一种光伏电解水制氢装置的制作方法

本实用新型属于电解水制氢领域，具体涉及一种光伏电解水制氢装置。

背景技术：

氢气，在常温常压下，是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味的气体。它作为可以一种清洁高效的燃料使用。氢燃烧的产物是水，不会对环境造成任何污染。同时，氢燃烧的热值高居各种燃料之冠，据测定，每千克氢燃烧放出的热量为1.4*10⁸J，为石油热值的3倍多。目前，氢燃料不仅在航空航天项目中用于推进火箭，还可以用于新能源汽车，未来有望成为一种非常重要的可持续能源。

如今，绝大多数的氢气制备是通过一种称为“甲烷水蒸气重整”的工艺，从天然气中提取出来，但缺点是它会同时释放出二氧化碳。电解水也是产生氢气的一种重要方法，而且不会生成二氧化碳。它将水(H2O)通过电流电解生成氧气(O2)和可作为燃料的氢气(H2)。电流通过水时，在阴极通过还原水形成氢气；在阳极则通过氧化水形成氧气，氢气生成量大约是氧气的两倍。

氢能作为一种重要的工业原料和助燃剂还原剂，在很多地方已经得到了工业应用。其在使用过程中不仅效率很高，热值大，最后的产物为水对环境没有任何污染，被普遍认为是非常重要的清洁能源。而太阳能电解制氢通过太阳能光伏发电并电解制氢的技术，将非连续、能量密度低的太阳能转化为高密度、连续可储存的氢能。系统投入和产出都是洁净能源，为解决能源和环境危机提供一个很好的方向。

因此开发一种光伏电解水制氢装置。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种光伏电解水制氢装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种光伏电解水制氢装置，其特征在于，所述装置包含采光组件(1)，光伏组件(2)，控电器(3)和制氢反应器(4)；

所述采光组件(1)具有内壁反光的太阳灶壳体(11)和位于所述太阳灶壳体 (11)内侧的光伏支架(13)，所述光伏组件(2)通过光伏支架(13)固定于半球状的太阳灶壳体(11)的聚光焦点处，太阳灶壳体(11)外壁上还设有支撑脚(12)；

所述光伏组件(2)与所述控电器(3)电性连接，并通过所述控电器(3) 连接反应电极正极(44)和反应电极负极(45)，所述反应电极正极(44)和负极(45)固定于所述制氢反应器主体(41)的下部两侧并延伸向内部，所述反应器主体(41)内部设置有隔离薄膜(46)，其反应电极正极(44)一侧上部开设有氧气出口管(42)，所述反应器主体(41)的反应电极负极(45)一侧开设有氢气出口管(43)；

所述反应电极正极(44)为氧化铱电极，所述反应电极负极(45)为铂电极。

本实用新型提供的光伏电解水制氢装置，采光组件将太阳光集中于光伏组件，光伏组件发电后用于制氢反应器电解水制氢。反应器有隔离薄膜，可分别在正负极收集氧气和氢气，并进一步除水、干燥。

作为优选的方案，上述制氢反应器主体(41)中的反应溶液中包含催化剂。

作为优选的方案，上述太阳灶壳体(11)内侧壁上设置有镀铝反光膜层。

作为优选的方案，上述制氢反应器主体(41)为圆筒形。

作为优选的方案，上述光伏组件(2)为单晶硅或多晶硅太阳能电池板。

作为优选的方案，上述光伏组件(2)形状为正方形。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型结构设计简单，易于安装，操作方便，能够利用太阳能转化为电能分解水制氢，而且该装置制造易取材，造价成本低，易于放大，适宜于大规模推广使用。

2、本实用新型中反应器中有隔离薄膜，产物易分离；控电器的应用有助于维持产氢效率稳定。

3、本实用新型将非连续、能量密度低的太阳能转化为高密度、连续可储存的氢能。

附图说明

图1为本实用新型的光伏电解水制氢装置。

具体实施方式

以下将(参照附图)对本实用新型的优选实施例进行详细描述。优选实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，所举实施例是为了更好地对本实用新型的内容进行说明，但并不是本实用新型的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述实用新型内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本实用新型的保护范围。

实施例1

一种光伏电解水制氢装置，其特征在于，所述装置包含采光组件(1)，光伏组件(2)，控电器(3)和制氢反应器(4)；

所述采光组件(1)具有内壁反光的太阳灶壳体(11)和位于所述太阳灶壳体 (11)内侧的光伏支架()13)，所述光伏组件(2)通过光伏支架(13)固定于半球状的太阳灶壳体(11)的聚光焦点处，太阳灶壳体(11)外壁上还设有支撑脚(12)；

所述光伏组件(2)与所述控电器(3)电性连接，并通过所述控电器(3) 连接反应电极正极(44)和反应电极负极(45)，所述反应电极正极(44)和负极(45)固定于所述制氢反应器主体(41)的下部两侧并延伸向内部，所述反应器主体(41)内部设置有隔离薄膜(46)，其反应电极正极(44)一侧上部开设有氧气出口管(42)，所述反应器主体(41)的反应电极负极(45)一侧开设有氢气出口管(43)；

所述反应电极正极(44)为氧化铱电极，所述反应电极负极(45)为铂电极。

作为优选的方案，上述制氢反应器主体(41)中的反应溶液中包含催化剂。

作为优选的方案，上述太阳灶壳体(11)内侧壁上设置有镀铝反光膜层。

作为优选的方案，上述制氢反应器主体(41)为圆筒形。

作为优选的方案，上述光伏组件(2)为单晶硅或多晶硅太阳能电池板。

作为优选的方案，上述光伏组件(2)形状为正方形。

本实用新型提供的光伏电解水制氢装置，采光组件将阳光集中于光伏组件，光伏组件发电后用于制氢反应器电解水制氢。反应器有隔离薄膜，可分别在正负极收集氧气和氢气，并进一步除水、干燥。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。