[实用新型]一种燃料电池家用热电联供装置

说明书

本实用新型公开了一种燃料电池家用热电联供装置，包括储氢系统、去离子器、膨胀水壶、锂电池系统、空压机、燃料电池DC转换器、燃料电池反应堆、燃料电池中冷器以及散热器，储氢系统与燃料电池反应堆之间通过氢气输送管连接，空压机与燃料电池中冷器之间以及燃料电池中冷器与燃料电池反应堆之间通过空气输送管连接，散热器、去离子器、膨胀水壶以及燃料电池反应堆之间依次通过冷却液回收管连接，燃料电池反应堆与燃料电池DC转换器电连接，燃料电池DC转换器与锂电池系统电连接，燃料电池反应堆处带有大量余热的冷却液和废气通过热输出管道进入地暖铺设管路。本实用新型能源转换高效、利用率高且节能环保、无污染。

技术领域

本实用新型涉及新能源利用技术，尤其涉及一种燃料电池家用热电联供装置。

背景技术

现阶段家庭用电、冬季采暖、热水供应等主要采用电能。在工业化和城市化的现阶段，能源与环境已经成为我国经济与社会发展的主要矛盾，能源的紧缺、环境的恶化是当前人类共同面对的全球性问题，燃料电池发电技术是一种先进、清洁的发电技术，其发电机理与传统发电方式不同，其发电效率不受卡诺循环效率的限制，是一种高效的发电设备。将燃料电池作为建筑物热电联供系统的发电装置，是将高效的能源转换方式与高效的能源利用方式的综合，具有一定的研究价值，该领域的研究对提高能源利用率、改善环境质量等方面都具有重要的意义。

如公告号为CN205177938U的专利文献公开的“一种5kW家用低温固体氧化物燃料电池热电联供装置”，包括进气泵、燃料电池堆、光伏阵列、DC/AC变换器、家用负载、DC/DC变换器、蓄电池、切换开关、取暖换热器、热水换热器、尾气分离器、热水保温箱、取暖器。燃料电池堆将燃料的化学能转化为电能和热能供用户使用，电能直接给家用负载供电，热能依次通过取暖换热器、热水换热器可实现家庭取暖和家用生活热水。同时利用太阳能给家用负载供电，太阳能产生的电能给燃料电池堆辅助加热器加热，辅助启动燃料电池堆。系统配备蓄电池，确保燃料电池堆在任何时间都能顺利启动。上述方案虽然指出了热电联供装置的组成，但该装置需要被使用在家庭中，因此该装置的各部件如何定位和设置，才能保障各部件长久有效工作的同时尽量减少其占地面积，方便家庭存放，是目前普通燃料电池类热电联供装置急需解决的问题。除此之外，能源转换利用率也有待提高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种能源转换高效，能源转换利用率高且节能环保、无污染的燃料电池家用热电联供装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种燃料电池家用热电联供装置，包括储氢系统、去离子器、膨胀水壶、锂电池系统、空压机、燃料电池DC转换器、燃料电池反应堆、燃料电池中冷器以及散热器，所述储氢系统与所述燃料电池反应堆之间通过氢气输送管连接，所述空压机与所述燃料电池中冷器之间以及所述燃料电池中冷器与所述燃料电池反应堆之间通过空气输送管连接，所述散热器、去离子器、所述膨胀水壶以及所述燃料电池反应堆之间依次通过冷却液回收管连接，所述燃料电池反应堆与所述燃料电池DC转换器电连接，所述燃料电池DC转换器与所述锂电池系统电连接，所述燃料电池反应堆处带有大量余热的冷却液和废气通过热输出管道进入地暖铺设管路。

上述方案中，氢气和压缩空气在燃料电池反应堆中经过催化剂的作用发生化学反应，产生电能、带有大量余热的水和废气。产生的电能通过交直流转换，电压转换可直接连入家庭电网，用于家庭用电；带有大量余热的冷却液和废气通过热输出管道进入地暖铺设管路，进行热量交换达到冬季采暖目的，具有节能环保，无污染，高效的特点，能源转换利用率可达90%以上。

进一步地，所述散热器通过冷回收管道与地暖铺设管路的出口连接，用于回收并冷却地暖铺设管路采暖使用后的冷却液。使得冷却液能够被循环使用。