Vesinikkütuseelemendi soojushaldussüsteem
Vesinikkütuseelemendi soojusjuhtimissüsteem on reaktori reaktsiooni tekitatud soojuse väljavool süsteemist, et reaktor töötaks kõige sobivamal temperatuuril. Tüüpiline vesinikkütuseelemendi soojusjuhtimissüsteemi tsükkel hõlmab peamiselt: 1) veepumpa, 2) termostaati, 3) deionisaatorit, 4) vahejahutit, 5) veesoojendust PTC, 6) jahutusmoodulit ja 7) jahutustorustikku.
Pump:
Veepump on vesinikkütuseelemendi soojusjuhtimissüsteemi "süda". See töötab süsteemi jahutusvedeliku jaoks jahutusvedeliku ringlemiseks. Kui virn on liiga kuum, et end vabastada, suurendab jahutusveepump jahutusvedeliku voolukiirust virna jahutamiseks. Tagamaks, et virna tekitatud soojust saab kiiresti ja tõhusalt hajutada, peaks veepumbal olema ka kõrge "kvaliteet". Oluline on suur vool, kõrge pea, isolatsioon ja suurem EMC võimsus. Lisaks peab pump reaalajas tagasi sööma ka praegust tööolekut või rikke olekut.
Intercooler:
Vahejahuti ülesanne on jahutada suruõhku õhukompressorist. See vähendab suruõhu temperatuuri jahutusvedeliku ja õhu vahelise soojusvahetuse kaudu, nii et reaktorisse sisenev õhutemperatuur on mõistlikus vahemikus. Põhikonstruktsioon koosneb südamikust, peaplaadist, veekambrist ja õhukambrist. Intercoolerit iseloomustab suur soojusvahetusvõimsus, kõrged puhtusnõuded ja madal ioonide vabanemise määr.
Deionizer:
Vesinikkütuseelemendi töötamise ajal suureneb jahutusvedeliku ioonsisaldus, mis suurendab selle juhtivust ja vähendab süsteemi isolatsiooni. Deionizerit kasutatakse selle nähtuse parandamiseks. Deionisaator vähendab jahutusvedeliku juhtivust ja hoiab süsteemi kõrgel isolatsioonitasemel, absorbeerides soojusjuhtimissüsteemi osadest vabanevaid positiivseid ja negatiivseid ioone.
Positiivne temperatuurikoefitsient:
Kui ümbritseva õhu temperatuur on madal, seisavad kütuseelemendid silmitsi madala temperatuuri väljakutsega. Vee soojendamiseks PTC kasutatakse jahutusvedeliku soojendamiseks reaktori madala temperatuuriga külma alguse ajal, et jahutusvedelik jõuaks võimalikult kiiresti vajaliku temperatuurini ja lühendaks kütuseelemendi süsteemi külma käivitusaega.
Termostaat:
Termostaati kasutatakse jahutussüsteemi suurustsükli juhtimiseks. Kui jahutusvedeliku temperatuur on madal, et saavutada süsteemi nõutav temperatuur nii kiiresti kui võimalik, kontrollib termostaat jahutusvedeliku voolusuunda nii, et jahutusvedelik ei läbiks välist radiaatorit ja ventilaatorit, et moodustada jahutusvedeliku väike ringlev voolusuund. Kui jahutusvedeliku temperatuur tõuseb pidevalt ja ületab süsteemi nõutavat temperatuuri, avaneb termostaat aeglaselt, et osa jahutusvedelikust voolaks läbi välise radiaatori soojuse hajutamiseks, et vähendada jahutusvedeliku temperatuuri.
Termilised heatsinkid:
Heatsinki kasutatakse soojuse hajutamiseks. See kannab jahutusvedeliku soojuse keskkonda ja vähendab jahutusvedeliku temperatuuri. Radiaatori korpus vajab suurt soojuse hajumist, kõrget puhtust ja madalat ioonide vabanemise kiirust. Radiaatori ventilaator nõuab suurt õhumahtu, madala müratasemega ja astmelise kiiruse reguleerimist ning peab vastava tööoleku tagasi sööma.
Jahutustorustik:
Vesinikkütuseelemendi "veresoonena" ühendab jahutustorustik erinevaid osi, et moodustada jahutusvedeliku täielik ringlus. Nagu kõik osad, vajab jahutustorustik isolatsiooni ja kõrget puhtust.
Parem soojusjuhtimissüsteem aitab parandada vesinikkütuseelementide süsteemi kasutusiga ning mõistlikum soojuse terviklik kasutamine soodustab energia säästmist ja süsteemi heitkoguste vähendamist. Arvatakse, et vesinikkütuseelementide tööstuse arenguga seisab vastav soojusjuhtimise tehnoloogia silmitsi rohkemate võimaluste ja väljakutsetega ning jõuab uude arenguetappi.
