[發明專利]太陽能發電制氫熱水器

無效

• 申請號: 201210012806.3
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN103206790A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 陳紫微
• 申請（專利權）人: 陳紫微
• 主分類號: F24J2/05
• 分類號: F24J2/05;H02N11/00;C25B1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：本發明屬能源領域。

背景技術：太陽能的有效利用無疑是極其重要的。太陽能制氫熱水器已經提出(本人專利：申請號201110272252.5，201120344649.7)。這種太陽能制氫熱水器能夠用太陽能制取氫氣和加熱水，因而更有效地利用了太陽能。但有一個不足，就是需外接電源。對于實際應用，這是一個不可忽視的缺點。本發明提出太陽能發電制氫熱水器，不必外接電源，就能發電、制取氫氣和加熱水，從而能更有效地利用太陽能。

不同于太陽能電池板等裝置，太陽能制氫熱水器及制造太陽能制氫熱水器的整個過程都沒有任何污染，是一個真正的清潔能源，因此有必要進一步完善。

發明內容：太陽能發電制氫熱水器是在太陽能制氫熱水器的基礎上研制而成。太陽能制氫熱水器的主要部件是：1.迎著陽光的是真空玻璃板；2.在真空玻璃板后面是溶液箱；3.在溶液箱的后面是熱水箱；4.在溶液箱和熱水箱的上面安裝有冷水箱。只要有陽光，就能制氫和加熱水，冷水箱中的水就將流動。

太陽能發電制氫熱水器的特征是，太陽能發電制氫熱水器由發電、制氫和熱水這三部分組成，發電部分輸出端的正、負極分別連接到制氫部分溶液箱中兩個不連通的導體上。

當太陽能制氫熱水器溶液箱的中板與真空玻璃板相對表面上固定有導電膜時，發電裝置的正、負極就分別與真空玻璃板上的導電膜與中板上的導電膜相連接。

制氫和熱水這兩部分與太陽能制氫熱水器的主要部分相同。制氫部分由真空玻璃板、溶液箱、冷水箱及其中的導氣管A和B、儲氫氣罐、儲氧氣罐和電極組成；熱水部分由溶液箱的中板和熱水箱組成。

兩者差別在于，太陽能發電制氫熱水器，其特征是，太陽能發電制氫熱水器的部件中有熱水箱、熱水箱上部的冷水箱、導氣管A和B，在這個冷水箱和熱水箱的交界處及導氣管A和B的水塞處，分別設有浮力塞。

太陽能發電制氫熱水器的發電部分有四種實現方案。第一、第二個方案是利用溫差電效應(塞貝克效應)發電；第三個方案是利用氫氧燃料電池發電；第四個方案是利用太陽能電池發電。按第一、三、四個方案，太陽能制氫熱水器部分的結構沒有很大改變。

不同于太陽能制氫熱水器，按第一、第二個方案，太陽能發電制氫熱水器有兩個冷水箱，分別稱為第一、第二冷水箱。第二冷水箱就是太陽能制氫熱水器的冷水箱。自來水首先進入第一冷水箱，流過第一冷水箱后，進入第二冷水箱，最后流入熱水箱。

第一個方案的發電部分的特征是，發電部分由真空玻璃板、高溫箱、溫差發電裝置和第一冷水箱組成，在真空玻璃板后面，固定有高溫箱，溫差發電裝置的熱端固定在高溫箱上，溫差發電裝置的冷端固定在第一冷水箱上。

第一冷水箱的入口上安裝有自來水閥門，第一冷水箱的出口與第二冷水箱入口連通。溫差發電裝置的冷端被第一冷水箱中冷水冷卻。

第一個方案中所說的高溫箱的特征是，高溫箱里有液體或膠體，高溫箱由前板、后板、頂板、底板及兩個側板構成，高溫箱的前板就是真空玻璃板，高溫箱的后板上固定有溫差發電裝置的熱端，高溫箱的后板、底板及兩個側板的內表面鍍有膜層，高溫箱的頂板上有二個開口，這兩個開口由一個管道連通，這個管道通過第二個冷水箱，有U型部分，U型部分底部有液體塞。

高溫箱里的液體或膠體有多種選擇，電解質、非電解質，及它們的溶液，膠體與非膠體等，都可以填充到高溫箱中。只要這些液體或膠體能很好地吸收光能就是好的填充物。例如，當第一冷水箱中的水溫很低時，黑色墨水(膠體，非電解質)就可以作為高溫箱里的填充物。

本發明中，高溫箱里液體的特征是，這些液體是離子液體，或以離子液體作為溶劑的溶液，或電解質溶液。

高溫箱的后板、底板及兩個側板上的膜層的特征是，這些膜層不能被高溫箱里的液體腐蝕，并能吸收光能。例如，鍍有四氟化碳及黑鉻薄膜的金屬板，或耐腐蝕的塑料板可作為高溫箱的壁板用。

由于高溫箱里液體對光能的吸收，太陽光透過真空玻璃板，將高溫箱里液體加熱，從而使得溫差發電裝置的熱端溫度升高。

有時高溫箱里液體溫度可能會接近或超過液體沸點，部分液體汽化。這時蒸汽通過連通頂板上的兩個開口的管道被第二冷水箱的水冷卻為液體，又流回到高溫箱里。在這個管道底部有高溫箱中的液體，這些液體與第二冷水箱中的水有同樣低的溫度，從而能俘獲從高溫箱出來的蒸汽。

高溫箱里的液體應選用熱容量大、沸點高(例如170℃以上)、吸收光能強、無毒的液體。有些離子液體、電解質溶液或高分子液體能滿足這個要求。