发明内容

因此，从所提及的现有技术出发，本发明的任务是通过简单的结构和低成本的措施进一步有利地改进同类型的冲扫系统，使得能实现以安全为导向地监测冲扫系统，且无需使用相应的防爆特种安全装置、如氢气传感器或类似装置。

根据本发明，所述任务通过具有根据代表本发明第一方面的独立专利权利要求1的特征的冲扫系统、通过具有根据代表本发明第二方面的独立专利权利要求3的特征的冲扫系统、通过具有根据代表本发明第三方面的独立权利要求19的特征的能量系统以及通过具有根据代表本发明第四方面的独立权利要求20的特征的方法来解决。本发明的其它特征和细节由从属权利要求、说明书和附图给出。结合本发明第一方面公开的特征和细节也完全适合结合本发明的第二、第三和第四方面，反之亦然，因此关于本发明各方面之一的公开也总是可引用和参考本发明的其它方面的全部内容。

本发明的基本思想是为冲扫系统提供一种安全设计方案。通过例如由本发明各方面形成的本发明提供对冲扫系统的监测，尤其是对冲扫系统各个部件的状态的监测，借助这种监测尤其是可检测故障并且在确定故障时启动适合的故障响应。优选冲扫系统被提供用于连续的状态监测和状态分析。根据本发明的冲扫系统的基本部件在此是专门设计的安全控制装置，借助该安全控制装置执行以安全为导向的功能。尤其是通过本发明根据本发明的各个方面可实现在冲扫系统的正常运行和故障运行中不会有危险的爆炸性气氛产生而不被发现。

本发明首先涉及一种冲扫系统，通过该冲扫系统冲扫能量系统的各个部件。冲扫系统尤其是由多个部件组成的整体，这些部件相互连接以形成专用单元。冲扫系统优选是能量系统的组成部分。能量系统尤其又是一个由多个部件组成的整体，这些部件相互连接以形成专用单元。在当前情况下，能量系统优选是用于产生或提供能量、优选电能的系统。原则上本发明不限于特定类型的能量系统。下面关于此描述不同的优选实施例。

在一种优选实施方式中，能量系统是房屋能量系统。房屋能量系统原则上由现有技术已知并且用于为房屋、如低能耗房屋、被动式节能屋或零能耗房屋供应热形式和尤其是电流、例如来自可再生能量源如光伏(PV)发电机或小型风力发电机的电流形式的能量。这种房屋能量系统提供了以下基础，即房屋、尤其是低能耗房屋、被动式节能屋或零能耗房屋的能量需求在电流需求和热能需求方面完全可由可再生能量源满足并且因此在运行中完全没有二氧化碳。但至少房屋的电流需求可根据力求的自身能耗增加而几乎完全由可再生能量源、尤其是通过光伏发电机和/或小型风力发电设备满足。

这种房屋能量系统例如在本申请人的专利申请WO 2017/089468 A1和WO 2017/089469 A1中被公开和描述，其公开内容包含在本专利申请的说明书中。

根据一种优选实施方式，所述类型的房屋能量系统具有下述基本特征：

-(优选用于48伏标称电压的)DC馈电点和/或(优选设计用于230伏或110伏电压的)AC馈电点，所述DC馈电点和/或AC馈电点在运行期间至少暂时与具有消耗功率的耗电器连接，

-与DC馈电点至少暂时电连接的用于产生PV电功率的PV发电机，

-与DC馈电点或与AC馈电点至少暂时电连接的用于产生燃料电池电功率的燃料电池单元，

-与DC馈电点电连接的用于产生待通过燃料电池单元消耗的氢气的电解单元，该电解单元在运行中被供应电解电输入功率，

-(尤其是作为长期能量存储器的)氢气罐，其至少暂时与燃料电池单元和电解单元流体连接并且构造用于存储待由电解单元产生并且待由燃料电池单元消耗的氢气，

-(尤其是作为短期能量存储器的)蓄电池单元，其与DC馈电点电连接或可与之连接，从而PV电功率和燃料电池电功率可存储在所述蓄电池单元中并且可从所述蓄电池单元提取电解电输入功率和消耗功率；和

-用于控制房屋能量设备的控制模块。

根据本发明的第一和第二方面提供一种冲扫系统。

本发明所基于的冲扫系统例如在本申请人的专利申请WO 2017/089466 A1中被公开和描述，其公开内容包含在本专利申请的说明书中。

首先，描述了根据本发明的冲扫系统的基本结构和基本工作原理。也称为“吹扫系统”的冲扫系统用于冲扫至少一个能量源装置和/或至少一个能量汇装置。该冲扫过程也被称为“吹扫”。这两个提到的部件构成能量系统的组成部分，所述能量系统在上面的概括性说明中并在下面结合本发明的第三方面被详细描述，因而在此关于这方面也参考和引用相应的说明。在一种示例性解释本发明的优选实施方式中，所述能量源装置是尤其是用于制造氢气的电解装置。所述能量汇装置优选是燃料电池装置。

所述冲扫系统具有冲扫装置，这样提供该冲扫装置，使得其能够在冲扫过程中产生排放体积流。例如当燃料电池装置尤其是在其阳极侧上和/或电解装置尤其是在其阴极侧上被冲扫时，就会产生这种含有氢气的排放体积流，这在此构成一种有害气体。

在一种优选实施方式中，所述冲扫系统包括具有冲扫通道的冲扫装置，该冲扫通道具有一个第一冲扫通道区段和至少一个第二冲扫通道区段，所述冲扫通道区段可通过冲扫装置的吹扫阀相互流体连接，所述冲扫装置还具有与冲扫通道流体连接的并且设置在吹扫阀下游的缓存器，该缓存器具有至少一个存储腔，该存储腔设置用于暂时存储待脉冲状地用冲扫质量流从燃料电池装置和/或电解装置中冲扫出来的流体质量，使得该流体质量能够以小于冲扫质量流的排放质量流、即排放体积流从与第二冲扫通道区段流体连接的流出装置排出。通常大部分由氢气组成的排放质量流可与空气质量流、即空气体积流混合，从而使产生的气体混合物的氢气浓度在所有运行状态下都远低于氢气在空气中的点燃下限。这种空气体积流优选是在能量系统运行期间在其它位置产生的废气体积流。通过这种稀释效应可实现能量系统的安全运行。通过在吹扫阀的下游连接具有存储腔的缓冲存储器，脉冲状地用冲扫质量流排出的流体质量能够以小于冲扫质量流的排放质量流排出。由此可以有利的方式使脉冲状的冲扫质量流变平缓，这有利于避免在同时较低的废气质量流时的临界氢气浓度。

在一种优选实施方式中，存储腔可膨胀，即是容积可变的。存储腔可通过脉冲状地用冲扫质量流从燃料电池装置和/或电解装置冲扫出来的流体质量膨胀。特别优选存储腔构造为波纹管，该波纹管可容纳相应的冲扫体积，即冲扫质量流量乘以吹扫的脉冲持续时间，而没有形成或仅轻微形成反压力。这种波纹管也称为“吹扫波纹管”。构造为波纹管的存储腔可构造为通过重力、尤其是仅通过波纹管的优选可自由移动的端板的重力运动回到其未膨胀状态。为了有针对性地调整使波纹管返运动回到其未膨胀状态的力并且因此调整波纹管缓存器的卸压时间和随时间的压力变化曲线，也可通过安装的弹簧装置增强或部分补偿重力。

如已经提到的，排放体积流由尤其是构造为波纹管的存储腔提供。但本发明不限于此实施方式。在另一种实施方式中，存储腔可构造为气囊式存储器或活塞式存储器。但代替存储腔的可膨胀设计，存储腔也可构造为刚性压力容器，在其中这样构造存储腔，使得脉冲状地用冲扫质量流从燃料电池装置和/或电解装置冲扫出来的流体质量导致存储腔中的压力增加。

冲扫系统可构造成将冲扫体积流减小到小于冲扫体积流的10％、优选小于3％的排放体积流。排放体积流优选通过至少50Nm³/h的废气体积流排放到环境，该废气体积流也称为出气体积流。存储腔的标称运行压力优选比废气体积流或出气体积流的运行压力高不到50毫巴、优选不到20毫巴。

在冲扫过程中，按规定液态水可一起排出。在一种优选变型方案中，水首先从气流中分离并且随后以有利的方式被引导回燃料电池和/或电解的过程中。水分离可有利地在存储腔中实现，因为在那里载气的较低流速有利于通过重力分离液体。存储腔优选具有用于冲扫气体的至少一个入口和/或至少一个出口。随着含氢冲扫气体以高流速经由入口进入存储腔的液体可在那里优选通过重力和/或导流内部件和/或液滴分离内部件和/或在通过离心力的相应切向导入下或通过根据现有技术的其它常用方法从气流中分离出来。该液体优选可积聚在存储腔的底部并且封闭地经由液体出口排出并且优选被供应回过程。

存储腔可与具有补偿容器的补偿容器装置连接。补偿容器装置可用于存储腔的超压保护。随后流入补偿容器的氢气导致存储腔卸压。积聚在存储腔中的水也可从存储腔排出到补偿容器装置中。从那里来自吹扫过程的水可再次被供应回例如电解装置中以便进行利用。

冲扫装置具有填充高度传感器装置、尤其是分配给存储腔的填充高度传感器装置。优选填充高度传感器装置可构造和设置用于检测存储腔的膨胀状态。填充高度传感器装置例如可构造为光学传感器或磁传感器或超声波传感器并且优选允许在潜在的含氢环境中运行。优选这样设置和设定填充高度传感器装置，使得它在优选最大体积的80％的膨胀状态下——这种情况例如会发生在阀装置、如电磁阀有故障而不再关闭时——触发安全链并防止氢气进一步流出。在一种优选方法中，填充高度传感器装置也可用于监测冲扫过程的质量和/或通过检测实际冲扫的体积将冲扫过程从开环控制过程转换到闭环控制过程。

根据本发明的第一方面公开了具有独立权利要求1的特征的冲扫系统的第一种优选实施方式。在该第一种根据本发明的实施方式中，存储腔的填充高度测量通过压力测量实现。

冲扫系统构造用于冲扫能量系统的能量源装置和/或能量汇装置并且包括具有存储腔的冲扫装置。在这方面，参考上文的概括性说明。在输入侧所述存储腔与从能量源装置引出的构造为冲扫管路的(第一)管路区段和/或与从能量汇装置引出的构造为冲扫管路的(第二)管路区段流体连接，优选与这两者连接。流体通常是流动介质，它可以是液态或气态的。根据本发明，流体优选是气态介质，其尤其是也可具有液态成分，如具有一定含水量的含氢气体混合物。“流体连接”在此尤其是指这样设计部件之间的连接，使得流体可穿流或流过该连接。这种连接优选是管道、软管、或其一段或类似装置。

冲扫系统包括用于监测存储腔状态的监测装置。所述监测装置具有至少一个分配给存储腔的用于监测存储腔填充高度的传感器装置。根据设计，该用于监测存储腔填充高度的传感器装置可以不同方式构造。在说明过程中将详细说明关于此的几种优选实施例。

根据本发明，所述冲扫系统具有安全控制装置。该安全控制装置具有实现安全为导向地监测冲扫系统的功能。尤其是这样构造安全控制装置，使得其能够识别冲扫系统中的故障状态并在识别到这种故障状态时启动适合的故障响应。优选安全控制装置被提供用于连续监测冲扫系统。安全控制装置可以不同方式构造。在进一步的说明中将详细说明关于此的几种优选实施例。

用于监测存储腔填充高度的传感器装置通过分配给该传感器装置的接口与安全控制装置连接。适用于本发明所有方面的在本发明范围中的接口定义尤其是指两个部件之间的连接：术语“接口”在此也应包括部件本身之间的连接线路。接口可构造成单向的或双向的。根据部件的设计，接口在此可不同地构造。例如接口可以是通信接口，通过该通信接口，部件通信连接。这尤其是意味着通过接口进行例如数据传输或信号传输形式的通信。接口可构造成有线的或无线的。由部件、如传感器装置检测到的值通过接口传输到另一部件、如安全控制装置。命令、尤其是控制命令可从安全控制装置通过接口发出。其它形式的接口允许通过接口传输流体。这种接口例如是管路接口，部件通过这些管路接口进行线路连接，例如通过管路、如管道、软管或类似装置。在本发明中根据本发明的不同方面优选使用两种类型的接口。

根据本发明的第一方面，所述用于监测存储腔填充高度的传感器装置具有至少一个压力测量装置或构造为压力测量装置。借助压力测量装置检测存储腔中存在的压力，该压力允许推导出存储腔的填充高度。这例如可以通过直接测量存储腔中的压力来进行。在另一种实施方式中，压力可由其它参数确定、如计算。通过使用优选构造为容积可变的存储腔的存储腔中的压力测量可检测所有故障状态，如供应中的泄漏、存储腔中的泄漏、释放的堵塞、最大量的限制或诸如此类。监测优选可通过将当前压力或填充高度与最小和/或最大参考值或终值进行比较来进行，这将在下面更详细地阐明。

优选压力测量装置可构造为用于检测压差和/或用于检测相对压力和/或用于检测绝对压力的压力测量装置。如果冲扫系统位于具有右半部机柜和左半部机柜的分开的系统机柜中，如下面进一步在一种优选实施方式的范围中所描述的，差压确定和参考压力确定优选借助右半部机柜中的压力进行。在确定压差的情况下，压力测量装置本身可位于系统机柜外部。在确定相对压力的情况下，压力测量装置必须位于系统机柜内部。故障响应的评估和启动优选通过安全控制装置进行。

除了温度，压力是最重要的物理状态参数之一。不同类型的压力尤其是根据参考压力来区分。

最明确的参考压力是零压力，它存在于宇宙真空中。相对于该参考压力的压力称为绝对压力。绝对压力传感器装置例如测量与封闭在传感器装置中的真空相比的压力。

两个压力的差值称为压差dp。在两个压力的差值本身是测量参数的情况下，人们称之为压差。因此，为了测量压差，在压力测量装置中检测两个不同的压力。只有当测量值不同时才显示压差。压差测量装置尤其具有两个分开的压力接口。

相对压力传感器装置测量相对于环境空气压力的压力。例如由天气或海拔变化引起的气压波动会在这种传感器装置中直接传递到当前测量压力值。如果相对压力传感器装置上产生的压力大于环境压力，则称其为超压。小于大气压的压力被称为负压。

在第一种实施方式中，根据本发明的压力测量装置具有压力传感器装置或构造为这种压力传感器装置。压力传感器装置可设置或构造在存储腔之上或之中。该压力传感器装置可通过接口直接与安全控制装置连接、优选通信连接。压力传感器装置测量存储腔中的压力并将测量值传输到安全控制装置，在那里对测量值进行评估。

在另一种实施方式中，压力测量装置具有压力传感器装置，该压力传感器装置通过接口与压力测量装置的另一部件连接、尤其是线路连接。压力测量装置的所述另一部件然后优选通过接口与安全控制装置连接、如通信连接。在这种情况下，压力测量装置优选是用于确定压差的压力测量装置。

在一种优选实施方式中，压力测量装置的压力传感器装置构造成压力测量单元的形式、如电容压力测量单元的形式。压力测量单元本身对于技术人员来说是熟悉的，因此在此不需要进一步详细解释。原则上本发明不限于特定类型的压力测量装置。

存储腔中的压力也可以其它方式确定，例如通过冲扫系统的其它参数或由冲扫系统的部件来确定、如计算该压力。这在下面结合本发明的第二方面借助不同实施例更详细地描述。

根据本发明的第二方面公开了具有独立权利要求3的特征的冲扫系统的第二种优选实施方式。

冲扫系统也用于冲扫能量系统的能量源装置和/或能量汇装置并且包括具有存储腔的冲扫装置，所述存储腔在输入侧与从能量源装置引出的构造为冲扫管路的(第一)管路区段和/或从能量汇装置引出的构造为冲扫管路的(第二)管路区段流体连接。就此而言，该冲扫系统相应于本发明第一方面的冲扫系统和概括性说明中描述的冲扫系统，因此，为了避免重复在此引用和参考上述相应说明的全部内容。

所述冲扫系统包括用于监测存储腔状态的第一监测装置，所述第一监测装置具有至少一个分配给存储腔的用于监测存储腔填充高度的传感器装置。在本发明的第二方面中，第一监测装置的具体设计在此还不重要。但下面将进一步说明第一监测装置的一些优选实施方式。

此外，本发明第二方面的冲扫系统还包括与存储腔流体连接的补偿容器装置。该补偿容器装置用于为存储腔提供补偿，尤其是当存储腔在填充量和/或填充压力方面达到最大或临界填充度时。在上面的概括性说明中以及下文中详细解释关于此的优选实施方式。

如在本发明的第一方面中那样，本发明第二方面的冲扫系统也具有安全控制装置，因此关于安全控制装置的设计和工作原理引用和参考上述相应说明的全部内容。因此，安全控制装置被提供用于以安全为导向地监测冲扫系统，尤其是用于检测故障状态并用于启动故障响应。

如在本发明的第一方面中那样，用于监测存储腔填充高度的传感器装置通过分配给其的接口与安全控制装置以适合的方式——这取决于传感器装置的设计——连接。关于接口和连接的设计和功能也引用和参考上述关于本发明第一方面的相应说明的全部内容。

与本发明第一方面的冲扫系统不同，本发明第二方面的冲扫系统具有至少一个另外的用于监测补偿容器装置状态的(第二)监测装置，并且该监测装置类似于第一监测装置通过分配给其的接口与安全控制装置连接。下面还将说明第二监测装置的一些优选实施例。

根据本发明不同方面的安全控制装置可以不同的方式构造。安全控制装置优选具有硬件部件和/或软件部件和/或电气元件和/或硬件部件、软件部件和电气元件的组合。例如安全控制装置可具有数据处理装置或构造为数据处理装置。在数据处理装置中可实现软件，该软件执行以安全为导向地监测冲扫系统。在这种情况下，评估和启动故障响应由数据处理装置进行。替代或附加地，安全控制装置可具有安全控制器或构造为安全控制器。安全控制器尤其是这样的控制器，借助其可电子地控制特定过程，在此是冲扫系统的监测。这种安全控制器通常具有至少一个集成电路。评估和启动故障响应在此情况下由安全控制器进行。替代或附加地，安全控制装置可包括具有至少一个安全继电器的安全逻辑或构造为这种安全逻辑。在此情况下，评估和启动故障响应由具有安全继电器的安全逻辑进行。

优选冲扫系统设置在尤其是气密的系统机柜中。系统机柜优选是其中还附加地容纳有能量系统的不同部件、如电解装置和燃料电池装置的系统机柜。系统机柜例如可分为右半部机柜和左半部机柜，它们之间具有中间壁。例如如果存储腔位于左半部机柜中并且压力测量装置位于右半部机柜中，则当在存储腔中有压力期间打开右半部机柜时，环境的压力下降应导致测量中的短暂压力增加。这可通过压力测量装置检测到并在安全控制装置中进行评估。由此例如可检测右半部机柜是否是不密封的以及存在于系统机柜中的气流是否没有通过出气释放到环境中，而是通过系统机柜中的不密封位置释放到外部。

如上面在说明书的概括性部分中已经解释的，存储腔优选构造为容积可变的存储腔、如波纹管或吹扫波纹管。在这种情况下，用于监测存储腔填充高度的传感器装置优选构造为用于检测存储腔膨胀的传感器装置。该传感器装置以如上所述的方式通过适合的接口与安全控制装置连接、如通信连接。这种用于检测存储腔膨胀的传感器装置可不同的方式构造。在一种优选实施方式中，用于检测存储腔膨胀的传感器装置构造为光学的光栅装置。这种光栅装置提供防止存储腔中的超压的良好保护，该超压在容积可变的存储腔中尤其是通过存储腔的过大偏移而可见。在一种替代实施例方式中，这种传感器装置例如也可构造为激光辅助测距装置或应变仪装置。本发明不限于所提及的示例。

替代或附加地，用于监测存储腔填充高度的传感器装置可具有压力测量装置或构造为压力测量装置，尤其是用于检测存储腔内的压力。通过适合的接口与安全控制装置连接、如线路连接和/或通信连接的压力测量装置尤其是可构造为用于检测压差和/或用于检测相对压力和/或用于检测绝对压力的压力测量装置。这种压力测量装置优选是结合本发明第一方面详细描述的压力测量装置，因此为避免重复引用和参考上述相应说明的全部内容。

下面更详细地描述上面已经概括性说明的补偿容器装置，因此在此也可引用和参考上述相应说明的全部内容。补偿容器装置优选具有补偿容器，该补偿容器至少部分地填充或可填充液体。液体优选是水、尤其是超纯水。这是因为超纯水也可用于能量系统中的其它过程、如用于电解装置中。此外，补偿容器装置具有补偿管，该补偿管尤其是气密地与存储腔连接并且该补偿管通入补偿容器中。可选地，补偿容器具有构造为通往补偿容器的供应管路的(第三)管路区段和/或构造为补偿容器的排出管路的(第四)管路区段。

下面借助一种具体优选实施例描述这种补偿容器装置。补偿容器优选位于存储腔、如波纹管下方。存储腔在底部与补偿管气密地连接。补偿管终止于补偿容器中。由于补偿容器部分地填充有液体、尤其是水，补偿管终止于位于补偿容器中的液柱中。位于存储腔中并含有有害气体、尤其是氢气的气体和液体、尤其是水可通过补偿管从存储腔流入补偿容器中。因此，补偿容器一方面用于补偿存储腔中的超压。如果存储腔内的压力过高，或者存储腔膨胀得过大，存储腔中的气体混合物就会压在补偿管和补偿容器中的液柱上。气体被压过补偿管中的液柱并且冒泡到补偿容器的空隙中，该空隙位于液柱表面和补偿容器的上盖之间。随着存储腔中的压力升高，补偿管中的液位下降，使得补偿管中的液位——如果对其进行相应地检测——可用作存储腔中存在的压力的量度。下面将更详细地描述这种示例。

此外，存储腔中也有液体、尤其是水，该水同样通过补偿管进入补偿容器中。这优选根据本身已知的连通管原理进行。当补偿容器中的液柱达到最大高度时，液体可通过排出管路排出。为此排出管路优选具有阀装置。补偿容器中液柱的最大高度优选借助适合的传感器装置来测量。该传感器装置的测量值在安全控制装置中进行评估，为此所述安全控制装置以如上所述的方式通过接口与传感器装置连接、尤其是通信连接。下面将更详细地说这种示例。液体、尤其是水可通过供应管路注入补偿容器中。供应管路因此也优选具有阀装置。该阀装置例如是截止阀、尤其是电磁阀。例如可通过补偿容器中液柱的注入高度来影响和设定存储腔中的压力特性。在不同的气压下或在存储腔中的最大允许压力变化时，例如可不同地设定补偿容器中的液柱高度。液体从补偿容器的排出和向补偿容器中的注入优选通过安全控制装置控制，所述安全控制装置在此情况下以如上所述的方式优选分别通过一个接口与阀装置连接、尤其是通信连接。下面将详细解释这种示例。

通过这样设计补偿容器装置尤其是也可定期更换补偿容器中的液体、尤其是水，以便例如防止细菌滋生。例如可规定，在定义的时间间隔中或在定义的时间点通过安全控制装置的相应命令将液体从补偿容器排出并且随后再重新填充。通过在冲扫系统或能量系统中集成自身的液体处理装置、尤其是水处理装置例如可使用简单的液体、如简单的自来水。

如上所述，优选用于监测补偿容器装置状态的监测装置具有用于监测补偿容器内的液柱的装置。该措施优选作为上述措施的补充来实施。用于监测液柱的装置尤其是可具有用于排空和填充补偿容器的开关装置或可与之相互作用。开关装置优选是所谓的簧片开关。簧片开关本身是技术人员熟悉的。所述用于监测液柱的装置、优选开关装置以如上所述的方式通过接口与安全控制装置连接、尤其是通信连接。因此，安全控制装置可在必要时激活用于监测液柱的装置，例如如果补偿容器中的液体应在特定时间点或以特定时间间隔进行更换，或者如果补偿容器中的液柱具有过低或过高高度。因此，安全控制装置能够通过所述用于监测液柱的装置来监测补偿容器。例如安全控制装置可通过排空和填充补偿容器——例如通过开关装置的受控操作——对用于监测液柱的装置进行定期测试。根据设计，开关装置例如可操作、即打开或关闭直接位于补偿容器上的入口或出口。如果在补偿容器的供应管路和排出管路中以如上所述的方式设置有阀装置，通过所述阀装置控制流入和流出，则相应的开关装置优选与阀装置相互作用或构成阀装置的组成部分，以便在操作开关装置时打开或关闭阀装置。

优选在安全控制装置中实现计时功能，其被提供用于监测排空后补偿容器中的液体的重新填充时间。在此情况下尤其是测量排空后重新填充补偿容器所需的持续时间。该测量的持续时间可在安全控制装置中与预定的参考值进行比较。如果例如超过或低于参考值，则可由此在安全控制装置中推导出有故障。计时功能也可用于在特定时间点或以特定时间间隔排空和重新填充补偿容器。在另一种实施方式中，可在安全控制装置中实现事件相关功能。由此例如可检测是否发生了特定事件，例如补偿容器中的液柱是否过高或过低。这也优选再次通过在安全控制装置中与相应参考值进行比较来进行。在一种优选实施方式中，在安全控制装置中评估在触发开关装置后用于监测液体、优选水的重新填充时间的计时功能，例如将其与最大和/或最小参考值进行比较。

在另一种实施方式中，用于监测补偿容器装置状态的监测装置优选具有用于检测补偿容器内的液柱高度的装置，该装置尤其是构造为浮子传感器装置或用于重量测量的装置。该措施优选作为上面已经描述措施的补充或作为上面刚刚描述的措施的替代方案实施。通过所述装置可检测补偿容器内液柱的实际高度。为此，所述用于检测液柱高度的装置再次以如上所述的方式通过接口与安全控制装置连接、如通信连接。由用于检测液柱高度的装置检测到的值通过接口传送到安全控制装置并在那里进行评估，例如通过与相应的参考值进行比较。例如如果液柱过低，则这可表明补偿容器中存在泄漏。例如如果液柱过高，则可表明补偿容器中的液体排出没有正确地起作用。

在另一种优选实施方式中，所述用于检测补偿容器内的液柱高度的装置具有用于确定存储腔中的压力和补偿容器中液柱压力之间的差压的压力测量装置。该措施优选作为上面已经描述措施的补充或作为上面刚刚描述的措施的替代方案实施。该压力测量装置例如可被构造为单独的、与上面描述的(第一)压力测量装置相比独立的(第二)压力测量装置。或者，所述另一(第二)压力测量装置是上述(第一)压力测量装置的组成部分。在此情况下，所述另一压力测量装置尤其是构成上述(第一)压力测量装置的功能。后一种变型方案尤其是具有可减少所需部件数量的优点。所述另一(第二)压力测量装置——无论哪种变型方案——都通过适合的接口与安全控制装置连接、如线路连接和/或通信连接。所述另一(第二)压力测量装置优选以如在本发明第一方面的范围中描述的方式构造，因此，为了避免重复关于所述另一(第二)压力测量装置的设计和工作原理以及它与安全控制装置的相互作用在此引用和参考上述关于本发明第一方面的说明的全部内容。上述压力测量可以不同方式进行。下面描述关于此的一种优选实施例。

根据该实施例，尤其是构造为用于确定压差的压力测量装置优选与从补偿容器向外延伸的测量管相互作用。该测量管优选在其自由端部上封闭。该测量管中部分地存在来自补偿容器的液体以及空气。所述另一(第二)用于确定压差的压力测量装置构造用于确定存储腔中的压力和测量管中的空气压力之间的压差。在安全控制装置中评估确定的压差，例如通过将确定的压差值与参考值以如上所述的方式进行比较。

为了调节测量管，优选该测量管与用于空气的泵装置、尤其是气泡泵装置(Perlpumpeneinrichtung)连接。使用这种泵装置尤其是用于将测量管“归零”。基于液柱的反压力，在测量管内存在超压。如果测量管不密封，则超压就会减少并使信号失真。通过定期操作泵装置，该泵装置用空气填充测量管，直到空气“冒泡”到补偿容器中，可检测这种故障。泵装置优选通过安全控制装置来控制。为此泵装置尤其是通过适合的接口与安全控制装置连接、如通信连接。泵装置可通过安全控制装置来操作，例如如上所述在计时功能的范围内。具有泵装置的测量管尤其是也用于免维护、安全地监测补偿容器中的填充高度。作为火源的泵装置在此距离足够远，例如在系统机柜外部或在右半部机柜中。可长时间检测液位或液柱。

在冲扫系统的一种优选扩展方案中，所述另一(第二)用于监测补偿容器装置状态的监测装置和/或所述用于监测存储腔状态的第一监测装置具有用于检测补偿管内的液柱高度、即液位的装置。该措施优选作为上面已经描述措施的补充或作为上述措施的替代方案实施。如上所述，补偿容器一方面用于补偿存储腔中的超压。如果存储腔内的压力过高，或者存储腔膨胀得过大，存储腔中的气体混合物就会压在补偿管中的水柱上。气体被压过水柱/液柱并且冒泡到液柱和补偿容器中的盖之间的空隙中。随着存储腔中的压力升高，补偿管中的液位在此下降。因此，了解该液位可推导出存储腔中存在的压力。所述用于检测补偿管中液位的装置例如可视觉地、如借助测量刻度，或借助另一传感器装置、如浮子传感器装置实现。如果使用传感器装置，则它优选通过适合的接口与安全控制装置连接、如通信连接。因此在安全控制装置中例如以如上所述的方式进行评估。

如上所述，在所述管路区段的至少一个中设置有阀装置。所述冲扫系统优选具有另一(第三)用于监测所述阀装置的功能的监测装置，并且所述另一(第三)监测装置通过分配给其的接口以如上所述的方式与安全控制装置连接、尤其是通信连接。该措施优选作为上面已经描述措施的补充或作为上述措施的替代方案实施。这样提供所述另一(第三)监测装置，使得其能够使阀装置可通过适合的接口与安全控制装置连接并且尤其是进行通信。如上所述，安全控制装置例如可根据预先规定发出打开和关闭阀装置的命令。所述另一(第三)监测装置也可附加或替代地具有至少一个传感器装置，这样提供所述至少一个传感器装置，使得其能够检查阀装置的密封性。命令和可能确定的传感器值通过接口进行传输。因此，通过所述另一(第三)监测装置尤其是实现对入口和出口阀装置的状态的监测。通过安全控制装置例如批准是否可打开阀装置。此外，可持续检查阀装置是否严重泄漏。也可在批准后检查阀装置已打开多长时间。阀装置优选是截止阀、如电磁阀。

优选安全控制装置具有用于将检测到的传感器装置值和/或压力测量装置值与参考值、尤其是与最大和/或最小参考值进行比较的比较装置。替代或附加地，可在安全控制装置中存储命令功能，例如存储在具有命令的模块中。通过这种比较过程和命令功能，安全控制装置可以如上所述的方式监测和控制冲扫系统的各个部件。例如命令功能可以是与时间相关的并且可被触发，即与时间条件有关。例如控制和/或监测可在特定时间、以特定时间间隔、在特定时间点、在特定时间间隔上或诸如此类进行。替代或附加地，命令功能可以是与事件相关的并且例如当特定事件发生时可被触发。当这样的事件发生时，就会由此引起一个行动。

在另一种实施方式中，安全控制装置优选具有通向冲扫系统或能量系统的运行控制装置的接口、如通信接口。由此使冲扫系统的安全相关状态也可用于非安全技术功能。

上述各个不同的监测措施可单独或以任意组合实施。并行实施的监测措施越多，冲扫系统的监测就越精确和全面。尤其是可通过本发明实现连续监测、尤其是连续状态分析。通过根据本发明的冲扫系统可监测冲扫系统的状态、尤其是冲扫系统各个部件的状态，而不必使用构成火源的部件。由于氢气可能在冲扫系统的相关敏感区域逸出，因此此类火源是不允许或不希望的。根据本发明构造的冲扫系统能够实现全面监测。

当识别到故障状态时，随后尤其是通过安全控制装置优选启动适合的故障响应。这种故障响应例如可以是在显示装置上显示故障状态，以便由此可消除故障状态。附加或替代地，可产生声音警告信号。根据故障的类型和程度，可在识别到故障状态时关闭冲扫系统的一些部件乃至整个冲扫系统。在另一种实施方式中，可在识别到故障状态时激活通风过程。本发明不限于提到的故障响应。

根据本发明的第三方面提供一种能量系统，该能量系统具有独立专利权利要求19的特征。本发明的系统尤其是房屋能量系统。

能量系统具有尤其是构造为电解装置的能量源装置。附加或替代地，能量系统具有尤其是构造为燃料电池装置的能量汇装置。此外，可选地能量系统具有尤其是构造为高压存储装置的、尤其是用于存储氢气的第二能量源装置和/或优选构造为中压存储装置的、尤其是用于暂时存储氢气的第二能量汇装置。

此外，能量系统还具有用于冲扫能量源装置和/或能量汇装置的冲扫系统，该冲扫系统根据本发明的第一和第二方面构造。为了描述能量系统的结构和工作原理，在此也引用和参考上面的概括性陈述以及关于根据本发明的冲扫系统的说明的全部内容。

在一种优选实施方式中，能量系统具有第一子系统，该第一子系统尤其是设置在系统机柜中。所述能量源装置和/或能量汇装置和冲扫系统则是第一子系统的组成部分。根据设计，存储系统的各个部件、如压力测量装置也可设置在系统机柜外部。

根据本发明的第四方面，提供一种用于监测存储系统的方法，该存储系统具有独立专利权利要求20的特征。

根据本发明第一和第二方面的冲扫系统根据该方法运行。冲扫系统尤其是根据本发明第三方面的能量系统的组成部分。对于该方法的工作原理，为了避免重复因此引用并参考上面关于本发明的第一、第二和第三方面的说明以及上述概括性说明的全部内容。

根据本发明的方法，在所述至少一个用于监测冲扫系统状态的监测装置和冲扫系统的安全控制装置之间通过适合的接口交换值和/或数据。数据在此优选通过通信连接形式的接口进行交换，而(尤其是传感器值的)值也可通过线路连接形式的接口传输，这取决于监测装置的构造。

安全控制装置基于与监测装置交换的值和/或数据对冲扫系统进行以安全为导向的监测。尤其是在此检测故障状态。

当识别到故障状态时，优选随后启动适合的故障响应，这优选由安全控制装置发起。这种故障响应例如可以是在显示装置上显示故障状态，以便由此可消除故障状态。附加或替代地，可产生声音警告信号。根据故障的类型和程度，当识别到故障状态时可关闭冲扫系统的一些部件乃至整个冲扫系统。在另一种实施方式中，当识别到故障状态时，可激活通风过程。本发明不限于提到的故障响应。

通过本发明可实现一系列优点。例如可省去使用防爆特种部件、如氢气传感器。借助适合的传感器装置、如压力测量装置就可进行大部分监测。尤其是如果冲扫系统安装在系统机柜内，就不需要防爆设计，因为系统机柜在技术上是通风的。通过本发明，冲扫系统的所有状态都是已知的并且可进行以安全为导向的监测。此外，监测到的状态也可被提供用于非安全关键功能、如运行管理。