SOFC Stack: Stazione di Test End-Of-Line
Il test End-Of-Line (EOL) è parte necessaria del processo di produzione delle Celle a combustibile in quanto è l’ultimo livello di controllo prima che il prodotto lasci la fabbrica. La stazione consta di un sistema di test collocato alla fine della linea di assemblaggio delle celle a combustibile: consente il controllo qualità e il test delle performance dello stack SOFC mediante il controllo dei più importanti parametri del componente.
Lo stack SOFC è di un unico tipo ed è composto da n.70 celle raggruppate in n.10 differenti cluster. Utilizzando una diversa interfaccia e un’implementazione SW è possibile testare differenti tipi di stack di dimensione simile.
Il test diagnostico utilizzato è la Curva di polarizzazione a 700°C: durante questo test viene misurato il voltaggio di ciascun cluster con un incremento progressivo della corrente. La stazione deve effettuare una curva di riscaldamento (definita dal cliente) che consta di un progressivo riscaldamento dello stack fino alla temperature massima di 910°C e di un successivo raffreddamento controllato alla temperatura ambiente.
La stazione è controllata da un armadio elettrico progettato per controllare fino a n.5 stazioni aggiuntive.
Il test effettuato è il più importante nella catena di produzione delle celle a combustibile e garantisce la perfetta funzionalità del prodotto e ne attesta la qualifica ad essere assemblato nell’equipaggiamento finale. Esso garantisce inoltre il rispetto degli elevati standard qualitativi richiesti dallo specifico mercato.
La stazione è provvista di un telaio in profilati di alluminio e di pannelli rimovibili. E’ composta principalmente da un forno il cui corpo principale scorre orizzontalmente per consentire la chiusura manuale, isolando lo stack in fase di test. E’ possibile inoltre implementare una chiusura automatica di tipo elettrico o pneumatico.
Sul fronte macchina è collocato un piccolo armadio elettrico che gestisce gli strumenti di misura installati nella stazione.
Sul retro invece ci sono n.3 diversi e separati canali di ingresso dei gas di processo: aria, azoto e idrogeno. I circuiti di processo si sviluppano da questi canali e in particolare quelli che pre-riscaldano i gas alla temperatura operativa dello stack. All’uscita dello stack i gas esausti vengono miscelati, diluiti con aria e convogliati al condotto di scarico.
Per ragioni di sicurezza è installato nella parte posteriore della stazione un sensore idrogeno per rilevare potenziali perdite da raccordi e flange.
L’armadio elettrico è posizionato in un box dedicato e in esso è collocato il carico elettronico, ovvero il sistema che consente di tracciare la curva di polarizzazione.
Un HMI touch screen è integrato nella stazione per la visualizzazione dei principali parametri mentre un PC industriale centralizzato è integrato nell’armadio elettrico per la comunicazione con il PLC e la gestione dei dati.
Le macchina è provvista di marchio CE in accordo alle normative europee e di certificazione ATEX.
La stazione esegue il test di uno stack SOFC con potenza nominale di 1,5 kW.
- Valutazione della qualità del prodotto e della stabilità e affidabilità del processo produttivo.
- Affidabile rilevazione delle unità difettose, riduzione degli scarti e massimizzazione della produzione.
- Sicurezza che gli stack siano prodotti in accordo alle specifiche e agli standard di settore.
- Indicazione di quando attivare l’analisi e la risoluzione delle problematiche per ridurre il livello di scarti.
- Esperienza del Gruppo Marposs in un nuovo segmento di mercato significativamente in crescita, per supportare altri clienti nello sviluppo di progetti simili.
Dati base dell'applicazione:
| Potenza nominale dello stack |
1,5 kW |
| Temperatura operativa |
up to 910°C |
| Tempo test di qualifica | 24 h |
| Tempo test di polarizzazione | 45 min |
| Carico/scarico manuale (possibilità per un carico semi-automatico e automatico) |