Proton değişim zarlı yakıt hücresi üretim yöntemlerinin incelenmesi ve nafion(TM) 115 proton değişişim zarı kullanarak üretilen yakıt hücrelerinin performans verilerinin değerlendirilmesi
Observation fo proton exchange membrane fuel cell production methods and estimation of data obtained from fuel cells produced by nafion(TM) 115 proton exchange membrane
Yazar: SAMET BİLALOĞLU
Danışman: Y.DOÇ.DR. İSMAİL ÖZKAN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Enerji = Energy ; Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
PROTON DEĞ Ş M ZARLI YAKIT HÜCRES ÜRET M YÖNTEMLER N N NCELENMES VENAFIONâ¢ 115 PROTON DEĞ Ş M ZARI KULLANARAK ÜRET LEN YAKIT HÜCRELER N NPERFORMANS VER LER N N DEĞERLEND R LMESSamet BilaloğluÖzetBu çalışmada, Nafionâ¢ 115 polimer elektrolit zarı kullanılarak farklı beslemetürlerine sahip proton değişim zarlı yakıt hücreleri üretimi ve performansları konuedilmiştir. Hidrojen/oksijen ve hidrojen/hava beslemeli olarak iki tipte üretilen yakıthücrelerinden alınan ölçümler kullanılarak ?Microcal Origin 6.0? grafik çizim programıyardımıyla akım-voltaj ve akım-güç grafikleri çizilmiştir. Bu grafiklerden yola çıkarakyakıt hücrelerinin kullanılabilir güç ürettikleri bölgeler tespit edilmeye çalışılmış veyakıt hücrelerinin verimleri hesaplanmıştır. Akım-voltaj grafiklerinin incelenmesi ile şusonuçlara varılmıştır. Hidrojen/oksijen beslemeli yakıt hücresi 0,23 - 0,56 V değerleriarasında ohmik bölgeye sahip olup bu değerin alt ve üst değerlerinde hücre voltajıüretilen akımla hızlı düşüş göstermektedir. Hidrojen/hava beslemeli yakıt hücresi ise0,21 - 0,6 V değerleri arasında ohmik bölgeye sahiptir ve yine bu değerin alt ve üstdeğerlerinde voltajı üretilen akımla hızlı düşüş göstermektedir. Yakıt hücrelerininakım-güç grafiklerinden ise hidrojen/oksijen beslemeli yakıt hücresinin ürettiği azamigücün 0,269 mW olduğu görülmüştür. Hidrojen/hava beslemeli yakıt hücresininürettiği azami güç ise 0,193 mW olarak bulunmuştur. Ayrıca elde edilen bu akım vevoltaj değerleri kullanılarak yakıt hücrelerinin verimleri de hesaplanmıştır. Buna görehidrojen/oksijen beslemeli yakıt hücresinin veriminin %16 - %38 arasında değişirkenazami güç ürettiği değerdeki veriminin %19 olduğu hesaplanmıştır. Benzer şekildehidrojen/hava beslemeli yakıt hücresinin veriminin ise %14 - %40 değerleri arasındadeğişirken azami güç ürettiği değerdeki veriminin yine %19 olduğu görülmüştür.

Abstract:
OBSERVATION OF PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL PRODUCTION METHODSAND ESTIMATION OF DATA OBTAINED FROM FUEL CELLS PRODUCED BY NAFIONâ¢ 115PROTON EXCHANGE MEMBRANESamet BilaloğluSummaryIn this work, the production of proton exchange membrane fuel cells and theirperformance are taken in account, which are produced in different feeding tipes byusing Nafionâ¢-115 polymer electrolite membrane. Using the results that obtained fromfuel cells, which are produced as hydrogen/oxigen and hydrogen/air feeding types, thecurent-voltage and curent-power plotes are drawn by ?Microcal Origin 6.0? software.In the view of those plots the areas, that the fuel cells produce usable power, are tried toexamine and the efficiencies of fuel cells are calculated. These results are obtainedfrom current-voltage plots. The hydrogen/oxygen feeding fuel cell has an ohmic areabetween 0,23-0,56 V?s, and the cell voltage decreases dramatically with the current atthe higher and smaller values of these voltages. The hydrogen/air feeding fuel cell hasan ohmic area between 0,21-0,6 V?s, and the cell voltage decreases with current at thehigher and smaller values of these voltages again. It is understood from the current-power plots that maximum power produced by hydrogen/oxygen feeding fuel cell is0,269 mW?s. The maximum power produced by hydrogen/air is 0,193 mW?s. Also, theefficiencies of these fuel cells are calculated by using these current and voltage values.The efficiency of hydrogen/oxygen feeding fuel cell ranges between %16 - %38 and thefuel cell efficiency at maximum power value is %19. Similarly, the efficiency ofhydrogen/air feeding fuel cell ranges between %14 - %40 and the fuel cell efficiency atmaximum power is %19.