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| Titre : | Modélisation et simulation d'une pile à combustible (PEM). | | Type de document : | theses et memoires | | Auteurs : | Nabila Saim ; Rachid Mansouri, Directeur de thèse | | Editeur : | Tizi Ouzou : UMMTO.FGEI | | Année de publication : | 2011 | | Importance : | 52 p. | | Note générale : | Bibliogr. | | Langues : | Français | | Mots-clés : | Piles à combustible PAC PEM Simulation . | | Résumé : | Au cours de ces dernières années, un intérêt particulier a été accordé au
développement des énergies renouvelables, notamment l’énergie solaire et l’énergie éolienne.
En dépit du fait que les systèmes énergétiques associés à ces sources sont encore aujourd’hui
loin d’être compétitifs avec les systèmes classiques, il existe un certain nombre de situations
où ils sont quasiment entrain de s’imposer. C’est par exemple, le cas de petites communautés
vivant très à l’écart des réseaux de distribution d’énergie conventionnelles.
La pile à combustible, convertisseur électrochimique fonctionnant selon le principe
inverse de l’électrolyse de l’eau que Sir Wiliam Grove a mis en évidence en 1839, peut être
un des éléments de diversification des ressources énergétiques.
Par notre présente étude, nous avons considéré une source d’énergies nouvelles,
renouvelables et propres qui est la pile à combustible. Vue l’importance de l’utilisation d’une
PAC, sa caractérisation présente de grandes difficultés. La grande diversité des PAC et le
nombre de paramètres qui interviennent font que l’on ne peut donner qu’une représentation
empirique du comportement dynamique.
Nous avons fourni une modélisation des piles à combustible. Plusieurs modèles sont
nécessaires pour simuler le comportement de la PAC. Dans cette étude, nous avons présenté
les résultats de la modélisation de la cinétique électrochimique et la production électrique des
piles à combustible PEMFC alimentée directement en gaz pur (hydrogène et oxygène, nous
nous somme intéressé en premier lieu à établir la caractéristique : courant tension dans la pile
considérée isotherme à 90°C et dans son régime de fonctionnement permanent. Pour se faire,
nous avons besoin de considérer les suppositions suivantes : traitement unidimensionnel du
modèle dynamique de la pile à combustible, gaz idéal uniformément distribués : l’oxygène et
l’hydrogène, pressions constantes des gaz de la pile à combustible, l'oxydant et l’air sont
humides en supposant que la pression efficace de la vapeur d'eau à l’anode est de 50 % et
celle de cathode de 100 %, les produits des différentes réactions dans la pile à combustible
sous 100 °C sont en phase liquide, les propriétés thermodynamiques sont évaluées à la
température moyenne de la pile et les variations de cette dernière sont négligées donc
supposée constante.
La caractéristique électrique d’une pile à combustible (courant-tension) est déterminée par le
nombre de cellules en série, définissant la tension totale et par la taille de la surface active,
déterminant le courant délivré.
Les performances intéressantes de ce modèle électrique sont : faible poids, robuste, électrolyte
solide, démarrage rapide, large gamme de puissance de 1 W à 10 MW, etc. Il est donc
important de pousser encore plus loin les efforts de recherche/développement autour de cette
technologie pour pouvoir la maîtriser et étendre son application.
Enfin, au-delà des objectifs prioritaires évidents, comme la fiabilité et la durée de vie,
il peut être difficile de prévoir la façon dont les piles à combustibles seront utilisées à l'avenir:
pourra-t-on se passer du couplage de la pile avec des batteries ? Comment gérer le
refroidissement d’une PEMFC de traction ? Comment aborder la question des basses
températures et du gel ? Et beaucoup d'autres questions… . | | En ligne : | https://dl.ummto.dz/bitstream/handle/ummto/8671/SaimNabila.pdf?sequence=1&isAllo [...] | | Format de la ressource électronique : | PDF | | Permalink : | ./index.php?lvl=notice_display&id=25074 |
Modélisation et simulation d'une pile à combustible (PEM). [theses et memoires] / Nabila Saim ; Rachid Mansouri, Directeur de thèse . - Tizi Ouzou (Tizi Ouzou) : UMMTO.FGEI, 2011 . - 52 p. Bibliogr. Langues : Français | Mots-clés : | Piles à combustible PAC PEM Simulation . | | Résumé : | Au cours de ces dernières années, un intérêt particulier a été accordé au
développement des énergies renouvelables, notamment l’énergie solaire et l’énergie éolienne.
En dépit du fait que les systèmes énergétiques associés à ces sources sont encore aujourd’hui
loin d’être compétitifs avec les systèmes classiques, il existe un certain nombre de situations
où ils sont quasiment entrain de s’imposer. C’est par exemple, le cas de petites communautés
vivant très à l’écart des réseaux de distribution d’énergie conventionnelles.
La pile à combustible, convertisseur électrochimique fonctionnant selon le principe
inverse de l’électrolyse de l’eau que Sir Wiliam Grove a mis en évidence en 1839, peut être
un des éléments de diversification des ressources énergétiques.
Par notre présente étude, nous avons considéré une source d’énergies nouvelles,
renouvelables et propres qui est la pile à combustible. Vue l’importance de l’utilisation d’une
PAC, sa caractérisation présente de grandes difficultés. La grande diversité des PAC et le
nombre de paramètres qui interviennent font que l’on ne peut donner qu’une représentation
empirique du comportement dynamique.
Nous avons fourni une modélisation des piles à combustible. Plusieurs modèles sont
nécessaires pour simuler le comportement de la PAC. Dans cette étude, nous avons présenté
les résultats de la modélisation de la cinétique électrochimique et la production électrique des
piles à combustible PEMFC alimentée directement en gaz pur (hydrogène et oxygène, nous
nous somme intéressé en premier lieu à établir la caractéristique : courant tension dans la pile
considérée isotherme à 90°C et dans son régime de fonctionnement permanent. Pour se faire,
nous avons besoin de considérer les suppositions suivantes : traitement unidimensionnel du
modèle dynamique de la pile à combustible, gaz idéal uniformément distribués : l’oxygène et
l’hydrogène, pressions constantes des gaz de la pile à combustible, l'oxydant et l’air sont
humides en supposant que la pression efficace de la vapeur d'eau à l’anode est de 50 % et
celle de cathode de 100 %, les produits des différentes réactions dans la pile à combustible
sous 100 °C sont en phase liquide, les propriétés thermodynamiques sont évaluées à la
température moyenne de la pile et les variations de cette dernière sont négligées donc
supposée constante.
La caractéristique électrique d’une pile à combustible (courant-tension) est déterminée par le
nombre de cellules en série, définissant la tension totale et par la taille de la surface active,
déterminant le courant délivré.
Les performances intéressantes de ce modèle électrique sont : faible poids, robuste, électrolyte
solide, démarrage rapide, large gamme de puissance de 1 W à 10 MW, etc. Il est donc
important de pousser encore plus loin les efforts de recherche/développement autour de cette
technologie pour pouvoir la maîtriser et étendre son application.
Enfin, au-delà des objectifs prioritaires évidents, comme la fiabilité et la durée de vie,
il peut être difficile de prévoir la façon dont les piles à combustibles seront utilisées à l'avenir:
pourra-t-on se passer du couplage de la pile avec des batteries ? Comment gérer le
refroidissement d’une PEMFC de traction ? Comment aborder la question des basses
températures et du gel ? Et beaucoup d'autres questions… . | | En ligne : | https://dl.ummto.dz/bitstream/handle/ummto/8671/SaimNabila.pdf?sequence=1&isAllo [...] | | Format de la ressource électronique : | PDF | | Permalink : | ./index.php?lvl=notice_display&id=25074 |
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Modélisation et simulation d'une pile à combustible (PEM). (2011) 
