Większa wiedza – mniej przestojów

Badania i próby w środowisku testowym są ważnym etapem rozwoju produktu. Uzyskane wyniki pozwalają określić kolejne procesy i ich parametry. Dlatego wszystkie zmienne i wartości pomiarowe powinny być jak najlepiej udokumentowane, a wszelkie niezbędne narzędzia procesowe powinny być zawsze dostępne i mieć stałą jakość. Dotyczy to zwłaszcza zasilaczy 24 V. Jeśli oprócz niezawodnego zasilania otrzymuje się dodatkowo istotne informacje o stanie zasilacza i obciążeń w czasie rzeczywistym, wówczas ma się wyraźną przewagę.

Możesz przesłuchać ten artykuł na Spotify

Magazynowanie energii to kluczowe wyzwanie na drodze do przyjaznego dla klimatu systemu energetycznego. W jaki sposób można zatem zapewnić bezpieczeństwo dostaw energii, kiedy nie wieje wiatr i nie świeci słońce? Jednym z możliwych rozwiązań jest konwersja energii elektrycznej na wodór w procesie elektrolizy. Zdecentralizowana produkcja wodoru zapewnia większą wydajność, eliminując na przykład długie trasy transportu z farm wiatrowych do stacji napełniania wodorem. W przypadku mniejszych elektrolizerów przeszkodą może być jednak sprężanie wyprodukowanego wodoru. Klasyczne sprężarki mechaniczne wymagają częstego serwisowania, zajmują dużo miejsca i generują hałas.

W przeciwieństwie do nich elektrochemiczne sprężarki wodoru (Electrochemical Hydrogen Compressors, w skrócie EHC) działają całkowicie bez ruchomych części. Podstawowa konfiguracja wymaga jedynie anody i katody, a jako elektrolit służy membrana do wymiany protonów (Polymer Electrolyte Membrane, w skrócie PEM). Po przyłożeniu napięcia i dostarczeniu nawilżonego wodoru do anody, cząsteczki H₂ są rozszczepiane na elektrony i protony, które z kolei są napędzane elektrochemicznie przez PEM do katody. Tutaj ponownie łączą się z elektronami, tworząc wodór cząsteczkowy. W tym procesie można uzyskać ciśnienie od 700 do 800 barów. Jeszcze wyższe ciśnienia można wytworzyć, łącząc szeregowo kilka zespołów elektrod membranowych. W przyszłości, dzięki elastyczność tego rozwiązania, możliwe będzie wykorzystanie go zarówno w prywatnych gospodarstwach domowych, jak i na skalę przemysłową.

W celu dalszego rozwoju możliwości oferowanych przez EHC niektóre firmy prowadzą intensywne prace badawcze. Jeden ze światowych liderów rynku z siedzibą w Holandii posiada kilka instalacji testowych EHC. Aby procesy sprężania były efektywne, należy stale rejestrować i monitorować liczne parametry, takie jak ciśnienie cząstkowe pary wodnej, gęstość prądu, temperaturę pracy, wartości wstecznej dyfuzji wodoru itp. Niezbędne do tego czujniki, regulatory, przepływomierze i termometry są bardzo czułe i wymagają wysokiej jakości stałego zasilania 24 V. W przeszłości wymóg ten był dla inżynierów prawdziwą bolączką. Nawet przy prawidłowej konstrukcji, sporadyczne awarie zasilania nie tylko uszkadzały czułe przyrządy, ale także opóźniały proces badawczy.

Szczególnie irytujący był fakt, że poza sygnałem DC-OK zasilacz nie przekazywał żadnych dodatkowych informacji o wytwarzanym napięciu wyjściowym. Szukając wysokiej jakości zamiennika, inżynierowie natrafili na zasilacz Pro 2 WAGO. „Początkowo nasz klient zwracał uwagę przede wszystkim na rozmiar urządzeń, ponieważ chciał zastąpić poprzednie zasilacze bez konieczności przeprojektowywania szafy sterowniczej“, wyjaśnia Erik Smalbrugge, regionalny kierownik sprzedaży w WAGO Nederland B.V. „Obecnie jednak większe znaczenie mają funkcje komunikacyjne, które oferuje zasilacz Pro 2“.

W odróżnieniu od poprzednich klasycznych zasilaczy, seria Pro 2 WAGO oferuje niewspółmiernie większą gęstość informacji, jak również rozbudowane funkcje komunikacyjne. Obie te zalety mają dla użytkownika znacznie większą wartość, niż prosty sygnał DC-OK. Montowany zatrzaskowo moduł komunikacyjny łączy zasilacz ze sterownikiem PLC lub bramką IoT. Wszystkie komunikaty o stanie są przekazywane na bieżąco za pomocą IO-Link, Modbus TCP, Modbus RTU lub ETHERNET. Dzięki temu jest możliwe stałe monitorowanie stanu zasilacza i podłączonych odbiorników w czasie rzeczywistym.

Rejestracja danych i przesyłanie informacji o statusie to nie jedyne cechy zasilacza WAGO Pro 2, które zrobiły wrażenie na holenderskim zespole. „Konfigurowalny elektroniczny wyłącznik nadprądowy zapewnia dwukrotnie większą ochronę systemów testowych H₂“, wyjaśnia Smalbrugge. „Ponieważ nasz elektroniczny wyłącznik nadprądowy ma konstrukcję jednokanałową, bezpieczniki topikowe nadal znajdują zastosowanie. Elektroniczny wyłącznik nadprądowy chroni jednak również przed zwarciami, które nie spowodowałyby wyzwolenia bezpieczników ze względu na długie trasy przewodów“. w zabezpieczeniu elektronicznym (ECB) w zasilaczu Pro 2 WAGO można określić zarówno prąd wyłączenia, jak i czas zadziałania zabezpieczenia. W przypadku zastosowania bezpieczników topikowych czas wyłączenia jest bardzo długi, szczególnie w instalacjach z długimi przewodami. do zadziałania ECB dochodzi natomiast niezwłocznie po określonym czasie od momentu przekroczenia ustawionego progu przeciążenia.

Podczas badań nad elektrochemicznymi sprężarkami wodoru zasilacz Pro 2 wraz z zastosowanymi sterownikami PFC200 WAGO spełnia niezawodnie swoje zadanie. Oprócz wysokiej jakości urządzeń holenderscy inżynierowie cenią sobie także serwis WAGO, który szybko i fachowo reaguje na ich każde zapytanie. Niezawodne urządzenia i profesjonalny serwis to wymarzony duet, który zapewnia większą dostępność systemu, co z kolei jest istotnym czynnikiem zwiększającym konkurencyjność w każdej branży.

Erik Smalbrugge pracuje w Apeldoorn w Holandii jako regionalny kierownik sprzedaży WAGO. Od 2018 roku wspiera klientów przemysłowych z branży stoczniowej i spożywczej, a także sektora energetycznego. Smalbrugge obsługuje zarówno klientów końcowych, jak i producentów maszyn i urządzeń. Wiele różnych wyzwań, które z tego wynika, sprawia, że jego praca jest dla niego ciągle ekscytująca.