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pemfc 냉각에 따른 공기 과급에 관한 질문
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작성일 2023-05-30작성자 신유철 조회 829
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카테고리 수소
안녕하세요. 저는 수소 에너지에 관심이 많은 고등학생입니다. 질문할 수 있는 좋은 기회를 통해 배움을 얻고자 합니다.
추운 겨울철 다양한 복합적인 원인으로 연료전지의 효율이 떨어지는 것으로 알고 있습니다. 이에 따른 다양한 해결방안이 있는데 이에 관련한 질문을 여쭙고 싶습니다.
(1) 설정온도보다 스택 출구부의 온도가 내려가면 공기블로워 과급을 통하여 수소와 산소의 전기화학적 반응의 증가로 인한 반응열로 스택의 온도를 상승시킨다는 것이 있는데 이게 가능한가요?
(2) 현재 상용화되어 있는 수소자동차는 저온 운행시 어떤 방식으로 효율 감소를 극복하고 있나요?
(3) 스택 출구부의 온도에 따른 공기의 과급은 어떤 비율이나 공식을 따르나요 ?
시간을 내어주셔서 감사하고 답장해주신다면 좋은 배움 얻어가겠습니다 !!
추운 겨울철 다양한 복합적인 원인으로 연료전지의 효율이 떨어지는 것으로 알고 있습니다. 이에 따른 다양한 해결방안이 있는데 이에 관련한 질문을 여쭙고 싶습니다.
(1) 설정온도보다 스택 출구부의 온도가 내려가면 공기블로워 과급을 통하여 수소와 산소의 전기화학적 반응의 증가로 인한 반응열로 스택의 온도를 상승시킨다는 것이 있는데 이게 가능한가요?
(2) 현재 상용화되어 있는 수소자동차는 저온 운행시 어떤 방식으로 효율 감소를 극복하고 있나요?
(3) 스택 출구부의 온도에 따른 공기의 과급은 어떤 비율이나 공식을 따르나요 ?
시간을 내어주셔서 감사하고 답장해주신다면 좋은 배움 얻어가겠습니다 !!
[답변 글]
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답변자 조현석
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답변일 2023-08-17
연료전지연구실 김민진 박사님께서 답변을 주셨습니다.
겨울철 연료전지 운전 온도는 떨어지지 않습니다. 물론 그에 따른 전기효율 저하도 발생하지 않습니다.
연료전지는 전기화학 반응을 통해 발생되는 많은 양의 열을 냉매로 제거하여 원하는 운전 온도로 유지하도로 제어하기 때문에,
겨울철 낮은 기온으로 인한 연료전지의 자연 방열이 늘어나더라도 냉매의 유량을 낮춰 스택으로부터 회수하는 열량을 줄여주어 원하는 온도를 그대로 유지할 수 있습니다.
열을 사용하는 건물용이나 발전용에서는 연료전지 열회수 효율이 조금 낮아집니다.
그러나 열을 많이 사용하지 않는 수소차는 연료전지의 회수열을 대부분 공기 중으로 날려버리기 때문에 실질적인 효율 저하가 없다고 볼 수 있습니다.
겨울철 낮은 기온에서 주의해야 할 연료전지 운전은 온도 유지가 아니라 냉시동성 향상입니다.
연료전지에서 발생하는 물이 시스템 정지 후 곳곳에 존재하는데, 겨울철에는 그 물이 얼어서 원활한 시동에 방해가 되기 때문에 얼음을 미리 녹이기 위한 전기 열선 등을 사용합니다
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