แบบจำลองพลวัตสำหรับการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม

สกุลเศรษฐ์ พิชิตถกล; สาริศ ผ่องศรี

dc.contributor.advisor	เก็จวลี พฤกษาทร
dc.contributor.advisor	เบญจพล เฉลิมสินสุวรรณ
dc.contributor.author	สกุลเศรษฐ์ พิชิตถกล
dc.contributor.author	สาริศ ผ่องศรี
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
dc.date.accessioned	2022-06-01T01:25:56Z
dc.date.available	2022-06-01T01:25:56Z
dc.date.issued	2563
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/78680
dc.description	โครงงานเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต ภาควิชาเคมีเทคนิค คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา 2563	en_US
dc.description.abstract	แนวโน้มของการศึกษาและการพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน (Proton Exchange Membrane Fuel Cell: PEMFC) เพื่อทดแทนการใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลนั้นมีมากขึ้นเนื่องจากไฮโดรเจนมีอยู่อย่างไม่จำกัด เป็นแหล่งกำเนิดพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งจะได้น้ำและความร้อนกลับมาหลังจากการทำงานเป็นผลผลิตพลอยได้รวมไปถึงไม่มีมลพิษที่เกิดขึ้นจากระบบการผลิตไฟฟ้าของเซลล์เชื้อเพลิงเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน เนื่องจากมีการใช้แก๊สไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง งานวิจัยจำนวนมากได้ศึกษาและพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน อย่างไรก็ตามภาวะการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงสามารถทำนายก่อนได้โดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เพื่อทราบปัจจัยที่มีผลต่อการจ่ายพลังงานของเซลล์ ในงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อจำลองสภาวะการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอนและปัจจัยที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ อุณหภูมิขณะทำงาน ความดันแก๊สไฮโดรเจนและออกซิเจนที่เปลี่ยนแปลงเมื่อมีการเพิ่มลดการจ่ายพลังงาน โดยจะถูกจำลองและทำนายผลด้วยการเขียนโปรแกรมในรูปแบบของภาษาไพทอน จากการทดสอบพบว่า การใช้แบบจำลองพลวัต Padulles I ได้ค่าที่ตรงกับผลการทดลองเมื่อใช้จำนวนเซลล์ 47 เซลล์ และมีความคลาดเคลื่อนของกำลังไฟฟ้าสูงสุดร้อยละ 0.34 จึงสามารถถือได้ว่าเป็นซอฟต์แวร์ที่มีความแม่นยำ เนื่องจากมีความคลาดเคลื่อนที่ต่ำและสามารถนำซอฟต์แวร์ไปใช้ในการทำนายการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงได้ นอกจากนี้ยังได้ศึกษาปัจจัยภายนอกที่เกี่ยวข้องกับเซลล์เชื้อเพลิงของการทดลองจริง ดังที่กล่าวว่าอุณหภูมิไม่มีผลต่อประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิง จากการศึกษาค่าที่ได้จากซอฟต์แวร์นั้นแบ่งเป็นช่วง 330 และ 353 เคลวิน พบว่ามีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ซึ่งสามารถจ่ายกำลังไฟฟ้าที่ต้องการและยังคงสามารถใช้งานได้อย่างปกติ	en_US
dc.description.abstractalternative	The tendency of studying and developing Proton Exchange Membrane Fuel Cells: PEMFC to replace fossil fuel energy is increasing because of unlimited hydrogen which is a highly efficient source of energy that can obtain heat and water back after the process as a by-product. There is no pollution generated by the proton fuel cell power generation system due to the use of hydrogen gas as fuel. Many studies have been done and developed Proton Exchange Membrane Fuel Cells to increase work efficiency. However, the operating conditions of the fuel cell can be predicted by mathematical models to inveterate the factors affecting the energy distribution of cells. The objective of this research is to simulate the operating conditions of Proton Exchange Membrane Fuel Cells and related factors including operating temperature, the changes of hydrogen and oxygen gas pressure when increasing or reducing energy supply which will be simulated and predicted by programming in the Python format. The test displayed that the trial values by using Padulles Dynamic Model I is approximate to the experimental values, which uses 47 cells on the experiment. Moreover, the highest error of the power is 0.34%. Therefore, we can conclude that it is an accurate software, because of its low error. The software can also use to predict fuel cells working. In addition, we also study external factors that involved in fuel cell of the experiment as mentioned that temperature makes no effect on fuel cell efficiency. The values from the software are divided into the range of 330 and 353 kelvin, there are a little change occurred. Therefore, supplying power can continues the process regularly.	en_US
dc.language.iso	th	en_US
dc.publisher	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.rights	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.subject	เซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน	en_US
dc.subject	Proton exchange membrane fuel cells	en_US
dc.title	แบบจำลองพลวัตสำหรับการทำงานของเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม	en_US
dc.title.alternative	Dynamic Simulation for a PEM fuel cell operation	en_US
dc.type	Senior Project	en_US
dc.degree.grantor	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US