Testbænk til konditionering af elektrolysatorer

Ventiler er en uundværlig del af mange testfaciliteter til brintapplikationer, såsom fuldautomatiske testbænke til konditionering af elektrolysatorer. De kræver egenskaber som korrosionsbestandighed, tæthed og pålidelighed. I PEM-elektrolyser fungerer en proton-udvekslings-membran som et ionisk ledende medium mellem anoden og katoden. Ved spændingspåføring spaltes vandet ved anoden. Der produceres ilt, og protonerne vandrer gennem membranen til katoden, hvor de reagerer for at danne brint. Inden opstart skal elektrolysatorerne testes på testbænken og konditioneres. De er fugtige, fordi membranerne har brug for en vis grad af fugt for at fungere korrekt. Med dette in mente har Albert & Hummel GmbH udviklet en fuldautomatisk testbænk til elektrolyse-stakke for én af sine kunder. Bürkert yder støtte for alt, hvad angår væsker.

Vidste du det?

• Albert & Hummel har i over 30 år ydet særlig ekspertise inden for specialiseret maskinkonstruktion og udvikling af skræddersyede automatiserings- og kontrolløsninger
• Base i Bamberg i Tyskland
• Der er ligeledes fokus på test og produktion af innovative energi- og fremdriftssystemer

Renset vand til konditionering af PEM-membraner

God befugtning er yderst vigtig for at optimere elektrolytmembranernes ydeevne på testbænken. Hertil tilføres renset vand (demineraliseret vand) gennem elektrolysatorens testbænk under definerede betingelser. Volumenflowet samt forskellige temperatur- og trykniveauer sikrer derefter, at den ønskede konditionering finder sted. Under konditionering pumpes det rensede vand gennem testbænken på forskellige måder. Et bypass-kontrolsystem sikrer, at det ønskede volumenflow opnås, en varmeveksler opnår den nødvendige temperatur, og pumperne er ansvarlige for trykniveauet. Adskillige ventiler sørger for at fylde og tømme rørene og skifter mellem de forskellige flowveje i det rensede vand.

Agile projektmiljøer stiller store krav

Alle komponenter, der anvendes i testbænken, skal opfylde høje krav. Ventilerne skal for eksempel kunne omskiftes hurtigt og pålideligt, integreres godt i kontrolmiljøet og må ikke korrodere ved kontakt med demineraliseret vand. En anden faktor, der gjorde denne anvendelse vanskeligere, var de gentagne ændringer af ventilspecifikationerne under udviklingen af testbænken. Dog fandt den Bamberg-baserede specialmaskinproducent, at Bürkert fungerede som en kompetent partner, hvilket skabte et gnidningsløst samarbejde selv i et meget agilt projektmiljø. Løfter blev holdt og hurtigt opfyldt, leveringsfrister blev overholdt, og der blev konsekvent ydet støtte under processen, hvor partnerne sammen skulle finde en passende løsning.

Ventiler til pålidelig og hurtig omskiftning

I dag har den nye elektrolysatortestbænk 4 reguleringsventiler med ELEMENT-styretoppe (Type 8802)10 tænd/sluk procesventiler (Type 8801) og adskillige magnetventiler af Type. 6240 og 6027.

• Trykområde: PN 25
• Korrosionsbest. V4 rustfrit stål
• Tætninger v/anvendelser af renset vand

Plastikventiler, der modstår demineraliseret vand, kunne ikke anvendes pga. de høje trykniveauer.

Reguleringsventilerne i flowoptimerede ventilhuse af rustfrit stål har vist sig pålidelige i mange andre anvendelsesområder under vanskelige anvendelsesforhold, fx brintanvendelser.

• Nem integration af automatiseringsmoduler på alle konfigureringsniveauer: elektrisk optisk positionsindikator, pneumatisk aktivering, integreret feltbusgrænseflade
• Styretopvarianten kommunikerer med styringen på det højere niveau via klassiske analoge signaler
• Lang levetid og tæthed takket være den selvjusterende tagmanchet-stopbøsning
• Kompakt, glat overfladedesign og integreret styreluftføringer i det højt integrerede system, der består af en ventil og et automatiseringsmodul

Andre ventiler, der anvendes i elektrolysatortestbænken, har også bevist deres værd i mange anvendelser og understøtter systemet med følgende funktioner:

• Trykfast og væsketæt
• Pålidelig
• Så lidt tryktab som muligt

Reguleringsventilerne i flowoptimerede ventilhuse af rustfrit stål har allerede vist sig pålidelige i mange andre anvendelsesområder under vanskelige anvendelsesforhold.

Grøn brint – elektrolyse

Grøn brint er brint, der produceres ved elektrolyse vha. elektricitet fra vedvarende energikilder som sol-, vand- og vindenergi, og det er en af de vigtigste byggesten for at opnå en bæredygtig, klimaneutral energiindustri. Det funktionelle princip for elektrolyse blev opdaget helt tilbage i begyndelsen af det 19. århundrede. Det involverer en elektrisk strøm, der nedbryder vandets komponenter. I dag kan brint anvendes på mange forskellige måder: som energikilde, procesgas og energilagringsmedium. Elektrolysatorer spalter vand i dets komponenter, brint og ilt.

Albert & Hummel har til hensigt til igen at samarbejde med væskeeksperter på fremtidige projekter. Den Bamberg-baserede virksomhed planlægger at udvikle yderligere testbænke til forskellige industrier, der også involverer væsker. Den specialiserede maskinproducent roste det fremragende samarbejde med Bürkert og dets brede udvalg af ventiler og måleteknologi.