一种极寒地区氢能再循环系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种极寒地区氢能再循环系统，包括电解水制气子系统和发电子系统，所述电解水制气子系统包括太阳能光伏面板，所述太阳能光伏面板电性连接有第一蓄电池，所述第一蓄电池电性连接有电解槽，所述电解槽通过传水管道连接用于储存冰雪的储冰装置，所述储冰装置通过第一循环热管道连接太阳能集热器，所述发电子系统包括氢/氧燃料电池系统，所述氢/氧燃料电池系统通过第三循环热管道与第一热交换器相连接，所述氢/氧燃料电池系统通过第四循环热管道连接有为温差发电装置提供温差的热水箱，所述温差发电装置通过导线电性连接有第二蓄电池，与现有技术相比，本实用新型专利技术具有如下的有益效果：实现对太阳能的收集，并将其转换为能量密度更高的氢能应用于氢/氧燃料电池系统。电池系统。电池系统。

【技术实现步骤摘要】
一种极寒地区氢能再循环系统


[0001]本技术是一种极寒地区氢能再循环系统，属于新能源


技术介绍

[0002]太阳能是一种清洁干净、储量巨大的可再生能源，目前关于太阳能的光能发电和光能集热技术日趋成熟，并在逐步推广应用。对于太阳能的利用往往需要配套使用超级电容与蓄电池对电能储存，使得太阳能的利用成本较高，并且受到四季、昼夜及阴晴等天气因素影响，能量密度较低；极寒地区，如地球南北极地区，终年冰雪，天寒地冻，能源的收集与储存较为困难，不适宜人类生产活动。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本技术目的是提供一种极寒地区氢能再循环系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，本技术实现对太阳能的收集，并将其转换为能量密度更高的氢能应用于氢/氧燃料电池系统。
[0004]为了实现上述目的，本技术是通过如下的技术方案来实现：一种极寒地区氢能再循环系统，包括电解水制气子系统和发电子系统，所述电解水制气子系统包括太阳能光伏面板，所述太阳能光伏面板电性连接有第一蓄电池，所述第一蓄电池电性连接有电解槽，所述电解槽通过产氢管道连接储氢罐，所述电解槽通过产氧管道连接储氧罐，所述电解槽通过传水管道连接用于储存冰雪的储冰装置，所述储冰装置通过第一循环热管道连接太阳能集热器，所述发电子系统包括氢/氧燃料电池系统，所述氢/氧燃料电池系统通过进氢管道连接储氢罐，所述氢/氧燃料电池系统通过进氧管道连接储氧罐，所述进氢管道、进氧管道内均设置有加热装置，所述氢/氧燃料电池系统通过第三循环热管道与第一热交换器相连接，所述氢/氧燃料电池系统通过第四循环热管道连接有为温差发电装置提供温差的热水箱，所述温差发电装置通过导线电性连接有第二蓄电池。
[0005]进一步地，所述加热装置包括第二热交换器与电热丝，所述第二热交换器通过第二循环热管道与氢/氧燃料电池系统连接，所述电热丝通过导线与第一蓄电池电性连接。
[0006]进一步地，所述第一循环热管道、第二循环热管道、第三循环热管道以及第四循环热管道均为金属管道，结构形状为蛇形，横截面形状为圆形。
[0007]进一步地，所述温差发电装置由多组温差发电片串联组成，包括平板、温差发电装置热端、温差发电装置冷端、防水膜、冷却块和散热片，所述平板一侧置于热水箱中，所述平板另一侧紧贴温差发电装置热端，所述冷却块一侧紧贴温差发电装置冷端，所述冷却块另一侧安装有多组阵列分布的并暴露在外界空气中的散热片。
[0008]进一步地，所述在温差发电装置、平板以及第二蓄电池表面均设有防水膜。
[0009]进一步地，所述电解槽为质子交换膜电解槽，包括阴极、阳极以及槽体。
[0010]本技术的有益效果：
[0011]1、将光伏发电、光能集热、电解水制气、燃料电池、热电联供和温差发电结合起来，
太阳能光伏面板用于产生电能，并通过蓄电池进行储存，太阳能集热器对冰雪加热，产生电解水制气所需的水，电解水制取氢气和氧气，利用加热装置对气体进行加热，用于氢/氧燃料电池系统发电，以提高燃料电池发电性能，氢/氧燃料电池系统发电产生的电能供给负载，发电过程中产生的热能用于供热，温差发电装置利用发电过程中产生的废热二次发电，可以提高能量利用率。
[0012]2、利用极寒地区丰富的冰雪资源与太阳能资源，通过光伏发电、光能集热提高了太阳能的利用率，通过电解水制气实现电能与氢能转换，解决了太阳能光伏发电储能困难的问题，氢/氧燃料电池系统不仅实现供电，还可以供暖，利用余热发电又进一步提高电能的转换率，可以实现在极寒地区的能量循环。
附图说明
[0013]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0014]图1为本技术一种极寒地区氢能再循环系统的结构示意图；
[0015]图2为本技术一种极寒地区氢能再循环系统中电解槽的结构示意图；
[0016]图3为本技术一种极寒地区氢能再循环系统中加热装置的结构示意图；
[0017]图4为本技术一种极寒地区氢能再循环系统中温差发电装置的结构示意图；
[0018]图中：1
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太阳能光伏面板、2
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第一蓄电池、3
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太阳能集热器、4
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第一循环热管道、5
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储冰装置、6
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电解槽、7
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传水管道、8
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产氢管道、9
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产氧管道、10
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储氢罐、11
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储氧罐、12
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加热装置、13
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进氢管道、14
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进氧管道、15
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第二循环热管道、16
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氢/氧燃料电池系统、17
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第三循环热管道、18
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第一热交换器、19
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第四循环热管道、20
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热水箱、21
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温差发电装置、22
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第二蓄电池、23
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第二热交换器、24
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电热丝、25
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阴极、26
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阳极、27
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槽体、28
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平板、29
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温差发电装置热端、30
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温差发电装置冷端、31
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防水膜、32
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冷却块、33
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散热片。
具体实施方式
[0019]为使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本技术。
[0020]请参阅图1
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图4，本技术提供一种技术方案：一种极寒地区氢能再循环系统，包括电解水制气子系统和发电子系统，电解水制气子系统包括太阳能光伏面板1，太阳能光伏面板1电性连接有第一蓄电池2，白天光照充足时，太阳能光伏面板1开始光伏发电，将太阳能转化为电能，通过导线传输，将电能储存于第一蓄电池2。
[0021]第一蓄电池2电性连接有电解槽6，电解槽6通过产氢管道8连接储氢罐10，电解槽6通过产氧管道9连接储氧罐11，电解槽6通过传水管道7连接用于储存冰雪的储冰装置5，电解槽6为质子交换膜电解槽6，包括阴极25、阳极26以及槽体27，储冰装置5中储存的冰雪经加热融化产生反应水经传水管道7流入到电解槽6，第一蓄电池2通过导线连接为电解槽6供电，电解槽6通电以后，阴极25产生氢气，阳极26产生氧气，氢气与氧气分别经产氢管道8、产氧管道9注入储氢罐10和储氧罐11，储氢罐10的内部储存氢气，储氧罐11的内部储存氧气。
[0022]储冰装置5通过第一循环热管道4连接太阳能集热器3，太阳能集热器3吸收太阳热能，除散热损失外，绝大部分热能通过第一循环热管道4中的循本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极寒地区氢能再循环系统，包括电解水制气子系统和发电子系统，其特征在于：所述电解水制气子系统包括太阳能光伏面板(1)，所述太阳能光伏面板(1)电性连接有第一蓄电池(2)，所述第一蓄电池(2)电性连接有电解槽(6)，所述电解槽(6)通过产氢管道(8)连接储氢罐(10)，所述电解槽(6)通过产氧管道(9)连接储氧罐(11)，所述电解槽(6)通过传水管道(7)连接用于储存冰雪的储冰装置(5)，所述储冰装置(5)通过第一循环热管道(4)连接太阳能集热器(3)，所述发电子系统包括氢/氧燃料电池系统(16)，所述氢/氧燃料电池系统(16)通过进氢管道(13)连接储氢罐(10)，所述氢/氧燃料电池系统(16)通过进氧管道(14)连接储氧罐(11)，所述进氢管道(13)、进氧管道(14)内均设置有加热装置(12)，所述氢/氧燃料电池系统(16)通过第三循环热管道(17)与第一热交换器(18)相连接，所述氢/氧燃料电池系统(16)通过第四循环热管道(19)连接有为温差发电装置(21)提供温差的热水箱(20)，所述温差发电装置(21)通过导线电性连接有第二蓄电池(22)。2.根据权利要求1所述的一种极寒地区氢能再循环系统，其特征在于：所述加热装置(12)包括第二热交换器(23)与电热丝(24)，所述第二热交换器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴尧旺，陈立华，姚国新，
申请(专利权)人：绍兴学森能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：