Kompresor wodoru to urządzenie zaprojektowane specjalnie do sprężania gazowego wodoru do przechowywania. Niska gęstość wodoru sprawia, że jest to trudne medium do przechowywania, ponieważ wymaga ekstremalnie wysokiego ciśnienia w zbiorniku od 5,000 do 10,000 15,000 funtów na cal kwadratowy (PSI). Komercyjne sprężarki na wodór są generalnie typami tłokowymi, przy czym najpowszechniejszymi są napędzane wersje tłokowo-metalowe z membraną i wirnikiem. Chociaż wszystkie te konstrukcje są zasadniczo pompami wyporowymi, istnieje kilka innych sprężarek wodoru, takich jak wodorkowe i elektrochemiczne, które w ogóle nie mają ruchomych części. Jednak większość konstrukcji sprężarek wodoru charakteryzuje się wysokimi ciśnieniami wyjściowymi przy średnim ciśnieniu tłoczenia przekraczającym XNUMX XNUMX PSI.
Wodór od dawna jest składnikiem paliwa do silników rakietowych, a ostatnio był przedmiotem intensywnych badań naukowych jako potencjalna alternatywa na dużą skalę dla paliw kopalnych. Wszystkie te zastosowania wymagają przechowywania wodoru pod wysokim ciśnieniem, zwykle w zakresie od 5,000 do 10,000 3 PSI. Wynika to po części z niskiej gęstości gazowego wodoru pod ciśnieniem atmosferycznym. Przy tak niskim ciśnieniu gram wodoru ma objętość prawie 11 galonów (15,000 litrów), co wymaga intensywnego sprężenia gazu, jeśli ma być sensownie przechowywany. Sprężarki wodoru są używane do sprężania gazu do ogromnych ciśnień, często przekraczających XNUMX XNUMX PSI, dzięki czemu można go przechowywać w użytecznych ilościach.
Do sprężania wodoru stosuje się kilka różnych typów sprężarek; wśród bardziej powszechnych są typy tłokowe lub metalowe membrany. Sprężarki te są maszynami z wyporem tłokowym, których działanie polega na wychwytywaniu niewielkiej ilości gazu w zamkniętej przestrzeni, zmniejszaniu jego objętości przez przemieszczenie, a następnie uwalnianiu sprężonego gazu do zbiornika magazynowego lub magazynowego. Cykl ten jest powtarzany w sposób ciągły, aż zbiornik osiągnie maksymalną pojemność. Jeden typ sprężarki tłokowej wykorzystuje do tego trzy tłoki; tłok napędowy napędzany sprężonym powietrzem lub płynem hydraulicznym oraz para tłoków sprężarki, które sprężają gaz. Tłoki sprężarki są połączone z tłokiem napędowym za pomocą pary korbowodów, które zapewniają niezbędny połączony ruch.
Innym popularnym typem sprężarki wodoru jest sprężarka z wirnikiem sterowanym. Ten typ sprężarki wodoru wykorzystuje wirnik krzywkowy osadzony na wale mimośrodowym, który obraca się w specjalnie zaprojektowanej komorze. Podobnie jak w zasadzie do obrotowych silników spalinowych, ten typ sprężarki opiera się na przemieszczeniu gazu w komorze przez krzywki wirnika w celu uzyskania jego wartości sprężania. Istnieje kilka typów sprężarek o małej objętości bez ruchomych części, takich jak sprężarka wodorkowa używana do wytwarzania niewielkich ilości gazowego wodoru pod ciśnieniem do użytku laboratoryjnego. Sprężarki te wykorzystują właściwości reakcji termicznej podgrzanego wodorku do wytwarzania niewielkich ilości wodoru pod ciśnieniem.
Większość przemysłowych magazynów wodoru wykorzystuje pompy wyporowe do zwiększania ciśnienia w magazynach wodoru. W niektórych przypadkach sprężarki te są w stanie wytwarzać moc przekraczającą 15,000 30,000 PSI, a niektóre nawet do 10,000 XNUMX PSI. Wartości te oznaczają, że średnie ciśnienie w zbiorniku wynoszące XNUMX XNUMX PSI stosowane przez większość ośrodków badawczych zajmujących się ekologicznymi samochodami można szybko i skutecznie osiągnąć.