H2C – Entwicklung einer ölfreien, hermetischen Wasserstoff-Verdichter Baureihe

• Research unit: SFOE
• Project number: SI/502813

Short description (German)

Für die Wasserstoffspeicherung sind grosse Verdichter verfügbar (z.B. > 200 kg/h). Für kleinere Mengen sind ölfreie Verdichter kaum erhältlich.

Die Forschungsarbeiten bestehen u.a. aus tribologischer Entwicklung für:
• Kolben-/Zylinder-Paarungen
• Taugliche Kolbenringmaterialien, Wälzlager und Verdichterventile

Die Innovation liegt in folgenden Bereichen:
• Ölfreie Verdichtung bis 500bar
• Kolbenabdichtung mit Spaltring-Dichtungs-Prinzip
• Hermetischer Antrieb
• Wartungsfreie Verdichterventile
• Geringe Vibrationen und Lärm
• Kompakte Bauart mit guter Zugänglichkeit
• Einfache Wartung durch Modultausch

Ökologischer und ökonomischer Mehrwert:
• Speicherung von überschüssigem Strom
• Rückverdichtung von inhärenten Leckagen grosser Verdichter (Kreuzkopf-Design mit Stopfbüchsen), das heute an die Atmosphäre geleitet wird
• Betankung für LKWs mit PV-Anlage am Standort (Eigenverbrauch): Ergänzung des flächendeckenden Betankungsnetzes
• Verdichter für P-t-G-Anlagen und für die Methanolproduktion, etc.

Short description (English)

Large compressors are available for hydrogen storage (e.g., > 200 kg/h). Oil-free compressors are hardly available for smaller quantities.

The research work consists, among other things, of tribological development for:
• Piston/cylinder pairings
• Suitable piston ring materials, roller bearings, and compressor valves

The innovation lies in the following areas:
• Oil-free compression up to 500 bar
• Piston sealing with split ring sealing principle
• Hermetic drive
• Maintenance-free compressor valves
• Low vibration and noise
• Compact design with good accessibility
• Easy maintenance through module replacement

Ecological and economic added value:
• Storage of excess electricity
• Recompression of inherent leaks in large compressors (crosshead design with stuffing boxes), which are currently released into the atmosphere
• Refueling for trucks with PV systems on site (own consumption): supplementing the comprehensive refueling network
• Compressors for P-t-G systems and for methanol production, etc.

Short description (French)

De grands compresseurs sont disponibles pour le stockage de l'hydrogène (par exemple > 200 kg/h). Pour les petites quantités, il n'existe pratiquement pas de compresseurs sans huile.

Les travaux de recherche portent notamment sur le développement tribologique pour :
• les appariements piston/cylindre
• les matériaux adaptés pour les segments de piston, les roulements et les soupapes de compresseur

L'innovation réside dans les domaines suivants :
• Compression sans huile jusqu'à 500 bars
• Étanchéité des pistons selon le principe des bagues d'étanchéité
• Entraînement hermétique
• Soupapes de compresseur sans entretien
• Faibles vibrations et bruit
• Construction compacte avec une bonne accessibilité
• Entretien facile grâce au remplacement des modules

Valeur ajoutée écologique et économique :
• Stockage de l'électricité excédentaire
• Recompression des fuites inhérentes aux grands compresseurs (conception à croisillon avec presse-étoupe), qui sont aujourd'hui rejetées dans l'atmosphère
• Ravitaillement des camions avec une installation photovoltaïque sur site (consommation propre) : complément au réseau de ravitaillement couvrant tout le territoire
• Compresseurs pour installations P-t-G et pour la production de méthanol, etc.