在n个变电站安装光伏电能制氢的设备和制氢的方法

文档序号:1811458 发布日期:2021-11-09 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 在n个变电站安装光伏电能制氢的设备和制氢的方法 (Equipment for producing hydrogen by installing photovoltaic electric energy in N substations and hydrogen production method ) 是由 林长贵 郑治全 于 2021-08-20 设计创作,主要内容包括:本发明公开了在N个变电站安装光伏电能制氢的设备和制氢的方法,属于电能制氢领域。在N个变电站安装光伏电能制氢的设备,包括支撑底座、倾斜安装有太阳能板的安装件,所述安装件通过转动滚珠安装在所述支撑底座上端,并且所述支撑底座与安装件之间具有一定的距离,还包括:存储电池,连接在所述安装件的侧壁上,用于存储太阳能板产生的电能;存储腔,设置所述支撑底座的内部;本发明中通过电解槽、电解棒、存储电池、太阳能板方便了对水进行电解,提高了对电能的利用率,通过驱动电机、转动主轴、从动轴、传动齿轮方便了安装件转动,保证了光电转换的效率。(The invention discloses equipment and a method for producing hydrogen by installing photovoltaic electric energy in N substations, and belongs to the field of electric energy hydrogen production. The equipment of installing photovoltaic electric energy hydrogen manufacturing at N transformer substation, including supporting base, the installed part that solar panel was installed in the slope, the installed part is installed through rotating the ball support the base upper end, and have certain distance between support base and the installed part, still include: the storage battery is connected to the side wall of the mounting part and used for storing electric energy generated by the solar panel; a storage chamber disposed within the support base; according to the invention, water is conveniently electrolyzed through the electrolytic bath, the electrolytic rod, the storage battery and the solar panel, the utilization rate of electric energy is improved, the installation part is convenient to rotate through the driving motor, the rotating main shaft, the driven shaft and the transmission gear, and the photoelectric conversion efficiency is ensured.)

在N个变电站安装光伏电能制氢的设备和制氢的方法

技术领域

本发明涉及电能制氢技术领域,尤其涉及在N个变电站安装光伏电能制氢的设备和制氢的方法。

背景技术

变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换,接受电能及分配电能的场所,在发电厂内的变电站是升压变电站,其作用是将发电机发出的电能升压后馈送到高压电网中;

为了保证变电站的安全,减少对居民的影响,变电站往往建设在人烟稀少的地方,因此变电站的周围没有建筑物的遮挡,使得变电站周围的阳光充足,为了节约资源可以利用太阳能板进行光伏发电;

而且光伏发电,不产生二氧化碳等温室气体,进而减少了对大气中排放炭,促进了碳中和目标的完成,由于光伏发电经过传输会有所损耗,为了减小损耗,可以利用太阳能板产生过的电能进行电解水产生清洁的能源氢气,进而提高太阳能板产生的电能的利用率,减小电能的损耗,因此提出了在N个变电站安装光伏电能制氢的设备和制氢的方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决提高太阳能板产生的电能的利用率,减小电能的损耗问题,而提出的在N个变电站安装光伏电能制氢的设备和制氢的方法。

为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

在N个变电站安装光伏电能制氢的设备,包括支撑底座、倾斜安装有太阳能板的安装件,所述安装件通过转动滚珠安装在所述支撑底座上端,并且所述支撑底座与安装件之间具有一定的距离,还包括:存储电池,连接在所述安装件的侧壁上,用于存储太阳能板产生的电能;存储腔,设置所述支撑底座的内部;其中,所述存储腔内滑动连接有滑动板;电解槽,设置所述存储腔的两侧,并且通过来连接管与所述存储腔相连通;多组电解棒,分别连接在对称所述的电解槽内,并且分别与存储电池的正负极电性连接。

为了便于转动扇叶转动,优选的,所述安装件上连接有驱动电机,所述驱动电机的输出端固定连接有转动主轴,所述转动主轴贯穿所述安装件,并且通过支撑底座上端的连通孔延伸进支撑底座内,并且所述连通孔的直径大于转动主轴的直径,并且所述转动主轴靠近支撑底座的一端固定连接有转动扇叶。

为了便于从动轴转动,优选的,所述转动主轴靠近驱动电机的一侧固定连接有主动齿轮,所述安装件靠近太阳能板的一侧滑动连接有从动轴,所述从动轴上固定连接有与主动齿轮相啮合的从动齿轮。

为了便于安装件转动,优选的,所述从动轴贯穿安装件延伸进支撑底座内,并且所述从动轴靠近支撑底座的一端固定连接有传动齿轮,所述支撑底座上端固定连接有呈环形分布的固定齿,所述固定齿与传动齿轮相啮合。

为了便于对阳光进行聚集,优选的,所述安装件下端靠近太阳能板的一侧设置有控制腔,并且所述控制腔内连接有凸透镜。

为了便于使挥发液体腔升温,优选的,所述控制腔内滑动连接有推板,所述推板与控制腔之间构成挥发液体腔,并且所述挥发液体腔靠近从动轴,所述推板与凸透镜之间连接有反光镜。

为了便于从动轴移动,优选的,所述推板靠近挥发液体腔的一侧固定连接有连接杆,并且所述连接杆远离推板的一端与从动轴转动连接,所述连接杆上套接有拉力弹簧,所述拉力弹簧两端分别与推板、安装件固定连接。

为了便于滑动板移动,优选的,所述所述存储腔侧壁上滑动连接有控制板,并且所述控制板上设置有推动凸起,所述存储腔侧壁上设置有与控制板相匹配的排气口、进水管,并且所述排气口位于滑动板的上端。

为了便于对太阳能板清理灰尘,优选的,所述安装件的上端连接有气体管,所述安装件上设置有多组与气体管相连通的排气孔,并且所述排气孔向太阳能板倾斜,所述存储腔一侧通过气体溢流阀连接有连接软管,所述连接软管远离存储腔的一端与气体管相连通。

在N个变电站安装光伏电能制氢的方法,采用如下步骤:

S1、将本装置安装在阳光充足的地方,并且向存储腔内填充进用于电解的电解液;

S2、由于太阳能板与存储电池相连接,方便将产生的电能存储进存储电池内;

S3、通过电解棒对电解槽内的电解液进行电解,产生氢气和氧气;

S4、在电解水的同时启动驱动电机,使转动扇叶转动,转动扇叶向存储腔内吹入气体,使存储腔内保持一定的压力;

S5、通过驱动电机使从动轴转动,同时通过凸透镜控制从动轴移动,进而控制从动齿轮与转动齿轮啮合,进而控制安装件转动;

S6、通过控制板控制存储腔内液体的补给,保证电解能持续的进行。

与现有技术相比,本发明提供了在N个变电站安装光伏电能制氢的设备,具备以下有益效果:

1、该电能制氢的设备,通过电解棒对电解槽内的电解液进行电解,产生氢气和氧气,将对称的电解槽分别外界存储罐,可以方便对产生的氢气和氧气进行收集,进而避免了电能在传输过程的损耗,大大提高了电能的利用率;

2、该电能制氢的设备,在电解水的同时启动驱动电机,使带动转动扇叶转动,转动扇叶向存储腔内吹入气体,使存储腔内具有一定的压力,便于存储腔内的电解液进入电解槽内,便于电解过程的持续的进行;

3、该电能制氢的设备,通过控制板向下推动,使其与排气口、进水管打开,通过进水管相存储腔内补充液体,通过排气口,将存储腔内的气体排出,便于滑动板向上浮动,当滑动板与控制板上的凸起接触时,在浮力的推动下使滑动板推动控制板向上移动,将排气口、进水管关闭,此时补充液体完毕,进而保证电解的持续进行,提高了电解的效率。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现,本发明中通过电解槽、电解棒、存储电池、太阳能板方便了对水进行电解,提高了对电能的利用率,通过驱动电机、转动主轴、从动轴、传动齿轮方便了安装件转动,保证了光电转换的效率。

附图说明

图1为本发明提出的在N个变电站安装光伏电能制氢的设备的立体结构示意图;

图2为本发明提出的在N个变电站安装光伏电能制氢的设备的主视剖视结构示意图;

图3为本发明提出的在N个变电站安装光伏电能制氢的设备的侧视结构示意图;

图4为本发明提出的在N个变电站安装光伏电能制氢的设备图1中A部分的结构示意图;

图5为本发明提出的在N个变电站安装光伏电能制氢的设备图1中B部分的结构示意图;

图6为本发明提出的在N个变电站安装光伏电能制氢的设备控制板的结构示意图。

图中:1、支撑底座;101、存储腔;102、电解槽;103、电解棒;104、连接管;105、滑动板;2、安装件;201、存储电池;202、控制腔;203、凸透镜;204、反光镜;3、太阳能板;4、驱动电机;401、转动主轴;402、主动齿轮;403、从动轴;404、从动齿轮;406、推板;407、连接杆;408、挥发液体腔;409、拉力弹簧;410、传动齿轮;411、转动扇叶;5、控制板;501、排气口;502、进水管;503、气体溢流阀;504、连接软管;505、气体管;506、排气孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1:

参照图1-6,在N个变电站安装光伏电能制氢的设备,包括支撑底座1、倾斜安装有太阳能板3的安装件2,安装件2通过转动滚珠安装在支撑底座1上端,并且支撑底座1与安装件2之间具有一定的距离,还包括:存储电池201,连接在安装件2的侧壁上,用于存储太阳能板3产生的电能;存储腔101,设置支撑底座1的内部;其中,存储腔101内滑动连接有滑动板105;电解槽102,设置存储腔101的两侧,并且通过来连接管104与存储腔101相连通;多组电解棒103,分别连接在对称的电解槽102内,并且分别与存储电池201的正负极电性连接。

使用本装置时,将本装置安装在阳光充足的地方,并且向存储腔101内填充进用于电解的电解液,由于存储腔101通过连接管104与电解槽102相连通,进而使存储腔101内的电解液进入电解槽102内,同时使太阳能板3与太阳相对,使太阳光直射在太阳能板3上,太高光电转换的效率,随着太阳能板3不断将光转换成电能,由于太阳能板3与存储电池201相连接,方便将产生的电能存储进存储电池201内,由于多组电解棒103分别与存储电池201的正负极相连接,进而通过存储电池201将电能传输给电解棒103,通过电解棒103对电解槽102内的电解液进行电解,产生氢气和氧气,将对称的电解槽102分别外界存储罐,可以方便对产生的氢气和氧气进行收集,进而避免了电能在传输过程的损耗,大大提高了电能的利用率。

实施例2:

参照图1-4,在N个变电站安装光伏电能制氢的设备,与实施例1基本相同,更进一步的是:安装件2上连接有驱动电机4,驱动电机4的输出端固定连接有转动主轴401,转动主轴401贯穿安装件2,并且通过支撑底座1上端的连通孔延伸进支撑底座1内,并且连通孔的直径大于转动主轴401的直径,并且转动主轴401靠近支撑底座1的一端固定连接有转动扇叶411。

转动主轴401靠近驱动电机4的一侧固定连接有主动齿轮402,安装件2靠近太阳能板3的一侧滑动连接有从动轴403,从动轴403上固定连接有与主动齿轮402相啮合的从动齿轮404。

从动轴403贯穿安装件2延伸进支撑底座1内,并且从动轴403靠近支撑底座1的一端固定连接有传动齿轮410,支撑底座1上端固定连接有呈环形分布的固定齿,固定齿与传动齿轮410相啮合。

在电解水的同时启动驱动电机4,在驱动电机4的带动下使转动主轴401转动,由于转动主轴401下端固定连接有转动扇叶411,进而带动转动扇叶411转动,转动扇叶411向存储腔101内吹入气体,使存储腔101内具有一定的压力,在压力的推动下使滑动板105向下移动,对电解液进行挤压,进而使电解液具有一定的压力,便于存储腔101内的电解液进入电解槽102内,便于电解过程的持续的进行。

实施例3:

参照图1-4,在N个变电站安装光伏电能制氢的设备,与实施例1基本相同,更进一步的是:安装件2下端靠近太阳能板3的一侧设置有控制腔202,并且控制腔202内连接有凸透镜203。

控制腔202内滑动连接有推板406,推板406与控制腔202之间构成挥发液体腔408,并且挥发液体腔408靠近从动轴403,推板406与凸透镜203之间连接有反光镜204。

推板406靠近挥发液体腔408的一侧固定连接有连接杆407,并且连接杆407远离推板406的一端与从动轴403转动连接,连接杆407上套接有拉力弹簧409,拉力弹簧409两端分别与推板406、安装件2固定连接。

太阳能板3与太阳相对时,太阳光直射在太阳能板3上,同时太阳光直射在凸透镜203上,在凸透镜203的聚集下将太阳光聚集,照射在反光镜204上,在反光镜204的反射下将阳光反射在推板406上,将其加热,挥发液体腔408内填充有易挥发液体,通过推板406上的传递下将热量传递给挥发液体,使其受热挥发,使挥发液体腔408内的压强增大,在压力的推动下使推板406滑动,由于推板406通过连接杆407与从动轴403相连接,在推板406的拉动下使从动轴403移动,由于从动轴403上连接有从动齿轮404、传动齿轮410,从动轴403移动时,拉动从动齿轮404、传动齿轮410移动,使从动齿轮404、传动齿轮410分别与主动齿轮402、固定齿脱离啮合,进而使从动轴403无法转动;

随着太阳的移动,太阳与太阳能板3不再相对,进而太阳光无法直射在太阳能板3上,同时太阳光无法直射在凸透镜203上,进而使光照聚集时的温度降低,进而使通过反光镜204照射在推板406上的温度降低,由于温度降低挥发液体越冷液化成液体,使挥发液体腔408内的温度降低,在拉力弹簧409的拉动下使推板406移动,进而使推板406通过连接杆407推动从动轴403移动,使从动轴403上的从动齿轮404、传动齿轮410分别与主动齿轮402、固定齿相啮合,通过从动齿轮404将主动齿轮402的转动传递给从动轴403,进而使与从动轴403相连接的传动齿轮410转动,由于传动齿轮410与固定齿相啮合,由于固定齿固定不动,进而使传动齿轮410绕着呈环形分布的固定齿转动,通过从动轴403使转动传递给安装件2,使其转动, 当转动到与太阳相对的角度时,光照充足,在凸透镜203的作用下使挥发液体腔408内的温度升高,进而使从动齿轮404、传动齿轮410与主动齿轮402、固定齿脱离啮合,进而使安装件2停止转动,在此角度进行光电转换。

实施例4:

参照图2、图3、图5、图6,在N个变电站安装光伏电能制氢的设备,与实施例1基本相同,更进一步的是:存储腔101侧壁上滑动连接有控制板5,并且控制板5上设置有推动凸起,存储腔101侧壁上设置有与控制板5相匹配的排气口501、进水管502,并且排气口501位于滑动板105的上端。

安装件2的上端连接有气体管505,安装件2上设置有多组与气体管505相连通的排气孔506,并且排气孔506向太阳能板3倾斜,存储腔101一侧通过气体溢流阀503连接有连接软管504,连接软管504远离存储腔101的一端与气体管505相连通。

随着电解的不断的进行,电解槽102内的电解液逐渐的减少,由于在转动扇叶411的作用下使存储腔101内的维持有一定的压力强,为了保持存储腔101内的压力稳定,在存储腔101的侧壁上连接有气体溢流阀503,可以将存储腔101内多余的气体排出,由于气体溢流阀503通过连接软管504与气体管505相连接,进而将多余的气体排入气体管505内,由于排气孔506与气体管505相连通,进而使气体管505内的气体通过排气孔506排出,通过排出的气体将太阳能板3上的灰尘吹落,减少灰尘对太阳能板3光电转换的影响;

同时在压力的推动下将存储腔101内的电解液挤入电解槽102内,使电解反应不断的进行,随着存储腔101内的电解液的消耗滑动板105不断的向下移动,当滑动板105与控制板5上的凸起接触使,在滑动板105的推动下,将控制板5向下推动,使其与排气口501、进水管502打开,通过进水管502相存储腔101内补充液体,在液体浮力的作用下使滑动板105向上移动,由于排气口501打开,将存储腔101内的气体排出,便于滑动板105向上浮动,当滑动板105与控制板5上的凸起接触时,在浮力的推动下使滑动板105继续向上移动,在滑动板105的推动下进而使控制板5向上移动,使控制板5重新与排气口501、进水管502相匹配,进而将其关闭,补充液体完毕,进而保证电解的持续进行,提高了电解的效率。

本发明中通过电解槽102、电解棒103、存储电池201、太阳能板3方便了对水进行电解,提高了对电能的利用率,通过驱动电机4、转动主轴401、从动轴403、传动齿轮410方便了安装件2转动,保证了光电转换的效率。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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