專利名稱：太陽(yáng)能制氫熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型、太陽(yáng)能制氫熱水器屬于能源領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能的利用無(wú)疑是極其重要的。迄今為止，主要應(yīng)用的是太陽(yáng)能電池發(fā)電和太陽(yáng)能熱水器熱水。太陽(yáng)能電池的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。不足是太陽(yáng)能利用率低，價(jià)格較高。太陽(yáng)能熱水器的優(yōu)點(diǎn)是，價(jià)格低廉，太陽(yáng)能利用率較高。但當(dāng)不需要熱水時(shí)，太陽(yáng)能就不能被利用。鑒于這些不足，研究開發(fā)太陽(yáng)能新的利用形式還是很必要的。 美國(guó)科學(xué)家利用催化劑，使得甲醇和水反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣，效率可達(dá)95%。這是利用太陽(yáng)能的一個(gè)很好方式。但迄今未能推廣。另ー方面，甲醇也是一種很好的燃料。用ー種燃料產(chǎn)生另ー種燃料，其成本很難降下來(lái)。因此，開發(fā)利用太陽(yáng)能的新方式仍是很必要的。本發(fā)明的目的是，利用價(jià)廉易得的材料構(gòu)造ー個(gè)裝置，既能產(chǎn)生氫氣，也能加熱7K，大幅提聞太陽(yáng)能的利用率。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出三種太陽(yáng)能制氫熱水器設(shè)計(jì)方案。其主要差別在干，吸收太陽(yáng)能的介質(zhì)不同。分別為堿性水溶液，酸性水溶液，及可溶解于水的金屬鹽水溶液。共同之處在于，這些溶液中都可以含有多種溶解于或懸浮于其中的吸收太陽(yáng)能的物質(zhì)，如碳與堿、酸或金屬鹽的反應(yīng)產(chǎn)物或懸浮的碳黑微粒；與直流電源負(fù)極相連的負(fù)極板有黒色導(dǎo)電涂層；都是通過(guò)直流低壓電解方式產(chǎn)生氫氣；三種太陽(yáng)能制氫熱水器在產(chǎn)生氫氣、氧氣和熱水的整個(gè)過(guò)程中消耗的只是水、少量電能及太陽(yáng)能。負(fù)極板上的黒色導(dǎo)電涂層應(yīng)有極大的光吸收系數(shù)，而且耐強(qiáng)堿、強(qiáng)酸或金屬鹽的腐蝕。現(xiàn)在太陽(yáng)能熱水器用的太陽(yáng)能吸收涂層已很成熟，有許多種。例如，黑鉻、黑鎳或漸變鋁-氮-鋁涂層。因此可以按如下方式制作黑色導(dǎo)電涂層用當(dāng)前已成熟的技術(shù)制作平板太陽(yáng)能吸收涂層，在此涂層上附加ー層透明、耐腐蝕的導(dǎo)電膜，或涂敷碳黑薄膜，或粘附碳纖維。當(dāng)然，最好的方式是改造現(xiàn)有太陽(yáng)能吸收涂層，使其導(dǎo)電且耐腐蝕。可溶于水的堿有多種，如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇；可溶于水的酸也有多種，例如鹽酸、硫酸、硝酸；可溶于水的鹽有許多種。如氯鹽(不包括氯化銀)，硝酸鹽，硫酸鹽(不包括硫酸鋇、硫酸鈣、硫酸銀)，鉀鹽和鈉鹽。這些是可用的。一種太陽(yáng)能制氫熱水器，其特征是，這種太陽(yáng)能制氫熱水器由盛裝堿性、酸性或金屬鹽水溶液的溶液箱，熱水箱，冷水箱，A、B導(dǎo)氣管，保溫層，直流電源、儲(chǔ)氫氣罐及儲(chǔ)氧氣罐構(gòu)成，溶液箱和熱水箱有共用的壁板，稱之為中板，在溶液箱ー側(cè)的中板表面有黑色導(dǎo)電涂層并連接電源負(fù)極，在熱水箱ー側(cè)的中板表面上有絕緣膜層，在溶液箱和熱水箱的頂上安裝有冷水箱，在冷水箱里面安裝有A、B導(dǎo)氣管。上述太陽(yáng)能制氫熱水器，其特征是，吸收太陽(yáng)能的物質(zhì)是堿性水溶液、酸性水溶液、金屬鹽水溶液這三種水溶液之中的任ー種，和中板上的黑色導(dǎo)電涂層。上述太陽(yáng)能制氫熱水器，中板表面上的黑色導(dǎo)電涂層的特征是，在現(xiàn)在已有太陽(yáng)能吸收涂層表面上附加ー層透明導(dǎo)電薄膜，或碳黑薄膜，或粘附碳纖維。在上述三種溶液中，可根據(jù)需要溶解多種吸收太陽(yáng)能的物質(zhì)或懸浮多種吸收太陽(yáng)能的微粒，以便更多地吸收光能。例如，前述太陽(yáng)能制氫熱水器，其溶液的特征是，在堿性水溶液中溶解有碳與堿的化合物，在酸性水溶液中溶解有碳與酸的化合物，在金屬鹽水溶液中溶解有碳與金屬鹽的化合物，在這三種溶液中，都懸浮有碳的納米級(jí)微粒。堿溶液的濃度可以是飽和濃度。而酸性水溶液和金屬鹽水溶液不必取飽和濃度。前述太陽(yáng)能制氫熱水器，其溶液箱的特征在于，溶液箱由前板、中板、頂板、底板及兩個(gè)側(cè)面板構(gòu)成，前板是透明的真空玻璃絕熱板，接觸水溶液的前板表面連接直流電源的正極，在前板和中板上方的中間有隔氣板，前板上方是B導(dǎo)氣管的進(jìn)氣ロ，中板上方是A導(dǎo)氣管的進(jìn)氣ロ。制作真空絕熱板玻璃是由透光率盡可能高的玻璃制作。這些玻璃還必須耐強(qiáng)堿、強(qiáng)酸的腐蝕。存在這樣的玻璃，例如，有硅酸鈣(CaSiO3)保護(hù)膜、表面光滑的玻璃有此功能。正、負(fù)極板直接接觸堿、酸或鹽的水溶液。因此，當(dāng)用堿性或金屬鹽水溶液時(shí)，正、負(fù)極板接觸溶液的表面必須耐強(qiáng)堿或金屬鹽的腐蝕。當(dāng)用酸性水溶液時(shí)，正、負(fù)極板接觸酸溶液的表面必須耐強(qiáng)酸腐蝕。正極板(前板)可用耐強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、或金屬鹽腐蝕的、并聯(lián)的、透明導(dǎo)電膜條或碳纖維條制作。隔氣板的作用是使從正極、負(fù)極(即，前板、中板)上方逸出的氣體分隔開。隔板由耐腐蝕的薄板制作，例如，可用聚四氟こ烯的塑料薄板制作。前述太陽(yáng)能制氫熱水器，其熱水箱的特征在于，熱水箱由中板、后板、上板、下板及兩個(gè)側(cè)板構(gòu)成，在上板安裝有連接冷水箱的進(jìn)水管、進(jìn)水閥門和壓カ閥，在下板安裝有放水管和放水閥門。由于溶液箱吸收太陽(yáng)能，溶液箱溫度增高。由于中板是溶液箱和熱水箱共用的壁板，溶液箱中的熱量就通過(guò)中板傳給熱水箱中的水，即，中板是熱水箱的加熱板。前述太陽(yáng)能制氫熱水器，其冷水箱的特征在于，在冷水箱的上面有進(jìn)水管和進(jìn)水閥門，在冷水箱里安裝有A、B導(dǎo)氣管，在冷水箱的下面有放水管，這個(gè)放水管就是熱水箱的進(jìn)水管。由于熱水的使用，熱水箱中的水將減少。當(dāng)熱水箱需要補(bǔ)水時(shí)，將熱水箱上的進(jìn)水閥門及冷水箱上面的進(jìn)水閥門打開，自來(lái)水經(jīng)過(guò)冷水箱上面的進(jìn)水管、冷水箱和熱水箱上的閥門進(jìn)入熱水箱。當(dāng)只需要熱水時(shí)，直流電源斷開，太陽(yáng)能主要轉(zhuǎn)化為熱能；當(dāng)陽(yáng)光充足或希望同時(shí)加熱水和制造氫氣時(shí)，直流電源連通，太陽(yáng)能將部分轉(zhuǎn)化為氫氣，部分轉(zhuǎn)化為水的熱能。當(dāng)不需要熱水時(shí)，為了提高水溶液的溫度，產(chǎn)生更多氫氣，可將熱水箱中的水放掉。這樣，太陽(yáng)能主要轉(zhuǎn)化為氫氣儲(chǔ)存起來(lái)。直流電源的電壓，根據(jù)前、后板的距離(也是正負(fù)極的距離)確定。正負(fù)極之間每厘米上的電壓差應(yīng)大于或接近于0. 5V。前述太陽(yáng)能制氫熱水器，其A導(dǎo)氣管的特征在干，A導(dǎo)氣管有U形部分，在A導(dǎo)氣管的U形部分的底部有堵塞了導(dǎo)氣管的水，稱為水塞，A導(dǎo)氣管的進(jìn)氣ロ在中板的上方，A導(dǎo)氣管連通儲(chǔ)氫氣罐，在A導(dǎo)氣管的水塞和儲(chǔ)氫氣罐之間有氣體干燥劑。由于中板連接電源負(fù)極，從中板上方逸出、進(jìn)入到A導(dǎo)氣管的是氫氣和水蒸氣。氫氣和水蒸氣的熱量傳給A導(dǎo)氣管外面的冷水。水蒸氣被水塞阻留，而氫氣可通過(guò)水塞進(jìn)入氫氣罐。有少量的水蒸汽會(huì)通過(guò)水塞。這些水蒸汽被氣體干燥劑吸收?？稍O(shè)計(jì)ー個(gè)裝置，根據(jù)氣體干燥劑的濕度自動(dòng)更換氣體干燥劑。由于逸出水蒸氣被水塞阻留，A導(dǎo)氣管水塞的水量増加，這些水自動(dòng)流回到溶液箱中。、[0025]前述太陽(yáng)能制氫熱水器，其B導(dǎo)氣管的特征在干，B導(dǎo)氣管有U形部分，在B導(dǎo)氣管的U形部分的底部有水塞，B導(dǎo)氣管的進(jìn)氣ロ在前板的上方，B導(dǎo)氣管連通儲(chǔ)氧氣罐，在B導(dǎo)氣管的水塞和儲(chǔ)氧氣罐之間有自動(dòng)噴水管。前述太陽(yáng)能制氫熱水器，當(dāng)溶液是酸性水溶液或金屬鹽水溶液時(shí)，其特征是，在正極將有相應(yīng)于酸根的氣體逸出，這些相應(yīng)于酸根的氣體進(jìn)入B導(dǎo)氣管，溶解于B導(dǎo)氣管的水中，然后輸送回溶液箱之中。由于前板連接正極，從前板上方逸出、進(jìn)入B導(dǎo)氣管的是氧氣、作為酸根(如氯離子)的氣體(如氯氣)和水蒸氣。氧氣從B導(dǎo)氣管的出口進(jìn)入到儲(chǔ)氧氣罐中；由于氣體被B導(dǎo)氣管外面的冷水冷卻，酸根氣體容易重新溶解在作為水塞的水中。水蒸氣也被水塞阻 留。由于氫氣、酸根氣體、氧氣及水蒸氣的逸出，溶液箱中的水量減少。因此必須補(bǔ)水。在B導(dǎo)氣管的出口處的自動(dòng)噴水管可根據(jù)溶液箱中底部的壓強(qiáng)或液面的高度自動(dòng)、及時(shí)地向溶液箱補(bǔ)水。為了捕獲少量通過(guò)水塞的酸根氣體，自動(dòng)噴水管向B導(dǎo)氣管里面噴水。由于自動(dòng)噴水管補(bǔ)水及逸出水蒸氣被水塞阻留，B導(dǎo)氣管水塞的水量増加，這些水自動(dòng)流回溶液箱中。這樣，酸根氣體也隨著重新回到溶液箱中，使得溶液箱酸根總量不變。前述太陽(yáng)能制氫熱水器，其保溫層的特征在于，除了儲(chǔ)氫氣罐和儲(chǔ)氧氣罐之外，太陽(yáng)能制氫熱水器的其余部分都封閉在保溫層之內(nèi)，保溫層由真空玻璃絕熱板和不透明的真空絕熱板構(gòu)成，各個(gè)真空絕熱板及真空玻璃絕熱板相互密閉連接無(wú)縫隙。保溫層使得從真空玻璃絕熱板進(jìn)入的太陽(yáng)能只進(jìn)不出，極少逸失。熱水箱上面的壓カ閥的作用是，當(dāng)熱水箱內(nèi)氣體壓カ達(dá)到一定值時(shí)，自動(dòng)開啟放氣，保證安全。這種這種太陽(yáng)能制氫熱水器的制氫機(jī)理簡(jiǎn)述如下堿性水溶液、酸性水溶液及可溶于水的金屬鹽水溶液都是導(dǎo)體，能夠吸收電磁波，特別是低頻電磁波。由于水溶液中離子的作用，這三種溶液比水更容易吸收光能。堿、酸及金屬鹽水溶液能夠溶解多種物質(zhì)，這些溶解或懸浮在水中的物質(zhì)能夠吸收不同波段電磁波，增強(qiáng)溶液對(duì)光能的吸收。例如，碳微粒就能夠懸浮在堿性水溶液中，并將堿性水溶液變?yōu)楹诤稚?。即使如此，仍有某些頻率的光能夠穿過(guò)堿性、酸性或金屬鹽水溶液而到達(dá)后板。因此有必要在后板上涂覆ー層黑色導(dǎo)電涂層，以便盡最大可能吸收光能。這樣的黑色涂層有許多種，可利用現(xiàn)有技術(shù)制作黒色涂層，再附加導(dǎo)電耐腐蝕膜層。溶液中每種分子都可能由于分子、原子、離子之間的作用，吸收一定能量的光子而離解為正、負(fù)離子。這不同于單純的電場(chǎng)作用導(dǎo)致的離解。由于離子出現(xiàn)，溶液電阻降低。吸收光能越多，溶液電阻越小。即使很低的電壓(例如，正負(fù)極之間Icm的電壓差大于或接近于0. 5V)，水分子也能夠被離解而在負(fù)極放出氫氣。這樣，消耗同樣電能吋，吸收光能越多，產(chǎn)生的氫氣就會(huì)越多。結(jié)果，產(chǎn)生的氫能將大于用于產(chǎn)生氫氣所消耗的電能，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為了氫能。在電解產(chǎn)生氫氣過(guò)程中，由于溶液中的金屬離子或原子不能揮發(fā)，堿性水溶液的溶質(zhì)可認(rèn)為沒(méi)有消耗，消耗的只是水。不同于堿性水溶液，酸性水溶液中的氫離子，在電解產(chǎn)生氫氣過(guò)程中大量消耗，化為氫氣而逸出。與此同時(shí)，酸根，例如氯離子，也在正極化為氣體而逸出?？梢?jiàn)，為了使得制氫過(guò)程穩(wěn)定地持續(xù)下去，必須將這些在正極逸出的氣體重新冷卻，輸送回原來(lái)的酸性溶液、溶解后重新變?yōu)樗岣趴梢?。由于溶液?duì)光能的吸收，這是完全可以實(shí)現(xiàn)的。例如電解鹽酸水溶液時(shí)，將在負(fù)極放出氫氣、在正極放出和氯氣。氯氣被收集、冷卻、重新輸送回鹽酸水溶液時(shí)，將產(chǎn)生鹽酸和次氯酸。次氯酸在吸收光能或熱能后，分解為鹽酸和氧。這樣，氯及相應(yīng)的鹽酸在制氫過(guò)程中就沒(méi)有損失。如此，制氫過(guò)程就能夠穩(wěn)定地進(jìn)行下去。由于酸性水溶液的電阻隨鹽酸濃度的増加而變小，產(chǎn)生的氫能就能夠大于用于產(chǎn)生氫氣所消耗的電能。這樣，太陽(yáng)能就轉(zhuǎn)化為了氫能。電解金屬鹽水溶液的制氫過(guò)程與電解酸性水溶液的制氫過(guò)程相似。電解過(guò)程中，由于金屬離子或原于的作用及光能的吸收，水分子離解，并在負(fù)極放出氫氣。與此同時(shí)，將有相應(yīng)于酸根的氣體(例如氯氣)逸出。與酸性水溶液的情況相同，將相應(yīng)于酸根的氣體(如氯氣)冷卻后再輸送回到金屬鹽水溶液后，在光作用下，又重新產(chǎn)生原來(lái)酸根。從而，制 氫過(guò)程就能夠穩(wěn)定地進(jìn)行下去。由于金屬鹽水溶液的電阻隨濃度的増加而變小，產(chǎn)生的氫能就能夠大于消耗的電能。由以上所述可見(jiàn)，在三種情況下，在產(chǎn)生氫氣和熱量過(guò)程中，消耗的只是水、少量電能和太陽(yáng)能。從結(jié)果上看，這個(gè)過(guò)程就是將水電離為氫和氧。但這個(gè)過(guò)程與用電直接電解水是完全不同的。水分子可以僅由于離子和光的的作用，而不是由于電場(chǎng)的作用，離解為氫離子和氫氧根。氫原子也可以被活潑金屬原子從水分子中置換出來(lái)。這種太陽(yáng)能制氫、熱水器工作過(guò)程是太陽(yáng)光穿過(guò)透明的真空玻璃絕熱板后，被水溶液和黑色導(dǎo)電涂層所吸收。當(dāng)直流電壓加到前板與中板板吋，由于水溶液對(duì)光的吸收，離子或原子及電場(chǎng)的作用，水分子離解，放出氫氣。氫氣通過(guò)A導(dǎo)氣管流到儲(chǔ)氫氣罐。氧氣經(jīng)過(guò)B導(dǎo)氣管進(jìn)入儲(chǔ)氧氣罐。酸根氣體進(jìn)入B導(dǎo)氣管并溶解后，又流回溶液箱。由于水溶液和黑色導(dǎo)電涂層吸收光能，溶液和中板板溫度升高，從而加熱了熱水箱中的水。


圖I是太陽(yáng)能制氫熱水器導(dǎo)氣管與溶液箱連通處的側(cè)面縱向剖面圖。圖中，I是溶液箱及堿性、酸性或金屬鹽的水溶液；2是熱水箱及水；3是連接電源正極的前板，即真空玻璃絕熱板；4是連接電源負(fù)極的中板；5是后板與不透明的真空絕熱板；6是冷水箱及冷水是B導(dǎo)氣管；8是A導(dǎo)氣管；9是熱水箱放水閥；10是熱水箱的進(jìn)水閥門；11是熱水箱的壓カ閥；12是將從正極與負(fù)極逸出的氣體分隔開的隔板；13是儲(chǔ)氫氣罐；14是儲(chǔ)氧氣罐。圖2是太陽(yáng)能制氫熱水器正面A導(dǎo)氣管處的縱向剖面圖。圖中，I是溶液箱及堿性、酸性或金屬鹽的水溶液；6是冷水箱及冷水；8是A導(dǎo)氣管；13是儲(chǔ)氫氣罐；14是儲(chǔ)氧氣罐；15是不透明的真空絕熱板；16是冷水箱的進(jìn)水管閥門；17是A導(dǎo)氣管的水塞；18是氣體干燥劑。圖3是太陽(yáng)能制氫熱水器正面、B導(dǎo)氣管處的縱向剖面圖。圖中，I是溶液箱及堿性、酸性或金屬鹽的水溶液；6是冷水箱及冷水；7是B導(dǎo)氣管；13是儲(chǔ)氫氣罐；14是儲(chǔ)氧氣罐；15是不透明的真空絕熱板；19是B導(dǎo)氣管的水塞；20是自動(dòng)控制噴水管與閥門。圖4是實(shí)施例I的前板透明導(dǎo)電膜條正面示意圖。圖中，3是連接電源正極的前板(真空玻璃絕熱板)；21是透明導(dǎo)電膜條。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I : (I)取ー塊I. 2 X I. 5m2、厚I. 2cm的真空玻璃絕熱板作為前板3。這塊真空玻璃的外表面有硅酸鈣保護(hù)膜，表面光滑，耐酸、堿腐蝕。如圖4所示，在真空玻璃絕熱板的ー個(gè)表面上，鍍上透明導(dǎo)電薄膜21。其中的橫條距上邊30cm，相鄰豎條相距3cmm，每個(gè)導(dǎo)電膜條寬lcm、長(zhǎng)90cmm。導(dǎo)電薄膜需耐酸堿腐蝕，可用TCO導(dǎo)電膜。這些并聯(lián)的導(dǎo)電膜與電源正極相連。(2)取ー塊I. 2X I. 5m2、厚I 2mm，按現(xiàn)有技術(shù)鍍上黑鉻涂層，在黑鉻涂層上涂敷碳黑薄膜，另ー個(gè)表面涂上絕緣、防腐膜，然后連接電源負(fù)極，作為中板4。(3) A、B導(dǎo)氣管8與7可彎曲，外徑2cm，管壁厚度I 2mm?？捎镁鬯姆诚┕堋?4)溶液箱I的四個(gè)壁都用內(nèi)表面能夠涂敷聚四氟こ烯薄膜的塑料制作，厚lcm。(5)除了中板4外，熱水箱2的其余壁板及冷水箱6的壁板都用厚lcm、無(wú)毒、耐腐蝕的塑料(如聚こ烯)制作。(6)前板3與中板4相距4cm，前板3有導(dǎo)電膜的一面與中板4涂敷碳黑的一面相對(duì)。溶液箱高90cmm,長(zhǎng)150cm。中板4與后板5相距8cm,熱水箱2高90cm,長(zhǎng)150cm。冷水箱6長(zhǎng)10cm，寬8cm，高30cm。每?jī)砂逯g都要密閉無(wú)縫隙地焊接或粘接好。 (7)溶液箱I中的隔板12長(zhǎng)度與溶液箱I長(zhǎng)度相同，即150cm，寬度10 15cmm，厚0. 3 1mm。用聚四氟こ烯塑料制作。(8)壓カ閥11直徑lcm。當(dāng)熱水箱2上部壓強(qiáng)達(dá)到I. 2大氣壓吋，壓カ閥11開啟方文氣。(9)有ー個(gè)自動(dòng)控制裝置(未畫出)，能夠由溶液箱底部液體壓強(qiáng)或液面高度控制B導(dǎo)氣管上自動(dòng)噴水閥門20的開關(guān)。(10)儲(chǔ)氫氣罐13、儲(chǔ)氧氣罐14、熱水箱放水閥10、熱水箱進(jìn)水閥門11及冷水箱的進(jìn)水管閥門16都用市場(chǎng)通用件即可。將上述給定規(guī)格的各部件按圖1-4連接好，安裝在設(shè)計(jì)好的、用鋼材制做的ー個(gè)支架上。然后，在溶液箱中充入148X88X4cm3的飽和氫氧化鉀水溶液，將適量的(無(wú)沉淀)納米級(jí)的碳黑撒入氫氧化鉀水溶液中。將冷水箱及熱水箱充滿水，接通電源，在陽(yáng)光足夠長(zhǎng)時(shí)間照射后，就會(huì)有熱水和氫氣產(chǎn)生。實(shí)施例2 :代替氫氧化鉀，用鹽酸水溶液(非飽和)充入水溶液箱，也可以產(chǎn)生氫氣和熱量。實(shí)施例3:代替氫氧化鉀，用氯化鈉水溶液(非飽和)充入水溶液箱，也可以產(chǎn)生
氫氣和熱量。這種太陽(yáng)能制氫熱水器所消耗的是水、少量電能和太陽(yáng)能，既能產(chǎn)生氫氣，又能加熱水，提高了太陽(yáng)能的利用率。由于這種太陽(yáng)能制氫熱水器所需電壓很低，耗電少，因此，如果與太陽(yáng)能電池聯(lián)合應(yīng)用，則不必外加電源。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能制氫熱水器，其特征是，這種太陽(yáng)能制氫熱水器由盛裝堿性、酸性或金屬鹽水溶液的溶液箱，熱水箱，冷水箱，A、B導(dǎo)氣管，保溫層，直流電源、儲(chǔ)氫氣罐及儲(chǔ)氧氣罐構(gòu)成，溶液箱和熱水箱有共用的壁板，稱之為中板，在溶液箱ー側(cè)的中板表面有黑色導(dǎo)電涂層并連接電源負(fù)極，在熱水箱ー側(cè)的中板表面上有絕緣膜層，在溶液箱和熱水箱的頂上安裝有冷水箱，在冷水箱里面安裝有A、B導(dǎo)氣管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能制氫熱水器，其特征在于，吸收太陽(yáng)能的物質(zhì)是堿性水溶液、酸性水溶液、金屬鹽水溶液這三種水溶液之中的任ー種，和中板上的黑色導(dǎo)電涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能制氫熱水器，其特征在于，在中板已有的太陽(yáng)能吸收涂層表面上附加ー層透明導(dǎo)電薄膜，或碳黑薄膜，或粘附碳纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能制氫熱水器，其特征在于，溶液箱由前板、中板、頂板、底板及兩個(gè)側(cè)面板構(gòu)成，前板是透明的真空玻璃絕熱板，接觸水溶液的前板表面連接直流電源的正極，在前板和中板上方的中間有隔氣板，前板上方是B導(dǎo)氣管的進(jìn)氣ロ，中板上方是A導(dǎo)氣管的進(jìn)氣ロ。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能制氫熱水器，其特征在于，熱水箱由中板、后板、上板、下板及兩個(gè)側(cè)板構(gòu)成，在上板安裝有連接冷水箱的進(jìn)水管、進(jìn)水閥門和壓カ閥，在下板安裝有放水管和放水閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能制氫熱水器，其特征在于，在冷水箱的上面有進(jìn)水管和進(jìn)水閥門，在冷水箱里安裝有A、B導(dǎo)氣管，在冷水箱的下面有放水管，這個(gè)放水管就是熱水箱的進(jìn)水管。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能制氫熱水器，其特征在干，A導(dǎo)氣管有U形部分，在A導(dǎo)氣管的U形部分的底部有堵塞了導(dǎo)氣管的水，稱為水塞，A導(dǎo)氣管的進(jìn)氣ロ在中板的上方，A導(dǎo)氣管連通儲(chǔ)氫氣罐，在A導(dǎo)氣管的水塞和氫氣罐之間有氣體干燥劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能制氫熱水器，其特征在干，B導(dǎo)氣管有U形部分，在B導(dǎo)氣管的U形部分的底部有水塞，B導(dǎo)氣管的進(jìn)氣ロ在前板的上方，B導(dǎo)氣管連通儲(chǔ)氧氣罐，在B導(dǎo)氣管的水塞和儲(chǔ)氧氣罐之間有自動(dòng)噴水管。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能制氫熱水器，其特征在于，除了儲(chǔ)氫氣罐和儲(chǔ)氧氣罐之外，太陽(yáng)能制氫熱水器的其余部分都封閉在保溫層之內(nèi)，保溫層由真空玻璃絕熱板和不透明的真空絕熱板構(gòu)成，各個(gè)真空絕熱板及真空玻璃絕熱板相互密閉連接無(wú)縫隙。
專利摘要一種太陽(yáng)能制氫熱水器，屬能源領(lǐng)域。其特征是，吸收太陽(yáng)能的物質(zhì)是堿性水溶液、酸性水溶液、金屬鹽水溶液這三種水溶液之中的任一種，和黑色導(dǎo)電涂層。黑色導(dǎo)電涂層的特征是，在現(xiàn)在已有太陽(yáng)能吸收涂層表面上附加一層透明導(dǎo)電薄膜，或碳黑薄膜，或粘附碳纖維。當(dāng)所用溶液是酸性水溶液或金屬鹽水溶液時(shí)，其特征是，在電源正極將有相應(yīng)于酸根的氣體逸出，這些相應(yīng)于酸根氣體進(jìn)入到導(dǎo)氣管，溶解于導(dǎo)氣管的水中，然后輸送回原溶液箱之中。這種太陽(yáng)能制氫熱水器所消耗的是水、少量電能和太陽(yáng)能，既能產(chǎn)生氫氣，又能加熱水，提高了太陽(yáng)能的利用率。這種太陽(yáng)能制氫熱水器所需電壓很低，耗電少，與太陽(yáng)能電池聯(lián)合，則不必外加電源。
文檔編號(hào)F24J2/05GK202390197SQ201120344649
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者陳紫微 申請(qǐng)人:陳世浩