[发明专利]分布式水汽冷热电联供装置及方法

摘要

分布式水汽冷热电联供装置及方法，装置包括制冷制热模块、供能模块、加湿模块、用电模块和用水模块；运行电能均由燃料电池电堆提供，制热，部分循环水直接进入室外换热器，另一部分循环水进入室外换热器前先进入电池冷却回路，进一步进入室外换热器与压缩机回路换热并进行循环，能够在制热目标实现的同时冷却电堆并预热循环水，实现降低电堆温度的同时降低了压缩机的做功，提高了电堆与装置整体的运行效率；制冷，室外循环水冷却塔流出后流入部分直接进入室外换热器，另一部分进入电池冷却回路，进一步再次流入冷却塔水箱并流出进行循环，能够在制冷目标实现的同时冷却电堆，提高了电堆运行效率。

主权项

1.根据分布式水汽冷热电联供装置的分布式水汽冷热电联供方法，所述分布式水汽冷热电联供装置包括制冷制热模块(I)、供能模块(II)、加湿模块(III)、用电模块(IV)和用水模块(V)，在运行过程中，装置所需全部电能均由燃料电池提供；/n其中供能模块(II)的输电侧与各模块用电设备通过电路相连，制冷制热模块(I)的循环回路与供能模块(II)的冷却回路相连，供能模块(II)的反应产物出口与用水模块(V)相连，用水模块(V)与加湿模块(III)相连；/n所述供能模块(II)包括燃料电池电堆(12)，在燃料电池电堆(12)外侧缠绕有与制冷制热模块(I)的循环回路相连的电堆冷却回路(15)，燃料电池电堆(12)的阴极产物出口通过气液分离器(16)与用水模块(V)相连；/n所述制冷制热模块(I)包括风机盘管系统(1)，风机盘管系统(1)与室内换热器(3)通过带有节流阀(2)的回路相连，室内换热器(3)与室外换热器(7)通过带有膨胀阀(6)的压缩机(5)所在外回路相连，压缩机(5)所在内回路与压缩机(5)所在外回路通过四通换向阀(4)相连，室外换热器(7)出口与冷却塔水箱(9)通过节流阀(11)、第一三通阀(8)相连，冷却塔水箱(9)出口通过第二三通阀(10)与室外换热器(7)的入口相连，供能模块(II)的电堆冷却回路(15)的两端分别与第一三通阀(8)、第二三通阀(10)相连，且气液分离器(16)的气相出口与室外换热器(7)相连用于除霜；/n所述用水模块(V)包括与供能模块(II)的气液分离器(16)的出水口相连的保温水箱(21)，其他用水设备(22)进口与保温水箱(21)出口相连；/n所述加湿模块(III)包括与用水模块(V)的保温水箱(21)出口相连的水分配器(17)，水分配器(17)出口与湿膜材料(18)进口相连，湿膜材料(18)出口与储水槽(19)相连；/n所述用电模块(IV)包括与供能模块(II)通过电路相连的其他用电设备(20)；/n其特征在于，包括以下步骤：/nS100：电堆放电和压缩工质：将氧化剂储存罐(13)中的氧化剂、燃料储存罐(14)中的燃料分别通入燃料电池电堆(12)的阴极、阳极使电堆放电，阴极产物流入气液分离器(16)进行气液分离，阳极产物回流至燃料储存罐(14)；同时燃料电池电堆(12)放电压缩机(5)做功使制冷制热模块(I)中的循环工质流动换热；/n步骤S200：电堆供电供水和冷却电堆：燃料电池电堆(12)工作产生的电能提供给建筑中其他用电设备(20)，气液分离器(16)流出的具有一定热量的水流入保温水箱(21)对其他用水设备(22)进行供水或流入冷却塔(9)进行补水，气液分离器(16)流出的具有一定热量的气体通向室外换热器(7)以备除霜使用；同时，部分