CN101971734A - 一种将风氢新能源作为动力装置的收割机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种将风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。海洋上空和陆地上空的风力吹动风力发电机的叶片快速旋转，带动风力发电机发出电流，电流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“风氢燃料电池收割机”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，电流输入电动机，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，共同完成收获及脱粒作业。

Description

一种将风氢新能源作为动力装置的收割机
技术领域
本发明涉及一种将风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
2010年地球上的极端天气作怪，其根本原因是什么？
世界气象组织全球天气计划负责人阿斯拉尔在接受新华社记者采访时说：“洪水、干旱等极端天气是自然体系的一部分，而今年不同之处在于其强度更大，持续时间更长、影响范围更广。”阿斯拉尔说，一百多年来，人类活动导致地球不断升温，致使地球大气和海洋温度都比一个世纪前升高1摄氏度。海洋温度升高，更多水汽蒸发到大气中，而大气温度升高，就会容纳更多水蒸气。如果空气保持正常流通，广大地区平均分布降雨量增加的可能性微乎其微，可是一旦发生阻塞，徒增的降雨落在一地，另一地就会出现高温干旱。这就是极端天气现象与全球气候变化的关系。
一百多年来，人类大量燃烧煤炭和石油等化石能源，使地球大气和海洋温度升高，全球变暖造成了气候变化，这就是出现极端天气的根本原因，人类必须尽快采用清洁能源，才能实现人类社会的可持续发展。
本项专利的发明人缪同春1978年调入江苏油田工作，邓小平对江苏油田的评价是：“江苏油田出1吨原油等于新疆油田出7吨原油。”能源产地距离工业集中的大、中城市越近，其战略意义就越大。上海和江苏工业发达，近年来频降酸雨，急需大规模开发和使用可再生的清洁能源。
江苏和上海东临黄海和东海，沿海地区风能资源丰富，适合建造大中型风力发电场，风力发电技术成熟，风电价格接近煤电价格。风电是成本最低的温室气体减排技术之一，各国的能源安全和全球气候变化将推动风力发电快速发展。特别是上海已建成东海大桥海上风力发电场，充分说明沿海地区发展海上、海岸风力发电的潜力巨大。2008年，中国新增风电装机容量为830万千瓦，2009年底，累计装机容量达到2627.626万千瓦，2010年中国累计风电装机将超过3000万千瓦。预计2010年以后，风电的发展速度将更快。然而，由于风力变化无常，有时风大、有时风小，造成风力发电的质量不够稳定，虽经整流处理，在并网中仍然存在问题，需要寻求将风电稳定供应用户的新的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种将风氢新能源作为动力装置的收割机。
2010年8月，无锡城市环境空气质量监测中，多次出现首要污染物为二氧化硫。由于煤和石油中含有硫化合物，在工业和交通运输业中，燃烧煤炭和石油会产生大量的二氧化硫，大气中的二氧化硫浓度达到3PPM时，人就感受到刺激；大气中的二氧化硫浓度达到500PPM时，人会因窒息而死亡。二氧化硫溶于雨水中，会形成以亚硫酸为主要成分的酸雨，长期降落酸雨会破坏建筑物、损伤农作物和人类健康。
风能制氢给人类带来了新的希望，中国可开发利用的风能储量约10亿千瓦，其中陆地上风能储量约2.53亿千瓦，海上风能储量为7.5亿千瓦。风能是一种可再生的清洁能源，风力发电机在发电的过程中不排放二氧化碳，用风力发电产生的电流电解水产生二次能源-氢能，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，也不会产生二氧化硫，所以，‘风氢’新能源是十分清洁的、转换效率高的能源系统，是风力发电技术和氢燃料电池技术的综合运用，开发和应用‘风氢’新能源有利于保护地球上的自然环境，应对气候变化，减少环境污染和自然灾害。环境和能源的关系十分密切，在农业机械、特别在用燃油量大的收割机上，必须使用清洁新能源-‘风氢’、并逐步增加用量，减少对化石能源的依赖。江苏省有风电工业基础，有修建海上风电场和陆上风电场的广阔空间，有风电技术人才，有对清洁能源的紧迫需求，江苏省进一步加快风电的发展，将风电电力用于电解水产生大量的氢气，建立‘风氢’新能源的供应系统，不仅能有效解决全省收割机的能源供应，还能满足全省农业机械的能源需求，更能为把江苏省首先建成清洁能源省作出贡献。
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：
海洋上空和陆地上空的风力吹动风力发电机的叶片1快速旋转，带动安装在风力发电机支柱3的顶部的单机输出功率为10KW-2500KW的涡轮风力发电机2发出电流，电流通过导电线4输入电解水制氢装置5进行电解水产生大量氢气，氢气通过输氢管道6输入氢燃料容器制造车间7，制造出储存有合格的氢燃料的一只又一只氢燃料容器8，氢燃料容器8被运进‘风氢燃料电池收割机’9的内部并安装在预留的位置上，从氢燃料容器8输出的氢燃料通过氢燃料输送管10输入氢燃料电池11，氢燃料在能量转换效率高达60％-80％的氢燃料电池11内通过电化学反应将化学能高效转化成电能，氢燃料电池11作为氢发电装置在发电过程中不排放二氧化碳，排放物是洁净的水；产生的电流通过导电线12输入电动机13，在电动机13内将电能转换成机械能，电动机13的动力输出轴14将机械能传入机械传动装置15，由机械传动装置15接着驱动收割台17上方的偏心拨禾轮18在田间拨起成熟的谷类农作物(小麦、水稻)的植株，谷类农作物植株被拨起后，由谷类农作物传送装置19输送到安装在风氢燃料电池收割机的外壳24内部的纹杆滚筒21，依靠纹杆滚筒21的快速转动进行脱粒，脱下的谷粒由谷粒输送装置22输入粮仓23暂时储存；脱净谷粒后的谷类农作物秸秆由键式逐稿器25从‘风氢燃料电池收割机’9的尾部逐出到农田里；轮式拖拉机的驾驶员坐在驾驶室20内的座椅上，操纵收割机的运动，收割机工作时需要的动力由氢燃料电池11产生的电能供应，电流通过导电线12、电动机13、在电动机13内将电能转换成机械能，机械能由动力输出轴14、机械传动装置15传输机械能驱动轮式拖拉机的前轮16和轮式拖拉机的后轮26的转动。
氢燃料电池11是质子交换膜氢燃料电池或磷酸氢燃料电池或碱性氢燃料电池。
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：
海洋上空和陆地上空的风力吹动风力发电机的叶片快速旋转，带动风力发电机发出电流，电流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“风氢燃料电池收割机”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，电流输入电动机，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，共同完成收获及脱粒作业。
氢燃料电池是直接将氢气的化学能高效地转换为电能的发电装置，在这一电化学过程中，能量转换效率高达60％-80％，实际使用效率比内燃机高2-3倍。氢燃料电池是高效利用氢能的节能、环保的发电设备。氢燃料电池在工作时噪声小，可靠性高，便于维修。在质子交换膜氢燃料电池中，氢气和氧气分别到达电池的阳极和阴极。通过电化学作用，在阳极带负电终端和阴极带正电终端之间产生电压，用外部电路将两极相连，电子就会通过回路从阳极流向阴极，从而产生电流。同时，氢离子(质子)与氧离子发生反应生成水。多么美好的氢燃料电池，吃进去的是清洁的氢燃料，排出来的是洁净的水，对环境没有丝毫的污染，其环保性能远远超过了当今世界上的任何柴油机、汽油机、煤油机和燃气机。
现举出实施例如下：
实施例一：
海洋上空和陆地上空的风力吹动风力发电机的叶片快速旋转，带动安装在风力发电机支柱的顶部的单机输出功率为1700KW的涡轮风力发电机发出电流，电流通过导电线输入电解水制氢装置进行电解水产生大量氢气，氢气通过输氢管道输入氢燃料容器制造车间，制造出储存有合格的氢燃料的一只又一只氢燃料容器，氢燃料容器被运进‘风氢燃料电池收割机’的内部并安装在预留的位置上，从氢燃料容器输出的氢燃料通过氢燃料输送管输入氢燃料电池，氢燃料在能量转换效率达75％的质子交换膜氢燃料电池内通过电化学反应将化学能高效转化成电能，质子交换膜氢燃料电池作为氢发电装置在发电过程中不排放二氧化碳，也不排放二氧化硫，唯一排放物是洁净的水。
实施例二：
海洋上空和陆地上空的风力吹动风力发电机的叶片快速旋转，带动安装在风力发电机支柱的顶部的单机输出功率为900KW的涡轮风力发电机发出电流，电流通过导电线输入电解水制氢装置进行电解水产生大量氢气，氢气通过输氢管道输入氢燃料容器制造车间，制造出储存有合格的氢燃料的一只又一只氢燃料容器，氢燃料容器被运进‘风氢燃料电池收割机’的内部并安装在预留的位置上，从氢燃料容器输出的氢燃料通过氢燃料输送管输入氢燃料电池，氢燃料在能量转换效率达65％的磷酸氢燃料电池内通过电化学反应将化学能高效转化成电能，磷酸氢燃料电池作为氢发电装置在发电过程中不排放二氧化碳，也不排放二氧化硫，唯一排放物是洁净的水。

Claims (2)

1.一种将风氢新能源作为动力装置的收割机，其特征是，海洋上空和陆地上空的风力吹动风力发电机的叶片(1)快速旋转，带动安装在风力发电机支柱(3)的顶部的单机输出功率为10KW-2500KW的涡轮风力发电机(2)发出电流，电流通过导电线(4)输入电解水制氢装置(5)进行电解水产生大量氢气，氢气通过输氢管道(6)输入氢燃料容器制造车间(7)，制造出储存有合格的氢燃料的一只又一只氢燃料容器(8)，氢燃料容器(8)被运进‘风氢燃料电池收割机’(9)的内部并安装在预留的位置上，从氢燃料容器(8)输出的氢燃料通过氢燃料输送管(10)输入氢燃料电池(11)，氢燃料在能量转换效率达60％-80％的氢燃料在氢燃料电池(11)内通过电化学反应将化学能高效转化成电能，氢燃料电池(11)作为氢发电装置在发电过程中不排放二氧化碳，排放物是洁净的水；产生的电流通过导电线(12)输入电动机(13)，在电动机(13)内将电能转换成机械能，电动机(13)的动力输出轴(14)将机械能传入机械传动装置(15)，由机械传动装置(15)接着驱动收割台(17)上方的偏心拨禾轮(18)在田间拨起成熟的谷类农作物(小麦、水稻)的植株，谷类农作物植株被拨起后，由谷类农作物传送装置(19)输送到安装在风氢燃料电池收割机的外壳(24)内部的纹杆滚筒(21)，依靠纹杆滚筒(21)的快速转动进行脱粒，脱下的谷粒由谷粒输送装置(22)输入粮仓(23)暂时储存；脱净谷粒后的谷类农作物秸秆由键式逐稿器(25)从‘风氢燃料电池收割机’(9)的尾部逐出到农田里；轮式拖拉机的驾驶员坐在驾驶室(20)内的座椅上，操纵收割机的运动，收割机工作时需要的动力由氢燃料电池(11)产生的电能供应，电流通过导电线(12)、电动机(13)、在电动机(13)内将电能转换成机械能，机械能由动力输出轴(14)、机械传动装置(15)传动驱动轮式拖拉机的前轮(16)和轮式拖拉机的后轮(26)的转动。
2.根据权利要求1所述的一种将风氢新能源作为动力装置的收割机，其特征是，所述的氢燃料电池(11)是质子交换膜氢燃料电池或磷酸氢燃料电池或碱性氢燃料电池。
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