Ocena sprawności energetycznej ogniwa paliwowego typu PEM
autor:
TOMASZ MRÓZ, JOANNA SINACKA, KACPER FÓRMANIAK
ORCID ID:
0000-0003-2129-9198, 0000-0003-3750-0319, 0009-0005-0010-8016
Numer miesięcznika:
2/2025 Instal s.22-26
DOI:
10.36119/15.2025.2.3
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 podstawie 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.
Słowa kluczowe:
Informacje o autorach:
prof. dr hab. inż. Tomasz Mróz https://orcid.org/0000-0003-2129-9198; dr inż. Joanna Sinacka https://orcid.org/0000-0003-3750-0319;
joanna.sinacka@put.poznan.pl, mgr inż. Kacper Fórmaniak https://orcid.org/0009-0005-0010-8016; kacper.formaniak@put.poznan.pl. ‒
Instytut Inżynierii Środowiska i Instalacji Budowlanych, Politechnika Poznańska, Poznań.
Autor do korespondencji : tomasz.mroz@put.poznan.pl
