燃料电池加热系统技术方案

本公开涉及一种燃料电池加热和发电系统。在一个实施例中，燃料电池加热系统包括燃料电池；构造成用来储存由产生于燃料电池的热量加热的液体的储存罐；安装在需要供热的空间内的辐射单元；将储存罐连接至辐射单元的第一连接管，该第一连接管构造成使得来自储存罐的液体易于流向辐射单元；和将储存罐连接至辐射单元的第二连接管，该第二连接管构造成使得来自辐射单元的液体易于流向储存罐。

【技术实现步骤摘要】
相关申请当前的公开内容要求于2005年9月29日提交的韩国申请No.10-2005-0091633的权益，其全部内容被合并于此而引为参考。
本专利技术涉及加热系统。更具体地，本专利技术的实施例涉及特别适合于产生供加热系统使用的电能和热量的燃料电池，加热系统例如可在住宅或其它建筑物中使用。
技术介绍
作为能量源的化石燃料的使用可导致有害的环境污染物的产生。化石燃料还由于不断增加的需求而变得更加稀少，并且将变得越来越昂贵。因此，低成本和/或更环境友好的化石燃料的替代物越来越重要。这样的一种替代物是燃料电池，其可用作电源。燃料电池通常被配置为将化学能直接转换成电能。已有各种类型的燃料电池，包括但不限于，磷酸燃料电池(PAFCs)，碱性燃料电池(AFC)，质子交换膜燃料电池(PEMFCs)，熔融碳酸盐膜燃料电池(MCFCs)，固体氧化物燃料电池(SOFCs)，和直接甲醇燃料电池(DMFCs)。尽管它们的类型不同，但是这些燃料电池以类似的方式产生作用。例如，在典型的燃料电池操作过程中，电池的电化学反应产生富氢燃料和富氧空气。该燃料电池随后将化学反应之前和化学反应之后的一部分能量差转换成电能。因此在氢气和氧气提供至燃料电池时，可持续产生电能。燃料电池可被用于在宽广的多变环境和应用中产生电能。例如，-->燃料电池被用于电动汽车和其它车辆。燃料电池还可被用于向住宅和办公室提供电能。例如，家用燃料电池可用于向家用电器，家庭照明装置等提供电能。燃料电池的一个优点在于，它通过不会对环境造成有害污染物排放的方式产生有用的能量。但是，除了产生电能外，通常的燃料电池还产生作为副产物的相当数量的热量和水。尽管这些副产物不会对环境有害，但是它们通常不被利用并且仅仅是作为废物排放掉。因此，提供通过使用至少一些燃料电池的运转副产物的方式来利用燃料电池系统的优点的能力是可取的，例如低成本和环境效益。
技术实现思路
因此，本专利技术的实施例涉及这样一种系统，它利用燃料电池的发电能力的系统，同时还利用燃料电池运转的副产物，例如多余的热量和/或水。特别的，当前的优选实施例涉及燃料电池发电系统，其有效地利用产生的例如热量副产物来加热住宅、办公室或其它建筑物。本专利技术的实施例因此可使产生的污染物最少，并且同时提供低成本和环境友好的电能以及有用的热量。在一个例子中，公开了一种利用产生于电燃料电池的热量的加热系统。在所示的示例性系统中，储存罐构造成用来储存流体，例如水，该流体通过产生电能的燃料电池产生的热量加热。该系统还包括可被安装在需要热源的空间，例如住宅、办公室或其它建筑物内的辐射单元。该辐射单元构造成接收包含在储存单元内的流体，随后发散包含在该液体内的热量，以便加热周围的建筑物。在一个实施例中，第一连接管被用于将储存罐连接至辐射单元，因此允许热的流体流到辐射单元。包含在流体内的热量随后可通过辐射单元释放到被加热的空间中。一旦热量从流体中释放出来，该流体-->通过第二连接管返回至储存罐，在那里它可被燃料电池再次加热。因此，当热量在散热器中从流体释放出来后，该液体返回至储存罐，通过燃料电池的运转再次加热，并且返回至散热器。在一个实施例中，液体的循环通过泵，或者类似的机械装置来提供。在所示的实施例中，散热器的热量释放速率可通过调节流体流向散热器的速率来控制。较低的流体流速将导致较少的热量辐射，而较高的流速将导致更多的热量辐射。在一个可选的实施例中，提供至流体的热量可通过在系统内并入第二个热源来增加。在另一个可选的实施例中，多余的热量可通过辅助辐射装置而从系统中释放。因此，本专利技术的实施例提供了可被用作低成本和环境安全的电源的燃料电池系统。此外，该系统利用发电的副产物-即，水和/或热量-以提供对建筑物例如住宅或办公室的有用的热源。通过在下面结合附图对本专利技术的详细说明，本专利技术的上述以及其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显。附图说明被包括用来提供对本专利技术的进一步理解并且并入以及构成该说明书一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且这些附图与说明书一起用于解释本专利技术的原理，其中附图为：图1和2是根据本专利技术第一示例性实施例的燃料电池加热和发电系统的示意图；图3是管道布置图，示出了根据本专利技术示例性实施例的燃料电池加热和发电系统的燃料电池和储存罐；图4是平面图，示出了根据本专利技术示例性实施例的燃料电池加热和发电系统的辐射单元的敷设；图5是管道布置图，示出了根据本专利技术另一示例性实施例的燃料-->电池加热和发电系统的可选的辅助辐射单元的使用；图6是根据本专利技术第二示例性实施例的燃料电池加热和发电系统的示意图。具体实施方式现在将参照公开在附图中的本专利技术相关细节的一些示例性实施例。首先参照图1，示出了根据本专利技术第一示例性实施例的燃料电池加热和发电系统的示意图。图1的示例性系统包括燃料电池100和用于储存流体的储存罐200。储存在储存罐200中的流体通过燃料电池100的运转来加热。例如，流体可通过在提供给燃料电池100的燃料和氧气之间的电化学反应过程中产生和释放的热能来加热。该流体可以是例如适当的液体，例如水，但是其它任何能够保持住热量的适当流体物质(液体或气体)都可以使用。根据该系统的特定需要，储存罐200还可由保温材料覆盖，以便隔绝容纳于其中的被加热流体，并且进一步提高系统的效率。图1的示例性系统还包括辐射单元300。该辐射单元300构造成收集和释放包含在流经其中的流体的热量，并且可以本领域技术人员知道的多种方式之一来实现。辐射单元300可位于例如住宅或其它建筑物或位置的地板内，或提供热量的位置。图1的系统包括用于将储存罐200连接至辐射单元300的第一连接管400，和用于将辐射单元300回连至储存罐200的第二连接管500。第一连接管400能够使被加热的流体从储存罐200流向辐射单元300，热量在那里从流体释放到建筑物中。一旦热量被释放后，第二连接管500使流体从辐射单元300回流至储存罐200，以使得它可被再次加热。该过程可持续以便向建筑物持续地供热。在该示例性实施例中，燃料电池100配置为可持续地产生电能，同时氢气和氧气供应到其中。燃料电池100还配置为产生作为副产物-->的热量和水。燃料电池100可以是各种类型的燃料电池之一，其包括但不限于磷酸燃料电池(PAFC)，碱性燃料电池(AFC)，质子交换膜燃料电池(PEMFC)，熔融碳酸盐膜燃料电池(MCFC)，固体氧化物燃料电池(SOFC)，和直接甲醇燃料电池(DMFC)，或者它们的组合。图1系统的燃料电池100可位于各个位置，包括仓库或者住宅或其它建筑物的地下室。如图2所示，示例性实施例的燃料电池100包括叠堆(stack)110。该叠堆100包括阳极111和阴极112，用于通过提供至阳极111的氢气和提供至阴极112的氧气之间的电化学放热反应来产生电能。该电化学放热反应还产生了作为副产物的热量和水。该示例性燃料电池100还包括用于从富氢燃料中精制氢气的重整器120。重整器120被配置为向叠堆110的阳极111供应精制的氢气。燃料电池100还包括用于向重整器120提供富氢燃料的燃料供应单元130，用于向重整器120和叠堆110的阴极112提供空气的空气供应单元140：和用于将产生于叠堆110的电能转换成商业电源的电能输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池加热系统，该系统包括：燃料电池；储存罐，构造成用来储存由产生于所述燃料电池的热量加热的液体；安装在需要供热的空间内的辐射单元；将所述储存罐连接至所述辐射单元的第一连接管，该第一连接管构造成使得被加 热液体易于从所述储存罐流到所述辐射单元；和将所述储存罐连接至所述辐射单元的第二连接管，该第二连接管构造成使得液体易于从所述辐射单元流到所述储存罐。

【技术特征摘要】
KR 2005-9-29 10-2005-00916331.一种燃料电池加热系统，该系统包括：燃料电池；储存罐，构造成用来储存由产生于所述燃料电池的热量加热的液体；安装在需要供热的空间内的辐射单元；将所述储存罐连接至所述辐射单元的第一连接管，该第一连接管构造成使得被加热液体易于从所述储存罐流到所述辐射单元；和将所述储存罐连接至所述辐射单元的第二连接管，该第二连接管构造成使得液体易于从所述辐射单元流到所述储存罐。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述辐射单元安装在住宅或其它建筑物的地板内部。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述辐射单元形成为具有弯曲的形状。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述弯曲形状为交替弯曲的形式。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述辐射单元安装在住宅或其它建筑物的内部空间中。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述辐射...

【专利技术属性】
技术研发人员：许成根，金泰元，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]