[實用新型]一種氫能驅(qū)動壓縮式熱泵系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922079642.6
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN211739549U
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 季鵬;胡鵬龍;邊福忠;金峰武;毛敏捷;解士豪;李卓辰
• 申請（專利權(quán)）人: 國惠環(huán)保新能源有限公司
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F25B30/06;F25B41/06
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 姜海榮

本實用新型公開了一種氫能驅(qū)動壓縮式熱泵系統(tǒng)，儲氫罐中存儲有氫氣，且儲氫罐與氫燃料電池氫氣管路連接，氫燃料電池依次與逆變器和壓縮機電連接；冷凝器內(nèi)充有制冷劑，且冷凝器通過制冷劑循環(huán)管道依次連通膨脹閥、蒸發(fā)器和壓縮機，且壓縮機通過制冷劑循環(huán)管道與冷凝器連通，形成循環(huán)回路，冷凝器的換熱接口連通有待加熱熱源，蒸發(fā)器的換熱接口連通有待冷卻熱源。本實用新型公開了一種氫能驅(qū)動壓縮式熱泵系統(tǒng)以及工作方法，利用深度清潔能源氫能作為系統(tǒng)唯一能源供給，同時通過壓縮式熱泵將待冷卻熱源的能量轉(zhuǎn)移給待加熱熱源，節(jié)能環(huán)保。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及利用清潔能源驅(qū)動壓縮式熱泵系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種氫能驅(qū)動壓縮式熱泵系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，壓縮式熱泵技術(shù)使用電驅(qū)動、蒸汽驅(qū)動、燃?xì)怛?qū)動等方式驅(qū)動壓縮機，這些能源驅(qū)動方式因分布廣效率高從而推廣度較高，但是這些能源的使用，會造成一定程度的污染，并且傳統(tǒng)化石資源不可再生，存在枯竭的危機。

同時，專利CN201910575839.0公開了“一種蓄能型高效空氣源太陽能復(fù)合熱泵熱水器”，該方法使用太陽能解決傳統(tǒng)熱泵熱水器在低溫環(huán)境下制熱時存在壓縮比過大的問題，但是效率提升低，且增加設(shè)備復(fù)雜性，以及在制熱過程中會導(dǎo)致一定程度的污染。

而氫能作為一種可再生清潔能源，已被國內(nèi)外定義為未來能源，利用氫燃料電池驅(qū)動壓縮機熱泵技術(shù)不僅清潔環(huán)保無污染，化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽皇芸ㄖZ循環(huán)效率限制，發(fā)電效率高，同時氫能作為一種可再生能源，能源密度大，屬于未來的發(fā)展方向。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型提供了一種氫能驅(qū)動壓縮式熱泵系統(tǒng)，通過將氫燃料電池、逆變器、壓縮式熱泵系統(tǒng)相結(jié)合，利用深度清潔能源氫能作為系統(tǒng)唯一能源供給，同時通過壓縮式熱泵將待冷卻熱源的能量轉(zhuǎn)移給待加熱熱源，節(jié)能環(huán)保。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種氫能驅(qū)動壓縮式熱泵系統(tǒng)，包括：儲氫罐、氫燃料電池、逆變器、壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器：

所述儲氫罐中存儲有氫氣，且所述儲氫罐與所述氫燃料電池氫氣管路連接，所述氫燃料電池依次與所述逆變器和所述壓縮機電連接；

所述冷凝器內(nèi)充有制冷劑，且所述冷凝器通過制冷劑循環(huán)管道依次連通所述膨脹閥、所述蒸發(fā)器和所述壓縮機，且所述壓縮機通過制冷劑循環(huán)管道與所述冷凝器連通，形成循環(huán)回路，所述冷凝器的換熱接口連通有待加熱熱源，所述蒸發(fā)器的換熱接口連通有待冷卻熱源。

本實用新型利用深度清潔能源氫能作為系統(tǒng)唯一能源供給，產(chǎn)生的廢物僅為水，環(huán)保無污染；并且氫氣屬于可再生能源，發(fā)展氫能作為傳統(tǒng)化石能源的替代品，實現(xiàn)節(jié)約能源的作用；

于此同時，本實用新型制冷劑從冷凝器中依次在膨脹閥、蒸發(fā)器、壓縮機和冷凝器中循環(huán)流動，且制冷劑依次通過膨脹閥節(jié)流并降壓、通過蒸發(fā)器與待冷卻熱源熱交換并升溫、通過壓縮機加壓以及通過冷凝器與待加熱熱源熱交換并降溫，從而本實用新型可以通過壓縮式熱泵將待冷卻熱源的能量轉(zhuǎn)移給待加熱熱源，節(jié)能環(huán)保。

優(yōu)選的，所述儲氫罐中的氫氣應(yīng)嚴(yán)格遵照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 37244-2018《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》中的要求，其中氫氣純度不得低于99.97％，非氫氣體總量不得高于300μmol/mol。

優(yōu)選的，所述儲氫罐與所述氫燃料電池通過氫氣循環(huán)泵連接，所述氫氣循環(huán)泵將所述儲氫罐中的氫氣泵入至所述氫燃料電池中，所述氫燃料電池將氫氣轉(zhuǎn)換為直流電。

燃料電池發(fā)電屬于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽皇芸ㄖZ循環(huán)定論的限制，其發(fā)電效率一般在40～60％，發(fā)電效率較傳統(tǒng)方式高；并且利用深度清潔能源氫能作為系統(tǒng)唯一能源供給，產(chǎn)生的廢物僅為水，環(huán)保無污染；而且氫氣屬于可再生能源，發(fā)展氫能作為傳統(tǒng)化石能源的替代品，實現(xiàn)節(jié)約能源的作用。