CN110048142A - 一种燃料电池热电联供系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种燃料电池热电联供系统,系统应用于建筑,包括:相连接的储氢装置与燃料电池发电装置,燃料电池发电装置内的氢气与进入的空气发生电化学反应产生电能和热能,直流变换装置与燃料电池发电装置连接,电器设备安装于建筑,并与直流变换装置连接,通道设置于燃料电池发电装置的内部,在通道的内部流动有常温水,吸收热能形成热水,通道的出水口与储氢装置的入水口连接,热水储罐与储氢装置的出水口连接,热交换器与热水储罐连接,暖气设施安装于建筑,暖气设施与热交换器连接,给暖气设施的水加热,使热交换器内的热水降至常温水,使建筑供暖,热交换器与通道的入水口连接。发电过程无任何尾气排放,绿色环保。

Description

一种燃料电池热电联供系统
技术领域
本申请涉及能源供应技术领域,特别是涉及燃料电池热电联供系统。
背景技术
2015年“巴黎气候变化大会”后,中国节能减排工作迈入了总量控制阶段。建筑作为与工业、交通并列的能源消耗三大部门,是温室气体排放的重要来源。近年来,我国建筑能源消费总量呈现持续快速增长趋势,从2001年约3亿吨标准煤,增长到2014年的8.14亿吨标准煤,增长2.63倍,年均增长7.74%。截至2014年,我国建筑能耗占能源消费总量的比重已经超过21%。此外,随着中国经济社会的高速发展,以及人们对生活质量要求的不断提高,未来我国建筑能耗总量将持续快速增长,这给中国节能减排工作带来巨大挑战。
我国目前的建筑电力供应是以大机组、大电网、远输电为主要特征的集中、单一式供电系统。这种供电模式存在三个方面的弊端,一方面,能源利用效率较低,2012年我国火电厂热效率为41.91%,输电线损为6.74%,发电中心至建筑用户的能源利用效率仅为35.17%。另一方面,供电安全性与稳定性存在隐患,任何一个供电节点产生故障,其所产生的扰动会对整个电网的运行造成影响,严重时会触发大面积的停电事故,甚至有可能导致电网全面崩溃。此外,电力设施投资巨大、利用率低,随着建筑领域空调的大量普及和使用,城市电网季节性峰谷差不断扩大,为满足夏季最大负荷需求,需要兴建大量火力调峰电站,导致电网整体投资巨大、电力设施利用率低下。
现有燃料电池热电联供技术以煤气或天然气为燃料,供燃料电池发电使用,造成环境污染,况且,在发电过程中所产生的热能没有利用,造成能源浪费。
发明内容
本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。
根据本申请的一个方面,提供了一种燃料电池热电联供系统,所述系统应用于建筑,包括:燃料电池发电装置;储氢装置,其内部储存有氢气,所述储氢装置与所述燃料电池发电装置连接,使进入所述燃料电池发电装置的所述氢气与进入的空气发生电化学反应产生电能和热能;直流变换装置,其与所述燃料电池发电装置连接,用于调整所述电能的电压;电器设备,其安装于所述建筑,所述电器设备与所述直流变换装置连接,用于接收调整的所述电能,以使得所述建筑供电;通道,其设置于所述燃料电池发电装置的内部,在所述通道的内部流动有常温水,用于吸收所述热能形成热水,所述通道的出水口与所述储氢装置的入水口连接,使所述热水进入所述储氢装置;热水储罐,其与所述储氢装置的出水口连接,用于所述热水进入所述热水储罐;热交换器,其与所述热水储罐连接;暖气设施,其安装于所述建筑,所述暖气设施与所述热交换器连接,用于给所述暖气设施的暖气水加热,使所述热交换器内的热水降至所述常温水,以使得所述建筑供暖;其中,所述热交换器与所述通道的入水口连接,以使得经所述热交换器降至的所述常温水进入所述燃料电池发电装置。
可选地,所述燃料电池发电装置与所述储氢装置通过第一管道连接,用于所述氢气进入所述燃料电池发电装置。
可选地,所述燃料电池发电装置连接有第二管道,用于所述空气进入。
可选地,所述直流变换装置与所述燃料电池发电装置和所述电器设备通过电缆连接,用于传输所述电能。
可选地,所述通道的出水口与所述储氢装置的入水口通过第三管道连接;所述储氢装置的出水口与所述热水储罐的入水口通过第四管道连接;所述热水储罐的第一出水口与所述热交换器的第一入水口通过第五管道连接;所述热交换器的第一出水口与所述通道的入水口通过第八管道连接;所述热交换器的第二出水口与所述暖气设施的入水口通过第六管道连接;所述热交换器的第二入水口与所述暖气设施的出水口通过第七管道连接。
可选地,在所述第五管道安装有热水泵,在所述第六管道安装有暖气水泵。
可选地,所述热水储罐还与卫生洁具连接。
可选地,还包括:蓄电池组,其分别与所述燃料电池发电装置的电能输入接口、所述直流变换装置的电能输出接口连接。
可选地,还包括:监控装置,其分别与所述燃料电池发电装置、所述热水储罐、所述直流变换装置、所述热水泵、所述暖气水泵、所述蓄电池组连接,用于监控。
本申请的燃料电池热电联供系统,该系统应用于建筑,通过将燃料电池发电装置与储氢装置连接,氢气进入燃料电池发电装置,氢气与进入的空气发生电化学反应产生电能和热能,直流变换装置与燃料电池发电装置连接,调整电能的电压,电器设备安装于建筑,电器设备与直流变换装置连接,接收调整的电能,使建筑供电。通道设置于燃料电池发电装置的内部,在通道的内部流动有常温水,吸收热能形成热水,通道的出水口与储氢装置的入水口连接,使热水进入储氢装置,热水储罐与储氢装置的出水口连接,热水进入热水储罐,热交换器与热水储罐连接,暖气设施安装于建筑,暖气设施与热交换器连接,给暖气设施的暖气水加热,使热交换器内的热水降至常温水,使建筑供暖,热交换器与通道的入水口连接,使经热交换器降至的常温水进入燃料电池发电装置,再次循环使用,发电过程无任何尾气排放,绿色环保,况且发电时所产生的热能有效利用,更适合在城市建筑领域大规模推广应用。
根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1是根据本申请一个实施例的燃料电池热电联供系统的结构框图。
附图标记:
1、燃料电池发电装置;2、储氢装置;3、热水储罐;4、监控装置;5、直流变换装置;6、热交换器;7、热水泵;8、暖气水泵;9、蓄电池组;10、电器设备;11、暖气设施;12、卫生洁具;13、通道的出水口;14、储氢装置的入水口;15、储氢装置的出水口;16、通道的入水口;17、第一管道;18、电缆;19、第三管道;20、热水储罐的入水口;21、第四管道;22、热水储罐的第一出水口;23、热交换器的第一入水口;24、第五管道;25、第八管道;26、热交换器的第一出水口;27、热交换器的第二出水口;28、暖气设施的入水口;29、第六管道;30、热交换器的第二入水口;31、暖气设施;11的出水口;32、第七管道;33、电能输入接口;34、电能输出接口。
具体实施方式
图1是根据本申请一个实施例的燃料电池热电联供系统的结构框图。燃料电池热电联供系统,所述系统应用于建筑,所述建筑包括建筑物和构筑物,所述系统一般性可包括:燃料电池发电装置1、储氢装置2、直流变换装置5和电器设备10,其中,所述储氢装置2的内部储存有氢气,所述储氢装置2与所述燃料电池发电装置1连接,所述氢气和空气均进入所述燃料电池发电装置1的内部,所述氢气与所述空气发生电化学反应产生电能和热能。将所述直流变换装置5与所述燃料电池发电装置1连接,以调整所述电能的电压。所述电器设备10安装于所述建筑的内部或外部,所述电器设备10与所述直流变换装置5连接,接收调整的所述电能,使所述建筑供电。所述燃料电池发电装置1以所述氢气为能源、进而产生电能和热能,用于所述建筑使用,避免了环境污染,应用广泛,况且结构简单,使用方便快捷。
在该实施例中,可选地,所述燃料电池发电装置1为现有的质子交换膜燃料电池或固体氧化物燃料电池,所述储氢装置2包含一个或多个金属氢化物储气罐,通过金属氢化物储氢技术,是国际公认的最为安全的储氢技术之一,安全性要高于现有天然气重整制氢或其他制氢、储氢技术,在建筑领域应用时优势明显。当储气罐内的氢气使用完后,采用整体更换的方式,将储气罐空罐更换充满氢气的储气罐。所述直流变换装置5为现有的直流变换装置,产生的电能经所述直流变换装置5对电压进行调整后,输送至建筑配电系统,供所述电器设备10使用。所述电器设备10为现有的电器设备,所述直流变换装置5的电能输出接口34与所述电器设备10的电能输入接口33连接。
如图1所示,在该实施例中,为解决建筑供暖,可选地,将通道(图中未示出)设置于所述燃料电池发电装置1的内部,在所述通道的内部流动有常温水,用于吸收所述热能形成热水,所述通道的出水口13与所述储氢装置2的入水口14通过连接,使所述热水进入所述储氢装置2。所述热水储罐3与所述储氢装置2的出水口15连接,使所述热水进入所述热水储罐3,进行存储。所述热交换器6与所述热水储罐3连接,形成燃料电池循环,在该循环中,所述燃料电池发电装置1发电过程产生的废热被带入到循环水中,这部分热量一方面可用于所述储氢装置2对外放氢,另一方面可供所述卫生洁具12使用,多余热量则通过所述热交换器6带走。所述暖气设施11安装于所述建筑,所述暖气设施11与所述热交换器6连接,给所述暖气设施11的暖气水加热,使所述热交换器6内的热水降至所述常温水或是低温度水,例如:进入所述热交换器6的热水温度为80°经过换热后降至10°。用于给所述建筑供暖。所述热交换器6与所述通道的入水口16连接,使经所述热交换器6降至的所述常温水或是低温度水进入所述燃料电池发电装置1,形成暖气循环,在所述热交换器6的作用下,燃料电池循环的多余热量被不断传递到暖气循环中,使暖气循环的循环水温度升高,供建筑取暖使用。在供电的同时还可以供暖,实现热能在利用,应用广泛,况且结构简单,使用方便快捷。
在该实施例中,可选地,所述热水储罐3为现有的热水储罐,所述热交换器6为现有的热交换器,所述暖气设施11为水暖片和管道等。
本申请的燃料电池热电联供系统在发电的同时产生废热,可为建筑提供热水和暖气供应,整体能量利用率可达到85%以上,且具有振动噪声低、绿色无污染等优点,采用该燃料电池热电联供系统的建筑可以实现能量自给自足,不依靠市政电网。该燃料电池热电联供系统在提高用户用电可靠性、降低用电成本的同时,有助于优化国内能源结构、提高能源综合利用效率、降低电网整体投资并减少温室气体排放,可解决目前建筑电力供应难题。
如图1所示,在该实施例中,可选地,所述燃料电池发电装置1与所述储氢装置2通过第一管道17螺纹密封连接,使所述氢气进入所述燃料电池发电装置1的内部,所述第一管道17主要用于输送所述氢气使用,其为金属材质,截面为圆形,长度和直径依实际需求而定。
如图1所示,在该实施例中,可选地,所述燃料电池发电装置1与第二管道35的一端通过螺纹连接,另一端为开口结构,用于所述空气进入,当所述空气进入所述燃料电池发电装置1与所述氢气发生电化学反应进而产生电能和热能。所述第二管道35为金属材质,截面为圆形,长度和直径依实际需求而定。
如图1所示,在该实施例中,可选地,所述直流变换装置5与所述燃料电池发电装置1和所述电器设备10通过电缆18连接,用于传输所述电能,所述电缆18可以是多种型号规格的电缆。
如图1所示,在该实施例中,可选地,所述通道的出水口13与所述储氢装置2的入水口14通过第三管道19连接,所述第三管道19为金属材质,截面为圆形,长度和直径依实际需求而定。
该连接方式可以是多种:
方式1:所述第三管道19的一端与所述通道的出水口13焊接,所述第三管道19的另一端与所述储氢装置2的入水口14焊接,牢固性较好,不易松动漏水;
方式2:所述第三管道19的一端与所述通道的出水口13螺纹连接,所述第三管道19的另一端与所述储氢装置2的入水口14螺纹连接,便于拆装,维修等。
如图1所示,在该实施例中,可选地,所述储氢装置2的出水口15与所述热水储罐3的入水口20通过第四管道21连接,所述第四管道21为金属材质,截面为圆形,长度和直径依实际需求而定。
该连接方式可以是多种:
方式1:所述第四管道21的一端与所述储氢装置2的出水口15焊接,所述第四管道21的另一端与所述热水储罐3的入水口20焊接,牢固性较好,不易松动漏水;
方式2:所述第四管道21的一端与所述储氢装置2的出水口15螺纹连接,所述第四管道21的另一端与所述热水储罐3的入水口20螺纹连接,便于拆装,维修等。
如图1所示,在该实施例中,可选地,所述热水储罐3的第一出水口22与所述热交换器6的第一入水口23通过第五管道24连接,所述第五管道24为金属材质,截面为圆形,长度和直径依实际需求而定。
该连接方式可以是多种:
方式1:所述第五管道24的一端与所述热水储罐3的第一出水口22焊接,所述第五管道24的另一端与所述热交换器6的第一入水口23焊接,牢固性较好,不易松动漏水;
方式2:所述第五管道24的一端与所述热水储罐3的第一出水口22螺纹连接,所述第五管道24的另一端与所述热交换器6的第一入水口23螺纹连接,便于拆装,维修等。
如图1所示,在该实施例中,可选地,所述热交换器6的第一出水口26与所述通道的入水口16通过第八管道25连接,所述第八管道25为金属材质,截面为圆形,长度和直径依实际需求而定。
该连接方式可以是多种:
方式1:所述第八管道25的一端与所述热交换器6的第一出水口26焊接,所述第八管道25的另一端与所述通道的入水口16焊接,牢固性较好,不易松动漏水。
方式2:所述第八管道25的一端与所述热交换器6的第一出水口26螺纹连接,所述第八管道25的另一端与所述通道的入水口16螺纹连接,便于拆装,维修等。
如图1所示,在该实施例中,可选地,所述热交换器6的第二出水口27与所述暖气设施11的入水口28通过第六管道29连接,所述第六管道29为金属材质,截面为圆形,长度和直径依实际需求而定。
该连接方式可以是多种:
方式1:所述第六管道29的一端与所述热交换器6的第二出水口27焊接,所述第六管道29的一端与所述暖气设施11的入水口28焊接,牢固性较好,不易松动漏水;
方式2:所述第六管道29的一端与所述热交换器6的第二出水口27螺纹连接,所述第六管道29的一端与所述暖气设施11的入水口28螺纹连接,便于拆装,维修等。
如图1所示,在该实施例中,可选地,所述热交换器6的第二入水口30与所述暖气设施11的出水口31通过第七管道32连接,所述第七管道32为金属材质,截面为圆形,长度和直径依实际需求而定。
该连接方式可以是多种:
方式1:所述第七管道32的一端与所述热交换器6的第二入水口30焊接,所述第七管道32的另一端与所述暖气设施11的出水口31焊接,牢固性较好,不易松动漏水;
方式2:所述第七管道32的一端与所述热交换器6的第二入水口30螺纹连接,所述第七管道32的另一端与所述暖气设施11的出水口31螺纹连接,便于拆装,维修等。
如图1所示,在该实施例中,可选地,在所述第五管道24安装有热水泵7,用于将所述热水送入所述热交换器6,提高热水流速,在所述第六管道29安装有暖气水泵8,换热后的暖气水形成热水,用于加速热水进入所述暖气设施11。可选地,所述热水泵7为现有的热水循环泵,所述暖气水泵8为现有的暖气循环泵。
如图1所示,在该实施例中,用为实现多余热水利用,可选地,所述热水储罐3还与卫生洁具12连接。具体地,所述卫生洁具12是建筑物内水暖设备的一个重要组成部分,是供洗涤、收集和排放生活及生产中所产生污水和废水的设备。
如图1所示,在该实施例中,可选地,为实现启动和保护的作用,蓄电池组9分别与所述燃料电池发电装置1的电能输入接口33、所述直流变换装置5的电能输出接口34连接。一方面可为本系统提供启动电能;另一方面,在系统运行时,作为所述燃料电池发电装置1的能量缓冲单元,在所述电器设备10负荷大幅波动时,起到“削峰填谷”的作用,保护所述燃料电池发电装置1的作用。
如图1所示,在该实施例中,可选地,为实现监控功能,监控装置4分别与所述燃料电池发电装置1、所述热水储罐3、所述直流变换装置5、所述热水泵7、所述暖气水泵8、所述蓄电池组9连接,用于所述系统进行监控。具体所地,所述监控装置4为现有的监控装置,其主要由前端监视设备、传输设备、后端存储、控制及显示设备这五大部分组成。
具体使用时:
1、所述储氢装置2内部的氢气通过所述第一管道17进入所述燃料电池发电装置1的内部,所述第二管道35将空气送入所述燃料电池发电装置1的内部,所述氢气与所述空气发生电化学反应产生电能和热能;
2、所述电能由所述电缆18传导于所述直流变换装置5和所述电器设备10实现建筑供电;
3、所述蓄电池组9与所述电能输入接口33,所述电能输出接口34连接,用于系统实现启动和保护的作用;
4、常温水进入所述燃料电池发电装置1内部的通道,吸收所述热能形成热水,经过所述第三管道19进入所述储氢装置2,为所述储氢装置2提供热量,热水依次通过所述第四管道21、所述热水储罐3、所述第五管道24、进入所述热交换器6,此时的所述暖气设施11内的暖气水经过所述第七管道32进入所述热交换器6的内部,暖气水吸收热水的热量后通过所述第六管道29返回所述暖气设施11为建筑供暖,所述热交换器6内部的热水被暖气水吸取热量后形成常温水或是低温水,再经过所述第八管道25进入所述通道,形成暖气循环。
该热电联供系统能够在不依靠或者部分依靠市政电网的情况下,满足公共楼宇、公寓住宅等建筑对冷、热、电、生活热水等各种能源的需求,在提高用户用电可靠性、降低用电成本的同时,有助于优化国内能源结构、提高能源综合利用效率、降低电网整体投资和减少温室气体排放。
1、系统工艺路线相对简单,不涉及天然气重整制氢等复杂工艺流程,加之国内技术基础较好,具备应用推广条件;
2、发电过程无任何尾气排放,绿色环保,更适合在城市建筑领域大规模推广应用;
3、国内金属氢化物储氢技术成熟度较高,且具有完全自主知识产权,本发明较现有技术更具实际意义和推广价值;
4、相比于天然气供应持续短缺,国内氢气来源更为丰富,以氢气为燃料的建筑燃料电池热电联供系统更具推广应用前景;
5、本发明所涉及的金属氢化物储氢技术,是国际公认的最为安全的储氢技术之一,安全性要高于现有天然气重整制氢或其他制氢、储氢技术,在建筑领域应用时优势明显。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上所述,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种燃料电池热电联供系统,所述系统应用于建筑,包括:
燃料电池发电装置(1);
储氢装置(2),其内部储存有氢气,所述储氢装置(2)与所述燃料电池发电装置(1)连接,使进入所述燃料电池发电装置(1)的所述氢气与进入的空气发生电化学反应产生电能和热能;
直流变换装置(5),其与所述燃料电池发电装置(1)连接,用于调整所述电能的电压;
电器设备(10),其安装于所述建筑,所述电器设备(10)与所述直流变换装置(5)连接,用于接收调整的所述电能,以使得所述建筑供电;
通道,其设置于所述燃料电池发电装置(1)的内部,在所述通道的内部流动有常温水,用于吸收所述热能形成热水,所述通道的出水口(13)与所述储氢装置(2)的入水口(14)连接,使所述热水进入所述储氢装置(2);
热水储罐(3),其与所述储氢装置(2)的出水口(15)连接,用于所述热水进入所述热水储罐(3);
热交换器(6),其与所述热水储罐(3)连接;
暖气设施(11),其安装于所述建筑,所述暖气设施(11)与所述热交换器(6)连接,用于给所述暖气设施(11)的暖气水加热,使所述热交换器(6)内的热水降至所述常温水,以使得所述建筑供暖;
其中,所述热交换器(6)与所述通道的入水口(16)连接,以使得经所述热交换器(6)降至的所述常温水进入所述燃料电池发电装置(1)。
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:
所述燃料电池发电装置(1)与所述储氢装置(2)通过第一管道(17)连接,用于所述氢气进入所述燃料电池发电装置(1)。
3.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:
所述燃料电池发电装置(1)连接有第二管道(35),用于所述空气进入。
4.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:
所述直流变换装置(5)与所述燃料电池发电装置(1)和所述电器设备(10)通过电缆(18)连接,用于传输所述电能。
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:
所述通道的出水口(13)与所述储氢装置(2)的入水口(14)通过第三管道(19)连接;
所述储氢装置(2)的出水口(15)与所述热水储罐(3)的入水口(20)通过第四管道(21)连接;
所述热水储罐(3)的第一出水口(22)与所述热交换器(6)的第一入水口(23)通过第五管道(24)连接;
所述热交换器(6)的第一出水口(26)与所述通道的入水口(16)通过第八管道(25)连接;
所述热交换器(6)的第二出水口(27)与所述暖气设施(11)的入水口(28)通过第六管道(29)连接;
所述热交换器(6)的第二入水口(30)与所述暖气设施(11)的出水口(31)通过第七管道(32)连接。
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:
在所述第五管道(24)安装有热水泵(7),在所述第六管道(29)安装有暖气水泵(8)。
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:
所述热水储罐(3)还与卫生洁具(12)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,还包括:
蓄电池组(9),其分别与所述燃料电池发电装置(1)的电能输入接口(33)、所述直流变换装置(5)的电能输出接口(34)连接。
9.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,还包括:
监控装置(4),其分别与所述燃料电池发电装置(1)、所述热水储罐(3)、所述直流变换装置(5)、所述热水泵(7)、所述暖气水泵(8)、所述蓄电池组(9)连接,用于监控。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1706060A (zh) * 2003-07-25 2005-12-07 松下电器产业株式会社 燃料电池系统
JP2006313665A (ja) * 2005-05-06 2006-11-16 Kawamura Electric Inc 燃料電池の暖気システム
CN102544549A (zh) * 2010-12-14 2012-07-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种基于燃料电池的热电联供系统
CN203907723U (zh) * 2014-04-04 2014-10-29 沈阳德邦仪器有限公司 一种燃料电池建筑发电供暖系统
WO2016095392A1 (zh) * 2014-12-17 2016-06-23 广东合即得能源科技有限公司 一种甲醇水制氢发电系统及制氢发电方法
CN106487327A (zh) * 2016-11-02 2017-03-08 上海钧希新能源科技有限公司 一种基于甲醇燃料电池的热电联供系统
CN210668547U (zh) * 2019-04-29 2020-06-02 北京氢澄能源科技开发有限公司 一种燃料电池热电联供系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1706060A (zh) * 2003-07-25 2005-12-07 松下电器产业株式会社 燃料电池系统
JP2006313665A (ja) * 2005-05-06 2006-11-16 Kawamura Electric Inc 燃料電池の暖気システム
CN102544549A (zh) * 2010-12-14 2012-07-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种基于燃料电池的热电联供系统
CN203907723U (zh) * 2014-04-04 2014-10-29 沈阳德邦仪器有限公司 一种燃料电池建筑发电供暖系统
WO2016095392A1 (zh) * 2014-12-17 2016-06-23 广东合即得能源科技有限公司 一种甲醇水制氢发电系统及制氢发电方法
CN106487327A (zh) * 2016-11-02 2017-03-08 上海钧希新能源科技有限公司 一种基于甲醇燃料电池的热电联供系统
CN210668547U (zh) * 2019-04-29 2020-06-02 北京氢澄能源科技开发有限公司 一种燃料电池热电联供系统

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