[實用新型]一種光伏電解水制氫裝置

有效

• 申請號: 201821247059.0
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN209292493U
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 吳小滿;向珍
• 申請（專利權）人: 四川理工學院
• 主分類號: C25B1/10
• 分類號: C25B1/10;C25B9/04;C25B9/08;C25B11/04
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 黎昌莉

本實用新型屬于電解水制氫領域，具體涉及一種光伏電解水制氫裝置。本實用新型提供的光伏制氫裝置，采光組件將太陽光集中于光伏組件，光伏組件發電后用于制氫反應器電解水制氫。控電器的應用有助于維持產生氫氣的效率穩定。反應器有隔離膜，可分別在正負極收集氧氣和氫氣。本實用新型提供的光伏制氫裝置可完成高效的光伏發電和電解制氫過程，將非連續、能量密度低的太陽能轉化為高密度、連續可儲存的氫能。

技術領域

本實用新型屬于電解水制氫領域，具體涉及一種光伏電解水制氫裝置。

背景技術

氫氣，在常溫常壓下，是一種極易燃燒，無色透明、無臭無味的氣體。它作為可以一種清潔高效的燃料使用。氫燃燒的產物是水，不會對環境造成任何污染。同時，氫燃燒的熱值高居各種燃料之冠，據測定，每千克氫燃燒放出的熱量為1.4*10⁸J，為石油熱值的3倍多。目前，氫燃料不僅在航空航天項目中用于推進火箭，還可以用于新能源汽車，未來有望成為一種非常重要的可持續能源。

如今，絕大多數的氫氣制備是通過一種稱為“甲烷水蒸氣重整”的工藝，從天然氣中提取出來，但缺點是它會同時釋放出二氧化碳。電解水也是產生氫氣的一種重要方法，而且不會生成二氧化碳。它將水(H₂O)通過電流電解生成氧氣(O₂)和可作為燃料的氫氣(H₂)。電流通過水時，在陰極通過還原水形成氫氣；在陽極則通過氧化水形成氧氣，氫氣生成量大約是氧氣的兩倍。

氫能作為一種重要的工業原料和助燃劑還原劑，在很多地方已經得到了工業應用。其在使用過程中不僅效率很高，熱值大，最后的產物為水對環境沒有任何污染，被普遍認為是非常重要的清潔能源。而太陽能電解制氫通過太陽能光伏發電并電解制氫的技術，將非連續、能量密度低的太陽能轉化為高密度、連續可儲存的氫能。系統投入和產出都是潔凈能源，為解決能源和環境危機提供一個很好的方向。

因此開發一種光伏電解水制氫裝置。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種光伏電解水制氫裝置。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：

一種光伏電解水制氫裝置，其特征在于，所述裝置包含采光組件(1)，光伏組件(2)，控電器(3)和制氫反應器(4)；

所述采光組件(1)具有內壁反光的太陽灶殼體(11)和位于所述太陽灶殼體 (11)內側的光伏支架(13)，所述光伏組件(2)通過光伏支架(13)固定于半球狀的太陽灶殼體(11)的聚光焦點處，太陽灶殼體(11)外壁上還設有支撐腳(12)；

所述光伏組件(2)與所述控電器(3)電性連接，并通過所述控電器(3) 連接反應電極正極(44)和反應電極負極(45)，所述反應電極正極(44)和負極(45)固定于所述制氫反應器主體(41)的下部兩側并延伸向內部，所述反應器主體(41)內部設置有隔離薄膜(46)，其反應電極正極(44)一側上部開設有氧氣出口管(42)，所述反應器主體(41)的反應電極負極(45)一側開設有氫氣出口管(43)；

所述反應電極正極(44)為氧化銥電極，所述反應電極負極(45)為鉑電極。

本實用新型提供的光伏電解水制氫裝置，采光組件將太陽光集中于光伏組件，光伏組件發電后用于制氫反應器電解水制氫。反應器有隔離薄膜，可分別在正負極收集氧氣和氫氣，并進一步除水、干燥。

作為優選的方案，上述制氫反應器主體(41)中的反應溶液中包含催化劑。

作為優選的方案，上述太陽灶殼體(11)內側壁上設置有鍍鋁反光膜層。

作為優選的方案，上述制氫反應器主體(41)為圓筒形。

作為優選的方案，上述光伏組件(2)為單晶硅或多晶硅太陽能電池板。