- Was ist die Hauptfunktion eines Wasserstoff-Druckregler?
- Welche Arten von Wasserstoff-Druckminderer gibt es?
- Was ist der Unterschied zwischen einem Wasserstoff-Druckminderer und einem Wasserstoff-Drucksensor, einem Drucktransmitter und anderen Druckwerten?
- Welche weltweit erforderlichen Zertifizierungen gibt es für Wasserstoff-Druckminderer, die in Wasserstoff-Brennstoffzellenanwendungen eingesetzt werden?
- Warum sind Wasserstoff Druckminderer für Brennstoffzellen so wichtig?
- Was sind die wichtigsten Leistungskriterien von Wasserstoff-Druckminderer?
- Welches sind die wichtigsten Schnittstellen zu anderen Bauteilen in einem Wasserstoffsystem?
- Ist das verwendete Material wichtig, und wenn ja, warum?
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Was ist die Hauptfunktion eines Wasserstoff-Druckregler?
Die Brennstoffzelle erfordert einen Wasserstoff Druckminderer mit einer Reihe von Merkmalen, die eine genaue und stabile Regelung unter verschiedenen Betriebsbedingungen ermöglichen. Ohne den Schutz eines hochwertigen Druckreglers können Druckspitzen möglicherweise verheerende Folgen für die Brennstoffzelle haben.
Die Beherrschung des Wasserstoffdrucks in Brennstoffzellensystemen ist von entscheidender Bedeutung für die Einführung und Verbreitung der Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie und damit für das Erreichen der globalen wirtschaftlichen Nachhaltigkeit.
Welche Arten von Wasserstoff-Druckminderer gibt es?
Obwohl die funktionalen Anforderungen oft sehr spezifisch sind, wird in der Branche allgemein zwischen Niederdruck-Wasserstoffreglern und den weit verbreiteten Hochdruck-Wasserstoff Druckminderer unterschieden.
Aber unterschiedliche Wasserstoffanwendungen erfordern unterschiedliche Lösungen, und so wurde bereits eine wachsende Palette von Optionen entwickelt, um mit der Nachfrage Schritt zu halten!
Druckregler können in zwei grundlegende Gruppen eingeteilt werden:
- Vorwärtsdruckminderer für Wasserstoff
- Wasserstoff-Gegendruckregler
Vorwärtsregler reduzieren hohe Eingangsdrücke auf niedrigere Ausgangsdrücke, und umgekehrt ist ein Gegendruckregler speziell für die Regelung von Eingangsdrücken konzipiert.
Innerhalb dieser beiden Kategorien gibt es dann noch zahlreiche Merkmale, die Wasserstoffdruckregler voneinander unterscheiden.
Wasserstoffleitungsdruckregler halten einen konstanten Arbeitsdruck im System aufrecht, während kolbengesteuerte Druckregler Eingaben in Druckanpassungen innerhalb des Systems umsetzen.
Leichte Materialien wie Aluminium können verwendet werden, um das Gewicht des Reglers bei Anwendungen, bei denen dies für die Leistung entscheidend ist, zu minimieren. Zweistufige Druckminderer sind hilfreich, wenn eine extrem genaue Druckregelung erforderlich ist. Es gibt auch Umstände, unter denen Durchflussraten wichtig sind, z. B. bei Wasserstofftankstellen, um die Betankungszeiten zu minimieren.
Was ist der Unterschied zwischen einem Wasserstoff-Druckminderer und einem Wasserstoff-Drucksensor, einem Drucktransmitter und anderen Druckwerten?
Drucksensoren, Transmitter usw. messen den Druck eines Systems, während ein Wasserstoff Druckminderer ein Druckreduzierventil ist, dessen Hauptfunktion darin besteht, einen hohen Eingangsdruck auf einen für eine Brennstoffzelle nutzbaren Leitungsdruck zu reduzieren.
Welche weltweit erforderlichen Zertifizierungen gibt es für Wasserstoff-Druckregler, die in Wasserstoff-Brennstoffzellenanwendungen eingesetzt werden?
Die TPED 2010/35/EU-Zertifizierung ist für Anwendungen erforderlich, die die Beförderung von Druckgeräten, einschließlich Gasflaschen und deren Ventilen, betreffen, während die EC79-Zulassung die kommerzielle Verwendung von Wasserstoffdruckreglern in Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen abdeckt.
Warum sind Wasserstoff-Druckregler für Brennstoffzellen so wichtig?
Ohne den Regler würde der Hochdruck-Wasserstofftank den Wasserstoff mit einem Druck abgeben, der die Brennstoffzelle irreparabel beschädigen würde. Um noch einen Schritt weiter zu gehen, muss der Regler zuverlässig und wiederholt sehr stabile Ausgangsdrücke liefern, um die Brennstoffzelle vor Druckspitzen zu schützen – diese können ebenso verheerende Folgen für die Brennstoffzelle haben.
Was sind die wichtigsten Leistungskriterien von Wasserstoff Druckminderer?
Brennstoffzellen sind sehr empfindliche Geräte, bei denen die Druckanforderungen für den Verbrauch endlich sind. Oft kann der eingestellte Druck nicht über +/- 1 bar hinaus variieren, so dass der Wasserstoffdruckregler genau genug sein muss, um einen konstanten Einstelldruck aufrechtzuerhalten, was der Grund dafür ist, dass sich ausgeglichene Konstruktionen bei Wasserstoffanwendungen bewährt haben.
Darüber hinaus haben Wasserstofftankstellen oft Leistungskriterien, die sich darauf beziehen, wie schnell ein Fahrzeug betankt werden kann, um es dem Kunden bequem zu machen. Der Durchflussbedarf liegt derzeit bei 60 g/s, aber in Zukunft werden es 120 g/s und sogar 300 g/s sein!
Dies wird durch neue Konstruktionen erreicht, die zu gegebener Zeit auf den Markt kommen werden, wie z. B. der neu gestaltete Wasserstoffdruckregler Pressure Tech RF1034. Die Spezifikationen für diesen Regler sehen einen CV von 0,5 vor, um der Nachfrage nach schnellerer Betankung gerecht zu werden und gleichzeitig die geforderten Standards einzuhalten.
Welches sind die wichtigsten Schnittstellen zu anderen Bauteilen in einem Wasserstoffsystem?
Die Schnittstellen von Wasserstoff Druckminderer variieren je nach Anwendung. Regler wie der Pressure Tech LW351 werden direkt auf eine H2-Flasche montiert, während das CV414-Flaschenventil aufgrund der Vorteile beim Nachfüllen und der Sicherheit dazwischen montiert wird. Alternativ (und häufiger) werden die Regler mit Hilfe von Fittings, die an unsere NPT-, SAE- und MP-Gewinde angeschlossen werden, in eine Leitung eingebunden. In einem normalen Brennstoffzellensystem befindet sich der Wasserstoffzylinder vor und die Brennstoffzelle hinter dem Regler.
Ist das verwendete Material wichtig, und wenn ja, warum?
Ja, natürlich. Für Anwendungen unter 690 bar werden Edelstahl oder Aluminium verwendet. Aluminium wird dort eingesetzt, wo das Gewicht für den Kunden ein wichtiger Faktor ist, da es ein Metall mit geringerer Dichte ist. Oberhalb von 690 bar ist 660er Edelstahl aufgrund der besseren mechanischen Eigenschaften bei höheren Drücken das Material der Wahl. Bei Wasserstoff ist die Materialauswahl noch wichtiger, da Metalle wie 17-4 PH Edelstahl wegen der Gefahr der Wasserstoffversprödung nicht verwendet werden können.
Inhaltbeigetragen von Pressure Tech
Pressure Tech ist ein britischer Hersteller und wurde im Jahr 2000 vom Eigentümer Steve Yorke-Robinson gegründet. Wir sind heute weltweit für die Herstellung von hochwertigen Druckreglern bekannt. Im Jahr 2017 haben wir mit der Entwicklung unseres leichten Druckreglers LW351 für UAV-H2FC-Drohnen begonnen, unsere Produktpalette auf den Wasserstoff-Brennstoffzellenmarkt auszuweiten. Seitdem haben wir einen EC79-zugelassenen Regler für Wasserstoffbusse und -lastwagen, ein TPED-zugelassenes Flaschenventil für Wasserstoffgasflaschen und ein komplettes Sortiment an Druckreglern für Materialtransportanwendungen, Personenfahrzeuge und Tankstellen hinzugefügt.
Letzte Aktualisierung: 15.1.2023