¿Por qué los compresores de hidrógeno son fundamentales para la transición energética del Reino Unido?
El compromiso del Reino Unido de alcanzar las cero emisiones netas para 2050 ha situado al hidrógeno en el centro de su estrategia energética, desde la Estrategia Británica de Seguridad Energética hasta los clústeres regionales de hidrógeno en Humberside, Teesside y Escocia. A medida que los operadores industriales, los proveedores de servicios públicos y los centros de investigación amplían su infraestructura para el manejo del hidrógeno, la demanda de compresores de hidrógeno de alto rendimiento es mayor que nunca. Estas máquinas no son componentes periféricos, sino que constituyen el núcleo operativo de todas las instalaciones de producción, almacenamiento y distribución de hidrógeno.
Un compresor de hidrógeno debe manejar un gas que, simultáneamente, es la sustancia más ligera, difusa y con mayor densidad energética en el uso industrial habitual. Diseñar un compresor que gestione el bajo peso molecular, la alta permeabilidad y el amplio rango de inflamabilidad del hidrógeno requiere una filosofía de diseño fundamentalmente diferente a la de la compresión de nitrógeno o CO2. Nuestra serie de compresores de hidrógeno alternativos y de diafragma está diseñada específicamente para este entorno, con soluciones de diseño probadas en aplicaciones de repostaje de hidrógeno, procesamiento químico y almacenamiento de energía en toda Europa y el Reino Unido.
Gama completa de modelos de compresores de hidrógeno
Disponemos de 9 modelos que abarcan configuraciones de diafragma, de pistón y de pistón; para obtener información específica sobre los parámetros de la hoja de datos, póngase en contacto con nuestro equipo de ingeniería.
Especificaciones técnicas — Parámetros generales de la serie
La tabla a continuación muestra el rango de rendimiento universal para los nueve modelos de compresores de hidrógeno. Para obtener hojas de datos de productos individuales, curvas de presión o recomendaciones de dimensionamiento de motores específicas para su aplicación, por favor Contacta con nuestro equipo de ingeniería..
| Parámetro | Gama de series | Notas |
|---|---|---|
| Capacidad de desplazamiento | 2 – 500 Nm³/min | Por unidad individual; trenes paralelos disponibles |
| Medio comprimido | Hidrógeno (H2) / Gas mezclado con hidrógeno | Mezclas de gas de síntesis bajo pedido. |
| Presión de descarga | 0,1 – 32,00 MPa | Los modelos de ultra alta presión alcanzan los 320 MPa (serie D1812H). |
| Rango de potencia del motor | 5,5 – 8.000 kW | Motores de clase de eficiencia IE3 / IE4 estándar |
| Fuerza del pistón | 1,5 – 150 T | El tipo de bastidor determina la capacidad de carga. |
| Tipo de marco | M, D, P, L, Z | Seleccionado en función del caudal, la presión y la huella. |
| Tipo de compresor | Diafragma / Pistón alternativo / Tipo Z | Diafragma sin aceite disponible para aplicaciones que requieren una pureza extrema. |
| Método de enfriamiento | Refrigeración por agua (estándar) / Refrigeración por aire (modelos seleccionados) | Refrigeración entre etapas incluida en unidades multietapa. |
| Cumplimiento | Directiva PED 2014/68/UE (Reino Unido conservada), Zona ATEX 1/2 | Marcado CE/UKCA disponible |
* Para obtener curvas de rendimiento específicas, diagramas P&ID o parámetros de ingeniería de la aplicación, envíe un correo electrónico [email protected]
Cómo funcionan los compresores de hidrógeno: principios, materiales y diseño.
Principio del pistón alternativo
En los compresores de hidrógeno alternativos, un cigüeñal accionado por motor transforma el movimiento rotatorio en movimientos lineales del pistón dentro de un cilindro sellado. A medida que el pistón retrocede, el hidrógeno entra por una válvula de admisión; en la carrera de retorno, se comprime y se descarga a través de una válvula de salida unidireccional a la presión deseada. Las configuraciones multietapa repiten este proceso en dos, tres o cuatro etapas, con refrigeración entre cada una para gestionar el calor de compresión y evitar la degradación térmica de los sellos. El diseño alternativo es el preferido para aplicaciones con hidrógeno, ya que permite alcanzar relaciones de compresión muy altas en un amplio rango de presión sin contacto continuo del lubricante con el flujo de gas, lo cual es fundamental cuando la pureza del gas y el riesgo de fragilización por hidrógeno exigen una ingeniería meticulosa.
Compresión de diafragma: cero contaminación
El compresor de diafragma (nuestras series DW y PW) coloca una membrana flexible metálica o compuesta entre el sistema de aceite hidráulico y la cavidad de gas. El pistón hidráulico flexiona este diafragma rítmicamente, comprimiendo el hidrógeno sin ningún contacto entre el aceite y el gas. Esto convierte a los compresores de diafragma en el estándar de oro para aplicaciones que requieren una pureza de salida del 99,9999%: generación de hidrógeno para uso médico, pruebas de conjuntos de electrodos de membrana (MEA) para pilas de combustible y atmósferas de hidrógeno para semiconductores. La vida útil del diafragma está diseñada para superar las 8000 horas de funcionamiento antes de su reemplazo programado, e incluye puertos de monitorización de estado de serie.
Materiales diseñados para el servicio de hidrógeno
La fragilización por hidrógeno no es una preocupación teórica: ha provocado fallos catastróficos en equipos con especificaciones inadecuadas. Nuestros compresores de hidrógeno utilizan acero inoxidable 316L compatible con hidrógeno para todos los componentes en contacto con el gas, con asientos de válvula a base de PTFE y aros de pistón de PEEK que resisten la permeación de hidrógeno y soportan la fatiga de alto ciclo. Los componentes del cárter son de acero aleado de grado seleccionado con tratamiento superficial para minimizar la fisuración por corrosión bajo tensión. Todas las conexiones externas utilizan racores NPT o BSP aptos para hidrógeno con juntas de compresión de doble férula, y todos los compresores de la gama se someten a pruebas de fugas en fábrica a 1,5 veces la presión de trabajo nominal con helio antes del envío.
Dónde se utilizan estos compresores de hidrógeno: escenarios de aplicación en el Reino Unido
Desde los corredores de hidrógeno renovable de Escocia hasta las redes de gases industriales del Gran Londres, nuestros compresores dan servicio a una amplia gama de sectores reales del Reino Unido.
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Producción de hidrógeno verde
Salida del electrolizador a 0,3–3 MPa comprimida a la presión de almacenamiento o de la tubería. Proyectos tipo Humber Zero y NorthH2.
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Estaciones de repostaje de hidrógeno
Compresión HRS desde la presión del remolque cisterna hasta la presión del dispensador de 35 MPa o 70 MPa para autobuses, vehículos pesados y turismos.
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Procesos químicos y de refinería
Compresión de gas de reposición para hidrocraqueo, hidrotratamiento y síntesis de amoníaco en refinerías de Grangemouth, Stanlow y Lindsey.
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Almacenamiento de energía a gas
Almacenamiento estacional del excedente de electricidad renovable en forma de hidrógeno comprimido en cavernas de sal o en infraestructuras de gas natural reutilizadas.
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Investigación y Desarrollo y Laboratorio
La Universidad de Birmingham, ITM Power e instituciones de investigación similares comprimen hidrógeno para realizar pruebas de pilas de combustible y materiales a presión precisa.
Compresores de aire de tornillo para el soporte de servicios auxiliares en plantas de hidrógeno.
Muchas instalaciones de producción y compresión de hidrógeno también requieren aire para instrumentación, aire de purga de nitrógeno y aire comprimido de uso general como parte de sus sistemas auxiliares. Para estas funciones de servicio, nuestros compresores de tornillo de velocidad variable con imanes permanentes ofrecen una eficiencia líder en su clase en los rangos de baja presión donde las unidades de hidrógeno alternativas serían sobredimensionadas. Dos modelos comúnmente seleccionados en aplicaciones de servicio para plantas de hidrógeno en el Reino Unido son:
Compresor de aire de tornillo PM VSD de 132 kW | CM132PVF | Ever Power UK
Un compresor de tornillo VSD de imán permanente de 132 kW con un ahorro energético de hasta 35% en comparación con los equivalentes de velocidad fija, ideal para el suministro de aire de instrumentación en edificios de compresión de hidrógeno, donde la demanda fluctúa pero la fiabilidad es obligatoria.
Compresor de aire de tornillo con variador de velocidad de imán permanente CM160PVF de 160 kW: diseñado para la industria del Reino Unido.
El CM160PVF de 160 kW gestiona cargas de aire comprimido más elevadas en refinerías y plantas de almacenamiento de hidrógeno. Su motor PM con inversor ofrece una eficiencia superior de forma continua, reduciendo los costes de electricidad de la planta y de su flota de compresores de hidrógeno.
¿Por qué los operadores del Reino Unido eligen esta serie de compresores de hidrógeno?
🔒 Arquitectura de seguridad a prueba de fugas
Todas las juntas en contacto con gas se someten a pruebas de presión con helio a 1,5 veces la presión nominal antes de su envío. Las carcasas intrínsecamente seguras, la clasificación ATEX Zona 1 y las cajas de bornes antideflagrantes son características estándar, cumpliendo con los requisitos de la normativa británica DSEAR 2002 para entornos de manipulación de hidrógeno.
♻ Amplio rango de presión
Contar con un único proveedor que cubra desde 0,1 MPa hasta 320 MPa de descarga significa que su equipo de proyecto puede obtener toda la cascada de presión (impulso del electrolizador de baja presión, almacenamiento de presión media y llenado de la cascada de alta presión) de un único fabricante validado, lo que reduce el riesgo de interfaz y los costos generales de adquisición.
🔧 Soporte de personalización e ingeniería
Nuestro equipo de ingeniería de fábrica ofrece una revisión completa del diagrama P&ID, el diseño de la integración en la plataforma y el ajuste de la sincronización de válvulas específico para cada aplicación. No hay dos instalaciones de compresores de hidrógeno idénticas: configuramos cada unidad según su ciclo de trabajo, condiciones de succión y limitaciones posteriores, en lugar de vender un producto estándar de catálogo sin una revisión de ingeniería.
🕔 Intervalos de servicio prolongados
En el servicio de hidrógeno limpio, si se siguen nuestros protocolos de mantenimiento recomendados, se pueden lograr intervalos de inspección de válvulas de 4000 horas y el reemplazo de los anillos del pistón a las 12 000 horas. Esto se traduce directamente en una mayor disponibilidad anual, un indicador clave cuando el compresor es fundamental para la producción o dispensación de hidrógeno.
🇧🇷 Documentación conforme a la normativa del Reino Unido
Cada unidad incluye la documentación técnica completa conforme a la normativa UKCA, las declaraciones CE (que se mantienen tras el Brexit para proyectos de exportación con destino a la UE), los informes de evaluación de la conformidad PED y los certificados ATEX. Nuestro paquete de documentación está preformateado para cumplir con los requisitos de los contratistas principales del Reino Unido y los procesos de inspección de la HSE.
Éxito del cliente: proyectos de hidrógeno en el Reino Unido y Europa
Los siguientes ejemplos representan contextos de implementación reales. Los nombres específicos de los proyectos se mantienen confidenciales bajo un acuerdo de confidencialidad; contáctenos para obtener cartas de referencia.
Clúster Industrial de Humber: Infraestructura para el repostaje de hidrógeno
Una empresa de desarrollo de infraestructuras con sede en el Reino Unido, que construye tres estaciones de repostaje de hidrógeno a lo largo del estuario del Humber, seleccionó dos unidades DW-75/6 y un compresor alternativo 4MW-22/1.2-18 para su sistema de llenado en cascada. El proyecto requería compresión desde la salida del electrolizador a aproximadamente 1,5 MPa hasta el depósito de almacenamiento de 45 MPa, y desde el depósito hasta los raíles dispensadores de 70 MPa para el repostaje de vehículos pesados. El soporte de ingeniería incluyó una revisión completa del diagrama de flujo del proceso (PFD), el dimensionamiento del enfriador entre etapas y la supervisión de la puesta en marcha por parte de nuestro equipo de servicio asociado en el Reino Unido. El sistema ha funcionado de forma continua desde su puesta en marcha, sin registrar ningún tiempo de inactividad no planificado en 14 meses de funcionamiento.
Ubicación: East Yorkshire, Reino Unido
Unidades: 3 compresores
Tiempo de actividad: 100% en 14 meses
“Antes de seleccionar esta gama, evaluamos a cuatro proveedores de compresores de hidrógeno. Los factores decisivos fueron la completa documentación ATEX, la disposición a realizar una revisión de ingeniería de nuestro diagrama P&ID sin coste alguno antes de la fase de pedido, y un rango de presión que cubre tanto nuestras estaciones actuales como las futuras planificadas sin necesidad de cambiar de proveedor.”
— Jefe de Ingeniería de Planta, Operador de Movilidad de Hidrógeno del Reino Unido, West Midlands
“Las unidades de diafragma DW han funcionado sin una sola fuga de gas desde su instalación: 8200 horas y siguen funcionando. Para un entorno de laboratorio donde incluso un incidente menor de hidrógeno requeriría la evacuación completa de las instalaciones, este historial de fiabilidad no solo es importante desde el punto de vista comercial, sino que también es una cuestión de seguridad para el personal.”
— Ingeniero sénior de I+D, Centro de Investigación de Pilas de Combustible, Sudeste de Inglaterra
“Necesitábamos un proveedor de compresores de hidrógeno que pudiera responder a nuestras consultas técnicas en 24 horas y que tuviera la documentación lista para su presentación ante la HSE de inmediato. El equipo técnico respondió a todas nuestras consultas el mismo día y nos entregó el archivo CE completo y el certificado ATEX en 48 horas desde la realización del pedido. Quedamos realmente impresionados.”
— Gerente de Compras, Planta de Procesamiento Químico, Teesside, Reino Unido
Capacidad de fabricación y personalización del producto
Nuestra planta de fabricación de compresores de hidrógeno opera bajo un sistema de gestión de calidad certificado y cuenta con la certificación para la fabricación de recipientes a presión según las normas ASME VIII y EN 13445. El mecanizado de cigüeñales, crucetas y cilindros críticos se realiza internamente en centros de torneado y mandrinado CNC, manteniendo tolerancias dimensionales de hasta 0,01 mm en el diámetro del orificio. Este nivel de control interno del proceso —desde la inspección de la materia prima hasta el ensamblaje final y la prueba de presión— nos permite ofrecer una personalización significativa sin sacrificar la calidad ni extender los plazos de entrega más allá de lo que permiten los cronogramas del proyecto.
Las opciones de personalización incluyen paquetes de patines a medida con separadores de succión integrados, separadores entre etapas y amortiguadores de pulsaciones de descarga dimensionados para su aplicación específica; conexiones de brida no estándar (ASME 150# a 2500#, EN PN16 a PN250); configuraciones de voltaje de motor personalizadas para instalaciones estándar de 415 V en el Reino Unido o de alto voltaje de 690 V; y paneles de control completamente empaquetados con lógica PLC preconfigurada para protocolos de comunicación SCADA del cliente, incluidos Modbus RTU, Profibus-DP y Ethernet IP. Se encuentran disponibles gabinetes acústicos con atenuación de ruido de hasta 70 dB(A) a 1 metro para requisitos de ubicación urbana.
Preguntas frecuentes
¿Listo para especificar su compresor de hidrógeno?
Envíenos sus condiciones de funcionamiento (presión de entrada, presión de descarga, caudal y composición del gas) y nuestro equipo de ingeniería de aplicaciones le responderá en un plazo de un día laborable con una recomendación de modelo y un precio indicativo para su proyecto de hidrógeno en el Reino Unido.
Editado por gzl