Suksesshistorie - For en ren fremtid

Presis temperaturovervåking i brenselceller

Hydrogen er en nøkkelfaktor for fremtidige klimaendringer. JUMO VIBROtemp temperatursensorer brukes til å overvåke temperaturen i brenselceller. Med over 20 års erfaring er Proton Motor Fuel Cell GmbH - et internasjonalt selskap med base i Puchheim nær München - en velkjent ekspert på cleantech-baserte energiløsninger. Selskapet har i dag i underkant av 100 ansatte og produserer miljøvennlige hydrogenbrenselceller og hybride brenselcellesystemer for biler, skipsfart, stasjonære anlegg og jernbane.

Oppgave

Brenselceller kan best sammenlignes med hvordan et batteri fungerer. Energi produseres ved en kjemisk reaksjon mellom anoden og katoden. Stoffene som reagerer sammen i brenselcellen, er hydrogen og oksygen. Polymerelektrolyttmembranteknologien (PEM) bruker gassformig hydrogen (H2) som drivstoff og omdanner det sammen med oksygen (O2) fra luften til rent vann. Reaksjonen i cellen produserer elektrisitet og varme. I motsetning til tradisjonelle forbrenningsmotorer, kullkraftverk og kjernekraftverk produseres eller slippes det ikke ut giftige, radioaktive eller miljøfarlige biprodukter. Det eneste avfallsproduktet er vann, men for å oppnå dette kan kun fornybar energi brukes til å produsere det nødvendige hydrogenet. Den åpne spenningen i den elektriske kretsen til brenselcellen er 1,23 V. For å oppnå høyere spenning plasseres brenselcellene bak hverandre, som batteriene i en lommelykt, og "stables" deretter oppå hverandre.

Brenselcellemodul fra Proton Motor Fuel Cell GmbH

Løsning

Det kreves tre temperatursensorer for hver brenselcellestakk. De er montert på såkalte medieadapterplater. Disse platene monteres på PEM-brenselcellestakkene for mediedistribusjon og overvåking. De enkelte komponentene settes deretter sammen til stakkmoduler. To temperaturfølere er nødvendige for indirekte overvåking av kjøledelen. De er ansvarlige for å finne ut temperaturen i kjøleenheten (frem- og tilbakestrømning). En annen sensor har en sikkerhetsfunksjon. Den plasseres i luftspalten i utløpsstrømmen til stabelmodulen. Der registrerer sensoren temperaturen i reaksjonsluften og indikerer at kjølemedieflowen må stoppes i tilfelle det skulle oppstå varmgang.

Resultatet av prosjektet

JUMO VIBROtemp temperaturfølere brukes i brenselceller fra Proton Motor Fuel Cell GmbH. Disse innskrubare RTD-temperaturfølerne muliggjør temperaturmålinger i nyttekjøretøy, anleggsmaskiner, landbruksmaskiner, motorer, kompressorer og jernbaneteknologi. Den vibrasjonsbestandige konstruksjonen gir optimal langtidsstabilitet selv under tøffe driftsforhold. I det beskrevne eksempelet måler temperaturfølerne temperaturer på opptil 150 °C på en pålitelig måte.