Come si possono realizzare una progettazione sicura e una risoluzione dei problemi in loco per i sistemi stazionari di generazione di energia elettrica alimentati a idrogeno e raffreddati ad acqua con tecnologia PEM?

Descrizione del guasto

Possibili cause

Soluzione rapida

Guasto ad alta pressione anodica

1. Malfunzionamento della valvola esterna di riduzione della pressione dell'idrogeno o mancata stabilizzazione della pressione;

2. L'elettrovalvola di ingresso dell'idrogeno non si chiude correttamente;
3. Regolazione anomala della valvola di contropressione che causa un accumulo di pressione a monte;

4. L'apporto di idrogeno non è riuscito ad adeguarsi tempestivamente a causa di improvvisi cambiamenti di carico

1. Se la fonte esterna di idrogeno è dotata di una valvola di regolazione della pressione o di una valvola di riduzione della pressione, ricalibrare o sostituire la valvola di regolazione della pressione dell'idrogeno o la valvola di riduzione della pressione;

2. Verificare le prestazioni di tenuta dell'elettrovalvola dell'idrogeno; sostituirla se difettosa;

3. Regolare con precisione l'apertura della valvola di contropressione per stabilizzare la pressione della condotta;

4. Aumentare o diminuire gradualmente il carico per adattarlo alla risposta dell'erogazione di idrogeno

Guasto a bassa pressione della sorgente di idrogeno

1. Pressione insufficiente dalla fonte di idrogeno a monte;

2. Perdite nelle tubature dell'idrogeno o raccordi allentati;

3. La valvola di riduzione della pressione è bloccata in posizione aperta, causando una limitazione del flusso di gas;

4. Regolazione anomala della valvola di contropressione che impedisce il regolare flusso di idrogeno nella ciminiera.

1. Verificare la pressione di uscita della bombola di idrogeno o dell'apparecchiatura di alimentazione dell'idrogeno;

2. Verificare la presenza di perdite e stringere i raccordi dei tubi;

3. Smontare e pulire il cursore della valvola di riduzione della pressione oppure sostituire il corpo valvola;

4. Verificare che la valvola di contropressione funzioni correttamente.

Malfunzionamento dovuto ad alta concentrazione di idrogeno

1. Purga e sfiato incompleti dell'idrogeno;

2. Il sensore di concentrazione dell'idrogeno ha subito una deriva e non è stato calibrato;

3. Perdita di gas all'interno della cella a combustibile o guasto della guarnizione;

4. Ostruzione della linea di scarico che causa il riflusso dei gas di scarico

1. Aumentare la frequenza e la durata della purga;

2. Ricalibrare il sensore di concentrazione di idrogeno;

3. Arrestare il sistema per ispezionare le guarnizioni del camino e le guarnizioni della piastra terminale;

4. Pulire la linea di scarico dell'idrogeno per garantire un flusso di scarico senza ostruzioni.

Malfunzionamento del compressore d'aria

1. Alimentazione elettrica anomala al compressore d'aria, guasto della comunicazione o intervento del dispositivo di protezione.

2. Surriscaldamento del compressore d'aria, quantità insufficiente di refrigerante, malfunzionamento della pompa dell'acqua o scarsa dissipazione del calore.

3. Flusso d'aria insufficiente dovuto a un filtro dell'aria intasato, perdite d'aria nelle tubazioni o velocità di rotazione anomala.

1. Verificare che l'alimentazione del compressore d'aria sia normale e che la comunicazione CAN funzioni correttamente.

2. Verificare lo stato di funzionamento del sistema di raffreddamento e del radiatore.

3. Pulire l'elemento filtrante e controllare i condotti dell'aria e il feedback di velocità.

La portata della pompa dell'acqua è troppo bassa

1. Guasto o velocità insufficiente della pompa di circolazione del sistema di raffreddamento ad acqua;

2. Le tubazioni del liquido di raffreddamento sono ostruite o piegate, causando una restrizione del flusso;

3. Presenza significativa di bolle d'aria o blocchi d'aria nel circuito idraulico;

4. Il sensore di flusso è danneggiato / la valvola a farfalla nella tubazione è parzialmente chiusa

1. Verificare l'alimentazione e il funzionamento della pompa dell'acqua; se necessario, sostituire la pompa dell'acqua;

2. Ispezionare le tubature, rimuovere eventuali ostruzioni e ripristinare la sezione trasversale completa del tubo;

3. Aprire la valvola di spurgo per far uscire l'aria, quindi rabboccare il liquido di raffreddamento;

4. Aprire la valvola di controllo del circuito idraulico e calibrare o sostituire il sensore di flusso.

Guasto a bassa tensione totale

1. Fornitura insufficiente di idrogeno o bassa pressione

2. Caduta di tensione dovuta a un carico eccessivo della batteria

3. Consistenza cellulare anomala o invecchiamento.

4. L'avvio ad alta potenza dell'intera unità provoca un calo della tensione del bus

1. Verificare che la pressione di alimentazione dell'idrogeno, la valvola di riduzione della pressione e le tubazioni dell'idrogeno funzionino correttamente e siano installate in modo adeguato.

2. Ridurre il carico del sistema e riprendere il funzionamento una volta ripristinata la tensione.

3. Ispezionare la batteria e verificare la presenza di eventuali anomalie nel suo stato.

Bassa tensione nel canale inferiore

1. Fornitura insufficiente di idrogeno nel sistema

2. Fornitura d'aria insufficiente

3. Linea di campionamento CVM allentata o difettosa

4. Errore di comunicazione o campionamento del modulo CVM

5. Disconnessione della linea di comunicazione del bus CAN CVM o resistenza di terminazione anomala;

6. Elettrodo a membrana danneggiato

1. Verificare che la pressione nelle linee dell'idrogeno e dell'aria sia normale.

2. Risolvere i problemi del circuito di rilevamento CVM.

3. Verificare che il modulo CVM riceva alimentazione correttamente.

4. Spegnere e riavviare il modulo CVM; se il problema persiste, sostituirlo;