技术领域
[0001] 本
发明涉及
燃料电池技术领域，特别是涉及一种带能量回收利用的燃料电池。
背景技术
[0002] 随着石油、
煤矿等地下矿产资源的过度开采及使用，其储藏量日渐枯竭，环境污染日益严重。多年来，各个国家均致
力于寻找既有较高
能源利用效率又不污染环境的能源利用方式，而燃料电池作为一种新型能源，逐渐走进了人们的
视野。
[0003] 燃料电池中较为典型的是氢
氧燃料电池，其是通过氢气和氧气的电化学作用将
化学能转换为
电能。与传统的燃料发电方法相比，燃料电池的反应结果会产生极少的二氧化
碳和氮氧化物，反应副产物主要是
水，且能源利用率大大提高，这样确保了燃料电池成为真正意义上的高效、清洁、节能的绿色新型环保能源。
[0004] 但是燃料电池在反应过程中会产生大量的
热能，这些热量均通过燃料电池
散热系统向空气中散发出去，且燃料电池在反应过程中对氢气的浓度有一定的要求，这会导致有一部分的氢气未发生反应而向外排出，导致能量的浪费，从而直接导致了燃料电池能效的降低。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于避免
现有技术中的不足之处而提供一种带能量回收利用的燃料电池，该带能量回收利用的燃料电池能够解决燃料电池能量耗散的问题，从而提高燃料电池的能效。
[0006] 本发明的目的通过以下技术方案实现：
[0007] 提供一种带能量回收利用的燃料电池，包括电堆,所述电堆的出气口连通有热量回收系统，所述热量回收系统的出气口连通有氢气回收系统。通过在电堆的出气口连通热量回收系统来回收燃料电池反应过程中产生的大量热量，同时在热量回收系统的出气口连通氢气回收系统来回收燃料电池反应过程中未发生反应的氢气，共同解决了燃料电池能量耗散的问题，从而提高了燃料电池的能效。
[0008] 进一步的,所述热量回收系统包括进气口与所述电堆的出气口连通的气液热交换装置，及与所述气液热交换装置的进出水口连通的
循环水泵系统。通过在电堆的出气口连通气液热交换装置来吸收燃料电池反应过程中产生的大量热量，同时通过与气液热交换装置的进出水口连通的循环水泵系统来将气液热交换装置吸收的大量热量带到需要热量的地方进行供热。相应的气液热交换装置内填充有大量的能量回收填料(冷媒)。
[0009] 进一步的,所述循环水泵系统包括出水口与所述气液热交换装置的进水口连通的循环水箱，及进水口与所述气液热交换装置的出水口连通的换热器，所述换热器的出水口与所述循环水箱的进水口连通。通过在气液热交换装置的出水口连通换热器，并将换热器安装在需要供热的地方来实现将气液热交换装置吸收的大量热量带到需要热量的地方进行供热，同时将循环水箱的出水口与气液热交换装置的进水口连通，并将换热器的出水口与循环水箱的进水口连通来实现循环供热。
[0010] 进一步的,所述循环水箱与所述气液热交换装置之间的管道安装有水泵。循环水箱与气液热交换装置之间的管道安装的水泵用于将循环水箱中的水送入气液热交换装置内，同时可以加大水压，将进入气液热交换装置内吸收热量的水送到供热点，保证整个循环系统的顺利运行。
[0011] 进一步的,所述换热器设置有多个，多个所述换热器以并联的方式与所述气液热交换装置的出水口连通，多个所述换热器与所述气液热交换装置之间的管道安装有选择
阀门。当换热器设置有多个时，可以采用并联的方式与气液热交换装置的出水口连通，同时在多个换热器与气液热交换装置之间的管道安装选择阀门，通过选择阀门来切换所要使用的换热器进行工作。当然对于换热器的数量可以根据实际的供热点的数量和回收热量的多少来确定。
[0012] 进一步的,所述氢气回收系统包括进气口与所述热量回收系统的出气口连通的膜分离组装置，及与所述膜分离组装置的氢气出口连通的氢气罐。通过在热量回收系统的出气口连通膜分离组装置来进行筛选分离出氢气，并在膜分离组装置的氢气出口连通氢气罐进行氢气储存，而其它的气体会从膜分离组装置的出气口排出。
[0013] 进一步的,所述膜分离组装置的氢气出口安装有
开关阀门。通过在膜分离组装置的氢气出口安装开关阀门，来控制膜分离组装置的氢气出口的开和关。
[0014] 进一步的,所述膜分离组装置的氢气出口安装有氢气分析仪。通过在膜分离组装置的氢气出口安装氢气分析仪来检测分离出的氢气的纯度。
[0015] 进一步的,所述热量回收系统与所述膜分离组装置之间设置有
吸附干燥池，所述吸附干燥池的进出气口分别与所述热量回收系统的出气口和所述膜分离组装置的进气口连通。通过在热量回收系统与膜分离组装置之间设置吸附干燥池，并将吸附干燥池的进出气口分别与热量回收系统的出气口和膜分离组装置的进气口连通，从而利用吸附干燥池进行去水。相应的吸附干燥池内安装有干燥剂(13X分子筛)。
[0016] 进一步的,所述热量回收系统与所述吸附干燥池之间设置有冷凝池，所述冷凝池的进出气口分别与所述热量回收系统的出气口和所述吸附干燥池的进气口连通。通过在热量回收系统与吸附干燥池之间设置有冷凝池，并将冷凝池的进出气口分别与热量回收系统的出气口和吸附干燥池的进气口连通，从而利用冷凝池先将从热量回收系统的出气口排出的气液混合物中的液体和气体分离，然后再进入吸附干燥池进行二次去水。
[0017] 本发明的有益效果：本发明的一种带能量回收利用的燃料电池，包括电堆,所述电堆的出气口连通有热量回收系统，所述热量回收系统的出气口连通有氢气回收系统。本发明通过在电堆的出气口连通热量回收系统来回收燃料电池反应过程中产生的大量热量，同时在热量回收系统的出气口连通氢气回收系统来回收燃料电池反应过程中未发生反应的氢气，共同解决了燃料电池能量耗散的问题，从而提高了燃料电池的能效。
附图说明
[0018] 利用附图对发明作进一步说明，但附图中的
实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0019] 图1是本发明的一种带能量回收利用的燃料电池的电堆、热量回收系统和氢气回收系统的结构示意图。
[0020] 图2是本发明的一种带能量回收利用的燃料电池的整体结构示意图。
[0021] 图中包括有：
[0022] 电堆1，热量回收系统2，氢气回收系统3，气液热交换装置4，循环水泵系统5，循环水箱6，换热器7，水泵8，选择阀门9，膜分离组装置10，氢气罐11，开关阀门12，氢气分析仪13，吸附干燥池14，冷凝池15。
具体实施方式
[0023] 结合以下实施例对本发明作进一步描述。
[0024] 实施例
[0025] 本实施例的一种带能量回收利用的燃料电池，如图1所示，包括电堆1,所述电堆1的出气口连通有热量回收系统2，所述热量回收系统2的出气口连通有氢气回收系统3。通过在电堆1的出气口连通热量回收系统2来回收燃料电池反应过程中产生的大量热量，同时在热量回收系统2的出气口连通氢气回收系统3来回收燃料电池反应过程中未发生反应的氢气，共同解决了燃料电池能量耗散的问题，从而提高了燃料电池的能效。
[0026] 如图2所示，所述热量回收系统2包括进气口与所述电堆1的出气口连通的气液热交换装置4，及与所述气液热交换装置4的进出水口连通的循环水泵系统5。通过在电堆1的出气口连通气液热交换装置4来吸收燃料电池反应过程中产生的大量热量，同时通过与气液热交换装置4的进出水口连通的循环水泵系统5来将气液热交换装置4吸收的大量热量带到需要热量的地方进行供热。相应的气液热交换装置4内填充有大量的能量回收填料(冷媒)。
[0027] 所述循环水泵系统5包括出水口与所述气液热交换装置4的进水口连通的循环水箱6，及进水口与所述气液热交换装置4的出水口连通的换热器7，所述换热器7的出水口与所述循环水箱6的进水口连通。通过在气液热交换装置4的出水口连通换热器7，并将换热器7安装在需要供热的地方来实现将气液热交换装置4吸收的大量热量带到需要热量的地方进行供热，同时将循环水箱6的出水口与气液热交换装置4的进水口连通，并将换热器7的出水口与循环水箱6的进水口连通来实现循环供热。
[0028] 所述循环水箱6与所述气液热交换装置4之间的管道安装有水泵8。循环水箱6与气液热交换装置4之间的管道安装的水泵8用于将循环水箱6中的水送入气液热交换装置4内，同时可以加大水压，将进入气液热交换装置4内吸收热量的水送到供热点，保证整个循环系统的顺利运行。
[0029] 所述换热器7设置有多个，多个所述换热器7以并联的方式与所述气液热交换装置4的出水口连通，多个所述换热器7与所述气液热交换装置4之间的管道安装有选择阀门9。
当换热器7设置有多个时，可以采用并联的方式与气液热交换装置4的出水口连通，同时在多个换热器7与气液热交换装置4之间的管道安装选择阀门9，通过选择阀门9来切换所要使用的换热器7进行工作。当然对于换热器7的数量可以根据实际的供热点的数量和回收热量的多少来确定。
[0030] 所述氢气回收系统3包括进气口与所述热量回收系统2的出气口连通的膜分离组装置10，及与所述膜分离组装置10的氢气出口连通的氢气罐11。通过在热量回收系统2的出气口连通膜分离组装置10来进行筛选分离出氢气，具体的为在热量回收系统2中的气液热交换装置4的出气口连通膜分离组装置10，并在膜分离组装置10的氢气出口连通氢气罐11进行氢气储存，而其它的气体会从膜分离组装置10的出气口排出。
[0031] 所述膜分离组装置10的氢气出口安装有开关阀门12。通过在膜分离组装置10的氢气出口安装开关阀门12，来控制膜分离组装置10的氢气出口的开和关。
[0032] 所述膜分离组装置10的氢气出口安装有氢气分析仪13。通过在膜分离组装置10的氢气出口安装氢气分析仪13来检测分离出的氢气的纯度。
[0033] 所述热量回收系统2与所述膜分离组装置10之间设置有吸附干燥池14，所述吸附干燥池14的进出气口分别与所述热量回收系统2的出气口和所述膜分离组装置10的进气口连通。通过在热量回收系统2与膜分离组装置10之间设置吸附干燥池14，并将吸附干燥池14的进出气口分别与热量回收系统2的出气口和膜分离组装置10的进气口连通，具体的为吸附干燥池14的进出气口分别与热量回收系统2中的气液热交换装置4的出气口和膜分离组装置10的进气口连通，从而利用吸附干燥池14进行去水。相应的吸附干燥池14内安装有干燥剂(13X分子筛)。
[0034] 所述热量回收系统2与所述吸附干燥池14之间设置有冷凝池15，所述冷凝池15的进出气口分别与所述热量回收系统2的出气口和所述吸附干燥池14的进气口连通。通过在热量回收系统2与吸附干燥池14之间设置有冷凝池15，并将冷凝池15的进出气口分别与热量回收系统2的出气口和吸附干燥池14的进气口连通，具体的为冷凝池15的进出气口分别与热量回收系统2中的气液热交换装置4的出气口和吸附干燥池14的进气口连通，从而利用冷凝池15先将从热量回收系统2的出气口排出的气液混合物中的液体和气体分离，然后再进入吸附干燥池14进行二次去水。
[0035] 最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行
修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
