محاسبه کمینه نرخ هوادهی استاندارد و بررسی پارامترهای عملکردی در سیستم تهویه محیط آزمایشگاه های تحقیقاتی هیدروژن و پیل سوختی

پیل های سوختی در مقایسه با موتور های احتراق داخلی از بازدهی بیشتر، آلودگی صوتی و آلایندگی کمتری برخوردارند. سوخت فناوری پیل سوختی گاز هیدروژن است که یکی از خطرناک ترین گازها از لحاظ اشتعال پذیری و قابلیت انفجار است. لذا طراحی محیط آزمایشگاهی ایمن برای ساخت و تست پیل سوختی لازم و ضروری است. از جمله مهمترین اصولی که در آزمایشگاه مذکور باید براساس استاندارد NFPA 853 و IEC 60079 برای سیستم های تولید توان پیل سوختی لحاظ شود، طراحی سیستم تهویه مناسب جهت جلوگیری از انتشار و انفجار گاز هیدروژن است. لذا در این مقاله با مروری بر مفاهیم تهویه استاندارد و ایمن، مهمترین پارامترهای طراحی این نوع تجهیزات ایمنی برای محیط های آزمایشگاهی پیل سوختی مورد بررسی قرار گرفته و به عنوان مطالعه موردی، برای یک دستگاه تست با دبی گاز ورودی هیدروژن 54 نرمال لیتر بر دقیقه با تبیین الگوریتم بهینه محاسبات، زمان تخلیه برای برون رفت از ناحیه خطر و حداقل دبی تخلیه لازم براساس ظرفیت فوت مکعب بر دقیقه برآورد گردید. همچنین اثر پارامترهای فشار، دما و قطر نشتی بر میزان نرخ تهویه و حجم منطقه خطر بررسی شده است. نتایج محاسبات انجام شده در آزمایشگاه تحقیقاتی مرکز پیل سوختی دانشگاه صنعتی مالک اشتر اجرا و مورد بهره برداری قرار گرفته است.