一種質(zhì)子膜燃料電池驅(qū)動(dòng)的冷熱電及熱水聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】一種質(zhì)子膜燃料電池驅(qū)動(dòng)的冷熱電及熱水聯(lián)供系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及節(jié)能裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種質(zhì)子膜燃料電池驅(qū)動(dòng)的冷熱電及熱水聯(lián)供系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣等一次能源儲(chǔ)量有限，這些化石燃料以燃燒的方式被直接利用，不但效率有限，而且不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量的污染物。燃料電池能夠?qū)⑷剂虾脱鯕庵苯舆M(jìn)行催化重整轉(zhuǎn)化為電能，不受卡諾循環(huán)效率的限制，清潔高效，是能夠較好的解決化石燃料發(fā)電效率與污染這一矛盾的新型發(fā)電方式。固體氧化物燃料電池的反應(yīng)溫度較高，存在很大的余熱利用空間。冷熱電聯(lián)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用的高效能源利用形式，冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)能夠?qū)⒅评?、供熱、發(fā)電有機(jī)地結(jié)合到一起，以實(shí)現(xiàn)能源梯級(jí)利用，提高能源的綜合利用效率。
[0004]如授權(quán)公告號(hào)為CN 102088099 B的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種固體氧化物燃料電池驅(qū)動(dòng)的冷熱電聯(lián)供循環(huán)系統(tǒng)，其經(jīng)過(guò)加壓加熱的燃料和升壓加熱后的水混合后，與升壓加熱后的空氣在固體氧化物燃料電池內(nèi)反應(yīng)發(fā)電后，其過(guò)量的氧氣與未反應(yīng)的燃料進(jìn)一步反應(yīng)后，通過(guò)透平做功驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電后，其排氣通過(guò)預(yù)熱空氣、水和燃料用以制冷供熱。上述沒(méi)有將天然氣燃料電池余熱充分利用，造成能源的浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠充分利用燃料電池余熱，以滿足用戶對(duì)供熱、供冷及發(fā)電的不同需求的質(zhì)子膜燃料電池驅(qū)動(dòng)的冷熱電及熱水聯(lián)供系統(tǒng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種質(zhì)子膜燃料電池驅(qū)動(dòng)的冷熱電及熱水聯(lián)供系統(tǒng)，包括用于向用電設(shè)備和照明系統(tǒng)供電的燃料電池，第一水泵、輔助加熱裝置、第二水泵、第三水泵、儲(chǔ)存換熱裝置、吸收式冷熱水機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤(pán)管和空調(diào)末端設(shè)備，所述燃料電池的出水端經(jīng)第一水泵與輔助加熱裝置的進(jìn)水端相連，輔助加熱裝置的出水端經(jīng)第二水泵與吸收式冷熱水機(jī)組的熱水側(cè)進(jìn)水端相連，吸收式冷熱水機(jī)組的熱水側(cè)出水端與儲(chǔ)存換熱裝置的進(jìn)水口相連，所述吸收式冷熱水機(jī)組的空調(diào)側(cè)出水端經(jīng)第三水泵分別與風(fēng)機(jī)盤(pán)管和空調(diào)末端設(shè)備的進(jìn)水端相連，吸收式冷熱水機(jī)組的空調(diào)側(cè)進(jìn)水端分別與風(fēng)機(jī)盤(pán)管、空調(diào)末端設(shè)備的出水端相連。
[0007]所述輔助加熱裝置由熱水箱和設(shè)置在熱水箱內(nèi)部的加熱器組成，該熱水箱具有進(jìn)水口、出水口和回水口，所述熱水箱的進(jìn)水口與第一水泵出口相連，熱水箱的出水口與第二水泵的進(jìn)口相連，熱水箱的回水口通過(guò)管路與吸收式冷熱水機(jī)組和儲(chǔ)存換熱裝置之間的管路相連通。
[0008]所述儲(chǔ)存換熱裝置由儲(chǔ)水箱和設(shè)置在儲(chǔ)水箱內(nèi)部的換熱器組成，所述換熱器的進(jìn)水口與吸收式冷熱水機(jī)組的熱水側(cè)出水端相連。
[0009]所述系統(tǒng)還包括用于向輔助加熱裝置供熱的太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)，所述太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)包括與加熱器相連的多個(gè)太陽(yáng)能熱水器，和連接在加熱器的出水口與太陽(yáng)能熱水器進(jìn)水口之間、用于實(shí)現(xiàn)熱水循加熱動(dòng)力的第四水泵。
[0010]所述空調(diào)末端設(shè)備為新風(fēng)機(jī)組或空調(diào)機(jī)組。
[0011]所述吸收式冷熱水機(jī)組的空調(diào)側(cè)進(jìn)水端、空調(diào)側(cè)出水端、熱水側(cè)進(jìn)水端分別設(shè)有閥門(mén)；吸收式冷熱水機(jī)組的熱水側(cè)出水端，熱水箱的回水口，以及儲(chǔ)存換熱裝置的進(jìn)水口分別設(shè)有閥門(mén)和溫度計(jì)。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明主要利用燃料電池余熱，且引入太陽(yáng)能可再生能源，解決民用建筑發(fā)電、冬季采暖、夏季制冷及建筑日常用水的問(wèn)題。通過(guò)天然氣燃料電池余熱結(jié)合太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)產(chǎn)生高溫?zé)崴?，不僅可以啟動(dòng)吸收式冷熱水機(jī)組用于空調(diào)制冷和供暖，而且從吸收式冷熱水機(jī)組流出后的熱水經(jīng)換熱器處理后的可供人們?nèi)粘Ｉ钍褂?，?shí)現(xiàn)了能源的梯級(jí)利用，提高了石化燃料的利用率。本發(fā)明所述的聯(lián)供系統(tǒng)總發(fā)電效果和整體熱效率遠(yuǎn)高于一般的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，可以創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0015]如圖1所示，本實(shí)施例的質(zhì)子膜燃料電池驅(qū)動(dòng)的冷熱電及熱水聯(lián)供系統(tǒng)，包括用于向用電設(shè)備15和照明系統(tǒng)16供電的燃料電池1，第一水泵2、輔助加熱裝置4、第二水泵
5、第三水泵9、儲(chǔ)存換熱裝置8、吸收式冷熱水機(jī)組10、風(fēng)機(jī)盤(pán)管11和空調(diào)末端設(shè)備12，燃料電池I的出水端經(jīng)第一水泵2與輔助加熱裝置4的進(jìn)水端相連，輔助加熱裝置4的出水端經(jīng)第二水泵5與吸收式冷熱水機(jī)組10的熱水側(cè)進(jìn)水端相連，儲(chǔ)存換熱裝置8由儲(chǔ)水箱81和設(shè)置在儲(chǔ)水箱81內(nèi)部的換熱器82組成，吸收式冷熱水機(jī)組10的熱水側(cè)出水端與換熱器82的進(jìn)水口相連，吸收式冷熱水機(jī)組10的空調(diào)側(cè)出水端經(jīng)第三水泵9分別與風(fēng)機(jī)盤(pán)管11和空調(diào)末端設(shè)備12的進(jìn)水端相連，吸收式冷熱水機(jī)組10的空調(diào)側(cè)進(jìn)水端分別與風(fēng)機(jī)盤(pán)管
11、空調(diào)末端設(shè)備12的出水端相連。
[0016]進(jìn)一步的，輔助加熱裝置4由熱水箱41和設(shè)置在熱水箱41內(nèi)部的加熱器42組成，該熱水箱41具有進(jìn)水口、出水口和回水口，熱水箱41的進(jìn)水口與第一水泵2的出口相連，第一水泵2的進(jìn)口與燃料電池I的出口相連；熱水箱41的出水口與第二水泵5的進(jìn)口相連，熱水箱41的回水口通過(guò)管路與吸收式冷熱水機(jī)組10和儲(chǔ)存換熱裝置8之間的管路相連通。
[0017]進(jìn)一步的，儲(chǔ)存換熱裝置8由儲(chǔ)水箱81和設(shè)置在儲(chǔ)水箱81內(nèi)部的換熱器82組成，換熱器82的進(jìn)水口與吸收式冷熱水機(jī)組10的熱水側(cè)出水端相連。
[0018]進(jìn)一步的，該系統(tǒng)還包括用于向輔助加熱裝置4供熱的太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)，太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)包括與加熱器42相連的多個(gè)太陽(yáng)能熱水器13，和連接在加熱器42的出水口與太陽(yáng)能熱水器13進(jìn)水口之間、用于實(shí)現(xiàn)熱水循加熱動(dòng)力的第四水泵14。在實(shí)際應(yīng)用中，太陽(yáng)能集熱器13的個(gè)數(shù)根據(jù)具體情況而設(shè)定，可為一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)；太陽(yáng)能集熱器13產(chǎn)生熱水進(jìn)一步補(bǔ)充輔助加熱裝置4補(bǔ)充熱量，當(dāng)熱水箱41內(nèi)溫度不高時(shí)，啟動(dòng)電輔助加熱器42。吸收式冷熱水機(jī)組10的啟動(dòng)是靠熱水啟動(dòng)的，在啟動(dòng)后既可以制冷也可以制熱，夏季熱水箱41熱水通過(guò)水泵5輸送到吸收式冷熱水機(jī)組10啟動(dòng)制冷工況，吸收式冷熱水