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Etude et dimensionnement d x27 une installation solaire de production d x27 hydrogene

ETUDE ET DIMENSIONNEMENT D ? UNE INSTALLATION SOLAIRE DE PRODUCTION D ? HYDROGENE H Abdi N Ait Messaoudene M Omari Y Bekhta Département de mécanique Université de Blida route de soumaa Blida B P Tél fax Abdih yahoo fr laboratoire des Applications Energétique de l ? Hydrogène Département de mécanique Université de Blida RESUME Le but de ce travail est d ? étudier et de dimensionner une installation solaire de production d ? hydrogène Il s ? agit principalement de déterminer le besoin en hydrogène pour faire fonctionnée une pile à combustible de type PEMFC de Watts de puissance Nous avons établi un modèle mathématique qui permet de dimensionner les éléments principaux de l ? installation de production d ? hydrogène en introduisant les caractéristiques techniques nécessaires ainsi que les paramètres météologiques du site Une fois le modèle est établi nous avons e ?ectué une étude comparative de deux installations dans la première l ? hydrogène produit par l ? électrolyseur alimente directement la pile à combustible option à utilisation directe alors que dans la deuxième l ? hydrogène est stocké avant l ? utilisation option avec stockage Une comparaison du coût de chacune des deux installations a été faite Mots clés Energie solaire hydrogène PEM Electrolyseur PV INTRODUCTION L ? objectif de ce travail est de déterminer les besoins en hydrogène d ? une pile à combustible de type PEMFC de Watts de puissance pour un fonctionnement en essais de quatre heures par jour pour arriver à la ?n à dimensionner les éléments d ? une installation solaire de production d ? hydrogène par électrolyse Le système que nous avons étudié est composé d ? un générateur solaire un électrolyseur pour la production d ? hydrogène une unité de stockage des gaz une pile à combustible de type PEMFC de W de puissance Dans ce système le champ photovolta? que alimente en charge électrique l ? électrolyseur ce dernier produit de l ? hydrogène et l ? oxygène qui seront stockés et par la suite consommés par la pile à combustible L ? étude doit être menée pour deux options d ? utilisation avec et sans stockage Puis on dimensionne les éléments du système La ?gure montre le système avec option de stockage alors que la ?gure montre le système à utilisation directe Fig Présentation générale du système avec stockage Fig Présentation générale du système En utilisation directe de H C MODELISATION MATHEMATIQUE Le modèle mathématique proposé permet de déterminer les grandeurs physiques caractérisant chaque élément de l ? installation de production d ? hydrogène Pile à combustible PEFMC Les ux d ? hydrogène et d ? oxygène consommés par une pile à combustible sont directement proportionnels au courant délivré le ux molaire est donné par l ? équation suivante Fgaz nc ? I n? F ? F Avec Fgaz ux de gaz mol s- nc nombre de cellules I intensité de l ? appareil A F rendement faradique n nombre de moles d ? électrons échangées par mole