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Etude d'un système énergétique à  pile combustible destiné à  une application résidentielle

( Télécharger le fichier original )
par Salem et Amel MEDDAH et MENASRIA
Université de Bechar Algérie - Ingénieur d'état 2006
  

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2.4 Caractéristiques statiques de la pile destinée à l'application :

L'objectif de cette partie est de présenter les caractéristiques de la pile destinée de notre application (application résidentielle), pour pouvoir réaliser des simulations globales sur des longs horizons de temps.

Les valeurs des constantes physiques utilisées dans le calcul numérique, sont données dans le tableau (2.1).

Paramètres

Valeurs

Paramètres

Valeurs

 

T

343K

æ1

-0.948

 

333 cm2

æ2

0.00286+0.0002.lnA+(4.3.10-5)lnCH2

 

178 jtm

æ3

7.6.10-5

 

1 atm

æ4

-1.93.10-4

 

1atm

W

23

 

0.016 V

Jmax

1500 mA/cm2

 

340

Jn

1.2 mA/cm2

 

0.0003 ~

N0

340

 

Tableau( 2.1) : constantes physiques [3,4].

2.4.1Caractéristique Tension/ courant et pression :

Le résultat relatif à cette caractéristique est présenté dans la figure (2.6). On remarque que la tension diminue de (340 V jusqu' à 0 V) pour une variation de courant de 0 A à 200 A. Cette dernière valeur du courant représente le courant limite de la pile. On voit également sur cette figure l'influence de la pression (d'hydrogène) sur la tension. Pour des pressions faibles, inférieures à 2 (atm) la tension augmente rapidement en fonction de la pression. Contrairement Pour le cas des pressions supérieures à cette valeur la caractéristique tension/pression est saturée.

2.4.2Caractéristique puissance / courant et pression :

La figure (2.7) montre la variation de la puissance de la pile en fonction du courant et de la pression d'hydrogène. Cette figure montre aussi que la puissance augmente de façon logarithmique en fonction du courant jusqu à la puissance maximale (25 KW pour une pression d'hydrogène de 2(atm)). Puis elle diminue rapidement pour des courants supérieurs à 180 A.

500

400

300

200

100

10

8

6

0

4

20 40 6080 100120 140 160180 200

2

Figure (2.6) : Variation de la tension de la pile en fonction du courant et de la pression d'hydrogène

50x103

40x103

30x103

20x103

10

10x103

8

6

4

20 40 60 80 100120 140 160 180 200

0

2

Figure (2.7) : Variation de la puissance de la pile en fonction du courant et de la pression d'hydrogène

2.4.3Caractéristique Tension/courant et Température :

Sur la figure (2.8) on a représenté la variation de la tension de la pile en fonction du courant et de la pression d'hydrogène simultanément. On remarque que la tension diminue en fonction du courant en suivant la caractéristique tension par cellule /densité de courant. On remarque aussi que cette caractéristique est très sensible à la température (pour un courant de 100A une variation du température de 40 K produit une variation de 50V). Ce ci nous entraîne à faire une régulation consistante de la température.

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