[发明专利]一种基于太阳能和风能的海水制氢试验装置

说明书

本发明公开了一种基于太阳能和风能的海水制氢试验装置，包括太阳能海水蒸馏器、海水泵、风力发电装置、整流器、太阳能发电装置、蓄电池组、电解制氢装置及氢气储存装置；海水泵将海水泵入太阳能海水蒸馏器，太阳能海水蒸馏器将海水淡化储存，蓄电池组对风力发电装置、太阳能发电装置产生的电能进行储存并对海水泵和电解制氢装置进行供电，电解制氢装置对太阳能海水蒸馏器送入的淡水进行电解，并将分离制取的氢气送入氢气储存装置。本发明结构简单，运行和维护容易；避免了直接电解海水对电极和催化剂的腐蚀问题；无需外界供电，具有昼夜互补、季节性互补特点，稳定性可靠、性价比高。

技术领域

本发明属于氢能源技术领域，具体涉及一种基于太阳能和风能的海水制氢试验装置。

背景技术

随着石油煤炭等不可再生能源的日益枯竭，太阳能和风能作为可再生能源的利用越来越受到重视，但是太阳能和风能的利用会受到昼夜和季节性的影响。

氢能是公认的清洁能源，利用可再生能源电解水制氢是解决未来氢能供应的清洁方案，目前，电解水制氢技术大都基于纯水，因为电解海水会存在析氯，以及海水对电极和催化剂的腐蚀问题，长期稳定性差，而淡水资源又日益紧缺，因此，在海上利用海上风能、太阳能进行海水直接电解更是具有极大吸引力的方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于太阳能和风能的海水制氢试验装置，以解决目前不可再生能源日益枯竭、淡水资源日益紧缺、直接电解海水稳定性差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于太阳能和风能的海水制氢试验装置，包括：

太阳能海水蒸馏器、海水泵、风力发电装置、整流器、太阳能发电装置、蓄电池组、电解制氢装置及氢气储存装置；

所述太阳能海水蒸馏器包括海水托盘、吸热材料层、淡水集水槽、透明球形玻璃板以及淡水舱；

所述海水托盘设置在所述透明球形玻璃板下方，所述海水托盘底部上表面及内侧面涂有吸热材料层，所述海水托盘边缘开设有一竖直通孔，所述通孔设置有海水入水管，所述海水托盘底面开设有一竖直小孔，所述小孔中固定设置有压力检测头；

所述淡水集水槽包括环形凹槽和外凸边缘，所述环形凹槽环绕设置在所述海水托盘边缘，所述环形凹槽底部开设有出水孔，所述外凸边缘设置在所述环形凹槽外侧，所述淡水集水槽和所述透明球形玻璃板通过所述外凸边缘实现卡扣连接；

所述淡水舱固定设置在所述海水托盘下方，所述淡水舱侧面上方设置有淡水舱入水口，所述淡水舱入水口与所述出水孔连通，所述淡水舱侧面下方设置有淡水舱出水口，所述淡水舱出水口设置有淡水舱出水口开关；

太阳能海水蒸馏器中海水托盘的海水经过吸热蒸发后在透明球形玻璃板上凝结，凝结的淡水液滴由于重力作用流到淡水集水槽的环形凹槽中，之后通过出水孔和淡水舱入水口送入淡水舱中储存；

所述海水泵上设置有压力继电器，所述压力继电器与所述压力检测头电连接，所述海水泵通过所述海水入水管与所述太阳能海水蒸馏器连接；所述海水泵通过所述海水入水管将海水泵入所述海水托盘，所述压力检测头和压力继电器对所述海水托盘中的海水压力进行检测并控制所述海水泵的启动和停止，进而保证所述海水托盘中海水总量在一定范围内；

所述蓄电池组分别与所述整流器、所述太阳能发电装置、所述海水泵及所述电解制氢装置电连接，所述整流器与所述风力发电装置电连接；整流器将风力发电装置产生的交流电转换成直流电，所述蓄电池组对风力发电装置、太阳能发电装置产生的电能进行存储，所述蓄电池组对海水泵和电解制氢装置进行供电；

所述电解制氢装置分别与所述太阳能海水蒸馏器、所述氢气储存装置相连接；电解时，淡水舱出水口开关打开，电解制氢装置对所述太阳能海水蒸馏器中淡水舱送来的淡水进行电解，并将分离制取的氢气送入氢气储存装置。