FC-serie Nafion® Gasbevochtigers voor Energie- en Waterstoftoepassingen

High-capacity gas-naar-gas én water-naar-gas bevochtiging voor brandstofcellen, waterstof en industriële testomgevingen

De FC-serie van Perma Pure levert tot 20.000 uur betrouwbare bevochtiging in twee configuraties: gas-naar-gas voor brandstofcellen en energie-applicaties, én water-naar-gas voor extreme capaciteiten tot 7.000+ slpm. Gebaseerd op gepatenteerde Nafion™-membraantechnologie zonder bewegende delen – ideaal voor brandstofceltests, waterstofonderzoek, grote testopstellingen en OEM-systemen in de Benelux.

Belangrijkste voordelen voor energie-, testlab- en OEM-toepassingen

• Dubbele configuratie: Gas-naar-gas (brandstofcel/energie) én water-naar-gas (grote testopstellingen/bubbler replacement)
• Extreme capaciteit: Tot 2.500 alpm (gas-naar-gas) en 7.000+ slpm (water-naar-gas) afhankelijk van model
• Zero parasitic load: Geen elektrisch vermogen vereist (gas-naar-gas), minimale drukval
• Multi-gas compatibel: Gecertificeerd voor H₂, lucht, O₂ en inerte gassen
• Operationele excellence: Tot 20.000 uur levensduur, geen freeze/thaw problemen (gas-naar-gas)

Werkingsprincipe: Twee configuraties voor verschillende applicaties

De FC-serie biedt twee bevochtigingsmodi met identieke Nafion™-membraantechnologie maar verschillende vochtbronnen:

Gas-naar-gas configuratie (ideaal voor brandstofcellen en energie)

Proces stap voor stap:

1. Droog procesgas (H₂, lucht, inert) stroomt door Nafion™ tubing (tube-zijde)
2. Bevochtigingsgas (verzadigde lucht/waterstof) wordt toegevoerd aan shell-zijde
3. Waterdamp diffundeert selectief door het Nafion™-membraan op basis van wateractiviteitsverschil
4. Procesgas wordt bevochtigde zonder liquid carry-over of contaminatie
5. Bevochtigde gasstroom bereikt gewenste RV-waarde voor downstream proces

Voordelen gas-naar-gas:

• Geen vloeibaar water: Elimineert risico op flooding, condensatie en liquid carry-over
• Freeze/thaw bestendig: Geen bevriezingsrisico in koude omgevingen
• Zero power: Geen externe energie vereist voor bevochtiging
• Self-limiting: Natuurlijke evenwichtslimieten voorkomen overconditionering
• Brandstofcel-optimaal: Ideale match voor PEM fuel cell humidity requirements

Typische toepassingen:

• Brandstofcel stack testing (automotive, aerospace, stationary)
• Waterstof electrolyser R&D
• Portable en mobiele energie-systemen
• Applicaties waar geen vloeibaar water toegestaan is

Water-naar-gas configuratie (ideaal voor hoge capaciteit testlabs)

Proces stap voor stap:

1. Droog procesgas stroomt door Nafion™ tubing (tube-zijde)
2. Gedeïoniseerd water wordt toegevoerd aan shell-zijde
3. Water wordt geabsorbeerd in het Nafion™-membraan
4. Waterdamp diffundeert naar de gasstroom
5. Hoge-capaciteit bevochtiging zonder verstuiving of aerosolen

Voordelen water-naar-gas:

• Extreme capaciteit: 3-5x hogere flows mogelijk vs gas-naar-gas
• Compacte installatie: Geen grote bevochtigingsgas preparatie nodig
• Stabiele verzadiging: 80-85% RH consistent bereikbaar
• Bubbler replacement: Elimineert onderhoud en validatie-issues van bubblers
• Eenvoudige vochtbron: Alleen gedeïoniseerd water en temperatuurregeling vereist

Typische toepassingen:

• Grote testopstellingen (50-100kW fuel cell test stands)
• Industriële kalibratielaboratoria met hoge flows
• Multi-channel testing met parallelle gasstromen
• OEM productie-testbanken
• Applicaties waar gas-naar-gas bevochtigingsgas preparatie te complex is

Kritisch design requirement:

Gasdruk moet hoger zijn dan waterdruk om liquid entry in tubing te voorkomen. Watertemperatuur moet geregeld worden voor consistente prestaties.

First Order Kinetics: Dynamische respons voor beide configuraties

De vochtuitwisseling in de FC-serie volgt een First Order Kinetic reaction in beide modi:

Gas-naar-gas dynamiek

• Load-following capability: Bevochtigingssnelheid evenredig met wateractiviteitsverschil tussen gasstromen
• Milliseconde responstijd: Onmiddellijke aanpassing aan flow- en temperatuurvariaties
• Stabiele output onder transients: Reproduceerbare RV bij wisselende brandstofcel load cycles

Water-naar-gas dynamiek

• Snelle equilibrium: Vocht-evenwicht bereikt binnen milliseconden
• Flow-onafhankelijke RV: Stabiele output RV over breed flowbereik
• Temperatuur-gestuurd: Watertemperatuur primaire controlevariabele

Deze dynamische respons maakt beide configuraties geschikt voor:

• Brandstofcel dynamische load testing
• Waterstof electrolyser R&D met cyclische operatie
• Testopstellingen met variabele demand
• Stack testing met gecontroleerde vochtigheidsprofielen

Specificaties en afmetingen

Prestaties

Gas-to-gas

Water-to-gas

Productcode

Toepassingsgebieden: Energie, testlabs en industrie

Brandstofcel ontwikkeling en testing (voornamelijk gas-naar-gas)

• Automotive stack testing: PEM fuel cell validation voor personenauto’s
• Aerospace systemen: UAV en aircraft fuel cell power systems
• Stationaire energie: CHP (combined heat & power) brandstofcel R&D
• Stack performance mapping: Gecontroleerde vochtigheid voor I-V curves

Waterstoftechnologie

• Electrolyser R&D: PEM en alkaline electrolyser testing (gas-naar-gas voor H₂/O₂)
• H₂ compressie-systemen: Inlet gas conditioning (water-naar-gas voor grote flows)
• Waterstof opslag: Gas conditioning voor tank filling stations
• Brandstofcel componenten: Membrane, catalyst en GDL testing

Grote testopstellingen en testlabs (voornamelijk water-naar-gas)

• 50-100kW test stands: FC600 water-naar-gas als bubbler replacement
• Multi-channel testing: Parallelle testkanalen met gedeelde water-naar-gas bron
• Industriële kalibratielabs: Grote flows voor sensorcalibratie en validatie
• OEM productietesten: High-throughput testing met stabiele RV-controle

Energie-onderzoek

• Vermogensonderzoek: Grid-scale energy storage testing
• Battery-hybrid systemen: Fuel cell range extender validatie
• Energieconversie: Efficiency testing power-to-gas
• Materiaalontwikkeling: Membrane en catalyst durability studies

OEM-integratiesystemen

• Testbanken: Gas-naar-gas voor compacte fuel cell test systems
• Dynamische load simulators: Water-naar-gas voor grote testcapaciteit
• Durability testing: Long-term studies (20.000+ uur in beide modi)
• Quality control: Production line validation