[實(shí)用新型]電解水制氫加氫站熱管理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202120709637.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-07
• 公開（公告）號(hào): CN214467833U
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張信真;林今;李汶穎;胡強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院
• 主分類號(hào): F17C5/06
• 分類號(hào): F17C5/06;F17C7/00;F17C13/00;F17C13/02;C25B1/04;C25B9/67;C25B15/021
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 嚴(yán)誠

本實(shí)用新型提供一種電解水制氫加氫站熱管理系統(tǒng)，涉及制氫技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括電解水制氫加氫站和熱管理設(shè)備，電解水制氫加氫站包括電解水制氫設(shè)備、氣體純化裝置、第一壓縮機(jī)、第一加氫槍；熱管理設(shè)備包括熱泵、第一換熱管、第二換熱管、換熱器、第一液體泵和第二液體泵，其中，第一換熱管的一端連接到熱泵，另一端連接到換熱器，換熱器安裝在氣管上、用于冷卻氣管，第二換熱管的一端連接到熱泵，另一端連接到電解水制氫設(shè)備、用于吸收電解水制氫設(shè)備的冷卻回路中熱量，避免制氫設(shè)備溫度過高。該系統(tǒng)能夠控制電解水制氫設(shè)備的溫度，并使加氫過程中氫氣溫度達(dá)到要求，避免設(shè)備溫度越限對(duì)設(shè)備壽命帶來傷害和避免氫氣溫度過高影響加注效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及制氫技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電解水制氫加氫站熱管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著氫能汽車行業(yè)快速發(fā)展，加氫站作為氫能交通的基礎(chǔ)設(shè)施成為了研究開發(fā)的熱點(diǎn)。目前，加氫站主要模式為外供氫氣加氫，但是，存在存儲(chǔ)、運(yùn)輸氫氣成本高的難題。

站內(nèi)制氫加氫站可以有效地節(jié)省氫能運(yùn)輸成本，成為行業(yè)內(nèi)發(fā)展關(guān)注點(diǎn)之一。電解水制氫加氫站作為站內(nèi)制氫加氫站的技術(shù)路線之一，已經(jīng)進(jìn)入示范應(yīng)用階段。目前，電解水制氫加氫站中電解水設(shè)備和壓縮機(jī)設(shè)備市場(chǎng)存在多個(gè)廠家產(chǎn)品，在站級(jí)系統(tǒng)角度尚未對(duì)兩者熱管理進(jìn)行綜合管理。

可見，電解水制氫加氫站尚未有一體化綜合熱管理技術(shù)，因此，亟需創(chuàng)新熱管理技術(shù)提高設(shè)備溫度控制精準(zhǔn)度和降低冗余熱管理系統(tǒng)帶來的額外成本。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的包括提供了一種電解水制氫加氫站熱管理系統(tǒng)，其能夠控制電解水制氫設(shè)備的溫度，并使加氫過程中氫氣溫度達(dá)到要求，避免設(shè)備溫度越限對(duì)設(shè)備壽命帶來傷害和避免氫氣溫度過高影響加注效率。

本實(shí)用新型的實(shí)施例可以這樣實(shí)現(xiàn)：

第一方面，本實(shí)用新型提供一種電解水制氫加氫站熱管理系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：

電解水制氫加氫站，包括通過氣管依次連通的電解水制氫設(shè)備、氣體純化裝置、第一壓縮機(jī)、第一儲(chǔ)氫罐、第一減壓閥和第一加氫槍；

熱管理設(shè)備，包括熱泵、第一換熱管、第二換熱管、換熱器、第一液體泵和第二液體泵，其中，第一液體泵安裝在第一換熱管上，第一換熱管的一端連接到熱泵，第一換熱管和第二換熱管中填充有冷卻液，第一換熱管的另一端連接到換熱器，換熱器安裝在氣管上，換熱器用于冷卻氣管，第二液體泵安裝在第二換熱管上，第二換熱管的一端連接到熱泵，第二換熱管的另一端連接到電解水制氫設(shè)備，第二換熱管用于吸收電解水制氫設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量。

在可選的實(shí)施方式中，電解水制氫設(shè)備包括依次電連接的變壓器、逆變器和電解槽，其中，變壓器用于接入電網(wǎng)，電解槽用于產(chǎn)出氫氣和氧氣、并輸送給氣體純化裝置，氣體純化裝置用于分離氫氣和氧氣、并將氫氣輸送給第一壓縮機(jī)。

在可選的實(shí)施方式中，第一儲(chǔ)氫罐的壓力范圍為：35MPa～45MPa。

在可選的實(shí)施方式中，第一儲(chǔ)氫罐的壓力范圍為：70MPa～85MPa。

在可選的實(shí)施方式中，電解水制氫加氫站還包括通過氣管依次連通的第二壓縮機(jī)、第二儲(chǔ)氫罐、第二減壓閥和第二加氫槍，其中，第二壓縮機(jī)連通到第一儲(chǔ)氫罐。

在可選的實(shí)施方式中，第一儲(chǔ)氫罐的壓力范圍為：35MPa～45MPa，第二儲(chǔ)氫罐的壓力范圍為：70MPa～85MPa。

在可選的實(shí)施方式中，電解水制氫設(shè)備的冷卻液出口處安裝有第一溫度傳感器，熱泵的熱源出口處安裝有第二溫度傳感器，熱泵的冷源出口處安裝有第三溫度傳感器，換熱器內(nèi)安裝有第四溫度傳感器。

在可選的實(shí)施方式中，第四溫度傳感器安裝在第一壓縮機(jī)出口位置的換熱器內(nèi)，第二壓縮機(jī)的出口位置的換熱器內(nèi)安裝有第五溫度傳感器。