"Esta práctica recomendada está destinada a servir como un procedimiento de verificación del diseño y no como un procedimiento de calificación del producto. Puede usarse para verificar las especificaciones de diseño o las afirmaciones del proveedor. Procedimientos de prueba, métodos y definiciones para el desempeño del subsistema procesador de combustible (FPS) de Se proporciona un sistema de celda de combustible (FCS). Los subsistemas de procesador de combustible (FPS) incluyen todos los componentes necesarios en la conversión del combustible de entrada y el oxidante en una corriente de gas producto rica en hidrógeno adecuada para su uso en celdas de combustible. El rendimiento del subsistema de procesador de combustible incluye evaluar las entradas de energía del sistema y las salidas útiles para determinar la eficiencia de conversión de combustible y, cuando corresponda, la efectividad térmica general. Cada una de estas caracterizaciones de rendimiento se determinará con una incertidumbre de menos del ??2% del valor. El método permite la evaluación del combustible subsistemas de procesador para dos casos generales:
•Comparar procesadores de combustible con diferentes diseños (por ejemplo, reformado por oxidación parcial catalítica, reformado autotérmico o reformado con vapor) sobre una base común donde no se ha identificado ningún diseño de sistema de celda de combustible específico. ? Evaluar el rendimiento de un procesador de combustible específico en el contexto de un diseño de sistema de pila de combustible específico. Este documento se aplica a todos los subsistemas de procesador de combustible para aplicaciones de transporte, independientemente del tipo de procesador de combustible @ tipo de celda de combustible @ salida de energía eléctrica @ salida térmica @ o la aplicación del sistema (propulsión o unidad de energía auxiliar (APU)). Por ejemplo, los subsistemas de procesamiento de combustible asociados con el intercambio de protones, las pilas de combustible de carbonato fundido y de óxido sólido pueden diferir debido a los requisitos de las propias pilas de combustible. Se evalúa el rendimiento del subsistema procesador de combustible@ y del preprocesador, si corresponde@. Se puede evaluar un ""sistema"" procesador de combustible independiente o incluso el reactor primario (por ejemplo, reactor autotérmico de oxidación parcial o reformado con vapor) de un subsistema procesador de combustible que normalmente estaría integrado en un sistema de pila de combustible. El procesador de combustible junto con el preprocesador (si es necesario) convierte el combustible (gasolina u otro hidrocarburo líquido) en un gas reformado que consiste principalmente en H2@ CO@ CO2@ H2O y N2 (si se usa aire). Después del subsistema procesador de combustible, el gas reformado normalmente contiene sólo trazas de componentes que contienen carbono superiores a C1. El FPS se evaluaría en una instalación de prueba diseñada para evaluar un componente independiente en lugar de una parte del reformador, como un catalizador específico o un diseño de recipiente particular. Se puede utilizar cualquier combustible acordado mutuamente por las partes de la prueba, como 1) gasolina de pura destilación (gasolina reformulada EPA Fuel-CARB Tier II @ 30 ppm de azufre)@ o 2) metanol o 3) combustible de hidrocarburos como el iso- octano@ nafta@ diésel@ gas natural licuado (GNL) o GLP (propano)@ etc. Los procedimientos proporcionan una evaluación puntual del rendimiento del subsistema procesador de combustible. Se incluyen el rendimiento en estado estable y transitorio (arranque y seguimiento de carga). Se proporcionan métodos y procedimientos para realizar e informar pruebas del procesador de combustible, incluida la instrumentación que se utilizará, técnicas de prueba y métodos para calcular e informar los resultados. Se definen los límites para el ingreso de combustible y oxidantes, el ingreso de energía secundaria y la producción neta de energía. Se proporcionan procedimientos para medir la temperatura@presión@flujo y composición del combustible de entrada@potencia eléctrica y salida térmica en los límites. Se proporcionan procedimientos para determinar las medidas de rendimiento de FPS, como la eficiencia del procesador de combustible y la eficiencia del gas frío con una carga nominal o cualquier otra condición de estado estable. Se proporcionan métodos para corregir los resultados de las condiciones de prueba a las condiciones de referencia. Las unidades SI se utilizan en todo el documento de práctica recomendada. Limitaciones del procedimiento de prueba Las medidas de desempeño incluidas en este documento son consistentes con las convenciones generalmente aceptadas. La eficiencia, por ejemplo, se basa en el hidrógeno (o hidrógeno y monóxido de carbono en el caso de las pilas de combustible de óxido sólido) producido o consumido dividido por el combustible alimentado. Esta convención para la eficiencia del procesador de combustible no es consistente con una definición termodinámica estricta de eficiencia térmica basada en un balance riguroso de energía y materiales. Sobre la base de esta convención, la práctica recomendada proporciona un método para evaluar los subsistemas de procesador de combustible en función de diferentes diseños o diferentes alcances (por ejemplo, compresión de aire o bombeo de combustible incluidos o excluidos). Se proporciona un enfoque basado en ASME PTC 50 que permite a los participantes en la prueba ajustar las eficiencias de los sistemas que operan en condiciones distintas a las de referencia durante una prueba de rendimiento. En su aplicación más simple, el enfoque permite al usuario corregir las medidas de desempeño de manera consistente sin tener que identificar un sistema de celda de combustible específico o hacer suposiciones sobre el desempeño de otros subsistemas. Si el usuario tiene esta información, el enfoque permite correcciones para eficiencias de otros subsistemas o componentes (por ejemplo, compresión/expansión de oxidante, bomba de agua o bomba de combustible). Se incluyen términos que corrigen la energía de compresión para otras ineficiencias en el sistema, como la ineficiencia del acondicionador de energía o la ineficiencia de la conversión eléctrica/mecánica. Los valores para estos términos pueden 1) proporcionarse con base en el diseño de un sistema específico@ 2) estimarse con base en valores típicos para este tipo de procesos de conversión de energía@ o 3) omitirse de las expresiones y resultados reportados sobre una base de compresión ideal. La opción 3 introduce el menor error en el valor de eficiencia informado. La opción 3 también sería el enfoque que usaría el usuario si quisiera usar la eficiencia de FPS medida en la expresión para la eficiencia general del sistema de celda de combustible que se proporciona a continuación. En otras palabras, los cálculos para respaldar la determinación de la eficiencia de FPS según lo dispuesto en el documento de prácticas recomendadas se reducen a una forma que es adecuada para su incorporación en la expresión generalmente aceptada. Se identifican las siguientes limitaciones adicionales: a. Excluye la evaluación de desempeño durante el ciclo de conducción del Programa Federal de Conducción Urbana (FUDS). El rendimiento durante el ciclo de conducción FUDS se deja para evaluación a nivel del vehículo. Se incluye una prueba transitoria para evaluar la respuesta del sistema al cambio gradual en la demanda de insumos. b. Se supone que el componente se proporciona en su forma final, es decir, aislado, conexiones de entrada para recibir combustible, vapor o aire (si es necesario) y conexiones de escape para ventilar el gas reformado hacia la chimenea o la campana. C. Excluye azufre superior a 30 ppm como se describe anteriormente. Se supone que los impactos del azufre u otros contaminantes como los cloruros se abordarán mediante una prueba de ciclo de vida separada para evaluar el desempeño a largo plazo. d. Excluye la consideración de muestreo de fabricantes para producción. mi. Supone que las partes que realizan la prueba desarrollan y acuerdan las especificaciones para el acondicionamiento del catalizador. F. Excluye pruebas de supervivencia, es decir, inclinación, vibración, condiciones ambientales extremas. Estas pruebas estándar se desarrollarán en una fecha posterior. gramo. No aborda pruebas de rendimiento para componentes específicos como reactores de cambio o intercambiadores de calor. h. Excluye pruebas de factores ambientales como la inclinación. i. Excluye pruebas de factores humanos como la acústica, el ruido, la vibración y la dureza. j. Pretende ser una prueba puntual y, por lo tanto, no aborda estudios sobre el envejecimiento ni la vida. k. Excluye pruebas de desempeño para evaluar la confiabilidad. l. Excluye la discusión sobre seguridad general. La seguridad del sistema de pila de combustible está cubierta por el documento J2578. Se abordan las preocupaciones y precauciones de seguridad exclusivas del FPS. metro. Excluye la evaluación del desempeño a nivel del vehículo (eficiencia@aceleración@emisiones@etc.). norte. Excluye contaminación. o. Excluye caracterización de emisiones. pag. No evalúa el desempeño sobre la base de ningún costo. Un ejemplo de un contaminante del combustible que probablemente tenga un efecto acumulativo en el rendimiento de algunos sistemas es el azufre (según lo determinado por ASTM D 129@ D 1266@ D 1552@ D 2427 o D 5453). Otro es el cloro, pero hay muchos otros que pueden afectar el rendimiento del sistema a través de la degradación del catalizador. Por estas razones, la composición y calidad del combustible tienen implicaciones que van mucho más allá de los simples valores caloríficos y mucho más allá de las implicaciones para otros tipos de convertidores de energía. No se considera la degradación del rendimiento a largo plazo debido a la presencia de contaminantes en el combustible. Justificación No aplicable."
SAE J2616-2005 Historia
2011SAE J2616-2011 Prueba del rendimiento del subsistema procesador de combustible de un sistema de pila de combustible automotriz
2005SAE J2616-2005 Prueba del rendimiento del subsistema procesador de combustible de un sistema de pila de combustible automotriz