[发明专利]一种储氢制热双循环储热供热装置

说明书

一种储氢制热双循环储热供热装置，涉及一种储氢制热双循环储热供热技术，为了解决利用氢能供热时，无法对产生的氢气进行存储的问题。本发明的保温储水罐为密闭的罐体结构，并通过热水回水口和热水出水口实现与外部供暖设备进行热交换；电解制氢装置的氢气出口与水下储氢灌相连通；燃烧室与外部大气连通；燃烧室的热量出口为水下换热器供热；燃烧室通过该回水口与电解制氢装置的液态水入口相连通；空气阀门设置在空气导管一端；燃烧器设置在燃烧室内，并且燃烧器通过氢气导管与水下储氢灌的供氢口相连通；水下换热器用于利用燃烧室内氢气燃烧产生的热量对保温储水罐内的水进行加热。有益效果为氢气的存储简便、安全，热能循环的利用率高。

技术领域

本发明涉及一种储氢制热双循环储热供热技术。

背景技术

当前新能源的大规模使用，虽然能够实现清洁能源的获取，但是由于新能源的不稳定性和电网吸纳电源的能力限制，导致新能源供电往往无法完全消纳；同时，由于北方冬季对供热的需要，往往需要大量能源，但是纯粹使用电力供能，经济效益较差；而通过电解制氢，能够实现新能源的制备，但是由于氢气易燃易爆的特点，使得氢气的储存和使用成为氢气应用的难点。

当前生产氢气主要有两种方法，一种采用其他含氢原子原料，如甲烷、水等通过化学反应制备氢气，这种方法需要其他化学原料，不适合纯电气化生产；另一种方法采用电解方式制造氢气，例如电解氢氧化钠(钾)等溶剂，同时生产氢气和氧气；这种方法虽然需要碱液，但是再生产过程中并不消耗碱液，只需要纯净水即可；但是纯净水的补充在电气设备使用中仍然比较繁琐；为此国内有人利用氢能进行供热，并设计了中国专利申请号为：CN202010254281.9，发明名称为：《一种氢能与自然能热泵供热、制冷集成系统》的发明专利，但是该专利公开的技术方案中缺乏氢气存储装置，无法完全吸纳和存储新能源电能；还设计了中国专利申请号为：CN201610202240.9，发明名称为：《基于液态氢源和氢内燃机的热电联供装置及供热供电方法》的发明专利，但是该专利公开的技术方案中采用液态氢直接燃烧方法，无法储存新能源产生的氢气，无法完全吸纳和存储新能源电能；以及设计了中国专利申请号为：CN202010974666.2，发明名称为：《一种供热装置》的发明专利，但是该专利公开的技术方案中氢气缺乏水循环利用方法，且无法大规模长期存储氢气，同样无法完全吸纳和存储新能源电能，达不到时间范围上的能量转移的作用。

发明内容

本发明的目的是为了解决利用氢能供热时，无法对产生的氢气进行存储的问题，提出了一种储氢制热双循环储热供热装置。

本发明所述的一种储氢制热双循环储热供热装置包括电解制氢装置、水下储氢灌、空气导管、氢气导管、燃烧器、空气阀门、燃烧室、水下换热器、保温储水罐和回水管；

所述保温储水罐为密闭的罐体结构，并通过设置在保温储水罐的侧壁下部设有热水回水口，以及在保温储水罐的侧壁中部设有热水出水口，以实现与外部供暖设备进行热交换；

所述水下储氢灌、燃烧室和水下换热器分别设置在保温储水罐内部的水面以下；电解制氢装置设置在保温储水罐外部；

所述电解制氢装置的顶部设有氧气出口，并在电解制氢装置的侧壁上分别设有氢气出口和液态水入口；该氢气出口通过氢气导管与水下储氢灌相连通；

所述水下储氢灌的底部设有水交换口，并且储氢灌顶部设有供氢口；通过水交换口使得水下储氢灌与保温储水罐连通；

所述燃烧室的侧壁上设有空气入口，通过该空气入口与空气导管的一端连通，空气导管的另一端与外部大气连通；燃烧室的顶部设有热量出口，通过该热量出口为水下换热器供热；燃烧室的底部设有回水口，通过该回水口与回水管的一端连通，回水管的另一端穿过保温储水罐与电解制氢装置的液态水入口相连通；

所述空气阀门设置在与空气入口相连通的空气导管一端；

所述燃烧器设置在燃烧室内，并且燃烧器通过氢气导管与水下储氢灌的供氢口相连通；