Институт Макса Планка в Магдебурге проводит исследование по устойчивым системам хранения энергии. Компания LAUDA предоставляет необходимую систему контроля температуры.

Германия приняла ряд мер по переходу на энергоносители, и к 2050 году на возобновляемые источники энергии должно приходиться 80 процентов потребления электроэнергии. По мере роста ветровой, фотоэлектрической и других возобновляемых источников энергии и повышения уровня электрификации общества перед экономической, политической и научной сферами встает огромная задача: при перепроизводстве энергия, получаемая децентрализованным образом, должна храниться как можно более эффективно и устойчиво, с тем чтобы в периоды пикового потребления энергия могла передаваться в сети энергоснабжения. « Power to Gas» (Электрогаз) известен как перспективный дизайн энергетической промышленности. Он использует электролиз и метанизацию для преобразования энергии ветра или солнечной энергии в метан. Таким образом, энергия хранится в виде газа и повторно используется при необходимости. В автомобильном секторе метанизация также может способствовать популяризации газовых транспортных средств. Метан, необходимый для газовых транспортных средств, производится экологически чистым способом. Исследователи по всему миру делают все возможное, чтобы упростить эту технологию и приблизить ее к энергетической отрасли. Институт Макса Планка в Магдебурге находится на переднем крае исследований этой сложной системы, и он занимается исследованиями в этой области в течение почти семи лет. В своей исследовательской работе Институт использует систему теплообмена LAUDA для своего испытательного оборудования, которая должна соответствовать чрезвычайно строгим техническим требованиям исследователей.

Требуется быстрое охлаждение с высокой точностью

ЛАУДАСистема отопления и охлаждения является промышленным подразделением производителя оборудования для контроля температуры LAUDA, которое планирует и производит оборудование для контроля температуры с учетом потребностей клиентов. В рамках проекта Института Макса Планка LAUDA разработала систему теплообмена ITH 350. Устройство используется для контроля температуры реактора. В частности, эффективность охлаждения оборудования LAUDA должна достигать 100 K в минуту, а температура не должна быть чрезмерной, чтобы не повлиять на качество конечного продукта. Поэтому оборудование должно быстро охлаждаться не ниже определенного значения температуры, чтобы избежать повреждения технологического процесса. Это также является проблемой для инженеров LAUDA, поскольку системы теплообмена обычно используются для термостата. Для исследовательских проектов Института Макса Планка устройство теперь должно быстро реагировать и охлаждаться.

Эффективное охлаждение от 340°C до 150°C в течение нескольких минут

Реакция метанизации выделяет большое количество тепловой энергии и высоких температур и может повредить реактор, особенно катализатор. До сих пор эти процессы запускались постепенно, а затем стабильно работали в течение нескольких недель. « Сначала мы попытались определить динамическую работу этого процесса и выработать предварительный план для новой стратегии работы и конструкции реактора. Мы получили ряд значимых результатов на основе компьютерных вычислений, и теперь мы надеемся проверить эти результаты с помощью испытательного оборудования», - сказал руководитель проекта Йенс Бремер. Требования к температурному контролю достаточно высоки. Система теплообмена LAUDA обеспечивает необходимую для этого точность. « Производительность и мощность реактора будут в значительной степени зависеть от его охлаждения. Быстро регулируемый контроль температуры позволит гибко реагировать на внешние эффекты (например, уменьшать подачу водорода), не закрывая реактор », - сказал Йенс Бремер.

При этом реактор нагревается током до 340°C. Как только реактор достигает заданной температуры, начинается тепловая реакция, которая должна быстро охлаждаться до 150°C. Обычно используемые электронные клапаны используются в качестве регулирующих элементов и, очевидно, слишком медленны для такого применения. В зависимости от регулировки мощность охлаждения может быть изменена с помощью клапана. При охлаждении с помощью охлаждающей воды, по соображениям защиты материала, мощность охлаждения будет ограничена в обычных задачах охлаждения, чтобы защитить материал даже при резком изменении температуры. В этом случае требуется быстрый запуск миссии для достижения требуемой скорости охлаждения без чрезмерного давления на материал. Поэтому инженеры LAUDA установили пневматический тройной клапан, который открывается через две секунды, чтобы обеспечить скорость охлаждения теплоносителя не менее 150 ° C в минуту.

Внутри система теплообмена состоит из двух цепей контроля температуры. Температура буферного контейнера регулируется с помощью одной цепи а с помощью второй экспериментальной установки Института Макса Планка. Обе схемы соединяются друг с другом через диэлектрическую память и используют одну и ту же среду. Другое требование заказчика к оборудованию заключается в том, что используемая теплопередающая среда должна работать при температуре до 350 °C. Поэтому LAUDA выбрала теплопроводное масло, которое отвечает высоким требованиям к материалам.

Удовлетворение особых потребностей клиентов

ЛАУДАВ рамках проекта Института Макса Планка была разработана и спроектирована специальная теплообменная система. Уже на этапе разработки с использованием компьютеров учитывались ограниченные пространственные условия. Оборудование должно быть помещено в специальный купол безопасности, что делает шкаф управления должен быть установлен рядом. В соответствии с требованиями клиента часть интерфейса находится на нижней стороне устройства. Во время установки LAUDA перевезла оборудование в две части в Магдебург, где оно было подвешено краном в корпус из защитного стекла для сборки.

ЛАУДАСистема теплообмена, разработанная в области метанизации, уже во второй раз поставляется в Институт Макса Планка. Исследователи там были очень довольны работой производителя оборудования для контроля температуры: « Мы получили подробные рекомендации и рекомендации от проектирования схемы до конечной реализации на месте. Среди производителей, с которыми мы связались, ни один другой производитель не смог бы предоставить такую гибкость для нашей особой задачи», - объясняет менеджер проекта Йенс Бремер.

О компании LAUDA

Мы LAUDA - мировой рынок в области контроля температуры. Наши устройства контроля температуры и системы нагрева / охлаждения лежат в основе многих применений. Как поставщик услуг, мы гарантируем (zui) хорошую температуру в исследованиях, производстве и контроле качества. Мы надежные партнеры, особенно в автомобильной, химической / фармацевтической, полупроводниковой и лабораторной / медицинской промышленности. На протяжении более 60 лет мы ежедневно предоставляем наши профессиональные консультации и инновационные экологические дизайнерские решения в совершенно новом контексте, чтобы удовлетворить наших клиентов.

Фото 1: pic LAUDA HKS ITH 350 MPI 01 rho

В Институте Макса Планка в Магдебурге система теплообмена LAUDA вскоре будет установлена в корпусе, изготовленном из защитного стекла. (Фото: Институт Макса Планка / Gabriele Ebel)

Фото 2: pic LAUDA HKS ITH 350 MPI 02 rho

Система теплообмена адаптирована к конкретным потребностям клиента. Показать открытое устройство. Все кабели были подвергнуты термоизоляции до поставки. (Фото: LAUDA)

Фото 3: pic LAUDA HKS ITH 350 MPI 03 rho

Институт Макса Планка использует оборудование LAUDA для изучения процессов хранения энергии. Для этого система должна иметь возможность контролировать температуру на 150°C. (Фото: LAUDA)

Фото 4: pic LAUDA HKS SUK 350 4 18 - 12 - 06 rho

При проектировании оборудования учитывались ограниченные условия на месте, а также особые требования исследователей. Институт Макса Планка очень доволен работой производителя. (Фото: Институт Макса Планка / Йенс Бремер)