Nel contesto storico attuale di continua evoluzione della mobilità - anche in ambito industriale - verso soluzioni efficienti ma sostenibili, gli sforzi dei costruttori e progettisti sono concentrati nello studio di soluzioni progettuali innovative che sfruttano le energie rinnovabili come l'idrogeno.
Un esempio concreto è quello rappresentato dalla messa a punto di motori a fuel cells: le celle a combustibile rappresentano infatti la soluzione ottimale per impiegare l’idrogeno in autotrazione.
All'interno di questo articolo esamineremo la soluzione ETM messa in atto grazie alla collaborazione tra gli ingegneri di Nuvera Fuel Cell Europe e di HYDAC S.p.A.
Recentemente Nuvera ha ampliato l'espansione delle sue capacità di test sui motori a celle a combustibile a idrogeno con la messa in servizio del Nuvera® Fuel Cell Engine Test Module (ETM).
Questo banco di prova completamente attrezzato è, unico nel settore, mette in evidenza il costante impegno e l'obiettivo dell'azienda di far progredire le possibilità dei veicoli alimentati a idrogeno come soluzione alle esigenze di forza motrice a emissioni zero dei produttori di veicoli e dei loro clienti della flotta.
Prima di procedere nella lettura di invitiamo alla lettura dell'articolo "Fuel Cell: funzionamento e vantaggi", per approfondire cosa sono e quali sono i vantaggi delle celle a combustibile.
Abbiamo chiesto all' Ing. Marco Spataro Nuvera, Lead Test&Control Engineer e all' Ing. Paolo Zucchi, Manager Engineering perché è stato richiesto il supporto di HYDAC:
«Avevamo già collaborato in passato con Hydac: sapevamo che la loro competenza e professionalità avrebbe permesso di vincere una sfida tecnologica che ha alzato l’asticella delle prestazioni attese»
Ing. Marco Spataro, Nuvera, Lead Test&Control Engineer &
Ing. Paolo Zucchi, Manager Engineering
Nuvera Fuel Cell Europe - una divisione di Hyster-Yale Italia S.p.A. - congiuntamente con team situati negli Stati Uniti e in Asia si occupa di progettazione e produzione di sistemi a fuel-cells per impieghi gravosi e a emissioni zero, soddisfacendo i rigorosi requisiti nell’ambito della mobilità sostenibile.
Nuvera Fuel Cells è una società controllata da Hyster-Yale Group, Inc., che progetta, sviluppa, produce, vende e fornisce assistenza ad un’ampia gamma di carrelli elevatori e componentistica aftermarket per il mercato globale, primariamente con i brand Hyster® e Yale®. Hyster-Yale Group è interamente posseduta da Hyster-Yale Materials Handling, Inc. (NYSE:HY). Hyster-Yale Materials Handling, Inc. e le società da lei controllate, con sede in Cleveland, Ohio, impiega approssimativamente 7700 persone in tutto il mondo.
ETM (Engine Test Module), prodotto per testare fino a 8 diversi Nuvera® E-Series Fuel Cell Engines (E-45-HD/E-60-HD), ciascuno con potenza netta prodotta di 45/60 kW.
Installato all’interno dello stabilimento di SIAD S.p.a. di Osio Sopra BG, in un’area dedicata a Nuvera Fuel Cells per test di affidabilità e sviluppo tecnologico e di prodotto, l’ETM è progettato con lo scopo di fornire un banco di prova integrato per la verifica dell’affidabilità di 8 diversi Nuvera® E-Series Fuel Cell Engines (E-45-HD/E-60-HD) – contemporaneamente ma indipendentemente l’uno dall’altro.
L’ETM è stato realizzato a partire da un container da 40 piedi, riattato per alloggiare – oltre agli 8 sistemi a fuel-cell – tutte le apparecchiature necessarie per il loro funzionamento; in particolare, per il condizionamento della potenza elettrica e della temperatura di funzionamento, oltre all’elettronica di controllo e automazione di tutte le macchine installate.
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L'intervista agli Ingegneri di Nuvera
Un aspetto di cruciale importanza per il corretto funzionamento del sistema di testing era la possibilità di regolare la temperatura di funzionamento degli 8 sistemi a fuel-cell in maniera:
Affidarsi ad un partner come HYDAC S.p.A è stata la scelta migliore per ottemperare alle nostre esigenze di qualità e affidabilità e versatilità.
Il sistema di raffreddamento è completo di soluzioni tecniche avanzate che hanno permesso il raggiungimento della performance e dell’affidabilità. Le elettroventole con inverter di ultima generazione garantiscono un ottimo controllo della temperatura, agendo sulla effettiva richiesta termica: questo permette di ottenere un risparmio energetico e una minima pressione sonora media.
Inoltre, abbiamo adottato anche la tecnologia Vacuum per la costruzione del radiatore, per garantire l’affidabilità e sicurezza che questa applicazione richiede. Non ultimo, è stato necessario operare per il contenimento degli spazi: dovendo rispettare gli ingombri prefissati, abbiamo ottimizzato i vari componenti garantendo una struttura agile, ma nel contempo resistente. Tutti i componenti hanno un grado di protezione elevato perché l’applicazione è outdoor priva di copertura.
La soluzione proposta da HYDAC S.p.A ha contribuito a raggiungere evidenti vantaggi tecnici, infatti l’ETM è in grado di ottemperare alle esigenze sfidanti che un sistema a fuel-cell, che operi con una potenza elettrica netta variabile nel tempo fra i 10 e i 60 kW a seconda del ciclo di lavoro, richiede in termini di condizionamento della temperatura: rapide variazioni di carico termico, controllate a temperature relativamente basse e con precisione dell’ordine dei decimi di grado, qualunque sia la temperatura esterna (estate/inverno, giorno/notte).
Grazie all'Ing. Marco Spataro e all'Ing. Paolo Zucchi per aver condiviso le prospettive progettuali e i benefici della collaborazione con HYDAC S.p.A..
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