbe genişlik modülasyonlu (PWM) anahtarlamanın yüksek anahtarlama frekanslarında çalışmaya getirmiş olduğu sınırlandırmaları azaltabilmek için rezonans dönüştürücü beslemeli alkali elektrolizör ile hidrojen üretim sistemi gerçekleştirilmiştir. Sistemin güç katında basit yapısı ve azalan çıkış akımı ile iletim ve anahtarlama kayıplarının azalmasından dolayı seri rezonans dönüştürücü (SRC) kullanılmıştır. SRC’nin rezonans frekansı üstü çalışma durumu için durum-düzlem yöntemi ile kararlı-durum karakteristiği elde edilmiştir. 400 W’lik dönüştürücünün tasarımı gerçekleştirilmiştir. Dönüştürücü, kontrol devresi ve alkali elektrolizörden oluşan sistem kurulmuştur. Dönüştürücünün güç anahtarları frekans modülasyon (FM) tekniği ile sürülmüş ve sıfır gerilim şartlarında iletime geçirilmiştir. PWM dönüştürücülerin aksine anahtar streslerini azaltmak için snubber devrelerinin kullanılmasına gerek kalmadığı gibi daha yüksek frekanslarda çalışarak daha yüksek verim elde edilmiştir. Elektrolizörün nominal çalışma akımı ve farklı elektrolit sıcaklıkları için üretilen hidrojen miktarları teorik olarak hesaplanmış ve yaklaşık olarak ölçülmüştür. Nominal çalışma akımı ve 50 °C elektrolit sıcaklığı için 66,6 L/h hidrojen üretilmiştir. Elektrolizör enerji, Faraday ve hücre veriminin sıra ile %80,05, %74,47 ve %59,61 olduğu gözlemlenmiştir.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

NACAR, S., ÖNCÜ, S. (2022). Rezonans dönüştürücülü hidrojen üretim sisteminin gerçekleştirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 37 - Sayı: 4, 2163–2176. https://ajindex.com/articles/393800

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (11)

  1. Yodwong, B., Guilbert, D., Phattanasak, M., Kaewmanee, W., Hinaje, M. and Vitale, G., Proton exchange membrane electrolyzer modelling for power electronics control: a short review, Journal of Carbon Research, 6 (2), 1-20, 2020
  2. Jiang, W., Wu, Y. K., Yang, T., Yu, F. Y., Wang, W. and Hashimoto, S., Identification and power electronic module design of a solar powered hydrogen electrolyzer, Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), Asia-Pacific, 1-4, 27-29 March, 2012
  3. Şahin, M. E., Okumuş, H. İ. and Aydemir, M. T., Implementation of an electrolysis system with DC/DC synchronous buck converter, Int. J. Hydrogen Energy, 39 (13), 6802-6812, 2014
  4. Valverde, R. G., Miguel, C., Bejar, R. M. and Urbina, A., Optimized photovoltaic generator-water electrolyser coupling through a controlled DC-DC converter, Int. J. Hydrogen Energy, 33 (20), 5352-5362 2008
  5. Dahbi, S., Aboutni, R., Aziz, A., Benazzi, N., Elhafyani, M. and Kassmi, K., Optimised hydrogen production by a photovoltaic electrolysis system DC/DC converter and water flow controller, Int. J. Hydrogen Energy, 41 (45), 1-9, 2016
  6. Koiwa, K., Umemura, A., Takahashi, R. and Tamura, J., Stand-alone hydrogen production system composed of wind generators and electrolyzer, Industrial Electronics Society, IECON 2013 - 39th Annual Conference of the IEEE, Vienna-Austria, 1873-1878, 10-13 November, 2013
  7. Ursua, A., San Martin, I. and Sanchis, P., Design of a programmable power supply to study the performance of an alkaline electrolyzer under different operating conditions, 2012 IEEE International Energy Conference and Exhibition, Florence-Italy, 259-264, 9-12 September, 2012
  8. Vinnikov, D., Hoimoja, H., Andrijanovits, A., Roasto, I., Lehtla, T. and Klytta, M., An improved interface converter for a medium-power wind-hydrogen system, International Conference on Clean Electrical Power, Capri-Italy, 426-432, 9-11 June, 2009
  9. Garrigos, A., Lizan, J. L., Blanes, J. M. and Gutierrez, R. A., Combined maximum power point tracking and output current control for a photovoltaic-electrolyzer DC/DC converter, Int. J. Hydrogen Energy, 39 (36), 20907-20919, 2014
  10. Garrigos, A., Blanes, J. M., Carrasco, J. A., Lizan, J. L., Beneito, R. and Molina, J. A., 5 kW DC/DC converter for hydrogen generation from photovoltaic sources, Int. J. Hydrogen Energy, 35 (12), 6123-6130, 2010
  11. Török, L., Nielsen, C. K., Munk-Nielsen, S., Romer, C. and Flindt, P., High-efficiency electrolyzer power supply for household