JP7638728B2 - Hydrogen Power Generation System - Google Patents
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Description
本発明は、水素発電システムに関する。 The present invention relates to a hydrogen power generation system.
従来より、地震等の災害時に商用電源を必要とせずに電力供給を行う自立型の水素発電システムが知られている。 Stand-alone hydrogen power generation systems that can supply power without needing a commercial power source during disasters such as earthquakes have been known for some time now.
このような水素発電システムとして、特許文献1には、水素製造装置3を備えた水素生成装置(b)と、水素製造装置3が製造した水素を貯蔵する水素吸蔵合金7及び水素吸蔵合金7から放出された水素を用いて発電を行う燃料電池8を備えた飲料水供給装置(a)と、が一体に連結されたものが開示されている。なお、符号は、特許文献1におけるものである。
As such a hydrogen power generation system,
しかしながら、上述した構成では、水素吸蔵合金7が水素製造装置3及び燃料電池8に常に接続されているため、水素製造装置3により製造した水素の貯蔵と燃料電池8による発電を同時に行うことができない、という問題があった。
However, in the above-mentioned configuration, the hydrogen storage alloy 7 is always connected to the
そこで、水素の貯蔵及び水素を用いた発電を効率的に実施可能な水素発電システムを提供するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は、この課題を解決することを目的とする。 Therefore, a technical problem arises that must be solved in order to provide a hydrogen power generation system that can efficiently store hydrogen and generate power using hydrogen, and the present invention aims to solve this problem.
上記目的を達成するために、本発明に係る水素発電システムは、水素発電システムであって、水を反応させて水素を生成する水素生成装置と、前記水素を用いて発電を行う発電装置と、前記水素生成装置又は発電装置に切り離し自在に接続され、前記水素生成装置で生成された水素を貯蔵し、前記発電装置に水素を供給可能なカートリッジ式水素貯蔵装置と、を備えている。 To achieve the above object, the hydrogen power generation system of the present invention is a hydrogen power generation system that includes a hydrogen generation device that generates hydrogen by reacting water, a power generation device that generates electricity using the hydrogen, and a cartridge-type hydrogen storage device that is detachably connected to the hydrogen generation device or the power generation device, stores the hydrogen generated by the hydrogen generation device, and can supply hydrogen to the power generation device.
この構成によれば、カートリッジ式水素貯蔵装置と水素生成装置又は発電装置との接続を適宜切り離すことができ、水素の貯蔵及び水素を用いた発電を効率的に実施することができる。 With this configuration, the cartridge-type hydrogen storage device can be disconnected from the hydrogen generation device or power generation device as needed, allowing hydrogen storage and power generation using hydrogen to be carried out efficiently.
また、本発明に係る水素発電システムは、前記カートリッジ式水素貯蔵装置が、前記水素を貯蔵するタンクと、前記タンクに接する金属製のジャケットと、前記ジャケットを収容するケーシングと、を備えていることが好ましい。 In addition, in the hydrogen power generation system according to the present invention, it is preferable that the cartridge-type hydrogen storage device comprises a tank for storing the hydrogen, a metal jacket in contact with the tank, and a casing for housing the jacket.
また、本発明に係る水素発電システムは、前記ジャケットが、前記タンクの外周及び底面に接するように略円筒状に形成されていることが好ましい。 In addition, in the hydrogen power generation system according to the present invention, it is preferable that the jacket is formed in a substantially cylindrical shape so as to contact the outer periphery and bottom surface of the tank.
また、本発明に係る水素発電システムは、前記カートリッジ式水素貯蔵装置が、前記ジャケットに接合されて前記ジャケットを温調する温調ブロックをさらに備えていることが好ましい。 In addition, it is preferable that the hydrogen power generation system according to the present invention further includes a temperature control block that is joined to the jacket and controls the temperature of the jacket.
また、本発明に係る水素発電システムは、前記温調ブロック内に形成された冷水経路に冷水を供給して前記ジャケットを冷却させる冷却装置をさらに備えていることが好ましい。 In addition, it is preferable that the hydrogen power generation system according to the present invention further includes a cooling device that supplies cold water to a cold water path formed in the temperature control block to cool the jacket.
また、本発明に係る水素発電システムは、前記カートリッジ式水素貯蔵装置が、前記温調ブロックに埋設されて前記ジャケットを加熱させるヒータをさらに備えていることが好ましい。 In addition, in the hydrogen power generation system according to the present invention, it is preferable that the cartridge-type hydrogen storage device further includes a heater embedded in the temperature control block to heat the jacket.
また、本発明に係る水素発電システムは、前記タンク内には、水素吸蔵合金が収容されていることが好ましい。 In addition, in the hydrogen power generation system according to the present invention, it is preferable that a hydrogen storage alloy is contained in the tank.
また、本発明に係る水素発電システムは、前記水素生成装置は、水の電気分解により水素を生成する水電解スタックであることが好ましい。 In addition, in the hydrogen power generation system according to the present invention, it is preferable that the hydrogen generation device is a water electrolysis stack that generates hydrogen by electrolysis of water.
また、本発明に係る水素発電システムは、前記水素生成装置は、再生可能エネルギー発電装置と、前記再生可能エネルギー発電装置で生成された電気を蓄電する二次電池と、をさらに備えていることが好ましい。 In addition, in the hydrogen power generation system according to the present invention, it is preferable that the hydrogen generation device further includes a renewable energy power generation device and a secondary battery that stores electricity generated by the renewable energy power generation device.
また、本発明に係る水素発電システムは、前記発電装置が、燃料電池であり、前記燃料電池の排熱で前記燃料電池に吸気される外気を加温させる排熱再利用機構をさらに備えていることが好ましい。 In addition, it is preferable that the hydrogen power generation system according to the present invention further includes a heat recycle mechanism in which the power generation device is a fuel cell and the heat exhausted from the fuel cell is used to heat the outside air that is drawn into the fuel cell.
さらに、本発明に係る水素発電システムは、前記燃料電池を収容するハウジングが、前記ハウジング内を流れる空気の流れ方向において前記燃料電池に対して排気側に設けられた排気側開口と前記燃料電池に対して吸気側に設けられた吸気側開口とを介してリターンダクトに連通され、前記排熱再利用機構は、前記燃料電池に吸気される外気の温度を計測する温度センサと、前記排気側開口を介して前記ハウジングから前記リターンダクトへの空気の流入を許容又は遮断する前記排気側開口を開閉可能なシャッタと、前記吸気側開口を介して前記リターンダクト内の空気を前記ハウジングに送るファンと、前記外気の温度が所定温度以下の場合には、前記燃料電池の排熱で加温された空気を前記外気に戻すように前記シャッタを開くとともに前記ファンを駆動させるコントローラと、を備えていることが好ましい。 Furthermore, in the hydrogen power generation system according to the present invention, the housing that houses the fuel cell is preferably connected to the return duct via an exhaust side opening provided on the exhaust side of the fuel cell in the flow direction of the air flowing through the housing and an intake side opening provided on the intake side of the fuel cell, and the exhaust heat recycling mechanism preferably includes a temperature sensor that measures the temperature of the outside air taken into the fuel cell, a shutter that can open and close the exhaust side opening to allow or block the flow of air from the housing to the return duct through the exhaust side opening, a fan that sends air in the return duct to the housing through the intake side opening, and a controller that opens the shutter and drives the fan to return air warmed by the exhaust heat of the fuel cell to the outside air when the temperature of the outside air is below a predetermined temperature.
本発明は、カートリッジ式水素貯蔵装置と水素生成装置又は発電装置との接続を適宜切り離すことができ、水素の貯蔵及び水素を用いた発電を効率的に実施することができる。 The present invention allows the cartridge-type hydrogen storage device to be disconnected from the hydrogen generation device or power generation device as needed, enabling efficient storage of hydrogen and power generation using hydrogen.
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下では、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。 The embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in the following, when referring to the number, numerical value, amount, range, etc. of components, unless otherwise specified or when it is clearly limited to a specific number in principle, it is not limited to that specific number, and it may be more or less than the specific number.
また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。 In addition, when referring to the shape or positional relationship of components, etc., this includes things that are substantially similar or similar to that shape, etc., unless otherwise specified or considered in principle to be clearly different.
また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。 In addition, drawings may exaggerate characteristic parts to make the features easier to understand, and the dimensional ratios of components may not be the same as in reality. In addition, in cross-sectional views, hatching of some components may be omitted to make the cross-sectional structure of the components easier to understand.
なお、本実施形態において、上下や左右等の方向を示す表現は、絶対的なものではなく、各構成要素が図面に描かれている姿勢である場合に適切であるが、その姿勢が変化した場合には姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。 In this embodiment, the expressions indicating directions such as up, down, left, right, etc. are not absolute, but are appropriate when each component is in the position depicted in the drawing, but if that position changes, they should be interpreted differently depending on the change in position.
本発明に係る水素発電システム1は、水素の生成及び水素からの発電を効率的に行うものである。水素発電システム1は、水素生成装置2と、水素貯蔵装置としてのMHユニット3と、発電装置としての燃料電池4と、を備えている。
The hydrogen
水素生成装置2は、水電解スタック21と、純水精製装置22と、を備えている。水電解スタック21は、電極に電気を流すことによって、純水精製装置22によって精製された純水を陰極で反応させて水素を生成する。また、分解された酸素は、大気中に排出される。なお、水素生成装置2が水素生成を行った後に、水電解スタック21及び純水精製装置22内の配管並びにこれらを接続する配管の水抜きを自動で行うことにより、配管内部に残留した水が凍結することを防止できる。
The
水電解スタック21は、公知の構成であり、固体高分子水電解装置を用いるのが好ましい。水電解スタック21は、例えば、電解スタックQL-500(Shandong Saikesaisi Hydrogen Energy製)を採用することが考えられる。水電解スタック21は、後述する太陽電池23からの給電により400~600Wの電力を必要とし、水素発生量は1.0L/min(0.35MPa Max)となる。
The
また、水電解スタック21が水素を生成する際に使用される水は、精製水が好ましいが、水素を生成することができる水であれば、市場で販売されている飲料水や水道水であっても構わない。
The water used by the
水素生成装置2は、再生可能エネルギー発電装置としての太陽電池23と、二次電池24と、を備えているのが好ましい。これにより、水電解スタック21で使用する電気を、太陽電池23で発電し、且つ二次電池24で蓄電された電気で賄うことができる。
The
再生可能エネルギー発電装置は、太陽光、風力、波力、小水力、流水、潮汐、地熱、バイオマス等又はこれらの自然の力を組み合わせることによって、定常的又は反復的に補充されるエネルギー資源に基づいて電気を生成する発電装置であれば、如何なるものであっても構わない。太陽電池23には、例えば、CS6P-250P(Canadian Solar製)の太陽電池を採用することが考えられる。
The renewable energy power generation device may be any power generation device that generates electricity based on energy resources that are constantly or repeatedly replenished, such as sunlight, wind, wave, small hydroelectric, running water, tides, geothermal, biomass, or a combination of these natural forces. For example, a CS6P-250P (manufactured by Canadian Solar) solar cell could be used as the
二次電池24は、鉛バッテリー、リチウムイオンバッテリーを用いるのが好ましい。二次電池24は、例えば、YT-B24R(オプティマ製)等を採用することが考えらえる。
It is preferable to use a lead battery or a lithium ion battery as the
水電解スタック21によって生成された水素は、冷却タンク25、気水分離機26及び除湿器27をこの順に通過する。冷却タンク25は水素を冷却し、気水分離機26は水素に含まれる水分を除去する。冷却タンク25が水素を冷却することにより、気水分離機26での水分の除去を効率的に行うことができる。除湿器27は、内部に充填されたシリカゲルを水素が通過することにより、水素を除湿する。除湿器27には、冷却タンク25及び気水分離機26を経て水分が除去された水素が通過するため、除湿器27内に水が溜まることを抑制できる。このようにして、後述するMHユニット3内に水が貯まることを抑制できる。
The hydrogen generated by the
MHユニット3は、水素貯蔵及び水素放出可能なカートリッジ式水素貯蔵装置であり、水素生成装置2又は燃料電池4に切り離し自在に接続される。MHユニット3の構成については、後述する。
The
貯蔵用水素ラインL1を介して水電解スタック21に並列で接続された複数のMHユニット3は、水電解スタック21が生成した水素をそれぞれ貯蔵する。水電解スタック21には、複数のMHユニット3が同時に接続可能である。また、複数のMHユニット3は、外部から隔絶された隔壁空間内に収容されており、この空間内には水素漏れを検知する図示しないセンサが設けられている。なお、符号24は、貯蔵用水素ラインL1に設けられた防爆仕様の電磁弁である。
The
水素発電システム1は、水素吸蔵時にMHユニット3を冷却する冷却装置5を備えている。冷却装置5は、冷水ラインL2を介してMHユニット3に接続されてMHユニット3に提供される冷水を貯蔵する冷水タンク51と、冷水タンク51内の冷水を冷却するチラー52と、冷水タンク51からMHユニット3に向けて冷水を送るポンプ53と、を備えている。
The hydrogen
燃料電池4は、通常、水素生成装置2から離れた場所に設置されている。燃料電池4は、陽極(アノード)に水素を供給し、且つ陰極(カソード)に酸素を供給し、水素及び酸素を常温または高温環境で反応させることにより、継続的に電力を取り出すことができる発電装置である。
The
燃料電池4としては、例えば、イオン交換膜を挟んで、正極に酸化剤を、還元剤である水素を供給することにより発電する固体高分子型燃料電池が知られている。
As an example of the
燃料電池4により得られた電気は、家庭用交流電源に供給される電気として使用できる。家庭用交流電源によって供給される電気は、100~200Vである。このような家庭用交流電源は、災害時に必要となる携帯端末用の電源や、家庭用テレビ等の家電製品の電源として利用できる。
The electricity obtained by the
燃料電池4には、放出用水素ラインL3を介して複数のMHユニット3が接続されている。水素を吸蔵した状態のMHユニット3から水素が放出されることにより、燃料電池4は発電を行う。また、複数のMHユニット3は、外部から隔絶された隔壁空間内に収容されている。なお、符号41は、放出用水素ラインL3に設けられた防爆仕様の電磁弁である。
The
また、燃料電池4は、外気に含まれる酸素とMHユニット3から供給される水素とを反応させて発電を行うところ、複数のセル4aが取り込む外気の吸気温度が低温(例えば、15℃以下)の場合、セル4aの故障原因となり得るフラッディングが発生する虞がある。そこで、図2(a)、(b)に示すように、吸気温度が低い場合に発電時の排気の少なくとも一部を吸気側に戻して外気を加温させる排熱再利用機構42を設けるのが好ましい。これにより、フラッディングを抑制することができる。
Furthermore, the
排熱再利用機構42は、燃料電池4に吸気される外気の温度(吸気温度)を測定する温度センサ43と、ハウジングcとハウジングcの上部に設けられたリターンダクトdとを連通する排気側開口h1を開閉自在に設けられたシャッタ44と、ハウジングcとリターンダクトdとを連通する吸気側開口h2を介してリターンダクトd内の空気をハウジングcに戻すファン45と、これらを動作制御するコントローラ46と、を備えている。
The exhaust
排気側開口h1は、ハウジングc内を流れる空気の流れ方向において、燃料電池4に対して排気側に設けられ、吸気側開口h2は、ハウジングc内を流れる空気の流れ方向において、燃料電池4に対して吸気側に設けられている。なお、符号44aは、シャッタ44を進退移動させる駆動モータである。
The exhaust side opening h1 is provided on the exhaust side of the
温度センサ43が計測した外気温度が所定温度以下の場合には、図2(a)に示すように、シャッタ44を開くとともにファン45を駆動させることにより、燃料電池4の排熱で加温された空気が、排気側開口h1、リターンダクトd及び吸気側開口h2を通って外気に混ざることにより、外気が加温される。
When the outside air temperature measured by the
一方、温度センサ43が計測した外気温度が所定温度より高い場合には、図2(b)に示すように、シャッタ44を閉じるとともにファン45を停止させることにより、燃料電池4の排熱で加温された空気は、そのまま外部に排気される。
On the other hand, if the outside air temperature measured by the
これにより、燃料電池4の排熱で外気を加温させることにより、大規模な配管等を別途設けることなく、フラッディングを簡便に抑制することができる。
This allows the outside air to be heated using the exhaust heat from the
次に、MHユニット3の構造を、図3~5に基づいて説明する。MHユニット3は、2本のタンク31と、ジャケット32と、温調ブロック33と、ケーシング34と、を備えている。
Next, the structure of the
タンク31は、水素吸蔵合金が収容された水素吸蔵ボンベである。タンク31の容量は、例えば500NLである。水素吸蔵合金としては、例えば、AB2型、AB5型、BCC固溶体型、Ti-Fe系、V系、Mg合金、Pd系、Ca系合金等が知られているが、これに限定されるものではない。なお、水素貯蔵装置は、上述したMHユニット3の他に、例えば、有機ハイドライド、液体水素タンク、高圧水素タンク等であっても構わないが、水素吸蔵合金は、補機が少なく、取り扱いが容易な点で好適である。
The
ジャケット32は、銅等の熱伝導性に優れた金属製である。ジャケット32は、タンク31の外周及び底面に接するように略円筒状に形成され、タンク31を収容している。なお、ジャケット32は、少なくともタンク31の一部に接するものであれば如何なる形態であってもよく、例えばジャケット32の外周のみに接するものであっても構わない。
The
温調ブロック33は、2本のタンク31の間に配置されており、ジャケット32に接合されている。温調ブロック33には、熱伝導率に優れた金属を用いるのが好ましく、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等を用いることが考えらえる。
The
温調ブロック33には、側面から視てU字状に形成された冷水経路33aが形成されている。
The
また、温調ブロック33には、水素放出時にタンク31を温める2本のカートリッジヒータ33bが埋設されている。
In addition, two
ケーシング34は、略直方体状に形成されている。ケーシング34の内部には、垂直方向に半割された一対の断熱材35a、35bが設けられている。断熱材35a、35bは、内部にタンク31を挟み込むように収容している。また、ケーシング34には、ケーシング34の運搬に好適な図示しないハンドルが取り付けられている。
The
ケーシング34の上蓋部には、水素用継手34aと、冷水インプット側継手34bと、冷水アウトプット側継手34cと、ヒータ用電源継手34dと、が設けられている。
The top lid of the
水素用継手34aは、貯蔵用水素ラインL1又は放出用水素ラインL3に接続されるとともに図示しないチューブを介して2本のタンク31に接続されている。また、水素用継手34aに接続される水素ラインを差し替えることにより、タンク31と水素生成装置2又は燃料電池4との接続を切り換えることができる。
The hydrogen joint 34a is connected to the storage hydrogen line L1 or the release hydrogen line L3, and is also connected to two
冷水インプット側継手34bは、冷水タンク51から冷水が供給される冷水ラインL2に接続されるとともに、図示しないチューブを介して冷水経路33aの入口端とを接続している。
The cold water input side fitting 34b is connected to the cold water line L2 through which cold water is supplied from the
冷水アウトプット側継手34cは、図示しないチューブを介して冷水経路33aの出口端に接続されているとともに、冷水タンク51に冷水を還流させる冷水ラインL2に接続されている。
The cold water output side fitting 34c is connected to the outlet end of the
冷水インプット側継手34b及び冷水アウトプット側継手34cは、水素吸蔵時には冷水ラインL2に接続され、水素放出時には冷水ラインL2から切り離されている。 The cold water input side fitting 34b and the cold water output side fitting 34c are connected to the cold water line L2 when hydrogen is stored, and are disconnected from the cold water line L2 when hydrogen is released.
そして、水素生成装置2が生成した水素を吸蔵する際には、冷水経路33a内を冷水が流れることにより、温調ブロック33に接しているタンク31が直接的に冷却される。さらに、温調ブロック33が冷却されることで、ジャケット32を介してタンク31が間接的に冷却される。なお、冷水の温度は、水素吸蔵時のタンク31が所定温度(例えば、15℃)になるように設定される。
When the hydrogen generated by the
ヒータ用電源継手34dは、電源ケーブル61を介してヒータ用電源6に接続されるとともに、図示しないケーブルを介してカートリッジヒータ33bに接続されている。ヒータ用電源継手34dは、水素吸蔵時にはヒータ用電源6から切り離され、水素放出時にはヒータ用電源6に接続されている。
The heater power supply joint 34d is connected to the
そして、カートリッジヒータ33bを起動すると、温調ブロック33が温められ、温調ブロック33に接しているタンク31が直接的に温められる。さらに、ジャケット32を介してタンク31が間接的に温められる。なお、カートリッジヒータ33bの温熱温度は、MHユニット3が水素を放出する際のタンク31の温度が所定温度(例えば、30℃)になるように設定される。なお、温調ブロック33の加熱は、上述したカートリッジヒータ33bによるものに限定されず、例えば、冷水経路33aに温水を流す構成等であっても構わない。タンク31の加熱にカートリッジヒータ33bを用いることにより、温水等を流す配管やポンプ等の補機が不要となるとともに、温水等に比べて効率よくタンク31を温めることができる。
When the
このようにして、MHユニット3が、断熱材35a、35bによって外部から断熱された状態で、タンク31の冷却又は温熱を実施することにより、外部環境の影響(例えば、冷却温度に比べて著しく外気温度が高い場合、又は温熱温度に比べて著しく外気温度が低い等)を受けることなく、水素の吸蔵及び放出を効率的に行うことができる。
In this way, by cooling or heating the
また、MHユニット3には、タンク31の温度をモニタリングする図示しない温度センサを設けられているのが好ましい。これにより、例えば、タンク31の温度が29℃以下の場合には、カートリッジヒータ33bによる温熱を実施し、タンク31の温度が30℃に達したら、カートリッジヒータ33bによる温熱を停止する等して、タンク31の温度を約30℃程度に維持することができる。
The
このようにして、本実施形態に係る水素発電システム1は、MHユニット3を水素生成装置2又は燃料電池4との接続を適宜切り離すことができ、水素の貯蔵及び水素を用いた発電を効率的に実施することができる。
In this way, the hydrogen
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。 The present invention can be modified in various ways without departing from the spirit of the invention, and it goes without saying that the present invention also covers such modifications.
1 : 水素発電システム
2 : 水素生成装置
21 : 水電解スタック
22 : 純水精製装置
23 : 太陽電池(再生可能エネルギー発電装置)
24 : 二次電池
3 : MHユニット(カートリッジ式水素貯蔵装置)
31 : タンク
32 : ジャケット
33 : 温調ブロック
33a : 冷水経路
33b : カートリッジヒータ
34 : ケーシング
34a : 水素用継手
34b : 冷水インプット側継手
34c : 冷水アウトプット側継手
34d : ヒータ用電源継手
35a、35b: 断熱材
4 : 燃料電池
42 : 排熱再利用機構
5 : 冷却装置
51 : 冷水タンク
52 : チラー
53 : ポンプ
6 : ヒータ用電源
61 : 電源ケーブル
L1 : 貯蔵用水素ライン
L2 : 冷水ライン
L3 : 放出用水素ライン
1: Hydrogen power generation system 2: Hydrogen generation device 21: Water electrolysis stack 22: Pure water purification device 23: Solar cell (renewable energy power generation device)
24: Secondary battery 3: MH unit (cartridge-type hydrogen storage device)
Reference Signs List 31: Tank 32: Jacket 33:
Claims (9)
水を反応させて水素を生成する水素生成装置と、
前記水素を用いて発電を行う発電装置と、
前記水素生成装置又は発電装置に切り離し自在に接続され、前記水素生成装置で生成された水素を貯蔵し、前記発電装置に水素を供給可能なカートリッジ式水素貯蔵装置と、
を備え、
前記発電装置は、燃料電池であり、
前記燃料電池の排熱で前記燃料電池に吸気される外気を加温させる排熱再利用機構をさらに備え、
前記燃料電池を収容するハウジングが、前記ハウジング内を流れる空気の流れ方向において前記燃料電池に対して排気側に設けられた排気側開口と前記燃料電池に対して吸気側に設けられた吸気側開口とを介してリターンダクトに連通され、
前記排熱再利用機構は、
前記燃料電池に吸気される外気の温度を計測する温度センサと、
前記排気側開口を介して前記ハウジングから前記リターンダクトへの空気の流入を許容又は遮断する前記排気側開口を開閉可能なシャッタと、
前記吸気側開口を介して前記リターンダクト内の空気を前記ハウジングに送るファンと、
前記外気の温度が所定温度以下の場合には、前記燃料電池の排熱で加温された空気を前記外気に戻すように前記シャッタを開くとともに前記ファンを駆動させるコントローラと、
を備えていることを特徴とする水素発電システム。 A hydrogen power generation system, comprising:
A hydrogen generating device that generates hydrogen by reacting with water;
A power generation device that generates power using the hydrogen;
a cartridge-type hydrogen storage device that is detachably connected to the hydrogen generation device or the power generation device, stores hydrogen generated by the hydrogen generation device, and can supply hydrogen to the power generation device;
Equipped with
the power generating device is a fuel cell,
a heat recovery mechanism for heating the outside air taken into the fuel cell by using the heat exhausted from the fuel cell;
a housing that accommodates the fuel cell is connected to a return duct via an exhaust side opening provided on an exhaust side of the fuel cell in a flow direction of air flowing through the housing and an intake side opening provided on an intake side of the fuel cell;
The waste heat reuse mechanism is
a temperature sensor that measures the temperature of the outside air taken into the fuel cell;
a shutter capable of opening and closing the exhaust side opening to allow or block the inflow of air from the housing to the return duct through the exhaust side opening;
a fan that sends air in the return duct to the housing through the intake side opening;
a controller that opens the shutter and drives the fan when the temperature of the outside air is equal to or lower than a predetermined temperature so as to return air that has been heated by the exhaust heat of the fuel cell to the outside air;
A hydrogen power generation system comprising :
前記水素を貯蔵するタンクと、
前記タンクに接する金属製のジャケットと、
前記ジャケットを収容するケーシングと、
を備えていることを特徴とする請求項1記載の水素発電システム。 The cartridge-type hydrogen storage device is
A tank for storing the hydrogen;
A metal jacket in contact with the tank;
A casing that houses the jacket;
2. The hydrogen power generation system according to claim 1, further comprising:
再生可能エネルギー発電装置と、
前記再生可能エネルギー発電装置で生成された電気を蓄電する二次電池と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項記載の水素発電システム。 The hydrogen generation device includes:
A renewable energy power generation device;
A secondary battery that stores electricity generated by the renewable energy power generation device;
The hydrogen power generation system according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
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