Οι σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις που απορρέουν από τις ανθρώπινες δραστηριότητες έχουν οδηγήσει την επιστημονική κοινότητα σε αναζήτηση πιο αποδοτικών και φιλικών προς το περιβάλλον τεχνολογιών παραγωγής ενέργειας. Σε αυτά τα πλαίσια η τεχνολογία των κελιών καυσίμων έχει προσελκύσει σημαντικό ενδιαφέρον.
Τα κελιά καυσίμου μετατρέπουν τη χημική ενέργεια που είναι αποθηκευμένη σε ένα καύσιμο απ’ ευθείας σε ηλεκτρική, χωρίς να υπόκεινται στους περιορισμούς του κύκλου Carnot. Συγκριτικά με τα υπόλοιπα κελιά καυσίμου, το κελί καυσίμου στερεού οξειδίου (SOFC), ξεχωρίζει κυρίως λόγω της υψηλής απόδοσής του.
Στην παρούσα εργασία γίνεται εκτίμηση των παραμέτρων μαθηματικών προτύπων κελιών καυσίμου στερεού οξειδίου, με σκοπό να αναλυθούν οι ηλεκτροχημικές διεργασίες που πραγματοποιούνται κατά τη λειτουργία τους. Αρχικά περιγράφεται η λειτουργία του SOFC και αναπτύσσονται οι εξισώσεις που συνιστούν το μαθηματικό πρότυπο SOFC. Επίσης, παρουσιάζονται επιλεγμένα μαθηματικά πρότυπα που αναφέρονται στη βιβλιογραφία για την προσομοίωση των διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στο SOFC. Στην συνέχεια, περιγράφεται η μέθοδος βελτιστοποίησης που χρησιμοποιείται για την εκτίμηση των παραμέτρων των μαθηματικών προτύπων. Τέλος, παρατίθενται τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα που απορρέουν από την προσομοίωση και την εκτίμηση παραμέτρων καθώς και προτάσεις για μελλοντική έρευνα. / Human impact on the environment, has led the scientific community in research of more efficient and environmentally friendly energy production technologies. In this frame, fuel cell technology has attracted considerable attention.
Fuel cells convert the chemical energy stored in a fuel into electrical without being subject to the Carnot cycle limitations. Compared to other types of fuel cells, solid oxide fuel cell (SOFC) stands out mainly due to its high performance.
In the present work, parameter estimation of solid oxide fuel cell mathematical prototypes is implemented, in order to analyze the electrochemical processes taking place during SOFC operation. Initially, SOFC performance is described and the SOFC prototype equations are developed. Furthermore, selected mathematical prototypes reported in literature for the simulation of the processes taking place in the SOFC are presented. Then, the simulation method used for the parameter estimation of the mathematical prototypes is described. Finally, simulation results and conclusions derived from parameter estimation as well as suggestions for future work are given.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/6298 |
| Date | 04 September 2013 |
| Creators | Χαραλαμπίδου, Χριστίνα |
| Contributors | Κούκος, Ιωάννης, Charalampidou, Christina, Κούκος, Ιωάννης, Μπεμπέλης, Συμεών, Κονταρίδης, Δημήτρης |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
| Relation | Η ΒΚΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0654 seconds