Сутегі отын ұяшықтары жүйесінің құрамдас бөліктері

Реактордың қалыпты жұмысын қамтамасыз ету үшін сутегі отын ұяшықтары жүйесіне сутегімен жабдықтау жүйесінің, суды басқару жүйесінің, ауа жүйесінің және басқа да сыртқы қосалқы жүйелердің ынтымақтастығы қажет. Тиісті жүйе құрамдастарына сутегі айналмалы сорғы, сутегі бөтелкесі, ылғалдандырғыш және ауа компрессоры кіреді. Отын жасушалары жұмыс істеп тұрған кезде көп су шығарады. Судың тым төмен мөлшері протонның берілуіне жол бермейтін «құрғақ пленка» деп аталатын құбылысты тудырады. Судың шамадан тыс мөлшері кеуекті ортада газдың диффузиясына кедергі келтіретін «батпақтылыққа» әкелуі мүмкін, нәтижесінде реактордың шығыс кернеуі төмен болады. Катод жағынан анодқа енетін қоспа газының (N2) жиналуы сутегі мен катализатор қабатының байланысына кедергі жасайды, нәтижесінде жергілікті «сутегі ашығуы» және химиялық коррозия пайда болады. Сондықтан судың балансы PEM сутегі отын элементтерінің реакторының қызмет ету мерзімі үшін үлкен маңызға ие. Шешім реакторға газды тазарту, сутегін қайта пайдалану, сутекті ылғалдандыру және басқа да функцияларды орындау үшін сутегі айналымы жабдығын (айналмалы сорғы, инжектор) енгізу болып табылады.

Сутегі айналмалы сорғы жұмыс жағдайына сәйкес нақты уақыт режимінде сутегі ағынын басқара алады және сутегін пайдалану тиімділігін арттырады. Дегенмен, «сутегінің мортырауы» сутегі мен судың әсерінен болатын ортада оңай болады. Төмен температурадағы мұздату құбылысы жүйенің қалыпты жұмыс істемеуіне әкелуі мүмкін. Сондықтан сутегі айналмалы сорғы суға төзімді, тұрақты шығу қысымы және майсыз өнімділікке ие болуы керек, оны дайындау қиын және өндіру қымбат. Сондықтан бір эжектор мен қос эжектордың схемалары жасалды. Біріншісі жоғары/төмен жүктеме, жүйені іске қосу-тоқтату, жүйенің ауыспалы жүктемесі және басқа жұмыс жағдайларында жұмыс үрдісінің тұрақтылығын сақтау оңай емес, ал екіншісі әртүрлі жұмыс жағдайларына бейімделе алады, бірақ күрделі құрылымға және күрделі басқаруға ие [18]. Сондай-ақ параллельді кейбір эжектор және сутегі айналмалы сорғы бар, эжектор плюс айналма сутегі айналмалы сорғы схемасы, сондай-ақ айқын артықшылықтары мен кемшіліктері бар. 2010 жылы американдық технологиялық консалтингтік компания болашақ сутегі циклінің жабдығының даму бағытын білдіретін айдалған сутекті (анодты ылғалдандырғышсыз) ылғалдандыру үшін қайтарылған пайдаланылған газды пайдаланатын сутегі айналымы жүйесінің жобасын ұсынды.

Сутегі отын ұяшық жүйесіндегі ауа компрессоры реактордың қуат тығыздығына сәйкес келетін тотықтырғышты (ауаны) қамтамасыз ете алады. Оның артықшылығы жоғары қысым қатынасы, шағын көлем, төмен шу, үлкен қуат, майсыз және ықшам құрылым. Кәдімгі борттық отын ұяшығы ауа компрессорының центрифугалық, бұрандалы, айналдыру және т.б. түрлері бар. Қазіргі уақытта бұрандалы ауа компрессорлары кеңінен қолданылады, бірақ орталықтан тепкіш ауа компрессорлары жақсы герметикалық, ықшам құрылым, шағын діріл және жоғары энергияны түрлендіру тиімділігіне байланысты қолдану перспективаларына ие. Ауа компрессорының, подшипниктің, қозғалтқыштың негізгі құрамдас бөліктерінде тығырықтық технология, төмен баға, үйкеліске төзімді жабын материалы да дамудың назарында. General Electric, United Technologies, Prager Energy, Германияның Xcellsis, Канаданың Ballard Power Systems және Жапонияның Toyota Motor Corporation компанияларында ауа компрессорларының коммерциялық өнімдері бар.