专利汇可以提供基于可再生燃料电池/膨胀机混合循环的冷热电联供系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于可再生 燃料 电池 /膨胀机混合循环的冷热电联供系统,供电 母线 通过导电线路分别与 可再生 能源 发电设备、化学储能设备、 电解 池的电源输入端、 燃料电池 的发电输出端、 压气机 的 电机 输电端以及膨胀机的发电输出端相连;当 电解池 中有 电流 通过时,电解池中的 水 被电解为 氧 气和氢气,电解池的氧气输出端通过管路连接至膨胀机并形成制冷通路,燃料电池电化学反应生成的水在制冷通路中 凝结 并通过管路回流到电解池中。电解池冷却管路和燃料电池冷却管路并联连接,并通过管路连接至供热换热器形成供热通路。本发明结构简单、成本低,能源综合利用效率高,可以提供零下 温度 的冷量用于冷冻需求,也可以提供零上温度的冷量满足 空调 需求。,下面是基于可再生燃料电池/膨胀机混合循环的冷热电联供系统专利的具体信息内容。
1.一种基于可再生燃料电池/膨胀机混合循环的冷热电联供系统,其特征在于,包括可再生能源发电设备(1)、化学储能设备(2)、供电母线(3)、电解池(4)、燃料电池(8)、压气机(9)及膨胀机(13);
供电母线(3)通过导电线路分别与可再生能源发电设备(1)、化学储能设备(2)、电解池(4)的电源输入端、燃料电池(8)的发电输出端、压气机(9)的供电端以及膨胀机(13)的发电输出端相连;其中,可再生能源发电设备(1)产生的电能通过发电输出电路送达至供电母线(3)满足与供电母线(3)相连的电负荷需求,可再生能源发电设备(1)产生的多余电量被储存在化学储能设备(2)中;
当电解池(4)中有电流通过时,电解池(4)中的水被电解为氧气和氢气,电解池(4)的氧气输出端通过管路连接至膨胀机(13)并形成制冷通路,氢气输出端通过管路连接至燃料电池(8)的阳极气体入口,电解池(4)和燃料电池(8)的冷却管路与热负荷形成闭环连接并形成供热通路;
所述供热通路由电解池(4)的冷却管路、燃料电池(8)的冷却管路、循环泵(11)及供热换热器(12)构成;
其中,电解池(4)和燃料电池(8)中的冷却管路为并联连接,循环介质为液态流体,电解池(4)和燃料电池(8)的冷却管出口与循环泵(11)入口相连,循环泵(11)的出口与供热换热器(12)高温侧的管道进口相连,供热换热器(12)高温侧的管道出口与电解池(4)、燃料电池(8)的冷却管进口相连。
2.根据权利要求1所述的基于可再生燃料电池/膨胀机混合循环的冷热电联供系统,其特征在于,所述制冷通路包括与电解池(4)的氧气出口相连的储氧罐(5),储氧罐(5)的气体出口通过管路连接有引射器(6),引射器(6)的气体出口通过管路与压气机(9)的气体出口相连,两股气体混合后连接至燃料电池(8)阴极气体入口,燃料电池(8)阴极气体出口通过管路与膨胀机(13)的气体入口相连,膨胀机(13)的气体出口端连接水气分离器(10)的气体入口,水气分离器(10)的液态水出口通过管路与电解池(4)的水入口相连,水气分离器(10)出口的气体送往冷藏间或空调房间。
3.根据权利要求2所述的基于可再生燃料电池/膨胀机混合循环的冷热电联供系统,其特征在于,所述引射器(6)为单级引射器或多级引射器。
4.根据权利要求2所述的基于可再生燃料电池/膨胀机混合循环的冷热电联供系统,其特征在于,在电解池(4)的氢气输出端与燃料电池(8)相连的管路上设有储氢罐(7),储氢罐(7)和储氧罐(5)能够承受1.5MPa以上气体压力;储氢罐(7)和储氧罐(5)中的气体均为高压气体,温度接近于环境温度。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的基于可再生燃料电池/膨胀机混合循环的冷热电联供系统,其特征在于,所述可再生能源发电设备(1)为一个或多个,采用太阳能光伏发电设备、风力发电设备或潮汐能发电设备。
6.根据权利要求1~4中任意一项所述的基于可再生燃料电池/膨胀机混合循环的冷热电联供系统,其特征在于,所述化学储能设备(2)为一个或多个,采用锂电池、铅酸电池或超级电容器。
7.根据权利要求1~4中任意一项所述的基于可再生燃料电池/膨胀机混合循环的冷热电联供系统,其特征在于,所述电解池(4)为质子交换膜电解池或碱性电解池,当加载电流时电解池(4)能够将水分解为氢气和氧气,能够承受大于1.5倍大气压的工作压力;所述燃料电池(8)为质子交换膜燃料电池或碱性燃料电池。
8.根据权利要求1~4中任意一项所述的基于可再生燃料电池/膨胀机混合循环的冷热电联供系统,其特征在于,所述膨胀机(13)为气体膨胀机,包括容积型膨胀机和速度型膨胀机;其中,容积型膨胀机包括涡旋式、活塞式、螺杆式和旋叶式;速度型膨胀机包括离心式和轴流式。
9.根据权利要求1~4中任意一项所述的基于可再生燃料电池/膨胀机混合循环的冷热电联供系统,其特征在于,所述压气机(9)包括容积型压气机和速度型压气机;其中,容积型压气机包括涡旋式、活塞式、螺杆式和旋叶式;速度型压气机包括离心式和轴流式;
压气机(9)驱动方式包括两种,第一种是供电母线(3)通过供电给电机驱动压气机(9)工作,第二种是膨胀机(13)通过轴带动压气机(9)工作。
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