[发明专利]一种分布式制冷装置及方法

说明书

一种分布式制冷装置及方法，装置包括冰箱本体，在冰箱本体上安装有燃料电池堆，在燃料电池堆内还设置有与接水盘、水蒸发盘相连通的电堆冷却管路；本发明所需电能均由燃料电池电堆提供，同时其冷凝产物可以对燃料电池电堆进行有效地冷却，电堆运行产物和冷凝产物还能够对循环工质进行预冷；在工质循环过程中，循环工质由压缩机进入冷凝器，流入冷冻蒸发器和冷藏蒸发器，再经水蒸发盘流入压缩机进行循环，同时在电堆冷却过程中，冷凝水由接水盘流入电堆冷却回路，进一步与阴极产物汇合流入水蒸发盘，整体过程在通过冷凝产物冷却电堆保证其高效运行的同时通过冷凝产物和电池产物的蒸发预冷工质，这使得电堆及装置整体的运行效率更加高效。

技术领域

本发明涉及一种制冷装置及方法，具体涉及一种分布式制冷装置及方法。

背景技术

在生产生活过程中，低温有助于食品的保鲜及一些物品的储存，因此一些基于这些目的的制冷装置也得到越来越多的应用。冰箱、冷柜等制冷装置作为一种整体式冷藏、冷冻装置，在生活、生产和科研等方面均有广泛的用途。这一类制冷装置主要有电动机驱动压缩式、电磁振荡压缩机式、吸收式、半导体式、磁性制冷式等。这五种装置大都需要依赖于电网提供电力，这在对电网带来很大的用电压力的同时，也会因电网“限电”“停电”等问题影响其稳定运行。另外，由于制冷装置依托于固定的电力网络，其使用范围局限于某一固定区域，这使得设备在移动过程中有很大的不便，针对一些电网未能达到的区域诸如边疆、荒岛等，制冷装置也都得不到稳定便捷的使用。

燃料电池技术是一种新型发电技术，该技术可以将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能，具有高效、无污染、无噪声、可靠性高、模块化、对负载变化可以快速响应等显著优点，被认为是解决能源危机的终极方案。基于上述优点，燃料电池技术在分布式能源技术中也得到了越来越多的应用。

但是，在燃料电池运行过程中，其长时间工作会产生大量热量，其生成产物未能得到有效处理，这些问题一直影响基于燃料电池的分布式能源装置的高效稳定运行。因此，一种更加节能环保高效稳定的冷冻冷藏的装置亟待出现。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种持续稳定、高效节能、环境友好、功能丰富的分布式制冷装置及方法，通过燃料电池获得稳定的电能和并通过冷凝产物对燃料电池进行有效地冷却；在运行过程中，装置所需全部电能均由燃料电池提供，同时其冷藏室内的冷凝产物可以对燃料电池进行有效地冷却。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明包括冰箱本体以及设置在冰箱本体上的冷冻蒸发器、冷冻室、冷藏蒸发器、接水盘、冷藏室、冷凝器、压缩机和水蒸发盘；其中压缩机工质出口与冷凝器相连，压缩机工质出口还与冷冻蒸发器、冷藏蒸发器相连，工质经冷藏蒸发器后通过水蒸发盘与压缩机工质入口相连；

在冰箱本体上还安装有燃料电池堆，在燃料电池堆内还设置有入口与接水盘相连通的电堆冷却管路，燃料电池堆的阴极室出口及电堆冷却管路的出口与水蒸发盘相连。

所述的冷冻蒸发器采用铝合金复合板式蒸发器、蛇形盘管式蒸发器、光管盘式蒸发器、单侧翅片式蒸发器或翅片管式蒸发器。

所述的冷冻室为压力容器，采用不锈钢保温箱、承压保温箱或玻璃钢保温箱。

所述的冷藏蒸发器采用铝合金复合板式蒸发器、蛇形盘管式蒸发器、光管盘式蒸发器、单侧翅片式蒸发器或翅片管式蒸发器。

所述的冷藏室为压力容器，采用不锈钢保温箱、承压保温箱或玻璃钢保温箱。

所述冷凝器应是空气冷却式冷凝器应是百叶窗式冷凝器、钢丝盘管式冷凝器、内藏式冷凝器和翅片式冷凝器。

所述燃料电池堆的阴极、阳极室分别与氧化剂储存罐和燃料储存罐相连，燃料电池堆的阳极室出口与燃料储存罐相连所述的氧化剂储存罐和燃料储存罐均采用压力容器。