Gambar 2.24 Contoh motor yang digerakkan turbocompresor untuk Sel bahan bakar PEM.
Sumber : Colleen Spiegel, 2008 Dimana T
2
adalah temperatur isentropik dan gamma adalah ratio dari kapasitas panas spesifik dari gas, C
P
C
v
. Kerja aktual yang dikerjakan sistem adalahSumber : Colleen Spiegel, 2008 :
2- 35
Dimana m adalah massa dari gas yang telah di kompres laju aliran udara,gs, T
1
dan T
2
adalah temperatur keluar dan masuk dan Cp adalah panas spesifik pada tekanan konstanJgK. Efisiensi adalah ratio perbandingan dua
usaha Sumber : Colleen Spiegel, 2008: dan
2- 36
Perubahan temperatur yang terjadi pada proses kompresi akhir dapat dicari mengunakan persamaanSumber : Colleen Spiegel, 2008 :
2- 37
makaSumber : Colleen Spiegel, 2008 : ̇
2- 38
Banyak kompresor yang di produksi secara komersial, dan dalam perancangan sistem sel bahan bakar, faktor-faktor yang paling penting untuk dicermati adalah
suhu, tekanan, tipe gas yang digunakan, kehandalan, efisiensi, dan material non- korosi.
2.8.1.4 Turbin
Pada sistem sel bahan bakar bertekanan, gas keluaran biasanya hangat dan bertekanan. Gas panas dari sel bahan bakar ini dapat digunakan untuk kerja
mekanik melalui pengunaan turbin. Energi ini dapat digunakan untuk mengkompres udara. Sebagai contoh sistem turbokompressor yang ditunjukkan
Universitas Sumatera Utara
gambar 2.24. Efisiensi turbin menunjukkan apakah dapat disatukan dengan sistem sel bahan bakar.
Seperti halnya kompresor dan kipas, efisiensi turbin dapat dicari mengunakan persamaan dibawah iniSumber : Colleen Spiegel, 2008
:
⁄
2- 39
Dengan mensubstitusikan persamaan yang benar, maka efisiensi menjadiSumber : Colleen Spiegel, 2008:
2-40 Dimana
c
adalah ratio antara kerja aktual dan kerja isentropik ideal diantara P
1
dan P
2
. Temperatur pada akhir dari perluasanekspansi adalahSumber : Colleen Spiegel, 2008
: 2-
41 Daya turbin dapat dicari mengunakan persamaan yang sama dengan kompresor
Sumber : Colleen Spiegel, 2008: ̇
2- 42
̇ 2-
43 Berdasarkan ketidakefisienan kompresi dan proses ekspansi, turbin hanya
dapat mengerakkan sebagian kerja yang dibutuhkan oleh sistem komponen yang lain. Jika temperatur pembuangan uap tinggi, maka turbin dapat mengerakkan
semua daya yang dibutuhkan oleh subsistem sel bahan bakar yang lain.
2.8.1.5 Pompa sel bahan bakar
Pompa seperti halnya blower, kompresor, dan kipas, adalah salah satu komponen yang paling penting pada perencanaan sistem sel bahan bakar.
Komponen ini dibutuhkan untuk mengerakkan bahan bakar, gas, dan kondensat ke sistem, dan juga faktor penting yang menentukan efisiensi sistem sel bahan bakar.
Universitas Sumatera Utara
Ukuran Sel bahan bakar PEM yang kecil-sedang untuk aplikasi portable memiliki tekanan balik sekitar 10 kPa. Ini terlalu besar untuk kipas sentrifugal, seperti yang
telah disebutkan sebelumnya. Memilih pompa yang benar dalam aplikasi sel bahan bakar cukup penting.
Seperti pada kipas, blower dan kompresor, faktor yang perlu diperhatikan adalah efisiensi, kehandalan, material non-korosi dan kemampuan bekerja dengan
temperatur, tekanan dan laju aliran yang diinginkan pada sistem sel bahan bakar. Pompa dengan efisiensi yang tinggi dengan dengan kecepatan motor yang tinggi
dapat meningkatkan efisiensi sel bahan bakar dan sistem. Persamaan yang menunjukkan performansi pompa adalah sama dengan performansi kipas.
Universitas Sumatera Utara
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian sel bahan bakar jenis Polymer Electrolyte Membrane dilakukan di laboratorium Teknik Pendingin USU Fakultas Teknik Sumatera Utara,
kemudian dilakukan set up terhadap sel bahan bakar agar dapat dioperasikan.
3.1 Peralatan pengujian
