[实用新型]一种甲醇重整制氢的微型太阳能集热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及微型太阳能集热装置，尤其涉及一种甲醇重整制氢的微型太阳能集热装置。

背景技术

未来的能源生产不依靠大规模污染的化石燃料及消耗性电能，而应依靠可再生和清洁的、便携式的生产方法。事实上，最大的、大多数未充分利用的可再生能源资源在世界上就是太阳能，每年它送到地球的光功率就有17.8万TW。这种能源用在大型固定能源的生产中，无论是直接热能转换还是直接电力转换（光伏）都是行之有效的。虽然在光伏生产中采用的是微制造技术，从而可直接扩展成微型便携式的应用产品，但太阳能在直接电力转换方面效率并不是很高（一般在20%左右）。太阳能热应用于热生产非常有效，一直参照宏观系统的标准工程制造技术原则，并且有效热效率大于80%。

便携式清洁高效产电的最有前途的形式之一是燃料电池，它提供了比当前电池高得多的能量密度，而且可以对用电器瞬间一次充电（用一个新的燃料盒）。以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池以其高效率、高功率密度和对负载变化的快速响应成为最受欢迎的电池类型。在已知的燃料中，虽然氢的单位质量热值最高，但PEMFC的燃料氢气不易储存，体积能量密度较低,阻碍了PEMFC作为移动能源的运输和使用。由于氢气密度较低，极易泄漏，遇火极易爆炸，它的运输和储存安全问题就显得很重要，一般以压缩气体或低温液体（液态氢）形式进行储存和运输。因此，在需要的地方（比如说微型质子交换膜燃料电池附近）现场重整产氢是一种极具潜力的节能高效方法。如果需要的话，它也可以将生产富余的氢气短期存储以备后用。由于氢燃料的广泛应用，大量有关于开发新的、有效的储氢手段的研究已开展。

最近，已出现了一些在便携式微反应器中产氢的研究（类似于一个微型化工加工厂，包含微量泵，阀门，通道，热交换器，分离器等），为了给微型燃料电池提供燃料。最常见的反应器包括甲醇重整，这需要250°C至300°C之间的温度，以便最大限度地提高转换效率和降低催化剂的失活性。为了实现和维持这个温度，一些放热反应器或电加热器已被使用，以备为制氢重整反应提供热源。但很显然，这些方式方法加大了对电能和其他能源（很大一部分是非绿色非再生能源）的消耗，能源利用率低，应用成本较高。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种甲醇重整制氢的微型太阳能集热装置。

本实用新型提供了一种甲醇重整制氢的微型太阳能集热装置，包括微型集热器甲醇重整器、燃料电池和储存器，所述微型集热器甲醇重整器的氢气输出口分别与所述燃料电池、储存器连接，所述储存器的氢气输出口与所述燃料电池连接，所述微型集热器甲醇重整器包括微型集热器和与所述微型集热器连接的甲醇重整器，所述微型集热器为平板太阳能集热器。

作为本实用新型的进一步改进，所述平板太阳能集热器包括自上而下层叠设置的玻璃层、中间层和底层，所述中间层包括自上而下层叠设置的第一真空层、第一硅片层、流动通道、第二硅片层和第二真空层，所述底层为第三硅片层。

作为本实用新型的进一步改进，所述玻璃层涂覆有高透光率涂层。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一真空层涂覆有选择性涂层。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二真空层涂覆有高反射率涂层。

作为本实用新型的进一步改进，所述流动通道的入口端连接有水、甲醇混合物供应装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述流动通道的出口端与所述甲醇重整器连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述微型集热器甲醇重整器连接有备用加热器。

本实用新型的有益效果是：通过上述方案，以绿色环保可再生能源的太阳能作为外部热源,为甲醇重整器提供反应所需热量，以此可减少电能和其他能源的消耗,提高能源利用率和甲醇重整器产氢的整体效率，降低应用成本。

附图说明

图1是本实用新型一种甲醇重整制氢的微型太阳能集热装置的示意图。

图2是本实用新型一种甲醇重整制氢的微型太阳能集热装置的平板太阳能集热器的示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1至图2所示，一种甲醇重整制氢的微型太阳能集热装置，包括微型集热器甲醇重整器1、燃料电池2和储存器3，所述微型集热器甲醇重整器1的氢气输出口分别与所述燃料电池2、储存器3连接，所述储存器3的氢气输出口与所述燃料电池2连接，所述微型集热器甲醇重整器1包括微型集热器和与所述微型集热器连接的甲醇重整器（又称微型反应器），所述微型集热器为平板太阳能集热器。