Educational PEM Fuel Cell RE510 Planering för säker installation och driftsättning: implementering av gas- och elsystem för pedagogisk användning av en PEM-bränslecell
Löfberg, Oskar (2025)
Löfberg, Oskar
2025
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025060921714
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2025060921714
Tiivistelmä
Opinnäytetyö on tehty Yrkeshögskolan Noviassa, ja se käsittelee P. A. Hilton Educational PEM Fuel Cell RE510 -polttokennolaitteen asennuksen ja käyttöönoton suunnittelua. Koska järjestelmä käyttää syttyvää vetyä korkeapaineisista säiliöistä, työssä on keskitytty erityisesti turvallisuusnäkökohtiin. Työhön sisältyy kaasu- ja sähköjärjestelmän mitoitus ja komponenttien valinta sekä järjestelmien rakentaminen ja komponenttien kustannusten tarkastelu. Kaasujärjestelmä on suunniteltu sekä eurooppalaisten että amerikkalaisten standardien mukaisesti, koska kansalliset ohjeistukset pienimuotoisille vetylaitteistoille ovat toistaiseksi rajallisia.
Työn tavoitteena oli luoda turvallinen ja toimiva järjestelmä opetuskäyttöön, jossa käyttöympäristö on turvallinen opiskelijoille. Keskeinen osa projektia oli turvallisuusjärjestelmän suunnittelu, joka pystyy havaitsemaan vetyvuodot, aktivoimaan ilmanvaihdon automaattisesti ja lähettämään varoitusviestejä tekstiviestinä. Työhön sisältyy myös teoreettisia laskelmia vedyn kulutuksesta, sivutuotteista ja painehäviöistä, sekä turvallisuusjärjestelmän prototyypin rakentaminen ja simulointi Siemens LOGO! Soft Comfort -ohjelmistolla.
Koska asennusta ei voitu toteuttaa työn aikana, painopisteenä on ollut teknisten ja lainsäädännöllisten vaatimusten selkeä kuvaus, jotta järjestelmä voidaan asentaa turvallisesti. Työssä käsitellään muun muassa sähkö- ja kaasuasennuksiin liittyviä pätevyysvaatimuksia sekä ATEX-direktiivin mukaisia lisäturvatoimia räjähdysvaarallisissa tiloissa tehtäviä asennuksia varten. Opinnäytetyö toimii siten pohjana työn jatkokehitykselle ja varsinaiselle asennukselle.
Valmis työ tarjoaa kokonaiskuvan siitä, mitä vaaditaan polttokennolaitteen käyttöönottoon opetuskäytössä. Sitä voidaan hyödyntää tulevissa asennuksissa ja järjestelmän jatkokehityksessä.
Työn tavoitteena oli luoda turvallinen ja toimiva järjestelmä opetuskäyttöön, jossa käyttöympäristö on turvallinen opiskelijoille. Keskeinen osa projektia oli turvallisuusjärjestelmän suunnittelu, joka pystyy havaitsemaan vetyvuodot, aktivoimaan ilmanvaihdon automaattisesti ja lähettämään varoitusviestejä tekstiviestinä. Työhön sisältyy myös teoreettisia laskelmia vedyn kulutuksesta, sivutuotteista ja painehäviöistä, sekä turvallisuusjärjestelmän prototyypin rakentaminen ja simulointi Siemens LOGO! Soft Comfort -ohjelmistolla.
Koska asennusta ei voitu toteuttaa työn aikana, painopisteenä on ollut teknisten ja lainsäädännöllisten vaatimusten selkeä kuvaus, jotta järjestelmä voidaan asentaa turvallisesti. Työssä käsitellään muun muassa sähkö- ja kaasuasennuksiin liittyviä pätevyysvaatimuksia sekä ATEX-direktiivin mukaisia lisäturvatoimia räjähdysvaarallisissa tiloissa tehtäviä asennuksia varten. Opinnäytetyö toimii siten pohjana työn jatkokehitykselle ja varsinaiselle asennukselle.
Valmis työ tarjoaa kokonaiskuvan siitä, mitä vaaditaan polttokennolaitteen käyttöönottoon opetuskäytössä. Sitä voidaan hyödyntää tulevissa asennuksissa ja järjestelmän jatkokehityksessä.