太陽能氫氣熱水聯供系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種太陽能氫氣熱水聯供系統，是一種將太陽能同時可產生氫氣、熱水的太陽能利用產品。主要由聚光器(1)、光伏電池片(2)、熱循環泵(3)、儲熱水箱(5)、制氫設備(9)、氫氣儲柜(12)組成。其特征直接用太陽能所發的電能進行產生氫氣、熱水，減去常規的逆變、再逆變環節，提高太陽能利用的綜合效率。它可利用大量的太陽能來為人們生產、生活提供大量的氫氣、熱水，可在日照較好的地區用太陽能制氫氣和熱水，適用于工農業生產及人們生活中用氫氣領域。
【專利說明】太陽能氫氣熱水聯供系統
[0001]本發明涉及一種太陽能氫氣熱水聯供系統，是一種將太陽能同時可產生氫氣、熱水的太陽能利用產品。它可利用大量的太陽能來產生氫氣、熱水，適用于廣大有日照的地區使用。
一、【技術領域】
[0002]本發明是一種將太陽能同時轉化為氫氣和熱水的太陽能氫氣熱水聯供系統。它可利用大量的太陽能來產生氫氣和熱水，可在廣大有日照的地區用太陽能制氫氣和熱水，適用于工農業生產及人們生活中用氫氣和熱水領域。

二、【背景技術】
[0003]我國開發利用太陽能已有幾十年的歷史了，特別是太陽能熱水器已成為世界上生產和銷售的第一大國，目前我國銷售太陽能熱水器的總量已超過I億平方米。近年來，在大氣霧霾嚴重，國家加大對光伏產業支持的大環境下，生產光伏電池片(光電)的企業也在飛速發展；光伏電站的發電總量也超過了千吉瓦，但光伏發電的成本約為1.5元/kwh以上。因此，對采用太陽能產生電能和熱能新產品、新技術的需求越來越為迫切。
[0004]目前，還沒有這種形式的太陽能氫氣熱水聯供系統，現有的太陽能熱水器只是提供熱水，光伏電池片(單晶硅、多晶硅或非晶硅等)只是直接產生電能，但造價高、轉換率低、運行費用大，且規模化生產的生產設備投資巨大，盡管這樣，市場貨源還是供不應求。隨著人們生產生活對氫氣和熱水產品的需求量越來越大，目前市場也一些氫氣和熱水產品，都是采用煤、氣、電作動力能源取得的；市場還沒有太陽能氫氣熱水聯供產品出現。因此，給太陽能技術的應用領域受到了很大的限制。
[0005]太陽能資源十分豐富，用之不竭，我國70%的國土面積日照度都在lkw/m2以上。如果人們能大力開發使用太陽能，太陽能可解決人們生產生活中的大部分用能，而且太陽能是一種潔凈的清潔能源。大量的使用它，可減少人們使用化石能源所對大氣排放的溫室氣體；使用化石能源不僅浪費了資源，污染了環境，也危害了人們的身體健康。另外，隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，能源緊張短缺的形勢越來越嚴峻，世界性爭奪能源成了全球主要不安定因素之一，開發太陽能等新能源熱冷聯供系統迫在眉睫。
[0006]我們如能將這些地球上的太陽能資源利用起來，世界性能源緊張，環境污染等問題也就迎刃而解了。因此，開發新型太陽能氫氣熱水聯供系統勢在必行，迫切需要。
[0007]氫氣燃燒后產生只有熱和水，無任何污染物排放，是渴望中的理想清潔能源，受到了人們關注，人們利用開發氫能歷史悠久，人們研究新途徑，開發利用氫氣的工作一直都沒有停止。但至今還是轉換成本高，且使用常規能源去換取，使氫氣的應用推廣受到了很大限制。在大氣霧霾嚴重，能源緊張短缺的今天，開發利用氫氣是大勢所需。
[0008]本發明是要提供一種太陽能氫氣熱水聯供系統，是一種將太陽能在直接轉化氫氣熱水的產品。可使太陽能轉化氫氣的利用效率提高20%左右，綜合單位投資成本下降20%左右。該發明為太陽能制取氫氣提供了一種新途徑。三、


【發明內容】

[0009]本發明為達到上述目的是以這樣的方式實現的:它主要由聚光器、光伏電池片、熱循環泵、連管、儲熱水箱、補水膨脹箱、熱水輸出管、電線、制氫設備、補水箱、氫氣出管、氫氣儲柜、氫氣輸出管、氧氣出管、氧氣儲柜、氧氣輸出管組成。其特征在于電線將光伏電池片連接于制氫設備；在儲熱水箱與光伏電池片背面冷卻管的連接連管中設有熱循環泵，且連管經冷卻管后回至儲熱水箱；儲熱水箱上設有補水膨脹箱，熱水經熱水輸出管輸出使用；制氫設備上設有補水箱、制氫設備的氫氣、氧氣出口處設有氫氣儲柜和氧氣儲柜；氫氣儲柜設有氫氣輸出管，氫氣經氫氣輸出管輸出使用，氧氣儲柜設有氧氣輸出管，氧氣經氧氣輸出管輸出使用。
[0010]本發明的其特征是:光伏電池片設計排列輸出電壓、電流與制氫設備設計所需的電壓、電流是相同的，使光伏電池片所發的電能可直接供給制氫設備使用。
[0011]本發明的其特征是:是光伏電池片與制氫設備間設有電線連接，可將光伏電池片所發的電能直接輸送給制氫設備。
[0012]本發明的其特征是:制氫設備上的補水箱使用的是純水(純水為外供)。
[0013]本發明的其特征是:光伏電池片的背面設冷卻管，連管是連接在冷卻管上的。
[0014]本發明的其特征是:聚光器、光伏電池片設置為一個整體，且同步跟蹤(本說明及附圖未展開跟蹤系統)太陽，確保陽光始終聚集在光伏電池片上。
[0015]本發明當聚光器將陽光聚集給光伏電池片時，光伏電池片在發電時所積累的熱能被背面的冷卻管吸收，由連管、熱循環泵循環至儲熱水箱，使用熱水時再由熱水輸出管輸出使用；光伏電池片所發的電能直接輸送給制氫設備進行制氫氣，氫氣至氫氣儲柜儲存，使用時再由氫氣輸出管輸出使用；所制氧氣至氧氣儲柜儲存，使用時再由氧氣輸出管輸出使用。
[0016]本發明的實現，技術解決方案是在光伏電池片的上面設有5倍面積的聚光器，既可減少光伏電池片的用量，又可使熱能溫度相對提高。
[0017]本發明的實現，技術解決方案是用制氫設備是直接采用市場上技術成熟的能耗低、環保、安全的產品。
[0018]本發明的實現，技術解決方案是聚光器跟蹤太陽，確保太陽光始終聚集在光伏電池片上。
[0019]本發明與現有普通同類產品相比，具有以下優點:
[0020]一、總體造價低。本發明為太陽能氫氣熱水聯供系統，直接使用太陽能所發的電進行制氫氣，與常規制氫相比，減少逆變、再逆變環節，總體成本可下降20%左右。
[0021]二、綜合轉換效率高。本發明為太陽能氫氣熱水聯供系統，直接使用太陽能所發的電進行制氫氣，與常規制氫相比，減少逆變、再逆變環節，綜合轉換效率高30 %左右。
[0022]三、一舉三用。本發明一舉三用，在制氫氣的同時，可獲得熱水、氧氣。
[0023]四、運行維護費用低。本發明減少逆變、再逆變環節，從而降低了運行維護費用。

四、【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]以下結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0025]附圖是本發明的原理結構示意圖。實施時不受本圖限制。
[0026]附圖:1聚光器，2光伏電池片，3熱循環泵，4連管，5儲熱水箱，6補水膨脹箱，7熱水輸出管，8電線，9制氫設備，10補水箱,11氫氣出管，12氫氣儲柜，13氫氣輸出管，14氧氣出管，15氧氣儲柜，16氧氣輸出管。
[0027]參照附圖，本發明是在工廠內制造出來的定型產品。工作時太陽光通過聚光器(I)后，聚集在光伏電池片(2)上，使光伏電池片(2)產生電能，電能由電線(8)直接輸送給制氫設備(9),制氫設備(9)在制氫氣的同時可獲得氧氣；氫氣至氫氣儲柜(12)儲存,使用時再由氫氣輸出管(13)輸出使用；所制氧氣至氧氣儲柜(15)儲存，使用時再由氧氣輸出管
(16)輸出使用；熱水經儲熱水箱(5)儲存，使用熱水時再由熱水輸出管(7)輸出使用。
[0028]光伏電池片⑵設計排列輸出電壓、電流與制氫設備(9)設置所需的電壓、電流是相同的，使光伏電池片(2)所發的電能可直接供給制氫設備(9)使用。
[0029]聚光器(I)、光伏電池片⑵設置一個整體，且同步跟蹤(本說明及附圖未展開跟蹤系統)太陽，確保陽光聚集在光伏電池片(2)上。

五、【具體實施方式】
[0030]本發明的實施例是這樣實現的:
[0031]本發明的聚光器(I)、儲熱水箱(5)、補水膨脹箱(6)、補水箱(10)、氫氣儲柜(12)、氧氣儲柜(15)是定型加工的；光伏電池片(2)、熱循環泵(3)、連管(4)、熱水輸出管(7)、電線⑶、制氫設備(9)、氫氣出管(11)、氫氣輸出管(13)、氧氣出管(14)、氧氣輸出管(16)是從市場上購買的通用產品。將它們組裝起來就構成了本發明的產品。
[0032]本發明使用時，將聚光器(I)、光伏電池片(2)固定在一個帶跟蹤系統的支架上，用電線⑶將光伏電池片⑵與制氫設備(9)連通；將制氫設備(9)與氫氣儲柜(12)用氫氣出管(11)成一起；將制氫設備(9)與氧氣儲柜(15)用氧氣出管(14)成一起；將儲熱水箱(5)、熱循環泵(3)、光伏電池片(2)背面的冷卻管、儲熱水箱(5)用連管(4)連接成一個循環閉路；將熱水輸出管(7)連接于用熱水設備；將氫氣輸出管(13)連接于用氫氣設備；將氧氣輸出管(16)連接于用氫氣設備；本發明的產品就可投入使用。用戶使用本發明時，應將聚光器(I)、光伏電池片(2)放置在常年日照較好的地方，且向陽面無遮陽物體。
【權利要求】
1.一種太陽能氫氣熱水聯供系統，是一種將太陽能同時可產生氫氣、熱水的太陽能利用產品。主要由聚光器(1)、光伏電池片(2)、熱循環泵(3)、連管(4)、儲熱水箱(5)、補水膨脹箱(6)、熱水輸出管(7)、電線(8)、制氫設備(9)、補水箱(10)、氫氣出管(11)、氫氣儲柜(12)、氫氣輸出管(13)、氧氣出管(14)、氧氣儲柜(15)、氧氣輸出管(16)組成。其特征在于電線⑶將光伏電池片⑵連接于制氫設備⑶；在儲熱水箱(5)與光伏電池片⑵背面冷卻管的連接連管(4)中設有熱循環泵(3),且連管(4)經冷卻管后回至儲熱水箱(5),熱水經熱水輸出管(7)輸出使用；儲熱水箱(5)上設有補水膨脹箱￠)；制氫設備(9)上設有補水箱(10)；制氫設備(9)的氫氣出口處設有氫氣儲柜(12)，氫氣經氫氣輸出管(13)輸出使用。
2.根據權利要求1所述的太陽能氫氣熱水聯供系統，其特征是:光伏電池片(2)設計排列輸出電壓、電流與制氫設備⑶設計所需的電壓、電流是相同的，使光伏電池片⑵所發的電能可直接供給制氫設備(9)使用。
【文檔編號】C25B9/04GK104404564SQ201410699063
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】吳兆流 申請人:吳兆流