Il modulo IO protegge le stazioni di rifornimento di idrogeno Resato

Dettagli: Rilasciato: 08.04.2024; Ultimo aggiornamento: 26.04.2024; Hits: 655

Man mano che il mercato della mobilità a idrogeno cresce, con l’H2 come fonte energetica promettente, l’infrastruttura per la sua fornitura diventa sempre più al centro dell’attenzione. Tecnologia dell'idrogeno Resato ha con Turck ha implementato un concetto innovativo per l'ubicazione delle stazioni di idrogeno: modulare Stazioni di rifornimento di idrogeno garanzia dotata di IP67-AtexModuli I/O messa in servizio rapida ed elevata scalabilità.

contenuto

Gli investitori vogliono sicurezza
Consulenza intensiva sullo sviluppo del concetto
- La modularità semplifica i test offline e riduce la messa in servizio
- Ottimamente scalabile con modularità coerente
La produzione in serie come fase successiva
Domande Frequenti

Gli investitori vogliono sicurezza

Le aziende investono nell’idrogenoInfrastruttura, attribuiscono grande importanza alla scalabilità per le future esigenze del mercato. Ecco perché il produttore olandese di stazioni di rifornimento di idrogeno Resato Hydrogen Technology BV di Assen nei Paesi Bassi si affida al concetto decentralizzato del modulo I/O IP67 di Turck. È l'unico sul mercato a offrire una soluzione completa per sistemi modulari per tutti i tipi di segnali, compresa la sicurezza, anche in aree pericolose.

L'idrogeno è usato come Le fonti energetiche del futuro giocare un ruolo importante. In particolare, camion e autobus passeranno sempre più alla mobilità H2. Anche l’idrogeno sembra affermarsi a lungo termine come fonte di energia per le automobili. Resato è una delle aziende che sta beneficiando di questa tendenza con le sue stazioni di rifornimento di idrogeno.

L'innovazione dell'azienda risiede nel Tecnologia ad alta pressione. Resato si è affermata nella nicchia di mercato del taglio a getto d'acqua fin dai primi anni '90. Dal 2018 gli ingegneri utilizzano il know-how acquisito qui anche per lo sviluppo e la costruzione di stazioni di rifornimento di idrogeno. L’azienda ha già prodotto e messo in funzione più di 45 stazioni di rifornimento di idrogeno in tutta Europa, 9 delle quali nei Paesi Bassi.

Stazioni di rifornimento H2 con 2 livelli di pressione per camion e automobili

Le stazioni di rifornimento di idrogeno possono procurarsi il carburante in due modi diversi:

circa un Elettrolizzatore, che utilizza la corrente elettrica per provocare una reazione chimica e quindi separa l'acqua in idrogeno e ossigeno o
e continuare con proposte di Camion cisterna di idrogeno o rimorchio tubolare. L'idrogeno proveniente da un rimorchio tubolare viene compresso e raffreddato a 350 bar in tre fasi. Viene quindi immagazzinato in un deposito buffer per il rifornimento dei camion. In alternativa, in un quarto stadio di compressione l'idrogeno viene compresso a 700 bar e immagazzinato in un buffer separato. Preraffreddando l'idrogeno, le auto a idrogeno possono essere rifornite di idrogeno molto più rapidamente tramite le pompe del carburante da 700 bar.

Una stazione di rifornimento di idrogeno è quindi molto più complessa di una stazione di rifornimento di carburante a base di carbonio. Il sistema della stazione di rifornimento di idrogeno deve fornire l'idrogeno in una serie di fasi di raffreddamento e compressione pressione necessaria Portare. Più grande Druck a sua volta porta ad un aumento delle temperature. Ecco perché l'idrogeno deve essere raffreddato più e più volte.

L'idrogeno richiede protezione contro le esplosioni

La complessità delle stazioni di rifornimento di idrogeno risiede nel timone. Resato ha sviluppato a questo scopo un algoritmo brevettato che consente il rifornimento più rapido possibile a seconda della temperatura e della pressione. A livello I/O, l’esplosivo H2 rappresenta una sfida particolare per il concetto di automazione. L'idrogeno richiede un concetto di protezione contro le esplosioni e i componenti installati devono avere le approvazioni appropriate.

Inoltre, la stazione di rifornimento dell'idrogeno deve essere massima manutenzione perché in loco non è presente personale che possa effettuare le impostazioni. Qui devono essere elaborati principalmente i segnali di temperatura e pressione, nonché i segnali di commutazione delle valvole di controllo. Sono inoltre presenti segnali relativi alla sicurezza provenienti da valvole, pulsanti di arresto di emergenza e altri sensori di sicurezza.

Idrogeno + cella a combustibile: componenti per la generazione di energia

Nella prima versione della stazione di servizio H2, Resator dispone ancora di sistemi di rifornimento passivi Tecnologia I/O cablato. I segnali dei sensori e degli attuatori sono stati posizionati su distributori passivi nell'accumulo buffer e da lì tramite multicoreLinee portato al controllo. Questa soluzione affidabile non si è rivelata molto flessibile quando è stato necessario ampliare il sistema con un ulteriore spazio di stoccaggio buffer.

“Aggiungere un’unità è stato molto complesso dal punto di vista elettrico. Abbiamo dovuto riprogettare completamente anche il software. Abbiamo quindi deciso di dividere l’intero sistema in moduli in modo da poter controllare ogni modulo individualmente”, spiega Remco Lagendijk, Ingegnere Elettrico e Strumentale presso Resato, l'inizio del concetto di stazione di servizio modulare.

Il design modulare garantisce maggiore flessibilità

La seconda generazione di stazioni di rifornimento di idrogeno Resato ha un design modulare. Memoria tampone, i condizionatori e i compressori possono ora essere aggiunti e combinati in modo flessibile. Per facilitare l'integrazione degli aggregati, tutti i segnali su ciascun aggregato devono essere in uno solo linea dati convergere.

A questo scopo la memoria buffer necessita di una soluzione I/O Industrial Ethernet sotto forma di Profinet. Resato lo voleva Alloggiamento e risparmiare sforzo meccanico. Ecco perché gli sviluppatori hanno guardato Moduli I/O IP67, resistenti alla temperatura e adatti per l'uso esterno. Tuttavia, i moduli dovrebbero avere anche l'approvazione per Atex Zona 2 ed essere adatti per il collegamento di segnali a sicurezza intrinseca dalle Zone 1 e 0. Questo requisito fa sudare l’ingegnere dell’automazione.

Alla ricerca di un partner per l'automazione che supporti anche questo concetto decentralizzato area pericolosa può supportare, il team Resato è arrivato al Hannover Messe Ho raccolto informazioni e le ho trovate. Presso gli stand fieristici gli ingegneri hanno visto numerose soluzioni IO IP67.

Ma quando si tratta della questione IP67 Omologazione Atex Molti fornitori hanno dovuto adattarsi. «Tranne Turck. Sono stati in grado di offrirci diverse soluzioni per IP67 in zone Atex. Abbiamo capito che Turck ha familiarità con questo e ha già componenti corrispondenti sul mercato", riferisce il signor Lagendijk.

Consulenza intensiva sullo sviluppo del concetto

Resato e Turck poi ne hanno uno concetto di I/O decentralizzato sviluppato per lo stoccaggio buffer. “Il supporto è stato davvero buono. "Non ci hanno semplicemente dato alcuni prodotti dicendoci 'Buona fortuna', ma abbiamo discusso intensamente dei prodotti e riflettuto su diverse opzioni", spiega Niels de Jong, ingegnere per la ricerca e sviluppo. "Turck ci ha anche fornito quelli esatti Cavi di collegamentotipi con le lunghezze appropriate consigliate. Resato punta ad essere il leader tecnologico globale nel campo delle stazioni di rifornimento di idrogeno. Per questo abbiamo bisogno di partner come Turck”.

Il concetto di I/O è stato progettato per essere completamente decentralizzato, compresi quelli a sicurezza intrinseca Sensoresegnali dalle zone Atex 0 e 1. Con la famiglia IMC, Turck ha qualcosa di speciale Interfaccia-Costruzioni in IP67 in portafoglio. Vengono collegati tra il dispositivo I/O e il sensore o attuatore Ex. Separano in modo sicuro i circuiti e trasformano le correnti di segnale. Anche i segnali relativi alla sicurezza vengono distribuiti in modo decentralizzato al modulo I/O IP67 TBPN, che comunica con il controllore di sicurezza tramite il protocollo Profisafe.

La modularità semplifica i test offline e riduce la messa in servizio

“Uno dei vantaggi per cui abbiamo scelto la soluzione Turck sono le possibilità Test offlinedice Remcoo Lagendijk. “Prima dovevamo effettuare dei test in produzione, poi smontavamo tutto e ricablavamo tutto presso il sito del cliente. Poi ovviamente abbiamo dovuto testare nuovamente se tutti gli ingressi e le uscite fossero collegati correttamente. Oggi stiamo testando i nostri sistemi e permettendo a tutti Spina collegati ai moduli I/O remoti. Successivamente dobbiamo solo collegare i cavi di alimentazione e dati al cliente. Questo ci fa risparmiare qualche giorno di tempo per la messa in servizio dei lavori elettrici, il che significa che possiamo lavorare con meno ingegneri elettrici”.

La tecnologia di misurazione garantisce la qualità nella produzione di idrogeno

Sottolinea questo vantaggio concetto modulare: “La messa in servizio è una fase molto critica. Quando si verificano errori qui, di solito ci vuole molto più tempo per risolverli che nella produzione. Perché nella nostra produzione tutti gli esperti, gli strumenti giusti e i pezzi di ricambio necessari sono immediatamente a portata di mano, ma non presso il cliente.”

Ottimamente scalabile con modularità coerente

Resato ha pensato fino in fondo al concetto modulare e ha anche configurato il software di controllo in modo modulare. C'è un modulo nel software di controllo espandibile, senza dover riscrivere l'intero codice. "È quasi come copiare e incollare", afferma Lagendijk.

Basate sul concetto modulare, le stazioni di rifornimento di idrogeno di Resato sono molto facili da configurare scala. "Se il cliente vuole espandere il proprio stoccaggio e ha bisogno di più stoccaggio buffer, per noi non è un problema: è molto semplice, soprattutto dal punto di vista dell'ingegneria elettrica e del controllo", aggiunge Niels de Jong.

La produzione in serie è il livello successivo

La domanda di stazioni di rifornimento di H2 è in continua crescita. Resato prevede quindi un graduale trasferimento della produzione dall'organizzazione di progetto alla produzione in serie può essere cambiato. L'azienda è preparata a questo con il concetto modulare di stazione di servizio H2 e l'architettura I/O modulare. Perché il concetto consente l'ingresso nella produzione in serie in qualsiasi momento. I singoli moduli, come lo stoccaggio tampone o i compressori, possono essere preprodotti in magazzino e poi assemblati per soddisfare le esigenze specifiche del cliente. Queste economie di scala ridurranno i costi e i tempi di immissione sul mercato delle stazioni di rifornimento di idrogeno.

Domande Frequenti

Quante stazioni di rifornimento di idrogeno ci sono attualmente in Germania?

In Germania ce ne sono attualmente finiti 80 stazioni pubbliche di rifornimento di idrogeno, gestiti da H2 Mobility Germany. Queste stazioni riforniscono veicoli a celle a combustibile da 700 bar, tra cui automobili e piccoli veicoli commerciali, nonché veicoli per la raccolta dei rifiuti. Inoltre sono in fase di progettazione, costruzione o messa in servizio altre quattro stazioni di rifornimento. Sono 350 le stazioni di idrogeno per autobus e camion che vengono rifornite a 24 bar. Attualmente sono in fase di implementazione altre 18 opzioni di rifornimento per 350 bar.

Per informazioni aggiornate e dettagliate sulla disponibilità e l'ubicazione delle stazioni di rifornimento di idrogeno in Germania, la piattaforma H2.Live offre dati in tempo reale e una panoramica di tutte le stazioni pubbliche di rifornimento di idrogeno in Germania e in Europa

Perché ci sono così poche stazioni di rifornimento di idrogeno?

Il numero limitato di stazioni di rifornimento di idrogeno è dovuto principalmente al elevati costi di investimento e di esercizio così come i complessi requisiti tecnologici. Costruire una rete densa e completa richiede investimenti iniziali significativi nelle infrastrutture, compresa la produzione, lo stoccaggio e la distribuzione dell’idrogeno ad alta pressione.

Inoltre, il sfide tecniche, come garantire la sicurezza e l'efficienza della fornitura di idrogeno, non dovrebbero essere sottovalutati. Poiché la domanda di veicoli a idrogeno è ancora bassa rispetto ai carburanti convenzionali o alle auto elettriche, gli investitori esitano a investire in una rete così ad alta intensità di capitale e tecnologicamente impegnativa senza avere un’idea chiara del futuro sviluppo del mercato e della popolarità dei clienti. Ecco perché l'espansione della rete nazionale di stazioni di rifornimento di idrogeno è così lenta.