用于高原地区的供热系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于高原地区的供热系统，包括：电解装置，配置为电解水以产生氢气；燃料电池，通过管道与所述电解装置耦接，接收所述氢气，以向用户端提供电能；余热利用装置，耦接于所述燃料电池，配置为收集所述燃料电池发电产生的余热，并将热能提供至所述用户端；电压检测单元，耦接于所述燃料电池的输出端，配置为根据所述输出端电压生成反馈信号；其中，所述电解装置还包括开关，所述开关受控于所述反馈信号，并根据有效状态的所述反馈信号控制所述电解装置停止工作，供热系统采用电

【技术实现步骤摘要】
用于高原地区的供热系统


[0001]本技术涉及能源供应
，特别涉及一种用于高原地区的供热系统。

技术介绍

[0002]我国幅员辽阔，960万平方公里的陆地上包括高原、平原、丘陵、盆地等各种地形地貌，其中，青藏、黄土、云贵、内蒙古四大高原总面积约398万平方公里，几乎占我国陆地面积的40％。
[0003]同时，我国西部边境线绝大部分都位于青藏高原之上，从喀喇昆仑山到昆仑山青藏高原西北部的阿里高原，长达7000多公里的边境线平均海拔在4000米以上，低温缺氧、人迹罕至，但为守卫我国领土，仍有部队驻扎在此。在高原严寒气候下，首先需要解决的就是营房、高性能帐篷等生活区或休息区的供暖问题，高原地区较低的氧气含量导致传统燃烧化石燃料供热的方式不仅燃烧效率低，还极易因为氧气不足使得化石燃料燃烧不充分产生一氧化氮、一氧化碳等有毒有害的气体，不仅浪费化石燃料、危害人员健康，还容易破坏青藏高原脆弱的生态环境。
[0004]因此，期待一种改进的用于高原地区的供热系统，能够解决上述问题。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种用于高原地区的供热系统，采用电
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氢
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电的转化方式，利用氢燃料电池发电余热为用户端供暖，电解水制氢时产生的氧气还可以为用户端供氧。
[0006]根据本申请的一方面，提供一种用于高原地区的供热系统，其特征在于，包括：电解装置，配置为电解水以产生氢气；燃料电池，通过管道与所述电解装置耦接，接收所述氢气，以向用户端提供电能；余热利用装置，耦接于所述燃料电池，配置为收集所述燃料电池发电产生的余热，并将热能提供至所述用户端；电压检测单元，耦接于所述燃料电池的输出端，配置为根据所述输出端电压生成反馈信号；其中，所述电解装置还包括开关，所述开关受控于所述反馈信号，并根据有效状态的所述反馈信号控制所述电解装置停止工作。
[0007]可选地，所述燃料电池输出端的电压小于预设电压时，所述电压检测单元生成有效状态的所述反馈信号。
[0008]可选地，所述余热利用装置还包括储热单元，配置为将所述燃料电池发电产生的余热集中存储。
[0009]可选地，所述电解装置选自碱性水电解装置、质子交换膜电解装置或阴离子交换膜电解装置中的任意一者。
[0010]可选地，所述燃料电池选自离子膜氢氧燃料电池、培根型燃料电池或石棉膜燃料电池中的任意一者。
[0011]可选地，所述供热系统还包括：斯特林机，所述斯特林机与所述余热利用装置耦接，接收所述余热利用装置的热能，并将所述热能转换为电能。
[0012]可选地，所述电解装置还包括氢气排出口，所述燃料电池通过管道直接耦接至所述氢气排出口。
[0013]可选地，所述电解装置还产生氧气，并将所述氧气供给至所述用户端。
[0014]可选地，所述电解装置耦接至供电系统，所述供电系统为所述电解装置提供电能，所述供电系统包括电力控制中心；所述燃料电池以及所述斯特林机还耦接至所述电力控制中心，并将其产生的电能提供至所述供电系统。
[0015]本申请提供的用于高原地区的供热系统，采用电
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氢
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电的转化过程，用供电系统提供的电力电解水生成氢气，燃料电池燃烧氢气发电为用户端和系统供电，并利用发电时产生的余热为用户端供热，同时将电解水生成的氧气提供至用户端，在解决高原地区供热难题的同时，还解决了高原地区供氧的问题。
[0016]可选地，燃料电池燃烧氢气提供的能量主要转化为电能和热能，电能被提供至用户端和供电系统，余热则为用户端提供生活用热水和供暖用热水，燃料电池提供的能量都得到了有效利用，只有很小小一部分系统损耗的能量无法得到有效利用，因此本申请提供的供热系统能够大幅提高燃料的利用率，最大限度的充分利用能源。
[0017]可选地，电解装置产生的氢气直接通过管道输送至燃料电池，不包括将氢气的储存及运输环节，保证供热系统的安全性。当燃料电池消耗氢的速度低于预设阈值时，电压检测单元产生反馈信号，控制电解装置停止工作，避免氢气在管道内大量积存，进一步提高供热系统的安全性。
[0018]可选地，供热系统中机械运动部件少，系统稳定性更好，运行噪音更小，且不产生有毒有害的污染物，对高原地区生态环境更友好。
附图说明
[0019]通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0020]图1示出了本申请实施例的用于高原地区的供热系统；
[0021]图2示出图1中电解装置的示意性原理图。
具体实施方式
[0022]以下将参照附图更详细地描述本技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件或者模块采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0023]应当理解，在以下的描述中，“电路”可包括单个或多个组合的硬件电路、可编程电路、状态机电路和/或能存储由可编程电路执行的指令的元件。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件或电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的，或者其结合。相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
[0024]同时，在本专利说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域普通技术人员应当可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本专利说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异
来作为区分的准则。
[0025]此外，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0026]图1示出了根据本申请实施例的用于高原地区的供热系统200。供热系统200包括电解装置201、燃料电池202、开关、余热利用装置203 以及斯特林机204。
[0027]电解装置201耦接至供电系统100，供电系统100例如包括电力控制中心101，电力控制中心101将市政供电、光伏供电以及风力供电产生的电能分配至电解装置201。
[0028]电解装置201例如选自碱性水电解装置、质子交换膜电解装置或阴离子交换膜电解装置中的任意一者，配置为将水电解生成氢气和氧气，氢气通过管道输送至燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高原地区的供热系统，其特征在于，包括：电解装置，配置为电解水以产生氢气；燃料电池，通过管道与所述电解装置耦接，接收所述氢气，以向用户端提供电能；余热利用装置，耦接于所述燃料电池，配置为收集所述燃料电池发电产生的余热，并将热能提供至所述用户端；电压检测单元，耦接于所述燃料电池的输出端，配置为根据所述输出端电压生成反馈信号；其中，所述电解装置还包括开关，所述开关受控于所述反馈信号，并根据有效状态的所述反馈信号控制所述电解装置停止工作。2.根据权利要求1所述的供热系统，其特征在于，所述燃料电池输出端的电压小于预设电压时，所述电压检测单元生成有效状态的所述反馈信号。3.根据权利要求1所述的供热系统，其特征在于，所述余热利用装置还包括储热单元，配置为将所述燃料电池发电产生的余热集中存储。4.根据权利要求1所述的供热系统，其特征在于，所述电解装置选自碱性水电解装置、质子交换膜电解装...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕昊，
申请(专利权)人：吕昊，
类型：新型
国别省市：