[实用新型]一种耦合太阳能光热的高温电解水制氢系统

权利要求书

1.一种耦合太阳能光热的高温电解水制氢系统，所述制氢系统包括依次连接的热能供给模块，制氢及分离模块和存储模块，所述制氢及分离模块上设有直流电源，所述制氢及分离模块和存储模块均与水箱连接；其特征在于，

所述热能供给模块包括依次连接的聚光装置、集热装置、储热高温热管换热器和换热器单元；

所述集热装置安装在所述聚光装置的焦点处，所述集热装置吸收所述聚光装置中的热能，使得所述集热装置的内部温度不低于1000℃；

所述储热高温热管换热器将所述集热装置收集到的热能输送至所述换热器单元；

所述换热器单元将所述集热装置收集的热能传输给所述制氢及分离模块，加热所述制氢及分离模块中的水和氢气混合物至800℃以上的水蒸汽与氢气混合物。

2.如权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述换热器单元为蒸汽换热器，所述蒸汽换热器通过所述储热高温热管换热器将所述集热装置存储的热能传输给所述制氢及分离模块。

3.如权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述换热器单元包括高温储热装置和与所述高温储热装置连接的放热高温热管换热器；

所述高温储热装置通过所述储热高温热管换热器存储所述集热装置中的热能，并保持其内部温度高于800℃；

所述放热高温热管换热器将所述高温储热装置存储的热能传输给所述制氢及分离模块。

4.如权利要求1或3所述的制氢系统，其特征在于，所述制氢及分离模块包括高温固体氧化物电解池和氢气水蒸汽分离器；

所述高温固体氧化物电解池内设有阴极、电解质和阳极；

所述高温固体氧化物电解池上设有所述直流电源，所述高温固体氧化物电解池利用所述直流电源提供的电能将高温水蒸汽电解成为氢气与氧气；

所述氢气水蒸气分离器与所述高温固体氧化物电解池的阴极侧的顶端连接以接收氢气与水蒸汽的混合物并分离出纯氢气。

5.如权利要求4所述的制氢系统，其特征在于，所述存储模块包括氢气冷却器、氢气存储装置、氧气冷却器和氧气存储装置；

所述氢气水蒸汽分离器、氢气冷却器和氢气存储器依次连接；

所述高温固体氧化物电解池的阳极侧、氧气冷却器和氧气存储装置依次连接，所述氧气冷却器接收并冷却所述高温固体氧化物电解池的阳极侧的氧气；

所述氢气冷却器与所述氧气冷却器连接。

6.如权利要求5所述的制氢系统，其特征在于，所述换热单元与所述高温固体氧化物电解池连接；

所述换热单元将热能传输至所述高温固体氧化物电解池，使所述高温固体氧化物电解池内温度不低于800℃。

7.如权利要求6所述的制氢系统，其特征在于，所述高温固体氧化物电解池与所述水箱之间连接有给水泵。

8.如权利要求5所述的制氢系统，其特征在于，所述氢气冷却器和氧气冷却器均通过循环水泵与所述水箱连接。

9.如权利要求3所述的制氢系统，其特征在于，所述高温储热装置采用高温陶瓷基复合相变储热材料或者高温陶瓷显热储热材料。