Ocena sprawności energetycznej ogniwa paliwowego typu PEM
DOI:
https://doi.org/10.36119/15.2025.2.3Słowa kluczowe:
sprawność energetyczna,, ogniwo paliwowe typu PEMAbstrakt
Skojarzona gospodarka energetyczna w dużej skali jest powszechnie znana i wykorzystywana w przemyśle (elektrociepłownie przemysłowe), komunalnych systemach ciepłowniczych oraz budynkach użyteczności publicznej (szpitale, biurowce), natomiast w mniejszej skali technologia ta jest rzadko stosowana ze względu na wysokie nakłady inwestycyjne i słabo rozwinięty rynek urządzeń. Znacząco niższy współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej dla produkcji ciepła w układach kogeneracyjnych w porównaniu do tradycyjnych układów ogrzewania (kotłownie i ciepłownie) pozwala na osiągnięcie założeń Zielonego Ładu w zakresie wzrostu efektywności energetycznej budownictwa. W artykule przedstawiono wyniki badań efektywności energetycznej ogniwa paliwowego typu PEM zasilanego gazem ziemnym o mocy cieplnej 1,1 kW i mocy elektrycznej 0,75 kW. Pełen cykl pracy ogniwa trwa 48 godzin: 46 godzin pracy urządzenia i 2 godziny przerwy technologicznej wynikającej z konieczności jego regeneracji. Na pod
stawie przeprowadzonych pomiarów przepływu i temperatur wody chłodzącej, zużycia gazu ziemnego oraz produkcji energii elektrycznej wyznaczono średniodobową sprawność energetyczną ogniwa oraz współczynnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej. W okresie objętym pomiarami średnia wartość sprawności energetycznej ogniwa wyniosła 82,1 % a współczynnika nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej 0,319, co wskazuje na atrakcyjność stosowania tego typu urządzenia jako bazowego źródła energii w budynkach mieszkalnych jednorodzinnych.
Pobrania
Bibliografia
Mróz T.: Energy management in built environment : tools and evaluation procedures, Publishing House of Poznań University of Technology, 2022.
Szargut J., Ziębik A.: Podstawy energetyki cieplnej. PWN Warszawa, 2000.
Mróz T.: Thermodynamic and economic performance of the LiBr-H2O single stage absorption water chiller, Applied Thermal Engineering 26 (2006) pp. 2103-2109. doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2006.04.013.
Turski M., Sekret R.: Buildings and a district heating network as thermal energy storages in the district heating system. Energy and Buildings, 179 (2018) pp. 49–56. doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.09.015.
