WO2014086550A1 - Brennstoffzellenanordnung und verfahren zum betrieb der brennstoffzellenanordnung - Google Patents

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Andreas Buchner
Stefan Haase
Martin Scherrer
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Definitions

  • the present invention relates to a Brennstoffzeiienan emblem, in particular for a motor vehicle, and a method for operating the Brennstoffzeiienan slogan.
  • Fuel cell assemblies are used in motor vehicles to generate electrical energy.
  • the electrical energy is used i.a. for driving the motor vehicle.
  • Hydrogen is needed to operate the fuel cell.
  • the storage of hydrogen in liquid or gaseous form is complicated and risky.
  • carrier fluids may be used to attach the hydrogen.
  • the carrier liquids with the stored hydrogen can be stored in simple tanks and fueled like conventional fuels.
  • the hydrogenated carrier liquid must be heated to a certain temperature so as to allow the hydrogen to separate from the carrier liquid.
  • the hydrogen-enriched carrier liquid should be heated as energy-efficiently and reliably as possible.
  • the object is achieved by the independent claims.
  • the subclaims each have advantageous embodiments of the invention the subject.
  • the object is achieved by a fuel cell assembly, comprising a tank, a separation device, a fuel cell and a heating arrangement.
  • the tank serves to receive a hydrogen-containing carrier liquid.
  • carbazole is used as the carrier liquid.
  • hydrogen can be separated from the carrier liquid.
  • electrical energy is generated by means of the hydrogen and ambient air.
  • the electrical energy is used in particular for driving a motor vehicle.
  • the heating arrangement serves to heat the carrier liquid, in particular to 150 ° to 250 °, so that separation of the hydrogen is possible in the separating device.
  • the carrier liquid can be heated up very efficiently and quickly by means of the heating arrangement, in particular during a cold start.
  • the heating arrangement on three heat exchangers, which can be used in the invention either individually or in combination with each other.
  • the first heat exchanger uses the hot carrier liquid, which has already released the hydrogen.
  • the heat of a carrier liquid return line is used to heat the carrier liquid coming from the tank, which is still mixed with hydrogen.
  • a second heat exchanger is provided. This second heat exchanger uses waste heat from the fuel cell.
  • a third heat exchanger is provided. In the third heat exchanger, the heat of a compressed intake air is used for heating the carrier liquid. For operation of the fuel cell ambient air is compressed. This creates heat.
  • the heat can either be taken directly from the compressor or the heat is taken from the compressed intake air.
  • the fuel cell arrangement according to the invention either only one of the three heat exchangers, two of the three heat exchangers or all three heat exchangers are used. Depending on the temperature of the carrier liquid, the fuel cell and the compressed intake air, the order of the three heat exchangers for heating the carrier liquid is selected. By appropriate lines and valves in the fuel cell assembly, the heat exchangers can be used in different order.
  • an electric heater is provided. With the electric heater, the carrier liquid can be further heated before the separation device.
  • the electric heating device is arranged in particular after the heat exchangers and before the separation device. If the heat exchangers used do not allow adequate heating of the carrier liquid mixed with hydrogen, further heating with the electric heating device can take place before the separating device.
  • the carrier liquid return leads in particular from the separation device to a collecting container. Between the separating device and the collecting container, the carrier liquid return line can be diverted into the first heat exchanger.
  • the first heat exchanger is preferably arranged in front of the second and / or third heat exchanger, so that first the heat from the carrier liquid return line is used and then, if a second or third heat exchanger is installed, the heat of the fuel cell or the intake air is used.
  • a fourth heat exchanger is provided.
  • the fourth heat exchanger also uses the heat of the carrier liquid return line.
  • the fourth heat exchanger is arranged after the second and / or third heat exchanger. This can be at a correspondingly high Temperature in the carrier liquid return line whose temperature is still used after the second or third heat exchanger.
  • the second heat exchanger is in particular integrated directly into the fuel cell. This means that in the second heat exchanger, the hydrogenated carrier liquid is passed through the fuel cell.
  • the invention further comprises a method for operating the fuel cell arrangement with the following steps:
  • the hydrogen-displaced carrier liquid is heated with the waste heat of the fuel cell (second heat exchanger) and / or with the compressed intake air (third heat exchanger).
  • the heat of the carrier liquid return line can be used for additional heating, the so-called preheating or reheating:
  • a "preheating" of the carrier fluid mixed with hydrogen can take place.
  • the preheating and reheating can take place with a correspondingly interconnected heat exchanger (first heat exchanger) or with two separate heat exchangers (first and fourth heat exchanger).
  • the carrier liquid used is preferably carbazole.
  • the following operating strategy is provided for the method: First, a closing of a shut-off throttle valve and an operation takes place the compressor for the intake air with high load.
  • the intake air is heated to over 100 °.
  • the cooling circuit heats up the cooling water and a charge air cooler reduces the temperature to 90 ° C.
  • the membrane of the fuel cell is loaded with hot air within the operating limits.
  • the hot intake air leads to a rapid heating of the membrane and to transport away the water of reaction and to prevent the formation of frost water.
  • the waste heat from the intercooler is used to heat the fuel cell and the vehicle. Furthermore, the waste heat is also used for preheating the high-voltage battery for preheating the interior, for preheating cooling circuits for the electric motor and / or the power electronics.
  • An additional compressor power is used as a load extraction of the fuel cell to avoid a heating resistor.
  • Figure 1 is a schematic view of an inventive
  • Fuel cell assembly according to one embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a fuel cell arrangement 1 according to one exemplary embodiment.
  • the fuel cell assembly 1 is used in a motor vehicle.
  • the fuel cell assembly 1 comprises a fuel cell 2, a separation device 3, a tank 4 and a collecting container 5.
  • a carrier liquid mixed with hydrogen.
  • the carrier liquid is heated along a feed line 8 and reaches the deposition device 3 at about 200 ° C.
  • hydrogen is separated from the carrier liquid and fed to the fuel cell 2 via a hydrogen line 7.
  • a carrier liquid return line 6 the carrier liquid, the hydrogen was withdrawn, derived from the separator 3 into the collecting container 5.
  • a first heat exchanger 11 uses the heat in the carrier liquid return line 6 for heating the carrier liquid mixed with hydrogen in the supply line 8.
  • a second heat exchanger 12 is integrated into the fuel cell 2. In the second heat exchanger 12, the hydrogen-added carrier liquid is passed through the fuel cell 2 and thus heated.
  • a third heat exchanger 13 uses a compressed intake air or the waste heat of a corresponding compressor. In a fourth heat exchanger 14, in turn, the heat in the carrier liquid return line 6 is used for heating. By means of an electric heater 15, a heating of the carrier liquid mixed with hydrogen takes place using electrical energy.
  • the four heat exchangers 11 to 14 and the electric heater 15 may be used individually or in combination with each other. At least the first heat exchanger 11, the second heat exchanger 12 or the third heat exchanger 13 is used according to the invention.
  • the order of the first heat exchanger 11, the second heat exchanger 12 and the third heat exchanger 13 is arbitrary and ultimately dependent on the heat in the carrier liquid return line 6, in the fuel cell 2 and in the intake air.
  • the order shown in Figure 1 is selected.
  • the first heat exchanger 11 may be used, in which the supply line 8 and the carrier liquid return line 6 is regulated by corresponding valves and control members.
  • the first heat exchanger 11 is used.
  • the fourth heat exchanger 14 is then used alternatively or additionally to the first heat exchanger 11.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffzellenanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Tank zur Aufnahme einer mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit, eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden von Wasserstoff aus der Trägerflüssigkeit, eine Brennstoffzelle zum Erzeugen elektrischer Energie aus dem Wasserstoff, und eine Heizanordnung zum Erwärmen der mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit, wobei die Heizanordnung einen ersten Wärmetauscher zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit mit einer Trägerflüssigkeitsrückleitung, und/oder einen zweiten Wärmetauscher zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit mit der Abwärme der Brennstoffzelle, und/oder einen dritten Wärmetauscher zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit mit einer komprimierten Ansaugluft, umfasst.

Description

Brennstoffzeiienanordnung und Verfahren zum Betrieb der Brennstoffzeiienanordnung Beschreibung
Vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoffzeiienanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und ein Verfahren zum Betrieb der Brennstoffzeiienanordnung.
Brennstoffzellenanordnungen werden in Kraftfahrzeugen zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt. Die elektrische Energie dient u.a. zum Antrieb des Kraftfahrzeugs. Zum Betrieb der Brennstoffzelle wird Wasserstoff benötigt. Die Speicherung des Wasserstoffes in flüssiger oder gasförmiger Form ist aufwendig und risikoreich. Als Alternative können Trägerflüssigkeiten verwendet werden, um den Wasserstoff anzulagern. Die Trägerflüssigkeiten mit dem angelagerten Wasserstoff können in einfachen Tanks gespeichert und wie herkömmliche Kraftstoffe getankt werden. Die mit Wasserstoff versetzte Trägerflüssigkeit muss auf eine bestimmte Temperatur erwärmt werden, um so ein Abscheiden des Wasserstoffes von der Trägerflüssigkeit zu ermöglichen.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, eine Brennstoffzeiienanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, anzugeben, die bei kostengünstiger Herstellung und sicherem Betrieb eine möglichst effiziente Nutzung des Wasserstoffs ermöglicht. Insbesondere soll möglichst energieeffizient und betriebssicher die mit Wasserstoff angereicherte Trägerflüssigkeit erwärmt werden. Des Weiteren ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb der Brennstoffzeiienanordnung anzugeben. Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche haben jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Gegenstand. Somit wird die Aufgabe gelöst durch eine Brennstoffzellenanordnung, umfassend einen Tank, eine Abscheidevorrichtung, eine Brennstoffzelle und eine Heizanordnung. Der Tank dient zur Aufnahme einer mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit. Insbesondere wird als Trägerflüssigkeit Carbazol verwendet. Mittels der Abscheidevorrichtung kann Wasserstoff aus der Trägerflüssigkeit abgeschieden werden. In der Brennstoffzelle wird mittels des Wasserstoffes und Umgebungsluft elektrische Energie erzeugt. Die elektrische Energie wird insbesondere zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges verwendet. Die Heizanordnung dient zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit, insbesondere auf 150° bis 250°, so dass in der Abscheidevorrichtung ein Abscheiden des Wasserstoffes möglich ist. In der erfindungsgemäßen Brennstoffzellenanordnung kann mittels der Heizanordnung die Trägerflüssigkeit, insbesondere bei einem Kaltstart, sehr effizient und schnell aufgewärmt werden. Hierzu weist die Heizanordnung drei Wärmetauscher auf, die im Rahmen der Erfindung entweder einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden können. Der erste Wärmetauscher nutzt die heiße Trägerflüssigkeit, die den Wasserstoff bereits abgegeben hat. Im ersten Wärmetauscher wird somit die Wärme einer Trägerflüssigkeitsrückleitung genutzt, um die aus dem Tank kommende Trägerfiüssigkeit, welche noch mit Wasserstoff versetzt ist, zu erwärmen. Zusätzlich oder alternativ ist ein zweiter Wärmetauscher vorgesehen. Dieser zweite Wärmetauscher nutzt eine Abwärme der Brennstoffzelle. Zusätzlich oder alternativ ist ein dritter Wärmetauscher vorgesehen. Im dritten Wärmetauscher wird die Wärme einer komprimierten Ansaugluft zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit genutzt. Zum Betrieb der Brennstoffzelle wird Umgebungsluft komprimiert. Dabei entsteht Wärme. Im dritten Wärmetauscher kann die Wärme entweder von dem Kompressor direkt abgenommen werden oder es wird die Wärme aus der komprimierten Ansaugluft entnommen. In der erfindungsgemäßen Brennstoffzellenanordnung kann entweder nur einer der drei Wärmetauscher, zwei der drei Wärmetauscher oder alle drei Wärmetauscher genutzt werden. Je nach Temperatur der Trägerflüssigkeit, der Brennstoffzelle und der komprimierten Ansaugluft, wird die Reihenfolge der drei Wärmetauscher zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit gewählt. Durch entsprechende Leitungen und Ventile in der Brennstoffzellenanordnung können die Wärmetauscher in unterschiedlicher Reihenfolge genutzt werden.
Bevorzugt ist eine elektrische Heizvorrichtung vorgesehen. Mit der elektrischen Heizvorrichtung kann die Trägerflüssigkeit vor der Abscheidevorrichtung weiter erwärmt werden. Die elektrische Heizvorrichtung ist insbesondere nach den Wärmetauschern und vor der Abscheidevorrichtung angeordnet. Sollten die verwendeten Wärmetauscher keine ausreichende Erwärmung der mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit ermöglichen, so kann vor der Abscheidevorrichtung ein weiteres Erwärmen mit der elektrischen Heizvorrichtung erfolgen.
Die Trägerflüssigkeitsrückleitung führt insbesondere von der Abscheidevorrichtung zu einem Auffangbehälter. Zwischen der Abscheidevorrichtung und dem Auffangbehälter kann die Trägerflüssigkeitsrückleitung in den ersten Wärmetauscher umgeleitet werden.
Der erste Wärmetauscher ist bevorzugt vor dem zweiten und/oder dritten Wärmetauscher angeordnet, so dass zunächst die Wärme aus der Trägerflüssigkeitsrückleitung genutzt wird und anschließend, wenn ein zweiter oder dritter Wärmetauscher verbaut ist, die Wärme der Brennstoffzelle oder der Ansaugluft genutzt wird.
Bevorzugt ist ein vierter Wärmetauscher vorgesehen. Der vierte Wärmetauscher nutzt ebenfalls die Wärme der Trägerflüssigkeitsrückleitung. Der vierte Wärmetauscher ist nach dem zweiten und/oder dritten Wärmetauscher angeordnet. Dadurch kann bei einer entsprechend hohen Temperatur in der Trägerflüssigkeitsrückleitung dessen Temperatur auch noch nach dem zweiten oder dritten Wärmetauscher genutzt werden.
Anstatt der Verwendung eines vierten Wärmetauschers ist es auch möglich, durch entsprechende Ventile und Leitungen, den ersten Wärmetauscher wahlweise vor oder nach dem zweiten bzw. dritten Wärmetauscher zu nutzen.
Der zweite Wärmetauscher ist insbesondere direkt in die Brennstoffzelle integriert. Dies bedeutet, dass im zweiten Wärmetauscher die mit Wasserstoff versetzte Trägerflüssigkeit durch die Brennstoffzelle hindurchgeleitet wird.
Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Verfahren zum Betrieb der Brennstoffzellenanordnung mit den folgenden Schritten: Es erfolgt ein Erwärmen der mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit mit der Abwärme der Brennstoffzelle (zweiter Wärmetauscher) und/oder mit der komprimierten Ansaugluft (dritter Wärmetauscher). Vor und/oder nach dieser Erwärmung kann die Wärme der Trägerflüssigkeitsrückleitung zur zusätzlichen Erwärmung, dem sogenannten Vorwärmen oder Nachwärmen, genutzt werden: So kann mittels der Trägerflüssigkeitsrückleitung ein„Vorwärmen" der mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit erfolgen. Zusätzlich oder alternativ dazu ist ein „Nachwärmen" der mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit möglich. Das Vorwärmen und Nachwärmen kann mit einem entsprechend verschalteten Wärmetauscher (erster Wärmetauscher) oder mit zwei separaten Wärmetauschern (erster und vierter Wärmetauscher) erfolgen.
Als Trägerflüssigkeit wird bevorzugt Carbazol verwendet.
Die im Rahmen der erfindungsgemäßen Brennstoffzellenanordnung beschriebenen Unteransprüche und vorteilhaften Ausgestaltungen finden entsprechend vorteilhafte Anwendung auf das erfindungsgemäße Verfahren.
Bevorzugt ist folgende Betriebsstrategie für das Verfahren vorgesehen: Zunächst erfolgt ein Schließen eines Absperr-Drosselventils und ein Betreiben des Kompressors für die Ansaugluft mit hoher Last. Die Ansaugluft wird dabei auf über 100° erhitzt. Der Kühlkreislauf heizt das Kühlwasser auf und ein Ladeluftkühler verringert die Temperatur auf 90°C. Die Membran der Brennstoffzelle wird mit heißer Luft im Rahmen der Betriebsgrenzen belastet. Die heiße Ansaugluft führt dabei zu einem schnellen Aufheizen der Membran und zum Abtransport des Reaktionswassers sowie zur Vermeidung von Bildung von Frostwasser. Die Abwärme des Ladeluftkühlers wird zum Heizen der Brennstoffzelle und des Fahrzeuges verwendet. Des Weiteren wird die Abwärme auch zum Vorheizen der Hochvoltbatterie zum Vorheizen des Innenraums, zum Vorheizen von Kühlkreisläufen für den Elektromotor und/oder die Leistungselektronik verwendet. Eine zusätzliche Kompressorleistung wird als Lastentnahme der Brennstoffzelle verwendet, um einen Heizwiderstand zu vermeiden. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Figur. Es zeigt
Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Brennstoffzellenanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Figur 1 zeigt in schematischer Ansicht eine Brennstoffzellenanordnung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Brennstoffzellenanordnung 1 wird in einem Kraftfahrzeug verwendet. Die Brennstoffzellenanordnung 1 umfasst eine Brennstoffzelle 2, eine Abscheidevorrichtung 3, einen Tank 4 und einen Auffangbehälter 5. In dem Tank 4 befindet sich eine mit Wasserstoff versetzte Trägerflüssigkeit. Die Trägerflüssigkeit wird entlang einer Zuleitung 8 erwärmt und erreicht mit ca. 200°C die Abscheidevorrichtung 3. In der Abscheidevorrichtung 3 wird Wasserstoff aus der Trägerflüssigkeit abgeschieden und über eine Wasserstoffleitung 7 der Brennstoffzelle 2 zugeführt. Über eine Trägerflüssigkeitsrückleitung 6 wird die Trägerflüssigkeit, der Wasserstoff entzogen wurde, aus der Abscheidevorrichtung 3 in den Auffangbehälter 5 abgeleitet.
Entlang der Zuleitung 8, zwischen dem Tank 4 und der Abscheidevorrichtung 3 sind mehrere Vorrichtungen zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit vorgesehen: Ein erster Wärmetauscher 11 nutzt die Wärme in der Trägerflüssigkeitsrückleitung 6 zum Erwärmen der mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit in der Zuleitung 8. Ein zweiter Wärmetauscher 12 ist in die Brennstoffzelle 2 integriert. In dem zweiten Wärmetauscher 12 wird die mit Wasserstoff versetzte Trägerflüssigkeit durch die Brennstoffzelle 2 hindurchgeleitet und somit erwärmt. Ein dritter Wärmetauscher 13 nutzt eine komprimierte Ansaugluft bzw. die Abwärme eines entsprechenden Kompressors. In einem vierten Wärmetauscher 14 wird wiederum die Wärme in der Trägerflüssigkeitsrückleitung 6 zum Erwärmen genutzt. Mittels einer elektrischen Heizvorrichtung 15 erfolgt ein Erwärmen der mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit unter Nutzung elektrischer Energie.
Die vier Wärmetauscher 11 bis 14 sowie die elektrische Heizvorrichtung 15 können einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden. Zumindest der erste Wärmetauscher 11 , der zweite Wärmetauscher 12 oder der dritte Wärmetauscher 13 wird erfindungsgemäß angewendet.
Die Reihenfolge des ersten Wärmetauschers 11 , des zweiten Wärmetauschers 12 und des dritten Wärmetauschers 13 ist beliebig und letztendlich abhängig von der Wärme in der Trägerflüssigkeitsrückleitung 6, in der Brennstoffzelle 2 und in der Ansaugluft. Bevorzugt wird die in Figur 1 dargestellte Reihenfolge gewählt.
Anstatt einer Verwendung des vierten Wärmetauschers 14 kann der erste Wärmetauscher 11 verwendet werden, in dem die Zuleitung 8 und die Trägerflüssigkeitsrückleitung 6 durch entsprechende Ventile und Steuerorgane reguliert wird. Insbesondere wird bei einem Startvorgang der Brennstoffzellenanordnung 1 zunächst der erste Wärmetauscher 11 genutzt. Bei einer entsprechend hohen Temperatur in der Trägerflüssigkeitsrückleitung 6 wird dann alternativ oder zusätzlich zum ersten Wärmetauscher 11 der vierte Wärmetauscher 14 genutzt.
Bezugszeichenliste
1 Brennstoffzellenanordnung
2 Brennstoffzelle
3 Abscheidevorrichtung
4 Tank
5 Auffangbehälter
6 Trägerflüssigkeitsrückleitung
7 Wasserstoffleitung
8 Zuleitung
1 1 erster Wärmetauscher
12 zweiter Wärmetauscher
13 dritter Wärmetauscher
14 vierter Wärmetauscher
15 elektrische Heizvorrichtung

Claims

Patentansprüche
Brennstoffzellenanordnung (1 ), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend
einen Tank (4) zur Aufnahme einer mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit,
eine Abscheidevorrichtung (3) zum Abscheiden von Wasserstoff aus der Trägerflüssigkeit,
eine Brennstoffzelle (2) zum Erzeugen elektrischer Energie aus dem Wasserstoff, und
eine Heizanordnung zum Erwärmen der mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit, wobei die Heizanordnung
• einen ersten Wärmetauscher (11 ) zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit mit einer Trägerflüssigkeitsrückleitung (6), und/oder
• einen zweiten Wärmetauscher (12) zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit mit der Abwärme der Brennstoffzelle (2), und/oder
• einen dritten Wärmetauscher (13) zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit mit einer komprimierten Ansaugluft, umfasst.
Brennstoffzellenanordnung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine elektrische Heizvorrichtung ( 5) zum Erwärmen der mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit.
Brennstoffzellenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizvorrichtung (15) zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit nach dem ersten, zweiten und dritten Wärmetauscher (11 , 12, 13) angeordnet ist. Brennstoffzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerflüssigkeitsrückleitung (6) die Trägerflüssigkeit nach dem Abscheiden von der Abscheidevorrichtung (3) zu einem Auffangbehälter (5) leitet.
Brennstoffzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wärmetauscher (11 ) zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit vor dem zweiten Wärmetauscher (12) und/oder vor dem dritten Wärmetauscher (13) angeordnet ist.
Brennstoffzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen vierten Wärmetauscher (14) zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit mit der Trägerflüssigkeitsrückleitung (6), wobei der vierte Wärmetauscher (14) zum Erwärmen der Trägerflüssigkeit nach dem zweiten Wärmetauscher (12) und/oder nach dem dritten Wärmetauscher (13) angeordnet ist.
Brennstoffzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wärmetauscher (12) in die Brennstoffzelle (2) integriert ist, so dass im zweiten Wärmetauscher (12) die Trägerflüssigkeit durch die Brennstoffzelle (2) hindurchgeleitet wird.
Verfahren zum Betrieb einer Brennstoffzellenanordnung (1 ), umfassend die folgenden Schritte:
Erwärmen einer mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit mit der Abwärme einer Brennstoffzelle (2), und/oder mit einer komprimierten Ansaugluft, und
Vorwärmen der mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit mit einer Trägerflüssigkeitsrückleitung (6) vor dem Erwärmen mit der Abwärme der Brennstoffzelle (2) und/oder vor dem Erwärmen mit der komprimierten Ansaugluft, und/oder
Nachwärmen der mit Wasserstoff versetzten Trägerflüssigkeit mit der Trägerflüssigkeitsrückleitung (6) nach dem Erwärmen mit der Abwärme der Brennstoffzelle (2) und/oder nach dem Erwärmen mit der komprimierten Ansaugluft.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägerflüssigkeit Carbazol verwendet wird.
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