PEM cellás bázisállomások a Magyar Telekomnál Dr. Nagy Pál Géza
[email protected] Budapest, 2011.09.29.
Az alkalmazás vázlata
töltı
-54V DC busz
AC
PEM engine
H2 forrás
bázisállomás mint DC terhelés max.105A
áthidaló akkumulátor
helyszíni távfelügyelet
távfelügyeleti központ
Az alkalmazott PEM engine
Altergy, BIRC-5, gyártó és típus, 11 helyszínen mőködik nálunk. Villamos teljesítmény 5 kW, 48 V (54 V), max.105 A DC. Léghőtéses rendszer, télen enyhén főteni kell, stack hımérséklet 60 celsius. A hőtı ventilátor igen nagy megbízhatóságú. Fogyasztás 75 standard liter, 5 kW-nál, 99.95%-os H2, 100psi. AC ellátás megszőnése után 40 másodperc múlva indul. Áthidaló akkumulátor Odyssey PC 925 (kb.38 Ah). Mőterhelés segítségével 2 hetente öntesztet végez a cella. Hibaüzenetek, mőködési üzenetek ethernet-en. Mi SNMP protokollt használunk, set-get-trap típusú üzenetek.
Telepítési helyszínek
•
Telepítések fotói
•
Telepítések fotói
•
A pilotok pilotján szerzett néhány tapasztalat
• • • •
• • • • • •
Az elsı PEM telepítés Gyömrı, 2008.dec.4.(okt.31.) 2 palack nem elég. Kevés az üzemanyag és túl rövid a csereidı. Palackszámot vagy H2 nyomást kell növelni. Esetleg más üzemanyagot is ki kell próbálni (reformer elıtétes PEM cella). A H2 gyártó és az állomásaink palackjai közé a zökkenımentes H2 ellátásért igazi 24 órás depót kell kiépíteni. Ide rekeszenként (12 palack) megy a csere, van idı. Az állomáson 2x3 palackra bıvítettünk. A 3 palackos cserére 24 órás az ügyelet, van idı, áramfogyasztástól függıen akár 68 óra. Megépült így 5 állomás. Vagy 24 órás mobil töltıállomást kell csinálni. Ez meg is valósult és 350 bar nyomású palackokat telepítettünk 5 helyszínen, 430 bar-ról áttöltéssel üzemelünk. Itt az üzemanyag többletet a nagyobb nyomás biztosítja. Telepítettünk 2 metanol (HydroPlus) reformeres PEM cellát, ahol a H2 elıállítás a helyszínen történik. Annyi üzemanyag tárolható a helyszínen, hogy akár 48 óráig mőködik utántöltés nélkül. A helyes levegıáramoltatásra nagy gondot kell fordítani. Szükség van a kéthetenkénti öntesztre mőterheléssel. Teljesült az igazi cél, hı leszívással (hı elszívással) és átszellıztetéssel a hagyományos klímaberendezések teljesen elhagyhatók. Bebizonyosodott, hogy a PEM cellát más megoldásokkal integrálva eredményesen lehet alkalmazni. Kiegészítve az elızıt geocooling-al az „Ablakon bedobott pénz” pályázaton elsı díjat nyertünk a „Legnagyobb magasan csüngı gyümölcs” kategóriában.
PEM cellás, átszellıztetéses, hı leszívásos, klímakészülék mentes bázisállomás
•
•
PEM cellák a bázisállomás adatai között
•
PEM cellák adatai a hálózat felügyelet képernyıjén
•
Gyors státusz lekérdezés
Hiba kódok és szöveges leírásuk
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Firmware 00.05.09 Code ALRM_3 ALRM_2 ALRM_1 Error Description 0x000000000001 0001 CELL LOW 0x000000000002 0002 CELL HIGH 0x000000000004 0004 STACK I LOW 0x000000000008 0008 STACK I HI 0x000000000010 0010 OUT I LOW 0x000000000020 0020 OUT I HI 0x000000000040 0040 OUT V LOW 0x000000000080 0080 OUT V HI 0x000000000100 0100 SYS V LOW (13.5V) 0x000000000200 0200 SYS V HI (13.5V) 0x000000000400 0400 STACK TEMP LO 0x000000000800 0800 STACK TEMP HI 0x000000001000 1000 H2 SENSE LO 0x000000002000 2000 H2 SENSE HI 0x000000004000 4000 STACK PRESS LO 0x000000008000 8000 STACK PRESS HI 0x000000010000 0001 AMB TEMP LO 0x000000020000 0002 AMB TEMP HI 0x000000040000 0004 MCB TEMP LO 0x000000080000 0008 MCB TEMP HI 0x000000100000 0010 MPB TEMP LO 0x000000200000 0020 MPB TEMP HI 0x000000400000 0040 BATT I LO 0x000000800000 0080 BATT I HI 0x000001000000 0100 STACK V LO 0x000002000000 0200 STACK V HI 0x000004000000 0400 PCS V LO 0x000008000000 0800 PCS V HI 0x000010000000 1000 HW LOCK 0x000020000000 2000 ALARM LATCH 0x000040000000 4000 ALARM HOLD 0x000080000000 8000 ALARM OPERATION
• • • • • • • • • • • • • • • • •
0x000100000000 0001 LEAK CHECK 0x000200000000 0002 STACK STARTUP 0x000400000000 0004 INLET VALVE 0x000800000000 0008 FUEL EMPTY 0x001000000000 0010 FAN TRIP 0x002000000000 0020 PCS TRIP 0x004000000000 0040 WARNING 0x008000000000 0080 SIB COMM LOSS 0x010000000000 0100 FUEL LOW 0x020000000000 0200 MAINTENANCE 0x040000000000 0400 MCB COMM LOSS 0x080000000000 0800 LEAK CHECK WARN 0x100000000000 1000 Dormancy Request 0x200000000000 2000 Load Fail Open 0x400000000000 4000 Load Fail Short 0x800000000000 8000 Shutdown Flag Error codes are read as 0x ALRM_3 ALRM_2 ALRM_1
Minden nap déli 12 órakor lekérdezzük a palackok töltöttségi szintjét
• • • •
Feladó:
[email protected] Küldve: 2011. augusztus 11. 12:00 Címzett: Várfalvai Csaba; Bucsy György; Nagy Pál Géza Dr. Tárgy: PEM Status 2011.08.11.12:00:13
• • • • • • • • • • • • • •
Date: 2011.08.11.12:00:01 --- PEM Cellak Nyomas Ertekei --Ocsa1 Palack1 = 918 Palack2 =R: 1 Mogyorod2 Palack1 = 990 Palack2 =R: 1 Gyal1 Palack1 = 835 Palack2 =R: 1 Rakoscsaba1 Palack1 = 880 Palack2 =R: 1 Alsonemedi1 Palack1 = 882 Palack2 =R: 1 God1 Palack1 = 859 Palack2 = 917 Lorinc1 Palack1 = 795 Palack2 = 798 Pomaz1 Palack1 = 944 Palack2 = 709 Szodliget1 Palack1 = 542 Palack2 =1023 Gyomro1 Palack1 = 244 Palack2 = 726 Kispest2 Palack1 =1023 Palack2 = 663 ---------------------------------
Melyik H2 ellátás az optimális, a cserélhetı palackos?
•
Melyik H2 ellátás az optimális, a helyszínen tölthetı palackos?
•
Melyik H2 ellátás az optimális, a helyszínen elıállított?
•
H2 ellátások összehasonlítása
Cserélhetı palackos: max. 6 db palack tartható a helyszínen,nálunk ez 4.8 kg H2, max.100kg a depóban, szállítás 333 literig könnyített ADR, évente fríssítendı vizsga, szereléshez egyszerősített vizsga, típusváltásnál frissítendı, palackhitelesítés a H2 gyártónál,cserepalack rendszer, palackbérlés, 200 bar a max. hozzáférhetı nyomás, közepes mennyiségő alkatrészt tartalmaz a lefejtı, karbantartást-szervízt keményen meg kell szervezni és fizetni, helyszíni és depó palackcserék jól szervezhetık, 40 kmes körzetben biztonságos az ellátás,lefejtı hiba esetére van tartalék panel, szereléshez pót palack, esetleg 160 Ah-s akku. Tölthetı palackos:max. 6 db palack tartható a helyszínen, nálunk ez 2 db és 2 kg H2-t jelent, 350 bar a palackokban a H2 nyomása, egyszerő lefejtı, létre kell hozni egy mobil H2 töltı állomást, kb. 430 bar nyomásra lehet feltölteni a puttonyát nyomás fokozóval, igen költséges és csak sok állomásnál megtérülı a mobil kút, a szállítási és szerelési jogosultságok a mobil kút üzemeltetıjénél, töltések jól szervezhetık, saját tulajdonú palack, 40 km-es körzetben biztonságos az ellátás. Helyszínen elıállított: elvileg végtelen mennyiségben áll rendelkezésre a H2, a metanol (HydroPlus) üzemanyagról kell gondoskodni, nagy a tartály, akár 48 órára elég, nagyon bonyolult a H2 elıállító rendszer (reformer), az állandó 240 celsius fokos készenléti állapot jelentıs plusz áramfogyasztás, töltés jól szervezhetı.
A metanol üzemanyagú reformeres PEM engine
IdaTech ElectraGen XTi, gyártó és a típus, 2 helyszínen mőködik nálunk. Rétság2 (Bánk) és Seregélyes1 a helyszínek. 5kW a villamos teljesítmény, 48 V DC (54 V). Folyadék hőtéses a PEM cella. Az üzemanyag HydroPlus (metanol+víz) ill. a PEM bemenetén 99.95% H2. HydroPlus: metanol és víz 1,1:1 arányú mólos keveréke (61-62 súly% metanol). Reformer reaktor tér hımérséklet 240 celsius. CO< 400 ppm (Time Weighted Average) Fogyasztás 5.4 liter@5kW. 223 literes üzemanyag tartály. H2 tartály kb. 10 literes. Standby fogyasztás 500 W folyamatosan a reformer részérıl. Elıbbin kívül maga a rendszer egy ugyanilyen átlagos mértékő standby fogyasztás. Indulás után inverter állítja elı a 230 V AC-t főtéshez. AC megszőnés után 2-3 perc múlva indul. Áthidaló akkumulátor kb. 105 Ah. Kommunikáció: ethernet.
Telepítések fotói
•
Telepítések fotói
•
Telepítések fotói
•
Telepítések képei
•
Tanulságok
• • •
•
•
Cserepalackos rendszer kiválóan mőködik. Hosszabb áramszünetekre helyettesíti a kivonulós dízelezést, nálunk ez vitatott volt, ma már nem. Tölthetı palackos rendszer logisztikája drága, lehet hogy felhagyunk vele, bár egyszerőbb a lefejtı és a 350 bar perspektivikusabb mint a 200 bar. PEM cella önmagában túl hosszú megtérüléső, de ha figyelembe vesszük, hogy nemcsak az akkuk kiváltásáról van szó, hanem a PEM cella megnyitja a lehetıséget a hagyományos klímázás megszüntethetıségére akkor 5 év körüli lesz a megtérülés. A metanolos rendszer borzasztóan bonyolult. Kivéve az üzemanyag logisztikát. Ezen alkalmazás hozományát még nem látjuk, túl rövid ideje mőködnek. Más Európai szolgáltatók: pl. Telekom Italia, 250 db PEM cellás helyszín. De sehonnan nem hallani további telepítéseket, kívéve kísérletieket.
Köszönöm hogy meghallgattak
•
