一種電解水制氫系統的制作方法

本技術涉及電解制氫，具體而言，涉及一種電解水制氫系統。

背景技術：

1、隨著化石燃料逐漸枯竭、資源需求增加以及能源安全和氣候變化等問題日益凸顯，開發低成本、環保無污染、高效、可持續再生的清潔能源已成為研究熱點。在眾多能源體系中，氫能源因具有熱效率高、能量密度大、環境友好(室溫氣體零排放)以及可持續性好等優點而備受關注。

2、電解槽是電解水制氫系統的核心部件，通常需要在高溫下運行。然而，對于波動性可再生能源的不穩定功率輸入，例如風電和光電等新能源，由于風力強弱、日照光照度變化等自然因素的影響，導致其難以保持穩定的持續發電，進而使得電解槽在實際運行中面臨不斷啟停的工況，例如，電解槽在晚間停止制氫時，系統內無熱量產生，電解液自然冷卻，電解液降溫后其電導率減小，導致電解槽再次啟動時需要花費較長時間升溫至額定操作溫度，從而影響電解槽的電解效率。

技術實現思路

1、本實用新型解決的問題是電解槽停止運行期間電解液降溫，導致電解槽冷啟動時間較長，影響電解效率。

2、為解決上述問題，本實用新型提供一種電解水制氫系統，包括：可再生能源電源、電解槽、太陽能集熱器、換熱器和電解液罐，所述可再生能源電源與所述電解槽電連接，所述太陽能集熱器與所述換熱器連通，所述換熱器與所述電解液罐連通，所述電解液罐與所述電解槽連通。

3、可選地，所述電解液罐包括殼體和設置在所述殼體內的罐體，所述罐體用于盛裝電解液，所述殼體內壁與所述罐體外壁之間形成供換熱介質流通的通道。

4、可選地，所述電解水制氫系統還包括電加熱組件，所述電加熱組件設置在所述罐體內，用于對所述罐體內的電解液進行電加熱。

5、可選地，所述電加熱組件包括加熱腔和加熱管，所述加熱腔設置在所述罐體內，所述加熱管設置在所述加熱腔內。

6、可選地，所述加熱腔環形設置在所述罐體內，所述加熱管均勻分布在所述加熱腔內。

7、可選地，所述可再生能源電源分別與所述電解槽和所述電加熱組件電連接。

8、可選地，所述可再生能源電源包括風力發電系統，所述風力發電系統包括風電樁，所述太陽能集熱器設置在所述風電樁上。

9、可選地，所述電解水制氫系統還包括第一循環管路、第二循環管路和第三循環管路，所述太陽能集熱器通過所述第一循環管路與所述換熱器連通，所述換熱器通過所述第二循環管路與所述電解液罐連通，所述電解液罐通過所述第三循環管路與所述電解槽連通。

10、可選地，所述電解水制氫系統還包括控制閥，所述第一循環管路、所述第二循環管路和所述第三循環管路上均設置有所述控制閥。

11、可選地，所述電解水制氫系統還包括溫度傳感器，所述換熱器和所述電解槽內均設置有所述溫度傳感器。

12、本實用新型的電解水制氫系統的有益效果是：

13、本實用新型的電解水制氫系統，增設了太陽能集熱器，并通過換熱器對電解液罐內的電解液進行溫度控制，避免電解液罐內的電解液溫度下降以及由此導致的電解槽再次啟動時的長時間升溫操作，進而減少電解槽的冷啟動時間，提高電解效率。

技術特征：

1.一種電解水制氫系統，其特征在于，包括：可再生能源電源(10)、電解槽(20)、太陽能集熱器(30)、換熱器(40)和電解液罐(50)，所述可再生能源電源(10)與所述電解槽(20)電連接，所述太陽能集熱器(30)與所述換熱器(40)連通，所述換熱器(40)與所述電解液罐(50)連通，所述電解液罐(50)與所述電解槽(20)連通。

2.根據權利要求1所述的電解水制氫系統，其特征在于，所述電解液罐(50)包括殼體(501)和設置在所述殼體(501)內的罐體(502)，所述罐體(502)用于盛裝電解液，所述殼體(501)內壁與所述罐體(502)外壁之間形成供換熱介質流通的通道。

3.根據權利要求2所述的電解水制氫系統，其特征在于，還包括電加熱組件(60)，所述電加熱組件(60)設置在所述罐體(502)內，用于對所述罐體(502)內的電解液進行電加熱。

4.根據權利要求3所述的電解水制氫系統，其特征在于，所述電加熱組件(60)包括加熱腔和加熱管，所述加熱腔設置在所述罐體(502)內，所述加熱管設置在所述加熱腔內。

5.根據權利要求4所述的電解水制氫系統，其特征在于，所述加熱腔環形設置在所述罐體(502)內，所述加熱管均勻分布在所述加熱腔內。

6.根據權利要求3所述的電解水制氫系統，其特征在于，所述可再生能源電源(10)分別與所述電解槽(20)和所述電加熱組件(60)電連接。

7.根據權利要求1所述的電解水制氫系統，其特征在于，所述可再生能源電源(10)包括風力發電系統，所述風力發電系統包括風電樁(101)，所述太陽能集熱器(30)設置在所述風電樁(101)上。

8.根據權利要求1所述的電解水制氫系統，其特征在于，還包括第一循環管路、第二循環管路和第三循環管路，所述太陽能集熱器(30)通過所述第一循環管路與所述換熱器(40)連通，所述換熱器(40)通過所述第二循環管路與所述電解液罐(50)連通，所述電解液罐(50)通過所述第三循環管路與所述電解槽(20)連通。

9.根據權利要求8所述的電解水制氫系統，其特征在于，還包括控制閥，所述第一循環管路、所述第二循環管路和所述第三循環管路上均設置有所述控制閥。

10.根據權利要求1所述的電解水制氫系統，其特征在于，還包括溫度傳感器，所述換熱器(40)和所述電解槽(20)內均設置有所述溫度傳感器。

技術總結
本技術提供了一種電解水制氫系統，涉及電解制氫技術領域。所述系統包括可再生能源電源、電解槽、太陽能集熱器、換熱器和電解液罐，所述可再生能源電源與所述電解槽電連接，所述太陽能集熱器與所述換熱器連接，所述換熱器與所述電解液罐連接，所述電解液罐與所述電解槽連接。本技術的電解水制氫系統，增設了太陽能集熱器，并通過換熱器對電解液罐內的電解液進行溫度控制，避免電解液罐內的電解液溫度下降以及由此導致的電解槽再次啟動時的長時間升溫操作，進而減少電解槽的冷啟動時間，提高電解效率。

技術研發人員：馬良,孟祥宇,段小明,賈德昌,俞雪勇,周玉
受保護的技術使用者：景德鎮先進陶瓷研究有限公司
技術研發日：20240611
技術公布日：2025/3/13