[實用新型]一種太陽能分解水制氫裝置

有效

• 申請號: 201520607141.X
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN204849044U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 李遠剛;魏小亮;李華靜;楊淑莉;王榮榮;馮娟;周安寧
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B9/04
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本實用新型屬于太陽能分解水制氫技術領域，具體涉及一種太陽能分解水制氫裝置。

背景技術

眾所周知，隨著人類對能源需求量的不斷增加，化石能源將面臨枯竭，與此同時，化石能源的使用也產生了嚴重的環境污染。因此，開發清潔可再生的新能源已迫在眉睫。

近年來，通過太陽能光催化分解水制氫的技術受到了人們的廣泛關注，同時也被認為極有可能成為最終解決能源和環境問題的最佳途徑，原因在于太陽能是取之不盡，用之不竭的能源，而且氫氣被認為是21世紀最理想的新能源。目前，太陽能分解水制氫的方法可分為光催化懸浮粉末分解水制氫和光電化學分解水制氫。與光催化懸浮粉末分解水制氫相比，光電化學分解水制氫具有產物易分離，催化劑易回收等優點，從而成為研究熱點。然而，當前光電化學分解水制氫過程中所使用的光源主要是氙燈，以此模擬太陽光。這樣將存在一些問題，一方面是每次使用時都要使用光強計校正其強度，使之與實際太陽光強度相同，另一方面是氙燈價格昂貴而且壽命短，因此研發直接利用太陽能分解水制氫的裝置顯得尤為重要。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種太陽能分解水制氫裝置，該裝置結構設計簡單，易于安裝，操作方便，能夠全天候直接利用太陽能分解水制氫，而且該裝置制造易取材，造價成本低，易于放大，適宜于大規模推廣使用。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種太陽能分解水制氫裝置，包括中空結構的底座，其特征在于：所述底座上安裝有電機，所述底座內部設置有控制器和與所述控制器連接且用于驅動電機轉動的電機驅動模塊，所述電機的轉軸上安裝有轉向器，所述轉向器的輸出軸上連接有太陽灶殼體支架，所述太陽灶殼體支架上固定安裝有太陽灶殼體和位于所述太陽灶殼體內側的反應器支架，所述反應器支架上固定安裝有反應器，所述太陽灶殼體上設置有太陽光線跟蹤傳感器，所述太陽光線跟蹤傳感器的信號輸出端與所述控制器相接，所述反應器的上部一側開設有氫氣出口管，所述反應器的上部另一側開設有氧氣出口管，所述反應器的上端設置有頂蓋，所述反應器內部設置有隔離薄膜，所述反應器內靠近氧氣出口管的一側底部放置有負載有半導體光催化劑的工作電極，所述反應器內靠近氫氣出口管的一側底部放置有鉑電極，所述工作電極與所述鉑電極通過穿過隔離薄膜的導線相連接。

上述的一種太陽能分解水制氫裝置，其特征在于：所述太陽光線跟蹤傳感器由頂部敞口且不透光的圓筒和均勻設置在圓筒內底部四周的四個光敏電阻構成，所述圓筒的內壁上設置有黑色涂料層，所述圓筒的外徑為6cm～12cm，所述圓筒的高度為6cm～8cm。

上述的一種太陽能分解水制氫裝置，其特征在于：所述控制器為內部集成有A/D轉換器的單片機，四個所述光敏電阻的輸出端均與A/D轉換器的輸入端連接，所述電機驅動模塊與單片機的輸出端連接。

上述的一種太陽能分解水制氫裝置，其特征在于：所述反應器為圓柱體結構。

上述的一種太陽能分解水制氫裝置，其特征在于：所述反應器支架為一體成型的倒三角形支架。

上述的一種太陽能分解水制氫裝置，其特征在于：所述太陽灶殼體內側壁上設置有鍍鋁反光膜層。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、本實用新型結構設計簡單，易于安裝，操作方便，能夠全天候直接利用太陽能分解水制氫，而且該裝置制造易取材，造價成本低，易于放大，適宜于大規模推廣使用。

2、本實用新型中通過光敏傳感器和轉向器的配合使用，能使反應器最大限度的接收太陽的直射，提高了太陽光的利用率，實現了全天候利用太陽能，從而大大提高了分解水制氫的效率。

3、本實用新型中反應器可采用透光性優良的石英玻璃制成，提高反應器內的光照強度，且使用時無需校正光強，使用壽命長，而且產物易分離。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2本實用新型太陽光線跟蹤傳感器的結構示意圖。

圖3為圖2的俯視圖。

圖4為本實用新型控制器與光敏電阻、電機驅動模塊的電連接框圖。

附圖標記說明:

1—底座；2—轉向器；3—電機；

4—太陽灶殼體支架；5—太陽灶殼體；6—反應器支架；

7—反應器；8—氫氣出口管；9—氧氣出口管；

10—頂蓋；11—隔離薄膜；12—太陽光線跟蹤傳感器；