Energy and exergy analyses of a proton exchange membrane (PEM) electrolyzer integrated with concentrating solar plant

Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
Hydrogen production using PEM electrolysers is an effective method to produce a renewable energy resource. Also, the hydrogen and oxygen generated by electrlyzer can be used in a fuel cell of drones. Thermodynamic analysis of PEM electrolyzer is essential to identify key losses and to optimize the performance of the electrolyzer. In this article, the process of water electrolysis in a PEM electrolyser integrated with concentrating solar plant to produce power and hydrogen is studied and the effect of solar intensity, current density and other operating parameters on the rate of the hydrogen production is investigated. The results indicate that increase of current density and consequently the rate of the hydrogen production leads to increase of voltage and decrease of energy and exergy efficiency of the electrolyser. Also, increase of temperature, decrease of pressure and thickness of nafion membrane lead to decrease of voltage and improve the performance of electrolyser. Increase of solar intensity by 145 percent leads to increase of the rate of hydrogen production by 110 percent and decrease the exergy and energy efficiency of electrolyser by 13.8 percent.
Language:
Persian
Published:
Aerospace Science and Technology Journal, Volume:7 Issue: 1, 2018
Pages:
103 to 115
magiran.com/p1865028  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!