ہائیڈروجن ٹیکنالوجیز کا عروج، خاص طور پر نقل و حرکت کے شعبے میں، ایک مضبوط ایندھن کے بنیادی ڈھانچے کی ضرورت ہے جو اس کے وسیع پیمانے پر اپنانے کی حمایت کر سکے۔ جیسے ہی ہائیڈروجن سٹیشن پائلٹ پراجیکٹس سے تمام ممالک میں بڑے پیمانے پر تعیناتی کی طرف منتقل ہو رہے ہیں، ان نئے سٹیشنوں کے ڈیزائن اور آلات کو تیار کرنا ضروری ہے۔ انہیں انتہائی حالات میں کام کرنے اور بڑھتی ہوئی طلب اور استعمال کی فریکوئنسی کو سنبھالنے کے قابل ہونا چاہیے۔ اس ارتقاء میں ہائیڈروجن کی بڑھتی ہوئی معیشت میں وشوسنییتا، کارکردگی اور توسیع پذیری کو یقینی بنانے کے لیے باخبر انجینئرنگ اور اختراعی حل کی ضرورت ہے۔
ہائیڈروجن فیولنگ میں درجہ حرارت کے کنٹرول کی اہمیت
ہائیڈروجن کولنگ سسٹم کا بنیادی مقصد درجہ حرارت کی ناگزیر بلندی کو حل کرنا ہے جو جول-تھامسن اثر کے ساتھ ساتھ ہائیڈروجن گیس کے کمپریشن کے ساتھ ہوتا ہے۔ یہ رجحان محض ایک ضمنی پیداوار نہیں ہے۔ یہ ایک اہم عنصر ہے جس کا اگر صحیح طریقے سے انتظام نہ کیا جائے تو پورے ایندھن کے آپریشن کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔
جب ہائیڈروجن کو کمپریس کیا جاتا ہے، تو یہ درجہ حرارت میں قدرتی اضافہ کا تجربہ کرتا ہے جو آسانی سے گاڑی کے اسٹوریج ٹینک کی محفوظ حد سے تجاوز کر سکتا ہے۔ اس کا مقابلہ کرنے کے لیے، جدید ترین کولنگ سسٹمز استعمال کیے گئے ہیں، جو ہائیڈروجن کے درجہ حرارت کو مؤثر طریقے سے ہدف کی حد تک کم کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں - T40 پروٹوکول کے مطابق -33°C اور -40°C کے درمیان۔ ٹھنڈک کی یہ سطح محض سہولت نہیں ہے۔ یہ ایندھن بھرنے کے عمل کا ایک ناگزیر پہلو ہے، اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ ہائیڈروجن ایندھن کا درجہ حرارت سٹوریج ٹینک کی بالائی حد تقریباً 85°C سے تجاوز نہ کرے۔ یہ نہ صرف ٹینک کی ساختی سالمیت کو برقرار رکھنے کے لیے بلکہ تیز رفتار ایندھن بھرنے کے عمل میں سہولت فراہم کرنے کے لیے بھی بہت اہم ہے، جو تقریباً 5 منٹ میں بند ہوتا ہے۔
اس طرح کے کولنگ میکانزم کی عدم موجودگی میں، نہ صرف ایندھن بھرنے کا عمل کم موثر ہوگا، بلکہ اس سے حفاظتی خدشات بھی پیدا ہوں گے۔ ڈسپنسنگ کے دوران بلند درجہ حرارت ایندھن کی کمی کے خطرے کو بڑھا سکتا ہے اور تھرمل سے متعلقہ حفاظتی واقعات کے امکانات کو بڑھا سکتا ہے۔
ہائیڈروجن کولنگ کے دیگر چیلنجز
درجہ حرارت پر قابو پانے کے بنیادی چیلنجوں سے ہٹ کر، بہت سے دوسرے تحفظات ہیں جن کا میدان میں پیشہ ور افراد کو مقابلہ کرنا چاہیے۔ یہ شامل ہیں:
- تھرمل کارکردگی: کولنگ سسٹم کی کارکردگی سب سے اہم ہے۔ اسے مختلف ماحولیاتی حالات میں مستقل طور پر کارکردگی کا مظاہرہ کرنا چاہیے اور متنوع اسٹوریج کی صلاحیتوں والی گاڑیوں کے مختلف مطالبات کے مطابق ہونا چاہیے۔
- نظام انضمام: ہائیڈروجن کولنگ سسٹم کو اسٹیشن کے دوسرے اجزاء کے ساتھ بغیر کسی رکاوٹ کے مربوط ہونا چاہیے۔ اس کے لیے اسٹیشن کی ترتیب، اجزاء کی مطابقت، اور ہائیڈروجن کے زیادہ سے زیادہ بہاؤ کی کثیر جہتی تفہیم کی ضرورت ہے۔
- توانائی کی کھپت: کولنگ سسٹم کا آپریشن توانائی سے بھرپور ہے۔ چلر ٹیکنالوجی میں ایجادات جو کارکردگی پر سمجھوتہ کیے بغیر توانائی کی کھپت کو کم کرتی ہیں، اسٹیشن کی مجموعی کارکردگی کو بڑھانے کے لیے مسلسل کوشش کی جا رہی ہے۔
- بحالی اور وشوسنییتا: اعلی کارکردگی والے کولنگ سسٹم کو قابل اعتماد اور برقرار رکھنے میں آسان ہونا چاہیے۔ اس میں ڈاؤن ٹائم کو کم سے کم کرنے اور بلاتعطل سروس کو یقینی بنانے کے لیے مضبوط مواد، فیل سیفز، اور پیش گوئی کرنے والے دیکھ بھال کے نظام الاوقات کا استعمال شامل ہے۔
- ماحولیاتی تحفظات: کولنگ سسٹم کو کم سے کم ماحولیاتی اثرات کے ساتھ کام کرنا چاہیے۔ اس میں کم گلوبل وارمنگ پوٹینشل والے ریفریجرینٹس کا استعمال اور ایسے نظاموں کو ڈیزائن کرنا شامل ہے جو کسی بھی ممکنہ رساو یا اخراج کو روکتے ہیں۔
فیولنگ اسٹیشنوں میں ہائیڈروجن کولنگ کے مخصوص پہلو
ہائیڈروجن گیس کی اندرونی دھماکہ خیز صلاحیت کی وجہ سے ایندھن بھرنے والے اسٹیشنوں پر ہائیڈروجن کو ٹھنڈا کرتے وقت خصوصی توجہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ حفاظت سب سے اہم ہے، خاص طور پر ڈسپنسر کے ارد گرد جہاں دھماکے کا خطرہ سب سے زیادہ ہے۔ نظام کے اس حصے کے لیے اجزاء کا انتخاب اندرونی طور پر محفوظ ہونا چاہیے، اور ممکنہ طور پر خطرناک ماحول میں بھی بے عیب کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جانا چاہیے۔ ریفریجریشن سسٹم کے اجزاء کے برعکس جو ڈسپنسر سے تقریباً 20-40 میٹر کے فاصلے پر محفوظ ہو سکتے ہیں- جو ہائیڈروجن ڈسپینسنگ کے فوری قریب ہیں انہیں دھماکہ پروف معیارات پر پورا اترنا چاہیے۔
بجلی کے اتار چڑھاو کو تیزی سے سنبھالنے کے لیے ریفریجریشن سسٹم کے کنٹرول کو بھی باریک بنایا جانا چاہیے۔ سسٹم کے ردعمل میں یہ چستی ہائیڈروجن آؤٹ لیٹ کے درجہ حرارت کو مطلوبہ حد کے اندر مستقل طور پر برقرار رکھنے کے لیے اہم ہے، قطع نظر اس کے کہ ایندھن بھرنے کے چوٹی کے اوقات میں اتار چڑھاؤ کی مانگ کیوں نہ ہو۔
ہائیڈروجن کولنگ سسٹم کے سائز کے لیے معیار
کولنگ سسٹم کی سائزنگ کلیدی معیارات کے ایک مجموعہ پر منحصر ہے، ہر ایک سسٹم کی حتمی ترتیب میں حصہ ڈالتا ہے:
- درجہ حرارت کے تقاضے: درجہ حرارت کے زمرے کا انتخاب، جیسے T40، T30، T20، یا حسب ضرورت ہائیڈروجن آؤٹ لیٹ درجہ حرارت، ٹھنڈک کی ضرورت کا تعین کرتا ہے۔
- ایندھن کا دباؤ: چاہے سسٹم H70 (700 بار) یا H35 (350 بار) ایندھن بھرنے کے دباؤ کو پورا کرے گا یہ سسٹم کے ڈیزائن اور کارکردگی کو متاثر کرتا ہے۔
- بہاؤ کی شرح: ایندھن بھرنے کے دوران گرام فی سیکنڈ میں ہائیڈروجن کے بڑے پیمانے پر بہاؤ کی چوٹی اور اوسطا نظام کی اچانک طلب کو سنبھالنے کی صلاحیت کو مطلع کرتی ہے۔
- ہائیڈروجن کا حجم: فی گھنٹہ اور فی فیولنگ سیشن درکار کل ہائیڈروجن کا حجم سسٹم کے تھرو پٹ کا تعین کرتا ہے۔
- ڈسپنسر کاؤنٹ: ڈسپنسر کی تعداد کولنگ لوڈ کی تقسیم اور سسٹم کی مجموعی صلاحیت کو متاثر کرتی ہے۔
- ہیٹ ایکسچینجر ان پٹ: مؤثر ٹھنڈک کو یقینی بنانے کے لیے ہیٹ ایکسچینجر میں زیادہ سے زیادہ ہائیڈروجن داخل ہونے والے درجہ حرارت کا حساب ہونا چاہیے۔
- ماحولیاتی عوامل: محیط درجہ حرارت کی حدود اور ریفریجرینٹ ماحولیاتی اثرات، جیسے GWP حدود، کو تعمیل اور پائیداری کو یقینی بنانے کے لیے سمجھا جاتا ہے۔
- آپریشنل ڈائنامکس: B2B ری فیولنگ کی فریکوئنسی اور فزیکل لے آؤٹ، بشمول چلر اور ڈسپنسر کے درمیان فاصلہ، شکل کے نظام کا ڈیزائن۔
- تنصیب کا مقام: سسٹم کی تنصیب کا ملک مخصوص ریگولیٹری یا موسمی تقاضے نافذ کر سکتا ہے جو سسٹم کے سائز اور پیچیدگی کو متاثر کرتی ہے۔
ہائیڈروجن چلر سسٹمز کی اقسام اور سفارشات
کولنگ سسٹمز میں، براہ راست اور غیر فعال کولنگ سسٹم نمایاں ہیں، ہر ایک منفرد خصوصیات اور ایپلی کیشنز کے ساتھ:
- غیر فعال کولنگ سسٹم: یہ نظام براہ راست کولنگ کے مقابلے میں ان کے چھوٹے سائز کی خصوصیت رکھتے ہیں۔ وہ T40 جیسے ایندھن کے پروٹوکول کے مطابق، مسلسل کم درجہ حرارت پر ایک اعلی تھرمل ماس ہیٹ ایکسچینجر کو برقرار رکھتے ہیں۔ کبھی کبھار B2B ایندھن بھرنے والے اسٹیشنوں کے لیے مثالی، ان کی گنجائش کی حد ہوتی ہے جس کا احتیاط سے مخصوص اسٹیشن کے مطالبات کی بنیاد پر حساب لگایا جاتا ہے۔
- براہ راست کولنگ سسٹم: ڈفیوژن بانڈڈ ہیٹ ایکسچینجر کے ذریعے فوری کولنگ کی صلاحیت پیش کرتے ہوئے، ڈائریکٹ کولنگ سسٹم ہیوی ڈیوٹی ایندھن بھرنے والے منظرناموں جیسے بسوں یا بڑے ہائیڈروجن ٹینک والے ٹرکوں کے لیے بہتر موزوں ہیں۔ کمپیکٹ ہیٹ ایکسچینجر ڈسپنسر کے اندر بغیر کسی رکاوٹ کے فٹ ہوجاتا ہے، اور یہ نظام طویل مدت تک ٹھنڈک کی مستقل صلاحیت فراہم کرتا ہے۔
سسٹمز کے درمیان انتخاب کا انحصار اسٹیشن کے سائز، ایندھن بھرنے کے نمونوں اور ڈسپنسروں کی تعداد پر ہوتا ہے، جس کا مقصد ایک مسلسل، قابل اعتماد کولنگ سروس فراہم کرنا ہے۔
SCY Chiller Provides the Ultimate Solution to Hydrogen Cooling
براہ کرم ذیل میں موجودہ چلر ماڈلز تلاش کریں:
نتیجہ اخذ کرنا
آخر میں، ہائیڈروجن فیولنگ اسٹیشنوں کے کامیاب آپریشن کے لیے جدید ہائیڈروجن کولنگ سسٹمز کی تعیناتی بنیادی ہے۔ یہ سسٹم نہ صرف اگلی نسل کی گاڑیوں کے محفوظ اور موثر ایندھن کو یقینی بناتے ہیں بلکہ بہت سے آپریشنل چیلنجوں سے بھی نمٹتے ہیں- تھرمل کارکردگی سے لے کر انضمام اور ماحولیاتی پائیداری تک۔ جیسے جیسے ہائیڈروجن موبلٹی سیکٹر پھیلتا جا رہا ہے، ٹھنڈک ٹیکنالوجیز کی مسلسل جدت اور سٹریٹجک نفاذ ایک صاف ستھرا، زیادہ توانائی سے بھرپور مستقبل کو تقویت دینے میں اہم ثابت ہوگا۔
Great article. I’m facing many of these issues as well..
You are welcome, any questions regarding how to choose a suitable hydrogen station chiller, please don’t hesitate to contact us.