Banc d'essai pour le conditionnement d'électrolyseurs
Vannes de process pour un banc d'essai entièrement automatisé – La coopération avec Albert & Hummel GmbH
Les vannes sont un élément indispensable de nombreuses installations d'essai pour les applications hydrogène, telles que les bancs d'essai entièrement automatisés pour le conditionnement des électrolyseurs. Ils exigent des propriétés telles que la résistance à la corrosion, l'étanchéité et la fiabilité. Dans l'électrolyse PEM, une membrane échangeuse de protons sert de milieu conducteur ionique entre l'anode et la cathode. Lorsque la tension est appliquée, l'eau est séparée au niveau de l'anode. De l'oxygène est produit et les protons migrent à travers la membrane vers la cathode, où ils réagissent pour former de l'hydrogène. Avant leur mise en service, les électrolyseurs doivent être testés sur banc d'essai et conditionnés. Ils sont humidifiés car les membranes ont besoin d'un certain degré d'humidité pour fonctionner correctement. Dans cette optique, Albert & Hummel GmbH a développé pour l'un de ses clients un banc d'essai entièrement automatisé pour les électrolyseurs et leurs piles. Bürkert apporte son soutien dans le domaine de la fluidique.
Eau purifiée pour le conditionnement des membranes PEM
Une bonne humidification est extrêmement importante pour optimiser les performances des membranes électrolytiques sur le banc d'essai. À cette fin, de l'eau purifiée (eau déminéralisée) est acheminée à travers le banc d'essai de l'électrolyseur dans des conditions définies. Les débits et les différents niveaux de température et de pression garantissent alors que le conditionnement souhaité ait lieu. Pendant le conditionnement, l'eau purifiée est pompée de différentes manières.à travers le banc d'essai. Un système de contrôle de dérivation garantit le débit souhaité, un échangeur thermique atteint la température nécessaire et des pompes sont responsables du niveau de pression. De nombreuses vannes assurent le remplissage et la vidange des tubes et commutent entre les différents circuits de débit de l'eau purifiée.
L'environnement de projet agile est très exigeant.
Tous les composants utilisés dans le banc d'essai doivent répondre à des exigences élevées. Les vannes, par exemple, doivent pouvoir commuter de manière fiable et rapide, s'intégrer parfaitement dans l'environnement de contrôle et ne pas se corroder lorsqu'elles entrent en contact avec de l'eau déminéralisée. Un autre facteur qui a rendu cette application plus difficile était les changements répétés apportés aux spécifications des vannes pendant le développement du banc d'essai. Cependant, le fabricant de machines spécialisées basé à Bamberg a trouvé en Bürkert un partenaire expert qui a assuré une collaboration sans faille, même dans un environnement de projet très agile. Les promesses ont été tenues et rapidement réalisées, les délais de livraison ont été respectés et un soutien constant a été apporté aux partenaires dans leur recherche commune d'une solution adaptée.
Vannes pour une commutation fiable et rapide
Aujourd'hui, le nouveau banc d'essai pour électrolyseurs comprend quatre vannes de régulation de processus équipées de têtes de commande ELEMENT (type 8802), dix vannes de processus tout ou rien (type 8801) et de nombreuses électrovannes de types 6240 et 6027.
- Plage de pression : pression nominale 25
- Acier inoxydable V4 résistant à la corrosion
- Joints pour applications avec eau purifiée
Les vannes en plastique, qui résistent bien à l'eau déminéralisée, n'ont pas pu être utilisées en raison des niveaux de pression élevés impliqués.
Les vannes de régulation de process dans des corps en acier inoxydable à débit optimisé ont déjà prouvé leur fiabilité dans de nombreuses autres zones d’application dans des conditions d'utilisation difficiles, y compris les applications à hydrogène.
- Intégration facile de modules d'automatisation à tous les niveaux de configuration : retour de position électrique optique, unités de commande pneumatiques, interface de bus de terrain intégrée
- La variante de tête de commande communique avec le régulateur de niveau supérieur via des signaux analogiques classiques
- Longue durée de vie et étanchéité grâce au presse-étoupe à joint en V auto-ajustable
- Compacité, forme à surface lisse et conduite d’air de pilotage intégrée dans le système hautement intégré composé d'une vanne et d'un module d'automatisation
Les autres vannes utilisées dans le banc d'essai de l'électrolyseur ont également fait leurs preuves dans de nombreuses applications et soutiennent le système grâce aux caractéristiques suivantes :
- Résistance à la pression/étanchéité
- Fiabilité
- Perte de pression minimale
Les vannes de régulation de process dans des corps en acier inoxydable à débit optimisé ont déjà fait leurs preuves dans de nombreuses zones d’application dans des conditions d’utilisation difficiles.
Hydrogène vert – électrolyse
L'hydrogène vert, produit par électrolyse à partir d'électricité issue de sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie solaire, hydraulique et éolienne, est l'un des éléments fondamentaux pour parvenir à une industrie énergétique durable et à la neutralité climatique. Le principe de la fonction de l'électrolyse a été découvert dès le début du XIXe siècle. Il s'agit d'un courant électrique qui décompose les composants de l'eau. Aujourd'hui, l'hydrogène peut être utilisé de différentes manières : comme source d'énergie, comme gaz de procédé et comme moyen de stockage d'énergie. Les électrolyseurs séparent l'eau en ses composants, l'hydrogène et l'oxygène.
Albert & Hummel a l'intention de collaborer à nouveau avec l'expert en fluidique sur de futurs projets. L'entreprise basée à Bamberg prévoit de développer d'autres bancs d'essai pour diverses industries qui utilisent également des fluides. Le fabricant de machines spécialisées a salué l'excellente coopération avec Bürkert et sa large gamme de vannes et de technique de mesure.