Un stack de electrólisis PEM sin equipos auxiliares necesita cinco funciones de apoyo: una fuente de alimentación de CC compatible, gestión del agua, separación de gas y agua, refrigeración, y supervisión y control. Su proyecto también necesita los servicios adecuados en el emplazamiento y una conexión con el equipo que utilizará el hidrógeno.
Estas funciones constituyen los sistemas auxiliares del stack, o balance de planta: los equipos que lo abastecen, extraen sus productos y calor, y gestionan su funcionamiento. Empiece por definir esta configuración completa y, después, decida qué componentes adquirirá por su cuenta y cuáles deben incluirse en el pedido.
Si todavía está eligiendo el tipo de producto, lea nuestra comparación entre un stack y un generador de hidrógeno completo. Esta guía aborda el siguiente paso: planificar los equipos que rodean al stack seleccionado.
Cómo se conectan los equipos auxiliares
El diagrama muestra las funciones de los equipos y su relación con el stack. Para los detalles de tuberías, cableado y control, utilice el manual del modelo seleccionado y el diseño del proyecto.
1. Seleccione una fuente de alimentación de CC compatible con el stack
La fuente de alimentación suministra la electricidad de CC que utiliza el electrolizador. La explicación de la electrólisis PEM del Departamento de Energía de Estados Unidos describe cómo este aporte eléctrico impulsa la descomposición del agua.
Seleccione la fuente según los requisitos de tensión y corriente del stack concreto, incluido el modo de funcionamiento necesario. El manual de stacks de Mads muestra una fuente de CC de corriente constante en la configuración auxiliar. Una potencia nominal adecuada, por sí sola, no basta para establecer la compatibilidad de la fuente.
Para una consulta, indique el modelo de stack, la alimentación de CA disponible y cualquier fuente de CC que ya tenga previsto utilizar. Distinga la potencia máxima de salida de la fuente del consumo eléctrico de la instalación completa.
2. Prepare el circuito de agua y mantenga su calidad
El circuito de agua abastece al stack y gestiona la circulación. La configuración de referencia del manual del stack incluye un depósito de agua, una bomba de circulación, sensores de nivel y conductividad, y resina de purificación.
Cada elemento tiene una función distinta. El depósito contiene el agua en circulación; la bomba la mueve; la medición del nivel ayuda a detectar una cantidad insuficiente de agua; y la medición de la conductividad comprueba una condición importante de su calidad. El sistema de tratamiento debe mantener los requisitos del agua de entrada especificados para el modelo seleccionado.
Planifique tanto el llenado inicial como el agua de reposición. Comunique al proveedor la calidad del agua disponible en el emplazamiento e identifique cualquier equipo de tratamiento ya instalado. La capacidad del depósito, la selección de la bomba y la capacidad de tratamiento deben ajustarse al stack elegido y al régimen de funcionamiento.
3. Separe el agua del gas y defina la salida de hidrógeno
La separación de gas y agua elimina el agua líquida arrastrada por el gas. Los circuitos de hidrógeno y oxígeno del stack deben permanecer separados y conducirse según el diseño del equipo.
Un separador y un secador cumplen funciones diferentes: eliminar el agua líquida arrastrada no permite, por sí solo, obtener un punto de rocío específico del hidrógeno. Defina la calidad del gas, el límite de humedad y la presión que requiere el equipo receptor para identificar cualquier tratamiento adicional necesario.
Si su aplicación requiere secado, compresión o almacenamiento, inclúyalos como partidas independientes en el alcance del proyecto. No dé por hecho que están incluidos a partir de un caudal nominal de hidrógeno o de la presencia de un separador de gas y agua.
4. Planifique cómo se evacuará el calor del sistema
La refrigeración elimina el calor generado durante el funcionamiento y mantiene el stack dentro de su intervalo de temperatura especificado. El circuito de agua y el equipo de refrigeración deben trabajar conjuntamente; la capacidad de un depósito de agua, por sí sola, no describe la capacidad de refrigeración.
Indique las horas diarias de funcionamiento previstas, si la operación será continua o intermitente y la temperatura del lugar de instalación. Estas condiciones ayudan a determinar una solución adecuada de evacuación de calor y el espacio que necesita. Utilice los límites de temperatura de funcionamiento del modelo seleccionado al desarrollar el sistema.
5. Coordine la supervisión, la protección y el control
El control coordina la fuente de CC, la circulación del agua y la refrigeración. La supervisión proporciona la información necesaria para operar el conjunto de equipos, incluidos el nivel del agua, su calidad y la temperatura cuando el diseño lo especifica.
Defina quién suministra los sensores, el controlador y las funciones de protección, y quién comprueba su funcionamiento en la instalación terminada. Una lista de componentes es un punto de partida; el proyecto también necesita una respuesta acordada ante condiciones como la falta de agua o una temperatura excesiva.
¿Qué se incluye, qué se especifica por separado y qué se prepara en el emplazamiento?
Utilice esta lista para comparar un pedido de stack sin auxiliares con el proyecto completo. Los equipos auxiliares que figuran como especificados por separado también deben suministrarse cuando su función sea necesaria.
|
Elemento |
Alcance de suministro del stack sin auxiliares |
Acción antes del pedido |
|---|---|---|
|
Stack de electrólisis PEM seleccionado |
Incluido como el conjunto de stack solicitado |
Identifique el modelo exacto y sus requisitos de funcionamiento. |
|
Fuente de alimentación de CC compatible |
Se especifica por separado |
Incluya una fuente acordada en el presupuesto o identifique la unidad compatible que proporcionará su integrador. |
|
Depósito, bomba y gestión de la calidad del agua |
Se especifica por separado |
Defina el circuito de agua, el tratamiento y la supervisión necesarios para el stack seleccionado. |
|
Gestión del gas y el agua |
Se especifica por separado |
Defina circuitos de gas separados y las condiciones requeridas en la salida de hidrógeno. |
|
Equipo de refrigeración |
Se especifica por separado |
Adapte la configuración al stack, al régimen de funcionamiento y a las condiciones de instalación. |
|
Sensores, controlador y funciones de protección |
Se especifica por separado |
Asigne las responsabilidades de suministro, integración y verificación. |
|
Tuberías, racores, cables y piezas de montaje |
Se especifican por separado para el proyecto del stack |
Enumere las interfaces necesarias e identifique cada accesorio incluido. |
|
Secado, compresión o almacenamiento |
Depende de la aplicación; especificar por separado |
Añada únicamente los equipos necesarios para el proceso posterior. |
|
Electricidad, agua que cumpla los requisitos y espacio de instalación |
A cargo del cliente o del emplazamiento |
Prepare los servicios y la ubicación que requiere el diseño acordado. |
|
Instalación en el emplazamiento y equipos posteriores |
A cargo del cliente o integrador, salvo acuerdo distinto |
Identifique quién conecta y verifica la instalación terminada. |
¿Qué cambia con un generador completo de 3 L/min o 7 L/min?
Los MEHS-3000 y MEHS-7000 reúnen el electrolizador, la fuente de CC, los equipos de gestión del agua, el separador de gas y agua, la refrigeración y el control dentro de la unidad. El suministro incluye las tuberías externas de agua y gas, los racores y los cables.
Para estos dos modelos, la preparación se centra en una alimentación eléctrica adecuada en el emplazamiento, agua que cumpla los requisitos de funcionamiento, una ubicación apropiada y la conexión con su aplicación de hidrógeno. Elija entre ellos consultando las especificaciones y los manuales de funcionamiento del modelo de 3 L/min y del modelo de 7 L/min.
Envíe una descripción del proyecto que abarque toda la configuración
Incluya lo siguiente en su consulta:
Consulte la gama de stacks de electrólisis PEM o envíe los requisitos de su proyecto para que el presupuesto identifique conjuntamente el stack, los equipos auxiliares y las responsabilidades en el emplazamiento.
