[发明专利]一种结合电喷雾技术的光伏光热氢电联产装置有效
申请号: | 202110697312.2 | 申请日: | 2021-06-23 |
公开(公告)号: | CN113465191B | 公开(公告)日: | 2023-01-10 |
发明(设计)人: | 李步发;王军锋;田加猛;张闫;许浩洁 | 申请(专利权)人: | 江苏大学 |
主分类号: | F24S20/00 | 分类号: | F24S20/00;F24S23/30;H02S40/22;C01B3/02 |
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地址: | 212013 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 结合 喷雾 技术 光热 联产 装置 | ||
本发明提供一种结合电喷雾技术的光伏光热氢电联产装置,包括箱体、聚光片、光伏电池、微反应器和电喷雾装置;箱体内上部分为光热室和光伏室,光热室和光伏室下方为储液区;光伏室内设有光伏电池,光热室内设有微反应器,光伏电池和微反应器的上方分别设有聚光片,聚光片分别将太阳光聚集于光伏电池和微反应器;箱体的储液区还设有进液口,反应液从进液口进入储液区;储液区位于光伏电池和微反应器的下方分别设有电喷雾装置,电喷雾装置用于向光伏电池和微反应器的底部喷射雾化后的反应液,反应液吸热后汽化,汽化后的反应液进入微反应器反应。本发明实现了光伏发电与光热化学的互补利用,最大程度的提高太阳能利用效率。
技术领域
本发明属于太阳能综合利用氢电联产技术领域,尤其涉及一种结合电喷雾技术的光伏光热氢电联产装置。
背景技术
太阳能已经成为最受关注的新能源,其中光伏-光热综合利用成为提高太阳能利用效率的新途径,目前主要的方式是光伏电池与热机相结合,利用热机回收光伏电池所产生的余热,但是因热机效率与光伏效率难以匹配的问题限制了互补系统效率的提升;另外一种方式是采用透光光伏电池,实现光的选择性利用,但这一方式无法控制透光光伏电池温度,同样存在较大的损耗。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供一种结合电喷雾技术的光伏光热氢电联产装置,结合电喷雾技术和简单的结构设计,实现了光伏发电与光热化学的互补利用,最大程度的提高太阳能利用效率。
本发明的技术方案是:一种结合电喷雾技术的光伏光热氢电联产装置,包括箱体、聚光片、光伏电池、微反应器和电喷雾装置;
所述箱体内上部分为光热室和光伏室,光热室和光伏室下方为储液区;所述光伏室内设有光伏电池,光热室内设有微反应器,光伏电池和微反应器的上方分别设有聚光片,聚光片分别将太阳光聚集于光伏电池和微反应器,用于产生光电效应和为微反应器内的反应提供热源;所述箱体的储液区还设有进液口,反应液从进液口进入储液区;储液区位于光伏电池和微反应器的下方分别设有电喷雾装置,电喷雾装置用于向光伏电池和微反应器的底部喷射雾化后的反应液,反应液吸热后汽化,汽化后的反应液进入微反应器反应。
上述方案中,所述微反应器包括从上之下依次连接的顶板、载体板、隔热板和出料层;
所述载体板设有进料口、微流道和反应层出料口;所述微流道内设有催化剂;所述隔热板上设有出料层进气口,出料层进气口与反应层出料口和出料层连通;出料层设有扰流块和排气口;汽化后的反应液从进料口进入经过催化剂反应后形成氢气,氢气通过反应层出料口和出料层进气口进入出料层,经过扰流块从排气口排出。
进一步的,所述隔热板为聚四氟乙烯板。
上述方案中,所述光伏电池和微反应器的底部分别设有石墨烯贴片。
进一步的,所述电喷雾装置包括微泵、高压静电发生器和喷嘴,所述微泵入口设置在装置底部,喷嘴的一端与微泵相通,高压静电发生器布置在靠近喷嘴的位置,且高压静电发生器的负高压极与喷嘴相连,高压静电发生器的接地极与光伏电池和微反应器中贴有石墨烯贴片的一面相连。
上述方案中,所述聚光片为菲涅尔透镜。
上述方案中,所述光伏电池为三结砷化镓光伏电池。
上述方案中,所述光热室和光伏室之间通过隔板分隔。
上述方案中,所述光热室和光伏室的聚光片分别通过支撑板安装在箱体顶部。
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