Idrogeno

L'idrogeno verde sta diventando un componente chiave per favorire la transizione energetica e garantire un futuro sostenibile. Noi di Pfannenberg ci siamo mossi tempestivamente per abbracciare questa nuova tecnologia e supportarla attraverso la progettazione di soluzioni di gestione termica e

soluzioni di segnalazione che ne estendono la durata e l'efficacia.
Siamo a vostra completa disposizione per studiare insieme soluzioni per diversi tipi di applicazioni.
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L’elettrolisi dell’idrogeno verde consiste nella scissione delle molecole d’acqua in idrogeno e ossigeno utilizzando una fonte di energia pulita. Il processo comprende diverse fasi critiche, ciascuna delle quali richiede un controllo preciso della temperatura per garantire prestazioni ottimali e una lunga durata.

• Raddrizzatore: Gestisce l’alimentazione elettrica dell’elettrolizzatore, garantendo un input elettrico costante. I componenti elettrici coinvolti generano calore significativo durante il funzionamento. Un raffreddamento efficace è essenziale per prevenire il surriscaldamento e mantenere l’efficienza. I metodi di raffreddamento includono spesso un chiller o un dry cooler.

• Stack di idrogeno: Costituiscono il cuore dell’elettrolizzatore, dove avvengono le reazioni elettrochimiche che producono gas idrogeno e ossigeno. Il processo genera calore che deve essere dissipato per mantenere una temperatura operativa stabile. Di solito, un dry cooler rimuove il calore in eccesso e raffredda il fluido prima della sua ricircolazione.
   
• Purificazione del gas: Dopo la produzione, l’idrogeno viene purificato per rimuovere contaminanti come umidità, ossigeno, azoto e gas residui, garantendo così i livelli di purezza richiesti per applicazioni industriali o per la mobilità. Questi processi di purificazione generano spesso una quantità significativa di calore. In questa fase, è generalmente necessario un chiller per gestire il carico termico e mantenere condizioni operative ottimali.

Il rifornimento di idrogeno comprende fasi ad alta intensità energetica — compressione, pre-raffreddamento, stoccaggio e distribuzione — ciascuna delle quali genera calore e richiede una gestione termica efficiente per garantire prestazioni, sicurezza e conformità.

• Compressione dell’idrogeno: L’idrogeno deve essere compresso ad alte pressioni (tipicamente 350–700 bar) per lo stoccaggio e la distribuzione. I refrigeratori industriali e gli scambiatori di calore aria/acqua vengono comunemente utilizzati per stabilizzare la temperatura del compressore.
• Pre-raffreddamento prima della distribuzione: Per garantire un rifornimento veloce e sicuro, e rispettare protocolli come SAE J2601, l’idrogeno deve essere raffreddato prima di entrare nel veicolo. Questo pre-raffreddamento previene il surriscaldamento e consente il rifornimento in meno di cinque minuti anche a pressioni elevate, utilizzando tipicamente sistemi di refrigerazione compatti o chiller integrati nel distributore.

• Sistemi di stoccaggio: I serbatoi ad alta pressione all’interno della stazione richiedono anch’essi un controllo della temperatura per evitare fluttuazioni di pressione dovute al calore ambientale o alla compressione del gas. Il raffreddamento può essere passivo o attivo, a seconda delle dimensioni dell’installazione e della posizione geografica.
• Sistemi di controllo elettronico: I pannelli di controllo della stazione di rifornimento, l’elettronica di potenza e gli strumenti di monitoraggio devono essere protetti da guasti o degradi legati alla temperatura, spesso tramite ventilatori con filtro, condizionatori o una combinazione di scambiatori di calore aria/acqua e refrigeratori.

A seconda delle condizioni ambientali e del volume della stazione, possono essere utilizzati sistemi di raffreddamento ad aria o a liquido per soddisfare le esigenze operative.

Lo scopo principale dei sistemi di allarme negli impianti di idrogeno è avvisare gli operatori di condizioni anomale o pericolose che potrebbero rappresentare una minaccia per il personale, le attrezzature o l’ambiente.

Questi allarmi visivi o acustici possono essere attivati da diversi fattori, tra cui variazioni di temperatura, pressione, portata o concentrazione chimica, come ad esempio:

• Allarmi di alta pressione: attivati quando la pressione in un serbatoio o in un sistema di tubazioni supera una soglia prestabilita.
• Allarmi di temperatura: attivati quando la temperatura di un serbatoio o di un sistema di tubazioni supera una soglia prestabilita.

• Allarmi di rilevamento gas: attivati quando la concentrazione di un gas specifico supera una soglia prestabilita.
• Allarmi di portata: attivati quando la portata di un gas o di un liquido scende al di sotto o supera una soglia prestabilita.

La nostra gamma di dispositivi di segnalazione visiva e acustica include soluzioni conformi a SIL/PL e dispositivi Ex, per garantire che vengano intraprese azioni tempestive per prevenire incidenti o danni alle apparecchiature.