ES2305572T3 - Empleo de energia termica en celdas de combustible electromagneticas. - Google Patents
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Abstract
Un conjunto de celdas de combustible que comprende: una pila de celdas de combustible (30) que tiene por lo menos un puerto de entrada (70) para recibir agua de enfriamiento, estando el puerto de entrada conectado a un placa de flujo fluido (21) para entregar el agua de enfriamiento a un ensamblaje membrana-electrodo (11, 12, 13) adyacente a éste, y por lo menos un puerto de salida (34) para descargar el agua y/o vapor de agua desde el ensamblaje membrana-electrodo, y un tanque de almacenamiento térmico (61) que tiene un conducto de intercambiador de calor (60) a través de éste, teniendo el conducto del intercambiador de calor una entrada y una salida acopladas respectivamente a por lo menos un puerto de salida (34) y por lo menos un puerto de entrada (70) de la pila de celdas de combustible (30) para formar un circuito de enfriamiento para la pila de celdas de combustible, el circuito de enfriamiento que recicla el agua descargada y/o vapor de agua de retorno hacia el ensamblaje membrana-electrodo (11, 12, 13).
Description
Empleo de energía térmica en celdas de
combustible electromagnéticas.
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La presente invención se refiere a celdas de
combustible del tipo en el que se combinan combustible y oxidante
en un ensamblaje membrana-electrodo para generar
energía eléctrica y un producto de la reacción, particularmente
vapor de agua.
Un diseño típico de una celda de combustible
convencional 10 se muestra en la figura 1 la cual, para mayor
claridad, ilustra las diferentes capas en forma despiezada. Una
membrana sólida de polímero de transferencia iónica 11 se intercala
entre un ánodo 12 y un cátodo 13. Típicamente, el ánodo 12 y el
cátodo 13 están ambos formados por un material conductor de la
electricidad poroso como el carbón poroso, al que están unidas
partículas pequeñas de platino y/u otro catalizador de metales
preciosos. A menudo, el ánodo 12 y el cátodo 13 están directamente
unidos a las superficies adyacentes respectivas de la membrana 11. A
esta combinación normalmente se alude como ensamblaje
membrana-electrodo, o MEA (por las siglas de la
expresión inglesa membrane-electrode
assembly).
Intercalando las capas de la membrana del
polímero y el electrodo poroso hay una placa anódica de campo de
flujo fluido 14 y una placa catódica de campo de flujo fluido 15,
las cuales entregan el combustible y el oxidante respectivamente al
MEA. Las placas de campo de flujo fluido 14, 15 están formadas de un
material eléctricamente conductor, no poroso, por medio del cual se
puede hacer contacto eléctrico con el electrodo del ánodo
respectivo 12 o con el electrodo del cátodo 13. Al mismo tiempo, las
placas de campo de flujo fluido deben facilitar la entrega y/o
descarga de combustible fluido, el oxidante y/o el producto de la
reacción hacia o desde los electrodos porosos.
Esto se efectúa convencionalmente formando
pasajes de flujo fluido en una superficie de las placas de campo de
flujo fluido, como ranuras o canales 16 en la superficie presentada
a los electrodos porosos 12, 13. Hidrógeno y/u otros combustibles
fluidos o mezclas del combustible se entregan a los canales del
ánodo. El oxidante, típicamente oxígeno o aire ambiental se entrega
a los canales del cátodo, y agua y/o vapor de agua, el producto
reactante, se extrae desde los canales del cátodo.
Con referencia a la figura 2, comúnmente un
número grande de celdas de combustible 10 se colocan en una pila
20, de manera tal que el ánodo 14 de una celda está adyacente, y
eléctricamente conectado, al cátodo 15 de la próxima celda
(preferentemente usando una placa de campo de flujo fluido combinada
21 como se muestra), los voltajes de cada celda se suman
sucesivamente para producir una fuente de voltaje requerida.
Ha habido interés considerable en las celdas de
combustible como un medio eficaz para proporcionar suministros de
energía eléctrica localizada en los predios domésticos y de la
pequeña industria, particularmente en áreas remotas donde resulta
costosa la construcción de grandes redes de suministro de
energía.
Un aspecto de la celda de combustible
electroquímica es que se genera una cierta cantidad de calor dentro
de la celda de combustible durante el proceso de generación de
electricidad. Convencionalmente, este calor se ha considerado como
un subproducto residual que se extrae junto al vapor de agua y
simplemente se pierde.
Una cierta cantidad de calor en el MEA y en las
placas de campo de flujo fluido es, de hecho, deseable para obtener
condiciones de operación óptimas, pero ésto debe mantenerse
estrictamente bajo control, en particular cuando es alta la demanda
eléctrica en la celda de combustible. El control del calor en las
celdas de combustible existentes generalmente utiliza uno o ambos
de dos mecanismos de enfriamiento diferentes.
En un primer mecanismo, se utiliza el
enfriamiento de la fase líquida en el cual el agua se entrega a, y
se extrae desde, las placas de enfriamiento separadas localizadas
entre las placas de flujo fluido seleccionadas dentro de la pila
20. Normalmente, una placa de enfriamiento se posiciona entre cada
cuarto o quinto par de placa de campo ánodo/cátodo. El agua
extraída de las placas de enfriamiento se pasa a través de un
intercambiador de calor y se recircula dentro de las placas de
enfriamiento.
En un segundo mecanismo, se utiliza el
enfriamiento de fase vapor para extraer calor desde las placas
activas de flujo fluido activo mediante la entrega de cantidades
controladas de agua al MEA 11, por ejemplo directamente a las
superficies del electrodo o dentro de los canales 16 de las placas
de campo de flujo fluido 14, 15, cuya agua es vaporizada y
extraída desde la descarga del cátodo. Esta técnica tiene la ventaja
de no sólo proporcionar el agua para mantener un contenido de agua
apropiado de la membrana sino también actúa para enfriar la celda
de combustible a través de la evaporación y extracción del calor
latente de vaporización.
Sin embargo, debido a que el agua está
entregándose en el MEA activo de la celda de combustible, es
importante utilizar agua de pureza adecuada de manera tal que no se
comprometan la calidad y el desempeño de la membrana 11. En algunos
ambientes remotos, es difícil garantizar un suministro estable de
tal calidad de agua y puede no estar bajo el control del operador
de la celda de combustible.
En general, los sistemas de enfriamiento para
enfriar las placas y la extracción de la fase vapor desde la
descarga del cátodo no son compatibles por cuanto las temperaturas
de entrada y salida son diferentes, y convencionalmente, se
requieren circuitos separados del intercambiador de calor. Esto
resulta en un incremento en complejidad, costo y tamaño del sistema
energético global de la celda de combustible.
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Es un objeto de la presente invención
proporcionar un sistema de empleo térmico eficaz y/o simple para las
celdas de combustible a fin de reducir la pérdida de calor derivada
de la generación de electricidad.
Es un objeto adicional de la presente invención
proporcionar un circuito de enfriamiento para una pila de la celda
de combustible tal que pueda mantenerse fácilmente la pureza del
agua de enfriamiento entregada al MEA.
Es un objeto adicional de la invención
proporcionar un sistema de empleo de enfriamiento térmico y energía
que pueda satisfacer prontamente las demandas de disipación térmica
de una celda de combustible de alta potencia solamente con un
circuito de intercambio de calor, en condiciones variantes de
demanda eléctrica.
Algunos o todos los objetos de la invención se
cumplen por varias realizaciones como las descritas aquí.
Según un aspecto, la presente invención
proporciona un conjunto de celda de combustible que comprende:
- una pila de celdas de combustible que tiene al menos un puerto de entrada para la recepción del agua de enfriamiento, conectándose el puerto de entrada a una placa de flujo fluido para entregar el agua de enfriamiento a un conjunto membrana-electrodo adyacente a ella, y por lo menos un puerto de salida para descargar agua y/o vapor de agua desde el conjunto membrana-electrodo; y
- un tanque de almacenamiento térmico que tiene un conducto del intercambiador de calor a través de él, teniendo el conducto del intercambiador de calor una entrada y una salida acopladas respectivamente por lo menos a un puerto de salida y por lo menos a un puerto de entrada de la pila de celdas de combustible para formar un circuito de enfriamiento para la pila de celdas de combustible, reciclando el circuito de enfriamiento el agua descargada y/o el vapor de agua de retorno hacia el ensamblaje membrana-electrodo.
Según otro aspecto, la presente invención
proporciona un método de operar un conjunto de celdas de combustible
que comprende los pasos de:
- alimentación de combustible y oxidante a una pila de celdas de combustible para generar corriente eléctrica y subproducto agua/vapor de agua;
- alimentación del agua/vapor de agua en un conducto del intercambiador de calor de un tanque de almacenamiento térmico y extracción de energía calorífica desde éste;
- recuperación del agua y del condensado de vapor desde el conducto del intercambiador de calor y suministro de éste de vuelta hacia un ensamblaje membrana-electrodo en la pila de celdas de combustible; y
- almacenado de la energía térmica en el tanque de almacenamiento térmico,
- formando un circuito de enfriamiento de agua con la pila de celdas de combustible y el conducto del intercambiador de calor, reciclado por el circuito de enfriamiento del agua descargada y/o del vapor de agua de retorno hacia el ensamblaje membrana-electrodo.
Las realizaciones de la presente invención se
describirán ahora por la vía de ejemplo y con referencia a los
dibujos acompañantes en los cuales:
La Figura 1 es una vista esquemática de la
sección transversal a través de una parte de una celda de
combustible convencional;
La Figura 2 muestra una vista esquemática de la
sección transversal de una parte de una pila de la celda de
combustible convencional;
La Figura 3 es un diagrama esquemático de un
sistema de empleo de energía térmica para proporcionar energía
combinada calorífica y eléctrica desde una celda de combustible
electroquímica;
La Figura 4 es un diagrama esquemático de una
alternativa del tanque de almacenamiento térmico con calentador de
inmersión para uso en el sistema de la Figura 3;
La Figura 5 es un diagrama esquemático de un
tanque de almacenamiento térmico junto con el intercambiador de
calor suplementario para uso en el sistema de la Figura 3; y
La Figura 6 es un diagrama esquemático de un
tanque de almacenamiento térmico junto con un mecanismo de
disipación del exceso de calor residual para uso en el sistema de
la Figura 3.
Con referencia a la Figura 3, se describe ahora
un sistema de empleo de energía térmica y el sistema combinado de
control de energía calorífica y eléctrica para uso con una celda de
combustible. Una pila de celdas de combustible 30 comprende varias
celdas de combustible convenientes para reunir los requisitos de
energía globales del sistema. Un suministro de combustible,
típicamente de hidrógeno proporcionado desde un tanque de hidrógeno
40 o unidad del reformador, se acopla a la entrada del ánodo 31 que
suministra el combustible fluido a las placas del ánodo en la pila
de celdas de combustible. Una salida de purga del ánodo 32 se
proporciona para facilitar la purga de las placas de flujo fluido
del ánodo, por ejemplo, para eliminar la acumulación de agua en el
lado del ánodo de los MEAs, o para permitir la retroalimentación a
la sección de combustión de un procesador de combustible basado en
reformador.
El suministro de combustible puede incluir un
mecanismo de precalentamiento apropiado, preferentemente usando el
calor generado por la propia pila de celdas de combustible o usando
un calentador eléctrico durante la puesta en marcha.
El sistema de control de flujo fluido del ánodo
también puede incluir una válvula de purga 46, conectada a la
salida del ánodo 32, para habilitar la purga intermitente del
ánodo.
Un suministro de oxidante, típicamente aire, se
proporciona a la entrada del cátodo 33, la cual suministra el
oxidante a las placas del cátodo en la pila de celdas de combustible
30. Una salida del cátodo 34 (o "escape del cátodo") se
proporciona para facilitar la purga del oxidante no consumido, junto
con el diluente o gases inertes si los hubiera, y subproductos
reactantes (incluyendo agua).
En una configuración preferida, como se muestra,
el suministro de oxidante se obtiene del aire ambiental por medio
de un compresor de aire 53 a través de un filtro 55, el cual asegura
que un volumen apropiado de oxidante está proporcionándose a la
celda de combustible bajo las condiciones de carga
prevalecientes.
La salida del cátodo 34 se acopla a una tubería
del intercambiador de calor 60 en un tanque de almacenamiento
térmico 61. Preferentemente, la tubería del intercambiador de calor
60 es un serpentín que pasa a través de una camisa con agua 62 del
tanque de almacenamiento térmico. Sin embargo, generalmente, la
tubería del intercambiador de calor puede ser cualquier conducto
conveniente a través del cual el agua/vapor de agua desde la salida
del cátodo 34 puede pasar dentro y a través de cualquier dispositivo
de transferencia térmica adecuado. La tubería del intercambiador de
calor conduce a un recipiente de recogida de agua 63 para almacenar
el agua y el condensado del vapor.
Desde el recipiente de recogida de condensado 63
se alimenta agua de retorno a los ánodos y/o cátodos de la pila de
celdas de combustible hasta la entrada de agua 70, donde ésta se usa
para realizar una o más funciones útiles a fin de mantener las
condiciones de operación óptimas dentro de la pila de celdas de
combustible 30. Por ejemplo, puede usarse el agua tibia para
precalentar el combustible y/o el oxidante.
El agua puede usarse para humidificar la
corriente de entrada del combustible y/o del oxidante, asistiendo
además en mantener un nivel apropiado de velocidad de reacción en el
MEA y prolongar la vida de la membrana. El agua puede
alternativamente inyectarse de forma directa dentro de los canales
de la placa de campo de flujo fluido, en el lado del ánodo y/o en
el lado del cátodo, donde ésta puede ayudar en uno o más de: control
de temperatura del MEA por re-evaporación;
humidificación de la membrana; y precalentamiento del combustible
y/u oxidante.
En términos generales, el agua y/o vapor de agua
emergiendo desde la salida del cátodo 34 se dirige completa a un
circuito de enfriamiento que comprende la tubería del intercambiador
de calor 60, el recipiente de recogida de condensado 63 y la
entrada de agua 70.
En las realizaciones preferidas, el circuito de
enfriamiento también comprende una bomba de agua 71 para mantener
una velocidad de flujo apropiada en la entrada 70.
Preferentemente, el recipiente de recogida de
condensado 63 incluye también una salida de descarga 66 y la
válvula de regulación de la presión asociada 65 para dispersar los
gases residuales y agua desde el circuito de enfriamiento cuando se
requiera. La válvula de regulación de la presión facilita una
entrega de potencia mayor de la celda de combustible operando ésta,
como se desee, a una presión de entrada de aire más alta. La
válvula de regulación de la presión permite el escape controlado de
la descarga de gas del cátodo y de cualquier portador o gases
inertes, a un nivel de presión predeterminado. Por tanto, la válvula
de regulación de la presión proporciona un mecanismo de control
para de forma controlada expulsar los gases residuales desde el
circuito de enfriamiento.
Se notará que el circuito de enfriamiento usa el
agua que ha sido generada por la pila de celdas de combustible 30
durante la combinación de hidrógeno y oxígeno al MEA, y mantiene
este suministro de agua. Por consiguiente, la pureza del agua
permanece alta y puede usarse para la inyección directa del agua en
los suministros de combustible y/o de oxidante. El subproducto de
agua de la pila de celdas de combustible no constituye un riesgo
significativo de envenenar o por otra parte comprometer la actuación
del NIEA en la pila de celdas de combustible.
El agua en el conducto del intercambiador de
calor 60 se aísla preferiblemente de forma completa del agua en la
camisa de agua 62, la cual puede llenarse desde las fuentes de agua
locales de dudosa integridad usando la alimentación de agua fría
80. Puede extraerse agua caliente para el uso en los predios
domésticos o comerciales desde la salida de agua caliente 81. La
calefacción a distancia en los dominios domésticos o comerciales
puede también proporcionarse suministrando agua caliente a un
sistema de radiador (no mostrado) usando un circuito de agua
secundario 82.
\newpage
Se comprenderá que el agua y los suministros de
calefacción a distancia proporcionados por el tanque de
almacenamiento 61 pueden ser solamente provistos por la pila de
celdas de combustible 30, o meramente asistidos por la pila de
celdas de combustible 30.
Una ventaja particular de la disposición
descrita, aparte del mantenimiento de un circuito de enfriamiento
de agua de alta pureza, es que la celda de combustible puede
garantizar una capacidad de enfriamiento térmico apropiada bajo
todas las condiciones de carga eléctrica externa. Un conversor de
CD/CD 90 y un inversor 91 proporcionan una fuente 92 para las cargas
eléctricas externas.
Cuando las condiciones de la carga eléctrica
externa son altas, se generará una cantidad sustancial de energía
térmica y ésta puede guardarse en el tanque de almacenamiento
térmico 61 para uso posterior. De forma similar, cuando es bajo el
requisito de la carga eléctrica externa requerida, pero la demanda
de agua caliente doméstica es alta, la pila de celdas de
combustible 30 puede simplemente ser operada a carga completa,
siendo utilizada internamente la electricidad generada por el
sistema para ayudar calentando directamente el agua de la camisa 62
que usa un calentador de inmersión o similar. Tal arreglo se muestra
en la Figura 4, donde el tanque de almacenamiento térmico 61 está
equipado con un calentador de inmersión integral 95 que se acopla a
la salida del suministro eléctrico 92. Esto no sólo proporciona el
calentamiento directo del agua, sino también en virtud de la
demanda eléctrica puesta por eso en la pila de celdas de combustible
30, incrementa la salida térmica de la celda de combustible que se
está entregando al tanque de almacenamiento térmico 61 a través del
circuito de enfriamiento.
Así, el funcionamiento de la celda de
combustible no está restringido, de manera tal que la demanda
térmica debe emparejar la demanda eléctrica, y viceversa. El tanque
de almacenamiento térmico 61 proporciona un desacoplamiento eficaz
de la demanda eléctrica y térmica de un sistema combinado de energía
eléctrica y calor.
Aunque el tanque de almacenamiento térmico 61 se
ha descrito usando una camisa de agua 62 en contacto térmico
directo con el agua en el serpentín del intercambiador de calor del
circuito de enfriamiento 60, se entenderá que podría usarse otra
forma de tanque de almacenamiento térmico, por ejemplo, cualquier
masa de material conveniente que tenga una capacidad térmica alta.
Este tanque de almacenamiento térmico, si se requiere, puede usarse
para calentar un suministro de agua.
En una celda de combustible ejemplar típica, la
descarga del cátodo 34 contiene una mezcla de agua/vapor de agua
aproximadamente a 80ºC, lo cual se muestra ideal para mantener un
suministro de agua caliente doméstica a través del circuito de agua
secundario 82. Después del intercambio de calor, las realizaciones
preferidas descritas aquí son capaces, en condiciones de operación
seleccionadas, de devolver el agua de enfriamiento a la entrada de
agua de enfriamiento 70 a temperaturas entre 30 y 60ºC. Por
consiguiente, incluso para las celdas de combustible de alta
potencia, el circuito de enfriamiento de la presente invención
generalmente permite ser eliminado por las placas de enfriamiento
especializadas en la pila de celdas de combustible, y todo el
enfriamiento ser efectuado por un mecanismo de evaporación y
condensación.
Son posibles varias modificaciones de las
realizaciones descritas anteriormente. En caso de que sea
insuficiente la cantidad de energía térmica extraída desde la
descarga del cátodo 34 por el tanque de almacenamiento térmico 61,
puede proporcionarse un mecanismo de extracción de calor
adicional.
Por ejemplo, en la Figura 5, una unidad del
condensador del aire enfriado 100 puede usarse en lugar de, o
además del, recipiente de recogida de agua 63.
Aún en una disposición adicional, mostrada en la
Figura 6, el exceso de energía térmica puede extraerse del sistema
por medio de una salida de aguas residuales 104 conectada a la
salida de agua caliente 81, bajo el control de un sensor de
temperatura 101 en la salida del tanque de almacenamiento térmico 61
que alimenta la entrada de agua 70. El sensor de temperatura 101
controla una válvula 102 por medio de la línea de retroalimentación
103 para purgar agua caliente, la cual se llena con agua fría desde
la alimentación de agua fría 80, cuando la entrada de agua 70 excede
una temperatura predeterminada.
Se entenderá que la entrada de agua 70 puede
utilizarse para abastecer no sólo a los ánodos y/o cátodos de la
pila de celdas de combustible con los propósitos de enfriamiento y
humidificación, sino también, si se desea, puede usarse para
proporcionar el enfriamiento separado de las placas situadas entre
las seleccionadas de las placas de campo de flujo fluido.
Otras realizaciones están intencionalmente
dentro del alcance de las reivindicaciones que se acompañan.
Claims (19)
1. Un conjunto de celdas de combustible que
comprende:
una pila de celdas de combustible (30) que tiene
por lo menos un puerto de entrada (70) para recibir agua de
enfriamiento, estando el puerto de entrada conectado a un placa de
flujo fluido (21) para entregar el agua de enfriamiento a un
ensamblaje membrana-electrodo (11, 12, 13) adyacente
a éste, y por lo menos un puerto de salida (34) para descargar el
agua y/o vapor de agua desde el ensamblaje
membrana-electrodo, y
un tanque de almacenamiento térmico (61) que
tiene un conducto de intercambiador de calor (60) a través de éste,
teniendo el conducto del intercambiador de calor una entrada y una
salida acopladas respectivamente a por lo menos un puerto de salida
(34) y por lo menos un puerto de entrada (70) de la pila de celdas
de combustible (30) para formar un circuito de enfriamiento para la
pila de celdas de combustible, el circuito de enfriamiento que
recicla el agua descargada y/o vapor de agua de retorno hacia el
esamblaje membrana-electrodo (11, 12, 13).
2. El conjunto de celdas de combustible de la
reivindicación 1, que incluye además una unidad de recogida de
condensado (63) en el circuito de enfriamiento entre la salida del
intercambiador de calor y el puerto de entrada (70) de la pila de
celdas de combustible (30).
3. El conjunto de celdas de combustible de la
reivindicación 1, que incluye además una bomba de agua (71) en el
circuito de enfriamiento entre la salida del intercambiador de calor
y el puerto de entrada (70) de la pila de celdas de
combustible(30).
4. El conjunto de celdas de combustible de la
reivindicación 1, en el cual el tanque de almacenamiento térmico
(61) incluye una camisa de agua (62) rodeando el conducto del
intercambiador de calor (60).
5. El conjunto de celdas de combustible de la
reivindicación 4, en el cual el agua de la camisa (62) incluye
además una alimentación de agua fría (80) y un punto de extracción
de agua caliente (81).
6. El conjunto de celdas de combustible de la
reivindicación 4 o reivindicación 5 que incluye además un elemento
de calentamiento eléctrico (95) para calentar la camisa (62) del
agua, acoplándose el elemento de calentamiento eléctrico a una
salida eléctrica de la pila de celdas de combustible (30).
7. El conjunto de celdas de combustible de la
reivindicación 1 que incluye además un medio de regulación de
presión (65) para descargar de forma controlada los gases
residuales desde el circuito de enfriamiento.
8. El conjunto de celdas de combustible de la
reivindicación 1, en el cual el tanque de almacenamiento térmico
(61) incluye un circuito secundario de agua (82) que pasa a través
de éste para proporcionar un sistema radiador de calefacción.
9. El conjunto de celdas de combustible de la
reivindicación 1, en el cual el puerto de entrada (70) de la pila
de celdas de combustible (30) que recibe el agua desde el circuito
de enfriamiento se acopla a un sistema de inyección directa de agua
de los ánodos y/o cátodos en la pila de celdas de combustible.
10. El conjunto de celdas de combustible de la
reivindicación 1, en la cual el puerto de entrada (70) de la pila
de celdas de combustible (30) que recibe agua desde el circuito de
enfriamiento está acoplado para proporcionar precalentamiento del
suministro de combustible y/o oxidante a los respectivos
ánodos/cátodos.
11. El conjunto de celdas de combustible de la
reivindicación 5 que incluye además una válvula (102) acoplada
entre el punto de extracción del agua caliente y una salida de aguas
residuales, y un sensor de temperatura (101) en el circuito de
enfriamiento para actuar la válvula cuando el agua en el circuito de
enfriamiento excede una temperatura predeterminada.
12. El conjunto de celdas de combustible de la
reivindicación 1, en el que por lo menos un puerto de salida
comprende un puerto de descarga del cátodo (34).
13. Un método de operar un conjunto de celdas de
combustible que comprende los pasos de:
alimentación de combustible y oxidante a una
pila de celdas de combustible (30) para generar corriente eléctrica
y agua/subproducto de vapor de agua;
alimentación del agua/vapor de agua en un
conducto del intercambiador de calor (60) de un tanque de
almacenamiento térmico (61) y extracción de la energía térmica
desde éste;
recuperación del agua y del condensado de vapor
desde el conducto del intercambiador de calor (60) y suministro de
éste de vuelta hacia el ensamblaje
membrana-electrodo (11, 12, 13) en la pila de celdas
de combustible (30); y
almacenado de la energía térmica en el tanque de
almacenamiento térmico (61),
formándose un circuito de enfriamiento de agua
con la pila de celdas de combustible (30) y el conducto del
intercambiador de calor (60), reciclando el circuito de enfriamiento
el agua descargada y/o del vapor de agua de retorno hacia el
ensamblaje membrana-electrodo (11, 12, 13).
14. El método de la reivindicación 13 que
incluye además recoger el agua recuperada y el condensado de vapor
en una unidad de recogida de condensado (63) en el circuito de
enfriamiento entre el conducto del intercambiador de calor (60) y
un puerto de entrada (70) de la pila de celdas de combustible.
15. El método de la reivindicación 13 que
incluye además el paso de almacenamiento de la energía recuperada en
una camisa de agua (62) de un tanque de almacenamiento térmico
(61).
16. El método de la reivindicación 15 que
incluye además el paso de extracción del agua caliente de la camisa
de agua (62) y rellenarla de nuevo con agua fría.
17. El método de la reivindicación 13 que
incluye además el paso de calentamiento del agua en un segundo
circuito de agua (82) desde el tanque de almacenamiento térmico
(61).
18. El método de la reivindicación 13 que
incluye además el paso de proporcionar el agua recuperada y el
condensado del vapor como una entrada al sistema de inyección
directa de agua de los ánodos y/o cátodos en la pila de celdas de
combustible (30).
19. El método de la reivindicación 13 que
incluye además el paso de proporcionar el agua recuperada y el
condensado del vapor de agua a la pila de celdas de combustible
(30) para precalentar el suministro de combustible y/o oxidante a
los respectivos ánodos/cátodos.
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