고압 기체 수소 저장

고압기체수소저장이란 고압조건에서 수소를 압축하여 고압용기에 담아 저장함으로써 수소의 효과적인 저장 및 수요에 따른 방출을 달성하는 것을 말한다.

고압 기체 수소 저장 기술은 수소를 저장하고 운반하는 효율적인 방법입니다. 작동 원리는 수소를 압축기를 통해 고압 상태로 압축해 용기에 안전하게 보관하는 것이다. 이 프로세스는 한 번 고압에서 직접 압축할 수도 있고, 실제 필요에 따라 유연하게 조정할 수 있는 단계별 압축 전략을 채택할 수도 있습니다.

고압 기체수소 저장의 전체 과정에서 압축기는 중요한 위치를 차지합니다. 현재 압축기는 다이어프램 압축기와 액체 구동 압축기로 나눌 수 있습니다.

다이어프램 압축기 고압 기체 수소 저장에 일반적으로 사용되는 유형입니다. 다이어프램의 왕복 운동을 사용하여 가스를 압축합니다. 수소 압축 과정에서 압축기는 높은 출력과 효율적인 냉각 시스템을 갖춰야 합니다. 높은 출력은 충분한 압축 용량을 보장하며, 효율적인 냉각 시스템은 압축 과정에서 발생하는 많은 양의 열을 적시에 제거하여 장비 과열 및 수소 특성 변화를 방지합니다. 단계별 압축 전략에서는 초기 압력은 낮지만 전체 압축 과정의 안정성과 안전성을 보장하기 위해서는 정밀한 제어 및 모니터링 시스템이 필수적입니다.

유압 구동 압축기는 유압 오일을 구동 매체로 사용하는 압축기입니다. 주요 작동 원리는 유압 펌프를 통해 유압 오일을 공급하여 액체 압력을 기계적 에너지로 변환하여 압축기 내부의 피스톤을 왕복 구동하는 것입니다. 이러한 유형의 압축기는 주로 1단 압축과 2단 압축으로 구분되며 작동 과정에는 가스 흡입과 압축 및 배출이 포함됩니다.

설계 및 제조

고급 압축기 설계는 고성능 재료와 정밀 제조 공정을 사용하여 작동 효율성과 신뢰성을 향상시킵니다. 이러한 재료는 고압, 고온 및 수소의 독특한 화학적 환경을 견딜 수 있어 압축기의 장기적으로 안정적인 작동을 보장합니다. 동시에 냉각 시스템의 최적화도 압축기 성능을 향상시키는 핵심 요소 중 하나입니다.

모니터링 및 제어 시스템

압축 및 부스팅 과정에서 일련의 센서와 제어 시스템을 사용하여 압력, 온도, 흐름과 같은 주요 매개변수를 실시간으로 모니터링합니다. 이러한 데이터는 운영자에게 즉각적인 시스템 상태 피드백을 제공할 뿐만 아니라 압축 프로세스를 최적화하고 에너지 활용 효율성을 향상시키기 위한 데이터 지원도 제공합니다. 지능형 제어 알고리즘을 통해 시스템은 다양한 수소 저장 요구 사항에 맞게 압축기의 작동 상태를 자동으로 조정할 수 있습니다.

수소 저장 용기 디자인

수소의 최종 저장 단위인 수소 저장 용기의 설계는 고압 환경에서의 안전성, 안정성 및 내구성을 충분히 고려해야 합니다. 용기는 일반적으로 고강도 금속 재료 또는 복합 재료로 만들어지며 내압력이 뛰어나고 밀봉 성능이 우수하며 수소 누출을 효과적으로 방지할 수 있습니다.

또한, 수소 저장 용기는 다양한 작업 조건에서 안전성과 신뢰성을 보장하기 위해 엄격한 압력 테스트와 안전성 평가를 거쳐야 합니다. 고압 기체수소 저장 장비 유형 고압 기체수소 저장 기술은 일반적으로 수소 저장 탱크를 용기로 사용합니다. 수소 저장병은 수소 충전소의 준비, 운송, 보관 및 고압 기체 수소 저장 장치의 탑재에 필요합니다.

현재, 수소 저장병 다섯 가지 유형으로 나눌 수 있습니다: I~V: 유형 I 병(강철 또는 알루미늄 합금 병, 섬유 권선 없음); 유형 II 병(섬유 권선으로 부분적으로 포장된 강철 병); 유형 III 병(섬유로 포장된 알루미늄 또는 알루미늄 합금 라이너); 유형 IV 병(섬유로 포장된 복합 플라스틱 라이너); V형 병(라이너 섬유 없음 완전 포장 병)

고압 기체 수소 저장의 장점

1. 높은 수소저장밀도 고압기체수소저장의 질량체적밀도는 다른 수소저장방식에 비해 작지만, 압력을 높여 단위부피당 수소밀도를 높여 수소저장 효율을 높일 수 있다.

2. 더욱 빨라진 수소 충전 및 방전 속도 고압기체수소저장장치는 수소 충전 및 방전 속도가 빨라 수소를 빠르게 보충할 수 있어 연료전지 차량의 일상 사용에 매우 유리합니다.

3. 낮은 에너지 소비 액체수소 저장에 비해 고압 기체수소 저장은 수소를 극저온까지 냉각할 필요가 없기 때문에 에너지 소비가 적고, 이로 인해 에너지 소비와 운영 비용이 어느 정도 절감됩니다.

4. 넓은 온도 적응성 고압 기체 수소 저장은 상온에서 작동할 수 있으며 영하 수십도의 저온 환경에서도 정상적으로 작동할 수 있어 다양한 기후 조건에서 안정적입니다.

5. 작업 환경의 영향을 덜 받습니다. 다른 수소 저장 방법에 비해 고압 기체 수소 저장은 작업 환경의 영향을 덜 받기 때문에 다양한 응용 시나리오에 사용하기에 더 적합합니다.