Hoe kunnen veiligheidsontwerpen en probleemoplossing ter plaatse worden gerealiseerd voor stationaire, watergekoelde PEM-waterstofgestookte energiecentrales?-nl.hfsinopower.com
ander

Bloggen

Thuis Bloggen

Hoe kunnen veiligheidsontwerpen en probleemoplossing ter plaatse worden gerealiseerd voor stationaire, watergekoelde PEM-waterstofgestookte energiecentrales?

Hoe kunnen veiligheidsontwerpen en probleemoplossing ter plaatse worden gerealiseerd voor stationaire, watergekoelde PEM-waterstofgestookte energiecentrales?

Jun 18, 2026

1. Algemene systeemconfiguratie

De watergekoelde PEM-brandstofcel Het energieopwekkingssysteem bestaat uit vijf onafhankelijke modules: de brandstofcelstapel, de waterstoftoevoermodule, de luchttoevoermodule, de thermische beheermodule en de elektronische regelmodule. Elke module is geïsoleerd van de andere om kruisinterferentie tussen gas, water en elektriciteit te voorkomen en zo de veiligheidsrisico's op systeemarchitectuurniveau te beperken.

water-cooled PEM fuel cell power generation system

Kerncomponenten

Samenstelling en functies

PEMFC (Proton Exchange Membrane) waterstofbrandstofcelstapel

Het kernonderdeel van het systeem, deze brandstofcelstapel met protonenuitwisselingsmembraan, zet de chemische energie van waterstof en zuurstof om in elektrische energie en dient als de kerneenheid voor stroomopwekking.

Waterstofvoorzieningsmodule

Een waterstoflekdetector, damp-vloeistofscheider, waterstofrecirculatiepomp (voor configuraties van 10 kW en hoger), uitlaatgasbehandelingsinstallatie, enz. zorgen ervoor dat waterstof stabiel en veilig de schoorsteen binnenkomt, terwijl de uitlaatgassen via de waterstofuitlaatpoort uit het systeem worden afgevoerd.

Luchttoevoermodule

Deze module, bestaande uit een luchtfilter, intercooler, luchtbevochtiger, luchtcompressor, smoorklep en diverse luchtkanalen, levert schone, droge lucht met een stabiele stroomsnelheid (de zuurstofbron) aan de schoorsteen, waarmee aan de operationele eisen van de schoorsteen wordt voldaan.

Thermische beheermodule

Deze module omvat een waterpomp, radiator, temperatuursensoren, expansievat, koelventilator, conductiviteitsmonitor en deionisator. Hij regelt de temperatuur van de brandstofcel en alle systeemcomponenten. Door middel van geforceerde waterkoeling voert hij de door de brandstofcel gegenereerde warmte snel af, waardoor het systeem binnen het optimale temperatuurbereik blijft werken en schade door oververhitting wordt voorkomen.

Elektrische regelmodule

Maakt gebruik van een PLC-controller met een touchscreen voor monitoring, waarmee het systeem volledig kan worden aangestuurd, parameters kunnen worden bewaakt, fouten kunnen worden opgespoord en andere functies kunnen worden uitgevoerd.

 

2. Constructief ontwerp

Naast het inherente veiligheidsontwerp van de systeemmodules, beschikt de stationaire brandstofcel-energieopwekkingsinstallatie over een zorgvuldig ontworpen structurele lay-out die de operationele veiligheid en veilige gasemissies garandeert, waarbij personeel en apparatuur gescheiden worden gehouden en handmatige interventie mogelijk is.

 

 
 stationary fuel cell power generation equipment

 

 

 

① Noodstopknop

② Bedieningspaneel van de omvormer

③ Hoofdregelpaneel van het systeem

④ Startknop (blijft branden tijdens normaal gebruik)

⑤ Stopknop (blijft branden tijdens een storing)

⑥ Vroegtijdige waarschuwingsindicator (blijft branden tijdens waarschuwingen)

 

 
 stationary fuel cell power generation equipment
 

 

 

 

⑦ Waterstofventilatie

⑧ Waterstofinlaat

⑨ Ventilatieopening voor warmteafvoer

⑩ Uitlaat voor uitlaatgassen en afvalwater

 

 

 

3. Visuele bewaking via touchscreen

Het apparaat is uitgerust met een touchscreen van industriële kwaliteit, waardoor een externe hostcomputer overbodig is. Zes belangrijke functies – waaronder apparatuurbewaking, parameterinstellingen, handmatige foutopsporing en foutopsporing – kunnen lokaal worden uitgevoerd:

Hoofdinterface: Toont de bedrijfsstatus van de apparatuur (in werking/gestopt/foutmelding) en kernparameters zoals uitgangsvermogen, spanning, stroomsterkte, waterstofdruk en koeltemperatuur.

Pagina Luchtcircuit: Toont de bedrijfsstatus van de luchtcompressor, brandstofcelstapel, DC-DC-omvormer en luchtregelklep, inclusief belangrijke parameters zoals snelheid, vermogen en temperatuur.

Pagina Waterstofcircuit: Geeft informatie over de status van de waterstofinlaatklep, de proportionele klep, de spoelklep (open/gesloten) en de circulatiepomp.

Pagina Koelcircuit: Bewaakt de werkingsstatus van de koelwaterpomp (snelheid, druk en debiet) en de radiator.

Pagina met waarschuwingen en fouten: Toont de historische foutgegevens van de apparatuur (foutcodes, foutbeschrijvingen en tijdstippen waarop de fouten optraden) om het oplossen van problemen en het onderhoud te vergemakkelijken.

Gegevensregistratiepagina: registreert diverse operationele statussen van het systeem.

stationary fuel cell power generation equipment

De apparatuur ondersteunt handmatige bediening van functies zoals opstarten, uitschakelen, spoelen en waterstoftoevoer, waardoor deze geschikt is voor gebruik tijdens inbedrijfstelling en onderhoud.

 

4. Probleemoplossing op locatie

Wanneer er tijdens het gebruik een storing optreedt, geeft de touchscreen-interface automatisch de foutcode en -beschrijving weer, waardoor snelle probleemoplossing en -verhelping mogelijk zijn. Het apparaat is uitgerust met een communicatie-interface, waarmee ook operationele gegevens kunnen worden opgevraagd.

Foutbeschrijving

Mogelijke oorzaken

Snelle oplossing

Storing door hoge anodedruk

1. Storing in de externe waterstofdrukreduceerklep of falen van de drukstabilisatie;

2. De magneetklep voor de waterstofinlaat sluit niet goed;
3. Abnormale afstelling van de tegendrukklep waardoor druk oploopt stroomopwaarts;

4. De waterstoftoevoer kon niet snel genoeg worden aangepast vanwege plotselinge veranderingen in de belasting.

1. Indien de externe waterstofbron is uitgerust met een drukregelklep of drukreduceerklep, dient u de waterstofdrukregelklep of drukreduceerklep opnieuw te kalibreren of te vervangen;

2. Controleer de afdichting van de waterstofmagneetklep; vervang deze indien defect.

3. Stel de opening van de tegendrukklep nauwkeurig af om de leidingdruk te stabiliseren;

4. Verhoog of verlaag de belasting geleidelijk om aan te sluiten op de reactie van de waterstoftoevoer.

Storing door lage waterstofbrondruk

1. Onvoldoende druk vanuit de stroomopwaartse waterstofbron;

2. Lekkages in de waterstofleidingen of losse koppelingen;

3. De drukreduceerklep zit vast in de open stand, waardoor de gasstroom wordt beperkt;

4. Abnormale afstelling van de tegendrukklep verhindert dat waterstof soepel in de schoorsteen stroomt.

1. Controleer de uitgangsdruk van de waterstofcilinder of de waterstoftoevoerapparatuur;

2. Controleer op lekkages en draai de leidingaansluitingen vast;

3. Demonteer en reinig de spoel van de drukreduceerklep, of vervang het klephuis;

4. Controleer of de terugslagklep goed functioneert.

Storing door hoge waterstofconcentratie

1. Onvolledige waterstofspoeling en -ontluchting;

2. De waterstofconcentratiesensor is afgeweken en is niet gekalibreerd;

3. Gaslekkage in de brandstofcel of defect aan de afdichting;

4. Verstopping in de uitlaatleiding waardoor uitlaatgassen terugstromen

1. Verhoog de spoelfrequentie en -duur;

2. Kalibreer de waterstofconcentratiesensor opnieuw;

3. Schakel het systeem uit om de stapelpakkingen en eindplaatafdichtingen te inspecteren;

4. Maak de waterstofuitlaatleiding vrij om een ​​onbelemmerde uitlaatgasstroom te garanderen.

Storing in de luchtcompressor

1. Abnormale stroomtoevoer naar de luchtcompressor, communicatiestoring of beveiligingsuitschakeling.

2. Oververhitting van de luchtcompressor, onvoldoende koelvloeistof, defecte waterpomp of slechte warmteafvoer.

3. Onvoldoende luchtstroom als gevolg van een verstopt luchtfilter, luchtlekken in de leidingen of een abnormale rotatiesnelheid.

1. Controleer of de stroomvoorziening van de luchtcompressor normaal functioneert en verifieer of de CAN-communicatie naar behoren werkt.

2. Controleer de werking van het koelsysteem en de radiator.

3. Reinig het filterelement en controleer de luchtleidingen en de snelheidsregeling.

De waterpomp heeft een te lage doorstroomsnelheid.

1. Storing in de waterkoelingscirculatiepomp of onvoldoende snelheid;

2. De koelvloeistofleidingen zijn verstopt of geknikt, waardoor de doorstroming wordt belemmerd;

3. Aanzienlijke luchtbellen of luchtinsluitingen in het watercircuit;

4. De flowsensor is beschadigd / de smoorklep in de leiding is gedeeltelijk gesloten

1. Controleer de stroomvoorziening en de aandrijving van de waterpomp; vervang de waterpomp indien nodig;

2. Inspecteer de leidingen, verwijder verstoppingen en herstel de volledige dwarsdoorsnede van de leiding;

3. Open de ontluchtingsklep om de lucht eruit te persen en vul vervolgens de koelvloeistof bij;

4. Open de regelklep van het watercircuit en kalibreer of vervang de debietsensor.

Fout door lage totale spanning

1. Onvoldoende waterstoftoevoer of lage druk

2. Spanningsdaling als gevolg van overmatige batterijbelasting

3. Abnormale celconsistentie of veroudering.

4. Het opstarten van de gehele unit met hoog vermogen zorgt ervoor dat de busspanning daalt.

1. Controleer of de waterstoftoevoerdruk, de drukreduceerklep en de waterstofleidingen normaal functioneren en correct zijn geïnstalleerd.

2. Verminder de systeembelasting en hervat de werking zodra de spanning is hersteld.

3. Controleer de batterij en kijk of er afwijkingen in de status ervan zijn.

Lage spanning in het laagste kanaal

1. Onvoldoende waterstoftoevoer naar het systeem

2. Onvoldoende luchttoevoer

3. Losse of defecte CVM-bemonsteringsleiding

4. Communicatie- of bemonsteringsfout in de CVM-module

5. Verbinding verbroken in de CVM CAN-buscommunicatielijn of defecte afsluitweerstand;

6. Beschadigde membraanelektrode

1. Controleer of de druk in de waterstof- en luchtleidingen normaal is.

2. Los problemen op met het CVM-detectiecircuit.

3. Controleer of de CVM-module normaal van stroom wordt voorzien.

4. Schakel de CVM-module uit en herstart deze; als het probleem aanhoudt, vervang de module.

 

Het veiligheidsontwerp van het gehele watergekoelde, stationaire PEMFC-waterstofenergieopwekkingssysteem volgt een vierlaagse logica bestaande uit actieve bescherming, passieve risicobeperking, intelligente monitoring en snelle bediening en onderhoud, waardoor veilige, efficiënte en duurzame energieopwekking met behulp van waterstofbrandstofcellen wordt gewaarborgd.

laat een bericht achter

Als u geïnteresseerd bent in onze producten en meer details wilt weten, laat dan hier een bericht achter, wij zullen u zo snel mogelijk antwoorden.
indienen

Wij exporteerden naar

Wij exporteerden naar

laat een bericht achter

laat een bericht achter
Als u geïnteresseerd bent in onze producten en meer details wilt weten, laat dan hier een bericht achter, wij zullen u zo snel mogelijk antwoorden.
indienen

Thuis

Producten

whatsApp

contact