СИСТЕМА ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА С ИСПАРИТЕЛЬНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТАКОЙ СИСТЕМЫ

1. Система (10) топливного элемента, содержащая:
- топливный элемент (14) и
- систему (16) испарительного охлаждения, которая находится в тепловом контакте с топливным элементом (14) для поглощения теплоты, которую выделяет в процессе работы топливный элемент (14), путем испарения хладагента и отвода указанной теплоты от топливного элемента (14),
отличающаяся тем, что предусмотрены устройство (22) для измерения давления в системе (16) испарительного охлаждения и блок (24) управления, выполненный с возможностью регулирования рабочей температуры топливного элемента (14) в зависимости от сигналов, поступающих на блок (24) управления от устройства (22) для измерения давления в системе (16) испарительного охлаждения, таким образом, чтобы обеспечить переход хладагента системы (16) испарительного охлаждения из жидкого в газообразное агрегатное состояние под действием теплоты, которую выделяет в процессе работы топливный элемент (14).
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок (24) управления выполнен с возможностью регулирования рабочей температуры топливного элемента (14) в зависимости от сигналов, которые поступают на блок (24) управления от устройства (22) для измерения давления в системе (16) испарительного охлаждения, таким образом, чтобы испарение хладагента в системе (16) испарительного охлаждения под действием теплоты, которую выделяет в процессе работы топливный элемент (14), происходило в области влажного пара хладагента.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрены система (25) создания рабочего давления в топливном элементе, выполненная с возможностью создания требуемого давления в топливном элементе (14), и блок (24) управления для управления системой (25) создания рабочего давления в топливном элементе.
4. Система по п.3, отличающаяся тем, что блок (24) управления для управления системой (25) создания рабочего давления в топливном элементе выполнен с возможностью управления системой (25) создания рабочего давления в топливном элементе таким образом, чтобы обеспечить в топливном элементе (14) давление, при котором предотвращается нежелательное испарение веществ и/или смесей веществ, содержащихся в топливном элементе (14) в жидком состоянии.
5. Система по п.3, отличающаяся тем, что блок (24) управления для управления системой (25) создания рабочего давления в топливном элементе выполнен с возможностью регулирования давления в топливным элементе (14) в зависимости от рабочей температуры топливного элемента (14) и/или в зависимости от сигналов устройства (22) для измерения давления в системе (16) испарительного охлаждения.
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что система (16) испарительного охлаждения содержит конденсатор (26) для конденсации хладагента, испаряемого в процессе работы топливного элемента (14), с целью охлаждения указанного топливного элемента (14).
7. Система по п.6, отличающаяся тем, что конденсатор (26) выполнен в виде наружной охлаждающей рубашки.
8. Система по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрено по меньшей мере одно устройство (42) для использования теплоты, накопленной в хладагенте.
9. Система по п.8, отличающаяся тем, что указанное устройство (42) для использования теплоты, накопленной в хладагенте, представляет собой нагреватель парового отопления, установку опреснения воды или противообледенительную установку воздушного судна.
10. Система по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрено устройство (24, 34) для отвода хладагента в окружающую среду.
11. Способ эксплуатации системы (10) топливного элемента, содержащей топливный элемент (14) и систему (16) испарительного охлаждения, которая находится в тепловом контакте с топливным элементом (14) для поглощения теплоты, которую выделяет в процессе работы топливный элемент (14), путем испарения хладагента и отвода указанной теплоты от топливного элемента (14), отличающийся тем, что содержит этапы, на которых:
- измеряют давление в системе (16) испарительного охлаждения при помощи устройства (22) для измерения давления и
- регулируют рабочую температуру топливного элемента (14) при помощи блока (24) управления в зависимости от сигналов, которые поступают на блок (24) управления от устройства (22) для измерения давления, таким образом, чтобы обеспечить переход хладагента системы (16) испарительного охлаждения из жидкого в газообразное агрегатное состояние под действием теплоты, которая выделяется в процессе работы топливного элемента (14).
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что рабочую температуру топливного элемента (14) регулируют в зависимости от сигналов, которые поступают на блок (24) управления от устройства (22) для измерения давления, таким образом, чтобы испарение хладагента системы (16) испарительного охлаждения под действием теплоты, которая выделяется в процессе работы топливного элемента (14), происходило в области влажного пара хладагента.
13. Способ по п.11, отличающийся тем, что при помощи системы (25) создания рабочего давления в топливном элементе обеспечивают требуемое давление в топливном элементе (14).
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что при помощи блока (24) управления для управления системой (25) создания рабочего давления в топливном элементе обеспечивают управление системой (25) создания рабочего давления в топливном элементе таким образом, чтобы создавать в топливном элементе (14) давление, при котором предотвращается нежелательное испарение веществ и/или смесей веществ, находящихся в топливном элементе (14) в жидком состоянии.
15. Способ по п.11, отличающийся тем, что при помощи блока (24) управления для управления системой (25) создания рабочего давления в топливном элементе регулируют давление в топливном элементе (14) в зависимости от рабочей температуры топливного элемента (14) и/или в зависимости от сигналов устройства (22) для измерения давления.
16. Способ по п.11, отличающийся тем, что при помощи конденсатора (26) обеспечивают конденсацию хладагента, испаряющегося в процессе работы топливного элемента (14) для охлаждения указанного топливного элемента (14).
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что обеспечивают конденсацию хладагента в конденсаторе (26), выполненном в виде охлаждающей рубашки.
18. Способ по п.11, отличающийся тем, что теплоту, накопленную в хладагенте, передают по меньшей мере в одно устройство (42), предназначенное для использования этой теплоты.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что теплоту, накопленную в хладагенте, передают в устройство (42) для использования этой теплоты, выполненное в виде нагревателя парового отопления, установки опреснения воды или противообледенительной установки воздушного судна.
20. Способ по п.11, отличающийся тем, что хладагент отводят в окружающую среду.
21. Воздушное судно, содержащее систему (10) топливного элемента по одному из пп.1-10.
22. Воздушное судно по п.21, отличающееся тем, что система (10) топливного элемента расположена в той области воздушного судна, где отсутствует внутреннее избыточное давление.