申请日2017.09.21
公开(公告)日2018.02.09
IPC分类号H02S20/32; C02F1/461; H01H35/18
摘要
本发明提供一种漂浮式磁力光伏污水制氢装置，包括动力装置、制氢装置以及控制装置。所述动力装置可将太阳能转换成电能，且包括可大体始终垂直接收太阳光的磁力光伏能组件;所述制氢装置包括电解装置和漂浮装置，可使所述制氢装置浮于污水水面并将污水电解得到绿色能源;所述控制装置设有控制组件，可控制磁力光伏能组件中电源强度大小以及所述制氢装置启停。通过磁力光伏能组件使动力装置大体始终垂直接收太阳能，使太阳能利用最大化;通过电解装置将污水电解得到绿色能源;通过控制组件可自动控制制氢过程，从而实现污水处理过程的环保化、清洁化、能源利用最大化以及水能的可持续发展。
权利要求书
1.一种漂浮式磁力光伏污水制氢装置，包括动力装置、制氢装置以及控制装置，其特征在于，所述动力装置可将太阳能转换成电能，并向所述制氢装置提供动力;所述动力装置还包括用以接收太阳能并根据光照强度变化而转动、使光线始终垂直照射而使接收到的太阳能最大化的磁力光伏能组件;所述制氢装置可浮于污水水面，且设有用以对污水进行电解的电解装置;所述控制装置设有与所述动力装置相连、用以控制所述磁力光伏能组件中电流强度大小，以及与所述制氢装置相连、用以控制所述制氢装置启停的控制组件。
2.根据权利要求1所述的污水制氢装置，其特征在于，所述磁力光伏能组件包括光伏能组件以及磁传动组件;
其中，
所述光伏能组件包括水平放置的、用以将太阳能转换成电能的光伏板(4)、设于所述光伏板(4)上部中央、用以将太阳光转换成不同区域的光线的光栅(3)，以及设于所述光伏板(4)上、用以接收来自所述光栅(3)的光线、电阻值随光线强弱发生变化的多个光敏电阻(2);
所述磁传动组件包括固定于所述光伏板(4)下部的铁芯(1)、缠绕在所述铁芯(1)外侧的电感线圈(16)、固定于支座(12)上部且可根据磁力大小伸缩的伸缩轴(14)以及固定于伸缩轴(14)上部的永磁铁(13)。
3.根据权利要求1所述的污水制氢装置，其特征在于，所述控制组件包括与所述制氢装置相连、用以控制污水水位的水位控制组件(10)，以及设于所述动力装置以及所述制氢装置之间、用以控制污水净化过程的控制器(5)。
4.根据权利要求3所述的污水制氢装置，其特征在于，所述水位控制组件(10)包括静触点(17)、动触点(18)、水位杆(19)、支撑点(20)以及浮球(21);
所述静触点(17)通过所述水位杆(19)与所述浮球(21)连接;所述静触点(17)与所述动触点(18)位置相对，并通过导线依次连接所述制氢装置以及所述控制器(5);所述控制器(5)另一端连接所述水位杆(19);所述支撑点(20)设于所述动触点(18)以及所述浮球(21)间，以便使所述水位杆(19)绕所述支撑点(20)转动。
5.根据权利要求4所述的污水制氢装置，其特征在于，所述控制组件还包括与所述控制器(5)以及所述静触点(17)连接、用以控制制氢过程的制氢电路(22)。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的污水制氢装置，其特征在于，所述制氢装置左右两侧设有对称的漂浮板(9)，以便使所述整个装置浮于污水水面。
7.根据权利要求4所述的污水制氢装置，其特征在于，所述电解装置具体为电极板(11)。
8.根据权利要求4所述的污水制氢装置，其特征在于，所述制氢装置内部设有用以储存氢气的多个储氢装置(15)。
9.根据权利要求7所述的污水制氢装置，其特征在于，所述动力装置还包括通过导线与所述电极板(11)相连、用以存储经所述光伏板(4)转换的电能的蓄电池(7)。
10.根据权利要求8所述的污水制氢装置，其特征在于，所述储氢装置(15)上部设有用以密封氢气的密封板(8)。
说明书
一种漂浮式磁力光伏污水制氢装置
技术领域
本发明涉及水电解技术领域，更具体地说，涉及一种漂浮式磁力光伏污水制氢装置。
背景技术
中国是一个水资源丰富的国家，但是我国水资源的现状不容乐观。根据水利部最新数据显示，我国污染河流长已占总河长65405km的42.7%，全国年排污量约为350亿立方米。
现如今，对于水能的开发，主要为水力发电，并没有对资源进行二次转化和利用。同时随着化石能源的不断消耗，人们开始不断的寻找储量丰富的新的“含能体能源”。氢气，作为一种高热值、无污染的可燃气体，其发热值为汽油发热值的3～4倍。此外，氢气燃烧不会形成二次污染，属于清洁的二次能源。同时，氢气来源广泛，用水电解即可，且能储量大。
光伏板具有光电转换效率高、可靠性高、无损耗等优点。目前，大多数光伏板都不具有随光源变化而变化的特性，只能在一天内的极少数时间内得到光源的垂直照射，而光伏板的偏转角度不能改变，因而光能损失大，光伏板的光电转换效率低。
此外，现有的污水制氢装置体积庞大，且多采用化学方法，因而效率低、不环保，且不便于安装和拆卸。因此，现有技术的污水制氢装置要么体积庞大、装卸困难、加工成本较高;要么处理效率低。如何提高污水的处理效率，降低其制造成本，是本领域技术人员目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种漂浮式磁力光伏污水制氢装置，其可显著提高光能利用率以及污水的处理效率、节能环保、结构简单，且装拆方便。
为实现上述目的，本发明提供一种漂浮式磁力光伏污水制氢装置，包括动力装置、制氢装置以及控制装置，所述动力装置可将太阳能转换成电能，并向所述制氢装置提供动力;所述动力装置还包括用以接收太阳能并根据光照强度变化而转动、使光线大体始终垂直照射而使接收到的太阳能最大化的磁力光伏能组件;所述制氢装置可浮于污水水面，且设有用以对污水进行电解的电解装置;所述控制装置设有与所述动力装置相连、用以控制所述磁力光伏能组件中电流强度大小，以及与所述制氢装置相连、用以控制所述制氢装置启停的控制组件。
优选的，所述磁力光伏能组件包括光伏能组件以及磁传动组件;
其中，
所述光伏能组件包括水平放置的、用以将太阳能转换成电能的光伏板、设于所述光伏板上部中央、用以将太阳光转换成不同区域的光线的光栅，以及设于所述光伏上、用以接收来自所述光栅的光线、电阻值随光线强弱发生变化的多个光敏电阻;
所述磁传动组件包括固定于所述光伏板下部的铁芯、缠绕在所述铁芯外侧的电感线圈、固定于支座上部且可根据磁力大小伸缩的伸缩轴以及固定于伸缩轴上部的永磁铁。
优选的，所述控制组件包括与所述电极板相连、用以控制污水水位的水位控制组件，以及设于所述动力装置以及所述制氢装之间、用以控制污水净化过程的控制器。
优选的，所述水位控制组件包括静触点、动触点、水位杆、支撑点以及浮球;
所述静触点通过水位杆与浮球连接;所述静触点与所述动触点接触且位置相对，并通过导线依次连接所述制氢装置以及所述控制器;所述控制器另一端连接所述水位杆;所述支撑点设于所述动触点以及所述浮球间，以便使所述水位杆绕所述支撑点转动。
优选的，所述控制组件还包括与所述控制器以及所述动触点连接、用以控制制氢过程的制氢电路。
优选的，所述制氢装置左右两侧设有对称的漂浮板，以便使所述制氢装置浮于污水水面。
优选的，所述电解装置具体为电极板。
优选的，所述制氢装置内部设有用以储存氢气的储氢装置。
优选的，所述动力装置还包括通过导线与所述电极板相连、用以存储经所述光伏板转换的电能的蓄电池。
优选的，所述储氢装置上部设有用以密封氢气的密封板。
本发明提供的一种漂浮式磁力光伏污水制氢装置，包括动力装置、制氢装置以及控制装置。动力装置可将太阳能转换成电能为制氢装置电解污水制氢提供动力。所述动力装置设有磁力光伏能组件，可接收太阳能，并根据光照强度和光照角度变化而转动，使光线大体始终垂直照射至磁力光伏能组件表面，以便使接收到的太阳能最大化;所述制氢装置设有电解装置，可对污水进行电解得到氧气和氢气等环保气体，使得污水处理过程清洁化;所述控制装置设有与所述动力装置相连、用以控制所述磁力光伏能板中电源强度大，以及与所述制氢装置相连、用以控制所述制氢装置启停的控制组件。具体来说，所述动力装置在控制装置的控制作用下调节磁力光伏能组件，使其随光照角度以及光照强度而转动，使得光线大体始终垂直照射到磁力光伏能组件上，磁力光伏能组件的将自然界的太阳能转换成电能，为制氢装置提供动力;制氢装置在电能驱动下，将污水进行电解得到氢气和氧气，氧气排放至空气中，增加了空气中的氧含量，氢气为绿色环保能源，实现了污水处理的清洁化和水能的可持续化利用。另外，制氢装置可浮于污水水面，无需支撑装置的支撑固定因而结构简单、装卸方便。此外，由于与动力装置相连还设有控制组件，可根据磁力光伏能组件中电流强度大小对动力装置以及制氢装置的启停进行控制，从而实现污水处理过程的自动化控制。
总之，本发明所提供的漂浮式磁力光伏污水制氢装置可显著提高光能利用率以及污水的处理效率、节能环保，且装拆方便。