II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

271
Üretilen tek hücreli KOYP çalışması sırasında anot gaz kanallarının 5 farklı bölgesinden
sıcaklık verileri alınarak hücrenin sıcaklık dağılımı elde edilmiştir. Sıcaklık
verileri hücre sıcaklığı 800°C sıcaklığa ulaştıktan sonra alınmaya başlanmıştır.
Ayrıca 700°C ve 750°C sıcaklıklarında da veri alınarak sıcaklığın dağılım rejimi
karşılaştırılmıştır. Bu incelemelerden biri Şekil 5’de verilmiştir. Pil çalıştırılmaya
başladıktan hemen sonra ölçüm alınan beş noktanın da sıcaklığı hemen artış göstermiştir.
Belli bir süre sonra yakıt ve oksitleyici gaz debilerine ve çalışma voltajına
bağlı olarak sıcaklıklar dengelenmiştir. Bu noktada elektrokimyasal reaksiyonlar
sonucu ortaya çıkan ısı ile çevreye olan ısı kaybı denge durumuna gelmiştir. Bütün
çalıştırma voltajlarında sıcaklık değerlerinde benzer eğilim saptanmıştır. Paralel
akışta hücre içerisinde ortalama sıcaklığın düştüğü gözlemlenmiştir. Bunun sebebi
hidrojen girişine denk gelen MEG’in diğer tarafındaki kanalın hava çıkışı olmasından
kaynaklanmaktadır. Hava girişten çıkışa kadar ısınmakta, dolayısı ile hidrojenin
girişi daha sıcak bir ortam oluşmasına sebep olmaktadır.
Farklı fırın sıcaklıklarında çalıştırılan KOYP’nin sıcaklık dağılımları Şekil 5, 6 ve
7’de gösterilmiştir. Buradaki verilerin benzer eğilimde grafif oluşturmuş olması
deneysel çalışmayı doğrular niteliktedir.
Farklı amper değerlerinde çalıştırılan tek hücre KOYP’nin sıcaklık dağılımı Şekil 8
ve 9’da verilmiştir. 2 amper ile 4 amper arasında çok fazla sıcaklık farkı yok iken 8
amper güç çekilmesi ile aradaki sıcaklık farkı netleşmektedir. Kanal sıcaklıklarındaki
artış sürekli bir elektrokimyasal aktivitenin göstergesidir. Bu sayede artan
amper ile sıcaklık artışı gösterilmiş olmaktadır. Amper karşılaştırması ters akış ve
paralel akış durumları için de karşılaştırılmıştır. Görüldüğü üzere ters akışta ortalama
sıcaklık ve ortalama hücre sıcaklığının yine arttığı gözlemlenmiştir.
Farklı hidrojen debisi için sıcaklık dağılım verileri Şekil 10 ve 11’de verilmiştir.
Görüldüğü üzere paralel akışta debinin artışı ile birlikte fırın çıkış sıcaklığı ve iç
sıcaklığında sürekli bir düşmenin olduğu gözlemlenmiştir. Ters akışta ise hücre
sıcaklığının arttığı gözlemlenmiştir.
Şekil 5. Fırın Sıcaklığı: 800 o C, Hidrojen Debisi 500 mL/dk, Hava Debisi 1000 mL/dk,
Sabit Akım: 4 Amper