Fallstudie - För en ren framtid

Temperaturövervakning med högsta noggrannhet för bränsleceller

Vätgas är en nyckelfaktor för en klimatförändring i framtiden. JUMO VIBROtemp-temperaturgivare används för att övervaka temperaturen i bränsleceller. Med över 20 års erfarenhet är Proton Motor Fuel Cell GmbH - ett internationellt företag med säte i Puchheim nära München - en välkänd expert på cleantech baserade energilösningar. Med en nuvarande personalstyrka på knappt 100 personer tillverkar företaget miljövänliga vätgasbränsleceller och hybridbränslesystem med bränsleceller för bilar, sjöfart och stationära anläggningar samt för järnvägstjänster.

Uppgift

Bränsleceller kan bäst jämföras med hur batterier fungerar. Energi produceras vid en kemisk reaktion mellan anoden och katoden. De ämnen som reagerar tillsammans i bränslecellen är väte och syre. PEM-tekniken (polymerelektrolyt membran) använder gasformigt väte (H2) som bränsle och omvandlar det tillsammans med syre (O2) från luften till rent vatten. El och värme produceras genom reaktionen i cellen. I motsats till traditionella förbränningsmotorer, koleldade kraftverk och kärnkraftverk produceras eller släpps inga giftiga, radioaktiva eller miljöfarliga biprodukter ut. Den enda avfallsprodukten är vatten men för att uppnå detta kan man bara använda förnybar energi för att producera den nödvändiga vätgasen. Den öppna spänningen i den elektriska kretsen i bränslecellen är 1,23 V. För att åstadkomma högre spänningar placeras bränslecellerna bakom varandra, som batterierna i en ficklampa, och "staplas" sedan på varandra.

Bränslecellsmodul från Proton Motor Fuel Cell GmbH

Lösningsmetod

Det krävs tre temperaturgivare för varje bränslecellsstapel. De monteras i de så kallade adapterplattorna för media. Dessa plattor installeras på PEM-bränslecellstackarna för mediedistribution och övervakning. De enskilda komponenterna kombineras sedan till stackmoduler. Två temperatursonder behövs för att indirekt övervaka kylsektionen. De är ansvariga för att ta reda på temperaturen i kylaggregatet (framåt- och bakåtriktat flöde). En annan sensor sensor fyller en säkerhetsfunktion. Den är placerad i luftspalten i utloppsströmmen från stackmodulen. Där registrerar sensorn reaktionsluftens temperatur och indikerar att det finns ett stopp i kylmedelsflödet vid överhettning.

Projektets resultat

JUMO VIBROtemp-temperaturgivare används i bränsleceller från företaget Proton Motor Fuel Cell GmbH. Dessa inskruvnings RTD-temperaturgivare möjliggör temperaturmätningar i kommersiella fordon, byggmaskiner, jordbruksmaskiner, motorer, kompressorer och inom järnvägsteknik. Den vibrationsbeständiga konstruktionen uppnår en stabilitet under en lång tid även under tuffa driftsförhållanden. I den beskrivna applikationen övervakar temperatursensorerna temperaturer upp till 150 °C på ett tillförlitligt sätt.