Silenciador para pilas de combustible

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¿Qué es un silenciador de pila de combustible?

El silenciador de la pila de combustible desempeña un papel importante para garantizar la operatividad general de todo el sistema de pila de combustible. También conocidos como filtros silenciadores para compresores y sopladores de pilas de combustible, o silenciadores de filtro de aire catódico, estos conjuntos generalmente se integran en el sistema de filtración diseñado para limpiar el aire de admisión de contaminantes nocivos. Los requisitos de diseño a menudo estipulan la colocación muy cerca del puerto de admisión del soplador o compresor, lo que requiere una mitigación del ruido generado en el conducto de admisión. La atenuación acústica en los diseños de silenciadores de banda ancha se logra utilizando sofisticados arreglos de deflectores que plantean un impedimento mínimo al flujo de aire de admisión y/o materiales de amortiguación fibrosos o porosos que absorben el sonido. Un concepto de filtro modular permite una rápida integración en cualquier diseño e instalación de pila de combustible, eliminando la necesidad de un trabajo de desarrollo extenso y que requiere mucho tiempo para cualquier aplicación específica.

¿Por qué son tan importantes los silenciadores de filtro para los sopladores de pilas de combustible?

Aunque el proceso químico de generación de electricidad en un sistema de pilas de combustible es completamente silencioso, la reducción del ruido de otros componentes, como los ventiladores o las bombas de vacío, cobra cada vez mayor importancia, también en los campos de aplicación de la tecnología de pilas de combustible. Para minimizar el nivel de ruido tanto en soluciones móviles como estacionarias, suele ser suficiente utilizar silenciadores que utilizan materiales aislantes para cancelar una amplia gama de frecuencias. De esta manera, los sistemas de pilas de combustible se pueden utilizar en cualquier entorno sin sobrecargar de ruido a los empleados ni al medio ambiente.

¿Cómo funcionan los silenciadores para sistemas de pilas de combustible?

a) Silenciadores reactivos

Los silenciadores industriales reactivos están equipados con múltiples cámaras y tubos perforados. Esto conduce a una redirección de las ondas sonoras y las refleja de vuelta a la fuente del sonido, lo que reduce el volumen del ruido. Este tipo de silenciador de pila de combustible no contiene aislamiento acústico y, en su lugar, atenúa el sonido principalmente mediante la dispersión y el reflejo de las ondas sonoras. Este tipo de silenciadores son de uso general para máquinas de velocidad fija, como generadores y sopladores. Son más adecuados para máquinas que producen tonos puros y sonidos con frecuencias bajas a medias.

b) Silenciadores de absorción

La principal diferencia entre los silenciadores reactivos y los silenciadores absorbentes es que los primeros atenúan el sonido principalmente absorbiendo su energía en lugar de reflejarla. Esto se debe a que los materiales de sellado son fibrosos y porosos y absorben las ondas sonoras, lo que reduce el volumen del sonido. A medida que las ondas sonoras se propagan a través de los materiales aislantes, parte de la energía sonora se convierte en energía térmica, que luego se libera al aire. Debido a su comportamiento absorbente, este tipo de silenciador de filtro para sistemas de pilas de combustible requiere un flujo de aire mínimo para atenuar el sonido de forma adecuada.

¿Qué componentes de un sistema de pila de combustible emiten ruido?

• Alta frecuencia: sopladores regenerativos
• Frecuencia media/variable: compresores/bombas de vacío
• Frecuencia baja/variable: sopladores/bombas de vacío de PD

Existen muchos tipos diferentes de bombas de vacío, sopladores y compresores, por lo que la lista anterior no es exhaustiva. Estos son algunos ejemplos destacados.

¿Hasta-dónde-se-puede-reducir-el-nivel-de-ruido-mediante-el-uso-de-silenciadores?

Es aceptable no responder realmente a esta pregunta hasta que se analice el tipo de equipo que se utiliza para crear flujo y se confirme la ubicación adecuada de instalación del silenciador y su tipo. Por favor, considere esta curva muy general de 0-14 dBa que ilustra las posibilidades:

¿Pueden utilizarse silenciadores convencionales en aplicaciones de pilas de combustible y de hidrógeno o necesitan ser adaptados?

Esto depende del equipo de flujo pero, en general, la respuesta es sí. Muchos de los equipos de movimiento de gases existen desde hace décadas y, por tanto, también la tecnología de silenciadores. Sin embargo, es probable que la adaptación realizada en colaboración con un proveedor experimentado logre resultados superiores.

¿Qué materiales se utilizan en los silenciadores para reducir el nivel de ruido?

Material absorbente como fibra de vidrio, poliéster, Nomex, etc.. Para el silenciador de la pila de combustible reactiva, se utiliza acero pesado. Los silenciadores reactivos son un diseño complejo de caminos tortuosos para el flujo y el ruido. El material absorbe el sonido y típicamente el subproducto es calor.

¿Qué medidas de diseño pueden reducir más el nivel de ruido de los sistemas de pilas de combustible además del uso de silenciadores?

En combinación con los sistemas de filtración, un silenciador de filtro para sistemas de pilas de combustible también aumenta su eficiencia y sostenibilidad. Pero existen diferentes soluciones para minimizar el ruido en un sistema de pilas de combustible. Hay una variedad de soluciones de silenciamiento disponibles, que se adaptan a diferentes tipos de componentes y sistemas y harán que las pilas de combustible funcionen de manera más silenciosa.

Los fabricantes de pilas de combustible se enfrentan regularmente a nuevos desafíos de diseño al adaptar sus productos a aplicaciones específicas, escenarios de instalación, condiciones de funcionamiento y requisitos individuales de los clientes. Se necesita un enfoque único e individual para desarrollar soluciones de silenciadores de pilas de combustible dedicadas en línea con los respectivos requisitos de filtración, flujo y nivel de ruido. Esto se puede lograr aprovechando la gran experiencia de los fabricantes establecidos y sus diseños probados de silenciadores de pilas de combustible que ofrecen, que forman el requisito previo fundamental para nuevos diseños y desarrollos.

Contenido aportado por Solberg International

Con más de 50 años de experiencia en el desarrollo y producción de soluciones de filtración, el nombre SOLBERG es sinónimo de una experiencia en filtración sin igual. Al eliminar partículas, líquidos, vapor, neblina de aceite y gases nocivos de la corriente de aire, protegemos todo tipo de máquinas y, al mismo tiempo, el medio ambiente. Queremos ayudar a nuestros socios a innovar, a encontrar nuevas formas y soluciones para mejorar sus tecnologías y hacer que la generación de energía sea más sostenible. Por este motivo, Solberg ha desarrollado soluciones de filtración específicas para pilas de combustible, que creemos que serán una parte importante en el mercado de almacenamiento de energía del futuro. No dude en ponerse en contacto con nosotros para su aplicación individual, para que podamos encontrar juntos la mejor solución para su problema.

Última actualización: 15.1.2023