Wasserstoffperipherie Integrierte Systemtechnik: Zur Sicherstellung der Wasserstoffversorgung werden Komponenten benötigt, die zuverlässig den Hochdruck reduzieren und die Versorgung stabil halten. Hochdruck- und Mitteldruckregler reduzieren auf den gewünschten Niederdruck, Drucksensoren und -schalter überwachen die Gasspeicher und melden über ein Signal an die übergeordnete Steuerung zurück. Weitere nötige Komponenten sind Sicherheits- und Rückschlagventile sowie Magnetventile, die zum Automatisierungsgrad der Wasserstoffversorgung beitragen, sehr dicht absperren und hochdynamisch reagieren. Um den Handlingsaufwand so gering wie möglich zu halten, bietet Bürkert hochintegrierte Module an, die nach Kundenwunsch konzipiert werden – sowohl fluidisch als auch mechanisch und elektronisch. Kathodenperipherie/ Entwässerung Medium: Wasserstoff trocken Bürkert-Komponenten: • Hochdruckregler zur Druckredu- zierung (Hochdruck bis 300 bar auf Mitteldruck bis 10 bar) • Mitteldruckregler zur Druckredu- zierung (Mitteldruck bis 10 bar auf Niederdruck bis 0,5 bar) • Absperrventile NC mit Zulassung • Hochdrucksensor/-schalter • Sicherheitsventil zur Druckentlastung Medien u.   .: Kathodenluft feucht, a DI-Wasser (Entwässerung) Bürkert-Komponenten: • Absperrventile zum Steuern, resistent gegen DI-Reindampf, leistungsarm • Drucksensoren • Luftmassenmesser Kathodenventile: Die Spanne der Luftsauerstoffleistung über viele Brennstoffzellensysteme hinweg ist sehr groß. Auch kathodenseitig müssen Komponenten resistent sein für ein mit Reindampf befeuchtetes Medium. Der Temperaturbereich übertrifft übliche Anforderungen. Die Lösung: motorgesteuerte Sitzventile DN 8 bis DN 25 oder optional mit Kugelhahn, die gleichzeitig durch sehr geringe Leistungsaufnahme glänzen. Für Aufgaben zur Entwässerung des im Prozess entstehenden reinen Wassers sind mediumsgetrennte Ventile wie die der Typen 211, 6126, 6128, 6606 und 6608 prädestiniert. Anodenperipherie Effiziente Magnetventile: In unmittelbarer Anodenumgebung sind Medien wie Reformatgas oder befeuchteter Wasserstoff abzusperren oder zu regeln. Der Brennstoff muss dem Brennstoffzellenstack zugeführt oder abgeführt werden. Das geschieht mit oder ohne Wasserabscheidung und mit oder ohne Rezirkulation. Systemabhängig wird Anodenrestgas zurückgeführt, Stickstoffanteile werden herabgesetzt. Für alle diese Aufgaben sind Magnetventile erforderlich, die beständig für hohe Temperaturen und mit Reindampf befeuchtete Brenngase sind. Unter Beachtung der Sicherheitstechnik bieten sogenannte Impulsventile deutlich niedrigere elektrische Schaltleistungen (Wirkungsgradbeitrag), Proportionalventile die Möglichkeit der zuverlässigen Druckregelung. Medien: Wasserstoff feucht, Reformat feucht Bürkert-Komponenten: • Absperrventile zum Steuern, resistent gegen DI-Reindampf, leistungsarm mediumsgetrennt • Drucksensoren/-schalter • Druckregler für Niederdruck • Proportionalventile • Sicherheitsventil • Wasserstoff-Durchflussmesser Kühlung Medien u.   .: Wasser mit Glykol, a Wasser Bürkert-Komponenten: • Entlüftungsventil (kundenspezifisch) • Durchflussmesser Flüssigkeit • Drucksensor • Regelventil (Motor) • Temperatursensor/-regler Kompakte Kühlwassersteuerungen: Das modulare Konzept unseres Regelelektronikmoduls Typ 8611 ermöglicht kundenspezifische Komplettlösungen, welche montiert und geprüft sind. Es wurde zum Einbau in Systemblöcke konzipiert, die auch mit anderen Bürkert-Produkten ausgerüstet sind. Der Durchflusssensor Typ 8012 enthält ein magnetisches Messprinzip integriert in ein Flügelrad, die Sensorelektronik kann in der Regelelektronik integriert sein und ein Stellglied (Bürkert-Proportionalventile) direkt von der Regelelektronik angesteuert werden. Systemlösungen ermöglichen Kostenoptimierung und kompakte Bauform. Die dargestellte Systemlösung regelt temperaturgeführt einen Kühlwasserdurchfluss. Andere verfügbare Sensormesstechniken sind Ultraschall und MID (magnetisch-induktiv). Peripherie Reformer/ H2 Generator Beständig und zertifiziert: Steht keine Wasserstoffinfrastruktur zur Verfügung, müssen Brennstoffe reformiert oder Wasserstoff gasetechnisch hergestellt werden. In den typischen Applikationen liegen Brennstoffe wie Erdgas, Diesel oder LPG vor. Durch Reformierung wird ein wasserstoffreiches Gas (Reformat) hergestellt, das anschließend von unerwünschten Bestandteilen gereinigt wird. Kompakte Absperr- und Proportionalventile sind in der Lage, die Brennstoffe sicherzustellen bzw. abzusperren. Andere Magnetventile wiederum sind den Anforderungen des DI-Wassers gewachsen und bieten eine lange Lebensdauer. Größere Durchflussleistungen in Wasserstoffgeneratoren werden mit luftangetriebenen Prozessventilen, verfügbar von DN 15 bis DN 100, gesteuert. Höchste Lebensdauer und Dichtheit zeichnen diese Ventile aus, deren Antriebsluft entweder mit Bürkert-Steuerköpfen oder -Ventilinseln gesteuert werden kann. Medien u.   .: Erdgas, Diesel, LPG, a DI-Wasser, Luft, Stadtwasser Bürkert-Komponenten: • Absperrventile NC mit Zul./ Doppelventile • Absperrventile NC zum Steuern, resistent gegen DI-Reindampf • Durchflussmesser Gas • Durchflussmesser DI-Wasser • Wasser-Absperrventil, kleine Baugröße • Prozessventile Prüfstandstechnik Medien u.   .: Wasserstoff, Sauerstoff, Luft, a DI-Wasser, Methanol Bürkert-Komponenten: • Mass Flow Controller, Mass Flow Meter • Drucksensor/-regler • Absperrventile NC (magnetisch und luftgesteuert) • Durchflussmesser Flüssigkeiten • Liquid Flow Controller, Liquid Flow Meter • Temperatursensor/-regler • Proportionalventile Prüfung von Brennstoffzellen: Wie viele andere Aggregate sind auch Brennstoffzellen auf einzuhaltende Leistungsdaten hin zu prüfen. Für den Anwendungsbereich der Brennstoffzellenprüftechnik bietet Bürkert ein großes Leistungsprogramm, vom Dreiwege-Magnetventil Typ 330 bis hin zum Mass Flow Controller Typ 8626. Mass Flow Controller realisieren die Gasversorgung, Drucksensoren mit Regler und Proportionalventil Druckregelkreise. Der Liquid Flow Controller Typ 8718 steuert die Wasserdosierung zur Befeuchtereinheit oder auch die Methanoldosierung für die Prüfung von DMFC-Systemen. Für große Durchflussbereiche (Luft, Wasserstoff) kommen luftangetriebene Prozessventile zum Einsatz oder auch entsprechende thermische Durchflussmesser.