[发明专利]氢气储放系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种氢气储放系统。

背景技术

氢气是一种高效清洁的能源，可在燃烧后提供热能或通过燃料电池转化为电能。然而，氢的可燃性使其储存成为难题。现有的储氢技术包括高压储氢、固体储氢等。高压储氢的显著缺点是存在安全隐患。在用于储氢的固体材料中，某些类型的金属（包括合金）是比较有前景的材料。金属在吸放氢的过程中表现出显著的热效应，即，吸氢时放热，放氢时吸热。因此，为了保证吸放氢的顺利进行，需要为金属储氢装置配置一定的换热部件或换热材料。

CN101832464公开了一种热量自平衡型储放氢装置。该装置的主要特点在于，储氢容器内部设置若干根空心的透气料柱，透气料柱内部填充储氢金属颗粒和蓄热胶囊的混合物。蓄热胶囊具有铝或铜制的外壳，内部填充改性石蜡。改性石蜡是复合相变材料，能吸收储氢金属吸氢时放出的热，并在储氢金属放氢时将其吸收的热量提供给储氢金属，从而实现储氢金属吸放氢时的温度控制和能量平衡。

对于CN101832464公开的储放氢装置，由于不需要为储氢容器配置额外的换热部件，而使整个装置结构简单紧凑。但是，透气料柱内部填充的储氢金属颗粒和蓄热胶囊必须具有适当体积比才能保证储氢金属颗粒实现热量自平衡。而且，为了保证储氢金属颗粒与蓄热胶囊进行充分的热交换，两者之间要有足够大的接触面积，为此，胶囊的尺寸要尽可能小。然而，储氢金属颗粒在储存和释放氢的过程中会发生体积膨胀和收缩，反复吸放氢循环后，储氢金属颗粒发生粉化，变成非常细小的颗粒。其结果，储氢金属颗粒与蓄热胶囊的体积比和接触面积发生变化，储氢金属是否还能借助蓄热胶囊实现热量自平衡成为问题，也就是说，该储放氢装置不具有可靠的工作稳定性。

CN101680599公开了一种具有热交换装置的模块式储放氢装置。在该装置中，在容纳于容纳腔室中的氢吸收金属粉末吸收氢气时，低温的热媒供给到进口集管的供给腔室并流入热媒管道，吸氢粉末中产生的热经由翅片被热媒吸收并被带出装置；在释放氢时，预定温度的热媒供给到进口集管的供给腔室并流过热媒管道，热媒通过翅片将吸氢粉末加热到预定温度。该装置的显著特点在于，多个贮槽模块能相邻布置在壳体中以形成与待安装位置的形状相适应的形状。

CN101680599公开的储放氢装置虽然便于安装，适于安装到具有特定形状的设备中，但其复杂的结构使得制造和维护成本都很高，不适于给一般简单的设备供氢。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于，提供一种结构简单、工作稳定性优异的氢气储放系统。

为了达到上述目的，本发明提供一种氢气储放系统，包括用于容纳储氢金属的金属储氢容器1和给储氢金属提供氢气的氢气源6，其特征在于，所述储氢容器1的外壁直接接触作为热媒的水。

本发明的氢气储放系统使用水作为热媒，热媒与储氢容器1的外表面直接接触来实现热交换。水是一种安全、环保、易得的热媒。热媒与储氢容器1的外表面直接接触使得储氢容器1的结构可以很简单，从而降低了生产和维护成本。

在本发明优选的氢气储放系统中，由于储氢容器1的内表面连接有金属翅片，容纳在容器内的储氢金属在吸放氢的过程中不仅与容器内表面直接接触，还通过与翅片接触而与容器内表面间接接触，从而与热媒发生充分的热交换。

本发明优选的氢气储放系统还包括传感器3，所述储氢容器1与所述传感器3连接，所述传感器3与所述水阀门2相连。在该优选的氢气储放系统中，传感器3用于检测储氢容器1内部物理量的变化。由于随着氢气的释放储氢容器1内部的物理量会发生变化，为了稳定地向外部需氢设备提供氢气，传感器3将储氢容器1内的物理量大小实时地传递给水阀门2，水阀门2相应地改变开关的程度，以改变与储氢容器1接触的热水的量和温度，从而调节氢气供应的速度。因此，本发明的氢气储放系统具有优异的工作稳定性。

附图说明

图1是本发明一个实施方式的氢气储放系统的示意图。

图2是储氢容器内部结构的示意图。

图3是本发明另一实施方式的氢气储放系统的示意图。

具体实施方式

以下参照具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明一个实施方式的氢气储放系统包括：金属储氢容器1、水阀门2、传感器3、热水器4、喷淋器5、氢气源6、氢气阀门7、电机8、减速器9和恒温器10。