[发明专利]燃料电池余能与吸收式水生成器耦合的淡水-电联供系统

权利要求书

1.燃料电池余能与吸收式水生成器耦合的淡水-电联供系统，其特征在于：包括燃料电池电堆、第一换热器H1、第二换热器H2、辅助冷却装置、储热装置和淡水产水装置；

所述第一换热器H1均为逆流管壳式换热器、第二换热器H2均为板式换热器；

所述燃料电池电堆为低温质子交换膜燃料电池或碱性燃料电池；所述燃料电池电堆的功率为1000W-1MW、工作温度为60-80℃；

所述燃料电池电堆的阴极出口通过管道连通着第一换热器H1的进口，第一换热器H1的出口连通着淡水产水装置的高湿空气通道（1）的端口；

所述第一换热器H1的出口和淡水产水装置的高湿空气通道（1）的端口之间的管道外部设有辅助冷却装置；所述辅助冷却装置为风扇或天空辐射制冷装置；

所述淡水产水装置包括盐溶液槽（3）和湿气空间（6）；所述盐溶液槽（3）内设有浓度85-88%的盐溶液；所述盐溶液槽（3）中部的顶面封闭，盐溶液槽（3）一侧的顶面连通着湿气空间（6），盐溶液槽（3）外部的湿气空间（6）底面设有收集槽（7），收集槽（7）连通着淡水管（5）；盐溶液槽（3）另一侧的顶面分别连通着高湿空气通道（1）和环境气道（2）；所述盐溶液槽（3）内设有热虹吸管（4），热虹吸管（4）的一端伸至盐溶液槽（3）下部的外侧，且连通着第一换热器H1壳体的下部；热虹吸管（4）的另一端伸至盐溶液槽（3）上部的外侧，且连通着第二换热器H2的出口；第二换热器H2的进口连通着第一换热器H1壳体的上部；第二换热器H2的外部一侧设有储热装置；

所述储热装置为保温水箱；

所述湿气空间（6）的顶部设有导热材料；

所述热虹吸管（4）、第二换热器H2和第一换热器H1的壳体之间构成热虹吸循环回路；热虹吸循环回路的工质为60-80℃时呈液气两相状态的物质；

热虹吸管（4）位于盐溶液槽（3）的热端内，高湿空气通道（1）和环境气道（2）位于盐溶液槽（3）的冷端内；

燃料电池电堆运行工作，排出的高湿气体温度60℃以上时，首先经过第一换热器H1换热和辅助冷却装置冷却到环境温度，进入盐溶液槽（3），其中的气体由环境气道（2）排出，气体中的湿气被盐溶液吸收，通过浓度差所产生的渗流效应移动到盐溶液槽（3）的热端，再经过与热虹吸管（4）的换热蒸发形成水蒸气，进入湿气空间（6），导热材料将水蒸气中的热量排放到周围环境，以对水蒸气冷凝，成为液态水；另一方面，第一换热器H1壳体中的工质吸热和热虹吸管（4）中的工质吸热，通过第二换热器H2为储热装置供给余热；

所述盐溶液为浓度85-88%的氯化钙溶液或浓度85-88%的1-乙基-3-甲基咪唑乙酸酯盐溶液；

高湿气体与盐溶液的接触面积为1 m²-200 m²；

热虹吸循环回路的工质为温度60-80℃时呈液气两相状态的0.2-0.485 bar的低压水或者常压的纯乙醇；

当燃料电池电堆停止运行或者在低输出功率情况下运行，排出的高湿气体温度在60℃以下时，储热装置将已储存的热能提供给淡水产水装置，实现连续的大气产水功能。