SOLUTIONS POUR LE REFROIDISSEMENT DE L'HYDROGÈNE

Les solutions de thermorégulation pour le refroidissement de l'hydrogène sont surtout nécessaires pour le refroidissement des électrolyseurs utilisés pendant la production d'hydrogène vert. Elles sont également utilisées lors de l'utilisation et de la mise à disposition de l’hydrogène, c'est-à-dire dans les stations de ravitaillement et lors du refroidissement par compression. Le ravitaillement des véhicules lourds tels que les trains ou les bateaux se fait avec de l'hydrogène liquide, qui doit être fortement comprimé. Cela implique des exigences techniques élevées pour les installations impliquées dans le transport, le stockage et le processus de ravitaillement proprement dit. LAUDA propose à cet effet des installations de thermorégulation innovantes qui répondent aussi bien aux particularités de la source d'énergie qu'est l'hydrogène qu'aux facteurs extérieurs lors du ravitaillement.

EXPERTS EN SOLUTIONS DE REFROIDISSEMENT DU FUTUR

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L'HYDROGÈNE VERT : vecteur d'énergie du futur

L'hydrogène est considéré comme extrêmement prometteur pour un système d'économie d'énergie écologique et efficace, tant dans le domaine du stockage de l'énergie que dans celui de la mobilité. Pour cela, il faut toutefois garantir la production d'hydrogène vert, neutre en termes de climat. Cela n'est possible qu'avec la bonne technique. Le potentiel de l'hydrogène en tant que vecteur d'énergie prouve que cela peut être rentable.

En effet, l'hydrogène dispose d'une teneur énergétique élevée (pouvoir calorifique) de 33 kWh/kg. En comparaison : Carburant diesel à 10 kWh/kg. En raison du meilleur rendement énergétique du système d’entraînement électrique par pile à combustible par rapport au moteur à combustion, un plein de 5 kg d'hydrogène permet d'obtenir environ 800 km d'autonomie. En outre, l'électrolyse de l'hydrogène se prête bien à l'absorption de l'électricité excédentaire issue des énergies renouvelables.

EXEMPLE D'APPLICATION : STATION-SERVICE À HYDROGÈNE

Les défis techniques liés à l'utilisation et à la mise à disposition de l'hydrogène apparaissent dans le cas des stations de ravitaillement en hydrogène liquide. Le ravitaillement liquide est généralement appliqué aux véhicules lourds. Il faut stocker de grandes quantités d'hydrogène qui sont ensuite comprimées sous pression. Le refroidissement des compresseurs doit avant tout être assuré. Les différences avec les stations-service traditionnelles utilisant des combustibles fossiles commencent dès la livraison. L'hydrogène est livré par des transporteurs spéciaux dans des faisceaux de conteneurs à une pression supérieure à 1000 bars. Ceux-ci sont ensuite vidés en permanence à la station-service, et à partir de 700 bars, un compresseur H2 est intercalé. L'hydrogène gazeux atteint ainsi une densité de 56 pour cent de l'état liquide. Ce processus de compression génère de la chaleur. Pour évacuer cette chaleur, on utilise des refroidisseurs à circulation Ultracool spécialement optimisés par LAUDA, qui maintiennent le compresseur à une température constante de -18 °C grâce à un agent réfrigérant (caloporteur). Lors du processus de ravitaillement lui-même, des températures encore plus basses sont nécessaires. Des installations de refroidissement de process refroidissent alors l'hydrogène pompé sous haute pression dans le réservoir du véhicule avec une capacité frigorifique à court terme de 40 kW à -40 °C et garantissent un refroidissement suffisant du distributeur.

Lisez notre article de presse à ce sujet.

Une station-service à hydrogène avec des appareils LAUDA pour le refroidissement.
Station-service à hydrogène avec refroidissement par des appareils LAUDA / © Sam Moraud - HRS
Deux refroidisseurs à circulation de la série Ultracool placés côte à côte.

La nouvelle génération de refroidisseurs à circulation LAUDA Ultracool

Découvrez les refroidisseurs à circulation améliorés de la nouvelle génération de la ligne LAUDA Ultracool. Grâce à leur fonctionnement fiable et sûr, même dans des conditions défavorables et des températures ambiantes allant jusqu'à -15 °C, ils constituent le choix parfait pour la thermorégulation exigeante des systèmes à hydrogène.

Refroidisseurs à circulation Ultracool nouvelle génération

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Des températures précises pour la logistique de l'hydrogène

L'hydrogène doit être pré-refroidi pour pouvoir absorber l'énergie thermique générée lors d'un processus de ravitaillement à une pression de 700 bars. Pour cela, une capacité frigorifique élevée et de courte durée est nécessaire. Peu après le début du ravitaillement, cela représente 40 kW sur une période d'environ 20 secondes. Le refroidissement indirect, tel qu'il est utilisé par LAUDA, permet de réaliser un stockage qui réduit cette puissance de moitié et fait en sorte que la pompe à essence soit directement prête à l'emploi lorsqu'un véhicule se présente.

De même, l'énergie thermique peut être évacuée sur des distances de 30 à 40 mètres. Cela permet de positionner les installations frigorifiques plus loin du véhicule où la capacité frigorifique est nécessaire. Cela est judicieux car l'installation de réfrigération génère des émissions sonores. Le refroidissement indirect est en outre techniquement plus robuste, ce qui le qualifie pour une utilisation à l'extérieur et par des températures extérieures habituelles en Europe centrale et qui ont entre-temps augmenté.

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