CN216389449U - 一种大功率燃料电池发电系统通风散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率燃料电池发电系统通风散热装置，其包括用于放置大功率燃料电池发电系统的设备室，设备室为密封空间；设备室的上端通过风道与外界连通，风道的上端开口；风道内设置有翅片管散热器，翅片管散热器的一端通过冷凝水管道与大功率燃料电池发电系统的冷却水进口连接，翅片管散热器的另一端通过热水管道与大功率燃料电池发电系统的换热水出口连接，翅片管散热器位于空间上方。可有效改善燃料电池在密封空间中出现“氧饥饿”的问题和氢气聚体问题，同时将翅片散热器集成至风道内，利用冷却循环水将热量带至翅片散热器处，利用排气风机进行散热处理，解决燃料电池在密封空间中散热难的问题。

Description

一种大功率燃料电池发电系统通风散热装置

技术领域

本实用新型涉及燃料电池发电技术领域，具体涉及一种大功率燃料电池发电系统通风散热装置。

背景技术

燃料电池发电系统是通过氢气与氧气产生电化学反应生成水来产生电能的发电装置，由在产生电能的同时，还会产生大量的热，大功率燃料电池发电系统只能依靠水冷散热。此外燃料电池发电系统的辅助部件如空压机、中冷器、DC/DC等原件均有水冷散热需求，需要对上述元器件散热进行散热方案设计。而针对密封空间燃料电池发电系统，由于密封空间具有空间密闭无自然风等问题，因此散热难度大。

同时在燃料电池工作时，其工作性能受空气进料影响较大，由于密封空间相对密封，通风不畅很容易造成密封空间环境压力过低或者环境氧浓度过低，造成燃料电池“氧饥饿”，严重影响燃料电池发电性能，同时在密闭环境中，通风不畅使得危险气体泄漏不易排出，如果发生设备破损氢气泄漏极易聚集，当聚集氢气浓度上升至爆炸极限范围，极易引起爆炸风险。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种能有效提升地下燃料电池发电散热效果的大功率燃料电池发电系统通风散热装置。

为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为：

提供一种大功率燃料电池发电系统通风散热装置，其包括用于放置大功率燃料电池发电系统的设备室，设备室为密封空间；设备室的上端通过风道与地面连通，风道的上端开口；风道内设置有翅片管散热器，翅片管散热器的一端通过冷凝水管道与大功率燃料电池发电系统的冷却水进口连接，翅片管散热器的另一端通过热水管道与大功率燃料电池发电系统的换热水出口连接，翅片管散热器位于密封空间上方。

本实用新型的有益效果为：

1.散热无需在水源或在地面加装散热设施：本方案在解决散热问题的同时无需加装额外空间外部设备，且不依赖河流、大海、水库等，隐蔽性强，环境适应性高。

2.解决密封空间燃料电池“氧饥饿”问题：由于密封空间具有空间密闭，易缺氧，燃料电池工作时容易产生燃料电池“氧饥饿”问题，本方案改造了进气与排气系统，可有改善决地下环境压力降低与氧含量降低的问题，大大降低“氧饥饿”问题的出现机会。

3.解决密封空间氢气聚集问题：在本方案的排气系统作用下，密封空间室内气体可以得到快速置换，不仅可快速稀释环境氢气浓度，保障设备室内氢气浓度在爆炸极限的下限之外，同时也可以将泄漏氢气及时排除，保障密封空间的安全性。

附图说明

图1为大功率燃料电池发电系统通风散热装置的原理图。

其中，1、风道，2、风速传感器，3、热水管道，4、第一温度传感器，5、设备室，6、水泵，7、大功率燃料电池发电系统，8、冷凝水管道，9、第二温度传感器，10、氧浓度传感器，11、排气风机。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

如图1所示，本方案的大功率燃料电池发电系统通风散热装置包括用于放置大功率燃料电池发电系统7的设备室5，设备室5为密封空间；设备室5的上端通过风道1与地面连通，风道1的上端开口，且风道1竖直设置。风道1内设置有翅片管散热器，翅片管散热器的一端通过冷凝水管8道与大功率燃料电池发电系统7的冷却水进口连接，翅片管散热器的另一端通过热水管道3与大功率燃料电池发电系统7的换热水出口连接，翅片管散热器位于密封空间上方。

本方案在实施时，热水管道3上设置有水泵6，促进热交换介质在大功率燃料电池发电系统7吸收热量，并在翅片管散热器上进行换热，设备室5内设置有氧浓度传感器10，实时监测设备室5内的氧气浓度。

热水管道3上设置有第一温度传感器4，冷凝水管8道上设置有第二温度传感器9，实施监测热水管道3和冷凝水管8道内介质的温度。翅片管散热器下方的风道1内设置有排气风机11，促进设备室5内空气的流通，风道1内设置有风速传感器2，监测空气流通的速度。

本实施例的工作原理为：

排气风机11开启，在设备室5与地面之间形成对流自然风，保障燃料电池的工作稳定性，降低氢气泄漏所引发的风险。开启燃料电池，燃料电池发电系统正常工作稳定发电。开启循环水泵6，燃料电池发电系统产生的热利用冷却液为介质带出，水泵6泵送冷却液至风道1翅片散热器处。翅片散热器利用排气风冷却冷却液介质，降温后的冷却液介质输送回燃料电池继续为燃料电池发电系统散热。

本方案的散热无需在水源或在空间外部加装散热设施：本方案在解决散热问题的同时无需加装额外空间外部设备，且不依赖河流、大海、水库等，隐蔽性强，环境适应性高。

解决密封空间燃料电池“氧饥饿”问题：由于密封空间具有空间密闭，易缺氧，燃料电池工作时容易产生燃料电池“氧饥饿”问题，本方案改造了进气与排气系统，可有改善决地下环境压力降低与氧含量降低的问题，大大降低“氧饥饿”问题的出现机会。

解决密封空间氢气聚集问题：在本方案的排气系统作用下，密封空间室内气体可以得到快速置换，不仅可快速稀释环境氢气浓度，保障设备室5内氢气浓度在爆炸极限的下限之外，同时也可以将泄漏氢气及时排除，保障密封空间的安全性。

Claims (8)

1.一种大功率燃料电池发电系统通风散热装置，其特征在于，包括用于放置大功率燃料电池发电系统的设备室，所述设备室为密封空间；所述设备室的上端通过风道与地面连通，所述风道的上端开口；所述风道内设置有翅片管散热器，所述翅片管散热器的一端通过冷凝水管道与大功率燃料电池发电系统的冷却水进口连接，所述翅片管散热器的另一端通过热水管道与大功率燃料电池发电系统的换热水出口连接，所述翅片管散热器位于密封空间上方。

2.根据权利要求1所述的大功率燃料电池发电系统通风散热装置，其特征在于，所述热水管道上设置有水泵。

3.根据权利要求1所述的大功率燃料电池发电系统通风散热装置，其特征在于，所述设备室内设置有氧浓度传感器。

4.根据权利要求1所述的大功率燃料电池发电系统通风散热装置，其特征在于，所述热水管道上设置有第一温度传感器。

5.根据权利要求1所述的大功率燃料电池发电系统通风散热装置，其特征在于，所述冷凝水管道上设置有第二温度传感器。

6.根据权利要求1所述的大功率燃料电池发电系统通风散热装置，其特征在于，所述风道内设置有风速传感器。

7.根据权利要求1所述的大功率燃料电池发电系统通风散热装置，其特征在于，所述风道竖直设置。

8.根据权利要求1所述的大功率燃料电池发电系统通风散热装置，其特征在于，所述翅片管散热器下方的风道内设置有排气风机。

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