[发明专利]利用太阳能和(或)风能产生氢气方法和装置

说明书

太阳能和风能是大自然取之不尽的能源，在其他不可再生能源日益紧张的情况下，太阳能和风能的利用将越来越受到重视。目前，太阳能的利用基本上有两种方式，一种是太阳能热水器，利用太阳能将水加热，把太阳能转换成热能储在水中；另一种是将太阳能转换电能储存在电瓶中。风能一般只能转换成储存在电瓶中的电能。在上述太阳能和风能的转换方式中，太阳能转换成热水的方式虽然简单，但用途单一；将太阳能和风能转换成电能，电瓶的匹配和对两种能源的有效利用之间的矛盾始终难以解决，对能源的利用率较低。储存在电瓶内的电能通过逆变器只能用于照明或电视机等电器，而太阳能和风能的转换特别适合于地广人稀地区，这些地方对燃料的需求大于对照明等的需求，因此，将太阳能和风能转换成可燃烧的能源具有很大的实际意义。

本发明的目的在于提供一种利用太阳能和(或)风能产生可燃气体—氢气的方法和装置。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的，将太阳能电池和(或)风力发电机产生的电压变成直流，再变压为100伏以上的电压，将电压施加在两个装水的电解筒A和B上，电解筒A加电压的正极，电解筒B加电压的负极，在电解筒B内将电解出氢气，在电解筒B的上方密封连接一个气水冷凝分离器进气端，气水冷凝分离器的出气端接压缩机，压缩机的后端通过管道连接一个钢瓶，用压缩机将氢气压缩到钢瓶中，压缩机产生的压力将氢气在钢瓶内液化，在钢瓶上接出排气管道，排气管道上接接手动阀门及减压阀门，打开阀门液态气变成气态氢放出供燃烧；实现本发明方法的装置包括一个太阳能电池和(或)风力发电机、水电解筒、贮水筒，贮水筒1内有水位传感器2和水质滤清器3，水质滤清器的进水端接一个电磁阀5，本发明有两个电解筒6(A筒)和11(B筒)，两个电解筒的底部由绝缘管连通后与贮水筒底部的出水管连通，三管连通后接一个排水管，排水管上有一个手动阀门8，贮水筒的出水管上有电磁阀7，在电解筒A的上端接一个水位传感器4，电解筒B的上端密封连接气水分离冷凝器9，冷凝器出口通过管道接压缩机13，管道上接有一个氧气传感器12，压缩机的出口端接一个单向阀门14，单向阀门的另一端通过连接管接钢瓶20，连接管上接入一个压力传感器15，钢瓶内有一个插到底部的排残液管，排残液管在钢瓶外部分接一个阀门19，阀门的另一端通过连接管与钢瓶出气管道连通，出气管上依次接有手动阀门18、减压阀17和电磁阀16，上述设备置于一个壳体内，在壳体内设置一个氢气传感器10，贮水筒的进水管、电解筒的排水管和氢气导管从壳体内引出。本发明装置的电路连接关系如附图2和附图3所示：电路中有一个中央控制电路，太阳能电池和风力发电机的电流输出端各接一个直流变换器，直流变换器的输出端接二极管，二极管的负端接继电器C1的触点1，继电器C1的触点2接开关电源，开关电源输出450伏电压，开关电源输出端正极接电解筒A，负极接电解筒B；二极管的负端接继电器C2的触点1，C2的触点2接逆变器的输入端，逆变器的输出端接氢气压缩机；继电器C1线圈的2脚接二极管的负端，1脚接二极管BG2的集电极，继电器线圈C2、C4、电磁阀16、电磁阀17、电磁阀5的线圈2脚接二极管负端，1脚分别接BG3、BG4、BG5、BG6、BG7的集电极，上述三极管的基极接中央控制电路，发射极接地，C1、C2、C4、C16、C7、C5的2脚接蜂鸣器(报警器)的一端，蜂鸣器的另一端接三极管BG8的集电极，BG8的基极接入中央控制电路，发射极接地；压力传感器、贮水筒水位传感器、氧气传感器、电解筒水位传感器和氢气传感器的的输出端各接一个比较放大器后接入中央控制电路，压力传感器信号经中央控制电路后有四路输出，四路输出接数模转换器IC7，数模转换器输出端接水位传感外部显示表V1，贮水筒水位传感器信号经中央控制电路后有四路输出，四路输出接数模转换器IC8，数模转换器输出端接压力传感外部显示表V2。为使本装置在阳光不足和风力较小的情况下也能产生氢气，可以接入市电，在太阳能电池、风力发电机的输出端接一个比较放大器IC1，比较放大器的3脚接一个三极管BG1的基极，BG1的集电极接继电器C3的线圈一端，线圈的另一端接二极管的负端又接继电器C3的常闭触点一端，常闭触点的另一端接整流器的输出端，整流器输入端的一端接入继电器C4的触点，C4的另一触点接市电的一极，整流器的另一输入端接市电的另一极。