The invention discloses a water electrolysis device based on solar energy steam tank, including water supply pump, trough solar thermal subsystem, DC/DC converter, PV array, battery, oxygen storage, oxygen separator, electrolytic cell reactor, hydrogen storage, hydrogen separation device. The water pump to pump water into the trough solar thermal system, heating water for high temperature steam, high temperature water vapor to the electrolytic cell reactor, electrolysis and electrolysis pool reactor auxiliary heater needed for electricity from photovoltaic array or battery. The cathode side electrolysis pool reactor to obtain hydrogen and did not participate in the reaction of water vapor, hydrogen storage, hydrogen after separation, hydrogen storage and storage, no high temperature water vapor in return trough solar thermal system. The anode side of the electrolytic pool reactor receives oxygen and does not participate in the reaction of the air, and the mixture discharges the gas into the oxygen separator after the oxygen is separated and stored in the oxygen reservoir and the air is returned to the air inlet. Trough trough concentrating solar energy, water is heated into high temperature water vapor, and then solar energy photovoltaic power generation, electrolysis of high temperature water vapor, hydrogen and oxygen are obtained.
【技术实现步骤摘要】
一种基于槽式太阳能的电解水蒸汽装置
本专利技术涉及一种基于槽式太阳能的电解水蒸汽装置,具体说是利用槽式太阳能产生高温水蒸气、光伏发电的电能电解高温水蒸气,属于新能源利用
技术介绍
氢气清洁的能源,一种通过高温电解水蒸气制取氢的系统,氢生成率超过90%,这套低能耗、高性能制氢系统有望降低制氢成本,为工业用氢和氢能源生产开辟新道路。氢可以通过甲烷重整、电解水等方式制取。甲烷重整制氢虽然成本低,但工艺复杂,对化石能源消耗量大,并会产生大量二氧化碳;而电解水制氢尽管过程简便,造价却十分高昂。法国原子能委员会下属的新能源技术创新实验室设计出一个高温电解系统,在700摄氏度的工作温度下,电解温度为150摄氏度的水蒸气来制取氢气,生成率超过90%。系统还能将生产过程中排出气体的热量进行回收,用于系统加热。这一成果证明,通过最大化利用系统内的热能,低温热能也能用来制取氢气,并实现令人满意的高生成率。据介绍,该系统外形紧凑,整体体积近似于一台冰箱,每小时可制取1至2.5标准立方米的氢气。不仅系统本身造价不高,且操作成本也十分有限,每制取1标准立方米的氢气仅消耗3.9度电。氢是重要的工业原料,被广泛应用于钢铁冶金、玻璃加工、农业食品加工等诸多领域;同时,作为一种燃料,氢具有无污染、可再生、能量密度高、方便储存和运输的特点,被视为最理想的清洁能源之一。太阳能非常丰富,而且容易得到,无污染。目前太阳能利用技术主要有太阳能热利用技术和太阳能光伏发电技术。但是由于太阳能的不稳定性,目前大规模的太阳能应用还存在着许多问题。
技术实现思路
专利技术目的:针对上述现有制氢技术的问题和 ...
【技术保护点】
一种基于槽式太阳能的电解水蒸汽装置,包括给水泵(1)、槽式太阳能热利用子系统(2)、DC/DC变换器(3)、光伏阵列(4)、蓄电池(5)、氧气储存器(6)、氧气分离器(7)、电解池反应堆(8)、氢气储存器(9)、氢气分离器(10);其中,槽式太阳能热利用子系统(2)包括聚光镜(2‑1)、真空集热管(2‑2)、支撑机构(2‑3)、驱动跟踪机构(2‑4),电解池反应堆(8)包括电解堆(8‑1)、辅助加热(8‑2);所述给水泵(1)将水泵入槽式太阳能热利用子系统(2)的真空集热管(2‑2)进口端,真空集热管(2‑2)出口端的高温水蒸气与电解池反应堆(8)的进气端口连接;电解池反应堆(8)的阴极侧:电解池反应堆(8)的出气端口与氢气分离器(10)的输入端口连接,氢气分离器(10)有两个输出口,氢气分离器(10)输出口一为氢气输出口,与氢气储存器(9)的输入连接,氢气分离器(10)输出口二为水蒸气输出口,与真空集热管(2‑2)的输入连接;电解池反应堆(8)的阳极侧:输入为空气,输出与氧气分离器(7)的输入连接,氧气分离器(7)的输出分两路,输出一为氧气输出,与氧气储存器(6)的输入连接,输出二为 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于槽式太阳能的电解水蒸汽装置,包括给水泵(1)、槽式太阳能热利用子系统(2)、DC/DC变换器(3)、光伏阵列(4)、蓄电池(5)、氧气储存器(6)、氧气分离器(7)、电解池反应堆(8)、氢气储存器(9)、氢气分离器(10);其中,槽式太阳能热利用子系统(2)包括聚光镜(2-1)、真空集热管(2-2)、支撑机构(2-3)、驱动跟踪机构(2-4),电解池反应堆(8)包括电解堆(8-1)、辅助加热(8-2);所述给水泵(1)将水泵入槽式太阳能热利用子系统(2)的真空集热管(2-2)进口端,真空集热管(2-2)出口端的高温水蒸气与电解池反应堆(8)的进气端口连接;电解池反应堆(8)的阴极侧:电解池反应堆(8)的出气端口与氢气分离器(10)的输入端口连接,氢气分离器(10)有两个输出口,氢气分离器(10)输出口一为氢气输出口,与氢气储存器(9)的输入连接,氢气分离器(10)输出口二为水蒸气输出口,与真空集热管(2-2)的输入连接...
【专利技术属性】
技术研发人员:王娟,仇秋玲,朱斌,
申请(专利权)人:南京蕴纳纳米科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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