Kompaktowe układy napędowe sprężarek do stacji tankowania wodoru

fot. Bosch Rexroth AG

Napędy serwohydrauliczne do sprężarek wodoru i pomp kriogenicznych zwiększają wydajność tych urządzeń i skracają cykle tankowania. Wraz z partnerami z branży wodorowej firma Bosch Rexroth opracowała skalowalną ofertę napędów serwohydraulicznych do sprężarek o mocy od 10 do 280 kW.

W ciągu najbliższych sześciu lat na całym świecie uruchomionych zostanie kilka tysięcy stacji tankowania wodoru, co znacząco przyczyni się do dekarbonizacji sektora mobilności. We współpracy z partnerami z branży wodorowej firma Bosch Rexroth opracowała skalowalną ofertę napędów serwohydraulicznych do sprężarek o mocy od 10 do 280 kW. Przykładowo, nowa pompa kriogeniczna bezpośrednio spręża ciekły wodór do 875 barów, co umożliwia bezpośrednie tankowanie ciężkich pojazdów użytkowych w ciągu kilku minut.

Długi czas eksploatacji i działanie w trybie start-stop, duża wydajność przy małych stratach wodoru i niskich kosztach eksploatacji: producenci OEM i operatorzy poszukują rozwiązań, które można szybko wdrożyć, aby zapewnić ekonomiczną pracę stacji tankowania wodoru. Wykorzystując kilka dekad doświadczeń w dziedzinie elektrohydrauliki, firma Bosch Rexroth we współpracy z partnerami opracowała niestandardowe rozwiązania dla ekonomicznej infrastruktury wodorowej.

Firma opiera swoje rozwiązania na technologii napędu serwohydraulicznego z całkowicie bezstopniową przekładnią hydrostatyczną. Solidny układ hydrauliczny ma długi okres użytkowania. Przeznaczone do sprężarek siłowniki o długim skoku z certyfikatem ATEX zwiększają szybkość dostarczania wodoru dzięki sterowaniu zoptymalizowanemu pod kątem położenia krańcowego. Oferta obejmuje układy napędowe o mocy od 10 do 280 kW, przeznaczone do różnych zastosowań.

Zgodnie z decyzją Unii Europejskiej, do 2030 roku stacje tankowania wodoru dla samochodów osobowych i ciężkich pojazdów użytkowych muszą być zainstalowane we wszystkich węzłach miejskich i co 200 km wzdłuż transeuropejskiej sieci transportowej.

Nowa pompa kriogeniczna: 100 kg wodoru w 10 minut

Firma Bosch Rexroth opracowała nową pompę kriogeniczną o napędzie elektrohydraulicznym we współpracy z FirstElement Fuel – liderem rynku komercyjnych stacji tankowania wodoru w USA. Przy mocy 280 kW pompa ta spręża ciekły wodór do ciśnienia 875 barów, co pozwala na bezpośrednie tankowanie pojazdów ciężarowych. Celem jest umożliwienie takiemu pojazdowi zatankowanie 100 kg wodoru w czasie 10 minut. W przypadku tankowania bezpośredniego nie ma potrzeby stosowania tymczasowych zbiorników magazynowych na stacjach napełniania. Pierwsze stacje zostaną wyposażone w tę nową technologię w 2025 roku.

Ponadto firma Bosch Rexroth opracowała wspólnie z partnerami warianty o średniej i niskiej mocy. Napęd sprężarki CytroCore o mocy 75 kW może posłużyć do sprężania zarówno wodoru ciekłego, jak i gazowego. W dolnym zakresie mocy (10 kW) działa samodzielny, gotowy do podłączenia siłownik CytroForce, który napędza cylindry sprężarki. Żadne z tych urządzeń nie wymaga specjalistycznej wiedzy z zakresu hydrauliki.

Standardowe moduły precyzyjnie skalowalne sprzętowo i programowo

Aby uzyskać optymalną sprawność energetyczną, firma Bosch Rexroth wykorzystuje tzw. sterowanie objętościowe. W przeciwieństwie do sterowania dławieniowego, które jest stosowane w większości przemysłowych układów hydraulicznych, sterowanie pozycją i siłą odbywa się za pośrednictwem pompy serwohydraulicznej. Koncepcja ta zmniejsza zużycie energii o około 75%. Ponadto układ napędowy sprężarek wymaga mniej niż jednego metra kwadratowego przestrzeni instalacyjnej i jest znacznie cichszy niż konwencjonalne układy napędowe. Po jednorazowej parametryzacji urządzenia są gotowe do natychmiastowego użycia. Komunikują się one z układem sterowania stacji tankowania wodoru za pośrednictwem otwartych interfejsów. Wszystkie moduły ciągle rejestrują dane operacyjne, co umożliwia systematyczne monitorowanie stanu i konserwację prewencyjną, a tym samym zapewnienie maksymalnej dostępności w ramach usług cyfrowych CytroConnect Solutions.

Firma Bosch Rexroth może skonfigurować sprzętowo i programowo standardowe dyski w swojej ofercie tak, aby pasowały do określonych zastosowań i precyzyjnie spełniały wymagania użytkowników. Układy napędowe sprężarek upraszczają architekturę systemu i funkcjonalność stacji tankowania wodoru. Są odpowiednie zarówno dla firm o ugruntowanej pozycji w branży wodorowej, jak i dla tych, które dopiero wchodzą na ten rynek.