[发明专利]一种无碳排放的建筑综合能源及舒适环境的系统以及实现方法

权利要求书

1.一种无碳排放的建筑综合能源及舒适环境的系统，其特征在于：其包括光伏电池，所述光伏电池通过DC-AC逆变器连接建筑的电网，所述光伏电池还通过DC-DC变换器连接水电解制氢系统，所述水电解制氢系统连接燃料电池系统，所述燃料电池系统通过DC-AC逆变器连接建筑的电网，所述燃料电池系统还与液氨催化制氢补能系统连接，所述水电解制氢系统还与储热水箱连接。

2.根据权利要求1所述的一种无碳排放的建筑综合能源及舒适环境的系统，其特征在于：所述水电解制氢系统包括电解槽，所述电解槽连接DC-DC变换器，所述电解槽还依次与电解槽水-水热交换器、电解槽供水水泵、电解槽水箱连接，所述电解槽还通过氧气除湿器、氧气压缩机连接氧气瓶，所述电解槽还通过氢气除湿器、氢气压缩机连接氢气瓶，所述电解槽水-水热交换器还连接储热水箱。

3.根据权利要求2所述的一种无碳排放的建筑综合能源及舒适环境的系统，其特征在于：所述液氨催化制氢补能系统包括液氨罐、液氨泵、液氨汽化器、氨气换热器、燃烧器、氨催化反应器、氨气吸附过滤装置。

4.根据权利要求3所述的一种无碳排放的建筑综合能源及舒适环境的系统，其特征在于：所述燃料电池系统包括燃料电池堆，所述燃料电池堆依次连接空气增湿器、鼓风机、空气过滤器，所述燃料电池堆还连接氢气增湿器，所述氢气增湿器还通过氢气输入管分别与水电解制氢系统和液氨催化制氢补能系统的氢气输出管连接，所述燃料电池堆还连接DC-AC逆变器。

5.根据权利要求4所述的一种无碳排放的建筑综合能源及舒适环境的系统，其特征在于：所述氢气增湿器还依次连接有电堆水-水热交换器、电堆冷却水泵和电堆水箱，所述电堆水-水热交换器通过热水泵连接电解槽水-水热交换器。

6.根据权利要求5所述的一种无碳排放的建筑综合能源及舒适环境的系统，其特征在于：所述燃料电池堆还连接燃烧器。

7.基于权利要求1-6所述系统的一种无碳排放的建筑综合能源及舒适环境的实现方法，其特征在于：其包括以下模式：白天模式、夜晚模式和室内模式。

8.根据权利要求7所述的一种无碳排放的建筑综合能源及舒适环境的实现方法，其特征在于：所述白天模式，其包括以下步骤：

步骤1-1、通过光伏电池和DC-AC逆变器将太阳能转换成交流电输出至建筑的电网，用于供应建筑白天的能耗；

步骤1-2、通过光伏电池和DC-DC变换器将太阳能转换成直流电输出至水电解制氢系统，水电解制氢系统产生氢气和氧气，氢气和氧气被分别压缩到氢气瓶和氧气瓶中存储；

步骤1-3、液氨催化制氢补能系统产生富氢混合气，富氢混合气输入燃料电池系统，燃料电池系统和DC-AC逆变器将交流电输出至建筑的电网，用于补充建筑白天的能耗。

9.根据权利要求7所述的一种无碳排放的建筑综合能源及舒适环境的实现方法，其特征在于：所述夜晚模式，其包括以下步骤：

步骤2-1、将氢气瓶中的氢气输入燃料电池系统，燃料电池系统和DC-AC逆变器将交流电输出至建筑的电网，用于供应建筑夜晚的能耗；

步骤2-2、液氨催化制氢补能系统产生富氢混合气，富氢混合气输入燃料电池系统，燃料电池系统和DC-AC逆变器将交流电输出至建筑的电网，用于补充建筑夜晚的能耗。

10.根据权利要求7所述的一种无碳排放的建筑综合能源及舒适环境的实现方法，其特征在于：所述室内模式，其包括以下部分：

1、如果监测到氧气浓度偏低或二氧化碳浓度偏高时，则将氧气瓶中的氧气混入到被中央空调系统净化过的空气中，并与上述空气一同送入到房间内；

2、将储热水箱中的热水用于建筑所需的生活热水和冬季供暖；

3、将液氨催化制氢补能系统中的冷量由中央空调系统输入室内，用于房间供冷。