Compressore 400 bar 1-10 m³ per impianti di idrogeno

Una stazione di rifornimento per idrogeno è un impianto in cui la continuità del servizio ha un valore particolare, perché chi si presenta a rifornire ha un veicolo che deve poter ripartire. Nelle stazioni a più postazioni, la capacità della centrale di compressione determina il tempo di attesa, e questo tempo è ciò che i clienti misurano. La scelta della portata, dell'accumulatore e della configurazione ridondante va quindi fatta con attenzione.

In questo articolo vediamo come dimensionare il compressore di una stazione di rifornimento idrogeno e quali requisiti di sicurezza e continuità vanno definiti.

Come funziona una stazione di rifornimento idrogeno

L'idrogeno viene compresso in due fasi nella maggior parte delle stazioni: una compressione a media pressione che porta il gas alla pressione di stoccaggio negli accumulatori, e una compressione ad altissima pressione che avviene durante il rifornimento, con le pompe di alto rapporto. Il compressore di grande portata agisce nella prima fase, e la sua capacità determina la rapidità con cui gli accumulatori possono essere riempiti.

Il ruolo degli accumulatori di stoccaggio

Gli accumulatori di stoccaggio hanno una funzione che va oltre la semplice riserva: permettono alle pompe di rifornimento di lavorare su un regime stabile, indipendentemente dalle variazioni della domanda. Il compressore può quindi ricaricare gli accumulatori durante le ore di bassa attività, in modo che al momento del rifornimento il gas sia immediatamente disponibile. Questo è ciò che permette a una stazione a più postazioni di servire più veicoli contemporaneamente.

Il ciclo di lavoro tipico

Il compressore di una stazione lavora generalmente in modo discontinuo, seguendo il ciclo di ricarica degli accumulatori. Questo profilo ha conseguenze sul dimensionamento: la portata deve consentire di riempire gli accumulatori nel tempo disponibile fra un periodo di punta e l'altro, e la classificazione di funzionamento deve essere dichiarata in modo che i componenti siano adatti a un regime ciclico.

Criteri di selezione per la stazione di rifornimento

La specifica per la stazione si costruisce a partire dal profilo di traffico.

• Numero di postazioni: la quantità di veicoli che possono essere riforniti contemporaneamente.
• Profilo di traffico: il numero di rifornimenti giornalieri e la loro distribuzione nella giornata.
• Volume degli accumulatori: che determina il tempo di ricarica necessario e la capacità di erogazione.
• Pressione di stoccaggio: il valore a cui gli accumulatori vengono portati.
• Configurazione ridondante: la forma della riserva, che in una stazione di servizio continuo è generalmente prevista.
• Purezza dell'idrogeno: la specifica del prodotto e la compatibilità dei materiali con il gas.
• Requisiti di sicurezza: ventilazione, rilevamento, scarichi verso l'esterno e conformità elettrica.
• Condizioni di installazione: spazio, alimentazione elettrica e accessibilità per la manutenzione.

Un criterio pratico per il dimensionamento consiste nel verificare che gli accumulatori possano essere ricaricati interamente durante il periodo di chiusura della stazione. In questo modo, nelle ore di apertura, tutto il servizio fa capo agli accumulatori e alle pompe, che sono componenti la cui manutenzione è più semplice di quella del compressore.

Settori che sviluppano impianti a idrogeno

L'idrogeno compresso è impiegato in applicazioni in forte crescita.

• Stazioni pubbliche di rifornimento: per autoveicoli a emissioni zero, su rete autostradale e urbana.
• Flotte aziendali: con stazioni dedicate presso i depositi.
• Industria chimica e raffinazione: impianti di compressione interni al processo.
• Elettrolizzatori industriali: compressione a valle della produzione per l'immissione in rete.
• Metallurgia: processi di riduzione in atmosfera di idrogeno.
• Accumulo energetico: sistemi di stoccaggio e rigenerazione.

Domande frequenti

Come si dimensiona la potenza del compressore in una stazione di rifornimento?

Si calcola il volume di idrogeno che gli accumulatori devono ricevere per riempire la pressione di stoccaggio, lo si rapporta al tempo disponibile fra un periodo di punta e l'altro e si considera il rendimento della compressione. Il risultato va confrontato con la portata nominale del compressore, ricordando che l'accumulatore fornisce il gas durante i picchi di erogazione.

Perché l'idrogeno richiede misure di sicurezza particolari in una stazione?

Perché è un gas infiammabile, molto leggero e con una vasta gamma di concentrazioni esplosive in aria, e che si diffunde rapidamente attraverso le piccole aperture. Ne conseguono requisiti di ventilazione, sistemi di rilevamento, scarichi di sicurezza verso l'esterno, protezioni elettriche adatte e procedure di intervento definite. I requisiti esatti dipendono dalla normativa locale.

È indispensabile una configurazione di riserva in una stazione di rifornimento?

Nella maggior parte dei casi sì, perché l'interruzione del servizio ha un impatto diretto sulla clientela e una stazione che non può rifornire è di fatto inutilizzabile. La configurazione può realizzarsi con due macchine in parallelo o con una di riserva a innesto automatico. La scelta va valutata anche in relazione alla disponibilità dei ricambi e dell'assistenza nella zona.

Manutenzione e precauzioni operative

La manutenzione di una stazione di rifornimento richiede pianificazione e attenzione alla sicurezza.

• Programmare gli interventi in modo che la ridondanza garantisca la continuità del servizio.
• Sostituire gli elementi filtranti e gli essiccatori secondo le ore di servizio e la qualità del gas.
• Verificare la tenuta dei raccordi ad altissima pressione e la funzionalità delle valvole di sicurezza.
• Controllare i sistemi di ventilazione, rilevamento e scarico, che sono parte integrante della sicurezza della stazione.
• Documentare gli interventi e conservare i verbali delle verifiche periodiche previste.

Prodotto consigliato: Compressore alta pressione 400 bar 1–10 m³

Tabella parametri di selezione del compressore 400 bar 1–10 m³

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