WO2002067350A1 - Demonstrationsanlage auf einem mobilen trägergestell für ein brennstoffzellen-blockheizkraftwerk - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a demonstration system for illustrating the function of a fuel cell block heater: .- power plant for generating electrical energy and for decoupling heat.
- a fuel cell system for providing both electrical energy and heat is known, for example, from US Pat. No. 5,985,474.
- a flow of cooling water is passed through the fuel cell unit, which emits its thermal energy via a heat exchanger to the water stored in a water tank and heats it in the process.
- This system also comprises an oven, which is assigned to the fuel cell unit and has a heating chamber, and a reformer connected upstream thereof with a water, an air and a fuel supply for providing reformate for the oven and the fuel cell unit in order to be able to operate the fuel cell unit on the one hand and To be able to supply thermal energy for heating a building.
- the fuel cell unit 2 is connected to an inverter 1 in order to convert the direct current generated by the fuel cell unit 2 into alternating current and then to supply it to a consumer (not shown).
- An essential component of the fuel cell block-type thermal power station is also a cooling circuit 5, which is operated by means of a first circulation pump 6 and is guided via the fuel cell unit 2 and into which a heat exchanger 7 is integrated.
- Another essential component of the system is a radiator 11 fastened to the other plate part, which is connected to a heating circuit 8 integrated in the heat exchanger 7.
- the heating circuit 8 is operated via a second circulation pump 10.
- the warm medium guided in the flow line from the heat exchanger 7 to the radiator 11 is conducted via a heat quantity meter 9 (device for heat output and / or heat quantity measurement).
- the system described above demonstrates in a conventional manner the generation of electrical energy with a fuel cell unit by the current consumed by a consumer (not shown).
- the fuel cell unit 2 is cooled by the cooling medium guided in the cooling circuit 5 and the heat removed in this process is transferred to the heat transfer medium conducted through the heating element 11 with the aid of the heat exchanger 7.
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Abstract
Eine Demonstrationsanlage für ein Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerk weist auf einem Trägergestell (12) eine Brennstoffzelleneinheit (2) auf, die an einen Kühlkreislauf (5) mit einem in diesen eingebundenen Wärmetauscher (7) angeschlossen ist, und zwar in Kombination mit einem auf dem gleichen oder einem separat angeordneten Trägergestell (12) angebrachten, über den Wärmetauscher (7) geführten kurzen Heizungskreislauf (8) mit mindestens einem an diesen angeschlossenen Heizkörper (11). Die Anlage ist in der Lage, die Funktion und Wirkung einer als Blockheizkraftwerk betriebenen Brennstoffzelleneinheit anschaulich zu vermitteln.
Description
Beschreibung
DEMONSTRATIONSANLAGE AUF EINEM MOBILEN TRÄGERGESTELL FÜR EIN BRENNSTOFFZELLEN-BLOCKHEIZKRAFTWERK
Die Erfindung betrifft eine Demonstrationsanlage zur Darstellung der Funktion eines Brennstoffzellen-Blockhei:.- kraftwerkes zur Erzeugung von elektrischer Energie und zur Auskopplung von Wärme.
Ein Brennstoffzellensystem zur Bereitstellung sowohl von Elektroenergie als auch von Wärme ist beispielsweise aus der US 5 985 474 bekannt. Bei dieser Anlage wird durch die Brennstoffzelleneinheit ein Kühlwasserstrom geleitet, der seine Wärmeenergie über einen Wärmetauscher an das in einem Wassertank gespeicherte Wasser abgibt und dieses dabei erhitzt. Auf diese Weise gelingt es, mit einer Brennstoffzelleneinheit sowohl Wärmeenergie in Form von heißem Wasser als auch elektrische Energie bereitzustellen. Diese Anlage umfaßt darüber hinaus einen der Brennstoffzelleneinheit zugeordneten, eine Heizkammer aufweisenden Ofen und einen diesem vorgeschalteten Reformer mit einer Wasser-, einer Luft- und einer Brennstoffzufuhr zur Bereitstellung von Reformat für den Ofen und die Brennstoffzelleneinheit, um einerseits die Brennstoffzelleneinheit betreiben zu können und andererseits Wärmeenergie für die Beheizung eines Gebäudes liefern zu können.
Die oben beschriebene, jedoch für den praktischen Betrieb zur Versorgung eines Gebäudes vorgesehene und im Hinblick auf die Gebäudebeheizung vergleichsweise aufwendige Anlage macht deutlich, daß diese fortschrittliche Technologie der Nutzung von Brennstoffzellen für die gekoppelte E - zeugung von Wärme und elektrischer Energie in einer vereinfachten, das Prinzip der Kr ft-Wärme-Kopplung wirksam
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sind. Die Brennstoffzelleneinheit 2 ist mit einem Wechselrichter 1 verbunden, um den von der Brennstoffzelleneinheit 2 erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln und diesen dann einem Verbraucher (nicht darge- stellt) zuzuführen.
Wesentlicher Bestandteil des Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerkes ist des weiteren ein mittels einer ersten Umwälzpumpe 6 betriebener, über die Brennstoffzelleneinheit 2 geführter Kühlkreislauf 5, in den ein Wärmetauscher 7 eingebunden ist. Ein weiterer wesentlicher Bestandteil der Anlage ist ein auf dem anderen Plattenteil befestigter Heizkörper 11, der an einen in den Wärmetauscher 7 eingebundenen Heizungskreislauf 8 angeschlossen ist. Der Heizungskreislauf 8 wird über eine zweite Umwälzpumpe 10 betrieben. Außerdem wird das in der Vorlaufleitung vom Wärmetauscher 7 zum Heizkörper 11 geführte warme Medium über einen Wärmemengenmesser 9 (Einrichtung zur Wärmelei- stungs- und/oder Wärmemengenmessung) geleitet.
Auf der einen Seite demonstriert die oben beschriebene Anlage in üblicher Weise die Erzeugung von elektrischer Energie mit einer Brennstoffzel leneinheit durch den von einem Verbraucher (nicht dargestellt) aufgenommenen Strom. Durch das in dem Kühlkreislauf 5 geführte Kühlmedium wird die Brennstoffzelleneinheit 2 gekühlt und die dabei entzogene Wärme mit Hilfe des Wärmetauschers 7 auf das durch den Heizkörper 11 geleitete Wärmeträgermedium übertragen. Auf diese Weise wird nicht nur der Aufbau und die Funktion eines Brennstoffzellen-Blockheizkraftwer s dargestellt, sondern mit dem diesem unmittelbar, das heißt, an derselben oder einer benachbarten, gleichsam die Wand eines zu beheizenden Raumes verkörpernden Tragplatte, zugeordneten Heizkörper und der von diesem ausge- henden fühlbaren Wärme - und zusätzlich durch einen Wärmemengenmesser - wird sehr anschaulich auch die Auskopp-
lung von Wärme aus der Brennstoffzelle1- und somit deren Funktion als Blockheizkraftwerk zur Versorgung eines Gebäudes mit Wärme- und Elektroenergie demonstriert.
Claims
1. Demonstratioαsanlage für ein Brennstoffzellen- Blockheizkraftwerk, gekennzeichnet durch eine auf einem mobilen Trägergestell (12) angeordnete Brennstoffzelleneinheit (2), die an einen Kühlkreislau:. (5) mit einem in diesen eingebundenen Wärmetauscher (7) angeschlossen ist, in Kombination mit einem auf dem gleichen oder einem separat zugeordneten Trägergestell (12) angebrachten, über den Wärmetauscher (7) geführten kurzen Heizungskr eislauf (8) mit mindestens einem an diesen angeschlossenen Heizkörper (11) .
2. Demonstrationsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Heizur.gskreislauf (8) eine Einrichtung zur Wärmeleistungs- und/oder Wärmemengenmessung (9) eingebunden ist.
3. Demonstrationsanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Trägergestell (12) eine senkrecht angeordnete Tragplatte (13) befestigt ist, an der die Bauteile des Brennstoffzellen-Blockheizkraftwerks (2, 5, 7) und - als Verkörperung einer Raumwand - der Heizungsanlsge (8, 9, 10, 11) angebracht sind.
4. Demonstrationsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß im Kühlkreislauf (5) und im Heizungskreislauf (8) Umwälzpumpen (6, 10) vorgesehen sind.
5. Demonstrationsanlage nach einem der Ansprüche 1 b:.s
4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzellen- einheit (2) über einen Wechselrichter ((1) mit einem
Stromverbraucher verbunden ist.
6. Demonstrationsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromverbraucher ebenfalls auf der Tragplatte (13) angebracht ist.
7. Demonstrationsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (13) zweiteilig ausgebildet ist und auf dem einen Plattenteil das Brennstoffzellen-31ockheizkraftverk und auf dem anderen Plattenteil der Heizungskreάslauf und der/die Heizkörper angebracht sind.
8. Demonstrationsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Tiagplattenteile auf separa- ten mobilen Trägergesteller befestigt sind.
9. Demonstrationsanlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Tragplattenteile an ihren benachbarten senkrechten Stirnseiten gelenkig verbunden und zusammenklappbar sind.
10. Demonstrationsanlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Heizkörper (11) auf der den Bauteilen des Brennstoifzellen-Blockheizkraft- werks gegenüberliegenden Rickseite der Tragplatte (13) angeordnet sind.
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- 2001-02-16 DE DE20103228U patent/DE20103228U1/de not_active Expired - Lifetime
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| WO2022093069A1 (ru) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский центр "ТОПАЗ" (ООО "НИЦ "ТОПАЗ") | Устройство для изучения структуры и принципа действия твердооксидного топливного элемента |
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