CN100508263C - 燃料电池发电制冷系统 - Google Patents
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Abstract
具有接受燃料供给并进行发电的电池主体(51)、将电池主体(51)的输出功率作为输入并将其变换成交流功率的逆变器(52)、以及接收逆变器(52)输出的交流功率作为工作功率并将电动机作为驱动源的蒸气压缩式制冷机(53),将连接所述逆变器(52)和蒸气压缩式制冷机(53)的连接线的中途部(54)连接到制冷空调动力盘(4),从而有效利用燃料电池,同时还防止设置空间和施工费用增大。
Description
技术领域
本发明涉及做成将燃料电池的输出功率用作蒸气压缩式制冷机的工作功率,并根据需要使用市电系统的电力的燃料电池发电制冷系统。
背景技术
以往,已提出利用燃料电池的输出功率驱动逆变器驱动空调室外机(参考专利文献1)和设置蓄电池或燃料电池以对利用来自市电系统的电力驱动的逆变器驱动空调室外机辅助供电(参考专利文献2)。
专利文献1:日本国专利公开平8—5190号公报专利文献2:日本国专利公开2001—201138号公报
专利文献1所述的技术仅利用燃料电池发电的功率驱动逆变器驱动空调室外机,因而空调机停止时不能有效利用燃料电池。
专利文献2所述的技术以空调峰负载时节电为目的,因而只陈述要求节电时辅助使用燃料电池。完全未陈述空调停止时和中间期等全年中的有效利用。因此,不能有效利用燃料电池。
以往,还提出分散发电装置,但这种技术另设发电装置,使其与空调机分开。因此,电力系统分别需要连接发电机用的电路板和空调用的动力盘,使设置空间和施工费用增大。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能有效利用燃料电池,同时还能防止或抑制设置空间和施工费用增大的燃料电池发电制冷系统。
发明内容
为了解决上述课题,本发明的燃料电池发电制冷系统,利用由燃料电池发电的功率,供应蒸气压缩式制冷机的压缩机驱动用电动机的驱动用功率,同时在蒸气压缩式制冷机(53)所需的总功率低于燃料电池的发电能力时,以及在制冷机停止工作时,对市电系统侧供给燃料电池发电的功率。
这里说的制冷机是广义的制冷机,包括热泵空调机等全部采用电驱动型的压缩式循环的制冷机。
根据本发明,能全年中有效利用燃料电池的发电功率,还能兼用发电装置的电源板和空调用的动力盘,因而能减小设置空间、设备和施工费用,可构成经济性、节能性优良的燃料电池发电制冷系统。
已设置电空调机的建筑物在更新电空调机时导入本系统,则能将已设空调动力盘原样用作发电装置用的电源板,大幅度减少导入初始费用。
发明的另一燃料电池发电制冷系统,包含蒸气压缩式制冷机;将市电系统的电源作为输入,并对蒸气压缩式制冷机供给工作用功率的动力盘;燃料电池;将燃料电池的输出作为输入,进行规定的功率变换后对蒸气压缩式制冷机的压缩机驱动用电动机供给工作用功率的功率变换单元;以及供电控制单元,该供电控制单元利用燃料电池发电的功率供应蒸气压缩式制冷机的压缩机驱动用电动机的驱动用功率,同时在蒸气压缩式制冷机所需的总功率低于燃料电池的发电能力时,以及在制冷机(53)停止工作时,通过动力盘对市电系统侧供给燃料电池发电的功率。
这里说的制冷机是广义的制冷机,包括热泵空调机等全部采用电驱动型的压缩式循环的制冷机。
根据本发明,能全年中有效利用燃料电池的发电功率,还能兼用发电装置的电源板和空调用的动力盘,因而能减小设置空间、设备和施工费用,可构成经济性、节能性优良的燃料电池发电制冷系统。
已设置电空调机的建筑物在更新电空调机时导入本系统,则能将已设空调动力盘原样用作发电装置用的电源板,大幅度减少导入初始费用。
这些情况下,在通过逆变器驱动压缩机的制冷机中,最好市电系统与压缩机驱动用电动机之间的功率变换单元和燃料电池与压缩机驱动用电动机之间的功率变换单元共用同一逆变器,从而能减小设置空间、设备和施工费用,还能减小逆变器的变换损耗,能使经济性、节能性进一步提高。
最好具有多个蒸气压缩式制冷机用压缩机和逆变器,根据蒸气压缩式制冷机需要的运转负载控制压缩机的运转数量,同时还从未运转的压缩机系统的逆变器,对市电系统侧供给燃料电池的发电功率,从而部分负载运转时也能对市电系统侧供给燃料电池的发电功率。
最好作为与所述市电系统之间连接的交流—直流变换器,采用双向交流—直流变换器,从而能将对制冷机供电与对市电系统侧供电分开,可对市电系统侧供给燃料电池剩余的发电功率,而不影响制冷机的运转频率。
最好具有多个蒸气压缩式制冷机用压缩机,并将驱动部分压缩机用的电动机直接连接在市电系统侧,从而能减小逆变器的容量,还能减小成本和装置容积。
最好将燃料电池的容量设定成大于对蒸气压缩式制冷机的压缩机驱动用电动机供给工作用功率的逆变器的容量,并且燃料电池以最大容量进行运转时,通过双向交流—直流变换器对市电系统侧供给发电功率,从而在蒸气压缩式制冷机的最大容量运转时也能对市电系统侧供电。
最好探测市电系统侧对含有燃料电池发电制冷系统的建筑物内系统的供电量,并对探测到的供电量作出响应,进行燃料电池发电制冷系统的功率输出控制,从而能适当进行燃料电池的容量控制,可防止对系统功率的反向功率流动等。
最好还包含与燃料电池并联连接的蓄电池,从而在一般负载的负载变动快,燃料电池的运转负载容量跟踪不上时,可通过对蓄电单元放电吸收负载消耗功率和燃料电池发电量的不均衡。
最好探测市电系统侧对含有燃料电池发电制冷系统的建筑物内系统的供电量,探测所探测到的供电量出现反向潮流的可能性有某种程度的减小时,对该检测作出响应,强制使蒸气压缩式制冷机的运转容量增加,直到燃料电池跟踪上负载为止,从而没有蓄电单元也能防止对负载的跟踪慢,有蓄电单元时能减小蓄电单元的容量。
最好对1个电力需求户设置多个系统的燃料电池发电制冷系统,从而能极细致地跟踪制冷负载,还能在一般负载小的情况下,利用装置数量控制,提高功率负载跟踪性,而且可提高供电可靠性。
最好对1个电力需求户设置多个系统的燃料电池发电制冷系统,设置多个系统的燃料电池发电制冷系统共用的控制器,并且共同设置的控制器至少控制多个系统的燃料电池发电制冷系统的燃料电池的运转,从而能有效进行时间调度运转和总发电容量控制。
最好探测市电系统对含有燃料电池发电制冷系统的建筑物内系统的供电量,并对探测到的供电量作出响应,利用共同设置的控制器进行燃料电池的运转控制,从而可通过在控制器集中信息,进行适当集中的运转控制。
最好还包含至少输出电费和燃料费的费用输出单元、以及对该费用作出响应并进行燃料电池运转控制和输出功率分配控制的控制单元,从而能进行季节别、时间别等极细致的优先输出控制(使哪个输出优先的控制),能使运行优值极大化。
最好所述费用输出单元可从远端改写用于计算费用的单价数据和费用计算软件,从而客户节省输入这些数据、软件的时间,能对忘记更新造成的不利防患于未然。
最好所述蒸气压缩式制冷机利用直接蒸发循环,从而通过对每一负载系统分散配置直接蒸发循环的制冷机,能使对负载的跟踪性和单机停止运转容易实现,进而能提高方便性和节能性。
本发明的燃料电池发电制冷系统,能全年中有效利用燃料电池的发电功率,同时还能兼用发电装置的电源板和空调用的动力盘,因而能减小设置空间、设备和施工费用,取得能构成经济性、节能性优良的燃料电池发电制冷系统的特有效果。
附图说明
图1是示出包含一本发明燃料电池发电制冷系统实施方式的电力系统的框图。
图2是说明对市电系统侧的功率输出和对蒸气压缩式制冷机的功率输出的图。
图3是示出燃料电池发电制冷系统的另一组成的框图。
图4是示出燃料电池发电制冷系统的又一组成的框图。
图5是说明根据蒸气压缩式制冷机需要的运转负载控制压缩机运转数量且同时从未运转的压缩机系统的逆变器对市电系统侧供给燃料电池的发电功率的图。
图6是示出燃料电池发电制冷系统的又一组成的框图。
图7是示出燃料电池发电制冷系统的又一组成的框图。
图8是说明蒸气压缩式制冷机最大容量运转时也能对市电系统供电的图。
图9是示出燃料电池发电制冷系统的又一组成的框图。
图10是说明图9的燃料电池发电制冷系统的作用的流程图。
图11是说明能根据电流值IC设定燃料电池发电输出控制目标值WS的图。
图12是示出燃料电池发电制冷系统的又一组成的框图。
图13是示出能吸收负载信号功率和燃料电池发电量的不均衡的图。
图14是示出探测到的供电量对反向功率流动的可能性某种程度减小作出响应,并强制使将蒸气压缩式制冷机作为驱动源的设备的运转容量一直增加到燃料电池跟踪负载为止的图。
图15是概略示出包含一本发明燃料电池发电制冷系统实施方式的电力系统的框图。
图16是说明母机的处理的流程图。
图17是说明子机的处理的流程图。
图18是概略示出包含一本发明燃料电池发电制冷系统实施方式的电力系统的框图。
图19是示出一例时间调度运转的运转容量指令的图。
图20是概略示出包含一本发明燃料电池发电制冷系统实施方式的电力系统的框图。
图21是说明一例集中控制器的发电量控制处理的流程图。
图22是说明一例燃料电池发电制冷系统的发电量控制处理的流程图。
图23是概略示出包含又一本发明燃料电池发电制冷系统实施方式的电力系统的框图。
图24是概略示出包含又一本发明燃料电池发电制冷系统实施方式的电力系统的框图。
标号说明
1是市电系统,5是燃料电池发电制冷系统,51是燃料电池主体,52是逆变器,53是蒸气压缩式制冷机,80是集中控制器,501是燃料处理装置,502是燃料电池主体,503是压缩机等,504是电动机,505是交流—直流变换器,505’是双向交流—直流变换器,510是蓄电部。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明燃料电池发电制冷系统的实施方式。
图1是示出包含一本发明燃料电池发电制冷系统实施方式的电力系统的框图。
这种电力系统对市电系统1通过一般动力盘2连接一般电力负载3,同时还通过制冷空调动力盘4连接燃料电池发电制冷系统5。
所述一般动力盘2、制冷空调动力盘4历来已公知,因而省略说明。
所述一般电力负载3是设在大楼、店铺等的电力负载中除制冷机、空调机外的负载,可列举电梯、电灯、个人计算机等例子。
所述燃料电池发电制冷系统5具有历来公知的接受燃料供给并进行发电的电池主体51、将电池主体51的输出功率作为输入并变换成交流功率的逆变器52、接收逆变器52输出的交流功率作为工作功率的蒸气压缩式制冷机53。这种蒸气压缩式制冷机53将利用逆变器52的输出功率或市电系统功率驱动的电动机作为驱动源。而且,这种蒸气压缩式制冷机53作为例如空调机的冷媒驱动源起作用。在连接所述逆变器52和蒸气压缩式制冷机53的连接线的中途部54连接制冷空调动力盘4。
图2是说明对市电系统侧的功率输出(参考图2中的(A))和对蒸气压缩式制冷机53的功率输出(参考图2中的(b))的图。
从图2可知,蒸气压缩式制冷机53所需的功率减小,则对蒸气压缩式制冷机53的功率输出减小,对市电系统1侧的功率输出加大。
因此,能全年中有效利用燃料电池的发电功率,同时还能兼用发电装置的电源板和空调用的动力盘,因而能减小设置空间、设备和施工费用,可构成经济性、节能性优良的燃料电池发电制冷系统。
图3是示出燃料电池发电制冷系统5的另一组成的框图。
这种燃料电池发电制冷系统5具有处理外部供给的燃料的燃料处理装置501、将处理后的燃料作为输入的燃料电池主体502、压缩机503等、作为压缩机等的驱动源的电动机504、通过制冷空调动力盘4连接市电系统1的交流—直流变换器505、将燃料电池主体502的输出和交流—直流变换器505的输出作为输入的逆变器506、将逆变器506的输出供给电动机504的第1开关507、以及将逆变器506的输出供给制冷空调动力盘4的第2开关508。
这种情况下,由于市电系统与压缩机驱动用电动机之间的功率变换和燃料电池与压缩机驱动用电动机之间的功率变换共用同一逆变器,能减小设置空间、设备和施工费用,同时还能减小逆变器的变换损耗,使经济性、节能性能进一步提高。
图4是示出燃料电池发电制冷系统5的又一组成的框图。
这种燃料电池发电制冷系统5与图3的燃料电池发电制冷系统5的不同点仅为并行设置2个系统的压缩机503、电动机504、交流—直流变换器505、逆变器506、第1开关507和第2开关508。
这种情况下,能根据蒸气压缩式制冷机需要的运转负载控制压缩机的运转数量,同时还能从未运转的压缩机系统的逆变器对市电系统侧供给燃料电池的发电功率(参考图5中的(A)、(B))。而且,在部分负载运转时也能对市电系统侧供给燃料电池的发电功率。
图6是示出燃料电池发电制冷系统5的又一组成的框图。
这种燃料电池发电制冷系统5与图3的燃料电池发电制冷系统5的不同点仅为采用双向交流—直流变换器505’以代替交流—直流变换器505、省略第1开关507、以及含有第2开关508。
这种情况下,能以简单的组成将对制冷机侧的供电和对市电系统侧的供电分开,从而可对市电系统侧供给燃料电池的剩余发电功率,而不影响制冷机的运转频率。
图7是示出燃料电池发电制冷系统5的又一组成的框图。
这种燃料电池发电制冷系统5与图6的燃料电池发电制冷系统5的不同点仅为还包含连接制冷空调动力盘4而不经过双向交流—直流变换器505’的电动机504和将该电动机504作为驱动源的压缩机503。
这种情况下,能减小逆变器容量,同时还能减小成本和装置容积。
如果将燃料电池的容量设定成大于供给蒸气压缩式制冷机的压缩机驱动用电动机的工作用功率,燃料电池就能以最大容量进行运转时,通过双向交流—直流变换器505’对市电系统侧供给发电功率,即使在蒸气压缩式制冷机最大容量运转时也能对市电系统1侧供电(参考图8中的(A)、(B))。
图9是示出燃料电池发电制冷系统5的又一组成的框图。
这种燃料电池发电制冷系统5与图7的燃料电池发电制冷系统5的不同点仅为在一般动力盘2和制冷空调动力盘4与市电系统1之间连接电能探测部6、在制冷空调动力盘4与双向交流—直流变换器505之间连接发电输出探测部7、以及设置将功率量探测部6的输出和发电输出探测部7的输出作为输入并输出对燃料处理装置501、逆变器506和双向交流—直流变换器505’的控制信号的控制装置8。
作为所述电能探测部6,可为实际探测电能的装置,也可为探测电流值作为与电能对应的值的装置。
图10是说明图9的燃料电池发电制冷系统5的作用的流程图,在步骤SP1探测从市电系统1侧流入的电流值IC,在步骤SP2判断电流值IC是否小于第1阈值ICL,电流值IC不小于第1阈值ICL时,在步骤SP3判断电流值IC是否小于第2阈值ICH。
而且,电流值IC小于第1阈值ICL时,在步骤SP4将燃料电池发电制冷系统的发电输出控制目标值WS设定为0。
电流值IC为第1阈值ICL与第2阈值ICH之间的值时,在步骤SP5将燃料电池发电制冷系统的发电输出控制目标值WS设定为WR×(IC-ICL)/(ICH-ICL)。WR是燃料电池额定输出。
电流值IC不小于第2阈值ICH时,在步骤SP6将燃料电池发电制冷系统的发电输出控制目标值WS设定为WR。
进行步骤SP4的处理、步骤SP5的处理或步骤SP6的处理时,在步骤SP7中进行燃料电池容量控制(例如双向交流—直流变换器505’的交流输出控制和燃料处理装置501中的燃料、空气供给量控制),使发电输出W等于燃料电池发电制冷系统的发电输出控制目标值WS。但是,根据例如空调要求,以历来公知的方式控制逆变器506。
进行步骤SP6的处理后,再次进行步骤SP1的处理。
规定控制中使用的阈值,使例如阈值ICL为相当于燃料电池额定输出的30%的电流值,使阈值ICH为相当于燃料电池额定输出。
这样,则如图11所示,能根据电流值IC设定燃料电池发电制冷系统的发电输出控制目标值WS。
这种情况下,能适当进行燃料电池的容量控制,从而可防止对系统功率的反向功率流动等。
图12是示出燃料电池发电制冷系统5的又一组成的框图。
这种燃料电池发电制冷系统5与图9的燃料电池发电制冷系统5的不同点仅为通过由控制装置8控制的充放电继电器509将蓄电部510连接到燃料电池主体502。
作为所述蓄电部510,可列举二次电池、电容器等例子。
这种情况下,一般负载的负载变动快,燃料电池的运转容量跟踪不上时,通过对蓄电部510进行充放电,能吸收负载消耗功率与燃料电池发电量的不均衡(参考图13)。
可构成探测所探测到的供电量出现反向潮流的可能性有某种程度的减小时,对该检测作出响应,强制使将蒸气压缩式制冷机作为驱动源的设备的运转容量增加,直到燃料电池跟踪上负载为止(参考图14),从而即使没有蓄电部510,也能防止对负载跟踪慢,并且在有蓄电部510时,能减小蓄电部510的容量。
图15是概略示出包含一本发明燃料电池发电制冷系统实施方式的电力系统的框图。
这种电力系统通过电能探测部6,进而分别通过各制冷空调动力盘4,对市电系统1连接燃料电池发电制冷系统5。但是,图15中仅示出控制装置8、空调机的室外机部分511和室内机512、空调机遥控器513和514、以及使控制装置8之间连接的燃料电池控制用联络布线515,但当然包含上述实施方式中说明的其它组成单元。
所述控制装置8的1个为母机,其余为子机。
图16是说明母机的处理的流程图。
在步骤SP1探测从市电系统1侧流入的电流值IC,在步骤SP2判断电流值IC是否小于第1阈值ICL,电流值IC不小于第1阈值ICL时,在步骤SP3判断电流值IC是否小于第2阈值ICH。
而且,电流值IC小于第1阈值ICL时,在步骤SP4将燃料电池发电制冷系统的发电输出控制目标值WS设定为0。
电流值IC为第1阈值ICL与第2阈值ICH之间的值时,在步骤SP5将燃料电池发电制冷系统的发电输出控制目标值WS设定为WR×(IC-ICL)/(ICH-ICL)。WR是燃料电池额定输出。
电流值IC不小于第2阈值ICH时,在步骤SP6将燃料电池发电制冷系统的发电输出控制目标值WS设定为WR。
进行步骤SP4的处理、步骤SP5的处理或步骤SP6的处理时,在步骤SP7中按照∑WSi等于WS的要求算出目标发电输出WSi(例如进行WSi=WS/n的运算,从而算出目标发电输出WSi),在步骤SP8中对各子机发送目标发电输出WSi,在步骤SP9中控制燃料电池容量,使发电输出为目标发电输出WS1。
再者,n表示控制装置8的数量。
进行步骤SP9的处理后,再次进行步骤SP1的处理。
图17是说明子机的处理的流程图。
在步骤SP1从母机接收目标发电输出WSi,在步骤SP2控制燃料电池容量,使发电输出为目标发电输出WSi。
进行步骤SP2的处理后,再次进行步骤SP1的处理。
但是,空调机侧的控制,独立于燃料电池,并根据来自空调机遥控器的运转设定进行。当然,也可采用其它用途的制冷机,以代替空调机。
这种情况下,能极细致地跟踪空调负载(制冷负载),同时还能在一般负载小的情况下,利用装置数量控制,提高负载跟踪性,而且能提高供电可靠性。
图18是概略示出包含一本发明燃料电池发电制冷系统实施方式的电力系统的框图。
图18中,具有集中控制器80,此集中控制器80供给各控制装置8运转容量指令。即,消除母机与子机的划分。
这种情况下,能有效进行时间调度运转(例如参考图19)和总发电量控制等。
图20是概略示出包含一本发明燃料电池发电制冷系统实施方式的电力系统的框图。
图20中,这种电力系统通过制冷空调动力盘4对市电系统1连接燃料电池发电制冷系统5。而且,通过一般动力盘对市电系统1连接一般电力负载3。设置将电能探测部6的输出作为输入并进行规定处理后对多个燃料电池发电制冷系统5供给运转指令的集中控制器80。而且,将该集中控制器80通过互联网等通信网81连接到遥监计算机82。
这种情况下,通过在集中控制器80汇总信息,能进行适当的运转控制。
所述集中控制器80最好还包含至少输出电费和燃料费的费用输出部、以及对该费用作出响应并进行燃料电池运转控制和输出功率分配控制的控制部,从而可进行季节别、时间别等极细致的优先输出控制(是哪个输出优先的控制),能使运行优值极大化。
所述费用输出部可为算出费用并输出的装置,也可为将费用存储起来并输出需要的项目的装置。
然而,最好所述费用输出单元可从远端改写用于计算费用的单价数据和费用计算软件,从而客户节省输入这些数据、软件的时间,能对忘记更新造成的不利防患于未然。
图21是说明一例集中控制器80的发电量控制处理的流程图。
在步骤SP1根据电费单价算出目标发电输出WSo,在步骤SP2探测从市电系统1侧流入的电流值IC,在步骤SP3判断电流值IC是否小于第1阈值ICL,电流值IC不小于第1阈值ICL时在步骤SP4判断电流值IC是否小于第2阈值ICH。
而且,电流值IC小于第1阈值ICL时,在步骤SP5将燃料电池发电输出控制目标值WS设定为0。
电流值IC为第1阈值ICL与第2阈值ICH之间的值时,在步骤SP6将燃料电池发电制冷系统的发电输出控制目标值WS设定为WR×(IC-ICL)/(ICH-ICL)。
电流值IC不小于第2阈值ICH时,在步骤SP7将燃料电池发电制冷系统的发电输出控制目标值WS设定为WSo。
进行步骤SP5的处理、步骤SP6的处理或步骤SP7的处理时,在步骤SP8中按照∑WSi等于WS的要求算出目标发电输出WSi(例如进行WSi=WS/n的运算,从而算出目标发电输出WSi),在步骤SP9中对各燃料电池发电制冷系统5发送目标发电输出WSi。
进行步骤SP9的处理后,再次进行步骤SP1的处理。
例如,进行所述步骤SP1的处理如下。
首先,进行电费CE(日圆/千瓦时)的计算如下。
夏季(7/1~9/30):平日13时~16时,CE=15.9
夏季(7/1~9/30):平日8时~13时、16时~22时,CE=14.7
其它(10/1~6/30):平日8时~22时,CE=13.65
22时~8时或休息日,CE=6.05
又,进行燃气费CG(日圆/千瓦时)的计算如下。
CG=4
进行维护费用CM(日圆/千瓦时)的计算如下。
CM=2
进行发电效率E(—)的计算如下。
E=0.45
根据这些结果,进行目标发电输出WSo(千瓦:kW)的计算如下。
CG/E+CM<CE时,WSo=WR
CG/E+CM≥CE时,WSo=0
图22是说明各燃料电池发电制冷系统5的处理的流程图。
在步骤SP1从集中控制器80接收目标发电输出WSi,在步骤SP2控制燃料电池容量,使发电输出为目标发电输出WSi。
进行步骤SP2的处理后,再次进行步骤SP1。
但是,空调机侧的控制独立于燃料电池,根据来自空调机遥控器的运转设定进行。当然,也可采用其它用途的制冷机,以代替空调机。
上述各实施方式中,最好所述蒸气压缩式制冷机利用直接蒸发循环,从而通过对每一负载系统分散配置直接蒸发循环的制冷机,能使对负载的跟踪性和单机停止运转容易实现,进而能提高方便性和节能性。
图23是概略示出又一本发明燃料电池发电制冷系统实施方式的框图。
如历来所公知的那样,这种燃料电池发电制冷系统5具有利用以电动机为驱动源的压缩机503压缩冷媒气并使其在冷凝器520受到冷凝且在膨胀阀518受到减压后在蒸发器519使冷媒蒸发的冷媒电路,而且设置使冷媒流翻转的四通阀521,进行冷气运作或暖气运作。
图23示出暖气运转,蒸发器519是室外热交换器,冷凝器520是室内热交换器。冷气运转时切换四通阀521,使室外热交换器为冷凝器,室内热交换器为蒸发器。冷气运转中,冷媒在设置成用于各室内的膨胀阀517受到减压。
而且,燃料电池主体502的排热与冷媒之间设置进行热交换的排热用热交换器516。
这种情况下,可通过在相同的系统内进行利用,适当利用排热,进而能提高节能性。
图24是概略示出又一本发明燃料电池发电制冷系统实施方式的框图。
这种燃料电池发电制冷系统5与图23的燃料电池发电制冷系统5的不同点仅为采用进行供热水以便使燃料电池主体52的排热与水之间进行热交换的装置,作为排热用热交换器516。
但是,不限于供热水,也可用于利用热的各种设备。
这时,在能量利用效率比制冷机低的设备等中,优先利用排热,能提高节能性。
Claims (7)
1、一种燃料电池发电制冷系统,其特征在于,包含:
蒸气压缩式制冷机;
将市电系统的电源作为输入,并对蒸气压缩式制冷机供给工作用功率的动力盘;
燃料电池;
将燃料电池的输出作为输入,并进行规定的功率变换后对蒸气压缩式制冷机的压缩机驱动用电动机供给工作用功率的功率变换单元;
供电控制单元,该供电控制单元利用燃料电池发电的功率,供应蒸气压缩式制冷机的压缩机驱动用电动机的驱动用功率,同时在蒸气压缩式制冷机所需的总功率低于燃料电池的发电能力时,以及在制冷机停止工作时,通过动力盘对市电系统侧供给燃料电池发电的功率;以及
功率输出控制单元,所述功率输出控制单元探测市电系统侧对含有燃料电池发电制冷系统的建筑物内系统的供电量,并对探测到的供电量作出响应,进行燃料电池发电制冷系统的功率输出控制。
2、如权利要求1中所述的燃料电池发电制冷系统,其特征在于,
市电系统与压缩机驱动用电动机之间的功率变换单元和燃料电池与压缩机驱动用电动机之间的功率变换单元共用同一逆变器。
3、如权利要求2中所述的燃料电池发电制冷系统,其特征在于,
作为与所述市电系统之间连接的交流—直流变换器,采用双向交流—直流变换器。
4、如权利要求2中所述的燃料电池发电制冷系统,其特征在于,
具有多个蒸气压缩式制冷机用压缩机,并将驱动部分压缩机用的电动机直接连接在市电系统侧。
5、如权利要求1中所述的燃料电池发电制冷系统,其特征在于,
当供电量在规定的范围内的时候,功率输出控制单元使燃料电池发电制冷系统的发电输出随着供电量的增加而增加。
6、如权利要求5所述的燃料电池发电制冷系统,其特征在于,
当供电量比规定的范围的下限值更低的时候,功率输出控制单元将燃料电池发电制冷系统的发电输出控制为0。
7、如权利要求6所述的燃料电池发电制冷系统,其特征在于,
当供电量比规定的范围的上限值更高的时候,功率输出控制单元将燃料电池发电制冷系统的发电输出控制为燃料电池额定输出。
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