CN1664169A - 风光互补制氢方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种风光互补制氢方法及其装置。它利用太阳能电池板和风力发电机综合发电电解水制取氢气。太阳能和风能的结合能弥补单纯由太阳能或单纯由风能发电制取氢气的不足和缺点，保证了水电解器能源源不断地获得电能电解水制氢。水电解的最低电压在2－3伏特，所以只需要小型的太阳能电池板和微型风力发电机即可。该装置可以根据不同的需要和规模灵活地组装，它既可以建成家庭用的小型氢能供应***，又可以建成大型的氢能供应***。

Description

说明书 风光互补制氢方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种风光互补制氢方法及其装置。
技术背景
随着石油和天然气的大量开采和利用，能源短缺和能源危机的问题已越来越引起人们的关注和重视，广大科技工作者正在致力于研究和开发新能源和环保节能的新产品。目前，太阳能和风能的开发及利用已越来越受到人们的重视，利用太阳能电池发电电解水制取氢气和利用风能发电电解水制取氢气虽然可行，但是太阳能电池在没有太阳的时候不能发电，风能在没有风的时候也发不了电，这样水的电解就不能获得源源不断的电流。
发明内容
本发明为一种风光互补制氢方法及其装置。它综合利用太阳能电池板产生的电能和风力发电机产生的电能电解水制取氢气，将太阳能和风能转化成氢能并提供给家庭、交通工具以及各种机器设备作为燃料或动力使用。为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
1 利用太阳能电池板将太阳能转换成电能电解水制取氢气；同时，利用风力发电机将风能转换成电能电解水制取氢气，采用将太阳能和风能结合起来制取氢气的好处是能弥补单纯由太阳能或单纯由风能发电制取氢气的不足和缺点，保证了水电解器在大多数情况下能源源不断地获得电能电解水制取氢气。
2.本发明所需的原料及装置：本发明的原料为水(水中可加微量的氢氧化钾或氢氧化钠等催化剂)，装置为一种风光互补制氢装置。它由太阳能电池板、风力发电机和水电解器三部分构成，三部分可以组装在一起，也可以拆分成三个独立的部分随时随地安装。太阳能电池板的作用是将太阳能转换成电能，风力发电机的作用是将风能转换成电能，水电解器的作用是电解水制取氢气。由于水电解的最低电压在2-3伏特之间，所以只需要小型的太阳能电池板和微型的风力发电机即可(微型的风力发电机在2级风时就能启动)。
3.本发明由于采用上述技术，它具有以下优点：
机动灵活：该发明的制氢过程简易，设备简陋，操作方便。该装置不需要蓄电装置，不需要电能稳压变压等装置只要发电机达到一定的直流电压，就能电解水制氢。同时，电解水的最低电压在2-3伏之间，所以只需要小型的太阳能电池板和微型风力发电机即可，它可以根据不同的需要灵活地组装出不同规模的风光互补制氢装置。例如，既可以建成家庭用的小型氢气供应***提供能源作为煮饭烧水取暖照明之用，又可以将许多风光互补制氢装置串联成风光互补制氢装置组，将其产生的氢能提供给锅炉、交通工具以及各种机器设备的发动机作为燃料或动力。
经济：除一次性购买该装置的费用外，以后就无须什么投资。太阳能和风能分别来自太阳和风，水来自大自然，全为免费供应。同时，该装置由于其机械可动部分极少，维修和维护费用也很低。另外，该装置电解产生的附带产品为氧气，它具有极高的使用价值，可以制成各种氧气产品。
环保：太阳能、风能和氢能全是清洁、安全且无公害的可再生能源，氢气燃烧后的产物基本上是水，不污染环境；的机械传动装置少，振动小，基本上没有噪声污染。
高效：氢的发热量比汽油高，产生的动力也大。而且氢的密度小，重量轻，液氢的重量只有普通航空燃料的1/13，用作燃料，可以大大减轻交通工具的重量，提高有效载荷量。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明：
1.本发明提供一种风光互补制氢方法及其装置，它结合太阳能电池板和风力发电机产生的电能电解水制取氢气，将太阳能和风能转化成氢能贮存起来并提供给家庭、交通工具以及各种锅炉和机器设备作为燃料或动力使用。
2.本发明所需的原料及装置：本发明的原料主要为水(水中加适量的氢氧化钾或氢氧化钠等催化剂)；装置则为一种风光互补制氢装置，它由太阳能电池板、风力发电机和水电解器三部分构成。这三部分可以组装在一起，也可以拆开成三个独立的部分随时随地安装。它还可以根据不同的需要和规模灵活地组装。由于电解水的最低电压在2-3伏特之间，所以只需要小型的太阳能电池板和微型风力发电机即可(微型的风力发电机在2级风时就能启动)，风光互补制氢装置的构造如附图所示。图中的1为太阳能电池板，2为风力发电机，3为水电解器。
3.具体制氢方法和过程：将风光互补制氢装置安放在通风且阳光能够照射到的地方，将氢气发生器的氢气输出口通过输气管与家庭燃气具、锅炉、交通工具以及各种机器设备的发动机相连；也可以将该制氢装置拆分成两三个独立的部分，将太阳能电池板和风力发电机安装在通风且阳光能够照射到的地方，将水电解器安装在室内。在有太阳的白天，太阳能电池板开始工作并产生电能；而在有风的时候，特别是在没有太阳的阴雨天(因为刮风和下雨是相联系的)和有风的夜晚，风力发电机开始工作也产生电能，然后将两者产生的电流通过导线与水电解器相连，水电解器于是开始电解水制取氢气并将其贮存在电解器的贮氢装置中，太阳能和风能的结合能弥补单纯由太阳能或风能发电制取氢气的不足和缺点，保证了水电解器在大多数情况下能源源不断地获得电能电解水制取氢气。

Claims (6)

1.本发明为一种风光互补制氢方法及其装置，它由太阳能电池板、风力发电机和水电解器三部分构成。它利用太阳能电池板和风力发电机综合发电电解水制取氢气。
2.根据权利要求1所述的风光互补制氢方法及其装置，本发明的制氢方法和特征一为：在阴天以及有太阳的白天，太阳能电池板能将太阳能转换成电能电解水制取氢气；而有风的时候，特别是在没有太阳但有风的晚上和下雨天(因为刮风和下雨是相联系的)，风力发电机则开始工作，将风能转换成电能电解水制取氢气，太阳能和风能的结合能弥补单纯由太阳能或单纯由风能发电制取氢气的不足和缺点，保证了水电解器在大多数情况下能源源不断地获得电能电解水制取氢气。
3.根据权利要求1所述的风光互补制氢方法及其装置，本发明的制氢方法和特征二为：该风光互补制氢装置的三个组成部分可以组装在一起，也可以拆分成三个独立的部分随时随地安装，还可以根据不同的需要和规模灵活地组装。既可以建成家庭用的小型氢气供应***提供能源作为煮饭烧水取暖照明之用，又可以将许多风光互补制氢装置串联成大型的风光互补制氢装置组甚至建成大型氢气供应站，将氢能提供给锅炉、交通工具以及各种机器设备的发动机作为燃料或动力。
4.根据权利要求1所述的风光互补制氢方法及其装置，本发明的制氢方法和特征三为：太阳能电池板的作用是将太阳能转换成电能，由于电解水的最低电压在2-3伏特之间，所以只需要小型的太阳能电池板即可。
5.根据权利要求1所述的风光互补制氢方法及其装置，本发明的制氢方法和特征四为：风力发电机的作用是将风能转换成电能，由于电解水的最低电压在2-3伏特之间，所以只需要微型风力发电机即可。
6.根据权利要求1所述的风光互补制氢方法及其装置，本发明的制氢方法和特征五为：水电解器的作用是电解水制取氢气并将电解产生的氢气贮存在电解器的贮氢装置中。
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