FR3085233A1 - Procédé de gestion d’un système de pile à combustible d’un chariot élévateur et système de pile à combustible pour la mise en œuvre du procédé - Google Patents

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Abstract

Titre : Procédé de gestion d’un système de pile à combustible d’un chariot élévateur et système de pile à combustible pour la mise en œuvre du procédé Procédé de gestion d’un système de pile à combustible (1) d’un chariot élévateur alimentée avec de l’hydrogène (3) et de l’air comburant (4) de l’environnement. La chaleur de réaction, dégagée étant évacuée par un circuit d’agent réfrigérant (7) comportant un échangeur de chaleur (8) air/agent réfrigérant recevant l’air ambiant (10) pour un échange de chaleur avec évacuation à l’environnement. L’eau de réaction est évacuée à l’environnement et/ou collectée dans un réservoir d’eau de réaction (12). On utilise au moins une partie de l’eau de réaction pour refroidir l’air comburant (4) et/ou l’air sortant (11). Figure 1

Description

Description
Titre de l'invention : Procédé de gestion d’un système de pile à combustible d’un chariot élévateur et système de pile à combustible pour la mise en œuvre du procédé Domaine technique [0001] La présente invention se rapporte à un procédé de gestion d’un système de pile à combustible d’un chariot élévateur selon lequel pour effectuer une réaction chimique, on alimente la pile à combustible avec de l’hydrogène d’un réservoir d’hydrogène et/ ou d’une installation générant de l’hydrogène et de l’air comburant de l’environnement, et dont on évacue les produits de réaction provenant de la réaction chimique, le courant électrique généré alimentant le chariot élévateur et la chaleur de réaction, dégagée étant évacuée par un circuit d’agent réfrigérant comportant un échangeur de chaleur air/agent réfrigérant dans le circuit d’agent réfrigérant recevant l’air ambiant pour un échange de chaleur avec évacuation à l’environnement et l’eau de réaction produite est évacuée à l’environnement et/ou collectée dans un réservoir d’eau de réaction.
[0002] L’invention a également pour objet un système de pile à combustible pour un chariot élévateur comportant une pile à combustible ayant une alimentation en hydrogène et une alimentation en air ainsi qu’une sortie de courant électrique pour alimenter le chariot élévateur, une évacuation de la chaleur de réaction par un circuit d’agent de refroidissement et un échangeur de chaleur agent réfrigérant/air dans le circuit d’agent réfrigérant et qui comporte une alimentation en air ambiant et une évacuation d’air pour évacuer l’air sortant à l’environnement ainsi qu’une évacuation d’eau de réaction vers l’environnement et/ou un réservoir d’eau de réaction.
Technique antérieure [0003] Les systèmes de pile à combustible de chariots transporteurs et en particulier de chariots élévateurs comportent habituellement un réservoir d’hydrogène relié par une vanne et un réducteur de pression à la pile à combustible pour l’alimenter en hydrogène (dihydrogène) pour la réaction chimique. En plus ou à la place du réservoir d’hydrogène, on peut également prévoir une installation générant de l’hydrogène à partir, par exemple, de méthane ou de méthanol d’un réservoir. La pile à combustible est souvent une pile à combustible électrolyte polymère connue sous la dénomination anglo-saxonne de PEMEC et qui a un rendement allant jusqu’à 60%.
[0004] L’air comburant (air entrant) nécessaire à la réaction chimique dans la pile à combustible est en général fourni à travers un filtre à air en passant dans un débitmètre massique d’air et un compresseur dans un dispositif de préconditionnement qui met l’air comburant à la température et à l’humidité requises. Ensuite, l’air est introduit dans la pile à combustible pour la réaction chimique. Le courant électrique généré par la réaction chimique assure l’alimentation du chariot transporteur, notamment l’entraînement électrique et/ou le moteur électrique de la pompe du circuit hydraulique. La chaleur dégagée par la réaction chimique est transmise par un circuit d’agent réfrigérant dans lequel circule l’eau de refroidissement, à un échangeur de chaleur avec un ventilateur pour être évacuée à l’air ambiant. L’eau de réaction produite par la réaction chimique est évacuée comme vapeur d’eau dans le cas de systèmes de pile à combustible de faible puissance ; dans le cas de pile, à combustible à forte puissance, l’eau est collectée dans un réservoir d’eau de réaction. Lorsqu’on remplit avec l’hydrogène, en parallèle on évacue l’eau de réaction collectée.
[0005] Les systèmes de piles à combustible sont problématiques lorsqu’ils sont utilisés avec des chariots transporteurs qui fonctionne de façon caractéristique dans ces locaux fermés, à cause des conditions de température :
[0006] Comme le rendement d’une pile à combustible est au maximum de 60%, il faut évacuer l’énergie restante par un circuit d’agent réfrigérant vers l’air ambiant.
[0007] De plus, aux températures extérieures élevées (à partir d’environ 40°C) la puissance électrique que peuvent fournir les systèmes de piles à combustible est réduite. Cela est lié à la complication de la gestion de l’eau pour les piles à combustible.
[0008] Si le véhicule transporteur est principalement utilisé dans des locaux fermés (par exemple des halles de production ou des halles de stockage) le flux d’air chaud évacué, gêne les personnes dans l’environnement (par exemple, sur une chaîne de montage) ou dans un procédé de fabrication. Si le véhicule passe régulièrement devant des personnes, cela crée de l’inconfort dans l’environnement du véhicule.
[0009] BUT DE L’INVENTION [0010] La présente invention a pour but de développer un procédé du type défini ci-dessus avec un système de pile à combustible pour éviter un ou plusieurs des inconvénients cités, en particulier pour permettre un fonctionnement sans difficulté du chariot transporteur à des températures extérieures élevées et/ou dans des locaux fermés.
[0011] EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION [0012] A cet effet, l’invention a pour objet un procédé du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu’on utilise au moins une partie de l’eau de réaction générée, pour refroidir l’air comburant et/ou l’air sortant.
[0013] L’invention est fondée sur la considération que l’eau de réaction produite dans la pile à combustible comme produit de la réaction chimique et qui est généralement traité comme déchet inutile, sera utilisée de façon intéressante pour le refroidissement. L’invention résout élégamment les problèmes créés par l’utilisation de chariots transporteurs équipés de système de pile(s) à combustible aux températures extérieures élevées et/ou dans des locaux fermés et cela techniquement de façon élégante. La température élevée produite dans de telles conditions de fonctionnement pour l’air entrant (air comburant) et/ou l’air sortant du système de pile à combustible pourra être abaissée de façon économique par l’eau de réaction qui constitue un produit à évacuer.
[0014] Selon un développement particulièrement préférentiel de l’invention, on refroidit l’air entrant et/ou l’air sortant par un échange de chaleur adiabatique avec l’eau de réaction. Ainsi, de façon extérieure, aucune énergie thermique n’est fournie ou évacuée vers l’extérieur. La variation adiabatique d’état est définie de façon générale comme une opération thermodynamique consistant à faire passer un système d’un état à un autre sans échanger de chaleur avec son environnement. Cela signifie en quelque sorte que les expressions adiabatique et de façon étanche à la chaleur sont utilisées de manière synonyme.
[0015] Pour un échange adiabatique de chaleur, l’eau de réaction est ajoutée à l’air entrant et/ou l’air sortant dans un environnement thermiquement isolé. Cela peut se faire par un échange de chaleur direct ou indirect.
[0016] Dans le cas d’un échange de chaleur adiabatique, direct, on humidifie le flux d’air entrant et/ou le flux d’air sortant à refroidir. Cela abaisse la température de la veine d’air et en même temps augmente son humidité.
[0017] Contrairement à cela, dans le cas d’un échange de chaleur adiabatique, indirect, on refroidit par humidification un milieu caloporteur chaud. Dans l’échangeur de chaleur, le milieu caloporteur refroidi prend la chaleur de la veine d’air entrant et/ou de la veine sortant. Cela se traduit par le refroidissement indirect de l’air entrant et/ou de l’air sortant sans toutefois l’humidifier. La température de l’air entrant et/ou de l’air sortant est ainsi abaissée et son degré d’humidité reste constant.
[0018] De façon particulièrement avantageuse, on refroidit l’air entrant et/ou l’air sortant en refroidissant par évaporation de l’eau de réaction. L’eau nécessaire au refroidissement par évaporation peut provenir du réservoir d’eau de réaction ou être prélevée directement de la conduite d’eau de réaction venant de la pile à combustible et servir à refroidir par évaporation, dans l’échangeur de chaleur.
[0019] Le principe de cette opération est le même que celui de la transpiration humaine au cours de laquelle l’eau de transpiration s’évapore. La chaleur nécessaire à l’évaporation est prélevée dans l’environnement, ce qui refroidit la peau. Dans le cas présent, de la même manière, l’air entrant et/ou sortant de la pile à combustible est mis en contact sur une grande surface avec l’eau de réaction et l’air ambiant et/ou sortant fournissent la chaleur d’évaporation de l’eau de réaction.
[0020] Selon un développement avantageux de l’invention, le refroidissement de l’air entrant, par l’eau de réaction, constitue un préconditionnement de l’air entrant à la température et à l’humidité prédéfinies. Cela a l’avantage que l’air entrant, chaud, aspiré, sera tout d’abord fortement refroidi avant d’être préconditionné par un réglage fin aux conditions particulières de la pile à combustible. Cela permet d’optimiser la gestion de l’eau de la pile à combustible si bien que les températures extérieures élevées n’ont qu’une faible influence ou pas d’influence sur le rendement électrique de la pile à combustible. Ainsi, la disponibilité de la puissance électrique fournie par la pile à combustible est indépendante de la température extérieure.
[0021] Selon un autre développement préférentiel de l’invention, le refroidissement de l’air sortant par l’eau de réaction dans l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/eau se fait en aval. L’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air permet d’évacuer à l’air ambiant la chaleur de réaction passant par le circuit d’agent réfrigérant et d’évacuer cette chaleur par l’air sortant, à l’environnement. L’air environnant est avantageusement aspiré par un ventilateur pour passer sur l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air. Le refroidissement de l’air sortant par l’eau de réaction refroidit l’air sortant chaud de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air pour évacuer cet air ensuite par l’environnement.
[0022] La réalisation décrite de l’invention a l’avantage que l’air sortant, après avoir traversé l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air n’est plus évacué chaud à l’environnement. Les chariots transporteurs qui circulent ne gênent plus les collaborateurs ou les opérations de fabrication par un jet d’air sortant, chaud.
[0023] Un autre développement avantageux prévoit le refroidissement de l’air sortant dans l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air par refroidissement de l’air ambiant fourni avec l’eau de réaction.
[0024] Cette solution a l’avantage que le circuit d’agent réfrigérant sera plus efficace aux températures extérieures, élevées. L’air ambiant alimentant l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air est tout d’abord refroidi avec l’eau de réaction, ce qui permet de mieux refroidir l’agent réfrigérant chauffé par la chaleur de réaction de la pile à combustible. En plus, cela permet de réduire le régime du ventilateur de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air si bien que la gêne occasionnée par son bruit est moindre pour le conducteur et l’environnement.
[0025] Selon un développement de l’invention, l’air entrant et l’air sortant sont refroidis en commun avec l’eau de réaction. Par un guidage approprié de l’air entrant et de l’air sortant, on combine le refroidissement des deux veines d’air dans un même échangeur de chaleur ce qui se traduit par une réduction du coût et de l’encombrement.
[0026] A cet effet, il est avantageusement prévu de refroidir l’air entrant et l’air sortant dans un même échangeur de chaleur, adiabatique, par évaporation de l’eau de réaction.
[0027] De façon préférentielle, la pile à combustible est une pile à combustible électrolyte polymère. La pile à combustible électrolyte polymère (PEFC), encore appelée pile à combustible à membrane échange de protons (abréviation PEMFC ou PEM) ou encore pile à combustible électrolyte polymère ou polymère solide (SPFC) est une pile à combustible fonctionnant à basse température. L’électrolyte est normalement une membrane solide de polymère, par exemple en nafion. La température de fonctionnement se situe entre 60 et 120°C et pour le fonctionnement en continu, on choisit de préférence des températures comprises entre 60 et 85°C. La membrane est revêtue sur ses deux faces d’une électrode à action catalytique avec un mélange de carbone (suie) et d’un catalyseur, généralement du platine ou un mélange de platine et de ruthénium (électrodes PtRu), platine et nickel (électrode PtNi) ou platine et cobalt (électrode PtCo). Les molécules d’hydrogène se dissocient sur le côté anode et fournissant deux électrons qui sont oxydés en deux protons. Les protons diffusent à travers la membrane. Sur le côté cathodique, l’oxygène est réduit par les électrons qui fournissent du travail électrique au circuit électrique extérieur. Les protons transportés à travers l’électrolyte dégagent de l’eau. Pour utiliser le travail électrique, on relie l’anode et la cathode à un consommateur électrique et qui est ici l’alimentation électrique du chariot transporteur.
[0028] L’invention a également pour objet un système de pile à combustible pour un chariot transporteur comportant selon lequel pour effectuer une réaction chimique on alimente la pile à combustible avec de l’hydrogène d’un réservoir d’hydrogène et/ou d’une installation générant de l’hydrogène et de l’air comburant de l’environnement, et dont on évacue les produits de réaction provenant de la réaction chimique, le courant électrique généré alimentant le chariot élévateur et la chaleur de réaction, dégagée étant évacuée par un circuit d’agent réfrigérant.
[0029] Dans le cas d’un système de pile à combustible, le problème posé est résolu en ce que le refroidissement de l’air comburant et/ou de l’air sortant se fait par un échange adiabatique de chaleur avec l’eau de réaction.
[0030] De façon préférentielle, l’échangeur de chaleur eau de réaction/air est un échangeur de chaleur adiabatique. L’échangeur de chaleur eau de réaction/air fonctionne sans apport d’énergie calorifique extérieure et sans évacuation d’énergie calorifique.
[0031] L’échangeur de chaleur par évaporation est avantageusement réalisé comme échangeur de chaleur eau de réaction/air construit pour prélever la chaleur de l’air entrant et/ou de l’air sortant ou de l’air ambiant d’alimentation par évaporation de l’eau de réaction.
[0032] Selon une réalisation préférentielle, l’échangeur de chaleur eau de réaction/air est en amont de l’installation d’une installation de conditionnement de l’alimentation en air entrant. En particulier, l’échangeur de chaleur eau de réaction/air, adiabatique qui effectue un refroidissement par évaporation est en mont de l’aspiration d’air d’entrée de la pile à combustible. L’air extérieur, chaud est ainsi refroidi par évaporation avec l’eau de réaction provenant du réservoir d’eau de réaction ou de la conduite d’eau de réaction venant de la pile à combustible pour ensuite être préconditionné pour la pile à combustible.
[0033] Selon un autre développement avantageux, l’échangeur de chaleur eau de réaction/air est installé en aval de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air dans la conduite d’air sortant. En particulier, l’échangeur adiabatique de chaleur eau de réaction/air qui assure un refroidissement par évaporation est installé en aval de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air du circuit d’agent réfrigérant. L’air sortant, chaud de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air du circuit d’agent réfrigérant peut ainsi être refroidi par un refroidissement par évaporation avec l’eau de réaction du réservoir d’eau de réaction ou par l’eau de la conduite d’eau de réaction venant de la pile à combustible pour ensuite être évacué à l’environnement par le chariot transporteur.
[0034] Selon un autre mode de réalisation préférentiel, l’échangeur de chaleur eau de réaction/air est en amont de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air dans la conduite d’air sortant. En particulier, l’échangeur adiabatique de chaleur eau de réaction/air, qui assure un refroidissement par évaporation est installé en amont de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air du circuit d’agent réfrigérant. L’air ambiant chaud arrivant dans l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air du circuit d’agent réfrigérant peut ainsi être refroidi par le refroidissement par évaporation avec l’eau de réaction venant du réservoir d’eau de réaction ou l’eau de la conduite d’eau de réaction venant de la pile à combustible.
[0035] L’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air est réalisé avantageusement comme échangeur de chaleur eau de refroidissement/air et le circuit d’agent réfrigérant est réalisé comme circuit d’eau de refroidissement.
[0036] De façon préférentielle, la pile à combustible du système de pile à combustible est une pile à combustible électrolyte polymère.
[0037] Globalement, l’invention a l’avantage d’assurer une meilleure disponibilité du chariot transporteur si les températures extérieures sont élevées. On diminue le jet chaud d’air sortant et les bruits de la pile à combustible. Comme pour le refroidissement par évaporation de l’air entrant et/ou de l’air sortant de la pile à combustible, on utilise l’eau de réaction produite par le fonctionnement de la pile à combustible comme eau à évacuer, et qui est par ailleurs, dans le cas d’un réservoir, simplement aspiré comme eau à évacuer, pourra être utilisé selon l’invention pour réduire le volume d’eau de réaction aspiré et optimiser le temps de remplissage du réservoir.
Brève description des dessins [0038] La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide d’un exemple de système de pile à combustible représenté dans les dessins annexés dans lesquels :
[0039] [fig-1] est un schéma d’un système de pile à combustible avec refroidissement de l’air entrant, [0040] [fig.2] est un schéma d’un système de pile à combustible avec refroidissement en aval de l’air sortant, et [0041] [fig.3] est un schéma d’un système de pile à combustible avec refroidissement en amont de l’air sortant.
[0042] DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTION [0043] La figure 1 montre un système de pile à combustible 1 d’un chariot transporteur encore appelé chariot élévateur non représenté et comportant, par exemple, une pile à combustible 2 sous la forme d’une pile à combustible électrolyte polymère 2. La pile à combustible 2 est alimentée en hydrogène (dihydrogène) à partir d’un réservoir d’hydrogène 3. L’air extérieur 4 est aspiré de l’environnement ; cet air est fourni comme air entrant ou air comburant 4 à la pile à combustible 2 en passant par une alimentation d’air entrant 14. Une installation de conditionnement 5 permet de préconditionner l’air entrant 4 pour le mettre à la température et à l’humidité appropriées. Ensuite, l’air entrant 4 participe à une réaction chimique dans la pile à combustible 2. Le courant électrique généré par la réaction chimique est transmis par les lignes de courant 6 pour l’alimentation du chariot transporteur. Le courant fourni est notamment utilisé pour l’entraînement électrique de déplacement et/ou l’entraînement électrique d’un circuit hydraulique de travail. La chaleur de réaction dégagée par la réaction chimique est, par exemple, transférée à un circuit d’eau de refroidissement 7 formant un circuit d’agent réfrigérant 7 avec, comme agent réfrigérant, par exemple, de l’eau de réfrigération, à un échangeur de chaleur eau de refroidissement/air 8 constituant l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air 8 ; cet échangeur est équipé d’un ventilateur 9. Pour transférer la chaleur de réaction à l’air ambiant 10, on conduit l’air ambiant 10 à l’aide du ventilateur 9 le long de la conduite d’air sortant 15 à travers l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air 8. L’air ambiant 10 réchauffé dans l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air 8 est évacué comme air sortant 11 à l’environnement par la conduite d’air sortant 15. L’eau de réaction dégagée par la réaction chimique est collectée dans un réservoir d’eau de réaction 12.
[0044] La figure 1 montre, selon l’invention, le refroidissement de l’air entrant 4 par un échangeur de chaleur adiabatique eau de réaction/air 13 qui utilise le refroidissement par évaporation et est installé en amont de l’installation de conditionnement 5. L’eau nécessaire au refroidissement par évaporation est prise dans le réservoir d’eau de réaction 12. L’air entrant 4, chaud, provenant de l’environnement est, de cette façon, refroidi par le refroidissement par évaporation avec l’eau de réaction provenant du réservoir d’eau 12 pour ensuite être préconditionné pour arriver dans la pile à combustible 2.
[0045] La figure 2 montre une variante du montage représenté à la figure 1. Dans cette figure on utilisera les mêmes références que précédemment pour désigner les mêmes éléments. A la figure 2, le refroidissement selon l’invention de l’air sortant 11 de l’échangeur de chaleur eau de réaction/air 13 est fait en aval de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air 8 du circuit d’agent réfrigérant 7 dans la conduite d’air sortant 15. Ainsi, l’air sortant 11 chaud de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air 8 est refroidi par le refroidissement par évaporation dans l’échangeur de chaleur adiabatique eau de réaction/air 13 pour ensuite être évacué à l’extérieur du chariot transporteur vers l’environnement.
[0046] La figure 3 montre une variante du montage de la figure 2. Dans ce cas également, les mêmes éléments que précédemment portent les mêmes références. Pour refroidir l’air sortant 11, dans cette variante, l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air 8 du circuit d’agent réfrigérant 7 est précédé dans la conduite d’air sortant 15 par un refroidissement de l’air ambiant 10, fourni en utilisant l’eau de réaction. Pour cela, l’échangeur de chaleur eau de réaction/air 13, adiabatique est installé en amont de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air 8 dans la conduite d’air sortant 15. De cette manière l’air environnant 10, chaud pourra être refroidi par le refroidissement par évaporation en amont de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air 8.
[0047] L’invention présente une série d’avantages :
[0048] Le mode de réalisation de la figure 1 offre l’avantage de refroidir l’air entrant 4, chaud, aspiré par l’échangeur de chaleur adiabatique eau de réaction/air 13. Cela permet d’optimiser la gestion de l’eau de la pile à combustible 2 si bien que des températures extérieures élevées n’auront qu’une faible influence ou pas d’influence du tout sur le rendement électrique de la pile à combustible 2. La disponibilité de la puissance électrique de la pile à combustible 2 est ainsi indépendante de la température extérieure.
[0049] Le mode de réalisation de la figure 2 offre l’avantage que l’air sortant 11 de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air 8 du circuit d’agent réfrigérant 7 est refroidi dans l’échangeur de chaleur adiabatique eau de réaction/air 13, et n’arrive plus dans l’environnement comme air chaud. A leur passage, les chariots transporteurs ne perturbent plus le personnel alentour ou ne gênent plus les procédés de fabrication par le jet d’air sortant chaud.
[0050] Le mode de réalisation de la figure 3 a l’avantage que le circuit d’agent réfrigérant 7 est très efficace aux températures extérieures élevées. L’air ambiant 10 qui arrive dans l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air 8 est préalablement refroidi par l’échangeur de chaleur adiabatique eau de réaction/air 13, si bien qu’ensuite, l’agent réfrigérant du circuit d’agent réfrigérant 7 chauffé par la chaleur dégagée par la réaction dans la pile à combustible 2 pourra être mieux refroidi. En plus, on réduit le régime du ventilateur 9 de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air 8 du circuit d’agent réfrigérant 7 ce que se traduit par un bruit moins élevé pour le conducteur du chariot transporteur et pour l’environnement.
[0051] Globalement, l’invention selon les formes de réalisation des figures 1 et 3 a l’avantage d’une meilleure disponibilité du chariot transporteur pour des températures extérieures élevées. La forme de réalisation de la figure 2 offre l’avantage de diminuer le jet chaud d’air sortant et les bruits de la pile à combustible 2. La forme de réalisation de la figure 3 offre l’avantage supplémentaire de réduire les bruits. Comme pour le refroidissement par évaporation qui se fait dans l’échangeur de chaleur adiabatique eau de réaction/air 13, l’air entrant 4 et/ou l’air sortant 11 de la pile à combustible 2, dans tous les exemples de réalisation, on utilise l’eau de réaction produite par le fonctionnement de la pile à combustible 2 dégageant de l’eau à évacuer et qui, dans le cas contraire, au moment d’une intervention serait simplement pompée comme eau à rejeter ; selon l’invention, on réduit le volume d’eau de réaction à pomper et on optimise le temps de remplissage du réservoir.
[0052] L’invention n’est pas limitée aux exemples de réalisation présentés. L’échangeur de chaleur adiabatique eau de réaction/air 13 permet, par une conduite appropriée de l’air, d’assurer le refroidissement de l’air entrant 4 selon la figure 1 combiné au refroidissement de l’air sortant 11 selon la figure 2 et/ou avec l’air ambiant 10 fourni à l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air 8 du circuit d’agent réfrigérant 7 par la combinaison, selon la figure 3, ce qui permet d’avoir les avantages des trois exemples de réalisation pour un faible encombrement et un coût réduit.
[0053] NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX [0054] 1 Système de pile à combustible [0055] 2 Pile à combustible [0056] 3 Réservoir d’hydrogène [0057] 4 Air entrant/air comburant [0058] 5 Installation de conditionnement [0059] 6 Ligne électrique [0060] 7 Circuit d’agent réfrigérant [0061] 8 Echangeur de chaleur air/agent réfrigérant [0062] 10 Air ambiant [0063] 11 Air sortant [0064] 12 Réservoir d’eau de réaction [0065] 13 Echangeur de chaleur eau de réaction/air [0066] 14 Alimentation en air entrant [0067] 15 Conduite d’air sortant

Claims (1)

  1. Revendications [Revendication 1] Procédé de gestion d’un système de pile à combustible (1) d’un chariot élévateur selon lequel, pour effectuer une réaction chimique, on alimente la pile à combustible (2) avec de l’hydrogène d’un réservoir d’hydrogène (3) et/ou d’une installation générant de l’hydrogène et de l’air comburant (4) de l’environnement, et dont on évacue les produits de réaction provenant de la réaction chimique, le courant électrique généré alimentant le chariot élévateur et la chaleur de réaction, dégagée, étant évacuée par un circuit d’agent réfrigérant (7) comportant un échangeur de chaleur (8) air/agent réfrigérant dans le circuit d’agent réfrigérant (7) recevant l’air ambiant (10) pour un échange de chaleur avec évacuation à l’environnement et l’eau de réaction produite est évacuée à l’environnement et/ou collectée dans un réservoir d’eau de réaction (12), procédé caractérisé en ce qu’on utilise au moins une partie de l’eau de réaction générée, pour refroidir l’air comburant (4) et/ou l’air sortant (H). [Revendication 2] Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidissement de l’air comburant (4) et/ou de l’air sortant (11) se fait par un échange de chaleur adiabatique avec l’eau de réaction. [Revendication 3] Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu’on refroidit l’air comburant (4) et/ou l’air sortant (11) par un refroidissement par évaporation de l’eau de réaction. [Revendication 4] Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le refroidissement de l’air comburant (4) est à une température et à une humidité d’air prédéfinies, avec l’eau de réaction. [Revendication 5] Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le refroidissement de l’air sortant (11) avec l’eau de réaction est effectué en aval de l’échangeur de chaleur air-agent réfrigérant (8). [Revendication 6] Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que pour refroidir l’air sortant (11), en amont de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air (8) on refroidit l’air ambiant (10) fourni, avec l’eau de réaction. [Revendication 7] Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’on refroidit en commun l’air comburant (4) et l’air sortant (11) avec l’eau de réaction. [Revendication 8] Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’on refroidit l’air comburant (4) et l’air sortant (11) par évaporation d’eau de réaction
    dans un échangeur de chaleur adiabatique eau de réaction/air (13). [Revendication 9] Système de pile à combustion pour la mise en œuvre du procédé selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pile à combustible (2) est une pile à combustible électrolyte polymère. [Revendication 10] Système de pile à combustible (1) pour un chariot élévateur comportant une pile à combustible (2) ayant une alimentation en hydrogène et une alimentation en air (14) ainsi qu’une sortie de courant électrique pour alimenter le chariot élévateur, une évacuation de la chaleur de réaction par un circuit d’agent réfrigérant (7) et un échangeur de chaleur agent réfrigérant/air (8) dans le circuit d’agent réfrigérant (7) et qui comporte une alimentation en air ambiant (10) et une évacuation d’air (15) pour évacuer l’air sortant (11) à l’environnement ainsi qu’une évacuation d’eau de réaction vers l’environnement et/ou un réservoir d’eau de réaction (12), système caractérisé en ce que l’évacuation de l’eau de réaction et/ou le réservoir d’eau de réaction (12) sont reliés à au moins un échangeur eau de réaction air (13) traversé par l’alimentation en air (14) et/ou l’évacuation d’air sortant (15). [Revendication 11] Système de pile à combustible selon la revendication 10, caractérisé en ce que l’échangeur de chaleur eau de réaction/air (13) est un échangeur de chaleur adiabatique (13). [Revendication 12] Système de pile à combustible selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que l’échangeur de chaleur eau de réaction/air (13) est un échangeur de chaleur par évaporation. [Revendication 13] Système de pile à combustible selon l’une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que l’échangeur de chaleur eau de réaction air (13) est en amont d’une installation de conditionnement (5) intégrée dans l’alimentation en air entrant (14). [Revendication 14] Système de pile à combustible selon l’une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que l’échangeur de chaleur eau de réaction/air (13) est en aval de l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air (8) dans la conduite d’air sortant (15). [Revendication 15] Système de pile à combustible selon l’une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que l’échangeur de chaleur eau de réaction/air (13) est en amont de l’échangeur agent réfrigérant/air (8) dans la conduite d’air sortant (15). [Revendication 16] Système de pile à combustible selon l’une des revendications 14 ou 15 caractérisé en ce que l’échangeur de chaleur agent réfrigérant/air (8) est réalisé sous la forme d’un échangeur eau de refroidissement/air (8) et le
    circuit d’agent réfrigérant (7) est un circuit d’eau de refroidissement (7). [Revendication 17] Système de pile à combustible selon l’une des revendications 10 à 16, caractérisé en ce que la pile à combustible (2) est une pile à combustible électrolyte polymère.
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