Kompresorová technika pro technické plyny a vodík

• Kyslík (O₂) – využívá se při spalování, řezání a svařování kovů.
• Dusík (N₂) – inertní plyn, který chrání procesy před oxidací a kontaminací.
• Argon (Ar) – důležitý při tavení a zpracování kovů.
• Oxid uhličitý (CO₂) – nezbytný pro potravinářské procesy a inertizaci.
• Vodík (H₂) – jako čisté palivo a surovina pro výrobu chemikálií, stlačený vodík se využívá i v oblasti Power to Gas a zelené energetiky.

Zvláštní pozornost si zaslouží vodík H₂ – lehký, energeticky bohatý prvek, který je považován za palivo budoucnosti. Díky svým unikátním vlastnostem a schopnosti ukládat energii přináší vodík klíč k udržitelnému hospodářství bez emisí skleníkových plynů. Ať už jde o využití v dopravě, v průmyslu či jako médium pro ukládání přebytečné energie z obnovitelných zdrojů, vodík představuje perspektivní cestu k dekarbonizaci.

Nezbytnou součástí efektivního vodíkového hospodářství jsou spolehlivé plynové kompresory, které umožňují jeho bezpečné stlačování, skladování i přepravu. Vzhledem k citlivosti vodíku na kontaminaci jsou v těchto aplikacích často nasazovány bezolejové kompresory, které zajišťují maximální integritu plynového média.

Při využití vodíku v průmyslových procesech hrají klíčovou roli průmyslové kompresory, které umožňují dosažení vysokého tlaku a spolehlivý provoz i v náročných podmínkách. Právě vysokotlaké kompresory jsou základem pro vodíkové plnicí stanice, Power-to-Gas systémy či energetické úložiště.

Bezpečnost na prvním místě

Současně je třeba dbát na bezpečnou kompresi plynů, která je zásadní pro prevenci úniků a eliminaci rizika výbuchu. Moderní řešení proto často zahrnují komplexní plynové kompresorové stanice vybavené sofistikovanými řídicími a monitorovacími prvky. Tyto stanice jsou navrženy tak, aby podporovaly efektivní, bezpečné a udržitelné nakládání s vodíkem – ať už ve formě výroby, akumulace, nebo distribuce.

Nezapomínáme ani na aplikace vyžadující extrémní čistotu – právě zde nacházejí uplatnění specializované kompresory pro čisté plyny, které splňují i ty nejpřísnější normy např. v laboratořích či farmaceutickém průmyslu.

1. Jaký je rozdíl mezi kompresorem pro vzduch a pro technické plyny (např. vodík, dusík, helium)?

Kompresory pro technické plyny jsou konstruovány s ohledem na chemickou reaktivitu, viskozitu, molekulovou velikost a bezpečnostní nároky daného plynu. Například kompresory pro vodík musí být absolutně těsné a je nutné zabránit kontaminaci plynu olejem

 2. Jaké jsou bezpečnostní požadavky na kompresory pro hořlavé plyny (např. vodík, metan)?

Je nutné zajistit:

• konstrukci do prostředí s nebezpečím výbuchu (ATEX),
• hermetické utěsnění,
• monitoring úniku plynu,
• antistatické komponenty a uzemnění.

 3. Jaký tlak lze dosáhnout při stlačování technických plynů?

Záleží na typu kompresoru. Pístové a membránové kompresory běžně dosahují tlaků 200–900 bar, u speciálních systémů i přes 1 000 bar (např. u plnících stanic vodíku).

 4. Proč je důležitá bezolejová komprese u technických plynů?

Přímý kontakt oleje s plynem může kontaminovat médium nebo způsobit nežádoucí chemickou reakci (např. olej a kyslík → výbušná směs). Proto se používají bezolejové písty, membrány nebo magneticky oddělené klikové mechanismy.

 5. Jak probíhá chlazení kompresorů pro technické plyny?

Chlazení je zásadní kvůli vysokým teplotám při stlačování:

• Vzduchem chlazené – jednodušší konstrukce, nižší výkony,
• Vodou chlazené – účinnější odvod tepla, vyšší výkony,
• U některých systémů se používá i chlazení mezistupňové.

 6. Jaké faktory ovlivňují výběr kompresoru pro technický plyn?

Je třeba zohlednit:

• druh plynu (reaktivita, molekulová hmotnost),
• požadovaný tlak, průtok a čistota,
• provozní režim (kontinuální vs. přerušovaný),
• bezpečnostní normy (ATEX, PED, CE).

 7. Lze pomocí jednoho kompresoru stlačovat více různých plynů?

Obvykle ne. Každý kompresor je optimalizován na konkrétní médium. Při více plynech je potřeba:

• důkladná kompatibilita materiálů,
• přečerpání mezi plyny s odvětráním a čištěním,
• případně samostatné systémy pro každý plyn.

 8. Co je to elektrolyzér a jaké komponenty obsahuje?

Elektrolyzér rozkládá vodu na vodík a kyslík pomocí elektřiny. Klíčové komponenty zahrnují katody a anody (často platina-na-titan), protonově vodivou membránu (PEM) a katalyzátory jako iridium a platina.

 9. Jak funguje protonově vodivá membrána (PEM)?

PEM umožňuje průchod protonů, současně zabraňuje míchání vodíku a kyslíku. Je základem vysoké čistoty vodíku v elektrolýze.

 10. Co jsou to kompresorové stanice Power‑to‑Gas a k čemu slouží?

Jedná se o modulární systémy, které transformují přebytečnou elektřinu (např. z větrných a solárních zdrojů) na stlačený vodík nebo metan. Tyto stanice stlačují vodík z 20–40 barů na až 500 barů, s výkonem až 200 Nm³/hod, ož je vhodné pro plnění lahví i tankování vozidel.

 11. Jsou tyto Power-To-Gas stanice modulární a přenosné?

Ano, konstrukce bývá modulární i kontejnerová, což umožňuje snadné nasazení, převoz a adaptaci podle potřeb konkrétní lokality .

 12. Jaká je ideální vstupní podmínka z hlediska tlaku?

Ideální vstupní tlak pro vodíkové kompresorové stanice je obvykle mezi 20–40 bar, který je následně zkomprimován na vyšší hodnoty