基于燃料電池的熱回收設(shè)備及其操作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于燃料電池的熱回收單元及其操作方法，具體地，涉及這樣一種基于燃料電池的熱回收單元及其操作方法：該熱回收單元利用在熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC)工作時(shí)生成的熱來(lái)生成熱水或蒸汽并將生成的熱水和蒸汽提供至建筑物，從而可以減小用電的制冷和制熱設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)率。
【專利說(shuō)明】基于燃料電池的熱回收設(shè)備及其操作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于燃料電池的熱回收設(shè)備及其操作方法，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種 用于建筑物的基于燃料電池的熱回收設(shè)備及其操作方法，該熱回收設(shè)備通過(guò)利用在熔融碳 酸鹽燃料電池（MCFC)工作時(shí)生成的熱來(lái)生成熱水或蒸汽。

【背景技術(shù)】
[0002] 熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC)，作為未來(lái)的可再生能源，是一種正在引起關(guān)注的發(fā) 電單元，這是因?yàn)镸CFC具有約47%的高發(fā)電效率以及低燃料消耗率和碳?xì)怏w排放量。由于 具有Li/Na電解質(zhì)的MCFC利用熔融碳酸鹽電解質(zhì)來(lái)生成與氫反應(yīng)的碳酸根離子，因此MCFC 可以工作在約650°C的高溫下。
[0003] 這樣的MCFC在工作時(shí)可以生成溫度為約350°C的廢熱。因此，MCFC可以通過(guò)利用 所生成的廢熱來(lái)與熱回收單元（HRU)連結(jié)在一起。HRU可以是這樣的單元：其回收廢氣或 排出的熱水的余熱以提供冷卻/加熱的空氣和熱水。也就是說(shuō)，HRU可以表示用于熱產(chǎn)生、 熱傳輸、熱利用、熱交換等的熱設(shè)備。
[0004] 近年來(lái)，應(yīng)對(duì)單個(gè)建筑物的負(fù)荷的已開發(fā)的lOOkw級(jí)MCFC與HRU聯(lián)接，以便提供 在建筑物中所使用的冷卻/加熱的空氣和熱水。因此，需要用于將MCFC的發(fā)電效率提高到 約50 %至60%的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題
[0006] 為了解決上述限制，本發(fā)明提供了一種基于燃料電池的熱回收設(shè)備及其操作方 法，該熱回收設(shè)備通過(guò)利用在熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC)工作時(shí)生成的熱來(lái)生成熱水或 蒸汽，以將所生成的熱水或蒸汽提供至建筑物，從而減小了用電的制冷/制熱設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn) 率，進(jìn)而減少了空氣調(diào)節(jié)開銷。
[0007] 本發(fā)明的目的不限于以上提到的目的，通過(guò)以下描述可以理解以上未提到的本發(fā) 明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)，而且通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例可以更加明確地進(jìn)行理解。此外，本發(fā)明的 目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)權(quán)利要求中體現(xiàn)的手段及其組合容易地實(shí)現(xiàn)。
[0008] 技術(shù)方案
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于燃料電池的熱回收設(shè)備，其包括：第一開關(guān) 單元，其將由熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC)生成的熱引入熱交換器，或者阻止將熱引入所述 熱交換器；第二開關(guān)單元，其將熱通過(guò)排出孔排出，或者阻止將熱通過(guò)所述排出孔排出；第 三開關(guān)單元，其將存儲(chǔ)在壓縮箱內(nèi)的流體引入流體循環(huán)單元，或者阻止將流體引入所述流 體循環(huán)單元；所述流體循環(huán)單元，其使得通過(guò)所述第三開關(guān)單元引入的流體循環(huán)；狀態(tài)感 測(cè)單元，其測(cè)量由所述MCFC生成的熱的溫度、流體經(jīng)過(guò)的管道內(nèi)的流量以及所述壓縮箱內(nèi) 的溫度和水位；以及控制單元，其根據(jù)操作算法或停止算法來(lái)控制所述各個(gè)單元中的每一 個(gè)。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種操作基于燃料電池的熱回收設(shè)備的方法，該 熱回收設(shè)備包括第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元、第三開關(guān)單元、流體循環(huán)單元、狀態(tài)感測(cè)單 元和控制單元，所述方法包括步驟：保持待機(jī)狀態(tài)；斷開所述第三開關(guān)單元，這是因?yàn)閴嚎s 箱內(nèi)的溫度低于第一臨界值，并且所述壓縮箱內(nèi)的水位高于第二臨界值；當(dāng)在斷開所述第 三開關(guān)單元后經(jīng)過(guò)了第二臨界時(shí)間時(shí)，使所述流體循環(huán)單元工作；當(dāng)在所述流體循環(huán)單元 工作后經(jīng)過(guò)了第三臨界時(shí)間時(shí)，斷開所述第一開關(guān)單元；以及當(dāng)在斷開所述第一開關(guān)單元 后通過(guò)所述狀態(tài)感測(cè)單元感測(cè)到的流量滿足第三臨界值時(shí)，閉合所述第二開關(guān)單元。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了 一種使基于燃料電池的熱回收設(shè)備停止工作的方 法，該熱回收設(shè)備包括第一開關(guān)單元、第二開關(guān)單元、第三開關(guān)單元、流體循環(huán)單元、狀態(tài)感 測(cè)單元和控制單元，所述方法包括步驟：因?yàn)闈M足了預(yù)定條件，在斷開所述第二開關(guān)單元 后，閉合所述第一開關(guān)單元；當(dāng)在閉合所述第一開關(guān)單元后經(jīng)過(guò)了第五臨界時(shí)間時(shí)，使所述 流體循環(huán)單元停止工作；以及當(dāng)在使所述流體循環(huán)單元停止工作后經(jīng)過(guò)了第六臨界時(shí)間 時(shí)，閉合所述第三開關(guān)單元。
[0012] 有益效果
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，可以通過(guò)利用在MCFC工作時(shí)生成的熱來(lái)生成熱水和蒸汽，以便將所 生成的熱水或蒸汽提供至各建筑物，從而減小用電的制冷/制熱設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率，進(jìn)而減少 空調(diào)開銷。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于燃料電池的熱回收設(shè)備的示圖。
[0015] 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的基于燃料電池的熱回收設(shè)備的流體循環(huán)單元的詳細(xì) 示圖。
[0016] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的基于燃料電池的熱回收設(shè)備的狀態(tài)感測(cè)單元的詳細(xì)示圖。
[0017] 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于燃料電池的熱回收系統(tǒng)的示圖。
[0018] 圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于燃料電池的熱回收設(shè)備的操作方法的流 程圖。
[0019] 圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于燃料電池的熱回收設(shè)備的操作停止方法 的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 通過(guò)以下參照附圖描述的實(shí)施例，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征及其實(shí)施方法將變得清 楚。此外，提供這些實(shí)施例是為了使得本公開是透徹且完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員全 面地傳達(dá)本發(fā)明的范圍。另外，為了避免不必要地模糊本發(fā)明的主題，將省去與已知功能或 配置相關(guān)的具體描述。將參考附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0021] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于燃料電池的熱回收設(shè)備的示圖。
[0022] 參見圖1，根據(jù)本發(fā)明的基于燃料電池的熱回收設(shè)備包括第一開關(guān)單元10、第二 開關(guān)單元20、第三開關(guān)單元30、流體循環(huán)單元40、狀態(tài)感測(cè)單元50和控制單元60。
[0023] 這里，第一開關(guān)單元10和第二開關(guān)單元20可以分別設(shè)在由燃料電池生成的高溫 熱所經(jīng)過(guò)的管道中，以阻止或允許熱流過(guò)。
[0024] 此外，第三開關(guān)單元30和流體循環(huán)單元40可以設(shè)在諸如熱水或蒸汽之類的流體 所經(jīng)過(guò)的管道中，以阻止或允許該流體流過(guò)。
[0025] 現(xiàn)對(duì)上述組件中的每一個(gè)進(jìn)行說(shuō)明，第一開關(guān)單元10例如可以是通過(guò)電信號(hào)來(lái) 操作的閥。因此，第一開關(guān)單元10可以根據(jù)從控制單元60傳輸?shù)目刂菩盘?hào)，將由熔融碳酸 鹽燃料電池（MCFC)生成以流經(jīng)管道的高溫?zé)嵋牖虿灰霟峤粨Q器。這里，熱交換器可以 利用引入到其中的高溫?zé)醽?lái)加熱沿管道流動(dòng)的水，以生成諸如熱水或蒸汽之類的流體。
[0026] 第二開關(guān)單元20例如可以是通過(guò)電信號(hào)來(lái)操作的閥。因此，第二開關(guān)單元20可 以根據(jù)從控制單元60傳輸?shù)目刂菩盘?hào)，將由MCFC生成以流經(jīng)管道的高溫?zé)嵬ㄟ^(guò)出口排出 或不排出。
[0027] 第三開關(guān)單元30例如可以是通過(guò)電信號(hào)來(lái)操作的閥。因此，第三開關(guān)單元30可 以根據(jù)從控制單元60傳輸?shù)目刂菩盘?hào)，將存儲(chǔ)在壓縮箱（condensed tank)中的熱水和蒸 汽引入或不引入流體循環(huán)單元40。
[0028] 流體循環(huán)單元40可以根據(jù)控制單元60的控制信號(hào)來(lái)使通過(guò)第三開關(guān)單元30引 入的流體循環(huán)。
[0029] 如圖2所示，流體循環(huán)單元40可以包括第一流體循環(huán)器41和第二流體循環(huán)器42， 但是本發(fā)明不限于此。
[0030] 狀態(tài)感測(cè)單元50在高溫?zé)峤?jīng)過(guò)的管道中可以設(shè)有溫度傳感器，以測(cè)量熱的溫度。 此外，狀態(tài)感測(cè)單元50在流體經(jīng)過(guò)的管道中可以設(shè)有流量傳感器，以測(cè)量流體的流量。另 夕卜，狀態(tài)感測(cè)單元50在壓縮箱中可以設(shè)有溫度傳感器和水位傳感器，以測(cè)量溫度和水位。
[0031] 也就是說(shuō)，如圖3所示，狀態(tài)感測(cè)單元50可以包括第一溫度傳感器（TT 100)51、第 二溫度傳感器（TT 103) 52、第三溫度傳感器（TT 104) 53、水位傳感器（LS 100)54以及流量 傳感器（FT 100)55。
[0032] 在下文中，將參照?qǐng)D4來(lái)詳細(xì)描述各個(gè)組件中的每一個(gè)。
[0033] 第一溫度傳感器51布置在壓縮箱內(nèi)，以測(cè)量壓縮箱內(nèi)的溫度。
[0034] 第二溫度傳感器52布置在由燃料電池生成的高溫?zé)崴?jīng)過(guò)的管道內(nèi)，以測(cè)量熱 的溫度。
[0035] 第三溫度傳感器53測(cè)量經(jīng)過(guò)熱交換器的熱的溫度。
[0036] 水位傳感器54感測(cè)壓縮箱內(nèi)的水位。
[0037] 流量傳感器55測(cè)量經(jīng)過(guò)熱交換器的熱水的流量。
[0038] 控制單元60根據(jù)每種條件下的操作算法來(lái)控制第一開關(guān)單元（MOV 101) 10、第二 開關(guān)單元（MOV 102) 20、第三開關(guān)單元（MOV 100) 30、流體循環(huán)單元（PM-100) 40以及狀態(tài)感 測(cè)單元50的操作。
[0039] 也就是，在燃料電池處于初始加熱條件的情況下，如果在第一開關(guān)單元10和第二 開關(guān)單元20閉合的狀態(tài)下滿足臨界條件（溫度、壓力和時(shí)間中的至少一個(gè)），則控制單元 60可以斷開第一開關(guān)單元10和第二開關(guān)單元20。
[0040] 隨后，當(dāng)經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間（例如，約3分鐘）時(shí)，可以閉合第一開關(guān)單元。這里，流 體循環(huán)單元40可以不工作，并且第三開關(guān)單元30可以保持在閉合狀態(tài)。
[0041] 此外，當(dāng)燃料電池停止工作而變?yōu)槔鋮s條件時(shí)，控制單元60按照與加熱條件相反 的順序來(lái)控制組件中的每一個(gè)。
[0042] 此外，在控制單元60感測(cè)到錯(cuò)誤的情況下，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)單元10和第二開關(guān)單元20 均斷開，然后經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間（例如，約3分鐘）時(shí)，控制單元60可以閉合第一開關(guān)單元 10 (錯(cuò)誤模式）。
[0043] 此外，在變?yōu)榇_認(rèn)燃料電池的電力傳輸?shù)拇龣C(jī)狀態(tài)（待機(jī)模式）的情況下，當(dāng)?shù)谝?開關(guān)單元10和第二開關(guān)單元20均斷開，然后經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間（例如，約3分鐘）時(shí)，控制 單元60可以閉合第一開關(guān)單元10。這里，流體循環(huán)單元40可以不工作，并且第三開關(guān)單元 30可以保持在閉合狀態(tài)。
[0044] 此外，在待機(jī)狀態(tài)下執(zhí)行開啟熱回收設(shè)備的處理的情況下（這里，第二開關(guān)單元 20斷開），當(dāng)通過(guò)第一溫度傳感器51感測(cè)到的壓縮箱內(nèi)的溫度低于第一臨界值（例如，約 100°C )，通過(guò)水位傳感器54感測(cè)到的壓縮箱內(nèi)的水位高于第二臨界值（例如，壓縮箱存儲(chǔ) 容量的約30%)時(shí)，控制單元60可以斷開第三開關(guān)單元30。這里，用于通知熱回收設(shè)備的 異常操作的警報(bào)還沒有工作。
[0045] 隨后，當(dāng)在斷開第三開關(guān)單元30后經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間（例如，約1分鐘）時(shí)，流體循 環(huán)單元40可以工作。
[0046] 然后，當(dāng)在流體循環(huán)單元40工作后經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間（例如，約1分鐘）時(shí)，可以將 第一開關(guān)單元10斷開預(yù)定程度（例如，約10% )。此外，當(dāng)在使第一開關(guān)單元10斷開預(yù)定 程度后經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間（例如，約10分鐘）時(shí)，可以完全斷開第一開關(guān)單元10。
[0047] 這里，在流體循環(huán)單元40工作然后經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間（例如，約10分鐘）后再斷開 第一開關(guān)單元10的原因是用于去除管道內(nèi)的空氣。此外，當(dāng)最初斷開第一開關(guān)單元10時(shí) 將第一開關(guān)單元10斷開約10%的程度，然后經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間（例如，約10分鐘）的原因是 用于減小熱沖擊。
[0048] 隨后，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)單元10完全斷開，并且通過(guò)流量傳感器55感測(cè)到的流量滿足第 三臨界值（例如，約29LPM至約30LPM)時(shí)，可以閉合第二開關(guān)單元20。這里，當(dāng)錯(cuò)誤出現(xiàn) 時(shí)，可以執(zhí)行錯(cuò)誤模式。
[0049] 此外，在操作狀態(tài)下執(zhí)行關(guān)閉熱回收設(shè)備的處理的情況下（這里，第一開關(guān)單元 10斷開，第二開關(guān)單元20閉合），當(dāng)燃料電池的輸出低于基準(zhǔn)值（例如，約lOOkw)、通過(guò)第 一溫度傳感器51感測(cè)到的壓縮箱內(nèi)的溫度高于約115°C、通過(guò)水位傳感器54感測(cè)到的壓縮 箱內(nèi)的水位低于約30%，通過(guò)第二溫度傳感器52感測(cè)到的溫度低于約350°C、通過(guò)第三溫 度傳感器53感測(cè)到的溫度高于約200°C、通過(guò)流量傳感器55感測(cè)到的流量保持在約25LPM 或更低的流量約5分鐘、或者停止警報(bào)工作時(shí)，控制單元60可以斷開第二開關(guān)單元20。
[0050] 隨后，在斷開第二開關(guān)單元20時(shí)，可以閉合第一開關(guān)單元10。
[0051] 然后，當(dāng)完全閉合第一開關(guān)單元10時(shí)，可以在經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間（例如，約10分鐘） 后使流體循環(huán)單元40停止工作。
[0052] 隨后，當(dāng)在流體循環(huán)單元40停止工作后經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間（例如，約1分鐘）時(shí)，可 以閉合第三開關(guān)單元30。
[0053] 在待機(jī)狀態(tài)下執(zhí)行冬季緊急操作模式的情況下，當(dāng)管道內(nèi)的水保持在約5°C或更 低的溫度下約5分鐘或者緊急操作警報(bào)工作時(shí)，可以斷開第三開關(guān)單元30。這里，可以通過(guò) 第一溫度傳感器51測(cè)量管道內(nèi)的水的溫度。在圖4中，可以通過(guò)"TT 101"或"TT 102"來(lái) 測(cè)量管道內(nèi)的水的溫度。
[0054] 隨后，當(dāng)確定第三開關(guān)單元30斷開時(shí)，流體循環(huán)單元40可以工作。
[0055] 然后，當(dāng)在流體循環(huán)單元40工作后經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間（例如，約1小時(shí)）時(shí)，可以使 流體循環(huán)單元40停止工作。
[0056] 隨后，當(dāng)在流體循環(huán)單元40停止工作后經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間（例如，約1分鐘）時(shí)，可 以閉合第三開關(guān)單元30。
[0057] 然后，當(dāng)管道內(nèi)的水保持在約5°C或更低的溫度約5分鐘時(shí)，可以重復(fù)執(zhí)行上述處 理以重新操作。
[0058] 圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于燃料電池的熱回收設(shè)備的操作方法的流 程圖。
[0059] 在操作501中，保持待機(jī)狀態(tài)。這里，待機(jī)狀態(tài)可以表示這樣的狀態(tài)：當(dāng)在第一開 關(guān)單元10和第二開關(guān)單元20均斷開后經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間（例如，約3分鐘）時(shí)，流體循環(huán)單 元40不工作，并且第三開關(guān)單元30保持在閉合狀態(tài)。
[0060] 在操作502中，因?yàn)閴嚎s箱內(nèi)的溫度低于第一臨界值，并且壓縮箱內(nèi)的水位高于 第二臨界值，所以斷開第三開關(guān)單元30。
[0061] 在操作503中，當(dāng)在斷開第三開關(guān)單元30后經(jīng)過(guò)了第二臨界時(shí)間時(shí)，控制單元60 使流體循環(huán)單元40工作。
[0062] 在操作504中，當(dāng)在流體循環(huán)單元40工作后經(jīng)過(guò)了第三臨界時(shí)間時(shí)，斷開第一開 關(guān)單元10。
[0063] 在操作505中，當(dāng)通過(guò)狀態(tài)感測(cè)單元50的流量傳感器55感測(cè)到的流量滿足第三 臨界值時(shí)，控制單元60閉合第二開關(guān)單元20。
[0064] 圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于燃料電池的熱回收設(shè)備的操作停止方法 的流程圖。
[0065] 在操作601中，在操作狀態(tài)下，在滿足預(yù)定條件時(shí)控制單元60斷開第二開關(guān)單元 20以閉合第一開關(guān)單元10。
[0066] 這里，預(yù)定條件可以表示這樣的情況：燃料電池的輸出低于基準(zhǔn)值、壓縮箱內(nèi)的溫 度高于第一臨界溫度、壓縮箱內(nèi)的水位低于臨界水位、通過(guò)第二溫度傳感器感測(cè)到的溫度 低于第二臨界溫度、通過(guò)第三溫度傳感器感測(cè)到的溫度高于第三臨界溫度、通過(guò)流量傳感 器感測(cè)到的流量保持預(yù)定時(shí)間、或者停止警報(bào)工作。
[0067] 在操作602中，當(dāng)在斷開第一開關(guān)單元10后經(jīng)過(guò)了第五臨界時(shí)間時(shí)，使流體循環(huán) 單元40停止工作。
[0068] 在操作603中，當(dāng)在使流體循環(huán)單元40停止工作后經(jīng)過(guò)了第六臨界時(shí)間時(shí)，控制 單元60斷開第三開關(guān)單元30。
[0069] 如上所述，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)準(zhǔn)備根據(jù)本發(fā)明的控制方法。而且，相關(guān)領(lǐng)域的 計(jì)算機(jī)程序員可以容易地推出構(gòu)成該程序的代碼和代碼段。另外，準(zhǔn)備的程序存儲(chǔ)在計(jì)算 機(jī)可讀記錄介質(zhì)（信息存儲(chǔ)介質(zhì)）中并且由計(jì)算機(jī)讀取和執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。此 夕卜，記錄介質(zhì)包括所有類型的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
[0070] 盡管針對(duì)某些優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易 見的是，可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下作出各種改變和修改，本發(fā)明的范圍由以下權(quán) 利要求來(lái)限定。
[0071] 工業(yè)實(shí)用性
[0072] 本發(fā)明可以用于對(duì)建筑物進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于燃料電池的熱回收設(shè)備，包括： 第一開關(guān)單元，其將由熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC)生成的熱引入熱交換器，或者阻止 將熱引入所述熱交換器； 第二開關(guān)單元，其將熱通過(guò)排出孔排出，或者阻止將熱通過(guò)所述排出孔排出； 第三開關(guān)單元，其將存儲(chǔ)在壓縮箱內(nèi)的流體引入流體循環(huán)單元，或者阻止將流體引入 所述流體循環(huán)單元； 所述流體循環(huán)單元，其使得通過(guò)所述第三開關(guān)單元引入的流體循環(huán)； 狀態(tài)感測(cè)單元，其測(cè)量由所述MCFC生成的熱的溫度、流體經(jīng)過(guò)的管道內(nèi)的流量以及所 述壓縮箱內(nèi)的溫度和水位；以及 控制單元，其根據(jù)操作算法或停止算法來(lái)控制所述各個(gè)單元中的每一個(gè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱回收設(shè)備，其中所述狀態(tài)感測(cè)單元包括： 第三溫度傳感器，其測(cè)量經(jīng)過(guò)所述熱交換器的熱的溫度； 水位傳感器，其感測(cè)所述壓縮箱內(nèi)的水位；以及 流量傳感器，其測(cè)量經(jīng)過(guò)所述熱交換器的熱水的流量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱回收設(shè)備，其中，當(dāng)變?yōu)榇龣C(jī)狀態(tài)時(shí)，所述控制單元斷開所 述第一開關(guān)單元和所述第二開關(guān)單元，在經(jīng)過(guò)了第一臨界時(shí)間后，所述控制單元閉合所述 第一開關(guān)單元，使所述流體循環(huán)單元保持在停止?fàn)顟B(tài)，并且使所述第三開關(guān)單元保持在閉 合狀態(tài)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱回收設(shè)備，其中，當(dāng)在所述待機(jī)狀態(tài)下執(zhí)行所述操作算法 時(shí)，在所述壓縮箱內(nèi)的溫度低于第一臨界值并且所述壓縮箱內(nèi)的水位高于第二臨界值時(shí)， 所述控制單元斷開所述第三開關(guān)單元；在經(jīng)過(guò)了第二臨界時(shí)間后，所述控制單元使所述流 體循環(huán)單元工作；在經(jīng)過(guò)了第三臨界時(shí)間后，所述控制單元斷開所述第一開關(guān)單元；并且 當(dāng)通過(guò)所述流量傳感器感測(cè)到的流量滿足第三臨界值時(shí)，所述控制單元閉合所述第二開關(guān) 單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱回收設(shè)備，其中當(dāng)所述流體循環(huán)單元工作后經(jīng)過(guò)了第三臨 界時(shí)間時(shí)，所述控制單元將所述第一開關(guān)單元斷開預(yù)定程度，并且當(dāng)在將所述第一開關(guān)單 元斷開預(yù)定程度后經(jīng)過(guò)了第四臨界時(shí)間時(shí)，所述控制單元完全斷開所述第一開關(guān)單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱回收設(shè)備，其中所述狀態(tài)感測(cè)單元包括： 第一溫度傳感器，其測(cè)量所述壓縮箱內(nèi)的溫度； 第二溫度傳感器，其測(cè)量由所述MCFC生成的熱的溫度； 第三溫度傳感器，其測(cè)量經(jīng)過(guò)所述熱交換器的熱的溫度； 水位傳感器，其感測(cè)所述壓縮箱內(nèi)的水位；以及 流量傳感器，其測(cè)量經(jīng)過(guò)所述熱交換器的熱水的流量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱回收設(shè)備，其中，當(dāng)執(zhí)行所述停止算法時(shí)，由于滿足了預(yù)定 條件，所述控制單元在斷開所述第二開關(guān)單元后，閉合所述第一開關(guān)單元；在經(jīng)過(guò)了第五臨 界時(shí)間后，所述控制單元使所述流體循環(huán)單元停止工作；并且在經(jīng)過(guò)了第六臨界時(shí)間后，所 述控制單元閉合所述第三開關(guān)單元。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱回收設(shè)備，其中所述預(yù)定條件對(duì)應(yīng)于這樣的情況：所述 MCFC的輸出低于基準(zhǔn)值、所述壓縮箱內(nèi)的溫度高于第一臨界溫度、所述壓縮箱內(nèi)的水位低 于臨界水位、通過(guò)所述第二溫度傳感器感測(cè)到的溫度低于第二臨界溫度、通過(guò)所述第三溫 度傳感器感測(cè)到的溫度高于第三臨界溫度、通過(guò)所述流量傳感器感測(cè)到的流量維持了預(yù)定 時(shí)間、或者停止警報(bào)工作。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱回收設(shè)備，其中，當(dāng)在所述待機(jī)狀態(tài)下執(zhí)行冬季緊急操作 模式時(shí)，由于管道內(nèi)的流體的溫度在低于臨界值的值處保持了第七臨界時(shí)間，所述控制單 元斷開所述第三開關(guān)單元，使所述流體循環(huán)單元工作；在經(jīng)過(guò)了第八臨界時(shí)間后，所述控制 單元使所述流體循環(huán)單元停止工作；并且在經(jīng)過(guò)了第九臨界時(shí)間后，所述控制單元閉合所 述第三開關(guān)單元。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱回收設(shè)備，其中所述控制單元周期性地檢查流體溫度是 否在所述低于臨界值的值處保持了第七臨界時(shí)間。
11. 一種操作基于燃料電池的熱回收設(shè)備的方法，該熱回收設(shè)備包括第一開關(guān)單元、 第二開關(guān)單元、第三開關(guān)單元、流體循環(huán)單元、狀態(tài)感測(cè)單元和控制單元，所述方法包括步 驟： 保持待機(jī)狀態(tài)； 斷開所述第三開關(guān)單元，這是因?yàn)閴嚎s箱內(nèi)的溫度低于第一臨界值，并且所述壓縮箱 內(nèi)的水位高于第二臨界值； 當(dāng)在斷開所述第三開關(guān)單元后經(jīng)過(guò)了第二臨界時(shí)間時(shí)，使所述流體循環(huán)單元工作； 當(dāng)在所述流體循環(huán)單元工作后經(jīng)過(guò)了第三臨界時(shí)間時(shí)，斷開所述第一開關(guān)單元；以及 當(dāng)在斷開所述第一開關(guān)單元后通過(guò)所述狀態(tài)感測(cè)單元感測(cè)到的流量滿足第三臨界值 時(shí)，閉合所述第二開關(guān)單元。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中保持待機(jī)狀態(tài)的步驟包括：斷開所述第一開關(guān) 單元和所述第二開關(guān)單元；在經(jīng)過(guò)了第一臨界時(shí)間后，閉合所述第一開關(guān)單元；使所述流 體循環(huán)單元保持在停止?fàn)顟B(tài)；以及使所述第三開關(guān)單元保持在閉合狀態(tài)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中斷開所述第一開關(guān)單元的步驟包括： 當(dāng)在所述流體循環(huán)單元工作后經(jīng)過(guò)了所述第三臨界時(shí)間時(shí)，將所述第一開關(guān)單元斷開 預(yù)定程度；以及 當(dāng)在將所述第一開關(guān)單元斷開預(yù)定程度后經(jīng)過(guò)了第四臨界時(shí)間時(shí)，完全斷開所述第一 開關(guān)單元。
14. 一種使基于燃料電池的熱回收設(shè)備停止工作的方法，該熱回收設(shè)備包括第一開關(guān) 單元、第二開關(guān)單元、第三開關(guān)單元、流體循環(huán)單元、狀態(tài)感測(cè)單元和控制單元，所述方法包 括步驟： 因?yàn)闈M足了預(yù)定條件，在斷開所述第二開關(guān)單元后，閉合所述第一開關(guān)單元； 當(dāng)在閉合所述第一開關(guān)單元后經(jīng)過(guò)了第五臨界時(shí)間時(shí)，使所述流體循環(huán)單元停止工 作；以及 當(dāng)在使所述流體循環(huán)單元停止工作后經(jīng)過(guò)了第六臨界時(shí)間時(shí)，閉合所述第三開關(guān)單 J Li 〇
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述預(yù)定條件對(duì)應(yīng)于這樣的情況:MCFC的輸出 低于基準(zhǔn)值、壓縮箱內(nèi)的溫度高于第一臨界溫度、所述壓縮箱內(nèi)的水位低于臨界水位、通過(guò) 第二溫度傳感器感測(cè)到的溫度低于第二臨界溫度、通過(guò)第三溫度傳感器感測(cè)到的溫度高于 第三臨界溫度、通過(guò)流量傳感器感測(cè)到的流量保持了預(yù)定時(shí)間、或者停止警報(bào)工作。
【文檔編號(hào)】F24D3/00GK104221198SQ201280067743
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月22日
【發(fā)明者】李顯來(lái), 黃禎泰, 鄭資勛, 柳晟來(lái) 申請(qǐng)人:Posco能源公司