1.一種質(zhì)子交換膜燃料電池驅(qū)動的高溫熱泵熱水系統(tǒng),其特征在于,包括質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)和高溫熱泵系統(tǒng),所述高溫熱泵系統(tǒng)包括直流制冷壓縮機、蒸發(fā)器、節(jié)流元件、冷凝器、熱水箱和熱水循環(huán)泵,所述質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生直流電,所述直流電被轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定直流電,所述穩(wěn)定直流電驅(qū)動直流制冷壓縮機運轉(zhuǎn),所述直流制冷壓縮機、蒸發(fā)器、節(jié)流元件和冷凝器依次連通構成制冷劑回路,所述熱水箱通過熱水循環(huán)泵與冷凝器連通構成熱水回路。
2.根據(jù)權利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池驅(qū)動的高溫熱泵熱水系統(tǒng),其特征在于,所述質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)包括氫氣供應回路、空氣供應回路、質(zhì)子交換膜燃料電池電堆和直流-直流變換器,所述氫氣供應回路和空氣供應回路均連接質(zhì)子交換膜燃料電池電堆,所述氫氣供應回路供應氫氣,所述空氣供應回路供應空氣,氫氣和空氣中的氧氣在質(zhì)子交換膜燃料電池電堆中發(fā)生反應生成直流電,所述直流-直流變換器將直流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定直流電,反應后剩余的微量氫氣經(jīng)第一電磁閥排出到空氣中,反應后的空氣乏氣排放到空氣中。
3.根據(jù)權利要求2所述的質(zhì)子交換膜燃料電池驅(qū)動的高溫熱泵熱水系統(tǒng),其特征在于,所述氫氣供應回路包括高壓儲氫容器、減壓閥、單向閥、手動截止閥和防爆電磁閥,所述高壓儲氫容器、減壓閥、單向閥、手動截止閥和防爆電磁閥依次連接,氫氣從高壓儲氫容器出來,依次經(jīng)過減壓閥、單向閥、手動截止閥和防爆電磁閥進入質(zhì)子交換膜燃料電池電堆;所述空氣供應回路包括空氣濾清器、消音器和空氣壓縮機,所述空氣濾清器、消音器和空氣壓縮機依次連接,空氣經(jīng)過空氣濾清器、消音器處理后進入空氣壓縮機,所述空氣壓縮機將空氣升壓,并送入質(zhì)子交換膜燃料電池電堆。
4.根據(jù)權利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池驅(qū)動的高溫熱泵熱水系統(tǒng),其特征在于,所述直流制冷壓縮機將制冷劑氣體壓縮為高溫高壓氣體,所述高溫高壓氣進入冷凝器,所述熱水箱中的水通過熱水循環(huán)泵流向冷凝器中,所述高溫高壓氣向冷凝器中的水放熱冷凝成高溫高壓液體,同時,所述冷凝器中的水被加熱逆流回熱水箱實現(xiàn)熱水輸出,所述高溫高壓液體流經(jīng)節(jié)流元件變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庖夯旌衔?,所述氣液混合物流入蒸發(fā)器,所述氣液混合物在蒸發(fā)器中再次蒸發(fā)為制冷劑氣體,所述直流制冷壓縮機的吸氣口將制冷劑氣體吸入直流制冷壓縮機內(nèi),制冷劑氣體在直流制冷壓縮機內(nèi)再次被壓縮。
5.根據(jù)權利要求4所述的質(zhì)子交換膜燃料電池驅(qū)動的高溫熱泵熱水系統(tǒng),其特征在于,所述制冷劑為高溫工質(zhì),所述制冷劑的蒸發(fā)溫度范圍為45-65℃,所述制冷劑的冷凝溫度范圍為85-105℃。
6.根據(jù)權利要求4所述的質(zhì)子交換膜燃料電池驅(qū)動的高溫熱泵熱水系統(tǒng),其特征在于,所述冷凝器是冷媒-水換熱器,所述冷凝器是板式換熱器、殼管式換熱器或套管式換熱器,所述節(jié)流元件是節(jié)流毛細管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥、節(jié)流短管或節(jié)流孔板中的任一種。
7.根據(jù)權利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池驅(qū)動的高溫熱泵熱水系統(tǒng),其特征在于,所述高溫熱泵系統(tǒng)還包括干燥過濾器和氣液分離器,所述干燥過濾器設在冷凝器和節(jié)流元件之間,所述氣液分離器設在蒸發(fā)器和直流制冷壓縮機之間,所述干燥過濾器過濾高溫高壓液體中的雜質(zhì)和水分,所述氣液分離器將未蒸發(fā)的氣液混合物進行分離。
8.根據(jù)權利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池驅(qū)動的高溫熱泵熱水系統(tǒng),其特征在于,所述質(zhì)子交換膜燃料電池驅(qū)動的高溫熱泵熱水系統(tǒng)還包括散熱系統(tǒng),所述散熱系統(tǒng)、質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)和蒸發(fā)器依次連通構成回路,所述散熱系統(tǒng)向質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)供水并讓水吸收質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)的反應熱,吸收了質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)反應熱的水從質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)中流出,并流入蒸發(fā)器,向蒸發(fā)器傳熱,水溫降低被冷卻,再流回散熱系統(tǒng)中被進一步冷卻,所述散熱系統(tǒng)將冷卻后的水循環(huán)供應給質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)。
9.根據(jù)權利要求8所述的質(zhì)子交換膜燃料電池驅(qū)動的高溫熱泵熱水系統(tǒng),其特征在于,所述散熱系統(tǒng)包括散熱器、散熱風機、水泵和旁通閥,所述散熱風機加速散熱器外部空氣的對流,所述旁通閥和散熱器并聯(lián),所述水泵從散熱器的底部抽水,并泵入質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng),所述散熱器出口處的水溫控制在45-65℃,水溫通過散熱風機和旁通閥調(diào)節(jié),泵入質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)中的水帶走質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)的反應熱溫度升高,吸收了質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)反應熱的水從質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)中流出,并進入高溫熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器,從質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)中流出的水的水溫通過水泵的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)控制在50-70℃。
10.根據(jù)權利要求9所述的質(zhì)子交換膜燃料電池驅(qū)動的高溫熱泵熱水系統(tǒng),其特征在于,所述散熱系統(tǒng)還包括膨脹水箱和水過濾器,所述膨脹水箱連通散熱器,所述膨脹水箱為散熱器供水并提供水溫變化時所需的體積膨脹空間,所述水過濾器設在水泵和散熱器之間。