基于商用氢燃料电池车的电热氢联供系统的制作方法

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基于商用氢燃料电池车的电热氢联供系统的制作方法
【技术领域】:
[0001] 本实用新型属于新能源综合利用技术领域,具体设及一种基于商用氨燃料电池车 的电热氨联供系统。
【背景技术】:
[0002] 目前氨燃料电池车均未装有辅助供能系统;而当车辆在太阳福照条件好的情况 下,上表面会吸收大量的太阳能量,本项目将太阳能收集并进行热电联产高溫电解水制氨, 产生的氨气可直接充入储氨罐,同加氨站注入的氨气一道进行供能。作为氨燃料电池车的 辅助供能系统,可平均节省至少10%的燃料。
[0003] 中国城市中±地资源日趋紧张,区域内密集建设加氨站面临很大困难。采用该辅 助供能系统后,可减少在加氨站加气频率、使单次加氨后汽车运行更长的时间,有效缓解加 氨带来的不便,W降低汽车行驶成本。若没有该系统,汽车在光照条件下被福射的太阳能将 白白损失。而市场上能够在移动装置上进行电热氨联供生产的装置尚无。 【实用新型内容】:
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种基于商用氨燃料电池车的电热氨联供系统,W解 决现有市场上存在的氨燃料电池车单次行驶距离有限,行驶成本较高的问题,同时兼顾节 能减排,综合利用能源等多种功能,为氨燃料电池车的进一步推广减少困难。 阳〇化]为达到上述目的,本实用新型采用如下的技术方案予W实现:
[0006] 基于商用氨燃料电池车的电热氨联供系统,包括太阳能电池板、CPC移动式太阳能 集热器、水箱、高溫电解水制氨装置W及储氨罐;其中,
[0007] 高溫电解水制氨装置的顶部设置有进水口和出气口,CPC移动式太阳能集热器的 侧壁上设置有冷水进口和热水出口;
[0008] 水箱的出水口连接至CPC移动式太阳能集热器冷水进口,CPC移动式太阳能集热 器热水出口连接至高溫电解水制氨装置进水口,高溫电解水制氨装置出气口连接至储氨罐 入口;太阳能电池板的正负极分别连接至高溫电解水制氨装置中的两个电极板上。
[0009] 本实用新型进一步的改进在于:CPC移动式太阳能集热器内包括有若干个CPC集 热聚光管,该若干个CPC集热聚光管采用非对称相结合布置。
[0010] 本实用新型进一步的改进在于:CPC移动式太阳能集热器的CPC集热聚光管呈直 线同向布置。
[0011] 本实用新型进一步的改进在于:CPC移动式太阳能集热器的热水出口的位置高于 冷水进口的位置。
[0012] 本实用新型进一步的改进在于:高溫电解水制氨装置中设置有高溫质子交换膜, 且高溫质子交换膜材料选用Cs服〇4材料。
[0013] 本实用新型进一步的改进在于:水箱的出水口连接至CPC移动式太阳能集热器冷 水进口的管道上,CPC移动式太阳能集热器热水出口连接至高溫电解水制氨装置进水口的 管道上,W及高溫电解水制氨装置出气口连接至储氨罐入口的管道上均设置有阀口。
[0014] 与现有技术相比,本实用新型具有如下的有益效果: 阳〇1引 1.集热器效率高
[0016] 采用复合抛物面CPC移动式太阳能集热器
[0017]综合考虑,选择目=15。-30。r= 5mmR= 6mm
[0018] 其中0为CPC接受半角,r为真空集热管内径,R为真空集热管外径
[0019] 当管内溫度Ti= 298K,管外溫度Tz= 473K时,真空管集热效率为
[0021] 其中Qz为集热管散热,Qi为入射太阳光能量,A2为内管表面积,X2,1为内管相对管 角系数,e1= 0. 16为选择性涂层在473K下的发射率,e2= 0. 94为玻璃的发射率,O= 5. 67X10 8W/(m2 ?K4)为黑体福射常数。
[0022] 发现5.6巧kg(计算得到)》286. 56g(实际消耗),只需要有效利用一小部分太阳 能即可完成对光热转换的要求,但由于需要溫度达到才可进行电解,升溫速度不能太慢,因 此考虑利用聚光集热装置。考虑到汽车在行进过程中方向角度不断变换,若使用平板型集 热器可W在不同方向进行集热,但是无法进行聚光。
[0023] 基于W上分析,考虑采取一定设计,使得集热器的不同部分在集热过程中交替发 挥作用。虽然会降低利用效率,但可W保证在不同时刻都可W获取太阳能,并且不同部位交 替工作也可使工况稳定,不会出现某处溫度急剧升高的问题。
[0024] 2、光电与光热综合利用
[0025] 采用太阳能电池板为电解提供电能,太阳能集热器加热水W提高电解溫度,W太 阳能为能量来源,有效利用能源。同时电解水产生的氨气作为燃料电池燃料清洁环保。 [00%] 3、不受环境条件限制
[0027] CPC移动式太阳能集热器采用了对称式与非对称式联合布局,使得聚光不受车辆 行驶条件限制。太阳福照条件不好的情况下可停止使用该系统。
[0028] 4、应用前景广泛
[0029] 除了现有的氨燃料电池车,还可用在公交车甚至轮船等更大面积的公共交通工具 上。
【附图说明】:
[0030] 图1为本实用新型基于商用氨燃料电池车的电热氨联供系统的结构示意图。
[0031] 图中:1为太阳能电池板,2为CPC移动式太阳能集热器,3为水箱,4为高溫电解水 制氨装置,5为储氨罐,6为冷水进口,7为热水出口,8为进水口,9为出气口。
【具体实施方式】:
[0032] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0033] 参见图1,本实用新型基于商用氨燃料电池车的电热氨联供系统,包括太阳能电池 板UCPC移动式太阳能集热器2、水箱3、高溫电解水制氨装置4W及储氨罐5;高溫电解水 审IJ氨装置4的顶部设置有进水口 8和出气口 9,CPC移动式太阳能集热器2的侧壁上设置有 冷水进口 6和热水出口 7 ;水箱3的出水口连接至CPC移动式太阳能集热器2冷水进口 6,CPC移动式太阳能集热器2热水出口 7连接至高溫电解水制氨装置4进水口 8,高溫电解水 制氨装置4出气口 9连接至储氨罐5入口;太阳能电池板1的正负极分别连接至高溫电解 水制氨装置4中的
再多了解一些
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