Analysis and comparison of innovative PEMFC systems coupled with an ASHP for space heating in cold climates
Notice bibliographique
Résumé
In this study, two integrated systems are proposed and analysed: an air source heat pump (ASHP) coupled with either high-temperature proton exchange membrane fuel cells (HT-PEMFCs) or low-temperature proton exchange membrane fuel cells (LT-PEMFCs), where the exhaust gases from the PEMFCs are used to increase the external air temperature to the evaporator of the ASHP. The objective is to understand how the proposed systems behave in a cold climate region and determine which of the systems is better to couple with an ASHP for domestic space heating purposes in a cold climate. The novelty of the work lies in the idea of recovering heat from the exhaust gases from the fuel reformer and PEMFCs and mixing them with external air, before sending it to the ASHP as the inlet air. Grey-box models are employed to model the PEMFCs, whereas the hypothesis of the chemical equilibrium of reacting species is considered in the reformer model. Steady state analyses are considered to understand the performances of the proposed systems compared to two different types of furnaces: high-efficiency and mid-efficiency ones. The results indicate that the HT-PEMFCs are the best for the case studied here, with performances up to 100% greater than the mid-efficiency furnace and up to 63% more than the high-efficiency one. A scenario analysis on a simple pay back is also carried out, and the return on the investment costs in the 2024 scenario is about 24 years if compared to the high efficiency furnace and 14 if compared to the mid-efficiency one, whereas the corresponding numbers are 19 and 11 years, respectively, for the 2030 scenario.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».