基于光学辐射优化设计的槽式光伏电解水一体化制氢系统技术方案

技术编号:42973903 阅读:29 留言:0更新日期:2024-10-15 13:13
本发明专利技术公开了一种基于光学辐射优化设计的槽式光伏电解水一体化制氢系统,包括旋转滚轮、制冷腔体、半抛物面式镜面板、可伸缩性气压杆、光伏片、直流碱性电解槽、储能电池和DC‑DC直流变换器等构件,旨在从太阳能光学利用及辐射传递过程优化设计角度提高太阳能光电‑电氢转化的光子利用效率及终端氢能输出的平稳性,为相关科研工作者及涉及领域从业人员提供一种具有光学可优化空间的槽式光伏电解水一体化制氢系统,方便研究人员探索其内部光学辐射设计理论机制及反应系统的光学控制优化规律。本发明专利技术系统具有集成度高、操作简便、可复制性强的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源制备领域,具体涉及一种基于光学辐射优化设计的槽式光伏电解水一体化制氢系统


技术介绍

1、现已有的包括光催化制氢技术、光电制氢技术、聚焦供热热分解水制氢技术等均存在各自的瓶颈问题,距离真正的规模化应用还有一定的技术差距。例如,光催化制氢技术的源端输入光谱利用效率非常受限,光电制氢技术的微反应过程内部阻力较大,高效、低成本的电催化剂的研制开发仍有局限,聚焦供热制氢技术对于太阳能自身的辐射要求较高且对应的耐高温、高压反应器材料构造成本很高,限制了其大规模应用及示范。针对于目前的市场行情来看,应用光伏耦合电解一体化的制氢技术是最具推广潜力的。然而,市面上的光伏发电过程均直接采用简易的硅基光伏电池阵列式布置后用于直接发电,这种利用方式从太阳能光谱利用上来讲仅仅利用了其大部分可见光光子及少许近红外光光子,所以致使其光伏发电的效率比较受限且非常容易波动。此外,我国的太阳能分布整体呈现出西部及北部资源丰富,东部及东南部较弱的趋势,且西部地区海拔较高,太阳直射辐射较强,夏季温度亦非常之高,所以从一年四季太阳能光伏发电的情况来说,夏天的光伏发电本应较多,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于光学辐射优化设计的槽式光伏电解水一体化制氢系统,其特征在于,包括基座(9),在基座(9)上对称放置有支撑架(8),支撑架(8)上对称设置有旋转滚轮(7),旋转滚轮(7)的正上方设置有制冷腔体(6),制冷腔体(6)的正上方设置有光伏片(5),光伏片(5)的左右两侧分别设置有半抛物面式镜面板(2),对称放置的半抛物面式镜面板(2)的背后设置有定型管(1)、横向肋板(11)和纵向肋板(12);在横向肋板(11)点的中央设置有套环式旋转支点(3),套环式旋转支点(3)的斜下方设置有可伸缩性气压杆(4),可伸缩性气压杆(4)与基座(9)之间靠承重支点(10)进行连接固定

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【技术特征摘要】

1.基于光学辐射优化设计的槽式光伏电解水一体化制氢系统,其特征在于,包括基座(9),在基座(9)上对称放置有支撑架(8),支撑架(8)上对称设置有旋转滚轮(7),旋转滚轮(7)的正上方设置有制冷腔体(6),制冷腔体(6)的正上方设置有光伏片(5),光伏片(5)的左右两侧分别设置有半抛物面式镜面板(2),对称放置的半抛物面式镜面板(2)的背后设置有定型管(1)、横向肋板(11)和纵向肋板(12);在横向肋板(11)点的中央设置有套环式旋转支点(3),套环式旋转支点(3)的斜下方设置有可伸缩性气压杆(4),可伸缩性气压杆(4)与基座(9)之间靠承重支点(10)进行连接固定;

2.根据权利要求1所述的基于光学辐射优化设计的槽式光伏电解水一体化制氢系统,其特征在于,碱性电解槽(16)下游端设置有氢气罐(19)和氧气罐(20)用于分别储存反应制备得到的氢气和氧气。

3.根据权利要求1所述的基于光学辐射优化设计的槽式光伏电解水一体化制氢系统,其特征在于,光伏片(5)及半抛物面式镜面板(2)的吸光角度能够根据实地使用场景的太阳能辐照特性变更可伸缩性气压杆(4)的伸缩长度。

4.根据权利要求3所述的基于光学辐射优化设计的槽式光伏电解水一体化制氢系统,其特征在于,随着可伸缩性气压杆(4)的长度变化,套环式旋转支点(3)因受力作用带动半抛物面式镜面板(2)随旋转滚轮(7)进行转动,光伏片(5)的仰角区间范围为15°-90°。

5.根据权利要求1所述的基于光学辐射优化设计的槽式光伏电解水...

【专利技术属性】
技术研发人员:敬登伟曾子龙耿嘉锋谢天程嘉瑞路利波陆新龙马利静郭烈锦
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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