Hydrogen powered proton exchange membrane fuel cell thermal system modeling and control design
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KONTROL VE OTOMASYON MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: TUNA HAN ÖZDEMİR
Danışman: Claudıa Fernanda Yaşar
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yangınlar, su kıtlığı ve hastalıklar gibi olumsuz etkileriyle birlikte acil çözüm gerektiren bir mesele olarak ortaya çıkan küresel ısınma, emisyonları azaltmak ve iklim değişikliğini kontrol altına almak için ortak çabalara ihtiyaç duyuyor. Birçok teknolojinin yanında, karbon emisyonlarının azaltılması için etkili stratejiler arasında hidrojenle çalışan proton geçirgen zarlı yakıt hücresi sistemleri hayati öneme sahiptir. Bu sistemler, kimyasal reaksiyonlar yoluyla hidrojenden elektrik üretir ve emisyon olarak sadece su ve ısı oluşturur, bu da yakıt hücresi sistemlerinin çevre dostu doğalarını gösterir. Yakıt hücresi verimliliği, türüne ve çalışma sıcaklığına bağlı olarak geleneksel sistemlere göre daha yüksektir. Verim bir çok etkene bağlı olmakla beraber temel olarak hücre tipi, boyutu, kullanılan gazların basıncı ve en önemlisi de çalışma sıcaklığına bağlıdır. Uygun bir kontrol yöntemi yüksek verimlilik ve performans için elzemdir. Bu çalışma, proton geçirgen zarlı yakıt hücresi termal sistemlerinin standart modellerini kapsamlı bir şekilde incelemeyi ve analiz etmeyi, maksimum yakıt hücresi verimliliği ve performansını sağlayan etkili bir kontrol yaklaşımı önermeyi amaçlamaktadır. Bunun için sistem dinamikleri matematiksel modeller kullanılarak analiz edilmiştir ve modellenmiştir. Ayrıca, MATLAB/Simulink ile model referanslı adaptif PID kontrolcüsü, sistemin çeşitli dinamik bozuculara ve sistem belirsizliklerine tepkisini doğru bir şekilde modellemek ve simüle etmek için kullanılmıştır. Son olarak, tez, geleneksel PID kontrol ve adaptif PID kontrol stratejisi arasında bir karşılaştırmalı analiz sunarak, önerilen kontrol yaklaşımının etkinliğini ve üstünlüğünü sergilemektedir.