سیستم میکرو تولید همزمان توان و گرما (mCHP) با پیل سوختی
نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، em-afshari@yahoo.com
doi
چکیده
تولید انرژی الکتریکی همراه با به کارگیری گرمای تولیدی یک روش سریعاً در حال توسعه است که موجب افزایش راندمان و کاهش کلی تلفات میشود. این موضوع عموماً به عنوان توان و گرمای ترکیبی (CHP) مطرح است. سیستمهای CHP دارای اندازههای متنوعی هستند، از اندازه بزرگ که جهت تولید الکتریسته و گرم کردن یک شهر استفاده میشود تا واحدهای کوچک که میتواند یک خانه را سرویس دهد. مرز جدید CHP در ساختمانهای کوچک مسکونی میباشد. تعداد زیادی از تولید کنندگان، در حال توسعه میکرو (mCHP) CHP میباشند. این نیروگاههای کوچک دارای توان الکتریکی 1 تا 15 کیلو وات و گرمای بازیابی شده 1 تا 20 کیلو وات میباشند. این ژنراتورها از تکنولوژیهای مختلفی به عنوان روش تبدیل کننده انرژی بهره میبرند. پیل سوختی از تکنولوژیهای جدید بوده که در سیستمهای mCHP میتوانند استفاده شوند. پیل سوختی مستقیماً انرژی الکتریکی را از انرژی شیمیایی تولید میکند و راندمان آن بسیار بالاتر از راندمان موتورهای احتراق داخلی است. همه اجزا پیلهای سوختی ثابت و پیل هیچ قسمت متحرکی ندارد. عدم قسمتهای متحرک باعث شده که پیل سوختی بدون سر و صدا کار کند. دوام و قابلیت اعتماد آنها نیز بالا است و آلایندههایی مانند اکسیدهای نیتروژن، اکسیدهای گوگرد و ... در پیل سوختی نزدیک صفر هستند. پیلهای سوختی بالقوه دارای دانسیته انرژی بالاتری نسبت به باتریها میباشند و میتوانند به سرعت تغذیه و به سهولت مورد بهرهبرداری قرار گیرند. از اینرو بررسی استفاده از پیل سوختی در این سیستمها میتواند بسیار قابل توجه باشد. هدف این مقاله معرفی انواع سیستمهای mCHP و بررسی با جرئیات عملکرد سیستم mCHP بر پایه پیل سوختی میباشد.