El banco de ensayos para pilas de combustible PEM ha sido diseñado y fabricado por miembros del grupo para estudiar y caracterizar stacks de hasta 3 kW de potencia eléctrica. Como rasgo distintivo, y que la convierte en un diseño único, esta instalación cuenta con dos líneas independientes (“sistema dual”) para cada uno de los gases reactantes (H2 y O2), debido a que el rango dinámico de los controladores másicos actuales no permite cubrir con un único controlador todos los valores de flujos necesarios. De esta forma, con una única instalación es posible tener caudal desde 0.024 lN/min hasta 100 lN/min.

Además, cuenta con un sistema de humidificación por borboteo que es el encargado de aportar las condiciones de temperatura y humedad deseadas a las corrientes de gases reactantes, especialmente para pilas PEM de baja temperatura, así como un sistema de captación de agua mediante un intercambiador a contracorriente que permite cuantificar la cantidad de agua generada por reacción química en la pila. Dispone asimismo de otros dos sistemas, el de medida y control que garantiza que los reactivos lleguen a la pila con los parámetros apropiados de caudal, presión, temperatura y humedad relativa; y el de seguridad, que es el encargado de prevenir cualquier tipo de accidente o minimizar los daños sufridos en caso de que llegue a producirse. El sistema de control automático se ha realizado mediante el desarrollo de un software específico en LabView también desarrollado por miembros del grupo.

 

Rangos de operación del banco dual
Rango/Valor Unidades
Caudal H2 0.02-1.86
2-100
 Nl/min
Caudal O2 0.024-1.2
2-100
Nl/min
Presión 0-4 bar
Temperatura 0-100 °C
Humedad 0-100 %
Tensión 230 V (AC)

 

Control Electrónico
Adquisición de datos 3 tarjetas National Instrument
Software de control LabView

 

Para realizar ensayos en monoceldas o pequeñas pilas de alta temperatura, al banco se le ha adicionado un horno que permite el calentamiento de las mismas hasta 200º. En este caso, se corresponde con un horno de tipo encastrable de la casa Fagor modelo FAR FC 801 X, con unas dimensiones de (60x60x58) cm. Este equipo tiene un ventilador interno que consigue mantener una atmósfera adecuada a una temperatura homogénea.

 

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Imagen frontal del banco de ensayos dual

 

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Imagen trasera del banco de ensayos dual

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