一种模块化将风能转化为氢能的系统的制作方法

一种模块化将风能转化为氢能的系统
1.一种模块化将风能转化为氢能的系统，是依据功能将各个功能部件模块化按照便于组装维护的原则构造的发电电解海水制备氢能的系统。
技术领域
2.本发明依据空气压力动力原理，将风力发电机动力装置模块化设计，便于组合安装和维修，同时提升风能利用效率，本技术属于清洁能源利用技术领域。


背景技术：

3.目前，风能已成为国际广泛关注并大范围利用的能源，但是现有的技术无法有效充分的利用风能，如今成熟的风机场风能转化利用率不到万分之一，且风机叶片尺寸过大不仅伤害飞禽影响生态，而且还会在一定程度上影响气候。本技术的研究不仅能够有效降低各种弊端还提升风能转化利用率。


技术实现要素：

4.在一种可能的实现方式中，所述模块化将风能转化为氢能的系统包括：模块化的风轮叶片中部与半封闭管腔相接处做成轮式叶片，并同半轮式半封闭管腔形成相对封闭管腔，轮式叶片上布满根据风力大小调节的可伸缩的凹兜。这些凹兜叶片就如同水车上一般，在风力作用下，本身就会循环运动，再附之与可调节的带孔洞的叶片，可以增加带动发电机的扭力。
5.在一种可能的实现方式中，所述模块化将风能转化为氢能的系统包括：承载各模块的框架，框架由钢结构分多排多层构成，每两层风轮模块和相对另一排一层通过齿轮链条与副轴相联，每个副轴又分别由齿轮链条同底层的从动轴相联，底层从动轴再由根据风速自动变速机与发电机模块相联。每根副轴是由与风轮模块等长的是由榫卯结构进行连接固定的可拆卸更换的子轴模块构成。当子轴上的轴承损坏，即可方便拆卸更换，并且各模块都是防雨设计，各链条轴同向作用，没有作用力的时候，无作用力齿轮轴如同自行车飞轮一样，不影响其他有作用力的轴运转。
6.在一种可能的实现方式中，所述模块化将风能转化为氢能的系统包括：一对小功率发电机中间有一个大功率发电机，它们之间通过根据风速自动可调的变速装置进行连接，当风力不足时，只有两个小功率(或一个大功率)发电机运转输出电能，当风力到达一定程度，即通过变速装置自动启动大功率发电机输出电能。一旦风力不足，大功率发电机就通过变速装置自行退出发电。
7.在一种可能的实现方式中，所轨道上装有电动带液压伸缩触手和可承重便于组合安装的框架且可移动的便于模块安装或下卸的可组合述模块化风力发电电解海水制备氢能的系统包括：在发电机系统底部装有轨道，式避风工作室，因为模块组合式风力发电机的动力模块组合部分，处于风道，发生故障，人员维修极不安全，因而需要自动拆卸到工作室进行避风维修，工作室不用时可变形呈无(弱)风阻状态。
8.在一种可能的实现方式中，所述模块化将风能转化为氢能的系统包括：电解海水装置都依托海岛地势在海平面之下，是封闭的空间，将海浪的冲击降至最小化，并与各个风力发电机的导线相联。电解制备氢能也是由模块组合而成，每个模块配备正负两个电极，电解槽和集气装置，并将模块阴极阳极两个相对交叉排列，每个分部由半封闭电解槽和集气装置构成便于人员检查电极腐蚀情况和更换操作，容器顶部低于退潮后的海平面。并且专门配备一个海水过滤池，以免生物杂质进入电解反应容器。
9.在一种可能的实现方式中，所述模块化将风能转化为氢能的系统包括：集气模块顶部出气口装有气体流量传感器，电解槽装有水位传感器，因为海水中的盐种类繁多，但是所含比例基本不变，而电解过程因为电解液的浓度不同而造成电能转化效能存在差异，为最大化发挥电能转化效率故将电解槽做成独立根据电解的气体的流量来确定输入电解槽的海水量，并可随着同比例电解液增加而不断累积的形式，当槽内水位传感器到电解槽顶部时，自动关闭输入海水阀门并打开输出导流装置集中电解液进行下一个分类阶段处理。等到电解槽内水位传感器抵达集气装置底部时，即自动断电并关闭输出阀，此时可检查更换电极，完成后可打开海水输入阀门并通电继续电解作业。
10.在一种可能的实现方式中，所述模块化将风能转化为氢能的系统包括：因为海水中的成分复杂，电解液的浓度不同，所以由此电解阳极产生的气体成分不同，通过多级空气制冷压缩设备根据气体的不同沸点进行区分。对于阴极产生的氢气可以直接加压到压力容器之中，也可通过双层管道外层通二氧化碳，内层通氢气的方式远距离输送到高消耗区域加压储存分发。在一种可能的实现方式中，所述模块化将风能转化为氢能的系统包括：因为海水中的盐分种类繁多，造成的电解液化学成分复杂，因此有必要进行化工产品的分离和生产。
11.在一种可能的实现方式中，所述模块化将风能转化为氢能的系统包括：如果是电解淡水，也有必要保持电解槽内电解液的碱性比例，同样可以参照本方案通过电解出的氢能流量确定注入槽中的淡水量。
12.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及实施例中关于附图的说明中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
13.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
14.图1：与半封闭半轮式管腔组成相对封闭管腔的附带可调节伸缩凹兜叶片的风轮模块；
15.图2：齿轮轴链条传动模块；
16.图3：带液压伸缩触手的可避风可移动操作间；
17.图4：根据风速自动调速齿轮组模块及发电机组模块；
18.图5：电解集气模块；
具体实施方式
19.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，本发明实施例提供的一种将风能转化为氢能的系统。
20.参见图1所示，模块化的风轮叶片中部与半封闭管腔相接处做成轮式叶片，并同半轮式半封闭管腔形成相对封闭管腔，轮式叶片上布满根据风力大小调节的可伸缩的凹兜。这些凹兜叶片就如同水车上一般，在风力作用下，本身就会循环运动，再附之与可调节的带孔洞的叶片，可以增加带动发电机的扭力。
21.参见图2所示，在一种可能的实现方式中，所述模块化风力发电电解海水制备氢能的系统包括：发电机和模块化风轮通过模块化的框架予以连接，便于风轮模块的安装或拆卸。连接模块框架设计成多排，每排一个从动轴通过齿轮链条同发电机相联，同时每排每两层风轮模块及相对排一层风轮模块通过齿轮链条与一个副轴相连，各副轴再通过齿轮链条同底层从动轴模块相连接。同时这一框架附有防雨装置属密闭结构，各链条轴同向作用，没有作用力的时候，无作用力齿轮轴如同自行车飞轮一样，不影响其他有作用力的轴运转。底层从动轴再通过变速齿轮与发电机模块相联。每根副轴是由与风轮模块等长的是由榫卯结构进行连接固定的可拆卸更换的子轴模块构成。当子轴上的轴承损坏，即可方便拆卸更换。
22.参见图3所示，在发电机系统底部装有轨道，轨道上装有电动带液压伸缩触手和可承重便于组合安装的框架且可移动的便于模块安装或下卸的可组合式避风工作室，因为模块组合式风力发电机的动力模块组合部分，处于风道，发生故障，人员维修极不安全，因而需要自动拆卸到工作室进行避风维修，工作室不用时可变形呈无(弱)风阻状态。
23.参见图4所示，一对小功率发电机中间有一个大功率发电机，它们之间通过根据风速自动可调的变速装置进行连接，当风力不足时，只有两个小功率发电机运转输出电能，当风力到达一定程度，即通过变速装置自动启动大功率发电机输出电能。一旦风力不足，大功率发电机就通过变速装置自行退出发电。
24.参见图5所示，依托海岛地势将电解氢能作业装置建设在在海平面之下，是封闭的空间，将海浪的冲击降至最小化，并与各个风力发电机的导线相联。电解制备氢能也是由模块组合而成，每个模块配备正负两个电极，电解槽和集气装置，并将模块阴极阳极两个相对交叉排列，每个分部由半封闭电解槽和集气装置构成便于人员检查电极腐蚀情况和更换操作，容器顶部低于退潮后的海平面。并且专门配备一个海水过滤池，以免生物杂质进入电解反应容器。
25.优选的，集气模块顶部出气口装有气体流量传感器，电解槽装有水位传感器，因为海水中的盐种类繁多，但是所含比例基本不变，而电解过程因为电解液的浓度不同而造成电能转化效能存在差异，为最大化发挥电能转化效率故将电解槽做成独立根据电解的气体的流量来确定输入电解槽的海水量，并可随着同比例电解液增加而不断累积的形式，当槽内水位传感器到电解槽顶部时，自动关闭输入海水阀门并打开输出导流装置集中电解液进行下一个分类阶段处理。等到电解槽内水位传感器抵达集气装置底部时，即自动断电并关闭输出阀，此时可检查更换电极，完成后可打开海水输入阀门并通电继续电解作业。
26.优选的，因为海水中的成分复杂，电解液的浓度不同，所以由此电解阳极产生的气体成分不同，通过多级空气制冷压缩设备根据气体的不同沸点进行区分。对于阴极产生的氢气可以直接加压到压力容器之中，也可通过双层管道外层通二氧化碳，内层通氢气的方
式远距离输送到高消耗区域加压储存分发。
27.优选的，因为海水中的盐分种类繁多，造成的电解液化学成分复杂，因此有必要进行化工产品的分离和生产。
28.优选的，如果是电解淡水，也有必要保持电解槽内电解液的碱性比例，同样可以参照本方案通过电解出的氢气流量确定注入槽中的淡水量。
29.根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方案方式进行变更和修改。但是，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。