Modelowanie właściwości elektrolizera w programie SPICE

• Autorzy: Górecki P. , Górecki K. , Zarębski J.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2017.10.4

Warianty tytułu

EN

Modelling properties of an electrolyser in SPICE software

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy zaproponowano model obwodowy elektrolizera w formie dedykowanej dla programu SPICE. Model ten uwzględnia zarówno właściwości statyczne, jak i dynamiczne rozważanego urządzenia i jest przeznaczony do optymalizacji parametrów sygnału zasilającego ten elektrolizer. Przedstawiono postać opracowanego modelu opisującego właściwości elektryczne elektrolizera oraz pokazano wyniki weryfikacji eksperymentalnej poprawności tego modelu. Wykorzystując przedstawiony model przeprowadzono symulacje komputerowe ilustrujące wpływ częstotliwości sygnału zasilającego elektrolizer oraz stężenia roztworu na wydajność i sprawność energetyczną procesu elektrolizy. Wybrane wyniki obliczeń zweryfikowano doświadczalnie.

EN

In the paper the network model of the electrolyser in the form dedicated for SPICE software is proposed. This model takes into account both static and dynamic proprieties of the considered device and it is devoted to the optimization of parameters of the signal feeding this electrolyser. The form of the worked out model describing electrical properties of the electrolyser is presented and some results of the experimental verification of the correctness of this model are shown. Using the presented model some computer simulations illustrating the influence of the frequency of the signal feeding the electrolyser and of the concentetion of the solution on the productivity and the efficiency of the electrolysis process are performed. Selected results of the calculations are compared with results of measurements.

Słowa kluczowe

PL

elektrolizer; modelowanie; SPICE; pomiary; symulacje komputerowe

EN

electrolyser; modelling; SPICE; measurements; computations

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 58, nr 10
• Strony: 15--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr.

Twórcy

autor

Górecki P.

• Akademia Morska w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia

autor

Górecki K.

• Akademia Morska w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia

autor

Zarębski J.

• Akademia Morska w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia

Bibliografia

• [1] P. E. Dodds, I. Staffell, A. D. Hawkes, F. Li, P. Grunewald, W. McDowall, P. Ekins, 2015 “Hydrogen and fuel cell technologies for heating: A review”. Int. Journal of Hydrogen Energy, Vol. 40, pp. 2065–2083.
• [2] M. Carmo, D. L. Fritz, J. Mergel, D. Stolten, 2013, “A comprehensive review on PEM water electrolysis”. International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 38, pp. 4901–4934.
• [3] M. H. Rashid, 2007 “Power Electronic Handbook”, Academic Press, Elsevier.
• [4] K. Górecki, J. Zarębski, P. Górecki, S. Halbryt, 2015, “Modelling and the analysis of the power supply system for the generator of hydrogen”. Springer Proceedings in Energy, pp. 112–118.
• [5] J. Mizeraczyk, K. Urashima, M. Jasinski, M. Dors, 2014, “Hydrogen Production from Gaseous Fuels by Plasmas - A Review”, Int. Journal of Plasma Environmental Science & Technology, Vol. 8, No. 2, pp. 89–97.
• [6] K. Mazloomi, N. Sulaiman, S. A. Ahmad, N. A. Yunus, 2013, “Analysis of the Frequency Response of a Water Electrolysis Cell”, International Journal of Electrochemical Science, Vol. 8, pp. 3731–3739.
• [7] K. Mazloomi, N. Sulaiman, H. Moayedi, 2012, “An Investigation into the Electrical Impedance of Water Electrolysis Cells – with a View to Saving Energy”, Int. J. of Electrochemical Science, Vol. 7, pp. 3466–3481.
• [8] K. Randolph, 2013 U.S. DOE, Hydrogen production – Session introduction, 2013 Annual Merit Review and Peer Evaluation Meeting, May 16.
• [9] A. Ursúa, P. Sanchis, 2012, “Static-dynamic modelling of the electrical behaviour of a commercial advanced alkaline water electrolyser”. Int. Journal of Hydrogen Energy, Vol. 37, No. 24, pp. 18598–18614.
• [10] Ø. Ulleberg, 2003, “Modeling of advanced alkaline electrolyzers: a system simulation approach”. International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 28, No. 1, pp. 21–33.
• [11] K. S. Agbli, M. C. Péra, D. Hissel, O. Rallières, C. Turpin, I. Doumbia, 2011, “Multiphysics simulation of a PEM electrolyser: Energetic Macroscopic Representation approach”. International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 36, No. 2, pp. 1382–1398.
• [12] K. Górecki, J. Zarębski, P. Górecki, S.Halbryt, 2017, “The power supply of the hydrogen generator”. 3rd Int. Congress on Energy Efficiency and Energy Related Materials (ENEFM2015), Springer Proceedings in Energy, pp. 221–227.