EC5B Equipo de Pila de Combustible PEM

PEM FUEL CELL UNIT - EC5B

SISTEMAS INNOVADORES

El Equipo de Pila de Combustible PEM, "EC5B", ha sido diseñado para permitir a los estudiantes la comprensión de la tecnología de las pilas de combustible, particularmente el de una pila de combustible de membrana de intercambio protónico (PEM).

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Descripción General

El Equipo de Pila de Combustible PEM, "EC5B", ha sido diseñado para permitir a los estudiantes la comprensión de la tecnología de las pilas de combustible, particularmente el de una pila de combustible de membrana de intercambio protónico (PEM). También permite calcular diversos parámetros fundamentales de la pila de combustible tipo PEM, como la densidad de potencia, curvas de polarización, eficiencia, etc y la variación de algunos de estos parámetros en función del consumo de reactivos y de la potencia desarrollada.

El equipo "EC5B" se suministra con un stack de pila de combustible de membrana de intercambio protónico (PEM) con potencia nominal de 100 W. El stack está compuesto por 24 celdas con forma de placas con canales que permiten el flujo de aire a través de la membrana.

La membrana facilita el flujo de hidrógeno, generando la liberación de electrones. Entre cada par de celdas hay placas separadas conductoras de electricidad que permiten dicho flujo de electrones.

Las celdas son autohumidificables y no necesitan ningún tipo de humidificación externa.

El stack lleva integrado un ventilador capaz de aportar el aire necesario para el buen funcionamiento y el mantenimiento de la temperatura apropiada.

El almacenamiento de hidrógeno representa uno de los puntos importantes dentro de la economía del hidrógeno. Por esta razón se incluye un cilindro de hidruros metálicos (300 LN). Así, gracias a la absorción del hidrógeno en el interior, el hidrógeno queda almacenado de forma segura y certificada. Puesto que la presión de descarga del cilindro de hidruros metálicos es de 15 – 20 bar, el equipo "EC5B" incluye dos reguladores de presión: uno preparado para la instalación en el cilindro de H2 con el fin de regular la presión de salida a 5 – 50 bar y otro instalado a la salida del cilindro de hidruros metálicos para regular la presión de entrada al stack, con un rango de 0,50 – 0,55 bar.

Se incluyen dos válvulas solenoides. Una de ellas está situada antes del stack, la cual controla la entrada del hidrógeno y que cuando el equipo está apagado dicha válvula está cerrada para evitar posibles fugas de hidrógeno. La otra válvula está situada a la salida del stack, y purga hacia el exterior el agua y el hidrógeno sobrante para un correcto funcionamiento.

Dispone de un sistema de regulación de carga que permite el estudio de la energía eléctrica generada. Este sistema consta de un reostato de potencia variable, el cual nos permite la variación de la potencia generada.

A través de una batería se suministran 12 V a la consola electrónica del equipo.

Todo el circuito eléctrico del stack está protegido por una unidad de corto-circuito en caso de sobrecarga de corriente (12 A) y desconexión por bajo voltaje (12 V).

Incorpora un detector de fugas de hidrógeno con un rango de detección de 0 a 2% Vol. y de 0 a 100% L.I.E. respectivamente.

El equipo se suministra con los sensores y la instrumentación adecuados para el control y la medida de los parámetros más representativos (consola electrónica).

EJERCICIOS Y PRÁCTICAS GUIADAS

EJERCICIOS GUIADOS INCLUIDOS EN EL MANUAL

  1. Estudio de los principios fundamentales del funcionamiento de una célula de combustible de intercambio protónico (PEM).
  2. Estudio de la estructura y principios fundamentales de un cilindro de hidruro metálico.
  3. Cálculo de la eficiencia de una célula de combustible.
  4. Estudio de la influencia del consumo de aire y de hidrógeno en la eficiencia de una célula de combustible.
  5. Estudio de la influencia de la potencia generada en la eficiencia de una célula de combustible.
  6. Determinación de las características de voltaje-densidad de corriente de una célula de combustible.
  7. Densidad de potencia desde una célula simple y un stack de celdas.
  8. Representación de la curva de polarización de una célula de combustible.
  9. Estudio de la influencia de los caudales de reactivos en la generación de potencia eléctrica.
  10. Estudio del uso de reactivos y fenómeno de transporte.

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Calidad

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