[發明專利]一種燃料電池建筑發電供暖系統

無效

• 申請號: 201410135030.3
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103939969A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 孫漢東
• 申請（專利權）人: 沈陽德邦儀器有限公司
• 主分類號: F24D3/10
• 分類號: F24D3/10;F24D19/10;H01M8/04
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

技術領域

?本發明涉及一種建筑能源設置系統，特別是涉及一種燃料電池建筑發電供暖系統。

背景技術

目前，隨著我國城市化的建設，城市居民的生活水平不斷提高，舒適的生活環境已然成為北方城鎮人們生活水平和工作的需要，尤其在室外溫度低于室內溫度，室外的冷空氣進入房間，使人們感受到寒冷的襲擊，為了維持室內所需的空氣溫度，必須向室內供給相應的熱量。我國建筑供熱采暖多采用熱電聯產或區域鍋爐為熱源的集中供熱。所謂集中供熱是指由集中熱源所產生的蒸氣、熱水，通過管網供給需要采暖所需熱量的方式。集中熱源大部分采用煤燃燒加熱水的方式循環供熱，燃煤不僅大量耗能，還造成環境污染。隨著中國城市化水平的快速發展，房屋建造規模越來愈大，建筑能耗在能源總消耗量中占的比列逐年上升，已從上世紀70年代末的10%上升到現在的27.6%，其中供熱采暖消耗的能源占建筑耗能的60%，同時造成霧霾等環境污染，因此，節能環保的供暖方式人們一直在探索。

燃料電池技術提供了最通用的能源解決方案。燃料電池與種類繁多的供電方式——從電池到內燃機展開競爭，并應用于從家庭發電供熱、移動電話充電器到汽車、通訊、電力、工業等在內的大量應用中。燃料電池使用的燃料與其他競爭技術存在明顯差別。內燃機技術僅限于使用一些液體燃料，電池需要充電來補充能源，而燃料電池則可以使用能提供氫的任何能源。這為該技術開辟了巨大的潛力，使其可以直接集成到現有的天然氣基礎設施，加工廢棄物氫的化工廠，以及自垃圾填埋場生物甲烷、甲醇等燃料，并且能量轉化效率高，清潔環保。

發明內容

本發明的目的在于提供一種燃料電池建筑發電供暖系統，該系統經氫燃料電池工作發電供給建筑物內用電，同時將產生的熱水，經水分流控制器分配給建筑內供暖及需用熱水處，實現了節能環保充分利用能源的目的。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種燃料電池建筑發電供暖系統，所述系統包括甲醇裂解制氫燃料電池、逆變器、照明或其他家用電器、燃料電池智能控制系統、水分流控制器、暖氣片、熱水器等用水器具、集水器；燃料電池配有智能控制系統，燃料電池輸出水的管道連接水分流控制器，水分流控制器連接暖氣片、熱水器等用電器具，并由水分流控制器直接經管道連接集水器，集水器上設有溢流裝置，溢流裝置與下水道相連通，集水器也連接其他用水設備；燃料電池輸出電路連接有逆變器，逆變器出輸出電連接照明或其他家用電器，電堆發電系統由供氧回路、供氫回路、除氫回路、散熱回路、電堆總成及控制系統構成。

所述的一種燃料電池建筑發電供暖系統，所述燃料電池為電化學反應方式采用甲醇裂解制氫發電。

所述的一種燃料電池建筑發電供暖系統，所述燃料電池電堆輸出功率額定50kW，最大輸出100kW；額定工作點電壓0.73V-0.60V。

所述的一種燃料電池建筑發電供暖系統，所述系統工作壓力0.5?bar；熱輸出20.32kW-51.22kW。

所述的一種燃料電池建筑發電供暖系統，所述電堆50kW，峰值100kW；氮氣艙2bar循環加壓；電堆反應溫度70℃-80℃。

本發明的優點與效果是：

本發明選用一種不經過燃燒直接以電化學反應方式將燃料的化學能轉變為電能的發電裝置，配合其他設備技術專用于建筑內電能和熱能適用的配套應用，是一項高效率利用能源而又無污染的綜合技術，總體熱效率可達?80%以上。燃料電池幾乎不排放NO_x及SO_x?，溫室氣體CO₂的排放量也比火力發電減少40%~60%，減輕了對大氣的污染；沒有傳動部件，工作時噪聲極低，因而可直接設在建筑用戶使用；系統更加安全可靠，不會因傳動部件失靈而引發惡性事故。

附圖說明

圖1為本發明燃料電池發電原理示意圖；

圖2為本發明燃料電池建筑發電供暖系統圖；

圖3為本發明系統工作原理圖；

圖4為本發明電堆發電系統圖；

圖5為本發明直流逆變交流原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖所示實施例，對本發明作進一步詳述。