一种基于纳米流体和相变材料的光伏光热制氢储能系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于纳米流体和相变材料的光伏光热制氢储能系统，涉及光伏光热制氢储能技术领域，系统包括：光伏光热组件、水箱、太阳能集热器和PEM电解槽；光伏光热组件包括从上至下布置的光伏电池、第一温差发电器、纳米流体通道、复合相变材料；太阳能集热器包括从上至下布置的第二温差发电器、水流体通道、复合相变材料；纳米流体通道中的混合纳米流体进入水箱内的换热盘管中进行热交换；水箱内的水先进入太阳能集热器的水流体通道预加热，再进入PEM电解槽中；混合纳米流体由BN、MWCNT纳米颗粒和纯水组成；复合相变材料由BN、MWCNT纳米颗粒和石蜡组成。本发明专利技术能够实现热能、电能、氢能的高效产出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏光热制氢储能，尤其是一种基于纳米流体和相变材料的光伏光热制氢储能系统。

技术介绍

1、光伏发电具有间歇性、不稳定性，大规模并网运行存在安全风险，也造成“弃电”现象。氢能清洁、零碳排放、燃烧热值高，被视为未来最有前景的储能载体之一。利用光伏能源进行电解水制氢，在解决可再生能源消纳储存的同时，还能够实现制氢全路径绿色无碳，是一条极具潜力的氢能发展路线。

2、与其他制氢方法相比，如碱性电解和固体氧化物电解，质子交换膜（pem）电解具有快速动态响应、高电流密度和低工作温度等优点。因此，光伏与pem电解槽的集成具有相当大的发展潜力。

3、光伏组件的效率在提高氢气产量方面起着至关重要的作用。光伏组件对温度有高敏感性，温度越高光伏组件的电效率越低。光伏/热（pv/t）技术将光伏模块与集热模块集成在一起，以实现高效的电力输出和集热。光伏模块产生的热量通常被空气、水或制冷剂吸收，这有助于维持光伏电池的较低工作温度，从而提高光电转换效率。工作流体吸收的热量由集热装置回收，从而实现热能的再利用。因此，pv/t技术与pem电解技术的集成为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于纳米流体和相变材料的光伏光热制氢储能系统，其特征在于，包括：光伏光热组件、水箱、太阳能集热器和PEM电解槽；

2.根据权利要求1所述的一种基于纳米流体和相变材料的光伏光热制氢储能系统，其特征在于，所述混合纳米流体中，BN纳米颗粒与MWCNT纳米颗粒的质量比为1:1，添加十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，表面活性剂的使用比例为BN纳米颗粒和MWCNT纳米颗粒质量和的十分之一，BN纳米颗粒和MWCNT纳米颗粒的质量和占混合纳米流体总质量的质量百分比为0.5wt%。

3.根据权利要求1所述的一种基于纳米流体和相变材料的光伏光热制氢储能系统，其特征在于，所述复合...

【技术特征摘要】

1.一种基于纳米流体和相变材料的光伏光热制氢储能系统，其特征在于，包括：光伏光热组件、水箱、太阳能集热器和pem电解槽；

2.根据权利要求1所述的一种基于纳米流体和相变材料的光伏光热制氢储能系统，其特征在于，所述混合纳米流体中，bn纳米颗粒与mwcnt纳米颗粒的质量比为1:1，添加十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，表面活性剂的使用比例为bn纳米颗粒和mwcnt纳米颗粒质量和的十分之一，bn纳米颗粒和mwcnt纳米颗粒的质量和占混合纳米流体总质量的质量百分比为0.5wt%。

3.根据权利要求1所述的一种基于纳米流体和相变材料的光伏光热制氢储能系统，其特征在于，所述复合相变材料中，bn纳米颗粒与mwcnt纳米颗粒的质量比为1:1，添加油酸作为分散剂，分散剂的使用比例为bn纳米颗粒和mwcnt纳米颗粒质量和的五分之一，bn纳米颗粒和mwcnt纳米颗粒的质量和占复合相变材料总质量的质量百分比为2wt%。

4.根据权利要求1所述的一种基于纳米流体和相变材料的光伏光热制氢储能系统，其特征在于，所述pem电解槽的顶部设有聚光器，用于将太阳辐射能聚集于pem电解槽的上部分；所述pem电解槽的上部分包括从上至下布置的选择性吸收涂层、复合相变材料、永磁铁和端板；pem电解槽的下部分包括从上至下布置的端板、永磁铁、复合相变材料和保温层；pem电解槽的中间部分由串联的若干个...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昌建，杜涛，许运博，杨策，朱叙，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：