[发明专利]基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统

权利要求书

1.一种基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统，其特征在于：本系统包括聚光装置、纳米流体分频器、光伏电池阵列、纳米流体集热器、蓄电池、逆变器、电解池、储氢罐、氢燃烧器、潜热储热器、纳米流体-水换热器、第一温控器、第二温控器、第一泵和第二泵，所述聚光装置采用调节架设置于高辐射输入密度的位置，所述纳米流体分频器设于所述聚光装置下方，所述纳米流体集热器设于所述纳米流体分频器下方，所述光伏电池阵列设于所述纳米流体集热器顶面，所述纳米流体分频器的输出端经阀门连接所述潜热储热器的输入端，所述潜热储热器的输出端经所述第一泵和阀门分别连接纳米流体分频器的输入端和所述第一温控器的输入端，所述第一温控器的输出端经阀门连接所述纳米流体集热器的输入端，所述纳米流体集热器的输出端经阀门连接所述潜热储热器的输入端，所述纳米流体-水换热器与潜热储热器之间通过第二泵和阀门构成液体回路，并且所述纳米流体-水换热器输出端经所述第二温控器和阀门连接所述电解池的输入端，所述电解池的输出端连接所述储氢罐的输入端，所述储氢罐的输出端连接氢燃烧器，所述光伏电池阵列提供所述蓄电池充电电源和电解池电解电源，所述蓄电池输出端连接所述逆变器提供交流电源。

2.根据权利要求1所述的基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统，其特征在于：所述聚光装置是菲涅尔聚光、抛物线槽式聚光、碟式聚光或塔式聚光，并适配双轴光线追踪器，用于聚焦太阳辐射，提高阴天环境下太阳辐射的能量密度。

3.根据权利要求1所述的基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统，其特征在于：所述纳米流体分频器通过纳米颗粒的选择滤光特性，吸收长波段的辐射用于所述纳米流体分频器中，过滤短波段的辐射用于所述光伏电池阵列。

4.根据权利要求1所述的基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统，其特征在于：本系统还包括第一流量计和第二流量计，所述第一流量计设于所述潜热储热器与第一泵之间，所述第二流量计设于所述第二泵与潜热储热器之间。

5.根据权利要求4所述的基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统，其特征在于：所述逆变器输出的交流电源提供所述第一温控器、第二温控器、第一泵、第二泵、第一流量计和第二流量计的工作电源，以及家用其他电器电源。

6.根据权利要求4所述的基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统，其特征在于：所述第一温控器用于监测循环纳米流体的温度，所述纳米流体流经的管路为封闭式自循环管路，所述第二温控器用于监测纳米流体-水换热器中纯水的温度。

7.根据权利要求1所述的基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统，其特征在于：流经所述纳米流体分频器、纳米流体集热器的纳米流体是以导热油、水或相变材料为基础的流体，以具有光谱选择特性的纳米颗粒作为混合液体填充介质。

8.根据权利要求1所述的基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统，其特征在于：所述潜热储热器中填充具有潜热储能能力的多熔点相变材料，所述多熔点相变材料包括石蜡、熔盐储能介质。

9.根据权利要求1所述的基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统，其特征在于：所述纳米流体集热器是平板型集热器。

10.根据权利要求1所述的基于纳米流体分频的家用太阳能热电氢储能利用系统，其特征在于：所述潜热储热器与纳米流体-水换热器液体回路中的循环工质是纳米流体，所述纳米流体-水换热器中填充纯水，循环纳米流体与纳米流体-水换热器中的纯水进行热量交换，实现热能储存，所述纳米流体-水换热器中的水升温后被用于家庭热能所需。