一種質(zhì)子膜燃料電池驅(qū)動的冷熱電及熱水聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及節(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)動的冷熱電及熱水聯(lián)供系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣等一次能源儲量有限，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)是實現(xiàn)能源梯級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)電有機地結(jié)合到一起，以實現(xiàn)能源梯級利用，提高能源的綜合利用效率。
[0003]如授權(quán)公告號為CN 102088099 B的中國發(fā)明專利公開了一種固體氧化物燃料電池驅(qū)動的冷熱電聯(lián)供循環(huán)系統(tǒng)，其經(jīng)過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，其過量的氧氣與未反應(yīng)的燃料進一步反應(yīng)后，通過透平做功驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電后，其排氣通過預(yù)熱空氣、水和燃料用以制冷供熱。上述沒有將天然氣燃料電池余熱充分利用，造成能源的浪費。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠充分利用燃料電池余熱，以滿足用戶對供熱、供冷及發(fā)電的不同需求的質(zhì)子膜燃料電池驅(qū)動的冷熱電及熱水聯(lián)供系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種質(zhì)子膜燃料電池驅(qū)動的冷熱電及熱水聯(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、儲存換熱裝置、吸收式冷熱水機組、風(fēng)機盤管和空調(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組的熱水側(cè)進水端相連，吸收式冷熱水機組的熱水側(cè)出水端與儲存換熱裝置的進水口相連，所述吸收式冷熱水機組的空調(diào)側(cè)出水端經(jīng)第三水泵分別與風(fēng)機盤管和空調(diào)末端設(shè)備的進水端相連，吸收式冷熱水機組的空調(diào)側(cè)進水端分別與風(fēng)機盤管、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，該熱水箱具有進水口、出水口和回水口，所述熱水箱的進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口相連，熱水箱的回水口通過管路與吸收式冷熱水機組和儲存換熱裝置之間的管路相連通。
[0008]所述儲存換熱裝置由儲水箱和設(shè)置在儲水箱內(nèi)部的換熱器組成，所述換熱器的進水口與吸收式冷熱水機組的熱水側(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能加熱系統(tǒng)，所述太陽能加熱系統(tǒng)包括與加熱器相連的多個太陽能熱水器，和連接在加熱器的出水口與太陽能熱水器進水口之間、用于實現(xiàn)熱水循加熱動力的第四水泵。
[0010]所述空調(diào)末端設(shè)備為新風(fēng)機組或空調(diào)機組。
[0011]所述吸收式冷熱水機組的空調(diào)側(cè)進水端、空調(diào)側(cè)出水端、熱水側(cè)進水端分別設(shè)有閥門；吸收式冷熱水機組的熱水側(cè)出水端，熱水箱的回水口，以及儲存換熱裝置的進水口分別設(shè)有閥門和溫度計。
[0012]本實用新型的有益效果是:本實用新型主要利用燃料電池余熱，且引入太陽能可再生能源，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題。通過天然氣燃料電池余熱結(jié)合太陽能熱水系統(tǒng)產(chǎn)生高溫?zé)崴?，不僅可以啟動吸收式冷熱水機組用于空調(diào)制冷和供暖，而且從吸收式冷熱水機組流出后的熱水經(jīng)換熱器處理后的可供人們?nèi)粘Ｉ钍褂?，實現(xiàn)了能源的梯級利用，提高了石化燃料的利用率。本實用新型所述的聯(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)濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0015]如圖1所示，本實施例的質(zhì)子膜燃料電池驅(qū)動的冷熱電及熱水聯(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、儲存換熱裝置8、吸收式冷熱水機組10、風(fēng)機盤管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與吸收式冷熱水機組10的熱水側(cè)進水端相連，儲存換熱裝置8由儲水箱81和設(shè)置在儲水箱81內(nèi)部的換熱器82組成，吸收式冷熱水機組10的熱水側(cè)出水端與換熱器82的進水口相連，吸收式冷熱水機組10的空調(diào)側(cè)出水端經(jīng)第三水泵9分別與風(fēng)機盤管11和空調(diào)末端設(shè)備12的進水端相連，吸收式冷熱水機組10的空調(diào)側(cè)進水端分別與風(fēng)機盤管11、空調(diào)末端設(shè)備12的出水端相連。
[0016]進一步的，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具有進水口、出水口和回水口，熱水箱41的進水口與第一水泵2的出口相連，第一水泵2的進口與燃料電池I的出口相連；熱水箱41的出水口與第二水泵5的進口相連，熱水箱41的回水口通過管路與吸收式冷熱水機組10和儲存換熱裝置8之間的管路相連通。
[0017]進一步的，儲存換熱裝置8由儲水箱81和設(shè)置在儲水箱81內(nèi)部的換熱器82組成，換熱器82的進水口與吸收式冷熱水機組10的熱水側(cè)出水端相連。
[0018]進一步的，該系統(tǒng)還包括用于向輔助加熱裝置4供熱的太陽能加熱系統(tǒng)，太陽能加熱系統(tǒng)包括與加熱器42相連的多個太陽能熱水器13，和連接在加熱器42的出水口與太陽能熱水器13進水口之間、用于實現(xiàn)熱水循加熱動力的第四水泵14。在實際應(yīng)用中，太陽能集熱器13的個數(shù)根據(jù)具體情況而設(shè)定，可為一個、兩個或多個；太陽能集熱器13產(chǎn)生熱水進一步補充輔助加熱裝置4補充熱量，當(dāng)熱水箱41內(nèi)溫度不高時，啟動電輔助加熱器42。吸收式冷熱水機組10的啟動是靠熱水啟動的，在啟動后既可以制冷也可以制熱，夏季熱水箱41熱水通過水泵5輸送到吸收式冷熱水機組10啟動制冷工況，吸收式冷熱水機組10產(chǎn)生冷凍水通過循環(huán)水泵9輸送到風(fēng)機盤管11，