Instrumentação para pilhas de células a combustível do tipo PEM visando a eficiência energética
Fecha
2009-06-22Metadatos
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Esta dissertação refere-se ao desenvolvimento de um sistema de monitoramento, acionamento e controle de uma pilha de células a combustível (CaC) do tipo PEM e de seu
equipamento auxiliar. A primeira etapa deste trabalho é relacionada à modelagem da CaC e a segunda refere-se à instrumentação eletrônica para obtenção de dados práticos da pilha. Para os estudos teóricos vários modelos matemáticos são estudados, com maior ênfase à
modelagem eletrônica de CaC. Para o modelo eletrônico são propostas modificações em relação a sua proposta original e sua validação é realizada através de testes estáticos e
dinâmicos, e pela comparação dos dados obtidos com dados de fabricantes e também de outros autores. De modo a avaliar o impacto que a variação das principais grandezas de
controle causam na eficiência da CaC é apresentado um sistema de monitoramento e controle baseado no programa Labview. Este sistema foi implementado em um protótipo de
laboratório que faz uso de uma placa de aquisição para coleta de dados e geração de sinais PWM de controle. Também é apresentada a instrumentação eletrônica necessária para o
mesmo protótipo. A pressão de entrada dos reagentes, a temperatura de operação, a umidade da membrana, o fluxo de ar e a razão estequiométrica são as principais variáveis a serem monitoradas e controladas. Também são realizados ensaios de funcionamento dinâmico da pilha com a aplicação da técnica de by-pass ou curtos-circuitos entre o anodo e o catodo.