Ūdens elektrolīze ir relatīvi ērta ūdeņraža ražošanas metode. Līdzstrāva no taisngrieža skapja tiek laista cauri elektrolītiskam elementam, kas piepildīts ar elektrolītu. Ūdens molekulas elektrodos notiek elektroķīmiska reakcija, sadaloties ūdeņradī un skābeklī. Taisngrieža skapis ir galvenā iekārta ūdens elektrolīzes ūdeņraža ražošanas procesā, un tā saderība ir ārkārtīgi svarīga. Pilnīga taisngrieža sistēma ietver digitāli vadāmu taisngrieža skapi, taisngrieža transformatoru (dažreiz uzstādītu skapja iekšpusē) un līdzstrāvas sensorus. Tā parasti tiek uzstādīta telpās, dzesēta ar tīru ūdeni, un tās ieejas spriegums ir 10 KV, 380 V utt.
Ievads tiristora taisngrieža iekārtās ūdeņraža elektrolīzei
I. Pieteikumi
Šīs sērijas taisngriežu skapji galvenokārt tiek izmantoti dažādu veidu taisngriežu iekārtās un automatizētās vadības sistēmās krāsaino metālu, piemēram, alumīnija, magnija, mangāna, cinka, vara un svina, kā arī hlorīdu sāļu elektrolīzei. To var izmantot arī kā barošanas avotu līdzīgām slodzēm.
II. Galvenās skapja funkcijas
1. Elektriskā savienojuma veids: Parasti tiek izvēlēts, pamatojoties uz līdzstrāvas spriegumu, strāvu un tīkla harmoniku pielaidēm, un ir divas galvenās kategorijas: divzvaigžņu un trīsfāžu tilta slēgums, kā arī četras dažādas kombinācijas, tostarp sešu impulsu un divpadsmit impulsu savienojumi.
2. Lieljaudas tiristori tiek izmantoti, lai samazinātu paralēlo komponentu skaitu, vienkāršotu skapja struktūru, samazinātu zudumus un atvieglotu apkopi.
3. Komponentiem un ātri drošinošajām vara kopnēm tiek izmantoti speciāli izstrādāti cirkulējošā ūdens ķēdes profili, lai nodrošinātu optimālu siltuma izkliedi un pagarinātu komponentu kalpošanas laiku.
4. Komponentu presēšanas savienojumā tiek izmantota tipiska konstrukcija līdzsvarotam un fiksētam spriegumam ar dubultu izolāciju.
5. Iekšējās ūdensvada caurules tiek izgatavotas no importētām pastiprinātām caurspīdīgām mīkstas plastmasas caurulēm, kas ir izturīgas gan pret karstu, gan aukstu temperatūru un kurām ir ilgs kalpošanas laiks.
6. Sastāvdaļu radiatoru jaucējkrāni tiek īpaši apstrādāti, lai nodrošinātu izturību pret koroziju.
7. Skapis ir pilnībā CNC apstrādāts un pārklāts ar pulverkrāsu, lai iegūtu estētiski pievilcīgu izskatu.
8. Skapji parasti ir pieejami iekštelpu atvērtā, daļēji atvērtā un āra pilnībā noslēgtā veidā; kabeļu ievades un izvades metodes ir izstrādātas atbilstoši lietotāja prasībām.
9. Šī taisngriežu skapju sērija izmanto digitālu rūpnieciskās vadības sprūda vadības sistēmu, lai iekārtas darbotos nevainojami.
Sprieguma specifikācijas:
16 V 36 V 75 V 100 V 125 V 160 V 200 V 315 V
400 V 500 V 630 V 800 V 1000 V 1200 V 1400 V
Pašreizējās specifikācijas:
300A 750A 1000A 2000A 3150A
5000A 6300A 8000A 10000A 16000A
20000A 25000A 31500A 40000A 50000A
63000A 80000A 100000A 120000A 160000A
Šeit ir tā galvenās iezīmes:
1. Ārkārtīgi augsta efektivitāte un elektroūdeņraža konversijas veiktspēja
Efektivitāte ir glābšanas riņķis: elektroenerģijas izmaksas veido 70–80 % no ūdeņraža elektrolīzes izmaksām. Tāpēc katrs 0,1 % taisngrieža skapja konversijas efektivitātes pieaugums nozīmē ievērojamu ekspluatācijas izmaksu ietaupījumu. Efektivitātei parasti ir jābūt 98,5 %, bet progresīviem modeļiem tā sasniedz vairāk nekā 99 %.
Zems pulsācijas koeficients: Izejas līdzstrāvas jaudai jābūt pēc iespējas tīrākai ("h) ar ārkārtīgi zemu pulsācijas koeficientu. Pārmērīga maiņstrāvas pulsācija samazinās elektrolīzera efektivitāti, palielinās blakusreakcijas un var ietekmēt elektroda kalpošanas laiku. Tas rada augstākas prasības taisngriešanas tehnoloģijām (piemēram, daudzfāžu taisngriešanai un PWM tehnoloģijai).
2. Īpaši plašs jaudas regulēšanas diapazons un ātra reaģēšanas spēja
Pielāgošanās atjaunojamās enerģijas svārstībām: šī ir viena no būtiskākajām atšķirībām no tradicionālajiem taisngriežu skapjiem. Lai strādātu ar svārstīgiem enerģijas avotiem, piemēram, vēja un saules enerģiju, taisngriežu skapim jāspēj stabili un efektīvi darboties ārkārtīgi plašā jaudas diapazonā (piemēram, 10–120 % no nominālās jaudas).
Ātra dinamiskā reaģēšana: Kad vēja un saules resursi piedzīvo pēkšņas izmaiņas, taisngrieža skapim ir nepieciešams milisekundes līdz sekundes reakcijas ātrums, lai ātri pielāgotu izejas jaudu, pielāgojoties enerģijas izmaiņām un panākot "h slodzi, kas seko avotam, ", nodrošinot tīkla stabilitāti un efektīvu ūdeņraža ražošanas sistēmas darbību.
3. Augsta intelekta pakāpe un kopīga kontrole
Dziļa integrācija ar elektrolizatoru: Taisngrieža skapis vairs nav neatkarīgs barošanas avots, bet gan ūdeņraža ražošanas sistēmas sirds. Tas ir dziļi integrēts ar elektrolizatora pārvaldības sistēmu, ūdeņraža attīrīšanas sistēmu un atjaunojamās enerģijas elektrostacijas vadības sistēmu, lai panāktu kopīgu optimizāciju.
Vairāki intelektuāli darbības režīmi:
Pastāvīgas jaudas režīms: tiek izmantots, ja tīkla padeve ir stabila.
Automātisks barošanas avota izsekošanas režīms: tieši saņem atjaunojamās enerģijas nosūtīšanas komandas un automātiski pielāgo jaudu.
Enerģijas pārvaldības režīms: sadarbojas ar tīklu un enerģijas uzkrāšanas sistēmu, lai piedalītos pīķu noskūšanā un ieleju aizpildīšanā vai primārās frekvences regulēšanā.
Digitālais dvīnis un paredzamā apkope: Izmantojot mākoņplatformas un lielo datu analīzi, tiek veikta iekārtu stāvokļa uzraudzība un novērtēšana reāllaikā, lai nodrošinātu paredzamo apkopi un samazinātu neplānotu dīkstāvi.
4. Augstākā līmeņa drošības un uzticamības dizains
Ūdeņraža vides sprādziendrošības apsvērumi: Lai gan taisngrieža skapis parasti tiek uzstādīts izolēti no elektrolizatora, tā konstrukcijai jāņem vērā visas ūdeņraža ražošanas iekārtas sprādziendrošības prasības. Elektrisko komponentu izvēlei un skapja konstrukcijai jāatbilst stingriem sprādziendrošības standartiem.
Vairākas rezerves aizsardzības sistēmas:
Savstarpēji savienots ar ūdeņraža koncentrāciju: sistēma var nekavējoties pārtraukt taisngrieža skapja barošanas avotu, konstatējot ūdeņraža noplūdi.
Savstarpēji savienots ar elektrolīzera temperatūru, spiedienu un līmeni: Nodrošina, ka taisngrieža skapis vienmēr darbojas elektrolīzera drošajos darba apstākļos.
Ātrāka kļūmju izolēšana: Novērš ūdeņraža pretdegšanos vai elektrolizatora bojājumus strāvas padeves pārtraukuma gadījumā.
Nepārtraukta darbība 24 stundas diennaktī, 7 dienas nedēļā: ūdeņraža ražošana ir nepārtraukts process, kas izvirza ārkārtīgi augstas uzticamības prasības taisngrieža skapim. Vidējais laiks starp kļūmēm (MTBF) ir galvenais rādītājs.
5. Spēcīga tīkla atbalsta spēja
Augstas kvalitātes jauda: uzlabota taisngriešanas tehnoloģija efektīvi nomāc harmonikas, panākot augstu jaudas koeficientu un samazinot tīkla piesārņojumu. Dažos dizainos tai var būt pat noteikta reaktīvās jaudas kompensācijas spēja, nodrošinot atbalstu elektrotīklam.
6. Modularizācija un mērogojamība
Paplašināšana: Ūdeņraža enerģijas projekti parasti tiek būvēti pa posmiem. Taisngriežu sistēma izmanto modulāru dizainu, kas ļauj viegli paplašināties, pievienojot jaudas moduļus, līdzīgi kā celtniecības blokus, lai apmierinātu turpmākās jaudas palielināšanas vajadzības un samazinātu sākotnējās investīciju izmaksas.
N+X redundance: Liela mēroga ūdeņraža ražošanas projektos vairāki jaudas moduļi tiek savienoti paralēli, un rezerves moduļi (X) ir konfigurēti tā, lai panāktu nepārtrauktu apkopi un sistēmas redundanci, nodrošinot visas ūdeņraža ražošanas iekārtas pieejamību.
Kopsavilkums: Elektrolīzes ūdeņraža ražošanas taisngrieža skapja pamatpozicionēšana
Salīdzinot ar tradicionālajiem taisngrieža skapjiem, elektrolīzes ūdeņraža ražošanas taisngrieža skapis ir attīstījies no vienkārša līdzstrāvas barošanas avota par enerģijas pārveidošanas un vadības sistēmu, kas integrē progresīvu jaudas elektronikas tehnoloģiju, digitālo intelektisko vadību un enerģijas pārvaldības funkcijas.
Tās pamatvērtība slēpjas šādās prasībās:
Izmaksu samazināšana: Vienības ūdeņraža ražošanas jaudas patēriņa samazināšana, pateicoties ārkārtējai efektivitātei.
Efektivitātes uzlabošana: svārstīgās zaļās elektroenerģijas absorbcijas maksimizēšana, izmantojot plaša diapazona un ātras reaģēšanas iespējas, uzlabojot ūdeņraža ražošanas sistēmas kopējo darbības efektivitāti.
Drošības nodrošināšana: droša un uzticama barošanas avota nodrošināšana visai ūdeņraža ražošanas sistēmai.
Integrācijas veicināšana: Kalpojot par tiltu, kas savieno atjaunojamo enerģiju un ķīmisko galalietotāju lietojumus, tā ir galvenā iekārta jaunas energosistēmas izveidei.
