Base de Calculo de las Celda de Combustible

Universidad Politécnica de Altamira
Licenciatura en Ingeniería en Energía
Proyecto de la Asignatura de Celdas de Combustible

“Datos experimentales de diferentes tipos de
celdas de combustible”
Presentado por
Ortiz Hernández Gilberto
Matricula: 1422
E. En Energía por la U. Politécnica de Altamira
Vo.Bo.

Cd. Altamira, Tamaulipas, 07 Agosto 2015

Índice
Capítulo I Marco Teórico.
1.1Nomenclatura.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - -- -

1.2 Resumen.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - -

1.3Introducción. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

1.4Celdas de combustible.- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - -- 1.4.1 Celda tipo PEFMC. - - - - - - - - - - - - -- -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1.4.2 Celda tipo AFC. - - - - - - - - - - - - -- -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1.4.3 Celda tipo SOFC. - - - - - - - - - - - - -- -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1.4.4 Celda tipo DMFC. - - - - - - - - - - - - -- -- - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - -1.5Definición del proyecto. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --- - - - - - - - - - - - - 1.5.1.

Objetivo general. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

1.5.2.

Objetivo específico. - - - - - - - - - - - - -- -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

1.5.3.

Justificación. - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - -Capitulo II Experimentación.
2.1 Introducción. - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - -

2.2 Diagrama preliminar del proceso. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ---

2.3 Datos de Excel. - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - --- -

2.4 Calculo de una Celda de Combustible. - - - - - -- - - - - - -- - -- - - - - - - - - - - - - --- 2.4.1 Calculo del voltaje total de la celda. - - - - - -- - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - --- 2.4.2 Perdidas de voltaje por Activación. - - - - - -- - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - --- 2.4.3 Perdidas de voltaje por resistencia óhmica. - - - - - -- - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - 2.4.4 Perdidas de voltaje por concentración. - - - - - -- -- - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - --- -

2.5 Ecuación de Nernst (voltaje reversible de la celda de combustible). - - - - - - - - -

Capitulo III Diseño de Excel
3.1 Introducción- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3.2. Diseño del proceso - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - -- 3.2.1 Calculo de la Celda de Combustible tipo PEMFC. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3.2.2 Calculo de la Celda de Combustible tipo AFC. - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - 3.2.3 Calculo de la Celda de Combustible tipo MCFC. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3.2.4 Calculo de la Celda de Combustible tipo DMFC. - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - 3.3 Conclusión - - - - - - - - -- - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3.4 Fecha de entrega del proyecto. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ---

CAPÍTULO I
MARCO TEÓRICO

1.1 Nomenclatura
R = Constante universal de los gases.
K = Temperatura en grados Kelvin.
T = Temperatura absoluta.
F = Constante de Faraday.
λ = Parametro ajustable (1-23) relacionado con laestequiometria del hidrógeno y el oxígeno
en una celda de combustible.
ξ = Coeficientes paramétricos de cada modelo de la celda y estos valores son puestos en las
ecuaciones teóricas con fundamentos termodinámicos y electroquímicos.
i = Corriente de operación de la celda.
A = Área de la membrana.
ʅ = Espesor de la membrana.
CO2 = Concentración de oxígeno en la interfase catalítica del catodo...