燃料电池热电联供系统的制作方法

本技术涉及燃料电池热电联供，尤其涉及一种燃料电池热电联供系统。

背景技术：

1、通常，燃料电池热电联供系统是用于楼宇建筑内部的热能和电能联合供给的燃电系统。氢气从储氢系统进入到热电联供箱体的燃电仓部分，在燃料电池系统中发生化学反应生成电能，经逆变电源和配电系统稳压调频整流后提供给楼宇建筑供电。热电联供系统中的换热系统属于热能储存、供给、温度控制系统，氢能反应后生成的热水通过管路进入到储水罐中，通过储水罐的温度控制系统保证合适的温度，并通过供给管路供应给楼宇。

2、现有技术中的燃料电池热电联供系统仅具备储存液体的功能，而没有温度调节和换热的功能。在燃料电池低速反应或停机时，无法降低既有的存储水温的损耗，无法维持水温恒定；在燃料电池高速反应及夏季高温天气下，无法维持水温恒定避免过热，进而增加了燃料电池热电联供系统的能量损耗，增加成本。

3、因此，亟需设计一种燃料电池热电联供系统，来解决以上技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提出一种燃料电池热电联供系统，该燃料电池热电联供系统不仅具备存储液体的功能，还具备温度调节和换热的功能，能够降低能量损耗，节约成本。

2、为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、本实用新型提供一种燃料电池热电联供系统，包括：

4、发电供热单元，所述发电供热单元包括燃料电池、燃料电池进水管和燃料电池出水管，所述燃料电池的两端分别连通于所述燃料电池进水管和所述燃料电池出水管；

5、换热单元，所述换热单元包括换热器，所述燃料电池进水管远离所述燃料电池的一端和所述燃料电池出水管远离所述燃料电池的一端均连通于所述换热器；所述换热器连通于储水罐；所述储水罐壁面设置有电阻丝，所述电阻丝与所述燃料电池的发电线路连通；

6、液体供补单元，所述液体供补单元与所述储水罐连通，所述液体供补单元用于为所述储水罐供补液体，以使所述储水罐内的液体压力保持恒定。

7、作为一种燃料电池热电联供系统的可选技术方案，所述换热单元还包括换热器进水管和换热器出水管，所述换热器进水管的一端连通所述换热器，另一端连通所述储水罐；

8、所述换热器出水管的一端连通所述换热器，另一端连通所述储水罐；

9、所述换热器进水管和所述换热器出水管连通成换热流路，所述燃料电池进水管和所述燃料电池出水管连通成发电供热流路；所述换热流路和所述发电供热流路互不连通。

10、作为一种燃料电池热电联供系统的可选技术方案，所述换热单元还包括第一三通阀，所述第一三通阀设置在所述换热器出水管上，所述第一三通阀的第一端口和所述换热器出水管连通，所述第一三通阀的第二端口和所述储水罐连通，所述第一三通阀的第三端口通过第一出水管支路连通于所述换热器进水管。

11、作为一种燃料电池热电联供系统的可选技术方案，所述换热单元还包括第一水泵，所述第一水泵设置在所述换热器进水管上，且沿水流方向，所述第一水泵位于所述第一出水管支路的下游。

12、作为一种燃料电池热电联供系统的可选技术方案，所述液体供补单元包括冷水进水管和热水出水管，所述冷水进水管的一端与所述储水罐连通，另一端与用户端连通；所述热水出水管的一端与所述储水罐连通，另一端与所述用户端连通。

13、作为一种燃料电池热电联供系统的可选技术方案，所述液体供补单元还包括第二三通阀，所述第二三通阀设置在所述热水出水管上，所述第二三通阀的第一端口连通于所述热水出水管，所述第二三通阀的第二端口连通于所述用户端，所述第二三通阀的第三端口通过第二出水管支路连通于所述冷水进水管。

14、作为一种燃料电池热电联供系统的可选技术方案，所述储水罐壁面设置有保温胆和筒体，所述电阻丝与所述保温胆的内壁连接。

15、作为一种燃料电池热电联供系统的可选技术方案，所述储水罐上设置有膨胀水箱，所述膨胀水箱通过补水管路与所述储水罐连通，以使所述储水罐中的水压恒定。

16、作为一种燃料电池热电联供系统的可选技术方案，所述膨胀水箱上开设有通气孔，所述通气孔用于排出所述储水罐内的水蒸气，以使所述储水罐内的气压恒定。

17、作为一种燃料电池热电联供系统的可选技术方案，所述燃料电池热电联供系统还包括箱体，所述换热单元、所述储水罐和所述液体供补单元均设置在所述箱体内。

18、本实用新型的有益效果至少包括：

19、本实用新型提供一种燃料电池热电联供系统，该燃料电池热电联供系统包括发电供热单元、换热单元、储水罐和液体供补单元。其中，发电供热单元包括燃料电池、燃料电池进水管和燃料电池出水管，燃料电池的两端分别连通于燃料电池进水管和燃料电池出水管。换热单元包括换热器，燃料电池进水管远离燃料电池的一端和燃料电池出水管远离燃料电池的一端均连通于换热器；换热器连通于储水罐，储水罐壁面设置有电阻丝，电阻丝与燃料电池的发电线路连通。液体供补单元与储水罐连通，液体供补单元用于为储水罐供补液体，以使储水罐内的液体温度保持恒定。通过发电供热单元、换热单元、储水罐和液体供补单元的设置，使得该燃料电池热电联供系统不仅具备存储液体的功能，还具备温度调节和换热的功能，从而能够降低该燃料电池热电联供系统的能量损耗，达到节约成本的目的。此外，电阻丝能够由燃料电池直接供电。这样使得储水罐具备两种保温模式，即：第一种保温模式是根据设定温度通过燃料电池供电加热电阻丝来保证储水罐中水温。第二种保温模式是在换热器中，通过控制流过发电供热单元和液体供补单元的液体流量，保证储水罐内的水温。两种保温模式均通过燃料电池反应能量供应，无需外部能量，环保无污染，节约成本。

技术特征：

1.燃料电池热电联供系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的燃料电池热电联供系统，其特征在于，所述换热单元(200)还包括换热器进水管(220)和换热器出水管(230)，所述换热器进水管(220)的一端连通所述换热器(210)，另一端连通所述储水罐(300)；

3.根据权利要求2所述的燃料电池热电联供系统，其特征在于，所述换热单元(200)还包括第一三通阀(240)，所述第一三通阀(240)设置在所述换热器出水管(230)上，所述第一三通阀(240)的第一端口和所述换热器出水管(230)连通，所述第一三通阀(240)的第二端口和所述储水罐(300)连通，所述第一三通阀(240)的第三端口通过第一出水管支路(250)连通于所述换热器进水管(220)。

4.根据权利要求3所述的燃料电池热电联供系统，其特征在于，所述换热单元(200)还包括第一水泵(260)，所述第一水泵(260)设置在所述换热器进水管(220)上，且沿水流方向，所述第一水泵(260)位于所述第一出水管支路(250)的下游。

5.根据权利要求1所述的燃料电池热电联供系统，其特征在于，所述液体供补单元(400)包括冷水进水管(410)和热水出水管(420)，所述冷水进水管(410)的一端与所述储水罐(300)连通，另一端与用户端连通；所述热水出水管(420)的一端与所述储水罐(300)连通，另一端与所述用户端连通。

6.根据权利要求5所述的燃料电池热电联供系统，其特征在于，所述液体供补单元(400)还包括第二三通阀(430)，所述第二三通阀(430)设置在所述热水出水管(420)上，所述第二三通阀(430)的第一端口连通于所述热水出水管(420)，所述第二三通阀(430)的第二端口连通于所述用户端，所述第二三通阀(430)的第三端口通过第二出水管支路(440)连通于所述冷水进水管(410)。

7.根据权利要求1所述的燃料电池热电联供系统，其特征在于，所述储水罐(300)壁面设置有保温胆和筒体，所述电阻丝(310)与所述保温胆的内壁连接。

8.根据权利要求1所述的燃料电池热电联供系统，其特征在于，所述储水罐(300)上设置有膨胀水箱(500)，所述膨胀水箱(500)通过补水管路(510)与所述储水罐(300)连通，以使所述储水罐(300)中的水压恒定。

9.根据权利要求8所述的燃料电池热电联供系统，其特征在于，所述膨胀水箱(500)上开设有通气孔，所述通气孔用于排出所述储水罐(300)内的水蒸气，以使所述储水罐(300)内的气压恒定。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的燃料电池热电联供系统，其特征在于，所述燃料电池热电联供系统还包括箱体(600)，所述换热单元(200)、所述储水罐(300)和所述液体供补单元(400)均设置在所述箱体(600)内。

技术总结
本技术涉及燃料电池热电联供技术领域，尤其涉及一种燃料电池热电联供系统。该燃料电池热电联供系统包括发电供热单元、换热单元、储水罐和液体供补单元。发电供热单元包括燃料电池、燃料电池进水管和燃料电池出水管，燃料电池的两端分别连通于燃料电池进水管和燃料电池出水管。换热单元包括换热器，燃料电池进水管远离燃料电池的一端和燃料电池出水管远离燃料电池的一端均连通于换热器；换热器连通于储水罐，储水罐壁面设置有电阻丝，电阻丝与燃料电池的发电线路连通。液体供补单元与储水罐连通。该燃料电池热电联供系统不仅具备存储液体的功能，还具备温度调节和换热的功能，能够降低能量损耗，节约成本。

技术研发人员：王天成,王晓青,屈佳闻,张红宝,娄须宽,崔天宇
受保护的技术使用者：未势能源科技有限公司
技术研发日：20230428
技术公布日：2024/1/15