200のPEM電解器のサプライヤーとして、これらのシステムのパフォーマンスを正確に測定することの重要性を理解しています。 PEM電解因子、またはプロトン交換膜電解器は、緑の水素生産技術の最前線にあります。 200 PEM電解器は、業界の重要な機器であり、さまざまなアプリケーションの容量と効率のバランスを提供します。このブログでは、200個のPEM電解器のパフォーマンスを測定するためのいくつかの重要な方法と考慮事項を共有します。
1. PEM電解の基本を理解する
パフォーマンス測定を掘り下げる前に、陽子交換膜電解。 PEM電気分解は、電流を使用して水分子（H₂O）を水素（H₂）と酸素（O₂）に分割するプロセスです。プロトン交換膜は、このプロセスで重要な役割を果たします。これにより、水素と酸素ガスの混合を防ぎながら、プロトン（H⁺）が通過できます。
PEM電解器の全体的な反応は、次のように表現できます。
アノードで：2H₂O→o₂ +4h⁺ +4e⁻
カソードでは：4H⁺ +4E⁻→2H₂
200のPEM電解器の効率と性能は、この電気化学反応がシステム内でどれだけうまく発生するかに依存します。
2。キーパフォーマンスインジケーター（KPI）
水素生産率
最も簡単で重要なパフォーマンス指標の1つは、水素生産率です。これは通常、時速標準立方メートル（nm³/h）または時速キログラム（kg/h）で測定されます。水素生産速度を測定するには、水素出口に設置されたフローメーターを使用できます。200ペム電解器。これらのフローメーターは、生成される水素の体積または質量に関する実際のタイムデータを提供できます。
水素生産速度は、電解剤の入力能力に直接関連しています。ファラデーの電解法則によると、生成される水素の量は、システムを通過する電荷の量に比例します。ただし、実際の世界アプリケーションでは、膜抵抗、電極動態、ガスのクロスオーバーなどの要因が実際の生産率に影響を与える可能性があります。
エネルギー効率
エネルギー効率はもう1つの重要なKPIです。これは、電解機が電気エネルギーを水素に保存された化学エネルギーにどの程度効果的に変換するかを測定します。 PEM電解器のエネルギー効率は通常、パーセンテージとして表され、次の式を使用して計算できます。
[
\ text {エネルギー効率}（％）= \ frac {\ text {生成された水素の低い加熱値（LHV）}} {\ text {電気エネルギー入力}} \ times100％
]
水素の低い加熱値（LHV）は、水素が燃焼すると放出される熱の量です。電気エネルギー入力を測定するには、電解剤に適用される電圧と電流を監視する必要があります。この目的には、マルチメーターと電源アナライザーを使用できます。
ガス純度
生成された水素と酸素ガスの純度も重要な性能指標です。水素ガスの不純物は、燃料電池などのさまざまな用途への適合性に影響を与える可能性があります。ガスクロマトグラフィーまたは質量分析を使用して、生成されたガスの組成を分析し、純度レベルを決定できます。
井戸 - 機能する200 PEM電解器では、水素純度は非常に高く、通常は99.9％を超える必要があります。このレベルからの大幅な偏差は、膜分解やガスのクロスオーバーなどの問題を示している可能性があります。
システムの耐久性と信頼性
システムの耐久性と信頼性は長期的なパフォーマンス指標です。これらは、電解機の稼働時間、メンテナンスの頻度、および時間の経過に伴う主要成分の分解率を監視することで測定できます。たとえば、膜電極アセンブリ（MEA）は、PEM電解器の重要な成分です。化学攻撃、機械的ストレス、熱サイクリングなどの要因により、その性能は時間の経過とともに低下する可能性があります。
MEAの定期的な検査とテスト、および電極や双極板などの他のコンポーネントは、システムの耐久性を評価するのに役立ちます。さらに、計画外のシャットダウンの数とメンテナンスに必要な時間を監視することで、システムの信頼性に関する洞察を提供できます。
3。測定技術と機器
電気測定
前述のように、電気測定はエネルギー効率と水素生産速度を決定するために重要です。電圧計と電圧ターは、電解剤に適用される電圧と電流を測定するために使用されます。パワーアナライザーは、実際のパワー、反応力、力要因など、より詳細な情報を提供できます。
これらの電気測定は定期的に採取する必要があり、さらなる分析のためにデータを記録する必要があります。このデータは、電解機のパフォーマンスの経時的な傾向を特定し、異常な電気挙動を検出するのに役立ちます。
ガス測定
流量計は、水素と酸素の生産速度を測定するために使用されます。質量流量計や体積流量計など、さまざまな種類のフローメーターがあります。質量流量は、温度と圧力の変動とは無関係に、ガスの質量を直接測定するため、より正確です。
ガス分析器は、生成されたガスの純度を測定するために使用されます。これらのアナライザーは、水素中の酸素や酸素中の水素などの微量の不純物を検出できます。ガスクロマトグラフィーは、異なるガス成分を正確に分離および定量化できるため、ガス分析のために広く使用されている技術です。
温度と圧力の測定
温度と圧力は、PEM電解器の性能において重要な役割を果たします。高温は膜の分解を加速させる可能性がありますが、不適切な圧力差はガスのクロスオーバーを引き起こす可能性があります。熱電対や抵抗温度検出器（RTD）などの温度センサーを使用して、電解剤内の温度を監視します。
圧力センサーは、システム内のさまざまなポイントで水素と酸素ガスの圧力を測定するために使用されます。適切な温度と圧力レベルを維持することは、200ペム電解器。
4。データ分析とパフォーマンス評価
データがさまざまなセンサーと測定機器から収集されたら、200のPEM電解器の性能を評価するために分析する必要があります。統計分析手法を使用して、データの傾向、相関、および異常を特定できます。
たとえば、電力入力に対する水素生産速度をプロットすると、電解剤の効率曲線を決定するのに役立ちます。予想される効率曲線からの偏差は、誤動作コンポーネントや動作条件の変化など、システムの問題を示している場合があります。
測定されたパフォーマンスデータとメーカーの仕様を比較すると、貴重な洞察も提供できます。実際のパフォーマンスが指定された値を下回っている場合、動作パラメーターの調整や故障したコンポーネントの交換など、さらに調査して是正措置を講じる必要がある場合があります。
5。パフォーマンス測定の重要性
いくつかの理由で、200のPEM電解器の性能を正確に測定することが重要です。まず、システムの効率的な動作を確保するのに役立ちます。主要なパフォーマンス指標を監視することにより、オペレーターは問題を迅速に特定して対処し、エネルギー消費を削減し、水素生産を最大化できます。
第二に、パフォーマンス測定は品質管理に不可欠です。のサプライヤーとしてPEM電解システム、当社の製品が最高水準を満たしていることを確認する必要があります。定期的なパフォーマンステストは、200個のPEM電解器の品質を検証し、製造プロセスに必要な改善を行うのに役立ちます。
最後に、パフォーマンスデータをベンチマークと比較に使用できます。競争の激しい市場では、顧客は、市場の他の製品と比較して、200個のPEM電解機がどのように機能するかを知ることに興味があります。正確なパフォーマンスデータを提供することにより、当社の製品の優位性を実証し、競争力を獲得できます。
購入と相談のための連絡先
200個のPEM電解機に興味がある場合、またはそのパフォーマンスと操作に関する詳細情報が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。私たちはあなたの特定の要件について話し合い、詳細な技術サポートを提供して喜んでいます。私たちの専門家チームは、水素の生産ニーズに最適なソリューションを見つけるのを支援することに専念しています。
参照
- Bard、AJ、およびFaulkner、LR（2001）。電気化学的方法：基礎とアプリケーション。ジョン・ワイリー＆サンズ。
- Larminie、J。、およびDicks、A。（2003）。説明した燃料電池システム。ジョン・ワイリー＆サンズ。
- Zhang、J。、＆Shao、Z。（2014）。陽子交換膜電気分解。化学協会のレビュー、43（10）、3633-3646。
