Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Lata help
Autorzy help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 80

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  SOFC
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
EN
Presentation of concept of SOFC model is given. Main elements of SOFC model and chemical reactions are presented. The new equation to define of SOFC voltage, which was obtained based on new assumptions and which can be used instead of the Nernst equation, is given. Selected performance characteristics at the design point of stand-alone SOFC are presented.
PL
Zaprezentowano koncepcję modelu ogniwa SOFC. Przedstawiono główne elementy modelu SOFC. Nowe równanie definiujqcc napięcie SOFC zostało uzyskane na podstawie nowych założeń. Równanie to można stosować zamiast równania Nernsla, Zaprezentowano wybrane charakterystyki pracy w punkcie projektowania autonomicznego SOFC.
EN
In the present work a three-dimensional numerical model of Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) is examined. The calculations are performed for geometry similar to the one used earlier by Hirano. Obtained numerical results for different heat and electric coefficients allows to emphasise the fact, how big are the differences between assumed thermodynamics properties for SOFC modeling.
3
Content available remote Badanie układów energetycznych z ogniwem paliwowym SOFC
75%
PL
Praca dotyczy zagadnień matematycznego modelowania układów energetycznych zawierających tlenkowe ogniwo paliwowe (ang. Solid Oxide Fuel Cell - SOFC). Sklasyfikowano szereg konfiguracji układów zawierających ogniwo paliwowe SOFC w oparciu o rozwiązania proponowane w literaturze oraz zaproponowano własne koncepcje. Określono najbardziej racjonalne konfiguracje układów energetycznych zawierających ten rodzaj ogniwa w oparciu o kryterium, którym jest sprawność generowania energii elektrycznej. W celu umożliwienia porównania pomiędzy sobą poszczególnych układów, zostały one zbudowane z wykorzystaniem jednego, takiego samego modelu matematycznego. Przedstawiono założenia na jakich został oparty model matematyczny ogniwa paliwowego SOFC o architekturze rurowej. W wyniku porównania osiągów dla poszczególnych układów została wytypowana koncepcja, oznaczona symbolem C-III, charakteryzująca się najwyższą sprawnością generowania energii elektrycznej.
EN
Thesis concerns the mathematical modelling of Solid Oxide Fuel Cell Hybrid Systems. The classification of these systems has been done based on literature review and own conceptions. Six configurations of SOFC-HS have been chosen to further analysis; they are built in use of a proper mathematical model of SOFC module with tubular design. Major assumptions and governing equations of this model are presented and described. This model allows to compare all analysed systems from electrical efficiency point of view. The result of this comparison is the optimal configuration, called C-III, with ultrahigh level of electricity generation efficiency.
PL
Przewodniki superjonowe charakteryzują się dużą przewodnością jonową, co predysponuje je do zastosowań w urządzeniach elektrochemicznych takich jak: ogniwa paliwowe, elektrolizery, czujniki i pompy tlenu. Niniejsza publikacja zawiera analizę możliwości wykorzystania wysokotemperaturowych elektrolitów ceramicznych w wymienionych urządzeniach. Na podstawie opracowanych zestawów materiałowych zaprojektowano i wykonano konstrukcje ogniwa paliwowego oraz czujnika i pompy tlenu. Porównawcze charakterystyki działania badanych urządzeń zaprezentowano dla materiałów bazujących na tlenku cyrkonu oraz bizmutu.
EN
High ionic conductivity is a basic property of superionic conductors what involves them to be applicable in electrotechnical devices such as fuel cells, electrolysers, sensors and oxygen pumps. The paper contains analysis of possibility to use hightemperature ceramic electrolytes in these devices. Basing on various materials being made single fuel cell, sensor and oxygen pump have been designed and constructed. The graphs and figures included in the paper show devices’ operation in terms of zirconium and bismuth oxide-based materials characterization.
5
75%
PL
W publikacji przedstawiono prace dotyczące wykonania stałotlenkowych ogniw paliwowych na podłożu anodowym o wymiarach 100 mm  100 mm oraz 50 mm  50 mm i grubości poniżej 1 mm. Zmniejszenie grubości ogniwa paliwowego ma na celu poprawę jego parametrów elektrycznych, optymalizację przepływu gazów do jak i z anody ogniwa paliwowego oraz dodatkowo obniżenie jednostkowego kosztu materiałowego pojedynczego ogniwa paliwowego. Podłoże anodowe o składzie NiO/8YSZ 66/34 (% mas.) wykonano metodą wtrysku wysokociśnieniowego materiałów ceramicznych (CIM). Dobrano spoiwa i plastyfikatory oraz wykonano masę ceramiczną do formowania metodą wtrysku wysokociśnieniowego podłoży anodowych. Zaprojektowano i wykonano formę do wtrysku wysokociśnieniowego podłoża o żądanej grubości. Zoptymalizowano również proces wstępnego wypalania w celu zwiększenia wytrzymałości mechanicznej, pozwalającej na nanoszenie warstw metodą sitodruku bez uszkodzenia podłoża anodowego. Na tak wykonanych podłożach anodowych wykonano pełne ogniwa paliwowe wg ustalonej konfiguracji opracowanej w CEREL. Na podłoże anodowe metodą sitodruku naniesiono warstwę anodową funkcjonalną o grubości 7 µm wykonaną z mieszaniny proszków tlenku niklu NiO (JT Baker)/8YSZ (TOSOH) 50:50 (% mas.), warstwę elektrolitową 8YSZ (TOSOH) o grubości 5 µm. Po wypaleniu tych warstw w temperaturze 1400 °C naniesiono warstwę barierową Gd0,1Ce0,9O2 (Praxair) o grubości 1,5 µm oraz warstwę katodową La0,6Sr0,4Fe0,8Co0,2O3–δ (Praxair) o grubość 30 µm, które następnie wypalono odpowiednio w temperaturze 1350 °C i 1100 °C. Wytworzono serię kompletnych ogniw paliwowych o grubości 0,55 mm o wymiarach 100 mm  100 mm i 50 mm  50 mm. Przeprowadzono badania elektrochemiczne ogniwa, uzyskując wysokie wartości właściwości elektrycznych OCV = 1,051 V i maksymalną gęstość mocy 0,604 W/cm2 przy obciążeniu prądowym 1 A/cm2.
EN
The publication presents works on the development of anode-supported solid oxide fuel cells (AS-SOFC) with base dimensions of 100 mm  100 mm and 50 mm  50 mm and overall thickness below 1 mm. The reduction of the thickness of the fuel cell aims at improving the electrical parameters, optimizing the gas flow to and from the fuel cell anode and further reducing the unit material cost of a single fuel cell. Anode support with the composition of NiO (JT Baker)/8YSZ (Tosoh) 66/34 (wt. %) were made using high-pressure injection moulding of ceramic materials (CIM). Binders and plasticizers were selected and a ceramic mass was prepared for high-pressure injection moulding of anode supports. A mould required for this operation was designed and made. The pre-sintering process has been optimized to increase the mechanical strength, allowing for direct screen printing without damaging the anode supports. Complete fuel cells on such anode supports were made, according to the established procedure developed in IEn CEREL. Two layers were deposited on sintered anode supports, using screen printing method: (i) an anode functional layer with a thickness of 7 μm made of a mixture of nickel oxide NiO (JT Baker)/8YSZ (TOSOH) 50/50 (wt. %), (ii) an electrolyte layer 8YSZ (TOSOH) with a thickness of 5 μm. After firing these layers at 1400 °C, the Gd0.1Ce0.9O2 (Praxair) barrier layer with a thickness of 1.5 μm and the La0.6Sr0.4Fe0.8Co0.2O3–δ (Praxair) cathode layer with thickness of 30 μm were deposited, and subsequently sintered at 1350 °C and 1100 °C, respectively. A series of complete fuel cells with a thickness of 0.55 mm and dimensions of both 100 mm  100 mm and 50 mm  50 mm were manufactured and subsequently tested, achieving high electrical parameters of OCV = 1.051 V and a maximum power density of 0.604 W/cm2 at a current load of 1 A/cm2.
6
Content available remote The SOFC in the hybrid power supply system of a livestock enterprise
75%
EN
The paper is devoted to selecting the optimal capacity of solid oxide fuel cells (SOFC) which operate on biogas. A hybrid power supply system of a livestock enterprise has been considered. The livestock enterprise is supplied from the SOFC and the centralized electrical network. A methodology for the SOFC’s capacity optimization has been developed according to the criteria of economic and environmental efficiency of SOFC. The effectiveness research of the SOFC use in a hybrid power supply system of a livestock enterprise has been carried out.
PL
Artykuł poświęcony jest doborowi optymalnej wydajności ogniw paliwowych ze stałym tlenkiem (SOFC) pracujących na biogazie. Rozważano hybrydowy system zasilania przedsiębiorstwa hodowlanego. Przedsiębiorstwo hodowlane jest zasilane z SOFC i scentralizowanej sieci elektrycznej. Opracowano metodologię optymalizacji wydajności SOFC zgodnie z kryteriami efektywności ekonomicznej i środowiskowej SOFC. Przeprowadzono badania efektywności wykorzystania SOFC w hybrydowym systemie zasilania przedsiębiorstwa hodowlanego.
7
Content available remote Cechy konstrukcyjne ogniw paliwowych SOFC istotne z punktu dynamiki ich pracy
75%
PL
Przedstawiono analizę stosowanych konstrukcji ogniw paliwowych SOFC zarówno o budowie płaskiej jak i tabularnej z punktu widzenia dynamiki pracy. Przestawiono główne parametry materiałowe (pojemności cieplne, przewodności cieplne), elektryczne (pojemności elektryczne, opory), przepływowe (składy gazów, prędkości przepływów, temperatury) jak i konstrukcyjne (pojemności akumulujące masę). Przedstawiono stałe czasowe wybranych procesów zachodzących w ogniwach oraz zaprezentowano koncepcję modelu dynamicznego ogniwa.
EN
The analysis of the construction of SOFC (both flat and tubular) according to dynamic operation is presented. The main material parameters (thermal capacity, thermal conductivity), electrical (electric capacity, resistance), flow (gas compositions, flow rates, temperatures) and structural (capacity accumulative weight) are set out. The time constants of selected processes in the cells and the concept of dynamic model of the cell are proposed.
8
75%
PL
Przewodniki superjonowe charakteryzują się dużym przewodnictwem jonowym, co predysponuje je do zastosowań w urządzeniach elektrochemicznych takich jak: ogniwa paliwowe, elektrolizery, czujniki i pompy tlenu. Niniejsza publikacja zawiera analizę możliwości wykorzystania wysokotemperaturowych elektrolitów ceramicznych w wymienionych urządzeniach. Na podstawie opracowanych zestawów materiałowych zaprojektowano i wykonano konstrukcje ogniwa paliwowego oraz czujnika i pompy tlenu. Porównawcze charakterystyki działania badanych urządzeń zaprezentowano dla materiałów bazujących na tlenkach cyrkonu oraz bizmutu.
EN
High ionic conductivity is a basic property of superionic conductors what involves them to be applicable in electrotechnical devices such as fuel cells, electrolysers, sensors and oxygen pumps. The paper contains analysis of possibility to use high-temperature ceramic electrolytes in these devices. Basing on various materials being made single fuel cell, sensor and oxygen pump have been designed and constructed. The graphs and figures included in the paper show devices’ operation in terms of zirconium and bismuth oxide-based materials characterization.
9
Content available remote Wykorzystanie ogniw paliwowych SOFC do zasilania ochrony katodowej ICCP
75%
PL
Obecnie cała podziemna infrastruktura, musi być chroniona przed korozją za pomocą ochrony katodowej (CP). Ochrona katodowa realizowana jest na dwa sposoby: za pomocą anod galwanicznych (SACP) oraz z wykorzystaniem zewnętrznego źródła prądu (ICCP). Systemy aktywnej ochrony katodowej z zewnętrznym źródłem prądu stałego są stosowane, gdy chroniona struktura ma dużą powierzchnię i wymaga wyższego natężenia prądu. Gdy brak jest możliwości podłączenia zasilania sieciowego, jest ono dostarczane za pomocą różnych technologii, jak np. fotowoltaiki, mikro-silników itp. W artykule przedstawiono alternatywny system zasilania wykorzystujący ogniwa paliwowe typu SOFC.
EN
At present, all underground infrastructures must be protected against corrosion by cathodic protection (CP). Cathodic protection is implemented in two ways: with galvanic anodes (SACP) and with systems using an external power source (ICCP). ICCP systems with a DC power source are used when the protected structure has a large surface area and requires a higher current. When it is not possible to connect the power supply, it is supplied by a variety of technologies, such as photovoltaics, micro motors, etc.
EN
In the presented paper, the authors focus on the analysis of flow structure in various configurations of a circular-planar SOFC fuel channel. The research was carried out on the premise that a proper channel design would help minimize the thermal stress in the cell, which is affected by the heat generated and consumed by the reforming, water gas-shift and hydrogen consumption reactions. For the measurement process, PIV method was used to calculate the velocity fields, and an extensive error analysis was done to evaluate the accuracy of the calculated velocities.
PL
W zaprezentowanym artykule, tematem realizowanych badań jest analiza eksperymentalna struktury przepływu gazu w trzech modelach kanałów transportowych ogniwa paliwowego typu SOFC (Solid Oxide Fuel Cell). Celem badań było zaproponowanie geometrii kanału, która pozwoliłaby utrzymać jednorodny rozkład pola prędkości na powierzchniach elektrod w rzeczywistych warunkach pracy ogniwa. Dobór odpowiedniej geometrii kanałów transportowych jest istotny z punktu widzenia wydajności oraz bezpieczeństwa pracy ogniwa, ponieważ bezpośrednio wpływa na wydajność reakcji elektrochemicznych zachodzących w ogniwie oraz na rozkład temperatury w jego wnętrzu, uwarunkowany silnie egzotermicznymi reakcjami elektrodowymi oraz w przypadku wykorzystania paliwa węglowodorowego dodatkową, endotermiczną reakcją reformingu i egzotermiczną reakcją tlenku węgla z parą wodną. Na potrzeby eksperymentu zaprojektowano oraz wykonano z pleksi trzy przykładowe geometrie kanałów przepływowych. Badania eksperymentalne przeprowadzono w temperaturze pokojowej. Gazem wykorzystanym w badaniach było powietrze. Bazując na teorii podobieństwa ustalono wartości liczby Reynoldsa na poziomie odpowiadającym wielkościomliteraturowym, dzięki czemu otrzymane wyniki można traktować jako wiarygodne i oddające charakter przepływu paliwa w rzeczywistym ogniwie paliwowym. Profile prędkości wyznaczono wykorzystując bezinwazyjną metodę Particle Image Velocimetry. Ponadto, na podstawie analizy błędów określono zestaw parametrów obliczeniowych, dla których wyznaczone pole wektorowe charakteryzowało się największą dokładnością.
EN
Electrochemical fuel cells are considered as serious alternative power source to the conventional energy systems. Many efforts have been achieved during last decade in the technology of solid oxide fuel cells (SOFC) - the most advanced type of fuel cells. Improvements of SOFC still necessary prior commercialisation require development or modification of materials used as electrolyte, electrodes, interconnect and sealant in the electrochemical cell. The paper presents recent progress on this field and discuss the possible alternatives for the chemicals used at present in the prototype SOFC plants. Requirements for the certain SOFC element materials are specified from the point of view: decreasing the operation temperature, compatibility of different materials and catalytic properties for the direct hydrocarbon fuel reforming. Recent literature data are supplemented by the results of author's thermochemical studies on the SOFC materials.
12
Content available remote BIMEVOX materials for application in SOFCS
71%
EN
Presented work concerns BIMEVOX (bismuth metal vanadium oxide) based solid electrolytes doped with rare earth elements (lanthanum). Investigations of melting point and compositions of elaborated materials were performed with the DTA and X-ray measurements. For determination of conductivities, the impedance spectroscopy method was applied. The influence of the material composition (Bi4V2O11 doped with La), sintering time and gas atmosphere (air, reducing) on the conductivity was examined.
13
Content available remote Parametric study of SOFC – GT Hybrid System performances
71%
EN
The results of a study on structure and parameters of an SOFC-GT Hybrid System of the future for Distributed Power Generation are presented herein. The study investigates a system with an electrical power output of about 6MW, fuelled by natural gas, such as might supply a typical office building. The structure and parameters of the system were determined to optimize electric efficiency. A sensitivity analysis regarding changes to these parameters was performed. This paper is connected with developmental grant R 06 006 01.
14
Content available remote Structural features and gas tightness of EB-PVD 1Ce10ScSZ electrolyte films
71%
EN
The structure of Ceria doped Scandia Stabilized Zirconia (1Ce10ScSZ) electrolyte film deposited by EB-PVD (Electron Beam-Physical Vapour Deposition) technique on NiO-ZrO2 substrate was characterized by electron microscopy. The highly porous substrate was densely covered by deposited film without any spallation. The produced electrolyte layer was of a columnar structure with bushes, bundles of a diameter up to 30 ?m and diverse height. Between the columns, delamination cracks of few microns length were visible. The annealing of zirconia film at 1000 °C resulted in its densification. The columnar grains and delaminating cracks changed their shape into a bit rounded. High magnification studies revealed nanopores 5-60 nm formed along the boundaries of the columnar grains during annealing. High-quality contacts between the electrolyte film and anode substrate ensured good conductivity of the electrolyte film and high efficiency of SOFC.
EN
Presented work concerns BIMEVOX (Bismuth Metal Vanadium Oxide) based solid electrolytes doped with rare earth elements (lanthanum). Investigations of melting point and composition of elaborated materials were performed by use of DTA and X-ray measurements. For determination of conductivity the impedance spectroscopy (IS) method was applied. The influence of the material composition (Bi4V20n doped with La), sintering time and gas atmosphere (air, reducing) on the conductivity was determined.
16
Content available remote Parametrical analysis of a tubular pressurized SOFC
71%
EN
High temerature fuel cells of the solid oxide type (SOFC) are simple electrochemical devices that operate at 1000 degrees C and are capable of converting the chemical energy of natural gas to AC electric power at approximately 55-60% efficiency (net AC/LHV in atmospheric pressure). In this paper, a zero-dimensional model of a single tubular SOFC with internal reforming of hydrocarbons is proposed which has been both numerically implemented and parametrically analyzed.
PL
Przedstawiono wyniki obliczeń wysokotemperaturowego tlenkowego ogniwa paliwowego SOFC z wewnętrznym reformingiem opartych na własnym podprogramie zaimplementowanym w kodzie COM-GAS. Przedstawione wyniki uzyskano na podstawie opracowanego .zerowymiarowego. modelu matematycznego ogniwa paliwowego typu SOFC z wewnętrznym reformingiem, mieszaniem i dopalaniem. Pokazano, jak wpływają charakterystyczne współczynniki modelu na wartość parametrów pracy ogniwa, takich jak napięcie prądu stałego, sprawność elektryczna i temperatura jego pracy.
EN
The results of calculations of solid oxide fuel cell with internal reforming are presented. They are obtained by means of own program which is composed in COM-GAS code. In this paper, the influence of coefficients pre[r], U[f], [alfa] [rec] on the values of the cell voltage, the current cell and the electrical efficiency of the SOFC cell is showed.
18
Content available remote Investigation of SOFC material properties for plant-level modeling
71%
EN
This article describes results of a recent study of SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) material properties using a numerical tool. The created model was validated against experimental data collected for two different solid oxide fuel cells. With focus on ionic and electronic conductivities, temperature influence was investigated. Results are presented, compared with available data, and discussed. Model of a micro-CHP (Combined Heat and Power) unit based on a SOFC stack was used for evaluation of system performance with different cells. On-site generated bio-syngas was considered as a fuel fed for the unit. The overall system efficiency was analyzed using an Aspen HYSYS modeling environment. Properties of two generic electrolyte materials were implemented in the models for evaluation of a co-generative unit operation. Electrical and overall efficiencies of systems based on those cells were compared and differences were observed. Micro-scale power units with fuel cells are a promising technology for highly efficient distributed cogeneration. As it was concluded, selection of a proper cell is crucial to assure high system efficiency. [...]
EN
The article presents a numerical analysis of an innovative method for starting systems based on high temperature fuel cells. The possibility of preheating the fuel cell stacks from the cold state to the nominal working conditions encounters several limitations related to heat transfer and stability of materials. The lack of rapid and safe startup methods limits the proliferation of MCFCs and SOFCs. For that reason, an innovative method was developed and verified using the numerical analysis presented in the paper. A dynamic 3D model was developed that enables thermo-fluidic investigations and determination of measures for shortening the preheating time of the high temperature fuel cell stacks. The model was implemented in ANSYS Fluent computational fluid dynamic (CFD) software and was used for verifi cation of the proposed start-up method. The SOFC was chosen as a reference fuel cell technology for the study. Results obtained from the study are presented and discussed.
EN
Heat exchangers of different types find application in power systems based on solid oxide fuel cells (SOFC). Compact plate fin heat exchangers are typically found to perfectly fit systems with power output under 5 kWel. Micro-combined heat and power (micro-CHP) units with solid oxide fuel cells can exhibit high electrical and overall efficiencies, exceeding 85%, respectively. These values can be achieved only when high thermal integration of a system is assured. Selection and sizing of heat exchangers play a crucial role and should be done with caution. Moreover, performance of heat exchangers under variable operating conditions can strongly influence efficiency of the complete system. For that reason, it becomes important to develop high fidelity mathematical models allowing evaluation of heat exchangers under modified operating conditions, in high temperature regimes. Prediction of pressure and temperatures drops at the exit of cold and hot sides are important for system-level studies. Paper presents dedicated mathematical model used for evaluation of a plate fin heat exchanger, operating as a part of micro-CHP unit with solid oxide fuel cells.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.