[实用新型]一种燃料电池建筑发电供暖系统

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种建筑能源设置系统，特别是涉及一种燃料电池建筑发电供暖系统。

背景技术

目前，随着我国城市化的建设，城市居民的生活水平不断提高，舒适的生活环境已然成为北方城镇人们生活水平和工作的需要，尤其在室外温度低于室内温度，室外的冷空气进入房间，使人们感受到寒冷的袭击，为了维持室内所需的空气温度，必须向室内供给相应的热量。我国建筑供热采暖多采用热电联产或区域锅炉为热源的集中供热。所谓集中供热是指由集中热源所产生的蒸气、热水，通过管网供给需要采暖所需热量的方式。集中热源大部分采用煤燃烧加热水的方式循环供热，燃煤不仅大量耗能，还造成环境污染。随着中国城市化水平的快速发展，房屋建造规模越来愈大，建筑能耗在能源总消耗量中占的比列逐年上升，已从上世纪70年代末的10%上升到现在的27.6%，其中供热采暖消耗的能源占建筑耗能的60%，同时造成雾霾等环境污染，因此，节能环保的供暖方式人们一直在探索。

燃料电池技术提供了最通用的能源解决方案。燃料电池与种类繁多的供电方式——从电池到内燃机展开竞争，并应用于从家庭发电供热、移动电话充电器到汽车、通讯、电力、工业等在内的大量应用中。燃料电池使用的燃料与其他竞争技术存在明显差别。内燃机技术仅限于使用一些液体燃料，电池需要充电来补充能源，而燃料电池则可以使用能提供氢的任何能源。这为该技术开辟了巨大的潜力，使其可以直接集成到现有的天然气基础设施，加工废弃物氢的化工厂，以及自垃圾填埋场生物甲烷、甲醇等燃料，并且能量转化效率高，清洁环保。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种燃料电池建筑发电供暖系统，该系统经氢燃料电池工作发电供给建筑物内用电，同时将产生的热水，经水分流控制器分配给建筑内供暖及需用热水处，实现了节能环保充分利用能源的目的。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种燃料电池建筑发电供暖系统，所述系统包括甲醇裂解制氢燃料电池、逆变器、照明或其他家用电器、燃料电池智能控制系统、水分流控制器、暖气片、热水器等用水器具、集水器；燃料电池配有智能控制系统，燃料电池输出水的管道连接水分流控制器，水分流控制器连接暖气片、热水器等用电器具，并由水分流控制器直接经管道连接集水器，集水器上设有溢流装置，溢流装置与下水道相连通，集水器也连接其他用水设备；燃料电池输出电路连接有逆变器，逆变器出输出电连接照明或其他家用电器，电堆发电系统由供氧回路、供氢回路、除氢回路、散热回路、电堆总成及控制系统构成。

所述的一种燃料电池建筑发电供暖系统，所述燃料电池为电化学反应方式采用甲醇裂解制氢发电。

所述的一种燃料电池建筑发电供暖系统，所述燃料电池电堆输出功率额定50kW，最大输出100kW；额定工作点电压0.73V-0.60V。

所述的一种燃料电池建筑发电供暖系统，所述系统工作压力0.5 bar；热输出20.32kW-51.22kW。

所述的一种燃料电池建筑发电供暖系统，所述电堆50kW，峰值100kW；氮气舱2bar循环加压；电堆反应温度70℃-80℃。

本实用新型的优点与效果是：

本实用新型选用一种不经过燃烧直接以电化学反应方式将燃料的化学能转变为电能的发电装置，配合其他设备技术专用于建筑内电能和热能适用的配套应用，是一项高效率利用能源而又无污染的综合技术，总体热效率可达 80%以上。燃料电池几乎不排放NO_x及SO_x ，温室气体CO₂的排放量也比火力发电减少40%~60%，减轻了对大气的污染；没有传动部件，工作时噪声极低，因而可直接设在建筑用户使用；系统更加安全可靠，不会因传动部件失灵而引发恶性事故。

附图说明

图1为本实用新型燃料电池发电原理示意图；

图2为本实用新型燃料电池建筑发电供暖系统图；

图3为本实用新型系统工作原理图；

图4为本实用新型电堆发电系统图；

图5为本实用新型直流逆变交流原理图。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例，对本实用新型作进一步详述。