[发明专利]一种船载热泵空调系统及制热制冷方法

摘要

本发明公开了一种船载热泵空调系统，包括压缩机、四通换向阀、船舱内换热器、节流阀、船舱外换热器、甲醇水储存容器、至少两个输送泵、至少两套甲醇水重整制氢发电模组、电力转换系统、船舶推进系统及空气余气混合器；甲醇水重整制氢发电模组整合有重整器及燃料电池，重整器产生的高温余气，排向空气余气混合器或外界；空气余气混合器用于将外界空气与高温余气混合成中温混合气体，输向船舱外换热器；燃料电池用于氢气与氧气发生电化学反应，产生电能输出；电力转换系统用于将燃料电池输出的电能转换为负载所需求的电，为压缩机、输送泵及船舶推进系统供电。本发明在制热工况下，室外空气低于‑5℃时，仍能正常高效工作，且蒸发器不会结霜。

主权项

一种船载热泵空调系统，其特征在于：包括压缩机、四通换向阀、船舱内换热器、节流阀、船舱外换热器、甲醇水储存容器、至少两个输送泵、至少两套甲醇水重整制氢发电模组、电力转换系统、船舶推进系统及空气余气混合器，所述甲醇水重整制氢发电模组与输送泵的数量相匹配；所述压缩机、四通换向阀、船舱内换热器、节流阀与船舱外换热器之间形成热泵空调系统的工质输送回路；所述甲醇水储存容器储存有液态的甲醇水原料；所述输送泵用于将甲醇水储存容器中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢发电模组的重整器；所述甲醇水重整制氢发电模组整合有重整器及燃料电池，所述重整器设有重整室、氢气纯化装置、燃烧腔及排气囱口，所述重整室用于甲醇与水蒸汽发生重整制氢反应制得氢气和二氧化碳的混合气体，所述氢气纯化装置用于分离出制得的氢气，该氢气输向燃料电池，所述燃烧腔用于部分制得的氢气与外界空气中的氧气燃烧，为重整器的运行提供热量；所述氢气纯化装置分离之后的二氧化碳、燃烧腔内氢气氧气燃烧产生的水汽以及外界空气中的未燃烧气体混合成高温余气，从排气囱口排向空气余气混合器或外界，所述排气囱口与空气余气混合器之间设有换向阀，在制热工况状态下，从排气囱口排出的高温余气经换向阀后排向空气余气混合器，在制冷工况状态下，从排气囱口排出的高温余气经换向阀后排向外界；所述空气余气混合器用于将外界空气与高温余气混合成中温混合气体，输向船舱外换热器；所述燃料电池用于氢气与空气中的氧气发生电化学反应，产生电能输出；所述电力转换系统用于将燃料电池输出的电能转换为负载所需求的电，为压缩机、输送泵及船舶推进系统供电。