DE10216099B4 - Heating device and method for operating a heating device - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Strom erzeugenden Heizeinrichtung (1), insbesondere für eine Zentralheizung und/oder für eine Warmwasserbereitungsanlage eines Gebäudes, mit einer Brennstoffzellenanlage (2) bei dem
– ein Kathodenabgas aus dem Brennstoffzellenbetrieb zur Wärmegewinnung unter den Taupunkt von Wasser abgekühlt wird,
– das dabei auskondensierte Wasser abgeführt wird,
– das abgekühlte Kathodenabgas vor dem Eintritt in einen Kamin (19) durch Abwärme aus der Brennstoffzellenanlage (2) erwärmt wird,
wobei zur Erwärmung des Kathodenabgases die Abwärme eines Reformers (6) der Brennstoffzellenanlage (2) verwendet wird.Method for operating a power-generating heating device (1), in particular for a central heating and / or for a water heating system of a building, with a fuel cell system (2) in the
Cooling a cathode exhaust gas from the fuel cell operation to heat below the dew point of water,
- The water condensed out is removed,
The cooled cathode exhaust gas is heated by waste heat from the fuel cell system (2) before it enters a chimney (19),
wherein the waste heat of a reformer (6) of the fuel cell system (2) is used to heat the cathode exhaust gas.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrift ein Verfahren zum Betrieb eine stromerzeugenden Heizeinrichrung und eine stromerzeugende Heizeinrichtung, insbesondere für eine Gebäudezentralheizung und/oder für eine Warmwasserbereitungsanlage eines Gebäudes.The Invention relates to a method of operating a power-generating Heating device and a power-generating heating device, in particular for one Building central heating and / or for a water heating system of a building.

Eine derartige Heizeinrichtung weist eine Brennstoffzellenanlage auf, die wenigstens eine Brennstoffzelle umfasst und zur Erzeugung elektrischer Energie dient. Eine solche Brennstoffzellenanlage umfasst üblicherweise einen Reformer zur Erzeugung eines Reformatgases, das der Brennstoffzelle zur Erzeugung der elektrischen Energie zugeführt wird. Zur Erzeugung des Reformatgases wird der Reformer üblicherweise mit einem Brenner der Heizeinrichtung beheizt. An der Kathodenseite der Brennstoffzelle entstehen wasserhaltige oder wasserdampfhaltige Kathodenabgase, die in einen Kamin abgeleitet werden können. Dabei ist es zweckmäßig, das Kathodenabgas unter den Taupunkt von Wasser abzukühlen, um das im Kathodenabgas transportierte Wasser durch Kondensation entziehen zu können. Das insoweit entfeuchtete und abgekühlte Kathodenabgas soll dann dem Kamin zugeführt werden.A Such heating device has a fuel cell system, which comprises at least one fuel cell and for generating electrical Energy serves. Such a fuel cell system usually includes a reformer for generating a reformate gas, that of the fuel cell is supplied to generate the electrical energy. To generate the Reformatgases is the reformer usually heated with a burner of the heater. At the cathode side The fuel cell produces hydrous or water vapor Cathode exhaust gases that can be diverted into a chimney. there it is appropriate that To cool cathode exhaust gas below the dew point of water to Remove the transported water in the cathode exhaust gas by condensation can. The so far dehumidified and cooled cathode exhaust gas should then be fed to the fireplace.

Bei Gebäuden, die erst nachträglich mit einer derartigen Heizeinrichtung ausgestattet werden, kann die Einleitung des abgekühlten Kathodenabgases in den bestehenden Kamin zu Beschädigungen des Kamins führen. Der Einbau einer neuen Kaminanlage ist jedoch in der Regel unwirtschaftlich.at buildings, the only later equipped with such a heater, the Initiation of the cooled Cathode exhaust gas in the existing fireplace to damage the Fireplaces lead. However, the installation of a new chimney system is usually uneconomical.

Ein Verfahren zur Nutzung der Abgase einer stromerzeugenden Brennstoffzelle für Heizzwecke ist aus DE 196 08 738 C1 bekannt. Dabei wird die Restwärme des Abgases der Brennstoffzelle zu Heizzwecken genutzt. Das mit dampfförmigen Reaktionsprodukten angereicherte und erwärmte Abgas der Brennstoffzelle wird in einem Kondensator auskondensiert und die dabei freiwerdende Energie über einen Wärmetauscher auf eine für Gebäudeheizzwecken eingesetztes Heizmedium übertragen.A method for using the exhaust gases of a power-generating fuel cell for heating purposes is out DE 196 08 738 C1 known. The residual heat of the exhaust gas of the fuel cell is used for heating purposes. Enriched with heated reaction products and heated exhaust gas of the fuel cell is condensed out in a condenser and the released energy is transferred via a heat exchanger to a heating medium used for building heating purposes.

Aus DE 19714760 C2 ist bekannt, das Wasserdampf haltige Abgas von Brennstoffzellen von seiner Feuchtigkeit zu befreien und die Kondesationsenergie für Heizzwecke zu nutzen.Out DE 19714760 C2 It is known to free the water vapor-containing exhaust gas from fuel cells from its moisture and to use the condensing energy for heating purposes.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die vorliegende Erfindung gemäß den Gegenständen der unabhängigen Ansprüchen hat demgegenüber den Vorteil, dass das Kathodenabgas auf eine für den jeweiligen Kamin-Typ erforderliche oder geeignete Mindesttemperatur erwärmt wird, bevor es in den Kamin eintritt, wobei zur Erwärmung des Kathodenabgases Abwärme verwendet wird, die ohnehin in der Brennstoffzellenanlage entsteht, so dass zu deren Erzeugung keine zusätzliche Energie benötigt wird. Die Mindesttemperatur für das Kathodenabgas ist dabei so gewählt, dass es beim jeweiligen Kamin-Typ zu keiner Beschädigung der Kaminanlage kommt. Durch die Erfindung ist somit gewährleistet, dass auch bei einem nachträglichen Einbau der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung in ein Gebäude die vorhandene Kaminanlage genutzt werden kann, ohne dass diese der Gefahr einer Beschädigung durch zu kalte Abgase ausgesetzt ist.The present invention according to the objects of independent claims has in contrast the advantage that the cathode exhaust gas to a required for each fireplace type or suitable minimum temperature is heated before it enters the chimney entering, being used for warming the cathode exhaust waste heat is used, which arises anyway in the fuel cell system, so that no additional energy is needed to produce them. The minimum temperature for The cathode exhaust gas is chosen so that it is the respective Fireplace type to no damage the chimney comes. The invention thus ensures that even with a belated Installation of the heating device according to the invention in a building the existing chimney can be used without them the risk of damage by is exposed to cold exhaust gases.

Zur Erwärmung der Kathodenabgase umströmt das Kathodenabgas ein Gehäuse eines Reformers in geeigneter Weise, so dass die vom Reformer abgegebene Verlustwärme zumindest teilweise vom Kathodenabgas abgeführt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch in entsprechender Weise die Abwärme einer oder mehreren Brennstoffzellen der Brennstoffzellenanlage und/oder die Abwärme einer Gasbehandlungseinrichtung der Brennstoffzellenanlage und/oder die Abwärme einer Gasreinigungseinrichtung der Brennstoffzellenanlage und/oder die Abwärme einer anderen Komponente der Brennstoffzellenanlage genutzt werden.to warming flows around the cathode exhaust gases the cathode exhaust a housing of a reformer in an appropriate manner, so that the reformer heat loss can be at least partially removed from the cathode exhaust gas. Alternatively or additionally can also in a corresponding manner the waste heat of one or more fuel cells of the Fuel cell system and / or the waste heat of a gas treatment device the fuel cell system and / or the waste heat of a gas purification device the fuel cell system and / or the waste heat of another component of Fuel cell system can be used.

Von besonderem Interesse ist dabei eine Ausführungsform, bei der ein Reformer der Brennstoffzellenanlage mit Verbrennungsabgas eines Brenners der Heizeinrichtung beheizt wird, wobei dann zur Erwärmung des Kathodenabgases die stromab des Reformers im Verbrennungsabgas noch enthaltende restliche Abwärme genutzt wird. Der Wirkungsgrad bei der Ausnutzung der Verbrennungsabgase kann dadurch erhöht werden.From Of particular interest is an embodiment in which a reformer the fuel cell system with combustion exhaust gas of a burner the heater is heated, in which case to heat the Cathode exhaust gas downstream of the reformer in the combustion exhaust gas still containing residual waste heat is being used. The efficiency in the utilization of the combustion exhaust gases can be increased become.

Bei einer Weiterbildung kann das Verbrennungsabgas des Brenners stromab des Reformers und stromauf des Kamins in das Kathodenabgas eingemischt werden. Durch die Vermischung kann das Kathodenabgas hinreichend erwärmt werden, so dass für das Gasgemisch die für die Kaminanlage erforderliche Mindesttemperatur sichergestellt ist.at In a further development, the combustion exhaust gas of the burner downstream of the reformer and upstream of the chimney mixed into the cathode exhaust gas become. By mixing, the cathode exhaust gas can be sufficient heated be so for the gas mixture for the chimney system required minimum temperature is ensured.

Bei einer anderen Weiterbildung kann das Verbrennungsabgas des Brenners stromab des Reformers einen Wärmeübertrager durchströmen, der außerdem stromauf des Kamins vom Kathodenabgas durchströmt wird. Im Wärmeübertrager erfolgt dann eine Wärmeübertragung vom Verbrennungsabgas auf das Kathodenabgas. Während das Kathodenabgas nach dem Wärmeübertrager in den Kamin gelangt, kann das Verbrennungsabgas im System verbleiben und ggf. für andere Aufgaben genutzt werden.at Another development may be the combustion exhaust gas of the burner downstream of the reformer, a heat exchanger flow through, the moreover flows through the cathode exhaust gas upstream of the fireplace. In the heat exchanger then a heat transfer takes place from the combustion exhaust gas to the cathode exhaust gas. While the cathode exhaust after the heat exchanger enters the chimney, the combustion exhaust gas can remain in the system and possibly for other tasks are used.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further provide important features and advantages of the present invention from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures the drawings.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,embodiments The present invention are illustrated in the drawings and will be closer in the following explained. Show, in each case schematically,

1 eine vereinfachte Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung bei einer ersten Ausführungsform, 1 a simplified schematic diagram of a heater according to the invention in a first embodiment,

2 eine nochmals vereinfachte Darstellung der Heizeinrichtung, jedoch bei einer zweiten Ausführungsform, und 2 a simplified illustration of the heater, but in a second embodiment, and

3 eine Darstellung wie in 2, jedoch bei einer dritten Ausführungsform. 3 a representation like in 2 but in a third embodiment.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Entsprechend 1 umfasst eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung 1, die insbesondere das Herzstück einer Gebäudezentralheizung und/oder einer Warmwasserbereitungsanlage eines Gebäudes sein kann, eine Brennstoffzellenanlage 2, die eine oder mehrere Brennstoffzellen 3 aufweist, wobei in 1 lediglich eine Brennstoffzelle 3 exemplarisch dargestellt ist. Die Brennstoffzelle 3 enthält eine Kathodenseite 4 sowie eine Anodenseite 5. Die Brennstoffzellenanlage 2 umfasst außerdem einen Reformer 6, der ein Reformatgas erzeugt, das über eine Reformatgasleitung 7 abtransportiert wird. Die Reformatgasleitung 7 führt das Reformatgas beispielsweise einer Behandlungseinrichtung 8 zu, in der das Reformatgas beispielsweise befeuchtet werden kann. Desweiteren kann eine Gasreinigungseinrichtung 9 vorgesehen sein, die das Reformatgas von Verunreinigungen befreit. Schließlich gelangt das gereinigte und befeuchtete Reformatgas über eine Reformatgasleitung 10 auf die Anodenseite 5 der Brennstoffzelle 3.Corresponding 1 includes a heating device according to the invention 1 , which may be in particular the heart of a building central heating and / or a water heating system of a building, a fuel cell system 2 containing one or more fuel cells 3 has, in 1 just a fuel cell 3 is shown as an example. The fuel cell 3 contains a cathode side 4 and an anode side 5 , The fuel cell system 2 also includes a reformer 6 producing a reformate gas via a reformate gas line 7 is transported away. The reformate gas line 7 For example, the reformate gas leads to a treatment facility 8th in which the reformate gas can be humidified, for example. Furthermore, a gas purification device 9 be provided, which frees the reformate from impurities. Finally, the purified and humidified reformate gas passes through a reformate gas line 10 on the anode side 5 the fuel cell 3 ,

Die für die Erzeugung des Reformatgases benötigte Wärme wird dem Reformer 6 mit Hilfe von Verbrennungsabgasen zugeführt, die ein Brenner 11 erzeugt und über eine Abgasleitung 12 zum Reformer 6 führt. Die im Reformer 6 abgekühlten Verbrennungsabgase werden über eine weitere Abgasleitung 13 vom Reformer 6 abgeführt.The heat required for the production of the reformate gas is the reformer 6 supplied by means of combustion gases, which is a burner 11 generated and via an exhaust pipe 12 to the reformer 6 leads. The reformer 6 cooled combustion exhaust gases are via a further exhaust pipe 13 from the reformer 6 dissipated.

Während die Anodenseite 5 mit dem Reformat versorgt wird, erfolgt über eine Zuführungsleitung 14 eine Versorgung der Kathodenseite 4 mit befeuchteter Luft. Zu diesem Zweck kann die Brennstoffzellenanlage 2 eine nicht gezeigte Luftbefeuchtungseinrichtung sowie eine ebenfalls nicht gezeigte Luftreinigungseinrichtung umfassen. Durch die Brennstoffzellenreaktion entsteht ein Anodenabgas, das entsprechend einer Anodenabgasleitung 15 von der Anodenseite 5 abgeführt wird. In entsprechender Weise entsteht auf der Kathodenseite 4 ein Kathodenabgas, das mit einer Kathodenabgasleitung 16 von der Brennstoffzelle 3 abgeführt wird. Um das Kathodenabgas 16 zu entfeuchten, ist in der Kathodenabgasleitung 16 ein Kondensator 17 angeordnet, in dem das Kathodenabgas unter den Taupunkt von Wasser abgekühlt wird. Dementsprechend kondensiert das im Kathodenabgas mitgeführte Wasser und kann entsprechend einer Kondensatleitung 18 aus dem Kondensator 17 abtransportiert werden. Das getrocknete bzw. entfeuchtete Kathodenabgas kann dann über die Kathodenabgasleitung 16 einem Kamin 19 zugeführt werden.While the anode side 5 is supplied with the reformate, via a supply line 14 a supply of the cathode side 4 with humidified air. For this purpose, the fuel cell system 2 an air humidifier, not shown, as well as an air cleaner also not shown include. The fuel cell reaction produces an anode exhaust gas that corresponds to an anode exhaust gas line 15 from the anode side 5 is dissipated. In a similar manner arises on the cathode side 4 a cathode exhaust gas that comes with a cathode exhaust gas line 16 from the fuel cell 3 is dissipated. To the cathode exhaust 16 to dehumidify is in the cathode exhaust gas line 16 a capacitor 17 arranged in which the cathode exhaust gas is cooled below the dew point of water. Accordingly, the water entrained in the cathode exhaust gas condenses and can be corresponding to a condensate line 18 from the condenser 17 be transported away. The dried or dehumidified cathode exhaust gas may then pass through the cathode exhaust line 16 a fireplace 19 be supplied.

Erfindungsgemäß umfasst die Heizeinrichtung 1 außerdem eine Erwärmungsstation 20, die hier durch einen mit unterbrochener Linie dargestellten Rahmen symbolisiert ist. Diese Erwärmungsstation 20 ist stromab des Kondensators 17 in der Kathodenabgasleitung 16 angeordnet und dient dazu, das Kathodenabgas auf eine vorbestimmte Mindesttemperatur zu erwärmen. Diese Mindesttemperatur ist dabei in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Kamin-Typs so gewählt, dass für den Kamin 19 die Gefahr einer Beschädigung durch zu kaltes Kathodenabgas nicht besteht.According to the invention, the heating device comprises 1 also a warming station 20 , which is symbolized here by a frame shown with a broken line. This warming station 20 is downstream of the capacitor 17 in the cathode exhaust gas line 16 arranged and serves to heat the cathode exhaust gas to a predetermined minimum temperature. This minimum temperature is chosen depending on the existing fireplace type so that for the fireplace 19 the risk of damage due to cold cathode exhaust gas does not exist.

Die Erwärmungsstation 20 kann grundsätzlich beliebig ausgestaltet sein und beispielsweise eine elektrische Zuheizung enthalten. Ebenso ist es möglich, die Erwärmungsstation 20 mit dem Brenner 11 bzw. mit der Abgasleitung 12 wärmeübertragend zu koppeln, um aus den Verbrennungsabgasen des Brenners 11 Wärmeenergie zur Erwärmung der Kathodenabgase zu entziehen. Ebenso kann die Erwärmungsstation 20 mit einer oder mit mehreren beliebigen bzw. geeigneten anderen Komponenten der Brennstoffzellenanlage 2 wärmeübertragend gekoppelt sein, um Abwärme aufzunehmen und an das Kathodenabgas abzugeben.The warming station 20 can in principle be configured as desired and, for example, contain an electric auxiliary heater. It is also possible to use the heating station 20 with the burner 11 or with the exhaust pipe 12 couple heat-transferring to the combustion exhaust gases from the burner 11 Heat energy to heat the cathode exhaust to escape. Likewise, the warming station 20 with one or more or any other suitable components of the fuel cell system 2 heat transfer coupled to absorb waste heat and deliver it to the cathode exhaust gas.

Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform nutzt die Erwärmungsstation 20 die stromab des Reformers 6 noch im Verbrennungsabgas enthaltende Restwärme zur Erwärmung des Kathodenabgases. Dementsprechend ist die Erwärmungsstation 20 stromab des Reformers 6 mit der Abgasleitung 13 gekoppelt. Somit kann auch die im Verbrennungsabgas enthaltene Restwärme sinnvoll genutzt werden, wodurch der Wirkungsgrad des Gesamtsystems erhöht wird.At the in 1 The embodiment shown uses the heating station 20 the downstream of the reformer 6 residual heat still contained in the combustion exhaust gas for heating the cathode exhaust gas. Accordingly, the heating station 20 downstream of the reformer 6 with the exhaust pipe 13 coupled. Thus, the residual heat contained in the combustion exhaust gas can be used meaningfully, whereby the efficiency of the overall system is increased.

Entsprechend einer ersten Variante kann gemäß 2 die im Verbrennungsabgas enthaltende Restwärme dadurch zur Erwärmung des Kathodenabgases genutzt werden, dass das Verbrennungsabgas stromauf des Kamins 19 und stromab des Kondensators 17 in das Kathodenabgas eingemischt wird. Dementsprechend enthält die Erwärmungsstation 20 dann einen Anschluß 21, über den die Abgasleitung 13 an die Kathodenabgasleitung 16 angeschlossen ist. Durch diese Zumischung des Verbrennungsabgases ergibt sich ein Gasgemisch, dessen Temperatur die geforderte Mindesttemperatur erreicht oder übersteigt.According to a first variant can according to 2 the residual heat contained in the combustion exhaust gas is thereby utilized for heating the cathode exhaust gas, that the combustion exhaust gas upstream of the chimney 19 and downstream of the condenser 17 is mixed in the cathode exhaust gas. Accordingly, the heating station contains 20 then a connection 21 over which the exhaust pipe 13 to the cathode exhaust gas line 16 connected. By this admixture of the combustion exhaust gas results in a gas mixture whose temperature reaches or exceeds the required minimum temperature.

Bei einer zweiten Variante kann gemäß 3 die Erwärmungsstation 20 einen Wärmeübertrager 22 aufweisen, der einerseits stromab des Kondensators 17 an die Kathodenabgasleitung 16 angeschlossen ist und andererseits stromab des Reformers 6 an die Verbrennungsabgasleitung 13 angeschlossen ist. Dieser Wärmeübertrager 22 ermöglicht ohne Durchmischung der Gase eine Übertragung der Wärme vom Verbrennungsabgas auf das Kathodenabgas. Auf diese Weise kann das Kathodenabgas auf die geforderte Mindesttemperatur erwärmt werden, bevor es zum Kamin 19 gelangt. Das dadurch zusätzlich gekühlte Verbrennungsabgas 13 kann nach dem Wärmeübertrager 22 einer weiteren Verwendung oder aber ebenfalls dem Kamin 19 zugeführt werden.In a second variant can according to 3 the warming station 20 a heat exchanger 22 on the one hand downstream of the capacitor 17 to the cathode exhaust gas line 16 is connected and on the other hand downstream of the reformer 6 to the combustion exhaust gas line 13 connected. This heat exchanger 22 allows without transfer of gases, a transfer of heat from the combustion exhaust gas to the cathode exhaust gas. In this way, the cathode exhaust gas can be heated to the required minimum temperature before going to the chimney 19 arrives. The additionally cooled combustion exhaust gas 13 can after the heat exchanger 22 another use or also the fireplace 19 be supplied.

Von besonderer Bedeutung ist bei der vorliegenden Erfindung, dass einerseits das im Kathodenabgas enthaltene Wasser durch Abkühlung des Kathodenabgases zurückgewonnen und in den Prozeßkreislauf zurückgeführt werden kann, wodurch der Wasserhaushalt der Brennstoffzellenanlage 2 verbessert ist. Andererseits kann die Gefahr einer Beschädigung des Kamins 19 dadurch vermieden werden, dass für das zugeführte Kathodenabgas eine hinreichende Mindesttemperatur sichergestellt ist. Besonderes Interesse gilt denjenigen Ausführungsformen, die zur Erwärmung des Kathodenabgases Abwärme nutzen, die bei einer oder bei mehrerer Komponenten der Brennstoffzellenanlage 2 ohnehin anfällt, wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Heizeinrichtung 1 verbessert werden kann.Of particular importance in the present invention is that on the one hand the water contained in the cathode exhaust gas can be recovered by cooling the cathode exhaust gas and returned to the process cycle, whereby the water balance of the fuel cell system 2 is improved. On the other hand, the risk of damaging the fireplace 19 be avoided that a sufficient minimum temperature is ensured for the supplied cathode exhaust gas. Of particular interest is those embodiments which use waste heat for heating the cathode exhaust gas, which in one or more components of the fuel cell system 2 anyway, resulting in the overall efficiency of the heater 1 can be improved.

11
Heizeinrichtungheater
22
Brennstoffzellenanlagefuel cell plant
33
Brennstoffzellefuel cell
44
Kathodenseitecathode side
55
Anodenseiteanode side
66
Reformerreformer
77
Reformatgasreformate
88th
Befeuchtungseinrichtunghumidifying
99
GasreinigungseinrichtungGas cleaning device
1010
GaszuführungsleitungGas supply line
1111
Brennerburner
1212
Abgasleitungexhaust pipe
1313
Abgasleitungexhaust pipe
1414
Zuführungsleitungfeed pipe
1515
AnodenabgasleitungAnode exhaust gas line
1616
KathodenabgasleitungCathode exhaust gas line
1717
Kondensatorcapacitor
1818
Kondensatleitungcondensate line
1919
Kaminfireplace
2020
Erwärmungsstationheating station
2121
Anschluss von 13 an 16 Connection of 13 at 16
2222
WärmeübertragerHeat exchanger

Claims (11)

Verfahren zum Betrieb einer Strom erzeugenden Heizeinrichtung (1), insbesondere für eine Zentralheizung und/oder für eine Warmwasserbereitungsanlage eines Gebäudes, mit einer Brennstoffzellenanlage (2) bei dem – ein Kathodenabgas aus dem Brennstoffzellenbetrieb zur Wärmegewinnung unter den Taupunkt von Wasser abgekühlt wird, – das dabei auskondensierte Wasser abgeführt wird, – das abgekühlte Kathodenabgas vor dem Eintritt in einen Kamin (19) durch Abwärme aus der Brennstoffzellenanlage (2) erwärmt wird, wobei zur Erwärmung des Kathodenabgases die Abwärme eines Reformers (6) der Brennstoffzellenanlage (2) verwendet wird.Method for operating a power-generating heating device ( 1 ), in particular for a central heating and / or for a water heating system of a building, with a fuel cell system ( 2 ) in which - a cathode exhaust gas from the fuel cell operation is cooled below the dew point of water for heat recovery, - the water condensed out is removed, - the cooled cathode exhaust gas before it enters a chimney ( 19 ) by waste heat from the fuel cell system ( 2 ) is heated, wherein for heating the cathode exhaust gas, the waste heat of a reformer ( 6 ) of the fuel cell system ( 2 ) is used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Reformer (6) der Brennstoffzellenanlage (2) mit Verbrennungsabgas eines Brenners (11) beheizt wird und dass zur Erwärmung des Kathodenabgases stromab des Reformers (6) die Abwärme des Verbrennungsgases verwendet wird.Method according to claim 1, characterized in that the reformer ( 6 ) of the fuel cell system ( 2 ) with combustion exhaust gas of a burner ( 11 ) is heated and that for heating the cathode exhaust gas downstream of the reformer ( 6 ) the waste heat of the combustion gas is used. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbrennungsabgas des Brenners (11) stromab des Reformers (6) und stromauf des Kamins (19) mit dem Kathodenabgas vermischt wird.A method according to claim 2, characterized in that the combustion exhaust gas of the burner ( 11 ) downstream of the reformer ( 6 ) and upstream of the fireplace ( 19 ) is mixed with the cathode exhaust gas. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbrennungsabgas eines Brenners (11) stromab des Reformers (6) einen Wärmeübertrager (22) durchströmt, der außerdem stromauf des Kamins (19) vom Kathodenabgas durchströmt wird, wobei das Verbrennungsabgas Wärme auf das Kathodenabgas überträgt.Method according to one of claims 2 or 3, characterized in that the combustion exhaust gas of a burner ( 11 ) downstream of the reformer ( 6 ) a heat exchanger ( 22 ), which also upstream of the fireplace ( 19 ) is flowed through by the cathode exhaust gas, wherein the combustion exhaust gas transfers heat to the cathode exhaust gas. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Kathodenabgas auskondensierte Wasser in einen Prozesswasserkreis der Brennstoffzellenanlage (2) zurückgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the condensed out of the cathode exhaust gas water in a process water circuit of the fuel cell system ( 2 ) is returned. Stromerzeugende Heizeinrichtung, insbesondere für eine Zentralheizung und/oder für eine Warmwasserbereitungsanlage eines Gebäudes, – mit einer Brennstoffzellenanlage (2), die wenigstens eine Brennstoffzelle (3) aufweist, deren Kathodenseite (4) über eine Kathodenabgasleitung (16) an einen Kamin (19) angeschlossen ist, – wobei in der Kathodenabgasleitung (16) ein Kondensator (17) angeordnet ist, der im Betrieb der Heizeinrichtung (1) durch Kondensation Wasser aus dem Kathodenabgas entzieht, – wobei in der Kathodenabgasleitung (16) stromab des Kondensators (17) und stromauf des Kamins (19) eine Erwärmungsstation (20) angeordnet ist, die im Betrieb der Heizeinrichtung (1) das Kathodenabgas auf eine Mindesttemperatur erwärmt.Generating heating device, in particular for central heating and / or for a warm water treatment system of a building, - with a fuel cell system ( 2 ), the at least one fuel cell ( 3 ) whose cathode side ( 4 ) via a cathode exhaust gas line ( 16 ) to a fireplace ( 19 ) is connected, - wherein in the cathode exhaust gas line ( 16 ) a capacitor ( 17 ) arranged in the operation of the heating device ( 1 ) removes water from the cathode exhaust gas by condensation, - wherein in the cathode exhaust gas line ( 16 ) downstream of the capacitor ( 17 ) and upstream of the fireplace ( 19 ) a heating station ( 20 ) arranged in the operation of the heating device ( 1 ) heats the cathode exhaust gas to a minimum temperature. Heizeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungsstation (20) zur Temperaturerhöhung des Kathodenabgases mit Abwärme der Brennstoffzellenanlage (2) betreibbar ist.Heating device according to claim 6, characterized in that the heating station ( 20 ) for increasing the temperature of the cathode exhaust gas with waste heat of the fuel cell system ( 2 ) is operable. Heizeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmungsstation (20) zur Temperaturerhöhung des Kathodenabgases mit Abwärme eines Reformers (6) der Brennstoffzellenanlage (2) und/oder mit Abwärme der wenigstens einen Brennstoffzelle (3) betreibbar ist.Heating device according to claim 6 or 7, characterized in that the heating station ( 20 ) for increasing the temperature of the cathode waste gas with waste heat of a reformer ( 6 ) of the fuel cell system ( 2 ) and / or with waste heat of the at least one fuel cell ( 3 ) is operable. Heizeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Reformer (6) mit Verbrennungsabgasen eines Brenners (11) der Heizeinrichtung (1) beheizbar ist, wobei die Erwärmungsstation (20) zur Temperaturerhöhung des Kathodenabgases stromab des Reformers (6) zur Nutzung der Abwärme des Verbrennungsabgases des Brenners (11) angeordnet ist.Heating device according to claim 8, characterized in that the reformer ( 6 ) with combustion exhaust gases of a burner ( 11 ) of the heater ( 1 ) is heated, wherein the heating station ( 20 ) for increasing the temperature of the cathode exhaust gas downstream of the reformer ( 6 ) to use the waste heat of the combustion exhaust gas of the burner ( 11 ) is arranged. Heizeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Reformer (6) kommende Abgasleitung (13) stromauf des Kamins (19) in die Kathodenabgasleitung (16) einmündet.Heating device according to claim 8 or 9, characterized in that one of the reformer ( 6 ) coming exhaust pipe ( 13 ) upstream of the fireplace ( 19 ) into the cathode exhaust gas line ( 16 ). Heizeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärmeübertrager (22) vorgesehen ist, der einerseits stromab des Reformers (6) in eine Abgasleitung (13) und andererseits stromab des Kondensators (17) und stromauf des Kamins (19) in die Kathodenabgasleitung (16) eingebunden ist.Heating device according to claim 10, characterized in that a heat exchanger ( 22 ), on the one hand downstream of the reformer ( 6 ) in an exhaust pipe ( 13 ) and, on the other hand, downstream of the capacitor ( 17 ) and upstream of the fireplace ( 19 ) into the cathode exhaust gas line ( 16 ) is involved.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19714760C2 (en) * 1997-04-10 2001-03-01 Gerhard Luther Exhaust gas converter

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