İndüksiyonlu ısıtma destekli yakıt pili veriminin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of induction heating assisted fuel cell efficiency
Yazar: HAYDAR DEMİRAY
Danışman: PROF. DR. FEVZİ HANSU
Siirt Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Tesisleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Elektrik enerjisi = Electrical energy ; Hidrojen enerjisi = Hydrogen energy ; Sayısal yüksek gerilim = Digital high voltage

Özet:
Bu tez çalışmasında, indüksiyonlu ısıtma destekli bir yakıt pilinin elektriksel verimi deneysel olarak incelenmiştir. Bu çalışma kapsamında, hızlı ve etkili bir ısıtma türü olan indüksiyonlu ısıtma yöntemiyle moleküler haldeki hidrojen ve oksijen gazlarının yakıt hücresinin giriş terminallerinde sıcaklığın etkisi sonucu kademeli bir iyonizasyonla atomik hale dönüştürülerek yüksek enerji verimliliğine sahip kombine bir yakıt hücresi sistemi üretmenin mümkün olup olmadığı araştırılmıştır. Hidrojen gazı, sisteme beslenmeden önce hücre girişinde indüksiyon ısıtma sistemi yardımıyla bir ön ısıtmadan geçirilerek atomik hale getirilmiş ve bekletilmeden hücreye aktarılmıştır. Gaz akış hızı ve ısıtma miktarı parametreleri değiştirilerek her adımda yakıt pili hücresinin akım ve gerilim değerleri ölçülmüş ve kaydedilmiştir. Daha sonra alınan bu değerler grafik ortamında değerlendirilmiş ve yorumlanmıştır. Yakıt pili hücresi içerisinde reaksiyon sonucu oluşan gaz ve saf su ile reaksiyona girmeden çıkan gazlar ise hücrenin gaz/sıvı çıkış terminallerinden dışarıya akıtılarak deşarj edilmiştir. Deneysel veriler ışığında elde edilen sonuçlara göre, sıcaklığın yakıt pili teknolojisinin üzerinde önemli bir etkisi olduğu görülmüştür. Teorik yaklaşımlar da bu durumu doğrular niteliktedir.

Abstract:
In this thesis, the electrical efficiency of an induction heating assisted fuel cell was experimentally examined. Within the scope of this study, it was investigated whether it is possible to produce a combined fuel cell system with high energy efficiency by converting molecular hydrogen and oxygen gases into atomic form through gradual ionization as a result of the effect of temperature at the input terminals of the fuel cell, by induction heating method, which is a fast and effective heating type. Before being fed into the system, hydrogen gas was preheated at the entrance of the cell with the help of an induction heating system, made atomic, and transferred to the cell without waiting. By changing the gas flow rate and heating amount parameters, the current and voltage values of the fuel cell were measured and recorded at each step. These values were then evaluated and interpreted graphically. The gas formed as a result of the reaction in the fuel cell cell and the gases that emerged without reacting with pure water were discharged by flowing out of the gas/liquid outlet terminals of the cell. According to the results obtained in the light of experimental data, it has been seen that temperature has a significant effect on fuel cell technology. Theoretical approaches also confirm this situation.