El Instituto Max planck, con sede en magdeburgo, está llevando a cabo un estudio sobre un sistema de almacenamiento sostenible de energía. Lauda le proporciona el sistema de control de temperatura necesario.

Alemania ha adoptado varias medidas para lograr la transición energética, y para 2050, la generación de energía renovable debería representar el 80% del consumo de electricidad. Con el crecimiento de la energía eólica, fotovoltaica y otras renovables y el creciente grado de electrificación social, los ámbitos económico, político y científico se enfrentan a enormes desafíos: cuando hay exceso de producción, la energía adquirida de manera descentralizada debe almacenarse de la manera más eficiente y duradera posible para poder transportar energía a la red de suministro durante el pico de consumo. "Power to gas" (gas eléctrico) es conocido como un diseño prometedor de la industria energética. Utiliza la electrolisis y el metano para convertir la energía eólica o solar en metano. De esta manera, la energía se almacena en forma de gas y se reutiliza cuando es necesario. En el campo del automóvil, el metano también puede promover la popularización de los vehículos de gas. El metano necesario para los vehículos de gas, el modo de producción es respetuoso con el medio ambiente. Investigadores de todo el mundo están haciendo todo lo posible para simplificar esta tecnología y acercarse más a la industria energética. El Instituto Max Planck de Magdeburgo está a la vanguardia de la investigación en este complejo sistema, que lleva casi siete años trabajando en este campo. En el trabajo de investigación, el Instituto utilizó el sistema de intercambio de calor Lauda para su equipo de prueba, que debe cumplir con los requisitos técnicos extremadamente exigentes de los investigadores.

Requiere un enfriamiento rápido de alta precisión

LAUDALos sistemas de calefacción y refrigeración son la División industrial del fabricante de equipos de control de temperatura lauda, que planifica y fabrica equipos de control de temperatura a medida de las necesidades de los clientes. Para el proyecto del Instituto Max planck, Lauda ha desarrollado un sistema de intercambio de calor ith 350. El dispositivo se utiliza para el control de temperatura del reactor. Entre ellos, la eficiencia de enfriamiento del equipo Lauda debe alcanzar los 100 k por minuto y la temperatura no debe exceder para no afectar la calidad del producto final. Por lo tanto, el equipo debe enfriarse rápidamente sin estar por debajo de un valor de temperatura específico para evitar daños en el proceso. Este es también un desafío para los ingenieros de lauda, ya que tradicionalmente los sistemas de intercambio de calor se utilizan generalmente para el control de temperatura constante. Y para el proyecto de investigación del Instituto Max planck, el dispositivo ahora debe enfriarse rápidamente.

Enfriamiento efectivo de 340 ° C a 150 ° C en pocos minutos

La reacción de metano libera una gran cantidad de energía térmica y altas temperaturas, lo que puede dañar el reactor, especialmente el catalizador. Hasta ahora, estos procesos se han puesto en marcha paso a paso y luego han funcionado de manera estable durante varias semanas. "Primero intentamos determinar el funcionamiento dinámico de este proceso y elaborar un esquema preliminar para la nueva estrategia de funcionamiento y el diseño del reactor. ya se han obtenido resultados significativos por lotes a partir de cálculos informáticos, y ahora queremos usar equipos de prueba para verificar estos resultados", expuso el responsable del proyecto, Jens bremer, sobre los objetivos de la investigación. Los requisitos para el control de temperatura son correspondientes más altos. El sistema de intercambio de calor Lauda logra la precisión necesaria para ello. "El rendimiento y la Potencia del reactor dependerán en gran medida de su enfriamiento. el control de temperatura, que se puede ajustar rápidamente, será flexible para responder a efectos externos, como la reducción del suministro de hidrógeno, sin tener que cerrar el reactor", dijo Jens bremer.

Durante este proceso, el reactor se calentará a 340 ° c con electricidad. Una vez alcanzado el reactor de temperatura establecida, comienza a producirse una reacción exotérmica, que debe enfriarse rápidamente a 150 ° c. Las válvulas electrónicas que se utilizan habitualmente se utilizan como elementos reguladores, lo que es obviamente demasiado lento para esta aplicación. Según el ajuste, la Potencia de enfriamiento se puede cambiar con la ayuda de la válvula. Al enfriarse con agua de enfriamiento, la Potencia de enfriamiento se limita en las tareas de enfriamiento convencionales por razones de material de protección, lo que protege el material incluso cuando la temperatura cambia drásticamente. En este caso, es necesario iniciar la tarea rápidamente para lograr la tasa de enfriamiento necesaria sin ejercer una presión excesiva sobre el material. Así, los ingenieros de Lauda han instalado una válvula de tres vías neumática que se abrirá en dos segundos para garantizar que el medio de transferencia de calor no se enfríe a menos de 150 ° C por minuto.

En el interior, el sistema de intercambio de calor consta de dos circuitos de control de temperatura. Un circuito controla la temperatura del contenedor de amortiguación, mientras que el segundo controla la temperatura del dispositivo de prueba del Instituto Max planck. Los dos circuitos están conectados entre sí a través de una memoria dieléctrica y utilizan el mismo medio. Otro requisito del cliente para el equipo es que la temperatura de trabajo del medio de transferencia de calor utilizado debe ser tan alta como 350 grados celsius. Por lo tanto, Lauda ha seleccionado aceite térmico para cumplir con los altos requisitos de los materiales.

Cumplir con los requisitos especiales de los clientes

LAUDADesarrollar y diseñar un sistema especial de intercambio de calor basado en el proyecto del Instituto Max planck. Ya en la etapa de desarrollo utilizando computadoras, se han tenido en cuenta las condiciones de espacio limitadas. El equipo debe colocarse en una cúpula de Seguridad especial, lo que hace que el Gabinete de control tenga que instalarse a su lado. De acuerdo con los requisitos del cliente, algunas interfaces se encuentran en la parte inferior del dispositivo. En el momento de la instalación, Lauda transportó el equipo en dos partes a magdeburgo, donde se colgó una grúa en una carcasa hecha de vidrio de Seguridad para su montaje.

LAUDAEs la segunda vez que el sistema de intercambio de calor desarrollado en el campo de la metano se suministra al Instituto Max planck. Los investigadores allí se mostraron muy satisfechos con el desempeño del fabricante del equipo de control de temperatura: "desde el diseño del esquema del proyecto hasta la implementación final en el sitio, recibimos consejos y orientación meticulosos. ningún otro de los fabricantes con los que hemos contactado ha sido capaz de dar esta flexibilidad a nuestras tareas especiales", explicó el gerente del proyecto Jens bremer.

Sobre Lauda

Somos lauda, el mercado mundial en el campo del control de temperatura. Nuestros equipos de control de temperatura y sistemas de calefacción / refrigeración son el núcleo de muchas aplicaciones. Como proveedor de servicios, garantizamos una buena temperatura (zui) en investigación, producción y control de calidad. Somos socios de confianza, especialmente en las industrias automotriz, química / farmacéutica, semiconductora y de laboratorio / tecnología médica. Durante más de 60 años, hemos proporcionado nuestro asesoramiento profesional y soluciones de diseño ambiental innovadoras todos los días con una nueva apariencia para satisfacer a nuestros clientes.

Imagen 1: PICC Lauda HKS ith 350 MPI 01 Rho

En el Instituto Max Planck de magdeburgo, el sistema de intercambio de calor Lauda se instalará en breve en una carcasa hecha de vidrio de Seguridad. (foto: Instituto Max Planck / Gabriele ebel)

Imagen 2: PICC Lauda HKS ith 350 MPI 02 Rho

El sistema de intercambio de calor se ha ajustado de acuerdo con las necesidades específicas del cliente. La imagen muestra el dispositivo abierto. Todos los cables han sido aislados antes de la entrega. (foto: lauda)

Imagen 3: PICC Lauda HKS ith 350 MPI 03 Rho

El Instituto Max Planck utiliza equipos Lauda para estudiar el proceso de almacenamiento de energía. Para ello, el sistema debe poder controlar la temperatura a 150 ° c (foto: lauda)

Imagen 4: PICC Lauda HKS Suk 350 4 18 - 12 - 06 Rho

Al diseñar el equipo, se tuvieron en cuenta las condiciones limitadas del sitio y los requisitos especiales de los investigadores. El Instituto Max Planck está muy satisfecho con el desempeño del fabricante. (foto: Instituto Max Planck / Jens bremer)