PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

The possibilities of the use of waste heat from low temperature PEM fuel cells

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Low temperature PEM fuel cells generate electricity with an efficiency of the order of 50%. The remaining chemical energy of the fuel is converted into heat with a relatively low temperature. The working temperatures of PEM fuel cells usually do not exceed 80-90°C to prevent damage to the membrane material. This requires the cooling of the fuel cells, and the heat with a temperature of about 70°C obtained in the process may generally be used only for heating purposes. In order to improve the electricity generation efficiency of the PEM fuel cells (PEMFC), it is proposed that Peltier semiconductor thermoelectric modules should be used as thermogenerators. This solution allows a conversion of heat into electricity from a low temperature source. This process is completed in a direct energy conversion device. Water-cooled PEMFC stacks are used in the conducted studies. This solution makes it possible to use the waste heat in a specially designed heat exchanger beyond the fuel cell. For the research purposes, a device is constructed which is composed of two thermally insulated water chambers with Peltier modules in between. One of the chambers is fed with hot liquid from the PEMFC cooling cycle. The other chamber, fed with a cold liquid, makes it possible for the heat to flow through Peltier thermoelectric modules, converting heat into electricity. In such systems it is very difficult to obtain an effective heat flow in the exchanger and to ensure a relatively large temperature difference between the upper and the lower heat source. This problem may be solved by using the concept proposed in this paper, i.e. by placing Peltier modules inside individual fuel cells. As a result, a compact structure is obtained, which allows a minimization of possible energy losses and a reduction in the device weight. This, however, requires appropriate cooling (maintaining a low temperature) on what is referred to as the Peltier cell cold side. Additionally, owing to the fact that Peltier cells may operate as a "heat pump" or as a thermogenerator, extra assistance is obtained in the fuel cell for the generation of either electricity or heat, depending on the needs.
Słowa kluczowe
Rocznik
Strony
59--69
Opis fizyczny
Bibliogr. 11 poz., rys.
Twórcy
autor
  • Institute of Power Engineering and Turbomachinery, Silesian University of Technology, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, Poland
autor
  • Institute of Power Engineering and Turbomachinery, Silesian University of Technology, ul. Konarskiego 18, 44-100 Gliwice, Poland
Bibliografia
  • [1] Chmielnia k. T., Technologie Energetyczne. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004.
  • [2] Disalvo, F.J., Thermoelectric cooling and power generation. Science 285 (5428), 1999, pp. 703-706
  • [3] Lewandowski W., Proekologiczne odnawialne źródła energii. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2007.
  • [4] Ogulewicz W., Badania półprzewodnikowego generatora termoelektrycznego. Rynek Energii Nr 4 (95) 2011, s. 71-75.
  • [5] Ogulewicz W ., Wiciak G., Ogniwa paliwowe PEMFC chłodzone cieczą – koncepcja wykorzystania ciepła odpadowego. Napędy i Sterowanie 2010 nr 4.
  • [6] Ogulewicz W ., Węcel D ., Wiciak G ., Łukowicz H., Instalacja badawcza : ogniwo fotowoltaiczne - generatorwodoru - ogniwo paliwowe . Rynek Energii 2010 nr 2.
  • [7] Ogulewicz W., Węcel D., Wiciak G., Łukowicz H., Kotowicz J., Chmielniak T., Pozyskiwanie energii z ogniw paliwowych typu PEM chłodzonych cieczą. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010.
  • [8] Paska J., Urządzenia bezpośredniej przemiany energii pierwotnej w elektryczną. Akademia Energetyki www.e-energetyka.pl 8/2006
  • [9] Paska J., Wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w systemach hybrydowych. Rynek Energii 2007, nr 5.
  • [10] Pask a J., Wytwarzanie energii elektrycznej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. Warszawa 2005
  • [11] Patent PL 206567. Urządzenie do wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej, zwłaszcza z wykorzystaniem ogniwa paliwowego skojarzonego z ogniwem termoelektrycznym Peltiera. 10.12.2007 WUP: 31.08.2010 Ogulewicz W.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-ebccfe05-8d52-4f74-b711-376a1819599e
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.