HYDAC vetyteknologia
HYDAC on aktiivisesti mukana maailmanlaajuisessa tavoitteessa hiilineutraaliuteen sähkökäyttöihin räätälöityjen vetyratkaisujensa myötä - käytettiinpä niitä sitten kaupunki-infrastruktuurissa, teollisuudessa tai liikkuvassa kalustossa.
HYDACilta ratkaisut vetyteknologian jäähdytys-, anturointi-, ohjainyksikkö- ja kiinniketarpeisiin
HYDACin vahvuudet ovat erityisesti vedyn laadun valvonnassa, vedyn suodatuksessa, latausasemien ja muiden laitteiden hydraulisissa voimayksiköissä, ohjaus- ja jäähdytysjärjestelmissä sekä vetytankkausasemien paineanturiratkaisuissa.
HYDAC varustanut ensimmäiset vedyn tankkausasemat jo vuonna 2006
Sen jälkeen HYDACista on tullut johtava hydraulisten käyttöyksiköiden valmistaja monenlaisille kompressoreille, joilla tuotetaan tarvittava järjestelmäpaine vetytankkausasemille.
Vedyn paineistamiseen tarkoitetuilla HYDAC-hydrauliyksiköillä on muun muassa seuraavat edut: innovatiivinen suodatinkonsepti, jolla voidaan dramaattisesti pienentää hydrauliöljysäiliötä; kuormitusta tunnistava toimintaperiaate, jolla saavutetaan korkea energiatehokkuus; älykäs jäähdytys ja lämmitys energiankulutuksen vähentämiseksi; ja modulaarinen rakenne, joka vähentää suunnittelutyötä.
Vedyn laatu
HYDACilla ollaan hyvin tietoisia, että vetykäyttöisten ajoneuvojen vedyn puhtaus ja laatu ovat erittäin tärkeitä järjestelmien luotettavan toiminnan takaamiseksi.
Tämä tarkoittaa, että tankkausasemien toimittaman vedyn on oltava mahdollisimman puhdasta ilman kontaminaatiota, kun ajoneuvojen kaasutankit täytetään.
Tähän tarpeeseen HYDAC kehitti teknisen puhtauden asiantuntijana maailman ensimmäisen analyysilaitteen HYDAC PSA H70, jota voidaan käyttää hiukkasten epäpuhtauksien todentamiseen ja analysointiin SAE-standardin mukaisissa olosuhteissa.
Laitteella varmistetaan vetypolttoaineasemien jopa 700 bar paineisen kaasun tekninen puhtaus suoraan tankkauspisteessä. Laitteen teknisiä suoritusarvoja ovat: PN800 nimellispaine, virtauskapasiteetti 60 g/s sekä suodatustarkkuudet 0,2 μm ja 5 μm.
Autoteollisuuden valmistajat ja tankkausasemien tarjoajat käyttävät PSA-näytteenottolaitteita vedyn laadun tarkistamiseen asemien käynnistys- ja huoltotoimien jälkeen. Menetelmä on suoraviivainen ja antaa välittömän kuvan tilanteesta paikan päällä. HYDAC tarjoaa myös näytteenotto- ja analysointipalveluja.
PSA H70:stä saadut kokemukset ovat osoittaneet, että kaasutankkausasemille on välttämätöntä tehokas ja kestävä kaasunsuodatus, joka pystyy varmistamaan vedyn puhtauden tiukat vaatimukset.
Tuotteita vedyn suodatukseen
HYDACilla on suodatusohjelmassaan tarjolla vedyn suodatukseen seuraavia tuotteita: kaasusuodatin GF1, kaasusuodatin GF3, kaasun koalisaattorisuodatin (coalescer filter) GCF sekä kaasuhiukkassuodatin GFH. Näiden tuotteiden tekniset suoritusarvot ulottuvat 400 bar ja jopa 1050 bar paineisiin; virtausmäärät 60 g/s – 150 g/s ja 1 kg/s – 160 kg/s; ja suodatustarkkuudet välillä 0,3–250 μm.
HYDACin suodatus- ja erotusratkaisut täyttävät tiukimmatkin standardit kaikilla sovellusaloilla jopa yli 1000 bar käyttöpaineeseen asti optimaalisen runkosuunnittelun ja innovatiivisen suodatinelementtiteknologian ansiosta. Nämä seikat ovat merkittävästi vaikuttaneet vedyn tankkausasemien tekniseen puhtauteen.
HYDAC GF1 kaasusuodatin Chemicron-elementeillä
Suodatustekniikkaa H2-sovelluksiin jopa 1000 bar asti.
GF1-suodatin varmistaa vedyn teknisen puhtauden vetypolttoaineasemille enintään 1000 bar paineluokkaan asti. Erityisesti tätä sovellusta varten kehitetyn suodatinrungon ja ainutlaatuisen suodatinelementtitekniikan yhdistelmä tarjoaa parhaan mahdollisen suodatustehokkuuden.
HYDACin patentoimat Chemicron-suodatinelementit on valmistetaan ruostumattomasta teräksestä, joka ei ole sähköstaattisesti varautuvaa. Lisäksi suodatinelementin valmistuksessa ei käytetä lainkaan hartseja. Tämä tarkoittaa, että sähköstaattisten varausten syntyminen vältetään ja elementit soveltuvat hyvin aggressiivisille väliaineille, joihin kohdistuu äärimmäisiä lämpötilan vaihteluja.
Suodatinelementeissä on laskostettu rakenne, joka mahdollistaa maksimaalisen suodatuspinta-alan sekä optimaalisen liankeruukapasiteetin kompaktissa koossa. Elementin pinnalla ei tapahdu kuitujen siirtymistä ja kerrostettu suodatinrakenne varmistaa maksimaalisen huokoisuuden ja sen ansiosta pienimmän mahdollisen painehäviön.
Chemicron-metallikuitukangas tarjoaa tarkasti määritellyn suodatustarkkuuden ja maksimaalisen suodattimen eheyden. Eri suodatinkerrosten yhdistelmä estää suodatinmateriaalin pettämisen polttoaineen tankkausprosessin aikana.
Suodatinelementti voidaan vaihtaa vain muutamassa minuutissa huollon aikana irrottamatta suodatinta kaasuputkistosta.
Edut & tekniset suoritusarvot
Edut pähkinänkuoressa
- TÜV sertifioitu
- Erinomainen suodatusteho johtuen sopivasta ruostumattomasta teräksestä ja käytetystä elementtitekniikasta
- Luotettava suodatinrakenne ja hyvä suodatintarkkuus 0,1 μm asti
- Erinomainen paine-eron kesto, jopa 200 bar
- Ei sähköstaattista latausta/varautumista
- Ei hartsia
- Helppo huollettavuus ja hyvä puhtaan puolen suojaus lialta, koska putkia ei tarvitse irrottaa
- Korkea kemiallinen, mekaaninen ja lämpötilan kestävyys
- Pitkä käyttöikä –iso suodatuspinta-ala kompaktissa rakenteessa
Tekniset suoritusarvot
- Käyttölämpötila: -40 °C … +85 °C
- Nimellinen maksimi paine: 1000 bar
- Virtauskapasiteetti: 60 g/s tai 150 g/s
- Suodatinmateriaali: Ruostumaton teräskuitukangas
- Suodatustarkkuudet: 0,1 μm tai 10 μm
- Prosessiliitännät: AUTOCLAV 3/8; 9/16
Jäähdytysjärjestelmät polttokennoille, vedyn tankkausasemille ja muihin vetyteknologian sovelluksiin
HYDACilta löytyy hyvin kattava valikoima erityyppisiä komponentteja ja yksiköitä jäähdytyksen tarpeisiin: ilma- ja nestejäähdyttimet, jäähdytyslevyt, kompressorityyppiset jäähdytysyksiköt, vesiglykoli-jäähdytyspiirit, jne.
Polttokennojen osalta kannattaa huomioida, että vaikka polttokennon hyötysuhde on parempi verrattuna vaikkapa polttomoottorin (esim. dieselmoottorin) hyötysuhteeseen voimanlähteenä, tarvittava jäähdytysteho ei kuitenkaan käytännössä pienene polttokennosovelluksessa. Pikemminkin käy päinvastoin, koska esimerkiksi dieselmoottorin häviöistä suuri osa poistuu pakokaasujen mukana ympäristöön. Polttokennossa tällaista ”luonnollista” jäähdytystä ei tapahdu, vaan kennoa on aktiivisesti jäähdytettävä. Lisäksi kennon lämpötila on yleensä pidettävä huomattavasti matalammalla kuin vastaavan tehoisen dieselmoottorin ja lämpötila myös on pidettävä tarkemmin polttokennolle optimaalisella alueella, jotta kenno toimisi oikein ja tuottaisi halutun tehon. Oikeastaan olisikin parempi puhua lämpötilan hallinnasta kuin pelkästään jäähdytyksestä.
Polttokennojen jäähdytykseen ja matalamman lämpötilan saavuttamiseen HYDAC on kehittänyt innovatiivisen, ns. adiabaattisen jäähdytyksen, jossa polttokennosta ”sivutuotteena” poistuvaa vettä käytetään parantamaan jäähdyttimen tehoa.
Vedyn tankkausasemilla kaasukompressorien jäähdytysjärjestelmiä käytetään hydraulisten voimayksiköiden, kompressorien mäntien ja paineistetun vedyn jäähdyttämiseen.
ATEX-hyväksytyt ja kompaktit vesiglykoli-jäähdytyspiirit, joissa on täysin kahdennettu redundanttinen pumppuyksikkö, tarjoavat parhaan mahdollisen suorituskyvyn alhaisella melutasolla hyödyntäen innovatiivista pumppu-lohko -ratkaisua, joka on lähes huoltovapaa.
Paineanturit
HYDACin vetysovelluksiin tarkoitettu painelähetinsarja perustuu kestävään ja pitkäikäiseen ohutkalvoanturikennoon, joka hitsataan prosessiliitäntään. Tällöin prosessiliitännässä ei tarvita erillisiä tiivisteitä. Kaikki vedyn kanssa kosketuksiin joutuvat osat on valmistettu vedylle soveltuvasta ja hyväksytystä ruostumattomasta teräksestä.
Painelähetinratkaisut teollisuuden vetysovelluksiin
HYDACilla on tarjolla valikoima HDA 4400 -sarjan painelähettimiä käytettäväksi teollisuuden vetysovelluksissa, kuten kompressoreissa ja annostelijoissa. Nämä lähettimet on hyväksytty erilaisiin vetysovelluksiin myös räjähdysvaarallisessa ympäristössä, mikä mahdollistaa tuotevalikoiman käyttämisen lähes missä päin maailmaa tahansa.
ATEX- ja IECEx-tyyppihyväksytyt mallit ovat räjähdyssuojaustyypiltään joko ”luonnostaan vaarattomia” (intrinsically safe, EXi) tai "kipinöimättömiä" (non-incendive, EXn). Nämä tuotteet ovat saatavana myös kahdennettuina (redundanttisina, SIL2-luokka) versiona, jotka soveltuvat korotettua toiminnallista turvallisuutta vaativiin järjestelmiin.
Räjähdyssuojatut lähettimet yhdistävät ATEX- ja IECEx-sertifikaatin sekä cCSAus-sertifioinnin. Myös cCSAus-hyväksytyt versiot ovat saatavana räjähdyssuojaustyyppeinä "luonnostaan vaaraton" tai "kipinöimätön".
Painelähetinratkaisut liikkuvan kaluston vetysovelluksiin
Painelähetinsarja HDA 8400 on kehitetty käytettäväksi erityisesti liikkuvan kaluston sovelluksissa; esim. polttokennosähköajoneuvoissa, kuten henkilöautoissa, kuorma-autoissa ja linja-autoissa.
Tuote on sertifioitu vetykäyttöisten ajoneuvojen tyyppihyväksyntämääräysten EC 79/2009 mukaisesti. Tähän sertifiointiin on sisällytetty erilaisia vedylle hyväksyttyjä prosessiliittimiä optimaalisen liitettävyyden varmistamiseksi ko. sovelluksiin.
Jotta lähettimet olisivat helposti liitettävissä nykyaikaisiin ohjainyksiköihin, niille on saatavana kaikki tavalliset analogiset lähtösignaalityypit: 4-20 mA, 0,5-4,5 V tai 1-5 V sekä myös ratiometriset lähtösignaalit. Sähköliitännöille on saatavana laaja valikoima erilaisia liitintyyppejä ja monipuolisia, ajoneuvosovelluksissa yleisiä kaapeliratkaisuja.
Ohjaimet/kontrollerit
Hydacilta löytyy nykyään hyvin kattava valikoima myös vetysovelluksiin soveltuvia ohjainyksiköitä – ensisijaisesti liikkuvan kaluston tarpeisiin. Niitä voidaan tietenkin käyttää myös teollisuudessa esimerkiksi tankkausasemien, elektrolyysiyksiköiden sekä erilaisten suodatus- ja apuyksiköiden ohjauksen toteuttamiseen. Ohjainyksiköt ovat HYDAC-ryhmän ja TTTech-Groupin yhteisyrityksen TTControl GmbH:n toteuttamia
Uutuutena TTControl on julkaisssut ensimmäiset mallit uudesta ohjainsukupolvesta TTC2000. Sen kohokohtina mainittakoon esimerkiksi uusimman sukupolven skaalattavat AurixTM CPU keskusyksiköt, PXROS reaaliaikainen käyttöjärjestelmä, hyvin laaja valikoima liitäntöjä ja väyläarkkitehtuureja mm. CAN, Ethernet, ISOBUS, SENT, jne. TCC-ohjainyksiköistä löytyy myös kattavasti turvaluokitetut mallit SIL 2 tai PL d tasolle asti. Ohjainyksiköt ovat TÜV sertifioimia.
Kiinnikkeet
Vetysäiliötä ja polttokennoja kiinnitettäessä ja tuettaessa on huomioitava säiliöiden ja kennojen lämpötilojen muutoksista johtuvat laajenemiset ja supistumiset. Näihin tarpeisiin Hydac on kehittänyt kattavan valikoiman erilaisia vakio- ja räätälöityjä kiinnikkeitä.
Hydacin laajasta kiinnikevalikoimasta löytyy erilaisia kiinnikkeitä myös muiden komponenttien ja laitteiden kiinnittämiseen ja tukemiseen.
Uusimpana osoituksena HYDAC-kiinnikeohjelman luotettavuudesta ja käyttökelpoisuudesta kiinnikkeille on myönnetty autoteollisuuden edellyttämä IATF 16949 standardin mukainen sertifikaatti.
Erilaisia HYDAC-ratkaisuja vetyteknologian jäähdytys-, anturointi-, ohjainyksikkö- ja kiinniketarpeisiin
