Stations-service mobiles à hydrogène

Les armoires de commande ATEX pour la distribution optimale de l'hydrogène garantissent la bonne compensation de la pression

L'hydrogène est considéré comme la source d'énergie écologique de l'avenir, car il est très flexible d'utilisation, peut être produit avec des technologies d'énergie renouvelable et peut être facilement transporté et stocké. L'utilisation d'hydrogène dans les piles à combustible ne produit pas de gaz d'échappement polluants, mais uniquement de l'eau.

Le projet H2Share, soutenu par Interreg, promeut l'utilisation de l'hydrogène afin de contribuer de manière pratique à la réduction des émissions dues au trafic des poids lourds. Dans le cadre de ce projet, Wystrach a mis au point le WyRefueler - une station-service mobile à hydrogène qui est actuellement testée dans le cadre d'opérations pratiques internationales. Dans le cadre du remplissage des conteneurs de carburant et de l'opération de ravitaillement proprement dite, de nombreux services sont entre autres fournis. Les vannes Bürkert jouent un rôle important.

Le WyRefueler est une installation de ravitaillement à faible consommation d'énergie pour le remplissage des systèmes de ravitaillement en hydrogène. Qu'il s'agisse de bus, de camions, de trains, d’engins de chantier ou de chariots élévateurs : Tout véhicule fonctionnant à l'hydrogène sous pression peut être alimenté en cette substance.

Source : Wystrach GmbHStation

Station-service à hydrogène pour véhicules utilitaires

En tant que partenaire du projet H2-Share, Wystrach GmbH, spécialiste des gaz à haute pression, a mis au point une station-service mobile à hydrogène, le WyRefueler. Le système convivial et homologué est fourni avec un ensemble complet de conseils et de services et peut être utilisé de manière autonome après une formation adéquate. Il convient au ravitaillement à 350 bars des véhicules utilitaires les plus divers, des camions et camionnettes du secteur logistique aux bus et trains à hydrogène en passant par les engins de chantier. Le système, conçu en deux parties, se compose d'un conteneur-citerne servant de stockage principal de l'hydrogène et du conteneur-station-service proprement dit, où les véhicules sont ravitaillés. Les deux composants peuvent être transportés à l’aide d’une semi-remorque ADR.

Le conteneur-citerne d'un volume utile de 313 kg contient de l'hydrogène dans 54 réservoirs spéciaux d'une capacité de 350 l chacun, à une pression typique de 300 bars. Le conteneur de station-service dispose d'un réservoir d'accumulation de 88 kg à une pression de 500 bars, d'un compresseur d'hydrogène ainsi que d'un contrôle automatique de la pression pour un ravitaillement optimal. La capacité de soutirage est de 180 kg par jour. Elle peut cependant aller jusqu'à 360 kg si nécessaire. Les deux conteneurs sont reliés entre eux par des interfaces de commande, de flux de fluides et d'air comprimé.

Technologie de vannes pour des processus de ravitaillement rapides

Il est important d'équilibrer correctement la pression afin que l'hydrogène puisse être ravitaillé rapidement et en toute sécurité à la station-service et permettre l'auto-optimisation du système. Il en va de même lorsque le conteneur-citerne est rempli d'hydrogène à l'usine d'embouteillage. Pour une meilleure représentation de tous ces cas, des vannes à commande pneumatique garantissent une répartition optimale de l'hydrogène dans les réservoirs du conteneur.

La technologie comprend également des capteurs, par exemple pour la température et la pression, les systèmes IO correspondants et les vannes pneumatiques qui commutent avec précision les vannes transportant les fluides et garantissent ainsi la bonne compensation de la pression. Tous les composants doivent fonctionner de manière fiable lors d'une utilisation mobile, aussi bien dans la chaleur de l'été que dans le froid de l'hiver, et doivent en outre être logés conformément à la norme ATEX.

La solution complète d'un seul fournisseur nous a convaincus, tout comme les échanges intensifs et la bonne collaboration pendant la phase de développement.

Gerwin Müskens, Concepteur technique de produits chez Wsytrach

(Source : Wystrach GmbH)

 « Après avoir choisi Siemens en ce qui concerne le système de commande et le système périphérique décentralisé (SIMATIC ET 200iSP), nous sommes rapidement tombés sur Bürkert à la recherche de la technologie de vannes appropriée, car ces spécialistes hydrauliques maîtrisent ce domaine et possèdent le savoir-faire correspondant », poursuit Müskens. Cependant, d'autres raisons sont venues s'ajouter : la large gamme de vannes pneumatiques et la possibilité de loger tous les composants nécessaires à la compensation de pression dans des armoires de commande conformes ATEX et prêtes à être raccordées.

Armoires de commande minces

Les armoires de commande pneumatiques destinées à être utilisées dans la zone ATEX correspondante sont conçues de manière aussi mince que possible. Elles offrent néanmoins suffisamment de place pour le système IO décentralisé et un bloc de vannes compact avec les vannes Ex-i nécessaires de type 6518, montées sur un rail profilé et câblées au Siemens ET200iP. S'y ajoutent des vannes d'arrêt d'urgence et des vannes pilotes. La périphérie nécessaire, y compris les électrovannes pilotées, est également logée dans les armoires de commande ATEX. Celles-ci conviennent à des débits importants, fonctionnent sans consommation d'air permanente et convainquent en outre par leur faible consommation électrique.

Le concept et le savoir-faire en matière de construction d'armoires de commande ont convaincu les spécialistes de la haute pression, d'autant plus que Bürkert a également pu concevoir et fabriquer « sur mesure » un boîtier conforme à la norme ATEX pour le terminal de commande de la station-service et le fournir en étant accompagné du certificat correspondant. D'autres projets communs ne sont donc pas exclus pour l'avenir.

Bloc de vannes compact avec vannes Ex-i de type 6518