Elektrolyseure Typ EV

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2 Elektrolyseure Typ EV Kurzbeschreibung Die Elektrolyseure der Baureihe EV Y / n z (Y = Baugröße, n z = Zellenzahl) sind atmosphärische Wasserstofferzeuger mit Kapazitäten bis zu 250 m N ³ H 2 /h. Sie bestehen je nach Bedarf aus bis 70 bipolaren Zellen, die elektrisch in Serie und hydraulisch parallel verschaltet sind. Als Elektrolyt wird 30%ige Kalilauge verwendet. Wasserstoff und Sauerstoff werden durch eine Tauchung in einer Wasservorlage im Elektrolyseur bei einem geringen Überdruck von ca. 25 mbar erzeugt. Die Elektrolytumwälzung erfolgt durch den Auftrieb der produzierten Gase, eine Zwangsumwälzung über eine Pumpe ist nicht erforderlich. Das elektrolytisch zersetzte Wasser wird über eine automatische Wassernachspeisung zugesetzt. Die Temperaturregelung erfolgt über ein thermomechanisches Kühlwasser-Regelventil. Die anfallende Verlustwärme wird über einen Wärmetauscher abgeführt. Hauptmerkmale alle Zellenteile vernickelt asbestfreie Dichtungen und Diaphragmen keine bewegten Teile integrierter Druckausgleich integrierte Überdrucksicherung Gas- und Elektrolytkühler hohe Sicherheit durch drucklose Betriebsweise wartungsarm lange Lebensdauer Einsatz Elektrolyseure der Baureihe EV werden bevorzugt zur industriellen Wasserstofferzeugung eingesetzt, Schwerpunkte sind dabei die Bereiche Metallurgie und Glasherstellung. Bislang wurden weltweit mehr als 500 Einheiten geliefert. Aufgrund ihres hervorragenden dynamischen Verhaltens sind diese Elektrolyseure für den Einsatz in Verbindung mit regenerativen Energieversorgungsanlagen bestens geeignet.

3 Aufbau / Anordnung Abb. 1 EV 100/61, Ansicht von vorne rechts Abb. 2 EV 100/61, Ansicht von hinten links

4 Baureihenübersicht Mit den drei Baugrößen EV 50, EV 100 und EV 150 kann ein Leistungsbereich bis zu 1,3 MW el abgedeckt werden. Bei größerem Leistungsbedarf werden mehrere Elektrolyseure parallel betrieben. U [V] 150 EV 50 EV 100 EV 150 Nz ka V[Nm³/h] Abb. 3: Baureihenübersicht und Leistungsbereich Abb. 4 Elektrolyseur Typ EV 150/56 (entsprechend 206 m N ³ H 2 /h)

5 Kenndaten Parameter Einheit Baureihe EV 50/n z EV 100/n z EV 150/n z Kapazität m N ³/h 1,23 x n z 2,46 x n z 3,69 x n z Nennstrom A Betriebsbereich % Nennspannung *) V DC 2,2 x n z Betriebsüberdruck mbar 25 Betriebstemperatur, max. C 80 Reinheit H 2 Vol% **) 99,9 Reinheit O 2 Vol% **) 99,6 Spez. Energieverbrauch kwh/ mn³ H 2 *) 5,28 *) abhängig von der Betriebstemperatur und der Belastung **) bei Nennstrom und 80 C Betriebstemperatur Kennlinienfeld Die Leistungscharakteristik und damit der Wirkungsgrad der Elektrolyseure der Baureihe EV sind last- und temperaturabhängig. Je höher die Temperatur und je geringer die Belastung (= Stromdichte) desto geringer ist die erforderliche Zellspannung bzw. der spezifische Energieverbrauch. Die in der folgenden Abbildung wieder gegebenen Kennlinien gelten für alle Baureihen mit Ni/Fe Elektroden. 2,6 Kennlinien Typ 1 /40 C 2,4 Typ 1 /60 C Typ 1 /80 C Zellspannung [V] 2,2 2,0 1,8 1, Stromdichte [ma/cm²] Abb. 5 Kennlinienfeld EV

6 Anschlussleistung / Medienbedarf Parameter Einheit EV 50/61 EV 100/61 EV 150/61 Zusatz Kapazität H 2 / O 2 m N ³/h 75 / 37,5 150 / / 112,5 wasserdampfgesättigt Leistung kw *) DC, am Elektrolyseur Kühlwasser m³/h *) < 25 C, 3 bar KOH - Verbrauch mg/m N ³ H H 2 + O 2 -Gas Stickstoffbedarf m N ³/h **) bar, trocken, < 100 ppm O 2 Druckluft l/h **) bar, PNEUROP ISO cl. 4 Speisewasserbedarf l/h *) ca. 75 ca. 150 ca. 225 Elektrolytvolumen m³ 2,8 4,8 7,3 *) abhängig von der Betriebstemperatur und der Belastung **) diskontinuierlich Prozessdiagramm H2 O2 Abb. 6 P&I-Diagramm EV 50, EV 100

7 Gesamtanlage Zum Betrieb der Elektrolyseure sind Wasser- und Gleichstromversorgung, Elektrolytmanagement und Anlagensteuerung erforderlich. Je nach Einsatzzweck können darüber hinaus weitere Anlagenkomponenten wie z.b. Verdichtung, Reinigung/Trocknung und Speicherung benötigt werden. Abb. 7 Anlage zur Erzeugung von 140 mn³/h Wasserstoff mit zwei Elektrolyseuren der Baureihe EV 50/59 Unser Portfolio Bau von Elektrolyseuren zur Wasserstofferzeugung Bau Elektrolyseure als Stromspeicher Engineering von elektrolytischen Wasserstofferzeugungsanlagen Vertrieb von Komponenten zur Wasserstofferzeugung Aufbau und Inbetriebnahme von Wasserstofferzeugungsanlagen Reparatur und Wartung Training

8 WASSERELEKTROLYSE HYDROTECHNIK GMBH Pfannkuchstr. 5 D Karlsruhe Fon: 0721 / Fax: 0721 / info@ht-hydrotechnik.de