CN101971733A - 一种将太阳氢新能源作为动力装置的收割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将太阳氢新能源作为动力装置的收割机，属于新能源应用技术领域。太阳光照射太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入电解水制氢装置产生氢气，氢气通过输氢管道输入氢燃料容器制造车间，将制造出的氢燃料容器安装在“太阳氢燃料电池收割机”内部的预留位置上，从氢燃料容器里输出的氢燃料通过氢燃料输送管输入氢燃料电池，在氢燃料电池内通过电化学反应高效释放出电能，电流进入电动机，将电能转换成机械能，机械能由动力输出轴传输到机械传动装置，接着驱动偏心拨禾轮、谷类作物传送装置、纹杆滚筒、谷粒输送装置、键式逐稿器等各部件的运转。“太阳氢燃料电池收割机”对成熟的谷类作物及时进行质量好的收获、脱粒作业。

Description

一种将太阳氢新能源作为动力装置的收割机

技术领域

本发明涉及一种将太阳氢新能源作为动力装置的收割机，属于新能源应用技术领域。

背景技术

中国气象局矫海燕副局长分析2010年气象趋势：天气气候极端异常，气象灾害特别频繁，受灾面积广大，造成人员伤亡和经济损失大。华南、江南地区连遭14轮暴雨袭击；7月，北方地区连遭5轮暴雨袭击，渭河、辽河、第二松花江出现严重汛情；北方多地高温突破历史极值，南方多地高温持续超历史同期。造成天气气候异常的直接原因是大气环流的异常，与全球气候变暖有关。大家知道，大气中二氧化碳浓度超限，是造成全球气候变暖的主要原因。

2010年8月17日，工信部节能综合司周长益司长在‘中国低碳企业发展论坛’上指出：从去年第三季度开始，高耗能行业快速增长，部分落后产能死灰复燃，特别是今年一季度全国单位GDP能耗同比上升3.2％，节能减排形势十分严峻。工信部将采取措施，加快淘汰落后产能，公布节能产品推荐目录和高耗能产品淘汰目录。传统产业面临碳技术改造‘大考’。

农机行业面对节能减排‘大考’。2009年，中国农业用燃油3575万吨，占当年汽油和柴油消耗总量的30％左右。其中，农业运输和农田作业用燃油占全部农业燃油消耗的比例超过70％。2009中国谷物联合收割机新增保有量突破14万台，总量达到50万台。50万台收割机进行收割作业、每年约消耗柴油500万吨、汽油70万吨。目前，绝大部分的收割机都是技术落后的高油耗、高排放产品。高油耗抬高了粮食生产成本、增加了农民的经济负担；高排放排出大量二氧化碳，加剧了温室效应和气候变化，引发出多种自然灾害。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种将太阳氢新能源作为动力装置的收割机。

氢气是替代石油的最终燃料，氢来源于水，氢能源使用后的生成物还是水，氢可以多次循环使用，比使用柴油或汽油清洁许多，使用氢能的过程中不排放二氧化碳，唯一的排放物是水，氢燃料电池收割机零排放，最环保。氢燃料电池收割机的效率为28％以上，而使用柴油、汽油的收割机的效率只有14％，所以说氢燃料电池收割机是高效率的农业机械。本项专利的发明人缪同春过去在安装旧式柴油机的收割机上工作，由于旧式柴油机发出的噪音相当高，站在机上的人向站在机下农田里的人喊话，相互听不清楚。本发明在收割机上首次采用氢燃料电池发动机，发出的噪音十分低，维护了农村环境的安静。

国家能源专家咨询委员会主任、国务院参事徐锭明说：‘我国应加快实现两个转变，一是从高碳能源资源走向低碳能源资源，二是从高碳能源技术走向低碳能源技术，在‘转变’中应防止从资源缺失走向技术缺失。’他指出：‘在未来不是资源决定能源，而是科技决定能源，创造未来能源。’本项专利发明人缪同春的家乡江苏省的地下有一定的煤炭和石油的储藏量，煤炭产地主要在徐州，苏南的宜兴等地有小型煤矿。石油产地主要在扬州，年产一百多万吨原油，缪同春曾经在江苏油田工作过七年，是中国能源研究会会员，后来又当选中国农业机械学会能源动力学会理事。2005年开始，缪同春到无锡尚德太阳能电力有限公司去学习太阳能发电，认识到科技和人才能创造未来能源。无锡尚德太阳能电力有限公司董事长施正荣博士曾留学澳大利亚新南威尔士大学，师从诺贝尔奖金获得者马丁·格林教授学习太阳能发电知识，回国后在无锡科技园二楼租房创业，缪同春在同一栋楼的四楼租房创业；由于太阳能电池的发电过程符合环保、减排要求，施正荣出口太阳能电池板到德国、西班牙等国家，已赚了二百亿元人民币。江苏省十分重视科技、重视人才，支持施正荣创业成功，支持光伏产业大发展，江苏省的光伏工业产值已超过700亿元，位居全国第一。老百姓说：‘世界光伏看中国，中国光伏看江苏，江苏光伏看无锡。’国家知识产权局知识产权研究中心主任助理魏衍亮博士已在‘中国知识产权报’上发表题目为：‘太阳能发电专利技术发展趋势’的文章，该文中‘中国的情况’一节、首先提到缪同春的光伏专利，请上网查阅该文。缪同春申请的利用江苏沿海一千万亩盐碱滩涂土地资源建造大型太阳能光伏发电站的专利：‘沿海滩涂上方建高架桥式太阳能电站的独立发电装置’已获得授权。2010年5月，缪同春建议故乡南通市在沿海滩涂上建造太阳能电站，中共南通市委罗一民书记、南通市人民政府丁大卫市长都作出亲笔批示，给予支持。‘太阳氢’是由太阳能电池发电和氢燃料电池发电组成一体的新能源系统。太阳光作为一次能源、照射太阳能电池产生电流的过程中不排放二氧化碳，用太阳能发电产生的电流电解水产生二次能源—氢气，氢作为燃料在氢燃料电池中通过电化学反应产生电能的过程中，同样不排放二氧化碳，所以‘太阳氢’新能源是十分清洁的、转化效率比较高的能源系统，开发和应用‘太阳氢’有利于保护地球上的生态环境，应对气候变化，减少自然灾害。江苏省已有光伏工业基础，有光伏科技人才，有能力大规模开发太阳能发电，从而提供大量的太阳能光伏电力用于电解水产生大量的氢气。

江苏省的水资源丰富，东临黄海、长江和淮河横贯东西、苏南有太湖、苏北有洪泽湖。水资源中含有大量待开发的清洁能源—氢能。江苏全省的先进制造业发达，对清洁能源需求量大，江苏省人才济济，专利申请量稳居全国第一，所以缪同春认定江苏省是实践‘太阳氢’的好地方，已写信向清华大学核能与新能源技术研究院研究‘太阳氢’的有关教授提出了建议，希望通过产学研三方的通力合作，加快‘太阳氢’新能源的应用，早日将江苏省建成大规模采用‘太阳氢’新能源的清洁能源领军省。逐步淘汰江苏省现有的使用柴油机的收割机，逐步推广采用清洁能源的“太阳氢燃料电池收割机”。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

太阳光照射安装在支撑架2上的太阳能电池1产生电流，电流通过导电线3输入电解水制氢效率达到70-90％的电解水制氢装置4中产生氢气，氢气通过输氢管道5输入氢燃料容器制造车间6，将氢气制造成合格的氢燃料储存进一只又一只氢燃料容器7的内部；接着将储足氢燃料的氢燃料容器7运入“太阳氢燃料电池收割机”8内并安装在预留位置上，从氢燃料容器7输出的氢燃料通过氢燃料输送管9输入氢燃料电池10，氢燃料在氢燃料电池10内通过电化学反应直接将氢燃料的化学能高效地转化成电能，并排出水，氢燃料电池10其实是氢发电装置，在发电过程中不产生二氧化碳；发出的电流通过导电线11输入电动机12，在电动机12内将电能转换成机械能，由电动机12的动力输出轴13将机械能传入机械传动装置14，接着驱动收割台16上方的偏心拨禾轮17拨起成熟的谷类作物植株，谷类作物植株被拨起后，由谷类作物传送装置18输送到安装在太阳氢燃料电池收割机的外壳23内部的纹杆滚筒20进行旋转脱落谷粒，脱下的谷粒由谷粒输送装置21输入粮仓22暂时储存；脱完粒后的农作物秸秆由键式逐稿器24从“太阳氢燃料电池收割机”8的尾部逐出到农田里；轮式拖拉机的驾驶员坐在驾驶室19内进行操纵，需要的动力由氢燃料电池10提供电能，电流通过导电线11、电动机12、动力输出轴13、机械传动装置14驱动轮式拖拉机前轮15和轮式拖拉机后轮25的转动。

氢燃料容器7是压缩气体氢储存容器或液体氢储存容器或固体氢储存容器。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

太阳光照射太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入电解水制氢装置产生氢气，氢气通过输氢管道输入氢燃料容器制造车间，将制造出的氢燃料容器安装在“太阳氢燃料电池收割机”内部的预留位置上，从氢燃料容器里输出的氢燃料通过氢燃料输送管输入氢燃料电池，在氢燃料电池内通过电化学反应高效释放出电能，电流进入电动机，将电能转换成机械能，机械能由动力输出轴传输到机械传动装置，接着驱动偏心拨禾轮、谷类作物传送装置、纹杆滚筒、谷粒输送装置、键式逐稿器等各部件的运转。“太阳氢燃料电池收割机”对成熟的谷类作物及时进行质量好的收获、脱粒作业。

太阳能光伏电力电解水制得氢气后，在氢气生产厂和氢燃料电池之间需要安全输送氢能。贮氢能的氢燃料容器可以分为：输送气体氢的容器、输送液体氢的容器和输送固体氢的容器。由于氢气的密度小，为了提高输送能力，需要将氢气加压，使其体积缩小，储存在高压的气体氢储存容器中便于运送。低温绝热的容器可用作液体氢的储存容器，液体氢和液化石油气一样安全，液体氢是一种低温(-253℃)的液体，液体氢储存容器需要有高度的绝热性能。用储氢合金储存氢气成为固体氢储存容器的特点，可以安全运输，但是固体氢的运输效率低。

现举出实施例如下：

实施例一：

太阳光照射安装在支撑架上的太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入电解水制氢效率达到75％的电解水制氢装置中产生氢气，氢气通过输氢管道输入氢燃料容器制造车间，将氢气制造成合格的氢燃料储存进一只又一只压缩气体氢储存容器的内部；接着将储足压缩气体氢的气体氢容器运入“太阳氢燃料电池收割机”内并安装在预留位置上。

实施例二：

太阳光照射安装在支撑架上的太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入电解水制氢效率达到85％的电解水制氢装置中产生氢气，氢气通过输氢管道输入氢燃料容器制造车间，将氢气制造成合格的氢燃料储存进一只又一只压缩液体氢储存容器的内部；接着将储足液体氢燃料的液体氢储存容器运入“太阳氢燃料电池收割机”内并安装在预留位置上。

Claims (2)

1.一种将太阳氢新能源作为动力装置的收割机，其特征是，太阳光照射安装在支撑架(2)上的太阳能电池(1)产生电流，电流通过导电线(3)输入电解水制氢效率达到70-90％的电解水制氢装置(4)中产生氢气，氢气通过输氢管道(5)输入氢燃料容器制造车间(6)，将氢气制造成合格的氢燃料储存进一只又一只氢燃料容器(7)的内部；接着将储足氢燃料的氢燃料容器(7)运入“太阳氢燃料电池收割机”(8)内并安装在预留位置上，从氢燃料容器(7)输出的氢燃料通过氢燃料输送管(9)输入氢燃料电池(10)，氢燃料在氢燃料电池(10)内通过电化学反应直接将氢燃料的化学能高效地转化成电能，并排出水，氢燃料电池(10)其实是氢发电装置，在发电过程中不产生二氧化碳；发出的电流通过导电线(11)输入电动机(12)，在电动机(12)内将电能转换成机械能，由电动机(12)的动力输出轴(13)将机械能传入机械传动装置(14)，接着驱动收割台(16)上方的偏心拨禾轮(17)拨起成熟的谷类作物植株，谷类作物植株被拨起后，由谷类作物传送装置(18)输送到安装在太阳氢燃料电池收割机的外壳(23)内部的纹杆滚筒(20)进行旋转脱落谷粒，脱下的谷粒由谷粒输送装置(21)输入粮仓(22)暂时储存；脱完粒后的农作物秸秆由键式逐稿器(24)从“太阳氢燃料电池收割机”(8)的尾部逐出到农田里；轮式拖拉机的驾驶员坐在驾驶室(19)内进行操纵，需要的动力由氢燃料电池(10)提供电能，电流通过导电线(11)、电动机(12)、动力输出轴(13)、机械传动装置(14)驱动轮式拖拉机前轮(15)和轮式拖拉机后轮(25)的转动。

2.根据权利要求1所述的一种将太阳氢新能源作为动力装置的收割机，其特征是，所述的氢燃料容器(7)是压缩气体氢储存容器或液体氢储存容器或固体氢储存容器。

Images